Mehrzylinder-Brennkraftmaschine und Verfahren zur Zylinderabschaltung

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine (1) mit einer Lambda-Sonde (11), einem Katalysator (12) und mit einer ersten Gruppe (2) von Zylindern (B,C) und einer zweiten Gruppe (3) von Zylindern (A,D) und von denen die zweite Gruppe (3) von Zylindern (A,D) im Teillastbereich abschaltbar ist, wobei die erste Gruppe (2) von Zylindern (B,C) mit einem separaten ersten Abgasrohr (8) und die zweite Gruppe (3) von Zylindern (A,D) mit einem separaten zweiten Abgasrohr (9) ausgestattet ist.
Die Lambda-Sonde (11) und der Katalysator (12) sind im ersten Abgasrohr (8) angeordnet, weiterhin sind
eine zweite Lambda-Sonde (13) und ein zweiter Katalysator (14) vorgesehen, wobei die zweite Lambda-Sonde (13) und der zweite Katalysator (14) im zweiten Abgasrohr (9) oder, wenn beide Abgasrohre (8,9) in ein Gesamtabgasrohr (10) münden, der zweite Katalysator (14) in diesem Gesamtabgasrohr (10) angeordnet ist, und
im Einlaßbereich (4) der Zylinder (A,B,C,D) nur eine gemeinsame, regelbare Drosselklappe (6) angeordnet ist, mit der die Menge an Verbrennungsluft für die Zylinder (A,B,C,D) dosiert wird, wobei die zweite Gruppe (3) von Zylindern (A,D) im Teillastbereich dadurch abgeschaltet wird, daß die Kraftstoffzufuhr zu diesen Zylindern (A,D) unterbunden wird.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Teilabschaltung einer derartigen Mehrzylinder-Brennkraftmaschine (1).

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit einer Lambda-Sonde, einem Katalysator und mit einer ersten Gruppe von Zylindern und einer zweiten Gruppe von Zylindern, die beide jeweils mindestens einen Zylinder umfassen und von denen die zweite Gruppe von Zylindern im Teillastbereich abschaltbar ist, wobei die erste Gruppe von Zylindern mit einem separaten ersten Abgasrohr und die zweite Gruppe von Zylindern mit einem separaten zweiten Abgasrohr ausgestattet ist.

[0002] Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Teilabschaltung einer derartigen Mehrzylinder-Brennkraftmaschine.

[0003] Aufgrund der begrenzten Ressourcen an fossilen Energieträgern, insbesondere aufgrund der begrenzten Vorkommen an Mineralöl als Rohstoff für die Gewinnung von Brennstoffen für den Betrieb von Verbrennungskraftmaschinen, ist man bei der Entwicklung von Verbrennungsmotoren ständig bemüht, den Kraftstoffverbrauch zu minimieren, wobei eine verbesserte d. h. effektivere Verbrennung im Vordergrund der Bemühungen steht.

[0004] Problematisch ist der Kraftstoffverbrauch und damit der Wirkungsgrad insbesondere bei Ottomotoren. Der Grund hierfür liegt im prinzipiellen Arbeitsverfahren des Ottomotors. Der Ottomotor arbeitet mit einem homogenen Brennstoff-Luftgemisch, das - sofern keine Direkteinspritzung vorliegt - durch äußere Gemischbildung aufbereitet wird, indem in die angesaugte Luft im Ansaugtrakt Kraftstoff eingebracht wird. Die Einstellung der gewünschten Leistung erfolgt durch Veränderung der Füllung des Brennraumes, so daß dem Arbeitsverfahren des Ottomotors - anders als beim Dieselmotor - eine Quantitätsregelung zugrunde liegt.

[0005] Diese Laststeuerung erfolgt in der Regel mittels einer im Ansaugtrakt vorgesehenen Drosselklappe. Durch Verstellen der Drosselklappe kann der Druck der angesaugten Luft hinter der Drosselklappe mehr oder weniger stark reduziert werden. Je weiter die Drosselklappe geschlossen ist d. h. je mehr sie den Ansaugtrakt versperrt desto höher ist der Druckverlust der angesaugten Luft über die Drosselklappe hinweg und desto geringer ist der Druck der angesaugten Luft hinter der Drosselklappe und vor dem Einlaß in den Brennraum. Bei konstantem Brennraumvolumen kann auf diese Weise über den Druck der angesaugten Luft die Luftmasse d. h. die Quantität eingestellt werden. Dies erklärt auch, weshalb sich diese Art der Quantitätsregelung gerade im Teillastbereich als nachteilig erweist, denn geringe Lasten erfordern eine hohe Drosselung und Druckabsenkung im Ansaugtrakt, wodurch die Ladungswechselverluste mit abnehmender Last und zunehmender Drosselung zunehmen, was im folgenden kurz erläutert wird.

[0006] Die Quantitätsregelung mittels Drosselklappe hat thermodynamische Nachteile. Aufgrund der Druckabsenkung der angesaugten Luft wird der vier Takte umfassende Kreisprozeß thermodynamisch nachteilig beeinflußt, da durch die Drosselung der innere Mitteldruck p_mi infolge des reduzierten Drucks der angesaugten Luft und den damit verbundenen größeren Ladungswechselverlusten absinkt. Zusammen mit dem Hubvolumen V_h ergibt der innere Mitteldruck p_mi die gewonnene Arbeit pro Arbeitspiel W_A. Es gilt:

[0007] Weitere erhebliche Wirkungsgradverluste ergeben sich durch Wandwärmeverluste Q infolge des Wärmeüberganges von den Verbrennungsgasen an die Brennraumwände im Brennraum.

[0008] Um die beschriebenen Verluste - die Drosselverluste einerseits und die Wärmeübergangsverluste andererseits - zu senken, wurden verschiedene Strategien zur Laststeuerung entwickelt, die sich im Stand der Technik wiederfinden.

[0009] Aufgrund der Tatsache, daß beim Ottomotor durch die prinzipbedingte Drosselregelung im Teillastbereich hohe Ladungswechselverluste mit den daraus resultierenden relativ schlechten Teillastwirkungsgraden auftreten und andererseits beim Dieselmotor die Qualitätsregelung zu einem relativ guten Wirkungsgrad im Teillastbereich und damit zu einem günstigen Kraftstoffverbrauch führt, wurden schon früh Versuche unternommen, beide Arbeitsverfahren miteinander zu kombinieren.

[0010] Ein Lösungsansatz zur Entdrosselung nach dem Stand der Technik ist beispielsweise ein ottomotorisches Arbeitsverfahren mit geschichteter Brennraumladung. Die direkte Einspritzung des Kraftstoffes kann dabei ein geeignetes Mittel zur Realisierung der geschichteten Brennraumladung sein. Die Direkteinspritzung des Kraftstoffes in den Brennraum führt neben der Vermeidung von Drosselverlusten ebenfalls zu einer Verminderung der Wärmeverluste, da die sich im Brennraum bewegende Flamme mit ihrer ungünstig hohen Wärmeübertragung nur auf einen kleinen Teil der Brennrauminnenwand trifft.

[0011] Eine andere Möglichkeit den Verbrennungsprozeß eines Ottomotors zu optimieren, besteht in der Verwendung eines variablen Ventiltriebs. Im Gegensatz zu konventionellen Ventiltrieben, bei denen sowohl der Hub der Ventile als auch die Steuerzeiten, d.h. die Öffnungs- und Schließzeiten der Einlaß- und Auslaßventile, bedingt durch die nicht flexible, da nicht verstellbare Mechanik des Ventiltriebes als unveränderliche Größen vorgegeben sind, können diese den Verbrennungsprozeß und damit den Kraftstoffverbrauch beeinflussenden Parameter mittels variabler Ventiltriebe mehr oder weniger stark variiert werden. Die ideale Lösung wäre eine voll variable Ventilsteuerung, die für jeden beliebigen Betriebspunkt des Ottomotors speziell abgestimmte Werte für den Hub und die Steuerzeiten zuläßt.

[0012] Spürbare Kraftstoffeinsparungen können aber auch mit nur teilweise variablen Ventiltrieben erzielt werden. Ein solcher Ventiltrieb ist beispielsweise der VALVETRONIC Ventiltrieb von BMW, wie er in der Motortechnischen Zeitung, Jahrgang 2001, Heft 6, Seite 18 beschrieben wird.

[0013] Bei diesem Ventiltrieb kann die Schließzeit des Einlaßventils und der Einlaßventilhub variiert werden. Hierdurch ist eine drosselfreie und damit verlustfreie Laststeuerung möglich.
Die während des Ansaugvorganges in den Brennraum einströmende Gemischmasse wird dabei nicht wie bei konventionellen Ottomotoren mittels einer im Ansaugtrakt angeordneten Drosselklappe gesteuert d. h. bemessen, sondern über den Einlaßventilhub und die Öffnungsdauer des Einlaßventils.

[0014] Ein variabler Ventiltrieb wurde ebenfalls von Porsche als ein Lösungsansatz erkannt und mit der VarioCam Plus realisiert.

[0015] Die aufgezeigten Konzepte weisen ausnahmslos den Nachteil auf, daß sie nicht universal einsetzbar sind, da sie wesentliche Änderungen am Grundmotor bzw. dem Ventiltrieb und zusätzliche komplexe Bauteile erfordern. Folglich können sie nur bei zukünftigen Motorengenerationen berücksichtigt werden, da sie sich nicht für eine Nachrüstung bereits im Verkehr befindlicher Motoren eignen. Ein Konzept zur Entdrosselung von mit Drosselklappen ausgestatteten Ottomotoren, das auch bei bereits auf dem Markt befindlichen Motoren angewendet werden könnte, wird im Stand der Technik nicht aufgezeigt.

[0016] Zwar kann grundsätzlich der Wirkungsgrad im Teillastbereich auch durch die Abschaltung eines oder mehrerer Zylinder verbessert d. h. erhöht werden. Denn die Abschaltung einiger Zylinder der Mehrzylinder-Brennkraftmaschine erhöht die Belastung der in Betrieb befindlichen Zylinder, so daß die Drosselklappe weiter geöffnet werden kann bzw. muß, wodurch eine Entdrosselung der Mehrzylinder-Brennkraftmaschine erreicht wird.

[0017] Im Stand der Technik werden aber ausschließlich Brennkraftmaschinen und Verfahren beschrieben, bei denen die Teilabschaltung durch eine vollständige Absperrung der abzuschaltenden Zylinder erfolgt. D. h. die Zylinder werden abgeschaltet, indem sowohl die Zufuhr von Verbrennungsluft als auch die Zufuhr von Kraftstoff unterbunden wird. Hierzu ist eine völlige Neugestaltung des Ansaugtraktes herkömmlicher Brennkraftmaschinen erforderlich, weshalb sich dieser Lösungsansatz zur Entdrosselung nur bedingt für eine Nachrüstung bereits auf dem Markt befindlicher Motoren anbietet.

[0018] Dabei muß nämlich der Ansaugtrakt in der Art modifiziert werden, daß die ständig in Betrieb befindlichen Zylinder und die abschaltbaren Zylinder über separate Ansaugkanäle verfügen. Zudem muß im dem Ansaugkanal der abschaltbaren Zylinder ein Absperrelement vorgesehen werden, mit dem die Zufuhr von Verbrennungsluft bzw. von Kraftstoff/Luftgemisch im Rahmen der Teilabschaltung gesteuert d. h. gesperrt bzw. freigegeben werden kann.

[0019] Eine Brennkraftmaschine der in Rede stehenden Art und ein Verfahren zur Teilabschaltung einer derartigen Brennkraftmaschine offenbart die deutsche Offenlegungsschrift DE 33 05 704 A1 am Beispiel eines Sechs-Zylinder-Reihenmotors, wobei dieser Schrift nicht die Teilabschaltung als solche sondern eine genaue Steuerung des Abgasrückführungsverhältnisses über den gesamten Betriebsbereich des Motors zur Verringerung schädlicher Emissionen zugrunde liegt.

[0020] Die DE 33 05 704 A1 beschreibt eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine der gattungsbildenden Art, welche eine Steuereinrichtung aufweist, die eine Anzahl von Zylindern dadurch außer Betrieb setzt, daß sie unter Betriebsbedingungen mit niedriger Last die Strömung des Luft/Treibstoffgemisches zu den außer Betrieb genommenen Zylindern sperrt. Hierzu ist der Ansaugkrümmer in zwei Ansaugkanäle unterteilt, von denen der erste Ansaugkrümmer zu den ständig in Betrieb befindlichen Zylindern und der zweite Ansaugkanal zu den abschaltbaren Zylindern führt. Zusätzlich verfügt der zweite Ansaugkanal über ein Absperrventil in Gestalt einer zweiten Drosselklappe, mit der dieser zweite Abgaskanal freigegeben bzw. zu dem Zwecke der Teilabschaltung gesperrt werden kann.

[0021] Der Ansaugtrakt dieser Mehrzylinder-Brennkraftmaschine ist mit einem herkömmlichen Ansaugtrakt nicht mehr vergleichbar und kann auch nicht in einfacher Weise durch Umbau eines solchen Ansaugtraktes hergestellt werden.

[0022] Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine bereitzustellen, die über eine Teilabschaltung zur Entdrosselung der Brennkraftmaschine verfügt, mit welcher die nach dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwunden werden, wobei die Teilabschaltung insbesondere von der Art ist, daß nur eine geringe Modifizierung herkömmlicher Brennkraftmaschinen erforderlich ist

[0023] Eine weitere Teilaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein einfaches Verfahren zur Teilabschaltung und damit zur Entdrosselung einer derartigen Mehrzylinder-Brennkraftmaschine aufzuzeigen, mit dem die nach dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwunden werden, und das insbesondere eine Nachrüstung von bereits auf dem Markt befindlichen herkömmlichen Brennkraftmaschinen erlaubt.

[0024] Gelöst wird die erste Teilaufgabe durch eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit einer Lambda-Sonde, einem Katalysator und mit einer ersten Gruppe von Zylindern und einer zweiten Gruppe von Zylindern, die beide jeweils mindestens einen Zylinder umfassen und von denen die zweite Gruppe von Zylindern im Teillastbereich abschaltbar ist, wobei die erste Gruppe von Zylindern mit einem separaten ersten Abgasrohr und die zweite Gruppe von Zylindern mit einem separaten zweiten Abgasrohr ausgestattet ist, und die dadurch gekennzeichnet ist, daß

■ die Lambda-Sonde und der Katalysator im ersten Abgasrohr angeordnet sind,

■ eine zweite Lambda-Sonde und ein zweiter Katalysator vorgesehen sind, wobei die zweite Lambda-Sonde und der zweite Katalysator im zweiten Abgasrohr oder, wenn beide Abgasrohre in ein Gesamtabgasrohr münden, die zweite Lambda-Sonde im zweiten Abgasrohr und der zweite Katalysator in diesem Gesamtabgasrohr angeordnet sind, und

■ im Einlaßbereich der Zylinder nur eine gemeinsame, regelbare Drosselklappe angeordnet ist, mit der die Menge an Verbrennungsluft, mit der die Zylinder beaufschlagt werden, dosiert wird, wobei die zweite Gruppe von Zylindern im Teillastbereich dadurch abgeschaltet wird, daß die Kraftstoffzufuhr zu diesen Zylindern unterbunden wird.

[0025] Mittels der erfindungsgemäßen Mehrzylinder-Brennkraftmaschine können die thermodynamischen Nachteile d.h. die Ladungswechselverluste, welche sich infolge der Quantitätsregelung mittels Drosselklappe ergeben, abgeschwächt werden. Im Teillastbereich kann eine zweite Gruppe von Zylindern abgeschaltet werden, wodurch sich die Last der ersten Gruppe von Zylindern erhöht, was eine Öffnung der Drosselklappe und damit eine Entdrosselung der Brennkraftmaschine erlaubt.

[0026] Dabei erfolgt erfindungsgemäß die Teilabschaltung in vorteilhafter Weise dadurch, daß lediglich die Kraftstoffzufuhr zu den Zylindern der zweiten Gruppe unterbunden wird, wodurch diese in der Art außer Betrieb gesetzt werden, daß zwar die angesaugte Verbrennungsluft nach wie vor die abgeschalteten Zylinder durchströmt, aber infolge des fehlenden Kraftstoffeintrages keine Verbrennung in diesen Zylindern stattfindet.

[0027] Die zweite Gruppe von Zylindern trägt damit während der Teilabschaltung nicht zur Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine bei. Im Gegenteil, dadurch daß die Frischluft nicht - wie im Stand der Technik beschrieben - abgespe rrt wird, sondern die Zylinder der zweite Gruppe weiterhin passiert, nimmt diese Luft an den vier Arbeitstakten - Ansaugen, Komprimieren, Expandieren und Ausschieben - weiterhin teil, so daß die abgeschalteten Zylindern nicht nur keine Arbeit abgeben, sondern vielmehr Arbeit für den Ladungswechsel in diesen Zylinder investiert werden muß.

[0028] Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine ist darin zu sehen, daß im Gegensatz zu der in der DE 33 05 704 A1 beschriebenen Brennkraftmaschine die abschaltbaren Zylinder der zweiten Gruppe bei Teilabschaltung nicht völlig isoliert zu werden brauchen in der Art, daß diese Zylinder mittels eines Absperrventils von der Versorgung mit Verbrennungsluft bzw. Frischgemisch abgeschnitten werden. Folglich erfordert die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine nicht nur kein Absperrventil. Der Ansaugtrakt muß auch nicht in der Art modifiziert werden, daß die ständig in Betrieb befindlichen Zylinder der ersten Gruppe und die abschaltbaren Zylinder der zweiten Gruppe über separate Ansaugkanäle verfügen.

[0029] Mit anderen Worten gesagt; die Brennkraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung kann mit einem herkömmlichen Ansaugsystem bzw. Ansaugtrakt ausgestattet werden, was zum einen die Entwicklungskosten senkt und zum anderen das vorgeschlagene Konzept einer Teilabschaltung auch für eine Nachrüstung bereits auf dem Markt befindlicher Brennkraftmaschinen geeignet erscheinen läßt. Der Ansaugtrakt muß lediglich mit einer Drosselklappe ausgestattet werden, die in einem Close-Loop-Verfahren regelbar ist, wobei eine Drosselklappe grundsätzlich bereits vorhanden ist.

[0030] Ein Vorteil der regelbaren Drosselklappe ist es, daß beim Aktivieren bzw. Deaktivieren der Teilabschaltung d.h. das Drehmoment des Motors nicht abfällt bzw. ansteigt und der Fahrer das Gaspedal nicht nachführen muß, um die Last zu halten, was bei nicht regelbarer Drosselklappe der Fall wäre.

[0031] Aufgrund des der erfindungsgemäßen Teilabschaltung zugrunde liegenden Prinzips, nämlich die Teilabschaltung lediglich durch das Unterbinden der Kraftstoffzufuhr bei ungestörter Förderung der Verbrennungsluft zu realisieren, sind bestimmte Modifikationen des Abgastraktes erforderlich. Diese Modifikationen können aber in Art und Umfang nicht mit den aus dem Stand der Technik bekannten, oben beschriebenen Modifikationen des Ansaugtraktes verglichen werden.

[0032] Dabei wird die erste Gruppe von Zylindern mit einem separaten ersten Abgasrohr und die zweite Gruppe von Zylindern mit einem separaten zweiten Abgasrohr ausgestattet, wobei beide Abgasrohre zu einem Gesamtabgasrohr zusammengeführt werden können. Eine derartige Ausbildung des Abgastraktes ist aber nach dem Stand der Technik teilweise schon üblich und ergibt sich dadurch, daß die Auslässe der Zylinder über separate Abgaskrümmer verfügen, die dann stufenweise zusammengeführt werden. So ist beispielsweise ein sogenannter Vier-in-Zwei-in-Eins-Abgaskrümmer für einen Vierzylinder-Reihenmotor durchaus gebräuchlich.

[0033] Erfindungsgemäß werden die Lambda-Sonde und der Katalysator im ersten Abgasrohr angeordnet. Dieser erste Katalysator dient ausschließlich zur Konvertierung der aus den ständig in Betrieb befindlichen Zylindern der ersten Gruppe ausströmenden Abgase und wird unabhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine weder von den Abgasen der abschaltbaren Zylinder der zweiten Gruppe noch von der bei Teilabschaltung durch diese abgeschalteten Zylinder geführten Luft beaufschlagt.

[0034] Aus diesem Grunde wird ergänzend eine zweite Lambda-Sonde und ein zweiter Katalysator vorgesehen, wobei diese zweite Lambda-Sonde und dieser zweite Katalysator im zweiten Abgasrohr oder, wenn beide Abgasrohre in ein Gesamtabgasrohr münden, die zweite Lambda-Sonde im zweiten Abgasrohr und der zweite Katalysator in diesem Gesamtabgasrohr angeordnet sind.

[0035] Die beiden Varianten werden im Rahmen der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen und im Rahmen der Beschreibung der Figuren näher erläutert. Beide haben das Ziel, daß die aus den Zylindern der zweiten Gruppe ausströmenden Abgase einen Katalysator durchströmen und konvertiert werden.

[0036] Wie ausführlich dargelegt, wird mit der erfindungsgemäßen Mehrzylinder-Brennkraftmaschine eine Brennkraftmaschine bereitgestellt, die über eine Teilabschaltung zur Entdrosselung der Brennkraftmaschine verfügt, mit welcher die nach dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwunden werden, wobei die Teilabschaltung insbesondere von der Art ist, daß nur eine geringe Modifizierung herkömmlicher Brennkraftmaschinen mit entsprechend wenig zusätzlichen Bauteilen und Kosten erforderlich ist. Damit wird die erste der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst.

[0037] Bei Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen, bei denen die zweite Lambda-Sonde und der zweite Katalysator im zweiten Abgasrohr angeordnet sind und die beiden Abgasrohre in ein Gesamtabgasrohr münden, sind Ausführungsformen vorteilhaft, die dadurch gekennzeichnet sind, daß ein dritter Katalysator vorgesehen ist, wobei der dritte Katalysator im Gesamtabgasrohr angeordnet ist.

[0038] Bei Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen, bei denen die zweite Lambda-Sonde im zweiten Abgasrohr und der zweite Katalysator im Gesamtabgasrohr angeordnet ist, sind Ausführungsformen vorteilhaft, die dadurch gekennzeichnet sind, daß ein dritter Katalysator vorgesehen ist, wobei der dritte Katalysator im zweiten Abgasrohr hinter der zweiten Lambda-Sonde angeordnet ist.

[0039] Gemäß diesen Ausführungsformen werden bei deaktivierter Teilabschaltung die beiden Abgasströme der beiden Zylindergruppen jeweils in einem separaten im ersten bzw. zweiten Abgasrohr angeordneten Katalysator einer Abgasnachbehandlung unterzogen. Anschließend werden sie gemischt und gemeinsam einem weiteren Katalysator zugeführt, in dem nochmals eine Abgasnachbehandlung erfolgt. Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, daß die beiden Gasströme der zwei Gruppen von Zylindern auch bei Teilabschaltung zu einem Gesamtabgasstrom zusammengeführt werden und anschließend einen weiteren, im Gesamtabgasrohr vorgesehenen Katalysator durchlaufen.

[0040] Bei der letztgenannten Variante handelt es sich bei dem Gasstrom der zweiten Gruppe von Zylindern um einen reinen Luftstrom, der dem eigentlichen Abgasstrom der ersten Gruppe nach der ersten und vor der zweiten Nachbehandlung ähnlich wie bei einer Sekundärlufteinblasung zugeführt wird. Der zusätzliche Sauerstoff kann für eine weitere Oxidation der Schadstoffe, insbesondere der Oxidation von unverbrannten Kohlenwasserstoffen (HC) und von Kohlenmonoxid (CO), im Abgastrakt dienen.

[0041] Da für die HC- und CO-Oxidation relativ hohe Temperaturen erforderlich sind, sind gerade die Konzentrationen dieser Schadstoffe insbesondere nach einem Kaltstart und im Teillastbereich, also bei einer niedrigen Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine, hoch, weshalb sich die letztgenannten Ausführungsformen der Brennkraftmaschine insbesondere beim Betrieb mit niedrigen Temperaturen als vorteilhaft erweisen. Zum einen wird durch die Teilabschaltung der zweiten Gruppe von Zylindern die Last der übrigen Zylinder und damit die Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine erhöht. Zum anderen dient zur Sekundärlufteinblasung der Luftstrom, der durch die abgeschalteten Zylinder geführt wurde, und damit ein vorerwärmter Luftstrom, der die HC- und CO-Oxidation in vorteilhafter Weise unterstützt.

[0042] Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, bei denen die Drosselklappe eine elektronisch geregelte Drosselklappe ist. Vorteilhaft ist diese Ausführungsform, weil die Elektronik grundsätzlich verstärkt im Motorenbau zur Anwendung kommt und deshalb häufig eine elektronisch geregelte Drosselklappe bereits vorhanden ist. Des weiteren kann eine bereits vorhandene Motorsteuerung die Regelung einer derartigen Drosselklappe übernehmen.

[0043] Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, bei denen hinter den eingebauten Katalysatoren jeweils eine weitere Lambda-Sonde vorgesehen ist, so daß eine erweiterte On-Board-Diagnose durchführbar ist. Die On-Board-Diagnose wurde als Kontrolle des Emissionsverhaltens eines im Verkehr befindlichen Kraftfahrzeuges eingeführt. Zunächst wurden dabei emissionsrelevante Komponenten der Motorsteuerung und dergleichen überwacht. Später war eine Erweiterung der überwachten Komponenten Ziel der Bemühungen. So ist gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Brennkraftmaschine eine Überwachung der Lambda-Sonde und des Katalysators möglich, wobei eine Anzeige und Abspeicherung der erfaßten Daten sowie ein Zugriff auf diese Daten vorgesehen werden kann.

[0044] Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, bei denen die Mehrzylinder-Brennkraftmaschine eine Vierzylinder-Brennkraftmaschine ist. Es muß nämlich berücksichtigt werden, daß sich eine Entwicklung hin zu kleinen, hochaufgeladenen Motoren vollzogen hat und weiter vollzieht. Dabei ist die Aufladung in erster Linie ein Verfahren zur Leistungssteigerung, bei dem die für den motorischen Verbrennungsprozeß benötigte Luft verdichtet wird, so daß pro Arbeitsspiel eine größere Luftmasse in den Brennraum gelangt. Dadurch kann die Kraftstoffmasse gesteigert werden. Bei gezielter Auslegung der Aufladung können ebenfalls Vorteile im Wirkungsgrad und bei den Abgasemissionen erzielt werden. Ein typischer Vertreter der kleinen, hochaufgeladenen Motoren ist ein Ottomotor mit Abgasturboaufladung, bei der die Abgasenergie zur Verdichtung der Verbrennungsluft eingesetzt wird.

[0045] Mittels des erfindungsgemäßen Prinzips der Teilabschaltung, könnte eine Teilabschaltung auch bei diesen Motoren erfolgen, ohne daß auf die Vorteile der Aufladung verzichtet werden müßte. Bei hochaufgeladenen Motoren, die bei entsprechend hohen Temperaturen betrieben werden, würde sich die Teilabschaltung insbesondere auch deswegen vorteilhaft auswirken, weil die Verringerung der Wärmeverluste, welche aus dem Wärmeübergang vom Brennrauminneren auf die Brennraumwände herrühren, hier aufgrund der hohen Betriebstemperaturen besonders deutlich ausfallen würde. Dabei ist die Verringerung der Wandwärmverluste durch Verringerung der Brennraumoberflächen infolge Teilabschaltung ein grundsätzlicher Vorteil dieses Prinzips der Entdrosselung.

[0046] Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, bei denen die Mehrzylinder-Brennkraftmaschine ein Reihenmotor ist, wobei vorzugsweise entweder die erste Gruppe von Zylindern die beiden inneren und die zweite Gruppe von Zylindern die beiden äußeren Zylinder umfaßt oder die erste Gruppe von Zylindern die beiden äußeren und die zweite Gruppe von Zylindern die beiden inneren Zylinder umfaßt. Günstig ist dies deshalb, weil einerseits der erste und der vierte Kolben und andererseits der zweite und der dritte Kolben die gleiche Bewegung ausführen, weshalb eine Zusammenlegung dieser Kolben zu entsprechenden Gruppen zu bevorzugen ist.

[0047] Die zweite Teilaufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch ein Verfahren zur Teilabschaltung einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine der gattungsbildenden Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß

■ im Einlaßbereich der Zylinder lediglich eine gemeinsame, regelbare Drosselklappe angeordnet wird, mit der die Menge an Verbrennungsluft, mit der die Zylinder beaufschlagt werden, dosiert wird,

■ die zweite Gruppe von Zylindern im Teillastbereich dadurch abgeschaltet wird, daß die Kraftstoffzufuhr zu diesen Zylindern unterbunden wird,

■ die Lambda-Sonde und der Katalysator im ersten Abgasrohr angeordnet werden,

■ eine zweite Lambda-Sonde und ein zweiter Katalysator vorgesehen werden, wobei die zweite Lambda-Sonde und der zweite Katalysator im zweiten Abgasrohr oder, wenn beide Abgasrohre in ein Gesamtabgasrohr münden, die zweite Lambda-Sonde im zweiten Abgasrohr und der zweite Katalysator in diesem Gesamtabgasrohr angeordnet werden.

[0048] Das erfindungsgemäße Verfahren schaltet die zweite Gruppe von Zylindern ab, indem die Kraftstoffzufuhr unterbunden wird, ohne daß die Luftzufuhr zu den abgeschalteten Zylindern mittels Absperrelementen verhindert zu werden braucht. Es ist damit nicht erforderlich, die abgeschalteten Zylindern bei Teilabschaltung völlig zu isolieren oder die Ventilbetätigungseinrichtung dieser Zylinder außer Betrieb zu setzen. Das Grundprinzip des Verfahrens ist es, daß auch bei Teilabschaltung die Versorgung der abgeschalteten Zylinder mit Frischluft aufrechterhalten wird.

[0049] Im Teillastbereich wird eine zweite Gruppe von Zylindern abgeschaltet, wodurch die Last der übrigen in Betrieb befindlichen Zylinder erhöht wird, so daß die Drosselklappe weiter geöffnet werden muß. Damit ist das erfindungsgemäße Verfahren ein Verfahren zur Entdrosselung einer Brennkraftmaschine.

[0050] Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren erfordert das erfindungsgemäße Verfahren keine aufwendige Modifikation des Ansaugtraktes, sondern lediglich die Verwendung einer zweiten Lambda-Sonde und eines zweiten Katalysators.

[0051] Bei Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen, bei denen die zweite Lambda-Sonde und der zweite Katalysator im zweiten Abgasrohr angeordnet werden und die beiden Abgasrohre in ein Gesamtabgasrohr münden, sind Ausführungsformen des Verfahrens zur Teilabschaltung vorteilhaft, bei denen ein dritter Katalysator vorgesehen wird, wobei der dritte Katalysator im Gesamtabgasrohr angeordnet wird.

[0052] Bei Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen, bei denen die zweite Lambda-Sonde im zweiten Abgasrohr und der zweite Katalysator im Gesamtabgasrohr angeordnet werden, sind Ausführungsformen des Verfahrens zur Teilabschaltung vorteilhaft, bei denen ein dritter Katalysator v orgesehen wird, wobei der dritte Katalysator im zweiten Abgasrohr hinter der zweiten Lambda-Sonde angeordnet wird.

[0053] Die Vorteile der beiden zuletzt genannten Ausführungsformen wurden bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine erläutert, weshalb an dieser Stelle auf diese Ausführungen bezug genommen werden soll. Insbesondere die Nachoxidation von unverbrannten Kohlenwasserstoffen (HC) und Kohlenmonoxid (CO) während des teilabgeschalteten Betriebes der Brennkraftmaschine mittels Zuführen der durch die abgeschalteten Zylinder geförderten Luft in das Gesamtabgasrohr ist als vorteilhaft anzusehen.

[0054] Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens zur Teilabschaltung, bei denen als regelbare Drosselklappe eine elektronisch geregelte Drosselklappe verwendet wird, da der Einsatz elektronisch geregelter Drosselklappen bereits weit verbreitet ist und weiter zunimmt und diese Art der Regelung über eine bereits vorhandene Motorsteuerung erfolgen kann, so daß keine zusätzliche Regelvorrichtung vorgesehen werden muß. Diese Ausführungsform ist daher auch im Hinblick auf die Kosten zu bevorzugen.

[0055] Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens zur Teilabschaltung, bei denen hinter den eingebauten Katalysatoren jeweils eine weitere Lambda-Sonde vorgesehen wird, um eine erweiterte On-Board-Diagnose (OBD) durchführen zu können.

[0056] Zur Teilabschaltung eines Vierzylinder-Reihenmotors sind Ausführungsformen des Verfahrens vorteilhaft, bei denen die ersten Gruppe von Zylindern die beiden inneren und die zweite Gruppe von Zylindern die beiden äußeren Zylinder umfaßt, so daß eine Teilabschaltung der Brennkraftmaschine durch Abschalten der beiden äußeren Zylinder erfolgt, wobei ebenfalls Ausführungsformen des Verfahrens vorteilhaft sind, bei denen die erste Gruppe von Zylindern die beiden äußeren und die zweite Gruppe von Zylindern die beiden inneren Zylinder umfaßt, so daß eine Teilabschaltung der Brennkraftmaschine durch Abschalten der beiden inneren Zylinder erfolgt.

[0057] Im folgenden wird die Erfindung anhand von drei Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 1, 2 und 3 näher beschrieben. Hierbei zeigt:

Fig. 1

schematisch eine erste Ausführungsform der Mehrzylinder-Brennkraftmaschine,

Fig. 2

schematisch eine zweite Ausführungsform der Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, und

Fig. 3

schematisch eine dritte Ausführungsform der Mehrzylinder-Brennkraftmaschine.

[0058] Figur 1 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform der Mehrzylinder-Brennkraftmaschine 1. Dabei handelt sich um einen Reihenmotor 1 mit vier Zylindern A,B,C,D.

[0059] Die vier Zylinder A,B,C,D der Mehrzylinder-Brennkraftmaschine 1 sind in zwei Gruppen 2,3 von Zylindern A,B,C,D aufgeteilt. Die erste Gruppe 2 von Zylindern umfaßt die beiden inneren Zylinder B,C der Mehrzylinder-Brennkraftmaschine 1, wohingegen die zweite Gruppe 3 von Zylindern die beiden äußeren Zylinder A,D umfaßt. Bei dem im Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Teilabschaltung der Mehrzylinder-Brennkraftmaschine 1 durch Abschalten der zweiten Gruppe 3 von Zylindern d.h. durch Abschalten der beiden äußeren Zylinder A,D, was weiter unten noch näher beschrieben werden wird.

[0060] Alle vier Zylinder A,B,C,D verfügen über ein gemeinsames Plenum 5 und eine gemeinsame, elektronisch geregelte Drosselklappe 6 im Einlaßbereich 4, mit der die von den vier Zylindern A,B,C,D angesaugte Luftmenge geregelt wird. Die Brennkraftmaschine 1 kann aufgrund des der Teilabschaltung zugrunde liegenden Prinzips, nämlich die Teilabschaltung lediglich durch das Unterbinden der Kraftstoffzufuhr bei ungestörter Förderung der Verbrennungsluft zu realisieren, mit einem üblichen Ansaugtrakt 4 und nur einer regelbaren Drosselklappe 6 ausgestattet werden. Eine aufwendige Neukonstruktion bzw. Umgestaltung des Ansaugtraktes - wie bei der aus dem Stand der Technik bekannten und beschriebenen Teilabschaltung - ist nicht erforderlich.

[0061] Es sind lediglich kleinere Modifikationen des Abgastraktes 7 durchzuführen, die dadurch begründet sind, daß auch bei Teilabschaltung weiter Luft durch die abgeschalteten Zylinder A,D gefördert wird. Diese Modifikationen können aber in Art und Umfang nicht mit den aus dem Stand der Technik bekannten Modifikationen des Ansaugtraktes verglichen werden.

[0062] Hierzu ist die erste Gruppe 2 von Zylindern B,C mit einem separaten ersten Abgasrohr 8 und die zweite Gruppe 3 von Zylindern A,D mit einem separaten zweiten Abgasrohr 9 ausgestattet, wobei beide Abgasrohre 8,9 in ein Gesamtabgasrohr 10 münden d.h. zu einem gemeinsamen Abgasrohr 10 zusammengeführt werden. Damit ist der Abgastrakt 7 als sogenannter Vier-in-Zweiin-Eins-Abgaskrümmer ausgebildet.

[0063] Die erste Lambda-Sonde 11 und der erste Katalysator 12 sind dabei grundsätzlich im ersten Abgasrohr 8 angeordnet, weil die Abgase der ständig in Betrieb befindlichen Zylinder B,C der ersten Gruppe 2 von Zylindern in dieses erste Abgasrohr 8 eingeleitet werden. Auf diese Weise ist eine Abgasnachbehandlung der Abgase dieser ständig in Betrieb befindlichen Zylinder B,C gewährleistet.

[0064] Es sind des weiteren eine zweite Lambda-Sonde 13 und ein zweiter Katalysator 14 vorgesehen, wobei die zweite Lambda-Sonde 13 im zweiten Abgasrohr 9 und der zweite Katalysator 14 im Gesamtabgasrohr 10 angeordnet sind.

[0065] Gemäß dieser Ausführungsformen werden bei deaktivierter Teilabschaltung die beiden Abgasströme der beiden Zylindergruppen 2,3 in der Art nachbehandelt, daß der Abgasstrom der ersten Gruppe 2 von Zylindern B,C in dem separaten, im ersten Abgasrohr 8 angeordneten Katalysator 12 einer Abgasnachbehandlung unterzogen wird. Anschließend werden der Abgasstrom der zweiten Gruppe 3 von Zylindern A,D mit dem bereits nachbehandelten Abgasstrom der ersten Gruppe 2 von Zylindern B,C gemischt und gemeinsam einem zweiten Katalysator 14 zugeführt, in dem nochmals eine Abgasnachbehandlung erfolgt.

[0066] Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist aber insbesondere das Zusammenwirken der Gasströme bei aktivierter Teilabschaltung. Denn die beiden Gasströme der zwei Gruppen 2,3 von Zylindern A,B,C,D werden auch bei Teilabschaltung zu einem Gesamtabgasstrom zusammengeführt und durchlaufen anschließend einen weiteren, im Gesamtabgasrohr 10 vorgesehenen Katalysator 14.

[0067] Bei aktivierter Teilabschaltung handelt es sich bei dem Gasstrom der zweiten Gruppe 3 von Zylindern A,D um einen reinen Luftstrom, der dem eigentlichen Abgasstrom der ersten Gruppe 2 nach der ersten und vor der zweiten Nachbehandlung ähnlich wie bei einer Sekundärlufteinblasung zugeführt wird. Der zusätzliche Sauerstoff kann für eine weitere Oxidation der Schadstoffe, insbesondere der Oxidation von unverbrannten Kohlenwasserstoffen (HC) und von Kohlenmonoxid (CO), im Abgastrakt 7 dienen.

[0068] Die beiden vor den Katalysatoren 12,14 angeordneten Lambda-Sonden 11,13 dienen der Überwachung des Luftverhältnisses, um eine optimale Funktionsweise der Katalysatoren 12,14 und damit eine optimale Konvertierung der Schadstoffe zu gewährleisten. Hinter diesen Katalysatoren 12,14 kann zusätzlich jeweils eine OBD-Monitor-Lambda-Sonde 17 vorgesehen werden, um eine erweiterte On-Board-Diagnose (OBD) durchführen zu können. Es kann alternativ auch nur eine OBD-Monitor-Lambda-Sonde 17 hinter dem zweiten Katalysatoren 14 vorgesehen werden, der zur On-Board-Diagnose (OBD) beider Katalysatoren 12,14 verwendet wird.

[0069] Figur 2 zeigt schematisch eine zweite Ausführungsform der Mehrzylinder-Brennkraftmaschine 1. Im Unterschied zu der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform verfügt die zweite Ausführungsform über eine andersartige Anordnung der zwei im Abgastrakt 7 angeordneten Katalysatoren 12,14, auf die im folgenden eingegangen wird. Im übrigen wird bezug genommen auf Figur 1. Für dieselben Bauteile wurden dieselben Bezugszeichen verwendet.

[0070] Bei der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform erfolgt die Teilabschaltung der Mehrzylinder-Brennkraftmaschine 1 auch durch Abschalten der zweiten Gruppe 3 von Zylindern d.h. durch Abschalten der beiden äußeren Zylinder A,D.

[0071] Die erste Lambda-Sonde 11 und der erste Katalysator 12 sind im ersten Abgasrohr 8 angeordnet, um die Abgase der ständig in Betrieb befindlichen Zylindern B,C einer Abgasnachbehandlung zuzuführen.

[0072] Es sind des weiteren eine zweite Lambda-Sonde 13 und ein zweiter Katalysator 14 vorgesehen, wobei die zweite Lambda-Sonde 13 und der zweite Katalysator 14 bei dem im Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine 1 im zweiten Abgasrohr 9 angeordnet sind.

[0073] Gemäß dieser Ausführungsformen werden bei deaktivierter Teilabschaltung die beiden Abgasströme der beiden Zylindergruppen 2,3 in der Art nachbehandelt, daß der Abgasstrom der ersten Gruppe 2 von Zylindern B,C und der Abgasstrom der zweiten Gruppe 3 von Zylindern A,D jeweils in separaten, im ersten bzw. zweiten Abgasrohr 8,9 angeordneten Katalysatoren 12,14 einer Abgasnachbehandlung unterzogen werden. Anschließend werden die bereits nachbehandelten Abgasströme der zweiten Gruppe 3 von Zylindern A,D und der ersten Gruppe 2 von Zylindern B,C gemischt und gemeinsam einem Gesamtabgasrohr 10 zugeführt.

[0074] Das bei Figur 1 im Zusammenhang mit der aktivierten Teilabschaltung Gesagte hat hinsichtlich der Nachoxidation der Schadstoffe auch für diese Ausführungsform weiter Gültigkeit.

[0075] Figur 3 zeigt schematisch eine dritte Ausführungsform der Mehrzylinder-Brennkraftmaschine 1. Im Unterschied zu der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform verfügt die dritte Ausführungsform über einen zusätzlichen Katalysator 16 im Abgastrakt 7, auf den im folgenden eingegangen wird. Im übrigen wird bezug genommen auf Figur 1 und 2. Für dieselben Bauteile wurden dieselben Bezugszeichen verwendet.

[0076] Bei der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform erfolgt die Teilabschaltu ng der Mehrzylinder-Brennkraftmaschine 1 auch durch Abschalten der zweiten Gruppe 3 von Zylindern d.h. durch Abschalten der beiden äußeren Zylinder A,D.

[0077] Die erste Lambda-Sonde 11 und der erste Katalysator 12 sind im ersten Abgasrohr 8 angeordnet, um die Abgase der ständig in Betrieb befindlichen Zylindern B,C einer Abgasnachbehandlung zuzuführen.

[0078] Es sind des weiteren eine zweite Lambda-Sonde 13 und ein zweiter Katalysator 14 vorgesehen, wobei die zweite Lambda-Sonde 13 im zweiten Abgasrohr 9 und der zweite Katalysator 14 im Gesamtabgasrohr angeordnet sind.

[0079] Die in Figur 3 dargestellte Ausführungsform einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine 1 ist dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter Katalysator 16 vorgesehen ist, wobei der dritte Katalysator 16 im zweiten Abgasrohr 9 hinter der zweiten Lambda-Sonde 13 angeordnet ist.

[0080] Gemäß dieser Ausführungsformen werden bei deaktivierter Teilabschaltung die beiden Abgasströme der beiden Zylindergruppen 2,3 in der Art nachbehandelt, daß der Abgasstrom der ersten Gruppe 2 von Zylindern B,C und der Abgasstrom der zweiten Gruppe 3 von Zylindern A,D jeweils in separaten, im ersten bzw. zweiten Abgasrohr 8,9 angeordneten Katalysatoren 12,16 einer Abgasnachbehandlung unterzogen werden. Anschließend werden die bereits nachbehandelten Abgasströme der zweiten Gruppe 3 von Zylindern A,D und der ersten Gruppe 2 von Zylindern B,C gemischt und gemeinsam einem weiteren, im Gesamtabgasrohr 10 angeordneten Katalysator 14 zugeführt, in welchem sie einer weiteren Abgasnachbehandlung unterzogen werden.

[0081] Das bei Figur 1 im Zusammenhang mit der aktivierten Teilabschaltung Gesagte hat hinsichtlich der Nachoxidation der Schadstoffe auch für diese dritte Ausführungsform weiter Gültigkeit.

[0082] Wie bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel kann auch bei den in den Figuren 2 und 3 dargestellten Varianten alternativ nur eine OBD-Monitor-Lambda-Sonde 17 hinter dem letzten Katalysatoren vorgesehen werden, der zur On-Board-Diagnose (OBD) sämtlicher Katalysatoren verwendet wird.

Bezugszeichen

[0083] 

1

Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, Vierzylinder-Reihenmotor

2

erste Gruppe von Zylindern

3

zweite Gruppe von Zylindern

4

Ansaugtrakt, Einlaßbereich

5

Plenum

6

Drosselklappe

7

Abgastrakt

8

erstes Abgasrohr, erster Abgaskrümmer

9

zweites Abgasrohr, zweiter Abgaskrümmer

10

Gesamtabgasrohr

11

erste Lambda-Sonde

12

erster Katalysator

13

zweite Lambda-Sonde

14

zweiter Katalysator

16

dritter Katalysator

17

OBD-Monitor-Lambda-Sonde

A

erster Zylinder

B

zweiter Zylinder

C

dritter Zylinder

D

vierter Zylinder

Ansprüche

1. Mehrzylinder-Brennkraftmaschine (1) mit einer Lambda-Sonde (11), einem Katalysator (12) und mit einer ersten Gruppe (2) von Zylindern (B,C) und einer zweiten Gruppe (3) von Zylindern (A,D), die beide jeweils mindestens einen Zylinder (A,B,C,D) umfassen und von denen die zweite Gruppe (3) von Zylindern (A,D) im Teillastbereich abschaltbar ist, wobei die erste Gruppe (2) von Zylindern (B,C) mit einem separaten ersten Abgasrohr (8) und die zweite Gruppe (3) von Zylindern (A,D) mit einem separaten zweiten Abgasrohr (9) ausgestattet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß

■ die Lambda-Sonde (11) und der Katalysator (12) im ersten Abgasrohr (8) angeordnet sind,

■ eine zweite Lambda-Sonde (13) und ein zweiter Katalysator (14) vorgesehen sind, wobei die zweite Lambda-Sonde (13) und der zweite Katalysator (14) im zweiten Abgasrohr (9) oder, wenn beide Abgasrohre (8,9) in ein Gesamtabgasrohr (10) münden, die zweite Lambda-Sonde (13) im zweiten Abgasrohr (9) und der zweite Katalysator (14) in diesem Gesamtabgasrohr (10) angeordnet sind, und

■ im Einlaßbereich (4) der Zylinder (A,B,C,D) nur eine gemeinsame, regelbare Drosselklappe (6) angeordnet ist, mit der die Menge an Verbrennungsluft, mit der die Zylinder (A,B,C,D) beaufschlagt werden, dosiert wird, wobei die zweite Gruppe (3) von Zylindern (A,D) im Teillastbereich dadurch abgeschaltet wird, daß die Kraftstoffzufuhr zu diesen Zylindern (A,D) unterbunden wird.

2. Mehrzylinder-Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 1, bei der die zweite Lambda-Sonde (13) und der zweite Katalysator (14) im zweiten Abgasrohr (9) angeordnet sind und die beiden Abgasrohre (8,9) in ein Gesamtabgasrohr (10) münden,
dadurch gekennzeichnet, daß
   ein dritter Katalysator (16) vorgesehen ist, wobei der dritte Katalysator (16) im Gesamtabgasrohr (10) angeordnet ist.

3. Mehrzylinder-Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 1, bei der die zweite Lambda-Sonde (13) im zweiten Abgasrohr (9) und der zweite Katalysator (14) im Gesamtabgasrohr (10) angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
   ein dritter Katalysator (16) vorgesehen ist, wobei der dritte Katalysator (16) im zweiten Abgasrohr (9) hinter der zweiten Lambda-Sonde (13) angeordnet ist.

4. Mehrzylinder-Brennkraftmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
   die Drosselklappe (6) eine elektronisch geregelte Drosselklappe (6) ist.

5. Mehrzylinder-Brennkraftmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
   hinter den eingebauten Katalysatoren (12,14,16) jeweils eine OBD-Monitor-Lambda-Sonde (17) vorgesehen ist, so daß eine erweiterte On-Board-Diagnose (OBD) durchführbar ist.

6. Mehrzylinder-Brennkraftmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
   die Mehrzylinder-Brennkraftmaschine (1) eine Vierzylinder-Brennkraftmachine (1) ist.

7. Mehrzylinder-Brennkraftmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
   die Mehrzylinder-Brennkraftmaschine (1) ein Reihenmotor (1) ist.

8. Mehrzylinder-Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 7 mit vier Zylindern (A,B,C,D),
dadurch gekennzeichnet, daß
   die erste Gruppe (2) von Zylindern (B,C) die beiden inneren und die zweite Gruppe (3) von Zylindern die beiden äußeren Zylinder (A,D) umfaßt.

9. Mehrzylinder-Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 7 mit vier Zylindern,
dadurch gekennzeichnet, daß
   die erste Gruppe (2) von Zylindern die beiden äußeren (A,D) und die zweite Gruppe (3) von Zylindern die beiden inneren Zylinder (B,C) umfaßt.

10. Verfahren zur Teilabschaltung einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine (1) mit einer Lambda-Sonde (11), einem Katalysator (12) und mit einer ersten Gruppe (2) von Zylindern (B,C) und einer zweiten Gruppe (3) von Zylindern (A,D), die beide jeweils mindestens einen Zylinder (A,B,C,D) umfassen und von denen die zweite Gruppe (3) von Zylindern (A,D) im Teillastbereich abschaltbar ist, wobei die erste Gruppe (2) von Zylindern (B,C) mit einem separaten ersten Abgasrohr (8) und die zweite Gruppe (3) von Zylindern (A,D) mit einem separaten zweiten Abgasrohr (9) ausgestattet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß

■ im Einlaßbereich (4) der Zylinder (A,B,C,D) lediglich eine gemeinsame, regelbare Drosselklappe (6) angeordnet wird, mit der die Menge an Verbrennungsluft, mit der die Zylinder (A,B,C,D) beaufschlagt werden, dosiert wird,

■ die zweite Gruppe (3) von Zylindern (A,D) im Teillastbereich dadurch abgeschaltet wird, daß die Kraftstoffzufuhr zu diesen Zylindern (A,D) unterbunden wird,

■ die Lambda-Sonde (11) und der Katalysator (12) im ersten Abgasrohr (8) angeordnet werden,

■ eine zweite Lambda-Sonde (13) und ein zweiter Katalysator (14) vorgesehen werden, wobei die zweite Lambda-Sonde (13) und der zweite Katalysator (14) im zweiten Abgasrohr (9) oder, wenn beide Abgasrohre (8,9) in ein Gesamtabgasrohr (10) münden, die zweite Lambda-Sonde (13) im zweiten Abgasrohr (9) und der zweite Katalysator (14) in diesem Gesamtabgasrohr (10) angeordnet werden.

11. Verfahren zur Teilabschaltung einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 10, bei der die zweite Lambda-Sonde (13) und der zweite Katalysator (14) im zweiten Abgasrohr (9) angeordnet werden und die beiden Abgasrohre (8,9) in ein Gesamtabgasrohr (10) münden,
dadurch gekennzeichnet, daß
   ein dritter Katalysator (16) vorgesehen wird, wobei der dritte Katalysator (16) im Gesamtabgasrohr (10) angeordnet wird.

12. Verfahren zur Teilabschaltung einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 10, bei der die zweite Lambda-Sonde (13) im zweiten Abgasrohr (9) und der zweite Katalysator (14) im Gesamtabgasrohr (10) angeordnet werden,
dadurch gekennzeichnet, daß
   ein dritter Katalysator (16) vorgesehen wird, wobei der dritte Katalysator (16) im zweiten Abgasrohr (9) hinter der zweiten Lambda-Sonde (13) angeordnet wird.

13. Verfahren zur Teilabschaltung einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
   als regelbare Drosselklappe (6) eine elektronisch geregelte Drosselklappe (6) verwendet wird.

14. Verfahren zur Teilabschaltung einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
   hinter den eingebauten Katalysatoren (12,14,16) jeweils eine OBD-Monitor-Lambda-Sonde (17) vorgesehen wird, um eine erweiterte On-Board-Diagnose (OBD) durchführen zu können.

15. Verfahren zur Teilabschaltung eines Vierzylinder-Reihenmotors (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
   die erste Gruppe (2) von Zylindern (B,C) die beiden inneren und die zweite Gruppe (3) von Zylindern die beiden äußeren Zylinder (A,D) umfaßt, so daß eine Teilabschaltung der Brennkraftmaschine (1) durch Abschalten der beiden äußeren Zylinder (A,D) erfolgt.

16. Verfahren zur Teilabschaltung eines Vierzylinder-Reihenmotors (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
   die erste Gruppe (2) von Zylindern (A,D) die beiden äußeren und die zweite Gruppe (3) von Zylindern die beiden inneren Zylinder (B,C) umfaßt, so daß eine Teilabschaltung der Brennkraftmaschine (1) durch Abschalten der beiden inneren Zylinder (B,C) erfolgt.

Zeichnung