AT511072A4 - Brennkraftmaschine mit zumindest einem zylinder - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine mit zumindest einem Zylinder (2) mit einem hin- und hergehenden Kolben, wobei Zylinderkopf (3) und Zylinderblock (4) einstückig als Kopf-Block-Einheit (5) ausgebildet sind, mit zumindest einem Abgasturbolader (ATL). Um den Bearbeitungs- und Fertigungsaufwand zu minimieren und das Bauvolumen zu verringern, ist vorgesehen, dass zumindest eine Spirale (8) des Abgasturboladers (ATL) in die Kopf-Block-Einheit (5) integriert ist.

Description

4 56199
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit zumindest einem Zylinder mit einem hin- und hergehenden Kolben, wobei Zylinderkopf und Zylinderblock einstückig als Kopf-Block-Einheit ausgebildet sind, mit zumindest einem Abgasturbolader.
Es ist bekannt, Zylinderkopf und Zylinderblock als Einheit auszuführen. Derartige Kopf-Block-Einheiten werden auch ats Monoblock bezeichnet. An die Kopf-Block-Einheit schließt üblicherweise ein einteiliges Kurbelgehäuse an. Das Kurbelgehäuse kann aber auch in die Kopf-Block-Einheit integriert sein.
In der DE 28 51 179 Al wird eine Hubkolben-Brennkraftmaschine gezeigt, bei der Zylinderkopf und Kurbelgehäuse in einem Stück ausgebildet sind. Weitere Monoblock - Brennkraftmaschinen sind aus der DE 31 23 527 Al, der JP 2006-299959 A oder der US 7,055,485 Bl bekannt.
Weiters ist es aus den Veröffentlichungen DE 10 2009 028 632 Al, JP 2002-303154 A2, JP 62-162728 A2, DE 31 33 953 Al und JP 57-052624 A2 bekannt, Abgasturbolader in Zylinderköpfe zu integrieren.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art den Bearbeitungs- und Fertigungsaufwand zu minimieren und ein möglichst kompaktes Einbauvolumen zu erreichen.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass zumindest eine Spirale des Abgasturboladers in die Kopf-Block-Einheit integriert ist.
Der Abgasturbolader kann dabei im Bereich des Zyiinderkopfes oder im Bereich des Zylinderblockes angeordnet und das Turbinengehäuse in die Kopf-Block-Einheit integriert sein.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Spirale der Abgasturbine des Abgasturboladers zumindest teilweise durch einen Kühlmantel umgeben ist, wobei vorzugsweise der Kühlmantel in die Kopf-Block-Einheit integriert ist, wobei es besonders vorteilhaft ist, wenn der Kühlmantel mit zumindest einem Zu- und einem Abflusskanal in Verbindung steht, wobei der Zu- und Abflusskanal in die
Kopf-Block-Einheit integriert ist. Dadurch können externe Leitungen für die Kühlmittelversorgung des Abgasturboladers entfallen.
Um die Anzahl an Teilen möglichst gering zu halten, Bauraum einzusparen und um den Fertigungsaufwand zu minimieren ist es besonders vorteilhaft, wenn die Welle des Abgasturboladers über Gleitlager gelagert ist, welche über zumindest einen Schmiermittelzuführkanal mit einem Schmiermittelkreislauf verbunden sind, wobei die Schmiermittelversorgungsbohrung in die Kopf-Block-Einheit integriert ist. Weiters kann zumindest ein Schmiermittelrücklaufkanal des Abgasturboladers in die Kopf-Block-Einheit integriert sein.
In weiterer Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zumindest eine Sperrluftleitung des Abgasturboladers in die Kopf-Block-Einheit integriert ist.
Der Abgasturbolader weist somit keinen externen Leitungen auf. Sämtliche Anschlüsse, Leitungen und Kanäle können somit in die Kopf-Block-Einheit integriert werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn in die Kopf-Block-Einheit zumindest ein Einlasssammler und/oder zumindest ein Auslasssammler integriert ist. Weiters kann in die Kopf-Block-Einheit zumindest eine zum Einlasssammler führende Einlassleitung integriert sein. Der Zylinderkopf kann dabei von einem Zylinderkopfdeckel abgeschlossen sein, in welchem zumindest eine Zufuhrleitung zur Einlassleitung integriert angeordnet sein kann.
Die Einlassleitungen können auch teilweise in die Kopf-Block-Einheit integriert und teilweise im Zylinderkopfdeckel untergebracht werden. Die Auslassieitungen sind bevorzugt in die Kopf-Block-Einheit integriert.
Die Zylinderlaufbuchsen können entweder integral in die Kopf-Block-Einheit eingearbeitet oder in diese eingeschraubt sein.
Alternativ zu schmierölgeschmierten Lagern können auch luftgeschmierte Lager zur Anwendung kommen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert.
Es zeigen Fig. 1 eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine in einem Schnitt gemäß der Linie I-I in Fig. 4, Fig. 2 die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine in einem Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 die Brennkraftmaschine in einer Draufsicht und Fig. 4 die Brennkraftmaschine in einem Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 1.
Die Fig. zeigen eine Brennkraftmaschine 1 mit zwei Zylindern 2 für jeweils einen nicht weiter dargestellten hin- und hergehenden Kolben. Die Zylinder 2 sind jeweils durch eingeschraubte Zylinderbuchsen gebildet.
Die Brennkraftmaschine weist einen Bereich des Zylinderkopfes 3 und einen im Bereich des Zylinderblockes 4 auf, wobei Zylinderkopf 3 und Zylinderblock 4 als eine Kopf-Block-Einheit 5 (Monoblock) ausgebildet sind.
An die Kopf-Block-Einheit 5 schließt ein Kurbelgehäuseunterteil 33 an.
In die Kopf-Block-Einheit 5 ist ein Auslasskrümmer 6 sowie ein Einlasskrümmer 7 eingegossen. An den Auslasskrümmer 6 schließt eine in die Kopf-Block-Einheit 5 integrierte Spirale 8 der Abgasturbine 10 eines Abgasturboladers ATL an. Auch das Turbinengehäuse 35 des Abgasturboladers ATL ist in die Kopf-Block-Einheit 5 integriert.
Mit Bezugszeichen 9 ist die Aufnahmebohrung für die Abgasturbine 10, mit Bezugszeichen 11 der Umriss eines angeflanschten Verdichtergehäuses bezeichnet, welches eine Verdichterspirale 12 ausbildet. Im Verdichtergehäuse 11 ist achsgleich mit der Turbine 10 ein Verdichterrad 13 angeordnet. Der Austritt 14 aus der Verdichterspirale 12 ist übereinen Verbindungsschlauch 15 und eine Ladeluftleitung 16 in der Ventildeckelhaube 17 mit dem eingegossenen Einlasskrümmer 7 verbunden. Zumindest die Spirale 8 der Abgasturbine 10 des Abgasturboladers ATL ist zumindest teilweise von einem Kühlmantel 18 umgeben, welcher über zumindest einem Zuflusskanal 19 und an der höchsten Stelle über zumindest einen Abflusskanal 20 mit einem Kühlmantel 21 der Kopf-Block-Einheit 5 strömungsverbunden ist. Im Bereich des Zylinderkopfes 3 der Kopf-Block-Einheit 5 ist eine Ölgalerie 22 angeordnet, von welcher eine Versorgungsbohrung 23 zu einem Schmiermittelzuführkanal 24 zu den Lagern der Welle 28 des Abgasturboladers ATL führt. Mit Bezugszeichen 25 ist eine Übertrittsöffnung im Flansch des Abgasturboladers ATL für den Ölrücklauf und die Sperrluftabführung » · « · > » · * » # * t «
" ♦ * · * * · I I j k | I bezeichnet, welche in den Ölrücklaufkanal 26 mündet. Der
Schmiermittelrücklaufkanal 26 führt über der vertikalen Teil 27 der Rücklaufleitung zurück in die Ölwanne 32.
Die Abgasturbine 10 kann auf der Welle 28 aufgeschweißt sein. Die Ölzuführleitung 24 führt über die Druckölbohrung 24a zu den Lagerbüchsen 29 des Abgasturboladers ATL. Der Lufteintritt in den Verdichter ist mit Bezugszeichen 30 bezeichnet. Die Abdichtung zwischen dem Verdichtergehäuses 11 und der Kopf-Block-Einheit 5 erfolgt über eine Dichtung 31. Das Abgas verlässt den Abgasturbolader ATL über den Abgasaustritt 36.
In Fig. 4 ist die Ölwanne mit Bezugszeichen 32 bezeichnet. Die Kurbelwelle 34 ist im Kurbelgehäuseunterteil 33 mehrfach gelagert.

Claims (10)

  1. PATENTANSPRÜCHE 1. Brennkraftmaschine (1) mit zumindest einem Zylinder (2) mit einem hin- und hergehenden Kolben, wobei Zylinderkopf (3) und Zylinderblock (4) einstückig als Kopf-Block-Einheit (5) ausgebildet sind, mit zumindest einem Abgasturbolader (ATL), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Spirale (8) des Abgasturboladers (ATL) in die Kopf-Block-Einheit (5) integriert ist.
  2. 2. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Turbinengehäuse (35) des Abgasturboladers (ATL) im Bereich des Zylinderkopfes (3) in die Kopf-Block-Einheit (5) integriert ist.
  3. 3. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Turbinengehäuse (35) der Abgasturboladers (ATL) im Bereich des Zylinderblockes (4) in die Kopf-Block-Einheit (5) integriert ist.
  4. 4. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spirale (8) der Abgasturbine (10) des Abgasturboladers (ATL) zumindest teilweise von einem Kühlmantel (18) umgeben ist, wobei vorzugsweise der Kühlmantel (18) in die Kopf-Block-Einheit (5) integriert ist.
  5. 5. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmantel (18) mit zumindest einem Zu- und/oder einem Abflusskanal (19, 20) in Verbindung steht, wobei der Zu- und/oder Abflusskanal (19, 20) in die Kopf-Block-Einheit (5) integriert ist.
  6. 6. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (28) des Abgasturboladers (ATL) über Gleitlager gelagert ist, welche über zumindest einem Schmiermittelzuführkanal (24) mit einem Schmiermittelkreislauf verbunden sind, wobei der Schmiermittelzuführkanal (24) in die Kopf-Block-Einheit (5) integriert ist.
  7. 7. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Schmiermittelrücklaufkanal (26) des Abgasturboladers (ATL) in die Kopf-Block-Einheit (5) integriert ist.
  8. 8. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Sperrluftleitung des Abgasturboladers (ATL) in die Kopf-Block-Einheit (5) integriert ist.
  9. 9. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Auslasskrümmer (6) oder Auslasssammler in die Kopf-Block-Einheit (5) integriert ist.
  10. 10. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Einlasskrümmer (7) oder Einlasssammler in die Kopf-Block-Einheit (5) integriert ist. EH
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    32
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