DE10152803A1 - Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader und einer Abgasrückführungsvorrichtung - Google Patents

Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader und einer Abgasrückführungsvorrichtung

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Abstract

Eine Brennkraftmaschine weist einen Abgasturbolader und eine Abgasrückführungsvorrichtung auf, wobei der Abgasturbolader eine Abgasturbine und einen Verdichter umfasst und die Abgasturbine eine Mehrzahl von Strömungsfluten besitzt, die über separate Abgasleitungen mit jeweils einem Teil der Zylinderauslässe der Brennkraftmaschine mit Abgas zu versorgen sind. Insgesamt sind drei Strömungsfluten in der Abgasturbine vorgesehen, von denen zwei mit der Abgasrückführungsvorrichtung kommunizieren, wobei einer dieser Strömungsfluten ein einstellbares Drosselorgan zur Regulierung des rückzuführenden Abgasmassenstromes zugeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader und einer Abgasrückführungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Eine derartige Brennkraftmaschine wird in der Druckschrift DE 198 57 234 C2 beschrieben. Die Brennkraftmaschine ist mit einem Abgasturbolader ausgestattet, dessen Abgasturbine zwei spiralförmige Strömungsfluten aufweist, die über jeweils eine Abgasleitung mit je einer Zylinderbank der Brennkraftmaschine mit Abgas versorgt werden. Die beiden Strömungsfluten weisen einen unterschiedlich großen Querschnitt auf, was einen höheren Abgasgegendruck im Leitungsstrang zur kleineren Strömungsflut bewirkt. Dieser Leitungsstrang ist mit einer Abgasrückführungsvorrichtung verbunden, über die ein einstellbarer Abgasmassenstrom vom Abgasstrang in den Ansaugtrakt zur Reduzierung der Abgasemission überführbar ist. Auf Grund des höheren Druckniveaus in der kleineren Strömungsflut kann die Abgas in einem verhältnismäßig großen Einsatzbereich der Brennkraftmaschine rückgeführt werden.
  • Die Bestimmung des Größenverhältnisses der beiden Strömungsfluten zueinander ist von entscheidender Bedeutung für das Abgas- und Verbrauchsverhalten der Brennkraftmaschine.
  • Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung das Problem zugrunde, eine gattungsgemäße Brennkraftmaschine schadstoffarm und mit geringem Kraftstoffverbrauch auszubilden.
  • Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
  • Die Abgasturbine weist insgesamt drei Strömungsfluten auf, von denen zwei Strömungsfluten mit der Abgasrückführungsvorrichtung kommunizieren, wohingegen die dritte Strömungsflut nicht an der Abgasrückführung teilnimmt. Einer der beiden Strömungsfluten, die mit der Abgasrückführungsvorrichtung kommunizieren, ist ein einstellbares Drosselorgan zur Regulierung des rückzuführenden Abgasmassenstromes zugeordnet. Über die Einstellung des Drosselorgans kann insbesondere der der betreffenden Strömungsflut zuzuführende Abgasmassenstrom reguliert werden und gegebenenfalls vollständig abgesperrt werden, so dass für den Fall, dass diese beiden Strömungsfluten über eine gemeinsame Abgasleitung versorgt werden, der gesamte Abgasmassenstrom dieser Leitung in der Strömungsflut ohne Drosselorgan aufgestaut wird, wodurch auf Grund des insgesamt geringeren Strömungsquerschnittes ein erhöhtes Druckniveau einstellbar ist, so dass die Abgasrückführung in einem größeren Einsatzbereich, insbesondere bereits bei niedrigen Motor- und Laderdrehzahlen möglich ist.
  • In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist das Drosselorgan, welches entweder in der Zuleitung zur Strömungsflut oder aber im Turbinengehäuse angeordnet ist, zusätzlich Bestandteil einer Abblaseeinrichtung, über die ein einstellbarer Teil des Abgasmassenstromes unter Umgehung der Abgasturbine abgeblasen werden kann; in diesem Fall ist das Drosselorgan insbesondere als Dreiwegeventil ausgebildet. Bei einer starken Drosselung wird der Abgasstrom in die Strömungsflut ohne Drosselorgan abgedrängt, wodurch ein höheres Druckniveau einstellbar ist. Bei einer Abblasung kann ein unzulässiger Überdruck in der Abgasleitung vermieden werden, wodurch insbesondere Überdrehzahl des Turboladers verhindert werden können.
  • In einer zweckmäßigen Ausführung werden beide an der Abgasrückführung beteiligte Strömungsfluten über eine gemeinsame Abgasleitung versorgt, die dritte, nicht an der Abgasrückführung beteiligte Strömungsflut ist dagegen über eine separate Abgasleitung mit der Brennkraftmaschine verbunden. Die beiden Abgasleitungen sind vorteilhaft mit unterschiedlichen Zylinderbänken der Brennkraftmaschine verbunden, über die das Abgas jeweils eines Teiles der Zylinder der Brennkraftmaschine den jeweiligen Strömungsfluten zuführbar ist. Denkbar ist sowohl eine symmetrische als auch eine asymmetrische Aufteilung der jeder Abgasleitung zugeordneten Zylinderanzahl, wobei im Falle einer asymmetrischen Aufteilung das Abgas der größeren Zylinderanzahl bevorzugt der dritten, nicht an der Abgasrückführung beteiligten Strömungsflut zugeführt wird.
  • Die Abgasturbine ist zweckmäßig mit einer variablen Turbinengeometrie ausgestattet, über die der Strömungseintrittsquerschnitt zumindest einer Strömungsflut zum Turbinenrad veränderlich einstellbar ist. Die variable Turbinengeometrie - beispielsweise ein axial in den Strömungseintrittsquerschnitt verschiebliches Leitgitter oder ein Leitgitter mit verstellbaren Leitschaufeln - befindet sich vorteilhaft im Strömungseintrittsquerschnitt der Strömungsflut, welche nicht an der Abgasrückführung beteiligt ist. Zusätzlich oder alternativ kann die variable Turbinengeometrie auch in dem Strömungseintrittsquerschnitt derjenigen Strömungsflut angeordnet sein, welche an der Abgasrückführung beteiligt ist und der das Drosselorgan zugeordnet ist; gegebenenfalls ist diese variable Turbinengeometrie unabhängig von der von der Abgasrückführung separaten Strömungsflut einstellbar.
  • Die Position der variablen Turbinengeometrie kann als zusätzliche Einstellgröße für die Optimierung des befeuerten Betriebs und auch des Motorbremsbetriebs herangezogen werden. Weitere Einstellmöglichkeiten ergeben sich aus der Einstellung des Drosselorgans sowie gegebenenfalls eines Rückführventils, welches sich in einer Rückführleitung der Abgasrückführungsvorrichtung befindet.
  • Zweckmäßig sind die beiden an der Abgasrückführung beteiligten Strömungsfluten kleiner als die dritte Strömungsflut, welche nicht an der Abgasrückführung beteiligt ist. Zur Festlegung des Größenverhältnisses kann ein Turbinendurchsatzparameter herangezogen werden, welcher aus dem Abgasmassenstrom, der Temperatur und dem Druck in jeder Strömungsflut zu bestimmen ist. Zweckmäßig liegt die Summe der Turbinendurchsatzparameter durch die beiden kleineren, an der Abgasrückführung beteiligten Strömungsfluten in einem Wertebereich, der zwischen 70% und 120% des entsprechenden Turbinendurchsatzparameters für die größere, nicht an der Abgasrückführung teilnehmende Strömungsflut liegt. Die verhältnismäßig kleinen Strömungsfluten, die mit der Abgasrückführungsvorrichtung kommunizieren, ermöglichen einen höheren Abgasgegendruck als die größere Strömungsflut, was der Abgasrückführung zugute kommt. Es kann vorteilhaft sein, die an der Abgasrückführung beteiligten Strömungsfluten zusammen genommen kleiner als die dritte Strömungsflut auszubilden, so dass die Summe der Turbinendurchsatzparameter der beiden kleineren Strömungsfluten kleiner ist (weniger 100%) als der Turbinendurchsatzparameter der größeren dritten Strömungsflut.
  • In Kenntnis des Verhältnisses der Turbinendurchsatzparameter zueinander kann - gegebenenfalls nach Festlegung absoluter Werte für die Turbinendurchsatzparameter, beispielsweise in Abhängigkeit des Hubraumvolumens der Brennkraftmaschine - unter Zugrundelegung eines empirisch, gegebenenfalls auch analytisch bekannten Zusammenhanges auf die konkrete geometrische Dimensionierung jeder Strömungsflut geschlossen werden. Aus einem derartigen Zusammenhang kann insbesondere der Spiralquerschnitt jeder spiralförmigen Strömungsflut sowie der radiale Abstand der mittleren Achse im Strömungseintritt des Spiralquerschnittes zur Drehachse des Turbinenrades bestimmt werden. Diese geometrischen Größen reichen prinzipiell für die konstruktive Auslegung der Strömungsflut aus.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführung kann das Größenverhältnis der beiden kleineren, an der Abgasrückführung teilnehmenden Strömungsfluten aus dem Verhältnis der betreffenden Turbinendurchsatzparameter bestimmt werden. Vorteilhaft liegt der Wert für den Durchsatzparameter der Strömungsflut ohne Drosselorgan in einem Wertebereich zwischen 40% und 150% des Turbinendurchsatzparameters für die Strömungsflut mit Drosselorgan, wobei Werte kleiner als 100% - Strömungsflut ohne Drosselorgan kleiner als Strömungsflut mit Drosselorgan - besonders vorteilhaft sind, da die kleinere der beiden Strömungsfluten einen höheren Druckaufbau ermöglicht. Im Zusammenhang mit der zuvor genannten Auslegungsregel können alle drei Strömungsfluten dimensioniert werden, gegebenenfalls nach Festlegung einer Absolutgrößen, beispielsweise für den Gesamt- Turbinendurchsatzparameter, welcher durch Summation aller drei Einzel-Turbinendurchsatzparameter gebildet wird, in Abhängigkeit des Hubvolumens der Brennkraftmaschine oder einer anderen Kenngröße.
  • Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen
  • Fig. 1 eine schematische Darstellung einer aufgeladenen Brennkraftmaschine mit Abgasrückführungsvorrichtung,
  • Fig. 2 einen Schnitt durch eine dreiflutige Abgasturbine,
  • Fig. 3 ein Schaubild mit Kurvenverläufen für Turbinendurchsatzparameter in Abhängigkeit vom Druckverhältnis über der Abgasturbine.
  • In den folgenden Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Der in Fig. 1 dargestellten Brennkraftmaschine 1 - ein Ottomotor oder ein Dieselmotor - ist ein Abgasturbolader 2 zugeordnet, bestehend aus einer Abgasturbine 3 im Abgasstrang 4 der Brennkraftmaschine und einem Verdichter 5 im Ansaugtrakt 6, wobei der Verdichter 5 über eine Welle 7 von der Abgasturbine 3 angetrieben wird. Die Abgasturbine 3 ist mit einer variablen Turbinengeometrie 8 ausgestattet, über die der wirksame Strömungseintrittsquerschnitt zum Turbinenrad veränderlich einstellbar ist. Die variable Turbinengeometrie 8 ermöglicht einen optimierten Betrieb sowohl in der befeuerten Antriebsbetriebsweise als auch im Motorbremsbetrieb. Die variable Turbinengeometrie 8 kann als axial in den Strömungseintrittsquerschnitt zu verschiebendes Leitgitter ausgebildet sein; es kommen aber auch andere konstruktive Ausführungen in Betracht, beispielsweise ein Leitgitter im Strömungseintrittsquerschnitt mit verstellbaren Leitschaufeln.
  • Die Brennkraftmaschine 1 weist zwei Zylinderbänke 1a, 1b auf, wobei die Abgase der Zylinder jeder Zylinderbank in zwei separate Abgasleitungen 4a und 4b, welche Bestandteil des Abgasstranges 4 sind, abgeleitet und der Abgasturbine 3 zugeführt werden. Die Abgasturbine 3 ist, wie Fig. 2 im Einzelnen zu entnehmen, mehrflutig ausgebildet, wobei die Abgasleitungen 4a und 4b mit unterschiedlichen Strömungsfluten der Abgasturbine 3 verbunden sind. Die Abgasturbine ist zweckmäßig dreiflutig ausgeführt, wobei sich die erste Abgasleitung 4a in zwei Leitungsabschnitte aufteilt, die mit jeweils einer Strömungsflut der Turbine verbunden sind und die zweite Abgasleitung 4b die dritte Strömungsflut mit Abgas versorgt.
  • Weiterhin ist der Brennkraftmaschine 1 eine Abgasrückführungsvorrichtung 9 zugeordnet, bestehend aus einer Rückführleitung 10 zwischen der ersten Abgasleitung 4a und dem Ansaugtrakt 6, einem einstellbaren Rückführventil 11 sowie einem Abgaskühler 12 in der Rückführleitung 10. Die Rückführleitung 10 mündet stromab eines Ladeluftkühlers 13 in den Ansaugtrakt 6. Über die Einstellung des Rückführventils 11 kann die Höhe des rückgeführten Abgasmassenstromes reguliert werden.
  • Über eine Regel- und Steuereinheit 14 können in Abhängigkeit von Zustands- und Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine die diversen Aggregate eingestellt werden, insbesondere die variable Turbinengeometrie 8, das Rückführventil 11 sowie ein Drosselorgan 15, welches sich in einem Leitungsabschnitt der ersten, mit der Abgasrückführung kommunizierenden Abgasleitung 4a befindet, über den Abgas einer der beiden Strömungsfluten zuführbar ist, die über die Abgasleitung 4a versorgt werden.
  • Die mit Umgebungsdruck p1 angesaugte Verbrennungsluft wird im Ansaugtrakt 6 von dem Verdichter 5 zunächst auf den erhöhten Druck p2 verdichtet und anschließend im Ladeluftkühler 13 herabgekühlt. Im weiteren Verlauf wird die Verbrennungsluft unter dem Ladedruck p2S den Zylindereinlässen der Brennkraftmaschine 1 zugeführt. Das Abgas der Brennkraftmaschine wird über die Abgasleitungen 4a und 4b der Abgasturbine 3 zugeführt, wobei in den Leitungsabschnitten 4a' und 4a" der ersten Abgasleitung 4a, über die zwei der Strömungsfluten mit Abgas versorgt werden, der Abgasgegendruck p31 bzw. p32 herrscht und in der zweiten Abgasleitung 4b, die mit der dritten Strömungsflut verbunden ist, der Abgasgegendruck p33 anliegt. Nach dem Durchströmen der Abgasturbine 3 wird das Abgas mit dem entspannten Druck p4 zunächst einer Reinigungseinrichtung 16 - ein Katalysator und/oder ein Rußfilter - zugeführt und anschließend abgeleitet.
  • Wie Fig. 2 zu entnehmen, weist die Abgasturbine 3 insgesamt drei spiralförmige Strömungsfluten 17a, 17b und 18 auf, über die das zugeführte Abgas dem Turbinenrad 19 zuführbar ist. Die ersten beiden Strömungsfluten 17a und 17b kommunizieren mit der Abgasrückführung und werden über die erste Abgasleitung 4a mit Abgas versorgt. Die Abgasleitung 4a verzweigt in zwei Leitungsabschnitte 4a' und 4a", wobei in Letzterem das einstellbare Drosselorgan 15 angeordnet ist, über das der der Strömungsflut 17b zuzuführende Abgasmassenstrom einzustellen ist. Zweckmäßig kann über das Drosselorgan 15 auch ein einzustellender Abgasmassenstrom unter Umgehung der Turbine ab- bzw. umgeblasen werden.
  • Die dritte Strömungsflut 18 wird von der zweiten Abgasleitung 4b mit Abgas versorgt.
  • Die Abgasturbine 3 ist als Kombinationsturbine ausgeführt und weist einen halbaxialen Strömungseintrittsquerschnitt 20 zwischen der ersten Strömungsflut 17a und dem Turbinenrad 19 sowie zwei radiale Strömungseintrittsquerschnitte 21 und 22 zwischen der zweiten Strömungsflut 17b bzw. der dritten Strömungsflut 18 und dem Turbinenrad auf. Die als axial verschiebliches Leitgitter ausgebildete variable Turbinengeometrie 8 kann in den radialen Strömungseintrittsquerschnitt 22 der dritten Strömungsflut 18 und zweckmäßig auch in den radialen Strömungseintrittsquerschnitt 21 der zweiten Strömungsflut 17b eingeführt werden. Die drei Strömungsfluten sind über Trennwände 23 und 24 gegenseitig zweckmäßig druckdicht abgedichtet.
  • Die drei Strömungsfluten 17a, 17b und 18 sind jeweils unterschiedlich groß ausgeführt. Zur Bestimmung des Größenverhältnisses kann der Turbinendurchsatzparameter φ für die Strömungsfluten bestimmt werden, welcher sich in allgemeiner Form gemäß der Beziehung


    in Abhängigkeit des Abgasmassenstromes ≙3,S, der Temperatur T3,S sowie des Abgasgegendruckes p3,S im Bereich der betreffenden Strömungsflut berechnet, wobei mit dem Index "S" die Stopfgrenze der Turbine bezeichnet ist, oberhalb der keine weitere Erhöhung des Durchsatzparameters φ möglich ist.
  • Zur Festlegung des Größenverhältnisses der beiden kleineren, an der Abgasrückführung beteiligten Strömungsfluten 17a und 17b zueinander werden die betreffenden Durchsatzparameter φR1,S sowie φR2,S dieser Strömungsfluten in Beziehung zueinander gesetzt, wobei dieses Größenverhältnis φR1,S/φR2,S vorteilhaft in dem Wertebereich

    0.4 ≤ (φR1,S/φR2,S) ≤ 1.5

    liegt. Der untere Grenzwert 0.4 bedeutet, dass die kleinere erste Strömungsflut 17a, deren Zuleitung drosselfrei gestaltet ist, 40% des Wertes der größeren Strömungsflut 17b beträgt, in deren Zuleitung das Drosselorgan 15 liegt. Der obere Grenzwert 1.5 bedeutet, dass der Turbinendurchsatzparameter der ersten Strömungsflut 17a das 1.5-fache des Turbinendurchsatzparameters der Strömungsflut 17b betrifft. Zweckmäßig wird jedoch ein Wert kleiner als 1 gewählt, so dass die erste Strömungsflut 17a kleiner ist als die zweite Strömungsflut 17b.
  • Die Turbinendurchsatzparameter φR1,S und φR2,S beziehen sich jeweils auf die Stopfgrenze der Abgasturbine, die in dem Schaubild gemäß Fig. 3 mit dem Buchstaben "S" gekennzeichnet ist. Dieser Figur ist zu entnehmen, dass oberhalb der Stopfgrenze das Turbinendruckverhältnis p3/p4 - Druckabfall über der Abgasturbine - auch bei einem zunehmenden Druckverhältnis im Wesentlichen konstant bleibt. Die Turbinendurchsatzparameter φR1,S und φR2,S werden aus den Beziehungen


    ermittelt, wobei mit ≙31,S und ≙32,S der Abgasmassenstrom durch die Strömungsfluten 17a bzw. 17b im Bereich der Stopfgrenze, mit T31,S und T32,S die zugehörigen Abgastemperaturen und mit p31,S und p32,S die zugehörigen Abgasdrücke bezeichnet sind.
  • Des Weiteren kann das Größenverhältnis zwischen den ersten beiden Strömungsfluten 17a und 17b, welche mit der Abgasrückführung kommunizieren, und der größeren Strömungsflut 18, die unabhängig von der Abgasrückführung ist, gemäß der Beziehung

    0.7 ≤ ((φR1,S + φR2,S)/φT,S) ≤ 1.2

    bestimmt werden, wobei der Turbinendurchsatzparameter φT,S aus


    ermittelt wird und hierin mit ≙33,S der Abgasmassenstrom, mit T33,S die Abgastemperatur und mit p33,S der Abgasgegendruck jeweils in der unabhängigen Strömungsflut 18 im Bereich der Stopfgrenze der Turbine bezeichnet.
  • Der untere Grenzwert 0.7 bedeutet, dass die Summe der Turbinendurchsatzparameter für die Strömungsfluten 17a und 17b 70% des Wertes des Turbinendurchsatzparameters für die unabhängige Strömungsflut 18 beträgt. Der obere Grenzwert 1.2 bedeutet entsprechend, dass die Summe der Turbinendurchsatzparameter der kleineren Strömungsflut 120% des entsprechenden Wertes für die unabhängige Strömungsflut beträgt.
  • Aus den vorgenannten Größenverhältnissen für die kleineren, mit der Abgasrückführung verbundenen Strömungsfluten untereinander bzw. für das Verhältnis der Summe der kleineren Strömungsfluten zu unabhängigen Strömungsflut kann auf die Geometrie jeder Strömungsflut geschlossen werden, sofern eine weitere, absolute Größe für die Turbinendurchsatzparameter festgelegt wird. Diese absolute Größe kann beispielsweise aus dem Gesamt- Turbinendurchsatzparameter, also der Summe sämtlicher Einzel- Turbinendurchsatzparameter für jede Strömungsflut, bestimmt werden, die in einem empirisch oder analytisch bekannten Zusammenhang zur verwendeten Brennkraftmaschine, beispielsweise zum Hubvolumen der Brennkraftmaschine, steht. Sofern der Absolutwert bekannt ist, kann auf die konkrete Ermittlung der Zahlenwerte für die Abgasmassenströme, die Temperaturen und die Abgasgegendrücke im Bereich der Stopfgrenze verzichtet werden, da über den Absolutwert eine Normierung und über die oben aufgeführten Größenverhältnisse das Relativverhältnis der Turbinendurchsatzparameter zueinander festgelegt werden kann. Aus dem Zahlenwert für jeden Turbinendurchsatzparameter kann aus einem weiteren empirischen oder analytischen Zusammenhang auf die Geometriegröße jeder Strömungsflut, insbesondere den Spiralquerschnitt im Strömungseintritt sowie den radialen Abstand im Strömungseintritt zur Drehachse des Turbinenrades geschlossen werden.
  • Wie dem Schaubild gemäß Fig. 3 zu entnehmen, ist der Turbinendurchsatzparameter φR1 der ersten Strömungsflut 17a vorteilhaft kleiner als der Turbinendurchsatzparameter φR2 der zweiten Strömungsflut 17b, was den Vorteil bietet, dass bei einer Absperrung des Leitungsabschnittes zur zweiten Strömungsflut über Betätigung des Drosselorgans 15 der gesamte Abgasmassenstrom der ersten Abgasleitung zur ersten Strömungsflut 17a geleitet wird und auf Grund der kleineren Dimensionierung dieser Strömungsflut ein hoher Abgasgegendruck eingestellt werden kann, welcher die Abgasrückführung in einem weiten Betriebsbereich ermöglicht.
  • Fig. 3 ist weiterhin zu entnehmen, dass die Summe der Turbinendurchsatzparameter φR1+ φR2 vorteilhaft kleiner ist als der Turbinendurchsatzparameter φT der größeren, unabhängigen Strömungsflut 18. Auf Grund der großen Dimensionierung der unabhängigen Strömungsflut 18 sind hohe Motorleistungen bzw. Motorbremsleistungen zu erreichen.

Claims (12)

1. Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader und einer Abgasrückführungsvorrichtung, mit einer dem Abgasturbolader (2) zugeordneten Abgasturbine (3) im Abgasstrang (4) und einem Verdichter (5) im Ansaugtrakt (6) der Brennkraftmaschine (1), wobei die Abgasturbine (3) eine Mehrzahl von Strömungsfluten (17a, 17b, 18) aufweist, über die dem Turbinenrad (19) Abgas zuführbar ist, mit zwei separaten Abgasleitungen (4a, 4b) im Abgasstrang (4), die jeweils einen Teil der Zylinderauslässe der Brennkraftmaschine (1) mit den Strömungsfluten (17a, 17b, 18) verbinden, und mit einer der Abgasrückführungsvorrichtung (9) zugeordneten Rückführleitung (10) zwischen mindestens einer Strömungsflut (17a, 17b) und dem Ansaugtrakt (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasturbine (3) drei Strömungsfluten (17a, 17b, 18) aufweist, von denen zwei Strömungsfluten (17a, 17b) mit der Abgasrückführungsvorrichtung (9) kommunizieren, wobei einer dieser Strömungsfluten (17a, 17b) ein einstellbares Drosselorgan (15) zur Regulierung des rückzuführenden Abgasmassenstromes zugeordnet ist.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden an der Abgasrückführung beteiligten Strömungsfluten (17a, 17b) einen halbaxialen Strömungseintrittsquerschnitt (20) sowie einen radialen Strömungseintrittsquerschnitt (21) zum Turbinenrad (19) aufweisen.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das auf die Turbinendurchsatzparameter (φR1,S, φR2,S) bezogene Größenverhältnis (φR1,S/φR2,S) der beiden an der Abgasrückführung beteiligten Strömungsfluten (17a, 17b) in dem Wertebereich

0.4 ≤ (φR1,S/φR2,S) ≤ 1.5

liegt, wobei die Turbinendurchsatzparameter (φR1,S, φR2,S) im Bereich der Stopfgrenze (S) der Abgasturbine (3) aus dem Zusammenhang


ermittelbar sind, worin
≙31,S, ≙32,S den Abgasmassenstrom durch die erste bzw. zweite der an der Abgasrückführung beteiligten Strömungsflut (17a, 17b) im Bereich der Stopfgrenze (S) der Abgasturbine (3),
T31,S, T32,S die Abgastemperatur in der ersten bzw. zweiten der an der Abgasrückführung beteiligten Strömungsflut (17a, 17b) im Bereich der Stopfgrenze (S) der Abgasturbine (3),
p31,S, p32,S den Abgasdruck in der ersten bzw. zweiten der an der Abgasrückführung beteiligten Strömungsflut (17a, 17b) im Bereich der Stopfgrenze (S) der Abgasturbine (3)
bezeichnet.
4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf die Turbinendurchsatzparameter (φR1,S, φR2,S, φT,S) bezogenes Größenverhältnis ((φR1,S + φR2,S)/φT,S) der Strömungsfluten (17a, 17b, 18) durch Division der Summe (φR1,S + φR2,S) der Turbinendurchsatzparameter (φR1,S, φR2,S) der an der Abgasrückführung beteiligten Strömungsfluten (17a, 17b) mit dem Turbinendurchsatzparameter (φT,S) der dritten Strömungsflut (18) gebildet wird und dieses Größenverhältnis in dem Wertebereich

0.7 ≤ ((φR1,S + φR2,S)/φT,S)/(φT,S) ≤ 1.2

liegt, wobei die Turbinendurchsatzparameter (φR1,S φR2,S, φT,S) im Bereich der Stopfgrenze (S) der Abgasturbine (3) aus dem Zusammenhang


ermittelbar sind, worin
≙31,S, ≙32,S ≙33,S den Abgasmassenstrom durch die erste bzw. zweite der an der Abgasrückführung beteiligten Strömungsflut (17a, 17b) sowie der dritten Strömungsflut (18) im Bereich der Stopfgrenze (S) der Abgasturbine (3),
T31,S, T32,S, T33,S die Abgastemperatur in der ersten bzw. zweiten der an der Abgasrückführung beteiligten Strömungsflut (17a, 17b) sowie der dritten Strömungsflut (18) im Bereich der Stopfgrenze (S) der Abgasturbine (3),
p31,S, p32,S, p33,S den Abgasdruck in der ersten bzw. zweiten der an der Abgasrückführung beteiligten Strömungsflut (17a, 17b) sowie der dritten Strömungsflut (18) im Bereich der Stopfgrenze (S) der Abgasturbine (3)
bezeichnet.
5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasturbine (3) mit variabler Turbinengeometrie (8) ausgestattet ist, über die der Strömungseintrittsquerschnitt (20, 21, 22) zwischen zumindest einer Strömungsflut (18) und dem Turbinenrad (19) veränderlich einstellbar ist.
6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die variable Turbinengeometrie (8) als ein axial in den Strömungseintrittsquerschnitt (22) einschiebbares Leitgitter ausgebildet ist.
7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die variable Turbinengeometrie (8) im Strömungseintrittsquerschnitt (22) der von der Abgasrückführung unabhängigen Strömungsflut (18) angeordnet ist.
8. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die variable Turbinengeometrie (8) im Strömungseintrittsquerschnitt (20, 21) einer der an der Abgasrückführung beteiligten Strömungsfluten (17a, 17b) angeordnet ist.
9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die variable Turbinengeometrie (8) im Strömungseintrittsquerschnitt (21) der radialen an der Abgasrückführung beteiligten Strömungsflut (17b) angeordnet ist.
10. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsfluten (17a, 17b, 18) gegenseitig druckdicht abgeschirmt sind.
11. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden an der Abgasrückführung beteiligten Strömungsfluten (17a, 17b) über eine gemeinsame Abgasleitung (4a) mit Abgas zu versorgen sind und das einstellbare Drosselorgan (15) in einem verzweigenden Leitungsabschnitt (4a") der Abgasleitung (4a) angeordnet ist.
12. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselorgan (15) als Abblaseventil ausgebildet ist, über das ein einstellbarer Abgasmassenstrom unter Umgehung der Abgasturbine (3) abzuleiten ist.
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