DE102004038172A1 - Internal combustion engine - Google Patents

Internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
DE102004038172A1
DE102004038172A1 DE102004038172A DE102004038172A DE102004038172A1 DE 102004038172 A1 DE102004038172 A1 DE 102004038172A1 DE 102004038172 A DE102004038172 A DE 102004038172A DE 102004038172 A DE102004038172 A DE 102004038172A DE 102004038172 A1 DE102004038172 A1 DE 102004038172A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
exhaust gas
exhaust
internal combustion
combustion engine
bypass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102004038172A
Other languages
German (de)
Inventor
Jochen Dr.-Ing. Betsch
Jürgen Dipl.-Ing. Münzenmaier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Priority to DE102004038172A priority Critical patent/DE102004038172A1/en
Priority to PCT/EP2005/008521 priority patent/WO2006015814A1/en
Publication of DE102004038172A1 publication Critical patent/DE102004038172A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/18Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/011Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more purifying devices arranged in parallel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/001Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust using exhaust drives arranged in parallel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/004Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust drives arranged in series
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/007Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in parallel, e.g. at least one pump supplying alternatively
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/013Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in series
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/16Control of the pumps by bypassing charging air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F01N13/10Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
    • F01N13/107More than one exhaust manifold or exhaust collector
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28Construction of catalytic reactors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine (1) mit einem Ansaugtrakt (7), der mindestens eine erste Ansaugleitung (31) und eine zweite Ansaugleitung (32) aufweist, mit einem Abgastrakt (6), der mindestens einen ersten Abgasstrang (20) und einen zweiten Abgasstrang (21) aufweist, mit mindestens zwei Abgasturboladern (2a, 2b), die jeweils eine Turbine (4a, 4b) und einen über eine drehfeste Welle (5a, 5b) mit der Turbine (4a, 4b) verbundenen Verdichter (3a, 3b) aufweisen, welcher in der Ansaugleitung (31, 32) angeordnet ist, wobei dem ersten Abgasstrang (20) mindestens die Turbine (4a) des ersten Abgasturboladers (2a) und dem zweiten Abgasstrang (21) mindestens die Turbine (4b) des zweiten Abgasturboladers (2b) zugeordnet ist, mit mindestens zwei Bypässen (56, 57) zur Umleitung von Abgas und/oder Verbrennungsluft und mit mindestens einem ersten Abgaskrümmer (18) und einem zweiten Abgaskrümmer (19). DOLLAR A Erfindungsgemäß weist die Brennkraftmaschine (1) einen dritten Abgasstrang (22) stromab einer Zusammenführung (40) des ersten und zweiten Abgasstranges (20, 21) mit mindestens einer Turbine (4c) eines weiteren Abgasturboladers (2c) auf. DOLLAR A Die Erfindung findet überwiegend im Kraftfahrzeugbau Anwendung.The invention relates to an internal combustion engine (1) having an intake tract (7) which has at least one first intake line (31) and one second intake line (32), with an exhaust tract (6), the at least one first exhaust line (20) and a second Exhaust line (21), with at least two exhaust gas turbochargers (2a, 2b), each having a turbine (4a, 4b) and a via a rotatable shaft (5a, 5b) to the turbine (4a, 4b) connected to the compressor (3a, 3b ), which in the intake line (31, 32) is arranged, wherein the first exhaust line (20) at least the turbine (4a) of the first exhaust gas turbocharger (2a) and the second exhaust line (21) at least the turbine (4b) of the second exhaust gas turbocharger (2b) is associated with at least two bypasses (56, 57) for the diversion of exhaust gas and / or combustion air and with at least a first exhaust manifold (18) and a second exhaust manifold (19). DOLLAR A According to the invention, the internal combustion engine (1) has a third exhaust line (22) downstream of a junction (40) of the first and second exhaust line (20, 21) with at least one turbine (4c) of another exhaust gas turbocharger (2c). DOLLAR A The invention finds predominantly in motor vehicle application.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Abgasturbolader werden sowohl bei fremdgezündeten als auch bei selbstzündenden Brennkraftmaschinen zur Erhöhung der Zylinderladung eingesetzt. Die Erhöhung der Zylinderladung führt neben einer Leistungssteigerung zu einer Steigerung des Verbrennungsluftverhältnisses und damit bei selbstzündenden Brennkraftmaschinen zu einer Reduzierung der Rußbildung im unteren und mittleren Last- und Drehzahlbereich und kann, je nach Verbrennungstemperatur, eine Reduzierung der Stickoxidemission zur Folge haben.turbocharger are both foreign-charged as well as self-igniting Internal combustion engines to increase used the cylinder charge. The increase of the cylinder charge leads next an increase in output to an increase in the combustion air ratio and with self-igniting Internal combustion engines to reduce soot formation in the lower and middle load and speed range and can, depending on the combustion temperature, a Reduction of nitrogen oxide emission result.

Abgasturbolader bestehen in der Regel aus zwei über eine feste Welle gekoppelte Strömungsmaschinen, einer Turbine, die über den expandierenden Abgasmassenstrom der Brennkraftmaschine beaufschlagt wird und einem Verdichter, der über die feste Welle von der Turbine angetrieben wird und angesaugte Luft komprimiert. Da Strömungsmaschinen ein anderes Betriebsverhalten als Brennkraftmaschinen aufweisen, gilt es den Abgasturbolader und/oder seine Peripherie so zu gestalten, dass sowohl im niedrigen als auch im oberen Last- und Drehzahlbereich für das gewünschte Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine vom Abgasturbolader genügend Luft zur Verfügung gestellt wird.turbocharger usually consist of two over a fixed shaft coupled turbomachinery, a turbine over acted upon by the expanding exhaust gas mass flow of the internal combustion engine and a compressor that is over the fixed shaft is driven by the turbine and sucked Compressed air. Since turbomachines a behave differently than internal combustion engines applies to make it the exhaust gas turbocharger and / or its periphery so that in both the low and in the upper load and speed range for the desired performance the engine of the exhaust gas turbocharger enough air available becomes.

Der Abgasturbolader reagiert aufgrund seines Massenträgheitsmomentes bei plötzlicher Steigerung der Last und/oder Drehzahl der Brennkraftmaschine verzögert. Dieses verzögerte Ansprechverhalten ist unter dem geläufigen Namen „Turboloch" bekannt und zeichnet sich dadurch aus, dass der Abgasturbolader der Brennkraftmaschine für den entsprechenden Betriebspunkt zu wenig Luft zur Verfügung stellt. Das schlechte Ansprechverhalten bewirkt im Instationärbetrieb der Brennkraftmaschine neben einer ungenügenden Beschleunigung einen hohen Kraftstoffverbrauch, der mit der Beseitigung des schlechten Ansprechverhaltens reduziert werden kann.Of the Exhaust gas turbocharger reacts due to its mass moment of inertia at sudden Increasing the load and / or speed of the internal combustion engine is delayed. This delayed Responsiveness is known under the common name "turbo lag" and draws characterized by the fact that the exhaust gas turbocharger of the internal combustion engine for the corresponding Operating point provides too little air. The bad Responsiveness causes in unsteady operation of the internal combustion engine in addition an insufficient one Acceleration high fuel consumption, with the elimination of poor response can be reduced.

Wird der Abgasturbolader für den Nennleistungspunkt der Brennkraftmaschine ausgelegt, so ist er in der Regel für ein schnelles Ansprechen im unteren und mittleren Last- und Drehzahlbereich zu groß ausgelegt und liefert aufgrund seines Massenträgheitsmomentes unbefriedigende Ergebnisse des Betriebsverhaltens der Brennkraftmaschine hinsichtlich Motor-Drehmoment, Agilität und Verbrauch. Unterschiedliche Ansätze versuchen das Ansprechverhalten des Abgasturboladers im genannten Bereich zu verbessern.Becomes the turbocharger for designed the rated power point of the internal combustion engine, it is usually for a fast response in the lower and middle load and speed range designed too big and provides unsatisfactory due to its moment of inertia Results of the operating behavior of the internal combustion engine with regard to engine torque, agility and consumption. Different approaches try the response of the exhaust gas turbocharger in said Improve area.

Aus der gattungsbildenden Druckschrift DE 102 09 002 A1 geht eine Brennkraftmaschine mit mindestens einer ersten und einer zweiten Zylinderreihe hervor, wobei den Zylinderreihen mindestens zwei Abgasturbolader mit jeweils einem Ladeluftverdichter und einer Abgasturbine zugeordnet sind. Die zwei Abgasturbolader sind der entsprechenden Zylinderreihe in Reihe geschaltet zugeordnet, wobei der erste der beiden Abgasturbolader größer ist als der zweite.From the generic document DE 102 09 002 A1 is an internal combustion engine with at least a first and a second row of cylinders out, the cylinder banks are assigned at least two exhaust gas turbochargers, each with a charge air compressor and an exhaust gas turbine. The two exhaust gas turbochargers are assigned to the corresponding row of cylinders connected in series, wherein the first of the two exhaust gas turbochargers is greater than the second.

Den Abgasturboladern ist jeweils ein Bypass zugeordnet, so dass sich je nach Betrieb der Brennkraftmaschine der kleinere Abgasturbolader oder der größere Abgasturbolader abschalten, beziehungsweise umgehen lässt. Im unteren Drehzahlbereich und/oder Lastbereich der Brennkraftmaschine ist aufgrund des geringeren Massenträgheitsmomentes bevorzugterweise der kleinere der beiden Abgasturbolader einzusetzen. Aufgrund der Anordnung der Abgasturbolader ist die maximal möglich Aufladung eine zweistufige Aufladung.The Exhaust gas turbochargers are each assigned a bypass, so that depending on the operation of the internal combustion engine, the smaller exhaust gas turbocharger or the larger exhaust gas turbocharger switch off, or bypass. In the lower speed range and / or Load range of the internal combustion engine is due to the lower mass moment of inertia Preferably, the smaller of the two turbochargers use. Due to the arrangement of the turbocharger, the maximum possible charge is a two-stage charge.

Die Aufgabe der Erfindung ist es Abgasturbolader in einer bestimmten Anordnung einer Brennkraftmaschine zuzuordnen, derart, dass eine hohe Leistung aufgrund eines hohen Ladedruckes in möglichst jedem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine in kurzer Zeit erreichbar ist, unter Beachtung eines verbrauchsoptimierten und schadstoffarmen Betriebs der Brennkraftmaschine.The The object of the invention is exhaust gas turbocharger in a certain Assign arrangement of an internal combustion engine, such that a high performance due to a high boost pressure in as possible reach every operating point of the internal combustion engine in a short time is, taking into account a consumption-optimized and low-emission Operation of the internal combustion engine.

Erfindungsgemäß werden bei einer Brennkraftmaschine Abgasturbolader derart angeordnet, dass ein hoher Ladedruck über einem breiten Betriebsbereich der Brennkraftmaschine erreichbar ist. Die Brennkraftmaschine weist mindestens einen ersten und einen zweiten Abgaskrümmer, sowie einen ersten und einen zweiten Abgasstrang auf. In jedem Abgasstrang ist ein Abgasturbolader mit einer Turbine angeordnet, so dass der erste Abgasstrang einen ersten Abgasturbolader mit einer ersten Turbine und der zweite Abgasstrang einen zweiten Abgasturbolader mit einer zweiten Turbine aufweist. Die beiden Abgasstränge sind stromab der ersten beziehungsweise der zweiten Turbine des ersten und des zweiten Abgasturbolader zusammenführbar und gehen nach einer Zusammenführung des ersten und des zweiten Abgasstranges erfindungsgemäß in einen gemeinsamen dritten Abgasstrang über. Diesem dritten Abgasstrang ist mindestens eine Turbine eines weiteren Abgasturboladers zugeordnet. Infolge dieser Turbinenanordnung ergibt sich auf einer Ansaugseite der Brennkraftmaschine mindestens eine zweistufige Verdichtung angesaugter Verbrennungsluft, wobei drei anstelle der bisher angeordneten vier Abgasturbolader einsetzbar sind. Mit dieser zweistufigen Verdichtung der angesaugten Verbrennungsluft ist ein sehr hoher Ladedruck realisierbar.According to the invention, in an internal combustion engine exhaust gas turbocharger are arranged such that a high boost pressure over a wide operating range of the internal combustion engine can be achieved. The internal combustion engine has at least a first and a second exhaust manifold, and a first and a second exhaust gas line. In each exhaust line, an exhaust gas turbocharger with a turbine is arranged, so that the first exhaust gas line has a first exhaust gas turbocharger with a first turbine and the second exhaust gas line has a second exhaust gas turbocharger with a second turbine. The two exhaust gas lines are downstream of the first and the second turbine of the first and the second exhaust gas turbocharger merge and go after a merger of the first and second exhaust line according to the invention in a common third exhaust line. At least one turbine of another exhaust gas turbocharger is assigned to this third exhaust gas line. As a result of this turbine arrangement results on a suction side of the internal combustion engine at least a two-stage compression of intake combustion air, with three instead of the previously arranged four exhaust gas turbocharger can be used. With this two-stage compression of the intake combustion air is a very high boost pressure feasible.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung nach Anspruch 2 ist dem ersten Abgaskrümmer der erste Abgasstrang und dem zweiten Abgaskrümmer der zweite Abgasstrang zuordenbar. Infolge dieser Zuordnung besteht die Möglichkeit einer parallelen Anordnung des ersten und des zweiten Abgasturboladers, so dass aus thermodynamischen Gründen der erste und der zweite Abgasturbolader gleich groß gestaltbar sowie voneinander unabhängig betreibbar sind.In An advantageous embodiment according to claim 2 is the first exhaust manifold the first exhaust line and the second exhaust manifold of the second exhaust line assignable. As a result of this assignment, there is the possibility a parallel arrangement of the first and second exhaust gas turbochargers, see that for thermodynamic reasons the first and the second exhaust gas turbocharger can be designed to be the same size as well as independent from each other are operable.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung nach Anspruch 3 ist dem Ansaugtrakt mindestens eine dritte Ansaugleitung zugeordnet. Infolge dieser Zuordnung ist ein Verdichter des weiteren Abgasturboladers unabhängig von der ersten und der zweiten Ansaugleitung anordenbar.In An advantageous embodiment according to claim 3 is the intake associated with at least a third suction line. As a result of this Assignment is a compressor of the further exhaust gas turbocharger regardless of the first and the second intake pipe can be arranged.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung nach Anspruch 4 ist dem dritten Abgasstrang eine Turbine eines zusätzlichen Abgasturboladers zugeordnet, wobei die Turbine des zusätzlichen Abgasturbolader stromab der Zusammenführung und stromauf der Turbine des weiteren Abgasturboladers angeordnet ist. Infolge dieser Anordnung ergibt sich eine weitere Nutzung des Abgases durch die Turbine des zusätzlichen Abgasturboladers. Diese Anordnung hat den weiteren Vorteil einer einfachen konstruktiven Bauweise, da bei einer parallelen Anordnung der Turbinen eine konstruktiv aufwendige Anordnung an abgasführenden Leitungen notwendig ist.In An advantageous embodiment according to claim 4 is the third Exhaust line associated with a turbine of an additional exhaust gas turbocharger, being the turbine of the additional Exhaust gas turbocharger downstream of the merger and upstream of the turbine the further exhaust gas turbocharger is arranged. As a result of this arrangement results in a further use of the exhaust gas through the turbine of additional Exhaust gas turbocharger. This arrangement has the further advantage of simple structural design, as in a parallel arrangement the turbines a structurally complex arrangement of exhaust gas Lines is necessary.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung nach Anspruch 5 sind Verdichter des weiteren und des zusätzlichen Abgasturboladers in einer Reihe derart angeordnet, dass der Verdichter des weiteren Abgasturboladers stromauf des Verdichters des zusätzlichen Abgasturboladers angeordnet ist. Diese Anordnung ermöglicht mindestens eine zweistufige Kompression der Verbrennungsluft unter Berücksichtigung einer einfachen konstruktiven Bauweise unter Betrachtung der Anordnung der Turbinen des weiteren sowie des zusätzlichen Abgasturboladers auf der Abgasseite. Infolge dieser Anordnung ist maximal eine dreistufige Kompression der Verbrennungsluft erreichbar, wodurch ein sehr hoher Ladedruck erzielbar ist.In a further advantageous embodiment according to claim 5 Compressor of the other and the additional exhaust gas turbocharger in a series arranged such that the compressor of the further exhaust gas turbocharger upstream of the compressor of the additional Exhaust gas turbocharger is arranged. This arrangement allows at least a two-stage compression of the combustion air under consideration a simple structural design considering the arrangement the turbines of the other and the additional exhaust gas turbocharger on the exhaust side. As a result of this arrangement is a maximum of three stages Compression of the combustion air achievable, creating a very high Boost pressure is achievable.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung nach Anspruch 6 sind die Verdichter des ersten und des zweiten Abgasturboladers parallel angeordnet, da ebenfalls die Turbinen des ersten beziehungsweise zweiten Abgasturboladers parallel angeordnet sind. Die Turbinen sind je einem Abgaskrümmer zugeordnet. Da aufgrund der parallelen Anordnung des ersten und zweiten Abgasturboladers die Turbinen des ersten beziehungsweise des zweiten Abgasturboladers von nur einem Teil des Abgases beaufschlagt werden, können der erste beziehungsweise der zweite Abgasturbolader relativ klein gebaut sein. Aufgrund der relativ kleinen Bauweise der Abgasturbolader sind eine sehr hohe Abgasturboladerdrehzahl und ein sehr hohes Druckverhältnis erreichbar. Da der erste und der zweite Abgasturbolader kleiner ausführbar sind als der weitere und der zusätzliche Abgasturbolader, können die kleinen Abgasturbolader in eine Hochdruckstufe und die großen Abgasturbolader in eine Niederdruckstufe eingeteilt werden.In a further advantageous embodiment according to claim 6 the compressor of the first and second exhaust gas turbocharger in parallel arranged, there also the turbines of the first or second exhaust gas turbocharger are arranged in parallel. The turbines are each an exhaust manifold assigned. Because of the parallel arrangement of the first and second exhaust gas turbocharger the turbines of the first or of the second exhaust gas turbocharger of only a part of the exhaust gas acted upon can, can the first and the second exhaust gas turbocharger are relatively small be built. Due to the relatively small design of the turbocharger are a very high exhaust gas turbocharger speed and a very high pressure ratio achievable. There the first and the second exhaust gas turbocharger are smaller executable as the further and the additional exhaust gas turbocharger, can the small turbocharger in a high-pressure stage and the large turbocharger be divided into a low pressure stage.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung nach Anspruch 7 sind die Verdichter des ersten und des zweiten Abgasturboladers stromab des Verdichters des weiteren Abgasturboladers angeordnet. Das vom Verdichter des weiteren Abgasturboladers erreichbare Druckverhältnis wird in den nachgeschalteten Verdichtern des ersten beziehungsweise zweiten Turboladers nochmals erhöht. Da in den Verdichtern des ersten und des zweiten Abgasturboladers ein sehr hohes Druckverhältnis aufgrund ihrer Größe erzielbar ist, ist es thermodynamisch sinnvoll die kleineren Verdichter stromab der größeren Verdichter anzuordnen.In a further advantageous embodiment according to claim 7 the compressor of the first and second exhaust gas turbocharger downstream arranged the compressor of the further exhaust gas turbocharger. The from the Compressor of the further exhaust gas turbocharger achievable pressure ratio is in the downstream compressors of the first and second turbocharger increased again. As in the compressors of the first and second exhaust gas turbocharger a very high pressure ratio achievable due to their size is thermodynamically meaningful the smaller compressors downstream the larger compressor to arrange.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung nach Anspruch 8 sind im Abgastrakt ein erster Bypass mit einem ersten Bypassventil zur Umgehung der Turbine des ersten Abgasturboladers, ein zweiter Bypass mit einem zweiten Bypassventil zur Umgehung der Turbine des zweiten Abgasturboladers und ein dritter Bypass mit einem dritten Bypassventil zur Umgehung der Turbine des weiteren und des zusätzlichen Abgasturboladers angeordnet. Durch die Umgehungen der Turbinen sind die entsprechenden Abgasturbolader außer Betrieb zu setzen. Damit ein sinnvoller Betrieb der Abgasturbolader bei entsprechender Schaltung der Bypassventile möglich ist, ist in einem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine ein vierter Bypass mit einem vierten Bypassventil zur Umgehung des ersten und/oder zweiten Abgasturboladers nach dem Verdichter des vierten Abgasturboladers und vor den Verdichtern des ersten und zweiten Abgasturboladers angeordnet.In a further advantageous embodiment according to claim 8 in the exhaust tract a first bypass with a first bypass valve for Bypassing the turbine of the first turbocharger, a second bypass with a second bypass valve bypassing the turbine of the second Exhaust gas turbocharger and a third bypass with a third bypass valve to bypass the turbine further and additional Exhaust gas turbocharger arranged. Due to the bypasses of the turbines are put the corresponding exhaust gas turbocharger out of service. In order to a meaningful operation of the exhaust gas turbocharger with appropriate circuit the bypass valves possible is a fourth in an intake tract of the internal combustion engine Bypass with a fourth bypass valve to bypass the first and / or second exhaust gas turbocharger after the compressor of the fourth exhaust gas turbocharger and in front of the compressors of the first and second exhaust gas turbochargers arranged.

In einer weiteren Ausgestaltung nach Anspruch 9 wird die verdichtete Verbrennungsluft durch einen Ladeluftkühler zur Steigerung des thermodynamischen Wirkungsgrades der Brennkraftmaschine gekühlt, der vorteilhafterweise an einer zentralen Stelle im Ansaugtrakt positioniert ist. Die zentrale Stelle ist eine Position zwischen einer Zusammenführung aller Ansaugleitungen in denen ein Verdichter angeordnet ist und einem Ladeluftsammler.In a further embodiment according to claim 9, the compressed Combustion air through a charge air cooler to increase the thermodynamic Efficiency of the internal combustion engine cooled, advantageously is positioned at a central location in the intake tract. The central place is a position between a merge of all suction lines in which a compressor is arranged and a charge air collector.

In einer weiteren Ausgestaltung nach Anspruch 10 ist ein Ladeluftkühler derart angeordnet, dass die in der Niederdruckstufe verdichtete Verbrennungsluft vor der Hochdruckverdichtung gekühlt wird. Diese Anordnung ergibt eine weitere Steigerung des thermodynamischen Wirkungsgrades der Brennkraftmaschine.In a further embodiment according to claim 10, a charge air cooler is arranged such that the compressed in the low-pressure stage combustion air is cooled before the high-pressure compression. This arrangement results in a further increase in the thermodynamic efficiency of the internal combustion machine.

In einer weiteren Ausgestaltung nach Anspruch 11 ist zur Reinigung des Abgases auch bei eventuell stillgelegten Turbinen infolge geöffneter Bypässe ein Katalysator nach dem dritten Bypass angeordnet.In A further embodiment according to claim 11 is for cleaning the exhaust gas even at possibly shut down turbines due to open bypasses a catalyst arranged after the third bypass.

In einer weiteren Ausgestaltung nach Anspruch 12 ist in einer vorteilhaften Weiterentwicklung zur zusätzlichen Reinigung des Abgases ein Katalysator stromab des Bypasses der ersten Turbine des ersten Abgasturboladers und stromauf der Zusammenführung der Abgasstränge im ersten Abgasstrang angeordnet.In A further embodiment according to claim 12 is in an advantageous Further development to additional Purification of the exhaust gas, a catalyst downstream of the bypass of the first Turbine of the first exhaust gas turbocharger and upstream of the merger of exhaust lines arranged in the first exhaust line.

In einer weiteren Ausgestaltung nach Anspruch 13 ist in einer vorteilhaften Weiterentwicklung zur zusätzlichen Reinigung des Abgases ein Katalysator stromab des Bypasses der zweiten Turbine des zweiten Abgasturboladers und stromauf der Zusammenführung der Abgasstränge im zweiten Abgasstrang angeordnet.In A further embodiment according to claim 13 is in an advantageous Further development to additional Purification of the exhaust gas one catalyst downstream of the bypass of the second Turbine of the second exhaust gas turbocharger and upstream of the merger of exhaust lines arranged in the second exhaust line.

In einer vorteilhaften Weiterentwicklung nach Anspruch 14 weist die Brennkraftmaschine mindestens zwei Zylinderbänke auf, wodurch eine vorteilhafte kompakte Bauweise der Brennkraftmaschine darstellbar ist.In an advantageous development according to claim 14, the Internal combustion engine at least two cylinder banks, thereby providing an advantageous compact design of the internal combustion engine can be displayed.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen der Erfindung sind den Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Dabei zeigen:Further Advantages and expedient designs of the invention are the claims, the figure description and the drawings. there demonstrate:

1 eine schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine mit Abgasturbolader und 1 a schematic representation of an internal combustion engine according to the invention with turbocharger and

2 ein schematisiertes Diagramm eines Massenstromes m . über einem Druckverhältnis p2/p1 der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine mit Abgasturbolader. 2 a schematic diagram of a mass flow m. via a pressure ratio p 2 / p 1 of the internal combustion engine according to the invention with exhaust gas turbocharger.

In 1 ist eine Brennkraftmaschine 1, ein Ottomotor oder ein Dieselmotor, für ein Kraftfahrzeug dargestellt, welche einen Ansaugtrakt 7 und einen Abgastrakt 6 aufweist. Dem Ansaugtrakt 7 sind eine erste Ansaugleitung 31 und eine zweite Ansaugleitung 32 zugeordnet. Dem Abgastrakt 6 ist ein erster Abgasstrang 20 und ein zweiter Abgasstrang 21 zugeordnet. Der Brennkraftmaschine 1 ist ein erster Abgasturbolader 2a und ein zweiter Abgasturbolader 2b zugeordnet. Die Abgasturbolader 2a, 2b umfassen je eine Turbine 4a, 4b, welche über eine drehfeste Welle 5a, 5b mit einem Verdichter 3a, 3b verbunden ist. Die Turbine 4a des ersten Abgasturboladers 2a ist im ersten Abgasstrang 20 des Abgastrakts 6 angeordnet. Die Turbine 4b des zweiten Abgasturboladers 2b ist im zweiten Abgasstrang 21 des Abgastrakts 6 angeordnet. Der Verdichter 3a des ersten Abgasturboladers 2a ist in der Ansaugleitung 31 des Ansaugtrakts 7 angeordnet. Der Verdichter 3b des zweiten Abgasturboladers 2b ist in der Ansaugleitung 32 des Ansaugtrakts 7 angeordnet. Der Abgasstrang 20 weist einen ersten Bypass 56 zur Umleitung von Abgas an der Turbine 4a vorbei auf. Der Abgasstrang 21 weist einen zweiten Bypass 57 zur Umleitung von Abgas an der Turbine 4b vorbei auf.In 1 is an internal combustion engine 1 , a gasoline engine or a diesel engine, shown for a motor vehicle, which is an intake 7 and an exhaust tract 6 having. The intake tract 7 are a first suction line 31 and a second suction pipe 32 assigned. The exhaust tract 6 is a first exhaust system 20 and a second exhaust line 21 assigned. The internal combustion engine 1 is a first turbocharger 2a and a second exhaust gas turbocharger 2 B assigned. The turbocharger 2a . 2 B each include a turbine 4a . 4b , which via a non-rotatable shaft 5a . 5b with a compressor 3a . 3b connected is. The turbine 4a of the first exhaust gas turbocharger 2a is in the first exhaust system 20 the exhaust tract 6 arranged. The turbine 4b the second exhaust gas turbocharger 2 B is in the second exhaust system 21 the exhaust tract 6 arranged. The compressor 3a of the first exhaust gas turbocharger 2a is in the intake pipe 31 the intake tract 7 arranged. The compressor 3b the second exhaust gas turbocharger 2 B is in the intake pipe 32 the intake tract 7 arranged. The exhaust system 20 has a first bypass 56 to divert exhaust gas to the turbine 4a over. The exhaust system 21 has a second bypass 57 to divert exhaust gas to the turbine 4b over.

Die Turbinen 4a und 4b werden vom Abgas der Brennkraftmaschine 1 angetrieben und treiben über die ihnen zugeordneten Wellen 5a beziehungsweise 5b die entsprechenden Verdichter 3a beziehungsweise 3b an, so dass von den Verdichtern 3a und 3b Verbrennungsluft angesaugt und verdichtet werden kann.The turbines 4a and 4b be from the exhaust of the engine 1 driven and driven by the waves assigned to them 5a respectively 5b the corresponding compressor 3a respectively 3b on, so from the compressors 3a and 3b Combustion air can be sucked and compressed.

Die Brennkraftmaschine 1 weist zwei Zylinderbänke 10, 11 auf. Die erste Zylinderbank 10 umfasst die Zylinder 12, 13 und 14. Die zweite Zylinderbank 11 umfasst die Zylinder 15, 16 und 17. Der ersten Zylinderbank 10 ist ein erster Abgaskrümmer 18 und der zweiten Zylinderbank 11 ist ein zweiter Abgaskrümmer 19 zugeordnet.The internal combustion engine 1 has two cylinder banks 10 . 11 on. The first cylinder bank 10 includes the cylinders 12 . 13 and 14 , The second cylinder bank 11 includes the cylinders 15 . 16 and 17 , The first cylinder bank 10 is a first exhaust manifold 18 and the second cylinder bank 11 is a second exhaust manifold 19 assigned.

Die Abgasstränge 20 und 21 gehen an einer Zusammenführung 40 stromab der Turbinen 4a und 4b in einen erfindungsgemäßen dritte Abgasstrang 22 des Abgastraktes 6 der Brennkraftmaschine 1 über. Dem Abgasstrang 22 ist eine Turbine 4c eines weiteren Abgasturboladers 2c zugeordnet.The exhaust pipes 20 and 21 go to a merge 40 downstream of the turbines 4a and 4b in a third exhaust gas line according to the invention 22 the exhaust tract 6 the internal combustion engine 1 above. The exhaust system 22 is a turbine 4c another exhaust gas turbocharger 2c assigned.

Der Ansaugtrakt 7 der Brennkraftmaschine 1 weist einen Luftfilter 44 zum Reinigen der angesaugten Verbrennungsluft auf. Stromab des Luftfilters 44 ist eine dritte Ansaugleitung 30 vorgesehen, wobei ein Verdichter 3c des weiteren Abgasturboladers 2c der dritten Ansaugleitung 30 zugeordnet ist. Stromab des Verdichters 3c geht die dritte Ansaugleitung 30 an einer Verzweigung 41 in die erste Ansaugleitung 31 und die zweite Ansaugleitung 32 über.The intake tract 7 the internal combustion engine 1 has an air filter 44 for cleaning the sucked combustion air. Downstream of the air filter 44 is a third suction pipe 30 provided, wherein a compressor 3c the further exhaust gas turbocharger 2c the third intake pipe 30 assigned. Downstream of the compressor 3c go the third suction line 30 at a junction 41 in the first intake pipe 31 and the second suction pipe 32 above.

Der erste Abgaskrümmer 18 der ersten Zylinderbank 10 ist dem ersten Abgasstrang 20 und der zweite Abgaskrümmer 19 der zweiten Zylinderbank 11 ist dem zweiten Abgasstrang 21 zugeordnet.The first exhaust manifold 18 the first cylinder bank 10 is the first exhaust system 20 and the second exhaust manifold 19 the second cylinder bank 11 is the second exhaust line 21 assigned.

Der dritte Abgasstrang 22 weist neben der Turbine 4c des weiteren Abgasturboladers 2c eine Turbine 4d eines zusätzlichen Abgasturboladers 2d auf, wobei die Turbine 4d stromab der Zusammenführung 40 und stromauf der Turbine 4c angeordnet ist. Ein Verdichter 3d des zusätzlichen Abgasturboladers 2d ist dem Verdichter 3c des weiteren Abgasturboladers 2c innerhalb der dritten Ansaugleitung 30 nachgeschaltet.The third exhaust system 22 points next to the turbine 4c the further exhaust gas turbocharger 2c a turbine 4d an additional exhaust gas turbocharger 2d on, with the turbine 4d downstream of the merge 40 and upstream of the turbine 4c is arranged. A compressor 3d the additional exhaust gas turbocharger 2d is the compressor 3c the further exhaust gas turbocharger 2c within the third intake pipe 30 downstream.

Die Verdichter 3a und 3b des ersten beziehungsweise des zweiten Abgasturboladers 2a, 2b sind parallel und stromab des Verdichters 2c angeordnet.The compressors 3a and 3b the first and the second exhaust gas turbocharger 2a . 2 B are parallel and downstream of the compressor 2c arranged.

Dem ersten Bypass 56 des ersten Abgasstrangs 20 des Abgastrakts 6 ist ein erstes Bypassventil 51 zugeordnet, womit die Beaufschlagung der Turbine 4a durch das Abgas regelbar ist. Ebenfalls ist dem zweiten Bypass 57 des zweiten Abgasstrangs 21 des Abgastrakts 6 ein zweites Bypassventil 52 zugeordnet, womit die Beaufschlagung der Turbine 4b durch das Abgas regelbar ist. Des Weiteren ist dem dritten Abgasstrang 22 des Abgastrakts 6 ein dritter Bypass 58 mit einem dritten Bypassventil 53 zugeordnet. Mittels des dritten Bypassventils 53 ist die Beaufschlagung der Turbine 4c und der Turbine 4d durch das Abgas regelbar.The first bypass 56 of the first exhaust line 20 the exhaust tract 6 is a first bypass valve 51 assigned, bringing the admission of the turbine 4a can be regulated by the exhaust gas. Likewise is the second bypass 57 of the second exhaust line 21 the exhaust tract 6 a second bypass valve 52 assigned, bringing the admission of the turbine 4b can be regulated by the exhaust gas. Furthermore, the third exhaust system 22 the exhaust tract 6 a third bypass 58 with a third bypass valve 53 assigned. By means of the third bypass valve 53 is the impingement of the turbine 4c and the turbine 4d controlled by the exhaust gas.

Die erste Ansaugleitung 31 des Ansaugtrakts 7 und die zweite Ansaugleitung 32 des Ansaugtrakts 7 gehen stromab der ihnen zugeordneten Verdichter 3a und 3b an einer weiteren Zusammenführung 42 im Ansaugtrakt 7 in eine vierte Ansaugleitung 33 im Ansaugtrakt 7 über. Zur Ladedruckregelung ist dem Ansaugtrakt 7 der Brennkraftmaschine 1 ein vierter Bypass 55 mit einem vierten Bypassventil 50 zugeordnet. Der vierte Bypass 55 ist stromab der Verzweigung 41 und stromauf der weiteren Zusammenführung 42 angeordnet.The first intake pipe 31 the intake tract 7 and the second suction pipe 32 the intake tract 7 go downstream of their associated compressor 3a and 3b on another merge 42 in the intake tract 7 in a fourth suction line 33 in the intake tract 7 above. For boost pressure control is the intake 7 the internal combustion engine 1 a fourth bypass 55 with a fourth bypass valve 50 assigned. The fourth bypass 55 is downstream of the junction 41 and upstream of the further merge 42 arranged.

Stromab der Zusammenführung 42 weist die vierte Ansaugleitung 33 einen Ladeluftkühler 45 zum Kühlen der komprimierten Verbrennungsluft auf. Die vierte Ansaugleitung 33 mündet in einen Ladeluftsammler 46 des Ansaugtrakts 7, welcher stromab des Ladeluftkühlers 45 angeordnet ist. Die verdichtete und gekühlte Verbrennungsluft gelangt vom Ladeluftsammler 46 ausgehend über Einlasskanäle 12a, 13a, 14a, 15a, 16a und 17a in die Zylinder 12, 13, 14, 15, 16 und 17. Denkbar ist auch eine Anordnung eines weiteren nicht näher dargestellten Ladeluftkühlers in der dritten Ansaugleitung 30 stromab des Verdichters 3d des zusätzlichen Abgasturboladers 2d und stromauf der Verzweigung 41, wodurch der thermodynamische Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine 1 gesteigert werden kann. Für den Fall, dass auf den vierten Abgasturbolader 2d verzichtet wird, ist der weitere nicht näher dargestellte Ladeluftkühler stromab des Verdichters 3c und stromauf der Verzweigung 41 angeordnet.Downstream of the merge 42 has the fourth intake pipe 33 a charge air cooler 45 for cooling the compressed combustion air. The fourth intake pipe 33 flows into a charge air collector 46 the intake tract 7 , which downstream of the intercooler 45 is arranged. The compressed and cooled combustion air passes from the charge air collector 46 starting via inlet channels 12a . 13a . 14a . 15a . 16a and 17a in the cylinders 12 . 13 . 14 . 15 . 16 and 17 , It is also conceivable arrangement of another intercooler not shown in detail in the third intake passage 30 downstream of the compressor 3d the additional exhaust gas turbocharger 2d and upstream of the junction 41 , whereby the thermodynamic efficiency of the internal combustion engine 1 can be increased. In the event that on the fourth turbocharger 2d is omitted, the other not shown in detail intercooler downstream of the compressor 3c and upstream of the junction 41 arranged.

Stromab der Turbine 4c des weiteren Abgasturboladers und stromab des dritten Bypasses 58 ist der dritten Abgasleitung 22 ein Katalysator 25 zur Abgasnachbehandlung zugeordnet. Neben dem Katalysator 25 sind beispielsweise auch Katalysatoren innerhalb des ersten und des zweiten Abgasstranges 20 und 21 stromauf der Zusammenführung 40 und stromab der Bypässe 56 beziehungsweise 57 denkbar, so dass das Abgas in diesen beiden Katalysatoren schon einer ersten Reinigung unterzogen wird.Downstream of the turbine 4c the further exhaust gas turbocharger and downstream of the third bypass 58 is the third exhaust pipe 22 a catalyst 25 assigned to exhaust aftertreatment. Next to the catalyst 25 For example, catalysts are also within the first and second exhaust line 20 and 21 upstream of the merger 40 and downstream of the bypasses 56 respectively 57 conceivable, so that the exhaust gas is already subjected to a first purification in these two catalysts.

Die Bypassventile 51, 52 und 53 können drei Hauptstellungen einnehmen, die unabhängig voneinander regelbar sind. In der ersten Hauptstellung ist das entsprechende Bypassventil 51, 52, 53 geschlossen. Dabei wird das Abgas vollständig durch die entsprechende Turbine 4a, 4b, 4c, 4d geführt, derart, dass der entsprechende Verdichter 3a, 3b, 3c, 3d ansaugt und verdichtet.The bypass valves 51 . 52 and 53 can assume three main positions that can be controlled independently of each other. In the first main position is the corresponding bypass valve 51 . 52 . 53 closed. The exhaust gas is completely through the corresponding turbine 4a . 4b . 4c . 4d guided, such that the corresponding compressor 3a . 3b . 3c . 3d sucks and compacts.

In der zweiten Hauptstellung ist das entsprechende Bypassventil 51, 52, 53 teilweise geöffnet. Dabei wird das Abgas teilweise durch die entsprechende Turbine 4a, 4b, 4c, 4d geführt und teilweise an der entsprechenden Turbine 4a, 4b, 4c, 4d vorbei geleitet wird. Die Beaufschlagung durch das Abgas der entsprechenden Turbine 4a, 4b, 4c, 4d fällt aufgrund des reduzierten Anteils an Abgas geringer aus als bei der ersten Hauptstellung des Bypassventils 51, 52, 53. Dementsprechend niedriger ist eine Abgasturboladerdrehzahl der Abgasturbolader 2a, 2b, 2c, 2d.In the second main position is the corresponding bypass valve 51 . 52 . 53 partially open. The exhaust gas is partly through the corresponding turbine 4a . 4b . 4c . 4d guided and partly at the corresponding turbine 4a . 4b . 4c . 4d passed by. The application of the exhaust gas of the corresponding turbine 4a . 4b . 4c . 4d due to the reduced proportion of exhaust gas is lower than in the first main position of the bypass valve 51 . 52 . 53 , Accordingly, an exhaust gas turbocharger speed of the exhaust gas turbocharger is lower 2a . 2 B . 2c . 2d ,

In der dritten Hauptstellung ist das entsprechende Bypassventil 51, 52, 53 vollständig geöffnet. Dabei wird das Abgas vollständig an der entsprechenden Turbine 4a, 4b, 4c, 4d vorbei geleitet, derart, dass die entsprechende Turbine 4a, 4b, 4c, 4d nicht vom Abgas beaufschlagt wird. Der entsprechende Abgasturbolader 2a, 2b, 2c, 2d ist somit außer Betrieb.In the third main position is the corresponding bypass valve 51 . 52 . 53 fully open. The exhaust gas is completely at the corresponding turbine 4a . 4b . 4c . 4d passed over, such that the corresponding turbine 4a . 4b . 4c . 4d is not acted upon by the exhaust gas. The corresponding exhaust gas turbocharger 2a . 2 B . 2c . 2d is thus out of service.

Die vom Verdichter 3c angesaugte Verbrennungsluft wird im Luftfilter 44 gereinigt und im Verdichter 3c von einem Druck p0 auf einen Druck p1c komprimiert. Der dem Verdichter 3c nachgeschaltete Verdichter 3d komprimiert die Verbrennungsluft von dem Druck p1c auf einen Druck p1d.The from the compressor 3c sucked combustion air is in the air filter 44 cleaned and in the compressor 3c from a pressure p 0 to a pressure p 1c compressed. The compressor 3c downstream compressor 3d compresses the combustion air from the pressure p 1c to a pressure p 1d .

Die vom Verdichter 3a angesaugte Verbrennungsluft wird vom Verdichter 3a von dem Druck p1d auf einen Druck p1a komprimiert. Die vom Verdichter 3b angesaugte Verbrennungsluft wird vom Verdichter 3b von dem Druck p1d auf einen Druck p1b komprimiert.The from the compressor 3a sucked combustion air is from the compressor 3a from the pressure p 1d compressed to a pressure p 1a . The from the compressor 3b sucked combustion air is from the compressor 3b from the pressure p 1d compressed to a pressure p 1b .

In der vierten Ansaugleitung 33 wird die Verbrennungsluft der Ansaugleitungen 31 und 32 vermischt, so dass die in der Ansaugleitung 33 geführte Verbrennungsluft einen Druck p2 aufweist. Über den Ladeluftkühler 45 und den Ladeluftsammler 46 gelangt die Verbrennungsluft mit dem Druck p2 über Ansaugkanäle 12a, 13a, 14a, 15a, 16a und 17a in die Zylinder 12, 13, 14, 15, 16 und 17.In the fourth intake pipe 33 becomes the combustion air of the intake pipes 31 and 32 mixed so that in the suction line 33 guided combustion air has a pressure p 2 . About the intercooler 45 and the charge air collector 46 the combustion air reaches the pressure p 2 via intake ducts 12a . 13a . 14a . 15a . 16a and 17a in the cylinders 12 . 13 . 14 . 15 . 16 and 17 ,

Über das vierte Bypassventil 50 im Bypass 55, welches zwischen der Verzweigung 41 und der Mündung 42 angeordnet ist, kann die Führung der Verbrennungsluft geregelt werden. Das vierte Bypassventil kann entsprechend dem ersten, zweiten und dritten Bypassventil 51, 52, 53 drei Hauptstellungen einnehmen.About the fourth bypass valve 50 in the bypass 55 which is between the junction 41 and the mouth 42 is arranged, the leadership of the Combustion air to be regulated. The fourth bypass valve may be corresponding to the first, second and third bypass valves 51 . 52 . 53 occupy three main positions.

Über die Bypässe 55, 56, 57 und 58 und die Bypassventile 50, 51, 52 und 53 sind die Betriebspunkte der Brennkraftmaschine 1 regelbar. So gilt für das geöffnete Bypassventil 53 in dem Bypass 58, dass die beiden Abgasturbolader 2c und 2d außer Betrieb sind und die von den Verdichtern 3a und 3b angesaugte Verbrennungsluft mit dem Druck p0 durch die beiden Verdichter 3c und 3d strömt.About the bypasses 55 . 56 . 57 and 58 and the bypass valves 50 . 51 . 52 and 53 are the operating points of the internal combustion engine 1 adjustable. So applies to the open bypass valve 53 in the bypass 58 that the two exhaust gas turbochargers 2c and 2d are out of service and those of the compressors 3a and 3b sucked combustion air with the pressure p 0 through the two compressors 3c and 3d flows.

Bei geschlossenem Bypassventil 53 im Bypass 58 sind die beiden Abgasturbolader 2c und 2d in Betrieb und die von dem Verdichter 3a angesaugte Verbrennungsluft wird in dem Verdichter 3c von dem Druck p0 auf den Druck p1c komprimiert. Anschließend wird die Verbrennungsluft in dem Verdichter 3b auf den Druck p1d komprimiert. Unter der Voraussetzung, dass das Bypassventil 50 im Bypass 55 geschlossen ist und die Bypassventile 51 und 52 der Bypässe 56 beziehungsweise 57 ebenfalls geschlossen sind, kann sich die Verbrennungsluft nahezu gleichmäßig auf die beiden Ansaugleitungen 31 und 32 verteilen. Ein Teil der Verbrennungsluft mit dem Druck p1d wird von dem Verdichter 3a auf den Druck p1a verdichtet und der andere Teil der Verbrennungsluft mit dem Druck p1d wird von dem Verdichter 3b auf den Druck p1b verdichtet. Nach der Zusammenführung 42 durchmischt sich die Verbrennungsluft der beiden Ansaugleitungen 31 und 32, so dass die Verbrennungsluft im Ladeluftsammler einen Druck p2,gesch aufweist. Der Druck p2,gesch ist der maximal mögliche Druck der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine 1.With closed bypass valve 53 in the bypass 58 are the two exhaust gas turbochargers 2c and 2d in operation and that of the compressor 3a sucked combustion air is in the compressor 3c from the pressure p 0 to the pressure p 1c compressed. Subsequently, the combustion air in the compressor 3b compressed to the pressure p 1d . Provided that the bypass valve 50 in the bypass 55 is closed and the bypass valves 51 and 52 the bypasses 56 respectively 57 are also closed, the combustion air can almost uniformly on the two intake pipes 31 and 32 to distribute. Part of the combustion air at the pressure p 1d is from the compressor 3a compressed to the pressure p 1a and the other part of the combustion air with the pressure p 1d is from the compressor 3b compressed to the pressure p 1b . After the merge 42 mixes the combustion air of the two intake pipes 31 and 32 , so that the combustion air in the charge air collector has a pressure p 2, gesch . The pressure p 2, gesch is the maximum possible pressure of the internal combustion engine according to the invention 1 ,

Unter der Voraussetzung, dass das Bypassventil 53 geöffnet ist und das Bypassventil 50 im Bypass 55 geschlossen ist und die Bypassventile 51 und 52 der Bypässe 56 beziehungsweise 57 geschlossen sind, verteilt sich die Verbrennungsluft nahezu gleichmäßig auf die beiden Ansaugleitungen 31 und 32. Ein Teil der Verbrennungsluft mit dem Druck p0 wird von dem Verdichter 3a auf den Druck p1a verdichtet und der andere Teil der Verbrennungsluft mit dem Druck p0 wird von dem Verdichter 3b auf den Druck p1b verdichtet. Nach der Zusammenführung 42 durchmischt sich die Verbrennungsluft der beiden Ansaugleitungen 31 und 32, so dass die Verbrennungsluft im Ladeluftsammler 46 einen Druck p2,off_1 aufweist. Da die Verbrennungsluft von den Verdichtern 3c und 3d nicht verdichtet wird, ist der Druck p2,off_1 kleiner als der Druck p2,gesch.Provided that the bypass valve 53 is open and the bypass valve 50 in the bypass 55 is closed and the bypass valves 51 and 52 the bypasses 56 respectively 57 are closed, the combustion air is distributed almost equally to the two intake pipes 31 and 32 , Part of the combustion air at the pressure p 0 is from the compressor 3a compressed to the pressure p 1a and the other part of the combustion air with the pressure p 0 is from the compressor 3b compressed to the pressure p 1b . After the merge 42 mixes the combustion air of the two intake pipes 31 and 32 , so that the combustion air in the charge air collector 46 has a pressure p 2, off_1 . Because the combustion air from the compressors 3c and 3d is not compressed, the pressure p 2, off_1 is smaller than the pressure p 2, gesch .

Unter der Voraussetzung, dass das Bypassventil 53 geöffnet, das Bypassventil 50 im Bypass 55 teilweise geöffnet und die Bypassventile 51 und 52 der Bypässe 56 beziehungsweise 57 geschlossen sind, verteilt sich ein erster und ein zweiter Teil der Verbrennungsluft mit dem Druck p0 nahezu gleichmäßig auf die beiden Ansaugleitungen 31 und 32. Ein dritter Teil der Verbrennungsluft wird durch den Bypass 55 aufgrund des geöffneten Bypassventils 50 geleitet. Der erste Teil der Verbrennungsluft wird im Verdichter 3a auf den Druck p1a verdichtet und der zweite Teil der Verbrennungsluft wird im Verdichter 3b auf den Druck p1b verdichtet. Nach der Zusammenführung 42 durchmischt sich die Verbrennungsluft der zwei Ansaugleitungen 31 und 32 sowie des Bypasses 55, so dass die Verbrennungsluft im Ladeluftsammler einen Druck p2,off_2 aufweist. Da die Verbrennungsluft von den Verdichtern 3c und 3d nicht verdichtet wird und ein Teil der Verbrennungsluft durch den Bypass 55 geleitet wird, ist der Druck p2,off_2 kleiner als der Druck p2,off_1. Über die Bypassventile 51 und 52 der Bypässe 56 beziehungsweise 57 ist der Druck p2,off_2 regelbar, wobei gilt, dass der Druck p2,off_2 immer kleiner wird, je weiter die Bypassventile 51 und 52 geöffnet sind. Wenn die Bypassventile 51 und 52 vollständig geöffnet sind, wird von den Zylindern 12, 13, 14, 15, 16 und 17 die Verbrennungsluft mit einem Druck p0 angesaugt, da alle vier Abgasturbolader 2a, 2b, 2c, 2d außer Betrieb sind.Provided that the bypass valve 53 opened, the bypass valve 50 in the bypass 55 partially open and the bypass valves 51 and 52 the bypasses 56 respectively 57 are closed, distributes a first and a second part of the combustion air with the pressure p 0 almost equally to the two intake pipes 31 and 32 , A third part of the combustion air is through the bypass 55 due to the open bypass valve 50 directed. The first part of the combustion air is in the compressor 3a compressed to the pressure p 1a and the second part of the combustion air is in the compressor 3b compressed to the pressure p 1b . After the merge 42 mixes the combustion air of the two intake pipes 31 and 32 as well as the bypass 55 , so that the combustion air in the charge air collector has a pressure p 2, off_2 . Because the combustion air from the compressors 3c and 3d is not compressed and part of the combustion air through the bypass 55 is passed, the pressure p 2, off_2 is smaller than the pressure p 2, off_1 . About the bypass valves 51 and 52 the bypasses 56 respectively 57 is the pressure p 2, off_2 adjustable, with the proviso that the pressure p 2, off_2 is getting smaller, the farther the bypass valves 51 and 52 are open. When the bypass valves 51 and 52 are completely open, is from the cylinders 12 . 13 . 14 . 15 . 16 and 17 the combustion air is sucked in with a pressure p 0 , since all four exhaust gas turbochargers 2a . 2 B . 2c . 2d are out of order.

Unter der Voraussetzung, dass das Bypassventil 53 geöffnet ist und das Bypassventil 50 ebenfalls geöffnet ist, wird die Verbrennungsluft mit dem Druck p0 durch die Verdichter 3c und 3d geleitet. Da das Bypassventil 50 geöffnet ist, wird die Verbrennungsluft an den Verdichtern 3a und 3b vorbei geleitet, so dass die Verbrennungsluft im Ladeluftsammler 46 nahezu den Druck p0 besitzt. In diesem Fall sollten auch die Bypassventile 51 und 52 der Turbinen 4a und 4b geschlossen sein, da sonst eine unkontrollierte Förderung der Verdichter 3a und 3b aufgrund der rotierenden Abgasturbolader 2a und 2b auftreten könnte.Provided that the bypass valve 53 is open and the bypass valve 50 is also open, the combustion air with the pressure p 0 through the compressor 3c and 3d directed. Because the bypass valve 50 is open, the combustion air is at the compressors 3a and 3b passed over so that the combustion air in the charge air collector 46 has almost the pressure p 0 . In this case, should also be the bypass valves 51 and 52 the turbines 4a and 4b be closed, otherwise an uncontrolled promotion of the compressor 3a and 3b due to the rotating turbocharger 2a and 2 B could occur.

Unter der Voraussetzung, dass das Bypassventil 53 geschlossen, das Bypassventil 50 im Bypass 55 teilweise geöffnet und die Bypassventile 51 und 52 der Bypässe 56 beziehungsweise 57 geschlossen sind, kann sich ein erster und ein zweiter Teil der Verbrennungsluft mit dem Druck p1d nahezu gleichmäßig auf die beiden Ansaugleitungen 31 und 32 verteilen. Ein dritter Teil der Verbrennungsluft wird durch den Bypass 55 aufgrund des geöffneten Bypassventils geleitet und weist den Druck p1d auf. So wird der erste Teil der Verbrennungsluft von dem Verdichter 3a von dem Druck p1d auf den Druck p1a verdichtet. Der zweite Teil der Verbrennungsluft wird von dem Verdichter 3b von dem Druck p1d auf den Druck p1b verdichtet. Nach der Zusammenführung 42 durchmischt sich die Verbrennungsluft der zwei Ansaugleitungen 31 und 32 und des Bypasses 55, so dass die Verbrennungsluft im Ladeluftsammler einen Druck p2,gesch_1 aufweist. Da ein Teil der Verbrennungsluft durch den Bypass 55 geleitet wird, ist der Druck p2,gesch_1 kleiner als der Druck p2,gesch. Über die Bypassventile 51 und 52 der Bypässe 56 beziehungsweise 57 ist der Druck p2,gesch_1 regelbar. Der Druck p2,gesch_1 wird immer kleiner, je weiter die Bypassventile 51 und 52 geöffnet sind. Sind die Bypassventile 51 und 52 vollständig geöffnet, so weist die Verbrennungsluft im Ladeluftsammler den Druck p1d auf, da die Abgasturbolader 2a und 2b nun außer Betrieb sind.Provided that the bypass valve 53 closed, the bypass valve 50 in the bypass 55 partially open and the bypass valves 51 and 52 the bypasses 56 respectively 57 are closed, a first and a second part of the combustion air with the pressure p 1d can almost uniformly on the two intake pipes 31 and 32 to distribute. A third part of the combustion air is through the bypass 55 due to the opened bypass valve and has the pressure p 1d on. So the first part of the combustion air from the compressor 3a from the pressure p 1d compressed to the pressure p 1a . The second part of the combustion air is from the compressor 3b from the pressure p 1d compressed to the pressure p 1b . After the merge 42 mixes the combustion air of the two intake pipes 31 and 32 and the bypass 55 , so that the combustion air in the charge air collector has a pressure p 2, gesch_1 . As a part of the combustion air through the bypass 55 is passed, is the pressure p 2, gesch_1 smaller than the pressure p 2, gesch . About the bypass valves 51 and 52 the bypasses 56 respectively 57 is the pressure p 2, gesch_1 adjustable. The pressure p 2, gesch_1 is getting smaller, the farther the bypass valves 51 and 52 are open. Are the bypass valves 51 and 52 fully open, so the combustion air in the charge air collector the pressure p 1d , since the exhaust gas turbocharger 2a and 2 B now out of service.

Unter der Voraussetzung, dass das Bypassventil 53 geschlossen und das Bypassventil 50 geöffnet ist, wird die Verbrennungsluft von den Verdichtern 3c und 3d auf den Druck p1a verdichtet und weist an der Verzweigung 41 im Ansaugtrakt 7 den Druck p1d auf. Aufgrund des geöffneten Bypassventils 50 wird die Verbrennungsluft an den Verdichtern 3a und 3b vorbei geleitet, so dass die Verbrennungsluft im Ladeluftsammler 46 nahezu den Druck p1d besitzt. In diesem Fall sollten auch die Bypassventile 51 und 52 der Turbinen 4a und 4b geschlossen sein, da sonst eine unkontrollierte Förderung der Verdichter 3a und 3b aufgrund der rotierenden Abgasturbolader 2a und 2b auftreten könnte.Provided that the bypass valve 53 closed and the bypass valve 50 is open, the combustion air from the compressors 3c and 3d compressed to the pressure p 1a and points at the junction 41 in the intake tract 7 the pressure p 1d on. Due to the open bypass valve 50 is the combustion air at the compressors 3a and 3b passed over so that the combustion air in the charge air collector 46 has almost the pressure p 1d . In this case, should also be the bypass valves 51 and 52 the turbines 4a and 4b be closed, otherwise an uncontrolled promotion of the compressor 3a and 3b due to the rotating turbocharger 2a and 2 B could occur.

Bei teilweise geöffnetem Bypassventil 53 in dem Bypass 58, sind die beiden Abgasturbolader 2c und 2d mit verminderter Drehzahl in Betrieb und die von dem Verdichter 3a angesaugte Verbrennungsluft wird in dem Verdichter 3c von dem Druck p0 auf einen Druck p1c,teil komprimiert. Anschließend wird die Verbrennungsluft in dem Verdichter 3b auf einen Druck p1d,teil weiter komprimiert. Der Druck p1d,teil ist kleiner als der Druck p1d und größer als der Druck p0. Unter der Voraussetzung, dass das Bypassventil 50 im Bypass 55 geschlossen ist und die Bypassventile 51 und 52 der Bypässe 56 beziehungsweise 57 ebenfalls geschlossen sind, kann sich die Verbrennungsluft nahezu gleichmäßig auf die beiden Ansaugleitungen 31 und 32 verteilen. Ein Teil der Verbrennungsluft mit dem Druck p1d wird von dem Verdichter 3a auf den Druck p1a verdichtet und der andere Teil der Verbrennungsluft mit dem Druck p1d wird von dem Verdichter 3b auf den Druck p1b verdichtet. Nach der Zusammenführung 42 durchmischt sich die Verbrennungsluft der beiden Ansaugleitungen 31 und 32, so dass die Verbrennungsluft im Ladeluftsammler 46 einen Druck p2,teil aufweist. Da die Abgasturbolader 3c und 3d mit reduzierter Abgasturboladerdrehzahl rotieren, ist der Druck p2,teil kleiner als der Druck p2,gesch.With partially opened bypass valve 53 in the bypass 58 , the two are exhaust gas turbochargers 2c and 2d at a reduced speed in operation and that of the compressor 3a sucked combustion air is in the compressor 3c from the pressure p 0 to a pressure p 1c, partially compressed. Subsequently, the combustion air in the compressor 3b to a pressure p 1d, part further compressed. The pressure p 1d, part is less than the pressure p 1d and greater than the pressure p 0 . Provided that the bypass valve 50 in the bypass 55 is closed and the bypass valves 51 and 52 the bypasses 56 respectively 57 are also closed, the combustion air can almost uniformly on the two intake pipes 31 and 32 to distribute. Part of the combustion air at the pressure p 1d is from the compressor 3a compressed to the pressure p 1a and the other part of the combustion air with the pressure p 1d is from the compressor 3b compressed to the pressure p 1b . After the merge 42 mixes the combustion air of the two intake pipes 31 and 32 , so that the combustion air in the charge air collector 46 a pressure p 2, part has. As the exhaust gas turbocharger 3c and 3d rotate with reduced exhaust gas turbocharger speed, the pressure p 2, part less than the pressure p 2, gesch .

Ist das Bypassventil 53 teilweise geöffnet und das Bypassventil 50 im Bypass 55 ist ebenfalls teilweise geöffnet und sind die Bypassventile 51 und 52 der Bypässe 56 beziehungsweise 57 geschlossen, so verteilt sich ein erster und ein zweiter Teil der Verbrennungsluft mit dem Druck p1d nahezu gleichmäßig auf die beiden Ansaugleitungen 31 und 32. Ein dritter Teil der Verbrennungsluft wird durch den Bypass 55 aufgrund des geöffneten Bypassventils geleitet und weist den Druck p1d auf. Der erste Teil der Verbrennungsluft wird von dem Verdichter 3a von dem Druck p1d auf den Druck p1a verdichtet. Der zweite Teil der Verbrennungsluft wird von dem Verdichter 3b von dem Druck p1d auf den Druck p1b verdichtet. Nach der Zusammenführung 42 durchmischt sich die Verbrennungsluft der zwei Ansaugleitungen 31 und 32 und des Bypasses 55, so dass die Verbrennungsluft im Ladeluftsammler einen Druck p2,teil_1 aufweist. Da ein Teil der Verbrennungsluft durch den Bypass 55 geleitet wird, ist der Druck p2,teil_1 kleiner als der Druck p2,teil. Über die Bypassventile 51 und 52 der Bypässe 56 beziehungsweise 57 ist der Druck p2,teil_1 regelbar, wobei gilt, dass der Druck p2,teil_1 immer kleiner wird, je weiter die Bypassventile 51 und 52 geöffnet sind. Sind die Bypassventile 51 und 52 vollständig geöffnet, so weist die Verbrennungsluft im Ladeluftsammler den Druck p1d,teil_1 auf, da die Abgasturbolader 2a und 2b nun außer Betrieb sind.Is the bypass valve 53 partially open and the bypass valve 50 in the bypass 55 is also partially open and are the bypass valves 51 and 52 the bypasses 56 respectively 57 closed, a first and a second part of the combustion air distributed with the pressure p 1d almost uniformly on the two intake pipes 31 and 32 , A third part of the combustion air is through the bypass 55 due to the opened bypass valve and has the pressure p 1d on. The first part of the combustion air is from the compressor 3a from the pressure p 1d compressed to the pressure p 1a . The second part of the combustion air is from the compressor 3b from the pressure p 1d compressed to the pressure p 1b . After the merge 42 mixes the combustion air of the two intake pipes 31 and 32 and the bypass 55 , so that the combustion air in the charge air collector has a pressure p 2, teil_1 . As a part of the combustion air through the bypass 55 is passed, the pressure p 2, teil_1 smaller than the pressure p 2, part . About the bypass valves 51 and 52 the bypasses 56 respectively 57 is the pressure p 2, teil_1 adjustable, with the proviso that the pressure p 2, teil_1 is getting smaller, the farther the bypass valves 51 and 52 are open. Are the bypass valves 51 and 52 completely open, so the combustion air in the charge air collector the pressure p 1d, teil_1 on, since the exhaust gas turbocharger 2a and 2 B now out of service.

Unter der Voraussetzung, dass das Bypassventil 53 teilweise geöffnet ist und das Bypassventil 50 vollständig geöffnet ist wird die Verbrennungsluft von den Verdichtern 3c und 3d auf den Druck p1d,teil_1 verdichtet und weist an der Verzweigung 41 im Ansaugtrakt 7 den Druck p1d,teil auf. Aufgrund des geöffneten Bypassventils 50 wird die Verbrennungsluft an den Verdichtern 3a und 3b vorbei geleitet, so dass die Verbrennungsluft im Ladeluftsammler 46 nahezu den Druck p1d,teil besitzt. In diesem Fall sollten auch die Bypassventile 51 und 52 der Turbinen 4a und 4b geschlossen sein, da sonst eine unkontrollierte Förderung der Verdichter 3a und 3b aufgrund der rotierenden Abgasturbolader 2a und 2b möglich ist.Provided that the bypass valve 53 partially open and the bypass valve 50 completely open is the combustion air from the compressors 3c and 3d compressed to the pressure p 1d, teil_1 and points at the junction 41 in the intake tract 7 the pressure p 1d, part on. Due to the open bypass valve 50 is the combustion air at the compressors 3a and 3b passed over so that the combustion air in the charge air collector 46 almost the pressure p 1d, part has. In this case, should also be the bypass valves 51 and 52 the turbines 4a and 4b be closed, otherwise an uncontrolled promotion of the compressor 3a and 3b due to the rotating turbocharger 2a and 2 B is possible.

Je nach Betriebspunkt der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine 1 kann aufgrund der Anordnung der Abgasturbolader 2a, 2b, 2c, 2d jeder Abgasturbolader 2a, 2b, 2c, 2d einzeln abgeschaltet werden. Werden beispielsweise die Zylinder 12, 13 und 14 für den Betrieb der Brennkraftmaschine 1 nicht benötigt, so kann der Abgasturbolader 2a stillgelegt werden, indem das Bypassventil 51 geöffnet wird. Ist das Bypassventil 50 im Ansaugtrakt 7 geschlossen, so wird die vom Verdichter 3c angesaugte und verdichtete Verbrennungsluft im Verdichter 3d nochmals verdichtet und im Verdichter 3b wiederum noch einmal verdichtet. Da der Abgasturbolader 2a ruht, wird keine Verbrennungsluft vom Verdichter 3a angesaugt und verdichtet. Entsprechendes gilt bei einer Stilllegung des Abgasturboladers 2b, wobei hier das Bypassventil 52 geöffnet wird. Der Druck p2 im Ladeluftsammler entspricht einem Druck p2,still.Depending on the operating point of the internal combustion engine according to the invention 1 can due to the arrangement of the turbocharger 2a . 2 B . 2c . 2d every turbocharger 2a . 2 B . 2c . 2d be switched off individually. For example, the cylinders 12 . 13 and 14 for the operation of the internal combustion engine 1 not needed, so can the exhaust gas turbocharger 2a be shut down by the bypass valve 51 is opened. Is the bypass valve 50 in the intake tract 7 closed, so is the compressor 3c sucked and compressed combustion air in the compressor 3d compressed again and in the compressor 3b again condensed again. As the exhaust gas turbocharger 2a rests, no combustion air from the compressor 3a sucked and compressed. The same applies to a decommissioning of the exhaust gas turbocharger 2 B , where here the bypass valve 52 is opened. The pressure p 2 in the charge air collector corresponds to a pressure p 2, silent .

Neben der V-förmigen Anordnung der Zylinderbänke ist ebenso eine Anordnung der Zylinder nebeneinander, das heißt in einer Reihe angeordnet, denkbar. Die Brennkraftmaschine 1 weist dann nach den Zylindern 12, 13, 14, 15, 16, 17 mindestens zwei Abgaskrümmer oder einen zweiflutigen Abgaskrümmer auf, damit jedem Abgaskrümmer oder jeder Flut des zweiflutigen Abgaskrümmers je ein Abgasstrang zuzuordnen ist. Durch diese Trennung der Abgasführung ist eine parallele Anordnung des ersten und des zweiten Abgasturboladers möglich. Da durch diese Trennung der erste und der zweite Abgasturbolader klein ausführbar sind, ist die Ausführung der Abgasturbolader entsprechend einer Hochdruckstufe realisierbar. Diese Hochdruckstufe erst ermöglicht einen sehr hohen Ladedruck p2.In addition to the V-shaped arrangement of the cylinder banks is also an arrangement of the cylinder side by side, that is arranged in a row, conceivable. The internal combustion engine 1 then points to the cylinders 12 . 13 . 14 . 15 . 16 . 17 at least two exhaust manifolds or a double-flow exhaust manifold mer, so that each exhaust manifold or each flood of the twin-flow exhaust manifold is assigned to each exhaust line. By this separation of the exhaust system, a parallel arrangement of the first and the second exhaust gas turbocharger is possible. Since this separation of the first and the second exhaust gas turbocharger are small executable, the design of the exhaust gas turbocharger can be realized according to a high-pressure stage. This high-pressure stage only allows a very high boost pressure p 2 .

Ebenso denkbar ist die Zusammenfassung des dritten und vierten Abgasturboladers, die Abgasturbolader der Niederdruckstufe, in einem Abgasturbolader.As well conceivable is the summary of the third and fourth turbocharger, the exhaust gas turbocharger of the low-pressure stage, in an exhaust gas turbocharger.

2 zeigt ein schematisiertes Diagramm eines Massenstromes m . über einem Druckverhältnis p2/p1. Im Diagramm sind die Linien der Massenströme m . unterschiedlicher Aufladeverfahren dargestellt. Der Verlauf des Massenstromes m . der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine 1 wird von der durchgezogenen Linie a dargestellt. Eine gestrichelte Linie b zeigt eine Abgasturboladerkombination entsprechend einer Registeraufladung. Eine punktierte Linie c zeigt eine Abgasturboladerkombination entsprechend einer zweistufige Aufladung. 2 shows a schematic diagram of a mass flow m. over a pressure ratio p 2 / p 1 . In the diagram, the lines of the mass flows are m. different charging method shown. The course of the mass flow m. the internal combustion engine according to the invention 1 is represented by the solid line a. A dashed line b shows an exhaust gas turbocharger combination according to a Registeraufladung. A dotted line c shows an exhaust gas turbocharger combination corresponding to a two-stage charge.

Claims (14)

Brennkraftmaschine (1) mit einem Ansaugtrakt (7), der mindestens eine erste Ansaugleitung (31) und eine zweite Ansaugleitung (32) aufweist, mit einem Abgastrakt (6), der mindestens einen ersten Abgasstrang (20) und einen zweiten Abgasstrang (21) aufweist, mit mindestens zwei Abgasturboladern (2a, 2b), die jeweils eine Turbine (4a, 4b) und einen über eine drehfeste Welle (5a, 5b) mit der Turbine (4a, 4b) verbundenen Verdichter (3a, 3b) aufweisen, welcher in einer Ansaugleitung (31, 32) angeordnet ist, wobei dem ersten Abgasstrang (20) mindestens die Turbine (4a) des ersten Abgasturboladers (2a) und dem zweiten Abgasstrang (21) mindestens die Turbine (4b) des zweiten Abgasturboladers (2b) zugeordnet ist, mit mindestens zwei Bypässen (56, 57) zur Umleitung von Abgas und/oder Verbrennungsluft und mit mindestens einem ersten Abgaskrümmer (18) und einem zweiten Abgaskrümmer (19), dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (1) einen dritten Abgasstrang (22) stromab einer Zusammenführung (40) des ersten und zweiten Abgasstranges (20, 21) mit mindestens einer Turbine (4c) eines weiteren Abgasturboladers (2c) aufweist.Internal combustion engine ( 1 ) with an intake tract ( 7 ), the at least one first suction line ( 31 ) and a second suction line ( 32 ), with an exhaust tract ( 6 ), the at least one first exhaust line ( 20 ) and a second exhaust line ( 21 ), with at least two exhaust gas turbochargers ( 2a . 2 B ), each one turbine ( 4a . 4b ) and one on a non-rotatable shaft ( 5a . 5b ) with the turbine ( 4a . 4b ) connected compressors ( 3a . 3b ), which in a suction line ( 31 . 32 ), wherein the first exhaust gas line ( 20 ) at least the turbine ( 4a ) of the first exhaust gas turbocharger ( 2a ) and the second exhaust line ( 21 ) at least the turbine ( 4b ) of the second exhaust gas turbocharger ( 2 B ), with at least two bypasses ( 56 . 57 ) for the diversion of exhaust gas and / or combustion air and with at least one first exhaust manifold ( 18 ) and a second exhaust manifold ( 19 ), characterized in that the internal combustion engine ( 1 ) a third exhaust gas line ( 22 ) downstream of a merge ( 40 ) of the first and second exhaust line ( 20 . 21 ) with at least one turbine ( 4c ) of another exhaust gas turbocharger ( 2c ) having. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Abgaskrümmer (18) der erste Abgasstrang (20) und dem zweiten Abgaskrümmer (19) der zweite Abgasstrang (21) zugeordnet ist.Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the first exhaust manifold ( 18 ) the first exhaust gas line ( 20 ) and the second exhaust manifold ( 19 ) the second exhaust line ( 21 ) assigned. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Ansaugtrakt (7) mindestens eine dritte Ansaugleitung (30) zugeordnet ist.Internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that the intake tract ( 7 ) at least one third suction line ( 30 ) assigned. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Abgasstrang (22) neben der Turbine (4c) des weiteren Abgasturboladers (2c) eine Turbine (4d) eines zusätzlichen Abgasturboladers (4d) aufweist, welche stromab der Zusammenführung (40) und stromauf der Turbine (4c) des weiteren Abgasturboladers (2c) angeordnet ist.Internal combustion engine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the third exhaust gas line ( 22 ) next to the turbine ( 4c ) of the further exhaust gas turbocharger ( 2c ) a turbine ( 4d ) of an additional exhaust gas turbocharger ( 4d ), which downstream of the merge ( 40 ) and upstream of the turbine ( 4c ) of the further exhaust gas turbocharger ( 2c ) is arranged. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verdichter (3c) des weiteren Abgasturboladers (2c) einem Verdichter (3d) des zusätzlichen Abgasturboladers (2d) vorgeschaltet ist.Internal combustion engine according to one of claims 1 to 4, characterized in that a compressor ( 3c ) of the further exhaust gas turbocharger ( 2c ) a compressor ( 3d ) of the additional exhaust gas turbocharger ( 2d ) is connected upstream. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichter (3a, 3b) des ersten und des zweiten Abgasturboladers (2a, 2b) parallel angeordnet sind.Internal combustion engine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the compressors ( 3a . 3b ) of the first and the second exhaust gas turbocharger ( 2a . 2 B ) are arranged in parallel. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichter (3a, 3b) des ersten und des zweiten Abgasturboladers (2a, 2b) stromab des Verdichters (3c) des weiteren Abgasturboladers (2c) angeordnet sind.Internal combustion engine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the compressors ( 3a . 3b ) of the first and the second exhaust gas turbocharger ( 2a . 2 B ) downstream of the compressor ( 3c ) of the further exhaust gas turbocharger ( 2c ) are arranged. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgastrakt (6) den ersten Bypass (56) mit einem ersten Bypassventil (51), den zweiten Bypass (57) mit einem zweiten Bypassventil (52) sowie einen dritten Bypass (58) mit einem dritten Bypassventil (53) und der Ansaugtrakt (7) einen vierten Bypass (55) mit einem vierten Bypassventil (50) aufweist.Internal combustion engine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the exhaust gas tract ( 6 ) the first bypass ( 56 ) with a first bypass valve ( 51 ), the second bypass ( 57 ) with a second bypass valve ( 52 ) as well as a third bypass ( 58 ) with a third bypass valve ( 53 ) and the intake tract ( 7 ) a fourth bypass ( 55 ) with a fourth bypass valve ( 50 ) having. Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (1) nach einer Zusammenführung (42) der ersten Ansaugleitung (31), der zweiten Ansaugleitung (32) und des vierten Bypasses (55) einen Ladeluftkühler (45) aufweist.Internal combustion engine according to claim 8, characterized in that the internal combustion engine ( 1 ) after a merge ( 42 ) of the first intake pipe ( 31 ), the second suction line ( 32 ) and the fourth bypass ( 55 ) an intercooler ( 45 ) having. Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine 1 einen weiteren Ladeluftkühler in der dritten Ansaugleitung (30) stromab des Verdichters (3d) des zusätzlichen Abgasturboladers (2d) und stromauf einer Verzweigung (41) der dritten Ansaugleitung (30) im Ansaugtrakt (7) aufweist.Internal combustion engine according to claim 9, characterized in that the internal combustion engine 1 another intercooler in the third intake line ( 30 ) downstream of the compressor ( 3d ) of the additional exhaust gas turbocharger ( 2d ) and upstream of a branch ( 41 ) of the third intake pipe ( 30 ) in the intake tract ( 7 ) having. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Katalysator (25) stromab des dritten Bypasses (58) in dem dritten Abgasstrang (22) angeordnet ist.Internal combustion engine according to one of claims 8 to 10, characterized in that a catalyst ( 25 ) downstream of the third bypass ( 58 ) in the third exhaust line ( 22 ) is arranged. Brennkraftmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Katalysator stromab des ersten Bypasses (56) und stromauf der Zusammenführung (40) im ersten Abgasstrang (20) angeordnet ist.Internal combustion engine according to claim 11, characterized in that a catalyst downstream of the first bypass ( 56 ) and upstream of the merge ( 40 ) in the first exhaust gas line ( 20 ) is arranged. Brennkraftmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Katalysator stromab des zweiten Bypasses (57) und stromauf der Zusammenführung (40) im zweiten Abgasstrang (21) angeordnet ist.Internal combustion engine according to claim 12, characterized in that a catalyst downstream of the second bypass ( 57 ) and upstream of the merge ( 40 ) in the second exhaust line ( 21 ) is arranged. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (1) eine oder mehrere Zylinderbänke aufweist.Internal combustion engine according to one of claims 1 to 13, characterized in that the internal combustion engine ( 1 ) has one or more cylinder banks.
DE102004038172A 2004-08-06 2004-08-06 Internal combustion engine Withdrawn DE102004038172A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004038172A DE102004038172A1 (en) 2004-08-06 2004-08-06 Internal combustion engine
PCT/EP2005/008521 WO2006015814A1 (en) 2004-08-06 2005-08-05 Internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004038172A DE102004038172A1 (en) 2004-08-06 2004-08-06 Internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102004038172A1 true DE102004038172A1 (en) 2006-02-23

Family

ID=35148874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102004038172A Withdrawn DE102004038172A1 (en) 2004-08-06 2004-08-06 Internal combustion engine

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102004038172A1 (en)
WO (1) WO2006015814A1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006011188A1 (en) 2006-03-10 2007-09-13 Bayerische Motoren Werke Ag Two-stage exhaust gas turbocharger arrangement for internal combustion engine, has high and low pressure turbochargers, where turbine of one high pressure turbocharger and turbine of low pressure turbocharger are connected with each other
EP2166211A1 (en) 2008-09-19 2010-03-24 MAN Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft Combustion engine with exhaust gas recirculation
DE102009047929A1 (en) * 2009-10-01 2011-04-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Boost-pressure control method for two-stage exhaust-gas turbocharger of six-cylinder internal combustion engine, involves controlling or regulating high-pressure turbocharger in time-delayed manner according to boost-pressure control
CN102877933A (en) * 2012-09-19 2013-01-16 上海交通大学 Pipeline system capable of controlling intake pressure and exhaust pressure synchronously and mainly
US20190120150A1 (en) * 2017-10-23 2019-04-25 Ford Global Technologies, Llc Method and system for operating an engine
DE102008052170B4 (en) 2008-10-17 2023-01-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Two-stage exhaust gas turbocharging for an internal combustion engine

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9010117B2 (en) 2013-03-15 2015-04-21 Cummins Inc. Multi-stage turbocharger system with intercooling and aftercooling
US9574490B2 (en) * 2013-07-23 2017-02-21 Cummins Inc. Interstage gas injection for multi-stage turbocharged natural gas engine
US9790847B2 (en) 2014-04-07 2017-10-17 Cummins Inc. Multi-stage turbocharger system with off-engine low pressure stage
WO2017147118A1 (en) * 2016-02-23 2017-08-31 Hypercar Development Llc. Mechanically-driven tribule turbocharger assemblies and method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3818241A1 (en) * 1987-05-29 1988-12-08 Usui Kokusai Sangyo Kk TURBOCHARGER ENGINE SYSTEM
JPH062553A (en) * 1992-06-19 1994-01-11 Isuzu Motors Ltd Exhaust energy recovery device
JPH0979043A (en) * 1995-09-12 1997-03-25 Toyota Motor Corp Exhaust emission control device for internal combustion engine with supercharger
DE10060690A1 (en) * 2000-12-07 2002-06-13 Daimler Chrysler Ag Regulated two-stage charging process for Vee engine has turbine of third exhaust gas supercharger downstream of other two
DE69904928T2 (en) * 1998-04-16 2003-10-30 3K Warner Turbosystems Gmbh TURBOCHARGED INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1397178A (en) * 1963-11-14 1965-04-30 Nordberg Manufacturing Co Highly supercharged internal combustion engine
JP3953636B2 (en) * 1998-04-30 2007-08-08 富士重工業株式会社 Multistage turbocharging system for reciprocating engine
DE50211459D1 (en) * 2002-06-26 2008-02-14 Borgwarner Inc Motor brake device for a turbo-charged internal combustion engine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3818241A1 (en) * 1987-05-29 1988-12-08 Usui Kokusai Sangyo Kk TURBOCHARGER ENGINE SYSTEM
JPH062553A (en) * 1992-06-19 1994-01-11 Isuzu Motors Ltd Exhaust energy recovery device
JPH0979043A (en) * 1995-09-12 1997-03-25 Toyota Motor Corp Exhaust emission control device for internal combustion engine with supercharger
DE69904928T2 (en) * 1998-04-16 2003-10-30 3K Warner Turbosystems Gmbh TURBOCHARGED INTERNAL COMBUSTION ENGINE
DE10060690A1 (en) * 2000-12-07 2002-06-13 Daimler Chrysler Ag Regulated two-stage charging process for Vee engine has turbine of third exhaust gas supercharger downstream of other two

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006011188A1 (en) 2006-03-10 2007-09-13 Bayerische Motoren Werke Ag Two-stage exhaust gas turbocharger arrangement for internal combustion engine, has high and low pressure turbochargers, where turbine of one high pressure turbocharger and turbine of low pressure turbocharger are connected with each other
DE102006011188B4 (en) 2006-03-10 2018-03-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Two-stage turbocharger for an internal combustion engine
EP2166211A1 (en) 2008-09-19 2010-03-24 MAN Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft Combustion engine with exhaust gas recirculation
DE102008048035A1 (en) 2008-09-19 2010-03-25 Man Nutzfahrzeuge Ag Internal combustion engine with exhaust gas recirculation
DE102008052170B4 (en) 2008-10-17 2023-01-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Two-stage exhaust gas turbocharging for an internal combustion engine
DE102009047929A1 (en) * 2009-10-01 2011-04-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Boost-pressure control method for two-stage exhaust-gas turbocharger of six-cylinder internal combustion engine, involves controlling or regulating high-pressure turbocharger in time-delayed manner according to boost-pressure control
DE102009047929B4 (en) * 2009-10-01 2017-02-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for charge pressure control of a two-stage exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine
CN102877933A (en) * 2012-09-19 2013-01-16 上海交通大学 Pipeline system capable of controlling intake pressure and exhaust pressure synchronously and mainly
CN102877933B (en) * 2012-09-19 2014-08-27 上海交通大学 Pipeline system capable of controlling intake pressure and exhaust pressure synchronously and mainly
US20190120150A1 (en) * 2017-10-23 2019-04-25 Ford Global Technologies, Llc Method and system for operating an engine
US10487757B2 (en) * 2017-10-23 2019-11-26 Ford Global Technologies, Llc Method and system for air flow through an engine having compressors

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006015814A1 (en) 2006-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1718851B1 (en) Internal combustion engine comprising two exhaust-gas turbochargers
DE102016201464B4 (en) Supercharged internal combustion engine with exhaust gas turbocharging and method for operating such an internal combustion engine
EP1375868B1 (en) Engine brake apparatus for a turbocharged IC engine
EP1400667B1 (en) Turbocharged internal combustion engine
EP1763627B1 (en) Internal combustion engine featuring exhaust gas aftertreatment, and method for the operation thereof
EP1275832B1 (en) Multiple step super charging apparatus for an internal combustion engine
WO2006015814A1 (en) Internal combustion engine
EP1008735B1 (en) Supercharger device for an internal combustion engine
DE10204482A1 (en) Internal combustion engine
DE102010060106A1 (en) Internal combustion engine
EP1771646B1 (en) Arrangement for an internal combustion engine
DE10015291A1 (en) Turbocharged V-engine has two different sizes of turbocharger with series operation at low engine speeds and parallel operation at high engine speeds
DE102016212249B4 (en) Two-stage turbocharged direct-injection internal combustion engine with exhaust aftertreatment and method for operating such an internal combustion engine
EP0718481A2 (en) Exhaust gas recirculation for a supercharged internal combustion engine
EP1388654B1 (en) Charged internal combustion engine
DE102007046656B4 (en) Method for operating an internal combustion engine, internal combustion engine
DE102008030569A1 (en) Two-stage exhaust-gas turbocharger for internal combustion engine of vehicle, has low-pressure compressor with bypass line connected to high-pressure compressors in gas conducting manner, and low-pressure turbine with another bypass line
EP2545265A1 (en) Internal combustion engine having two-stage supercharging
DE102007028493A1 (en) Internal combustion engine with two-stage turbocharging and oxidation catalyst
DE102005053977B4 (en) Internal combustion engine and method for operating an internal combustion engine
WO2009000805A1 (en) Supercharging system for an internal combustion engine
EP2058485A1 (en) Charged combustion engine and method for operating such a combustion engine
EP1666704A2 (en) Internal combustion engine with turbocharging
WO2004111406A2 (en) Internal combustion engine with exhaust gas recycling device and corresponding method
DE19849495C2 (en) Supercharged internal combustion engine with a bypass line bridging the exhaust gas turbine

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70327 STUTTGART, DE

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE

8120 Willingness to grant licences paragraph 23
8139 Disposal/non-payment of the annual fee