Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, mit einem Einlasssystem und einem Auslasssystem, wobei zumindest ein Zylinder un- gefeuert und als Verdichter betreibbar und in den ungefeuerten Zylinder Abgas rückführbar ist. Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben dieser Brennkraftmaschine.

Brennkraftmaschinen, insbesondere Großmotoren, haben in der Regel ein positives Druckgefälle, wobei die Ladedrücke höher sind, als die Abgasgegendrücke. Um Abgas der Ladeluft zuzumischen, bedarf es einer speziellen Architektur im Abgasrückführsystem. Häufig werden dazu Fremdförderer, wie extern angetriebene Gebläse oder Verdichter, verwendet. Gebläse haben dabei den Nachteil, dass sie sehr groß bauen oder auch die notwendigen Druckverhältnisse nicht aufbringen können. Turboverdichter sind zwar von der Baugröße eher kleingehalten, erheben jedoch den Anspruch sehr hoher Drehzahlen, womit oft ein Zwischengetriebe notwendig ist. Auch sind die Baugrößen der notwendigen Elektromotoren mit einzurechnen. Entsprechend zusätzlich benötigte Bauteile erhöhen darüber hinaus die Herstellkosten der Motoren. Man ist also bestrebt, eine Abgasrückführung zu finden, die möglichst wenig Zusatz benötigt, die kostengünstig und wartungsarm ist und die in der Abgasrückführmenge leicht variierbar ist.

Aus der DE 36 31 284 Cl ist eine mehrzylindrige Dieselbrennkraftmaschine mit niedrigem Verdichtungsverhältnis bekannt, welche beim Anlassen und gegebenenfalls bei Teillast im sogenannten geteilten Betrieb arbeitet, wobei einige Zylinder ohne Kraftstoffzufuhr als Verdichter arbeiten und den als Motor arbeitenden Zylindern verdichtete Luft zuführen. Der Verdichterzylinder ist dabei mit dem Motorzylinder über eine von den üblichen Ansaug- und Auspuffleitungen unabhängige Leitung verbunden, die an ihrem einen Ende in der Nähe des Verdichterzylinders ein im geteilten Betrieb aufsteuerbares Spenderventil und an ihrem anderen Ende in der Nähe des Motorzylinders ein Empfängerventil aufweist. Jedes der Empfängerventile ist mit einer Vorrichtung zum willkürlichen Öffnen der jeweils zugehörigen Leitung in Richtung des Verdichterzylinders kombiniert, wobei das Aufsteuern der Leitungen durch die Vorrichtungen beim Ausschubhub des zugeordneten Motorzylinders erfolgt. Dadurch wird eine Abgasrückführung aus den Motorzylindern in die Verdichterzylinder erreicht und bei geteiltem Betrieb der Dieselbrennkraftmaschine eine Temperaturanhebung in den Verdichterzylindern erreicht.

Nachteilig ist, dass sich dieses bekannte System nur für relativ geringe rückgeführte Abgasmengen während des Anlassens und im unteren Teillastbereich eig- net. Höhere Mengen an rückgeführtem Abgas sind auf diese Weise nicht realisierbar. Weiters ist beim bekannten System durch die zwischen Motorzylinder und Verdichterzylinder vorgesehene vom Ansaug- und Auspuffleitungen unabhängige Leitung ein erheblicher konstruktiver Aufwand erforderlich.

Aufgabe der Erfindung ist es, auf möglichst einfache Weise bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art in allen Motorbetriebspunkten eine hohe Menge an rückgeführtem Abgas zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Einlassseite des ungefeu- erten Zylinders mit dem Auslasssystem, vorzugsweise zwischen Auslasssammler und einer Abgasturbine, und die Auslassseite des ungefeuerten Zylinders mit dem Einlasssystem, vorzugsweise zwischen einem Verdichter und einem Einlasssammler, verbunden ist, wobei vorzugsweise zwischen der Auslassseite des ungefeuerten Zylinders und dem Einlasssystem ein Abgasrückführkühler angeordnet ist.

Gegebenenfalls kann auch vorgesehen sein, dass zwischen Auslasssystem und dem ungefeuerten Zylinder ein Abgasrückführkühler angeordnet ist.

Zur Steuerung der rückgeführten Abgasmenge kann vorgesehen sein, dass die Auslassseite des ungefeuert betriebenen Zylinders, stromabwärts des Abgas- rückführkühlers, über eine Bypassleitung mit der Einlassseite verbindbar ist.

Alternativ zum 4-Taktverfahren können die Steuerzeiten der Ventile des ungefeuert betriebenen Zylinders nach dem 2-Takt-Prinzip betrieben werden. Dadurch können besonders hohe rückgeführte Abgasmengen erzielt werden. Es wird somit pro Kurbelwellendrehung einmal angesaugt und verdichtetes Gas abgegeben.

Um den Liefergrad zu erhöhen, kann ein dem ungefeuerten Zylinder vorgeschalteter zweiter Abgasrückführkühler angeordnet sein.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Fig. näher erläutert.

Die Fig. zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine 1 mit mehreren Zylindern 2, welche ein Einlasssystem 3 und ein Auslasssystem 4 aufweist. Im Einlasssystem 3 ist der Verdichter 5 eines Abgasturboladers 6, ein Ladeluftkühler 7 und ein Einlasssammler 8 vorgesehen, von welchem zu den Zylindern 2 führende Einlasskanäle 9 abzweigen. Von den Zylindern 2 gehen zu einem Auslasssammler 10 des Auslasssystems 4 führende Auslasskanäle 11 aus. Im Auslasssystem 4 ist stromabwärts des Auslasssammlers 10 eine Abgasturbine 12 des Abgasturboladers 6 angeordnet.

Zumindest einer der Zylinder 2, welcher in der Fig. mit 2a bezeichnet ist, wird ungefeuert betrieben, um zwischen Auslasssystem 4 und Einlasssystem 3 rückzuführendes Abgas zu komprimieren. Die Einlassseite 13 des ungefeuerten Zylinders 2a steht dabei über eine erste Abgasrückführleitung 14 mit dem Auslass- System 4 in Verbindung, wobei die erste Abgasrückführleitung 14 zwischen dem Auslasssammler 10 und der Abgasturbine 12 vom Auslasssystem 4 abzweigt. Von der Auslassseite 15 geht eine zweite Abgasrückführleitung 16 aus, welche über einen Ladeluftkühler 7 zwischen dem Verdichter 5 und dem Einlasssammler 8 in das Einlasssystem 3 einmündet. Zur Steuerung der rückgeführten Abgasmenge kann in der zweiten Abgasrückführleitung 16 vor Einmündung in das Einlasssystem 3 ein Abgasrückführventil 18, sowie eine von der zweiten Abgasrückführleitung 16 abzweigende und zur Einlassseite 13 des ungefeuerten Zylinders 2a führende Bypassleitung 19 vorgesehen sein. Zusätzlich kann auch in der ersten Abgasrückführleitung 14 ein Abgasrückführventil 21 vorgesehen sein. Mit Bezugszeichen 20 ist eine Kurbelwelle angedeutet.

Ein Teil des Abgasmassenstromes wird dem Auslasssystem 4 zwischen dem Auslasssammler 10 und der Abgasturbine 12 entnommen und einem oder mehreren ungefeuerten Zylindern 2a zugeführt, dort verdichtet und danach über zumindest einen Abgasrückführkühler 17 geleitet. Das gekühlte Abgas wird sodann dem Luftmassenstrom des Einlasssystems 3 beigemischt. Der ungefeuerte Zylinder 2a wird von der Kurbelwelle 20 angetrieben. Die Steuerzeiten des ungefeuerten Zylinders 2a sind so angepasst, dass möglichst hohe Abgasmengen rückgeführt werden können. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn während zweier Kurbelwellenumdrehungen zwei Ansaugtakte und zwei Auspufftakte des ungefeuerten Zylinders 2a stattfinden, der ungefeuerte Zylinder 2a somit im Zweitakt-Verfahren betrieben wird. Die Abgaszufuhr und -abfuhr erfolgt über bestehende Kanalführungen.

Ergänzend zu dem Abgasrückführkühler 17 in der zweiten Rückführleitung 16 kann auch in der ersten Abgasrückführleitung 14 zwischen der Abzweigung aus dem Abgassystem und der Einlassseite 13 ein nicht dargestellter weiterer Abgasrückführkühler angeordnet sein, um die Kühlung des rückgeführten Abgases zu steigern und somit den Füllungsgrad zu verbessern. Gegebenenfalls kann der ungefeuerte Zylinder 2a mit anderem Hub- und/oder Verdichtungsverhältnis ausgeführt sein, als die gefeuerten Zylinder 2. Die Aufladung der Brennkraftmaschine 1 kann ein- oder mehrstufig erfolgen. Auch der Einsatz von Abgas- und Speicherelementen ist möglich.

Dadurch, dass keine zusätzlichen Verdichter, Getriebe oder Elektromotoren erforderlich sind, kann die Anzahl an benötigten Komponenten klein gehalten werden. Dies wirkt sich besonders vorteilhaft auf die Kosten, den Platzbedarf und die Dauerhaltbarkeit der Brennkraftmaschine 1 aus. Das System ermöglicht eine hohe Flexibilität in der Abgasrückführrate, wobei der Abgasrückführbetrieb durch die Abgasrückführventile 18 und 21 und die Bypassleitung 19 leicht gesteuert werden können.