Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine solche Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug.

Der DE 198 24 476 B4 ist eine Otto-Brennkraftmaschine als bekannt zu entnehmen, mit einem Abgasturbolader, dessen Verdichter in einer Einlassleitung der Otto- Brennkraftmaschine angeordnet und drehfest mit einer Turbine verbunden ist, welche in einer Abgasleitung der Otto-Brennkraftmaschine angeordnet ist. Die Otto- Brennkraftmaschine weist außerdem einen den Verdichter umgehenden

Verdichterbypass der Einlassleitung auf, welcher von einem Absperrorgan freigebbar ist, welches zum Empfang von Stellbefehlen in Abhängigkeit von dem Lastzustand der Otto- Brennkraftmaschine über eine Steuerleitung mit einer Steuereinheit verbunden ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine sowie eine solche Verbrennungskraftmaschine zu schaffen, so dass auf besonders einfache Weise ein besonders vorteilhafter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine gewährleistet werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer vorzugsweise als Hubkolbenmaschine ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines vorzugsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagens. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Verbrennungskraftmaschine umfasst, mittels der die Verbrennungskraftmaschine, insbesondere in deren befeuerten Zugbetrieb, antreibbar ist. Bei dem Verfahren weist die Verbrennungskraftmaschine einen von Luft durchströmbaren und auch als Einlasstrakt bezeichneten Ansaugtrakt auf, über weichen wenigstens ein Brennraum der Verbrennungskraftmaschine mit der Luft versorgbar ist beziehungsweise versorgt wird. Dies bedeutet, dass die den Ansaugtrakt durchströmende Luft mittels des Ansaugtrakts zudem und insbesondere in den Brennraum geführt werden kann oder geführt wird. Wie bereits zuvor bereits angedeutet, ist die Verbrennungskraftmaschine in einem befeuerten Betrieb betreibbar. In dem befeuerten Betrieb wird der Brennraum mit der Luft und mit, insbesondere flüssigem, Kraftstoff versorgt, so dass ein die Luft und den Kraftstoff umfassendes und einfach auch als Gemisch bezeichnetes Kraftstoff-Luft-Gemisch, insbesondere in dem Brennraum, gebildet wird. Das Gemisch wird während des befeuerten Betriebs in dem Brennraum verbrannt, woraus Abgas der Verbrennungskraftmaschine resultiert. Das Verbrennen des Gemischs erfolgt somit im Zuge eines in dem Brennraum stattfindenden, jeweiligen Verbrennungsvorgangs, wobei in dem befeuerten Betrieb entsprechende Verbrennungsvorgänge, jeweils aufeinanderfolgend, in dem Brennraum ablaufen.

Des Weiteren ist die Verbrennungskraftmaschine in einem Zugbetrieb betreibbar. In dem Zugbetrieb befindet sich die Verbrennungskraftmaschine in ihrem befeuerten Betrieb, so dass der Zugbetrieb als auch befeuerter Zugbetrieb bezeichnet wird. In dem Zugbetrieb stellt die Verbrennungskraftmaschine über ihre vorzugsweise als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle Drehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereit. Mit anderen Worten ist das Kraftfahrzeug mittels der Verbrennungskraftmaschine in dem befeuerten Zugbetrieb antreibbar. Dabei wird in dem Zugbetrieb die Abtriebswelle mittels der in dem Brennraum ablaufenden Verbrennungsvorgänge angetrieben. Die Verbrennungskraftmaschine kann auch in einem Zugbetrieb betrieben werden. In dem Zugbetrieb beziehungsweise während des Zugbetriebs wird die Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise die Abtriebswelle von wenigstens einem Rad des sich bewegenden und dabei beispielsweise rollenden Kraftfahrzeugs angetrieben, so dass in dem Zugbetrieb die Abtriebswelle mittels kinetischer Energie des Kraftfahrzeugs angetrieben wird. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass während des Zugbetriebs in dem Brennraum, insbesondere in der Verbrennungskraftmaschine insgesamt, ablaufende Verbrennungsvorgänge unterbleiben. Die Verbrennungskraftmaschine umfasst außerdem einen in dem Ansaugtrakt angeordneten Verdichter, welcher ein Verdichtergehäuse und ein drehbar an dem Verdichtergehäuse angeordnetes und somit relativ zu dem Verdichtergehäuse drehbares Verdichterrad aufweist. Mittels des Verdichterrads kann die den Ansaugtrakt durchströmende und dem Brennraum zuzuführende Luft verdichtet werden. Die mittels des Verdichterrads verdichtete Luft wird auch als Ladeluft bezeichnet.

Die Verbrennungskraftmaschine umfasst außerdem ein Leitungselement, welches - wie im Folgenden noch genauer erläutert wird - auch als Rückführleitung oder Rezirkulationsleitung bezeichnet wird. Das Leitungselement ist an einer ersten Verbindungsstelle und an einer zweiten Verbindungsstelle fluidisch mit dem Ansaugtrakt verbunden. Die erste Verbindungsstelle ist in Strömungsrichtung der den Ansaugtrakt durchströmenden Luft stromauf des Verdichterrads angeordnet, und die zweite Verbindungsstelle ist in Strömungsrichtung der den Ansaugtrakt durchströmenden Luft stromab des Verdichterrads angeordnet.

Um nun auf besonders einfache Weise einen besonders vorteilhaften Betrieb der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere in dem Zugbetrieb, gewährleisten zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass zum Erwärmen zumindest des Verdichtergehäuses die Verbrennungskraftmaschine gezielt, das heißt gewünscht in einem Heizbetrieb betrieben wird, in beziehungsweise während welchem zumindest ein Teil der den Ansaugtrakt durchströmenden und mittels des Verdichterrads verdichteten Luft an der zweiten Verbindungsstelle aus dem Ansaugtrakt abgezweigt, in das Leitungselement eingeleitet, mittels des Leitungselements zu der ersten Verbindungsstelle rückgeführt und an der ersten Verbindungsstelle in den Ansaugtrakt eingeleitet wird. Die Luft kann somit von der zweiten Verbindungsstelle über das Leitungselement zu der ersten Verbindungsstelle und von der ersten Verbindungsstelle über den Ansaugtrakt wieder zur zweiten Verbindungsstelle zirkulieren, wobei die Luft von ihrem Weg von der ersten Verbindungsstelle zu der zweiten Verbindungsstelle mittels des Verdichterrads (erneut) verdichtet wird. Durch das Verdichten der Luft wird die Luft erwärmt. Da zumindest ein Teil der Luft dadurch, dass die Luft über das Leitungselement zirkulieren kann, mehrmals aufeinanderfolgend verdichtet wird, kann die Luft stark erwärmt werden, und da die stark erwärmte Luft durch den Verdichter und somit durch das Verdichtergehäuse hindurchströmt, können zumindest das Verdichtergehäuse und vorzugsweise auch in einer Umgebung des Verdichtergehäuses angeordnete und somit außerhalb des Verdichtergehäuses angeordnete und in enger Nähe des Verdichtergehäuses angeordnete Bauelemente, wie beispielsweise eine Motorentlüftung der Verbrennungskraftmaschine sowie zumindest ein beispielsweise als Frischluftrohr ausgebildeter und von dem Verdichter unterschiedlicher Teilbereich des Ansaugtrakts erwärmt werden. Hierdurch kann insbesondere die Entstehung von Eis stromauf des Verdichterrads vermieden werden, ohne dass hierzu zusätzliche und somit kosten-, gewichts- und bauraumintensive, separate Komponenten erforderlich wären.

Die Idee der Erfindung ist es somit insbesondere, dem Leitungselement eine Doppelfunktion zukommen zu lassen. Zum einen wird das Leitungselement beispielsweise in dem Schubbetrieb der Verbrennungskraftmaschine als Schubumluftleitung genutzt, über welche beispielsweise dann, wenn eine in dem Ansaugtrakt und dabei beispielsweise stromab der zweiten Verbindungsstelle angeordnete Drosselklappe zumindest teilweise geschlossen und daraufhin wieder geöffnet wird, einen übermäßigen Drehzahleinbruch des Verdichterrads zu vermeiden und hierzu Luft von der zweiten Verbindungsstelle über das Leitungselement zu der ersten Verbindungsstelle rückzuführen und an der ersten Verbindungsstelle in den Ansaugtrakt stromauf des Verdichterrads einzuleiten. Zum anderen wird wird das Leitungselement, insbesondere in dem Zugbetrieb der Verbrennungskraftmaschine, genutzt, um die Luft über das Leitungselement und auch über das Verdichterrad und somit über einen das Verdichterrad umfassenden Längenbereich des Ansaugtrakts zirkulieren zu lassen. Hierdurch können die Luft und mittels der Luft das Verdichtergehäuse erwärmt und/oder warmgehalten werden, so dass eine unerwünschte Entstehung von Eis in dem Verdichtergehäuse und insbesondere stromauf des Verdichterrads vermieden werden kann. Dies ist insbesondere bei geringen Umgebungsbeziehungsweise Außentemperaturen und somit bei einer geringen Temperatur der in den Ansaugtrakt einströmenden Luft vorteilhaft. Das Erwärmen beziehungsweise Warmhalten des Verdichtergehäuses kann dabei ohne zusätzliche Bauteile, wie beispielsweise zusätzliche elektrische Heizelemente, realisiert werden. Dies bedeutet, dass es grundsätzlich denkbar ist, ein beispielsweise elektrisch beheizbares Ventilationssystem einzusetzen, um beispielsweise das Verdichtergehäuse und/oder die den Ansaugtrakt durchströmende Luft stromauf des Verdichtergehäuses unter Nutzung von elektrischer Energie zu erwärmen. Dies kann nun jedoch vermieden werden, so dass ein Entstehen von Eis in dem Verdichtergehäuse auf einfache, bauraum-, kosten- und gewichtsgünstige Weise realisierbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Verbrennungskraftmaschine ein beispielsweise in dem Leitungselement angeordnetes Ventilelement, welches zwischen einer Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung verstellbar ist. In der Schließstellung ist das Leitungselement mittels des Ventilelements fluidisch versperrt, wodurch in der Schließstellung keine Luft durch das Leitungselement hindurchgeführt werden kann. Dies bedeutet, dass in der Schließstellung keine Luft über das Leitungselement von der zweiten Verbindungsstelle zu der ersten Verbindungsstelle rückgeführt wird. In der Offenstellung jedoch gibt das Ventilelement das Leitungselement frei, so dass in der Offenstellung Luft durch das Leitungselement hindurchströmen kann. Dabei befindet sich das Ventilelement während des Heizbetriebs in der Offenstellung. Durch Verwendung des Ventilelements kann ein besonders vorteilhafter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine bedarfsgerecht gewährleistet werden. Dabei kommt die oben beschriebene Doppelfunktion auch dem Ventilelement zu. Zum einen wird das Ventilelement, insbesondere in dem Schubbetrieb und somit vorzugsweise als Schubumluftventil, genutzt, um, insbesondere während dem Schubbetrieb, mittels des Verdichterrads verdichtete Luft von der zweiten Verbindungsstelle über das Leitungselement und das Ventilelement zu der ersten Verbindungsstelle rückzuführen und an der ersten Verbindungsstelle in den Ansaugtrakt einzuleiten. Dadurch kann ein übermäßiger Drehzahleinbruch des Verdichterrads vermieden werden, so dass das sogenannte Turboloch zumindest besonders gering gehalten werden kann. Zum anderen wird das Ventilelement in dem Heizbetrieb sowie vorzugsweise in dem gleichzeitig stattfindenden Zugbetrieb genutzt, um in dem Heizbetrieb und sowie vorzugsweise auch in dem Zugbetrieb die Luft über das Leitungselement und den genannten Längenbereich des Ansaugtrakts zwischen den Verbindungsstellen zirkulieren zu lassen und somit eine hinreichend hohe Temperatur des Verdichtergehäuses zu gewährleisten. Dadurch kann eine übermäßige Eisbildung in dem Verdichtergehäuse vermieden werden.

Vorzugsweise ist das Ventilelement dazu ausgebildet, unterschiedliche, gegenüber 0 größere, das Leitungselement durchströmende Mengen der Luft einzustellen. Somit ist es beispielsweise denkbar, dass das Ventilelement zwischen der Offenstellung und der Schließstellung verstellbar ist und auch in wenigstens eine weitere, von der Offenstellung und von der Schließstellung unterschiedliche Zwischenstellung einführbar, insbesondere bewegbar, ist, wobei auch in der Zwischenstellung das Ventilelement das Leitungselement freigibt. Beispielsweise gibt das Ventilelement in der Zwischenstellung das Leitungselement stärker frei als in der Schließstellung, jedoch weniger stark frei als in der Offenstellung, wodurch unterschiedliche Mengen der als Leitungselement durchströmenden Luft bedarfsgerecht eingestellt werden können. Hierdurch kann beispielsweise eine Stärke der mittels der Luft bewirkbaren Erwärmung des Verdichtergehäuses eingestellt werden. Wie bereits angedeutet, hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn sich während des Heizbetriebs die Verbrennungskraftmaschine in ihrem befeuerten Zugbetrieb befindet. Unter dem Zugbetrieb ist insbesondere zu verstehen, dass in der Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise in dem Brennraum Verbrennungsvorgänge ablaufen, mittels welchen die Abtriebswelle angetrieben und dadurch insbesondere relativ zu einem Gehäuseelement der Verbrennungskraftmaschine gedreht wird. Hierdurch kann in dem Zugbetrieb ein besonders vorteilhafter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine auf besonders einfache Weise gewährleistet werden.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass in dem Ansaugtrakt stromab des Verdichterrads ein Ladeluftkühler angeordnet ist, mittels welchem die mittels des Verdichterrads verdichtete und dadurch erwärmte Luft zu kühlen ist. Dadurch können insbesondere während des Zugbetriebs hohe Aufladegrade realisiert werden, so dass die Verbrennungskraftmaschine besonders effizient und somit kraftstoffverbrauchsarm betrieben werden kann.

Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der Ladeluftkühler stromab der zweiten Verbindungsstelle angeordnet ist. Dadurch kann vermieden werden, dass die über den zuvor genannten Längenbereich des Ansaugtrakts sowie über das Leitungselement zirkulierende Luft, mittels welcher das Verdichtergehäuse erwärmt beziehungsweise warmgehalten wird, mittels des Ladeluftkühlers gekühlt wird, so dass eine besonders effiziente und effektive Erwärmung des Verdichtergehäuses, insbesondere in einem Zugbetrieb, realisiert werden kann. Demgegenüber kann jedoch die Luft, die beispielsweise die zweite Verbindungsstelle passiert und somit zu dem Brennraum und in den Brennraum geleitet wird, auf ihrem Weg zu dem Brennraum mittels des Ladeluftkühlers gekühlt werden. Dadurch kann auf besonders einfache Weise ein besonders vorteilhafter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine gewährleistet werden.

In weiterer, besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Ansaugtrakt in einem sich von dem Verdichterrad durchgängig und somit unterbrechungsfrei bis zur zweiten Verbindungsstelle erstreckenden Längenbereich frei von einer Kühleinrichtung zum Kühlen der Luft. Dadurch kann das Verdichtergehäuse effektiv und effizient erwärmt beziehungsweise warmgehalten werden. Um die Verbrennungskraftmaschine besonders bedarfsgerecht in dem Heizbetrieb betreiben und somit das Verdichtergehäuse bedarfsgerecht erwärmen und somit warmhalten zu können, so dass insgesamt ein besonders effizienter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisiert werden kann, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass eine Temperatur der Luft stromauf des Verdichterrads in dem Ansaugtrakt und/oder eine in einer Umgebung der Verbrennungskraftmaschine herrschende Temperatur ermittelt wird. Mit anderen Worten ist es beispielsweise vorgesehen, dass eine in dem Ansaugtrakt stromauf des Verdichterrads herrschende Temperatur der in dem Ansaugtrakt aufgenommenen beziehungsweise den Ansaugtrakt durchströmenden Luft ermittelt, insbesondere mittels eines Sensors erfasst, wird. Alternativ oder zusätzlich ist es vorgesehen, dass eine in einer Umgebung der Verbrennungskraftmaschine herrschende und auch als Außen- oder Umgebungstemperatur bezeichneten Temperatur ermittelt, insbesondere mittels eines Sensors, erfasst wird. Die ermittelte, insbesondere erfasste, Temperatur wird, insbesondere mittels einer elektronischen Recheneinrichtung, mit einem auch als Grenzwert bezeichneten Schwellenwert verglichen. Wenn die Temperatur geringer als der Schwellenwert ist, das heißt dann, wenn durch das Verglichen der Temperatur mit dem Schwellenwert ermittelt wird, dass die Temperatur geringer als der Schwellenwert ist, wird die Verbrennungskraftmaschine in dem Heizbetrieb betrieben. Beispielsweise wird die Temperatur während eines ersten Teils des Zugbetriebs ermittelt, wobei während des ersten Teils des Zugbetriebs sich das Ventilelement, insbesondere durchgängig beziehungsweise unterbrechungsfrei, in der Schließstellung befindet, so dass während des ersten Teils des Zugbetriebs der Heizbetrieb unterbleibt. Wird dann während des ersten Teils des Zugbetriebs durch das Verglichen der Temperatur mit dem Schwellenwert ermittelt, dass die Temperatur geringer als der Schwellenwert ist, so wird das Ventilelement aus der Schließstellung in die Offenstellung geschaltet, so dass das Ventilelement während eines sich an dem ersten Teil des Zugbetriebs anschließenden zweiten Teils des Zugbetriebs, insbesondere durchgängig beziehungsweise unterbrechungsfrei, sich in der Offenstellung befindet. Somit wird beispielsweise während des zweiten Teils, insbesondere unterbrechungsfrei beziehungsweise durchgängig, der Heizbetrieb durchgeführt. Hierdurch kann eine unerwünschte Eisbildung in und/oder an dem Verdichtergehäuse vermieden werden.

Insgesamt ist erkennbar, dass beispielsweise von einem insbesondere während des ersten Teils des Zugbetriebs, insbesondere unterbrechungsfrei, stattfindenden Normalbetrieb in den Heizbetrieb in Abhängigkeit von der ermittelten Temperatur umgeschaltet wird. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt wird der Heizbetrieb beispielsweise in Abhängigkeit von der ermittelten Temperatur durchgeführt.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, wobei die Verbrennungskraftmaschine zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug.

Die einzige Fig. zeigt in einer schematischen Darstellung eine als Hubkolbenmaschine ausgebildete Verbrennungskraftmaschine 10 eines Kraftfahrzeugs, welches vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet und mittels der Verbrennungskraftmaschine 10, insbesondere in deren Zugbetrieb, antreibbar ist. Das Kraftfahrzeug weist beispielsweise wenigstens oder genau zwei in Fahrzeuglängsrichtung aufeinanderfolgend angeordnete Achsen auf. Die jeweilige Achse weist beispielsweise wenigstens oder genau zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete, einfach auch als Räder bezeichnete Fahrzeugräder auf. Dabei ist zumindest eine der Achsen mittels der Verbrennungskraftmaschine 10 antreibbar. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass zumindest die Räder der zumindest einen Achse mittels der Verbrennungskraftmaschine 10 angetrieben werden können. Durch Antreiben der Räder wird das Kraftfahrzeug insgesamt angetrieben. Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist ein beispielsweise als Kugelgehäuse ausgebildetes Gehäuseelement 12 und eine beispielsweise als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle 14 auf, die relativ zu dem Gehäuseelement 12 um eine Kurbelwellendrehachse drehbar ist. Das Gehäuseelement 12 weist mehrere Zylinder 16 auf, durch welche jeweils teilweise ein jeweiliger Brennraum begrenzt ist. In dem jeweiligen Zylinder 16 ist ein Kolben translatorisch bewegbar aufgenommen, wobei der Kolben den jeweiligen Brennraum teilweise begrenzt. Der jeweilige Kolben ist über Pleuel gelenkig mit der Abtriebswelle 14 verbunden, so dass in dem jeweiligen Zylinder 16 stattfindende und relativ zu dem Gehäuseelement 12 erfolgende, translatorische Bewegungen des jeweiligen Kolbens in eine rotatorische Bewegung der Abtriebswelle 14 umgewandelt werden. Während des zuvor genannten Zugbetriebs befindet sich die Verbrennungskraftmaschine 10 in ihrem befeuerten Betrieb. In dem befeuerten Betrieb laufen in den Brennräumen Verbrennungsvorgänge ab, bei welchen ein jeweiliges Kraftstoff-Luft-Gemisch in dem jeweiligen Brennraum verbrannt wird. Durch die Verbrennungsvorgänge werden die Kolben angetrieben, so dass die Abtriebswelle 14 über die Pleuel von dem Kolben angetrieben und dadurch um die Kurbelwellendrehachse relativ zu dem Gehäuseelement 12 gedreht wird. Aus dem jeweiligen Verbrennungsvorgang resultiert Abgas. Das Abgas kann aus den Brennräumen ausströmen, in einen Abgastrakt 18 der Verbrennungskraftmaschine 10 einströmen und den Abgastrakt 18 durchströmen.

Das jeweilige Kraftstoff-Luft-Gemisch wird auch als Gemisch bezeichnet und umfasst Luft und einen insbesondere flüssigen Kraftstoff, wobei der jeweilige Brennraum mit der Luft und mit dem Kraftstoff versorgt wird. Dabei weist die Verbrennungskraftmaschine 10 einen von der Luft durchströmbaren und auch als Einlasstrakt bezeichneten Ansaugtrakt 20 auf, mittels welchem die den Ansaugtrakt 20 durchströmende Luft zu den und insbesondere in die Brennräume geführt wird.

Die Verbrennungskraftmaschine umfasst dabei wenigstens einen Abgasturbolader 22, welcher einen in dem Ansaugtrakt 20 angeordneten Verdichter 24 und eine in dem Abgastrakt 18 angeordnete Turbine 26 aufweist. Der Verdichter 24 weist ein in dem Ansaugtrakt 20 angeordnetes Verdichterrad 28 auf. Die Turbine 26 umfasst ein in dem Abgastrakt 18 angeordnetes Turbinenrad 30. Der Verdichter 24 umfasst außerdem ein in der Fig. nur sehr schematisch und teilweise dargestelltes Verdichtergehäuse 32, in welchem das Verdichterrad 28 drehbar aufgenommen ist. Das Verdichterrad 28 und das Turbinenrad 30 sind Laufräder. Dabei umfasst der Abgasturbolader 22 auch eine Welle 34. Das Turbinenrad 30 ist von dem den Abgastrakt 18 durchströmenden Abgas antreibbar und dadurch um eine Laufraddrehachse relativ zu dem Verdichtergehäuse 32 drehbar. Dabei ist das Verdichterrad 28 über die Welle 34 von dem Verdichterrad 30 antreibbar und dadurch um die Laufraddrehachse relativ zu dem Verdichtergehäuse 32 drehbar. Hierdurch wird mittels des Verdichterrads 28 die den Ansaugtrakt 20 durchströmende Luft verdichtet. Somit kann im Abgas enthaltene Energie zum Verdichten der Luft genutzt werden.

Die Verbrennungskraftmaschine 10 umfasst außerdem ein Leitungselement 36, welches an einer ersten Verbindungsstelle V1 und an einer zweiten Verbindungsstelle V2 fluidisch mit dem Ansaugtrakt 20 verbunden ist. In Strömungsrichtung der den Ansaugtrakt 20 durchströmenden Luft ist die Verbindungsstelle V2 stromab der Verbindungsstelle V1 angeordnet, und außerdem ist die Verbindungsstelle V1 stromauf des Verdichterrads 28 angeordnet, während die Verbindungsstelle V2 stromab des Verdichterrads 28 angeordnet ist. Im Folgenden wird anhand der einzigen Fig. ein Verfahren zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine 10, insbesondere in dem Zugbetrieb, beschrieben.

Um insbesondere während des Zugbetriebs auf besonders einfache Weise einen besonders vorteilhaften Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 10 gewährleisten zu können, wird zum Erwärmen zumindest des Verdichtergehäuses 32 die Verbrennungskraftmaschine 10, insbesondere zumindest während eines Teils des Zugbetriebs, in einem Heizbetrieb betrieben, welcher somit beispielsweise zumindest während des genannten Teils gleichzeitig mit dem Zugbetrieb durchgeführt wird. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass sich die Verbrennungskraftmaschine 10 während des Heizbetriebs in dem Zugbetrieb befindet. In dem Zugbetrieb wird zumindest ein Teil der den Ansaugtrakt 20 durchströmenden und mittels des Verdichterrads 28 verdichteten und hierdurch erwärmten Luft an der zweiten Verbindungsstelle V2 aus dem Ansaugtrakt 20 abgezweigt, in das Leitungselement 36 eingeleitet, mittels des Leitungselements 36 zu der ersten Verbindungsstelle V1 rückgeführt und an der ersten Verbindungsstelle V1 in den Ansaugtrakt 20 eingeleitet. Daraufhin kann die Luft von der Verbindungsstelle V1 wieder zu der Verbindungsstelle V2 strömen. Auf ihrem Weg von der Verbindungsstelle V1 zu der Verbindungsstelle V2 strömt die Luft durch das Verdichtergehäuse 32, so dass das Verdichtergehäuse 32 mittels der rückgeführten, bereits zuvor verdichteten und dadurch erwärmten Luft erwärmt beziehungsweise warmgehalten wird. Außerdem wird die Luft auf ihrem Weg von der Verbindungsstelle V1 und der Verbindungsstelle V2 ein weiteres Mal mittels des Verdichterrads 32 verdichtet und dadurch weiter erwärmt, wodurch eine besonders hohe Temperatur der von der Verbindungsstelle V1 zu der Verbindungsstelle V2 strömenden und dabei durch das Verdichtergehäuse hindurchströmenden Luft realisiert werden kann. Dadurch können das Verdichtergehäuse 32 und das in einer Umgebung 38 des Verdichtergehäuses 32 angeordnete Bauelement mit der Verbrennungskraftmaschine 10 effizient und effektiv warmgehalten beziehungsweise erwärmt werden.

Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist dabei ein in dem Leitungselement 36 angeordnetes Ventilelement 40 auf, welches zwischen einer das Leitungselement 36 versperrenden Schließstellung und wenigstens einer das Leitungselement 36 freigebenden Offenstellung verstellbar ist. Das Ventilelement 40 befindet sich dabei während des Heizbetrieb in der Offenstellung. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass sich das Ventilelement 40 zumindest während eines von dem Heizbetrieb unterschiedlichen Teils des Zugbetriebs in der Schließstellung befindet. Beispielsweise befindet sich das Ventilelement 40 mit Ausnahme des während des Zugbetriebs stattfindenden Heizbetriebs während des Zugbetriebs ständig in der Schließstellung.

In dem Ansaugtrakt 20 ist stromab des Verdichterrads 28 ein in der Fig. besonders schematisch dargestellter Ladeluftkühler 42 angeordnet, mittels welchem die mittels des Verdichterrads 28 verdichtete Luft gekühlt werden kann. Dabei ist der Ladeluftkühler 42 stromab der Verbindungsstelle V2 angeordnet, so dass die Luft auf ihrem Weg von der Verbindungsstelle V1 zu der Verbindungsstelle V2 und von der Verbindungsstelle V2 zurück zu der Verbindungsstelle V1 nicht mittels des Ladeluftkühlers 42 gekühlt wird.

In der Fig. ist durch Pfeile 44 eine Zirkulation der Luft dargestellt. Die Zirkulation findet dabei während des Heizbetriebs statt. Insbesondere anhand der Pfeile 44 ist erkennbar, dass die Luft während des Heizbetriebs über das Leitungselement 36 und über einen Längenbereich L des Ansaugtrakts 20 zirkuliert, wobei sich der Längenbereich L genau von der Verbindungsstelle V1 durchgängig und somit unterbrechungsfrei bis genau zu der Verbindungsstelle V2 erstreckt, wobei in dem Längenbereich L der Verdichter 24 angeordnet ist. Unter Zirkulation ist insbesondere zu verstehen, dass die Luft von der Verbindungsstelle V2 über das Leitungselement 36 zu der Verbindungsstelle V1 und wieder von der Verbindungsstelle V1 zu der Verbindungsstelle V2 strömt. Durch diese Zirkulation kann eine besonders hohe Temperatur der zirkulierenden Luft realisiert werden, wodurch das Verdichtergehäuse 32 effektiv und effizient erwärmt beziehungsweise warmgehalten werden kann.

Des Weiteren ist aus der Fig. erkennbar, dass der sich von der Verbindungsstelle V1 durchgängig zu der Verbindungsstelle V2 erstreckende Längenbereich L des Ansaugtrakts 20 frei von einer Kühleinrichtung zum Kühlen der Luft ist. Es ist erkennbar, dass durch das Verfahren das Verdichtergehäuse 32 sowie daran angrenzende beziehungsweise damit verbundene Teile insbesondere während kalten Umgebungsbedingungen erwärmt und warmgehalten werden können, so dass eine übermäßige Entstehung von Eis, insbesondere stromauf des Verdichterrads 28 vermieden werden kann. Dadurch können durch Eis bewirkte Beschädigungen des Verdichterrads 28 vermieden werden, ohne dass hierzu separate, zusätzliche Heizeinrichtung verwendet werden muss.

Der Turbine 26 ist eine Umgehungseinrichtung 46 zugeordnet, welche eine auch als Bypass bezeichnete Umgehungsleitung 48 aufweist. Die Umgehungsleitung 48 ist an einer dritten Verbindungsstelle V3 und an einer vierten Verbindungsstelle V4 fluidisch mit dem Abgastrakt 18 verbunden. In Strömungsrichtung des den Abgastrakt 18 durchströmenden Abgases ist die Verbindungsstelle V4 stromauf des Turbinenrads 30 angeordnet, während die Verbindungsstelle V3 stromab des Turbinenrads 30 angeordnet ist. Mittels der Umgehungsleitung 48 kann zumindest ein Teil des den Abgastrakt 18 durchströmenden Abgases an der Verbindungsstelle V4 aus dem Abgastrakt 18 abgezweigt und in die Umgehungsleitung 48 eingeleitet werden. Das an der Verbindungsstelle V4 abgezweigte und in die Umgehungsleitung 48 eingeleitete Abgas kann die Umgehungsleitung 48 durchströmen und wird mittels der Umgehungsleitung 48 zu der Verbindungsstelle V3 geleitet. An der Verbindungsstelle V3 kann das die Umgehungsleitung 48 durchströmende Abgas in den Abgastrakt 18 wieder eingeleitet werden, wobei das die Umgehungsleitung 48 durchströmende Abgas das Turbinenrad 30 umgeht und somit nicht das Turbinenrad 30 antreibt.

Die Umgehungseinrichtung 46 umfasst außerdem ein in der Umgehungsleitung 48 angeordnetes und auch als Bypass-Ventil, Waste-Gate oder Waste-Gate-Ventil bezeichnetes Ventil 50, mittels welchem beispielsweise eine die Umgehungsleitung 48 durchströmende Menge des Abgases eingestellt werden kann. Durch Einstellen der die Umgehungsleitung 48 durchströmenden Menge des Abgases kann eine Leistung der Turbine 26 bedarfsgerecht eingestellt werden.

Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist außerdem eine Abgasrückführeinrichtung 52 mit einer Abgasrückführleitung 54 auf. Die Abgasrückführleitung 54 ist an einer fünften Verbindungsstelle V5 fluidisch mit dem Abgastrakt 18 und an einer sechsten Verbindungsstelle V6 fluidisch mit dem Ansaugtrakt 20 verbunden. Die Verbindungsstelle V6 ist beispielsweise in Strömungsrichtung des den Ansaugtrakt 20 durchströmenden Abgases stromauf des Verdichterrads 28 und vorzugsweise stromab der Verbindungsstelle V1 angeordnet. Die Verbindungsstelle V5 ist beispielsweise in Strömungsrichtung des den Abgastrakt 18 durchströmenden Abgases stromab des Turbinenrads 30 angeordnet, wobei die Verbindungsstelle V5 stromauf oder stromab der Verbindungsstelle V3 angeordnet sein kann. Mittels der Abgasrückführleitung 54 kann an der Verbindungsstelle V5 zumindest ein Teil des den Abgastrakt 18 durchströmenden Abgases aus dem Abgastrakt 18 abgezweigt und in die Abgasrückführleitung 54 eingeleitet werden. Das an der Verbindungsstelle V5 aus dem Abgastrakt 18 abgezweigte und in die Abgasrückführleitung 54 eingeleitete Abgas kann die Abgasrückführleitung 54 durchströmen und wird mittels der Abgasrückführleitung 54 zu der Verbindungsstelle V6 geführt und somit rückgeführt. An der Verbindungsstelle V6 kann das die Abgasrückführleitung 54 durchströmende Abgas aus der Abgasrückführleitung 54 ausströmen und in den Ansaugtrakt 20 einströmen. Dabei umfasst die Abgasrückführeinrichtung 52 ein in die Abgasrückführleitung 54 angeordnetes Abgasrückführventil 56, mittels welchem eine die Abgasrückführleitung 54 durchströmende Menge des Abgases eingestellt werden kann.

Bezugszeichenliste

10 Verbrennungskraftmaschine

12 Gehäuseelement

14 Abtriebswelle

16 Zylinder

18 Abgastrakt

20 Ansaugtrakt

22 Abgasturbolader

24 Verdichter

26 Turbine

28 Verdichterrad

30 Turbinenrad

32 Verdichtergehäuse

34 Welle

36 Leitungselement

38 Umgebung

40 Ventilelement

42 Ladeluftkühler

44 Pfeil

46 Umgehungseinrichtung

48 Umgehungsleitung

50 Umgehungsventil

52 Abgasrückführeinrichtung

54 Abgasrückführleitung

56 A bg as rü ckf ü h rve nti I

V1 Verbindungsstelle

V2 Verbindungsstelle

V3 Verbindungsstelle

V4 Verbindungsstelle

V5 Verbindungsstelle

V6 Verbindungsstelle