DE102006027738A1 - Internal-combustion engine, has low pressure and high pressure compressors that are switched into, where one of compressors is rotatably coupled with exhaust-gas turbine, and overflow unit provided between intake system and exhaust tract - Google Patents

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Abstract

The engine has a turbocharger (2) with an exhaust-gas turbine (7) in an exhaust tract and a compound turbine (9) coupled to a drive shaft (13), where the turbine (9) is arranged downstream of the turbine (7) in the tract. Low pressure and high pressure compressors (3, 4) are arranged in an intake system and are switched into, where one of the compressors is rotatably coupled with the turbine (7). An overflow unit is provided with an adjustable overflow valve (20) between the intake system and the tract upstream of the turbine (9), where the compressors lie on a common shaft (6).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader und mit einer Compound-Turbine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The The invention relates to an internal combustion engine with an exhaust gas turbocharger and with a compound turbine according to the preamble of the claim 1.

In der Druckschrift US 4,884,407 wird eine aufgeladene Brennkraftmaschine beschrieben, die einen Abgasturbolader mit einem Verdichter im Ansaugtrakt und einer Abgasturbine im Abgasstrang umfasst, wobei das Turbinenrad mit dem Verdichterrad drehgekoppelt ist. Die von der Brennkraftmaschine emittierten Abgase stehen unter Druck und beaufschlagen das Turbinenrad, das in Drehbewegung versetzt wird und das Verdichterrad antreibt, woraufhin im Ansaugtrakt Verbrennungsluft aus der Umgebung angesaugt und auf einen erhöhten Ladedruck verdichtet wird.In the publication US 4,884,407 a supercharged internal combustion engine is described, which comprises an exhaust gas turbocharger with a compressor in the intake tract and an exhaust gas turbine in the exhaust system, wherein the turbine wheel is rotationally coupled to the compressor wheel. The exhaust gases emitted by the internal combustion engine are under pressure and act on the turbine wheel, which is set in rotary motion and drives the compressor wheel, whereupon combustion air is sucked from the environment in the intake tract and compressed to an increased charge pressure.

Zusätzlich zur Abgasturbine ist im Abgasstrang eine so genannte Compound-Nutzturbine angeordnet, die über ein Getriebe an die Antriebswelle des Motors angekoppelt ist. Diese Compound-Nutzturbine befindet sich stromab der Abgasturbine und wird von der Restenergie, die das Abgas nach dem Durchströmen der Abgasturbine noch enthält, angetrieben, wodurch der Brennkraftmaschine über ihre Antriebswelle ein zusätzliches Antriebsmoment aufgegeben wird. Insgesamt wird durch die Reihenschaltung von Abgasturbine und Compound-Nutzturbine der Gesamtwirkungsgrad der Brennkraftmaschine verbessert.In addition to Exhaust gas turbine is in the exhaust system a so-called compound turbine arranged over a transmission is coupled to the drive shaft of the motor. These Compound turbine is located downstream of the exhaust gas turbine and will from the residual energy, which is the exhaust gas after flowing through the Exhaust gas turbine still contains, driven, whereby the internal combustion engine via its drive shaft additional Drive torque is abandoned. Overall, the series connection exhaust gas turbine and compound turbine the overall efficiency of the internal combustion engine improved.

Um Forderungen nach höheren Ladedrücken nachzukommen, müssen größer dimensionierte Abgasturbolader eingesetzt werden, die jedoch den Nachteil größerer Massenträgheit aufweisen, was sich im transienten Bereich durch einen verzögerten Ladedruckaufbau bemerkbar macht.Around Demands for higher charging Press have to comply larger exhaust gas turbocharger are used, but have the disadvantage of greater inertia, which is noticeable in the transient area due to a delayed charge pressure build-up power.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit konstruktiv einfachen Maßnahmen und in Raum sparender Bauweise den Gesamtwirkungsgrad einer Brennkraftmaschine zu verbessern. Es sollen zweckmäßig hohe Ladedrücke bei zugleich schnellem Ladedruckaufbau realisiert werden können.Of the Invention is based on the object with structurally simple activities and in space-saving design, the overall efficiency of an internal combustion engine to improve. It should be appropriate high boost pressures can be realized at the same time rapid boost pressure build-up.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.These Task is according to the invention with the Characteristics of claim 1 solved. The dependent claims give expedient further education at.

Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine weist auf der Luftseite einen Niederdruckverdichter und einen nachgeschalteten Hochdruckverdichter auf, wobei zumindest einer dieser beiden Verdichter mit der Abgasturbine im Abgasstrang drehgekoppelt ist. Des Weiteren ist eine Compound-Turbine im Abgasstrang vorgesehen, die stromab der Abgasturbine angeordnet ist und von der im Abgas noch enthaltenen Restenergie angetrieben wird.The inventive internal combustion engine has on the air side, a low-pressure compressor and a downstream High-pressure compressor, wherein at least one of these two compressors with the exhaust gas turbine is rotationally coupled in the exhaust line. Furthermore is a compound turbine provided in the exhaust system downstream the exhaust gas turbine is arranged and of the still contained in the exhaust gas Residual energy is driven.

Mit dieser Ausführung werden verschiedene Vorteile erzielt. Zum einen können durch die Reihenschaltung der beiden Verdichter höhere Absolut-Ladedrücke erzielt werden als mit nur einem Verdichter. Außerdem wird ein rascher Ladedruckaufbau erreicht, da der Niederdruckverdichter auf ein entsprechend schnelles Ansprechverhalten bei kleinen Massenströmen ausgelegt werden kann. Da das Gesamtdruckverhältnis auf zwei Verdichterstufen verteilt wird, kann insgesamt eine deutliche Absenkung der Laderdrehzahlen insbesondere bei hohen Druckverhältnissen erreicht werden. Die beiden Verdichterstufen werden im Vergleich zur einstufigen Aufladung jeweils für sich genommen mechanisch entlastet, außerdem besteht ein zusätzlicher Auslegungsfreiheitsgrad im Hinblick auf die Dimensionierung und die Kombination beider Verdichterstufen bei der aerodynamischen Auslegung zur Festlegung der Verdichterkennfeldbreite und des Wirkungsgradverhaltens.With this version Various advantages are achieved. For one thing, through the series connection of the two compressors achieved higher absolute boost pressures be as with only one compressor. In addition, a rapid boost pressure build-up achieved because the low-pressure compressor to a correspondingly fast Responsiveness can be designed for small mass flows. Because the total pressure ratio distributed on two compressor stages, a total of a significant Lowering the supercharger speeds, especially at high pressure conditions be achieved. The two compressor stages are compared for one-stage charging, each mechanically relieved, as well there is an additional Freedom of design with regard to dimensioning and the combination of both compressor stages in the aerodynamic Design for determining the compressor characteristic width and the efficiency behavior.

Eine Raum sparende Anordnung wird dadurch erreicht, dass beispielsweise die beiden Verdichter Rücken an Rücken angeordnet werden, außerdem können gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Niederdruckverdichter und der Hochdruckverdichter auf einer gemeinsamen Welle sitzen und insbesondere drehfest gekoppelt werden, so dass beide Verdichter von der Abgasturbine angetrieben werden. Alternativ hierzu ist es aber auch möglich, nur einen Verdichter drehfest mit der Abgasturbine zu koppeln und den zweiten Verdichter separat anzutreiben, beispielsweise über einen Elektromotor.A Space-saving arrangement is achieved by, for example the two compressors back on the back be arranged, as well can according to a advantageous embodiment the low pressure compressor and the high pressure compressor on one sitting common shaft and are coupled in particular rotationally fixed, so that both compressors are driven by the exhaust gas turbine. Alternatively, it is also possible, only one compressor rotatably coupled with the exhaust turbine and the second compressor to drive separately, for example via an electric motor.

Auf der Abgasseite ermöglicht die Hintereinanderschaltung von Abgasturbine und Compound-Turbine die bestmögliche Ausnutzung der Abgasenergie. Insbesondere in den Betriebsbereichen bei niederen bis mittleren Motordrehzahlen und unter hoher Last werden die verhältnismäßig schlechten Turbinenwirkungsgrade, die durch niedere Turbinenlaufzahlen unter diesen Betriebsbedingungen entstehen, durch die Verwertung des hohen Restenergieanteils in der Compound-Turbine kompensiert. Die schlechteren Turbinenwirkungsgrade unter diesen Lastbedingungen entstehen üblicherweise durch Fehlanströmungen des Turbinenradeintritts und den im Allgemeinen sehr hohen Austrittsgeschwindigkeiten und damit verbundenen Austrittsverlusten. Diese Restenergie im Abgas wird durch die Anordnung der nachgeschalteten Compound-Turbine zusätzlich verwertet und in zweckmäßiger Ausführung unmittelbar als Antriebsleistung auf die Antriebswelle der Brennkraftmaschine geleitet.On the exhaust side allows the series connection of exhaust gas turbine and compound turbine the best possible Utilization of exhaust gas energy. Especially in the operating areas low to medium engine speeds and under high load the relatively poor turbine efficiencies, those due to low turbine speeds under these operating conditions arise, by the utilization of the high residual energy share in compensates the compound turbine. The worse turbine efficiencies under these load conditions usually arise by Fehlanströmungen the Turbine wheel inlet and the generally very high exit velocities and associated exit losses. This residual energy in the exhaust gas is additionally utilized by the arrangement of the downstream compound turbine and expediently directly as Drive power passed to the drive shaft of the internal combustion engine.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung sitzen der Niederdruckverdichter und der Hochdruckverdichter auf einer gemeinsamen Welle, insbesondere sind beide Verdichter drehfest mit der Welle verbunden und werden über diese Welle von der Abgasturbine angetrieben. Darüber hinaus ist auch die Compound-Turbine koaxial zur Abgasturbine und den beiden Verdichtern gelagert, wobei die Compound-Turbine nicht auf der Welle des Laders aufsitzt, sondern auf einer separaten Welle. Zwischen der Welle der Compound-Turbine und der Antriebswelle der Brennkraftmaschine ist zweckmäßigerweise ein einstellbares Getriebe zwischengeschaltet, dessen Drehrichtung in bestimmten Betriebssituationen umgekehrt werden kann, beispielsweise im Motorbremsbetrieb, um über die Drehrichtungsumkehrung eine zusätzliche, unmittelbar auf die Brennkraftmaschine wirkende Bremswirkung zu erreichen. Die Compound-Turbine wird in dieser Situation als Strömungsluftbremse bzw. als Luft-Retarder genutzt.According to an advantageous embodiment, the low-pressure compressor and the high-pressure compressor are seated on a common shaft, in particular both compressors are non-rotatably connected to the shaft and are driven by the exhaust gas turbine via this shaft. In addition, the compound turbine is mounted coaxially with the exhaust gas turbine and the two compressors, wherein the compound turbine is not seated on the shaft of the supercharger, but on a separate shaft. Between the shaft of the compound turbine and the drive shaft of the internal combustion engine, an adjustable transmission is advantageously interposed, the direction of rotation can be reversed in certain operating situations, for example, in the engine braking operation to achieve an additional, directly acting on the engine braking effect on the direction of rotation. The compound turbine is used in this situation as a flow air brake or as an air retarder.

Gemäß zweckmäßiger Weiterbildung ist eine Überströmeinrichtung mit einem einstellbaren Überströmventil zwischen dem Ansaugtrakt und dem Abgasstrang stromauf der Compound-Turbine vorgesehen. Diese Überströmeinrichtung zweigt vorteilhaft vom Ansaugtrakt an einer Position zwischen dem Niederdruckverdichter und dem Hochdruckverdichter ab, wobei diese Verzweigungsstelle zweckmäßigerweise auf ein höheres Druckniveau ausgelegt ist als es sich üblicherweise vor der Einleitungsstelle stromauf der Compound-Turbine einstellt. Die Luftumblasung, die bei geöffneter Überströmeinrichtung und entsprechenden Druckverhältnissen durchgeführt wird, beeinflusst den Ventilationsbereich der Compound-Turbine in positiver Weise, nämlich dahingehend, dass unter Teillast möglicherweise auftretende, negative Wirkungsgradbereiche in der Compound-Turbine verkleinert werden. Gemäß einer alternativen Ausführungsform verzweigt die Überströmleitung der Überströmeinrichtung stromab des Hochdruckverdichters, was den Vorteil hat, dass im gesamten Motorkennfeld eine unmittelbare Umblasung vom Ansaugtrakt in den Abgasstrang möglich ist.According to appropriate training is an overflow device with an adjustable overflow valve between the intake manifold and the exhaust line upstream of the compound turbine intended. This overflow device Advantageously branches from the intake tract at a position between the low pressure compressor and the high-pressure compressor, said branching point expediently to a higher one Pressure level is designed as it usually before the discharge point adjusts upstream of the compound turbine. The air circulation, the with the overflow device open and corresponding pressure conditions is carried out, influences the ventilation area of the compound turbine in positive Way, namely to the extent that under partial load possibly occurring, negative Efficiency ranges are reduced in the compound turbine. According to one alternative embodiment Branches the overflow pipe the overflow device downstream of the high-pressure compressor, which has the advantage that throughout Engine map an immediate Umblasung of the intake in the Exhaust line is possible.

Mindestens einer der Verdichter weist eine einstellbare Rezirkulationseinrichtung auf, bei der Luft stromab des Verdichterrades abgezweigt und in den Strömungsweg stromauf des Verdichterrades wieder eingespeist wird, wobei die Höhe des rückgeführten Luftstromes einstellbar ist. Über diese Maßnahme lässt sich die Pumpgrenze des Verdichters zugunsten eines größeren Anwendungsbereiches verschieben. Möglich ist eine Rezirkulation des Hochdruckverdichters, alternativ oder zusätzlich hierzu eine Rezirkulation des Niederdruckverdichters und/oder gemäß einer weiteren Ausführung die Rezirkulation über beide Verdichterstufen, also die Rückführung eines Teilmassenstromes von einer Stelle stromab des Hochdruckverdichters zurück zum Verdichtereintritt des Niederdruckverdichters. Die Rezirkulationseinrichtung kann zudem auch als Bypass genutzt werden, also für die Umgehung des jeweiligen Verdichterrades in Hauptströmungsrichtung hin zur Brennkraftmaschine, wodurch das Verdichterkennfeld durch eine Verschiebung der Stopfgrenze erweitert wird. Im Prinzip erreicht man durch die Bypassierung eine Entdrosselung des betreffenden Verdichters.At least one of the compressors has an adjustable recirculation device on, branched off in the air downstream of the compressor wheel and in the flow is fed back upstream of the compressor wheel, wherein the Height of recirculated airflow is adjustable. about This measure let yourself shift the surge line of the compressor in favor of a wider range of applications. Possible is a recirculation of the high pressure compressor, alternatively or additionally For this purpose, a recirculation of the low-pressure compressor and / or according to a further execution the recirculation over Both compressor stages, so the return of a partial mass flow from a point downstream of the high pressure compressor back to the compressor inlet of the low-pressure compressor. The recirculation device can also also be used as a bypass, so for the circumvention of the respective Compressor wheel in the main flow direction towards the internal combustion engine, whereby the compressor map by a shift of the stuffing limit is extended. In principle achieved By bypassing a dethrottling of the relevant compressor.

Auch der Compound-Turbine kann ein Bypass mit einstellbarem Bypassventil zugeordnet sein, über den eine Teilumblasung zur Regulierung der Druckverhältnisse durchgeführt werden kann. Beispielsweise kann in Kombination mit einer Abgasrückführungseinrichtung, bei der Abgas aus dem Abgasstrang stromauf der Abgasturbine in den Ansaugtrakt stromab des Hochdruckverdichters geleitet wird, der an den Motoreintritt rückgeführte Abgasmassenstrom beeinflusst werden.Also The compound turbine can be a bypass with adjustable bypass valve be assigned over a partial blowing to regulate the pressure conditions carried out can be. For example, in combination with an exhaust gas recirculation device, at the exhaust gas from the exhaust line upstream of the exhaust gas turbine in the Intake tract is passed downstream of the high-pressure compressor, the exhaust gas mass flow recirculated to the engine inlet to be influenced.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:Further Advantages and expedient embodiments The invention are the other claims, the description of the figures and to take the drawings. Show it:

1 eine schematische Darstellung einer aufgeladenen Brennkraftmaschine mit Niederdruck- und Hochdruckverdichter, die beide von einer Abgasturbine im Abgasstrang angetrieben werden, und mit einer stromab der Abgasturbine angeordneten Compound-Turbine, die über ein Getriebe an die Antriebswelle der Brennkraftmaschine gekoppelt ist, 1 a schematic representation of a supercharged internal combustion engine with low-pressure and high-pressure compressor, both of which are driven by an exhaust gas turbine in the exhaust line, and with a downstream of the exhaust turbine arranged compound turbine, which is coupled via a transmission to the drive shaft of the internal combustion engine,

2 eine schematische Darstellung einer aufgeladenen Brennkraftmaschine, die ebenfalls mit zweistufigem Verdichter und Compound-Turbine ausgestattet ist, jedoch eine zusätzliche Überströmeinrichtung zwischen dem luftseitigen Leitungsstrang zwischen Nieder- und Hochdruckturbine und dem abgasseitigen Leitungsstrang zwischen Abgasturbine und Compound-Turbine aufweist. 2 a schematic representation of a supercharged internal combustion engine, which is also equipped with two-stage compressor and compound turbine, but has an additional overflow between the air-side wiring harness between low and high pressure turbine and the exhaust side wiring harness between the exhaust turbine and compound turbine.

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In The figures are the same components with the same reference numerals.

Die in 1 dargestellte Brennkraftmaschine – ein Dieselmotor, gegebenenfalls kommt aber auch ein Ottomotor in Betracht – ist mit einem Abgasturbolader 2 versehen, der luftseitig einen zweistufigen Verdichter mit einem Niederdruckverdichter 3 und einem Hochdruckverdichter 4 aufweist, die in Reihe geschaltet sind, und abgasseitig eine Abgasturbine 7 aufweist, deren Turbinenrad über eine Welle 6 drehfest mit den Verdichterrädern des Niederdruckverdichters 3 und des Hochdruckverdichters 4 gekoppelt ist. Die im Abgasstrang 8 angeordnete Abgasturbine 7 wird von den unter Druck emittierten Abgasen der Brennkraftmaschine angetrieben, wobei die Drehbewegung des Turbinenrades über die Welle 6 auf die Verdichterräder beider Verdichter 3 und 4 im Ansaugtrakt 5 übertragen wird.In the 1 illustrated internal combustion engine - a diesel engine, but possibly also comes a gasoline engine into consideration - is with an exhaust gas turbocharger 2 provided on the air side a two-stage compressor with a low-pressure compressor 3 and a high pressure compressor 4 which are connected in series, and on the exhaust side an exhaust gas turbine 7 having, the turbine wheel via a shaft 6 rotatably with the compressor wheels of the low-pressure compressor 3 and the high pressure compressor 4 is coupled. The in the exhaust system 8th arranged exhaust gas turbine 7 is driven by the exhaust gases of the internal combustion engine emitted under pressure, wherein the rotational movement of the turbine wheel over the shaft 6 on the compressor wheels of both compressors 3 and 4 in the intake tract 5 is transmitted.

Stromab der Abgasturbine 7 ist im Abgasstrang 8 eine in Reihe geschaltete Compound-Turbine 9 angeordnet, die von den Abgasen durchströmt wird, welche die Abgasturbine 7 passiert haben. Die Compound-Turbine ist koaxial zum Abgasturbolader 2 angeordnet, sitzt jedoch unabhängig vom Abgasturbolader 2 auf einer eigenen Welle 10 auf, die über eine Kupplung bzw. über einen Wandler 11 und ein Getriebe 12 mit der Antriebswelle 13 der Brennkraftmaschine 1 gekoppelt ist.Downstream of the exhaust gas turbine 7 is in the exhaust system 8th a compound turbine in series 9 arranged, which is flowed through by the exhaust gases, which the exhaust gas turbine 7 have happened. The compound turbine is coaxial with the turbocharger 2 arranged, but sits independent of the exhaust gas turbocharger 2 on a separate wave 10 on, via a clutch or via a converter 11 and a gearbox 12 with the drive shaft 13 the internal combustion engine 1 is coupled.

Im Betrieb der Brennkraftmaschine wird über einen Luftfilter 14 Verbrennungsluft aus der Umgebung in den Ansaugtrakt 5 geleitet und zunächst im Niederdruckverdichter 3 auf einen erhöhten Druck komprimiert. Stromab des Niederdruckverdichters 3 befindet sich ein erster Ladeluftkühler 15 im Ansaugtrakt 5, nach dem Durchströmen des Ladeluftkühlers 15 wird die vorverdichtete Verbrennungsluft dem in Reihe geschalteten Hochdruckverdichter 4 zugeführt, wo eine weitere Verdichtung stattfindet. Stromab des Hochdruckverdichters 4 ist im Ansaugtrakt 5 ein zweiter Ladeluftkühler 16 angeordnet, in welchem eine weitere Kühlung der verdichteten Verbrennungsluft stattfindet, die im Anschluss daran unter Ladedruck den Zylindern der Brennkraftmaschine 1 zugeführt wird.During operation of the internal combustion engine is via an air filter 14 Combustion air from the environment in the intake 5 passed and first in the low pressure compressor 3 compressed to an elevated pressure. Downstream of the low pressure compressor 3 there is a first intercooler 15 in the intake tract 5 , after flowing through the intercooler 15 The pre-compressed combustion air is connected in series to the high-pressure compressor 4 fed, where a further compression takes place. Downstream of the high pressure compressor 4 is in the intake tract 5 a second intercooler 16 arranged in which a further cooling of the compressed combustion air takes place, which then under boost pressure to the cylinders of the internal combustion engine 1 is supplied.

Abgasseitig werden die emittierten Abgase der Brennkraftmaschine über den Abgasstrang 8 zunächst der Abgasturbine 7 zugeführt, wodurch das Turbinenrad angetrieben wird. Stromab der Abgasturbine 7 wird das Abgas mit seiner enthaltenen Restenergie der Compound-Nutzturbine 9 zugeführt. Über die Restenergie des Abgases wird das Turbinenrad in der Compound-Nutzturbine 9 angetrieben, wobei die Drehbewegung über die Welle 10, die Kupplung 11 und das Getriebe 12 auf die Antriebswelle 13 der Brennkraftmaschine übertragen wird.On the exhaust side, the emitted exhaust gases of the internal combustion engine are via the exhaust gas line 8th first the exhaust gas turbine 7 supplied, whereby the turbine wheel is driven. Downstream of the exhaust gas turbine 7 becomes the exhaust gas with its contained residual energy of the compound power turbine 9 fed. About the residual energy of the exhaust gas is the turbine wheel in the compound power turbine 9 driven, with the rotational movement over the shaft 10 , the coupling 11 and the gearbox 12 on the drive shaft 13 the internal combustion engine is transmitted.

Stromab der Compound-Turbine 9 wird das Abgas einer Nachbehandlung unterzogen. Vorgesehen ist eine Fluideinspritzung 17, über die beispielsweise eine wässrige Ammoniaklösung in das Abgas eingespritzt werden kann, um eine Reduzierung der Stickoxide NOx zu erreichen. Außerdem ist eine Abgasnachbehandlungseinheit 18 vorgesehen, die beispielsweise einen Partikelfilter und einen Katalysator umfassen kann.Downstream of the compound turbine 9 the exhaust gas is subjected to a post-treatment. Provided is a fluid injection 17 , via which, for example, an aqueous ammonia solution can be injected into the exhaust gas in order to achieve a reduction of the nitrogen oxides NO x . In addition, an exhaust aftertreatment unit 18 provided, which may include, for example, a particulate filter and a catalyst.

Des Weiteren ist eine Abgasrückführeinrichtung 19 vorgesehen, die eine Rückführleitung zwischen dem Abgasstrang 8 stromauf der Abgasturbine 7 und dem Ansaugtrakt 5 stromab des zweiten Ladeluftkühlers 16 umfasst, wobei in der Rückführleitung ein einstellbares Sperrventil und ein Abgaskühler angeordnet ist.Furthermore, an exhaust gas recirculation device 19 provided, which is a return line between the exhaust line 8th upstream of the exhaust gas turbine 7 and the intake tract 5 downstream of the second intercooler 16 includes, wherein in the return line, an adjustable shut-off valve and an exhaust gas cooler is arranged.

Als weitere Einstellmöglichkeiten sind ein Überströmventil 20 zwischen dem Verdichteraustritt des Hochdruckverdichters 4 und dem Verdichteraustritt des Niederdruckverdichters 3 sowie ein Bypassventil 22 in einem Bypass 21 vorgesehen, der zur Überbrückung der Compound-Turbine 9 zwischen dem Turbinenausgang der Abgasturbine 7 und dem Ausgang der Compound-Turbine 9 angeordnet ist. Die Einstellung sämtlicher Aggregate erfolgt über Stellsignale einer Regel- und Steuereinheit 23 in Abhängigkeit der aktuellen Zustands- und Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine.Other options are an overflow valve 20 between the compressor outlet of the high pressure compressor 4 and the compressor outlet of the low pressure compressor 3 and a bypass valve 22 in a bypass 21 provided for bridging the compound turbine 9 between the turbine outlet of the exhaust gas turbine 7 and the output of the compound turbine 9 is arranged. All units are set via control signals of a control unit 23 depending on the current state and operating variables of the internal combustion engine.

Die zweistufige Verdichteraufladung ermöglicht hohe Ladedrücke, zugleich wird auf der Abgasseite durch die Reihenschaltung von Abgasturbine 7 und Compound-Turbine 9 der Abgasenergiegehalt optimal ausgenutzt. Über die Ventile 20 stromab des Hochdruckverdichters 4, 22 im Bypass 21 zur Überbrückung der Compound-Turbine 9 sowie das Sperrventil in der Abgasrückführeinrichtung 19 bestehen vielfältige Einstellungsmöglichkeiten, um im laufenden Betrieb Einfluss auf das Verhalten der Brennkraftmaschine zu nehmen. Als weitere Einstellmöglichkeit kann die Drehrichtung des Getriebes 12 umgekehrt werden, über das die Compound-Turbine 9 mit der Antriebswelle 13 der Brennkraftmaschine gekoppelt ist. Diese Umkehrung der Drehrichtung wird insbesondere im Motorbremsbetrieb durchgeführt, um die Drehbewegung des Turbinenrades der Compound-Turbine als Bremsleistung auf die Antriebswelle zu übertragen.The two-stage supercharger charging allows high boost pressures, at the same time is on the exhaust side by the series connection of exhaust gas turbine 7 and compound turbine 9 the exhaust gas energy content optimally utilized. About the valves 20 downstream of the high pressure compressor 4 . 22 in the bypass 21 for bridging the compound turbine 9 and the check valve in the exhaust gas recirculation device 19 There are a variety of settings options to take on the behavior of the internal combustion engine during operation. As a further adjustment, the direction of rotation of the transmission 12 be reversed, over which the compound turbine 9 with the drive shaft 13 the internal combustion engine is coupled. This reversal of the direction of rotation is carried out in particular during engine braking operation in order to transmit the rotational movement of the turbine wheel of the compound turbine as braking power to the drive shaft.

Die Abgasturbine 7 wird aufgrund der hohen spezifischen Leistungsanforderungen am Radeintritt im Allgemeinen mit sehr flachen Strömungswinkeln gegenüber der Umfangsrichtung angeströmt. Daher werden bevorzugt Turbinenräder eingesetzt, deren Turbinenschaufeln bezogen auf die Umfangsrichtung einen Schaufelwinkel von 30° bis 60° aufweisen, im Unterschied zur reinen Radialturbine, die einen Schaufelwinkel von 90° besitzt. Als Turbinenradtyp kommen bevorzugt Axialturbinen oder Halbaxialturbinen in Betracht, wobei gegebenenfalls auch Radialturbinen eingesetzt werden können.The exhaust gas turbine 7 Due to the high specific power requirements at the wheel entry, it is generally flown with very shallow flow angles with respect to the circumferential direction. Therefore, turbine wheels are preferably used, the turbine blades with respect to the circumferential direction have a blade angle of 30 ° to 60 °, in contrast to the pure radial turbine, which has a blade angle of 90 °. Axial turbines or Halbaxialturbinen come preferably into consideration as Turbinenradtyp, wherein optionally also radial turbines can be used.

Der Übergangskanal 24, der Bestandteil des Abgasstranges 8 ist und den Turbinenradaustritt der Abgasturbine 7 mit dem Radeintritt der Compound-Turbine 9 verbindet, weist bevorzugt eine Länge auf, die maximal dem vierfachen Radaustrittsdurchmesser der Abgasturbine 7 entspricht. Darüber hinaus kann der Übergangskanal 24 eine zusätzliche Drosselstelle, beispielsweise in Form einer Strömungsquerschnittsreduktion aufweisen.The transition channel 24 , the component of the exhaust system 8th is and the turbine exhaust of the exhaust gas turbine 7 with the wheel entry of the compound turbine 9 connects, preferably has a length which is at most four times the wheel outlet diameter of the exhaust gas turbine 7 equivalent. In addition, the transition channel 24 have an additional throttle point, for example in the form of a flow cross-section reduction.

Das Turbinenrad der Compound-Turbine 9 kann als Radialturbine ausgebildet sein und außerdem am Spiraleneintrittsquerschnitt einen Drallerzeuger aufweisen. Grundsätzlich kommt aber auch die Verwendung einer Axialturbine in der Compound-Turbine in Betracht, wobei in diesem Fall als Drallerzeuger ein axialer Leitgitterring eingesetzt wird, der unmittelbar vor dem Axialturbinenrad platziert wird.The turbine wheel of the compound turbine 9 can be designed as a radial turbine and also have a swirl generator at the spiral inlet cross-section. In principle, however, the use of an axial turbine in the compound turbine into consideration, in which case as Swirl generator, an axial Leitgitterring is used, which is placed immediately in front of the Axialturbinenrad.

Das Überströmventil 20 ist Teil einer Rezirkulationseinrichtung 25, über die ein Teilmassenstrom nach dem Passieren des Hochdruckverdichters 4 wieder zurückgeführt wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt eine Rezirkulation zum Verdichteraustritt des Niederdruckverdichters 3. Infrage kommt aber auch eine Rückführung des Teilmassenstroms zum Verdichtereintritt des Niederdruckverdichters 3. Darüber hinaus kann es auch zweckmäßig sein, zusätzlich oder alternativ dem Niederdruckverdichter 3 eine Rezirkulationseinrichtung zuzuordnen, bei der ein Teilmassenstrom vom Verdichteraustritt des Niederdruckverdichters zu dessen Verdichtereintritt rückgeführt wird.The overflow valve 20 is part of a recirculation device 25 , via which a partial mass flow after passing through the high-pressure compressor 4 is returned again. In the illustrated embodiment, a recirculation takes place to the compressor outlet of the low-pressure compressor 3 , But also comes a return of the partial mass flow to the compressor inlet of the low-pressure compressor 3 , In addition, it may also be appropriate, additionally or alternatively, the low-pressure compressor 3 Assign a recirculation device, in which a partial mass flow from the compressor outlet of the low pressure compressor is returned to the compressor inlet.

In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine aufgeladene Brennkraftmaschine 1 dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen demjenigen aus 1, so dass auf die obige Beschreibung zu 1 Bezug genommen wird und im Folgenden nur die Unterschiede erläutert werden.In 2 is another embodiment of a supercharged internal combustion engine 1 shown. This embodiment substantially corresponds to that of 1 , so to the above description too 1 Reference will be made and only the differences will be explained below.

Die Abgasturbine 7 ist mit einer variablen Turbinengeometrie 26 ausgestattet, über die der wirksame Turbineneintrittsquerschnitt zwischen einer minimalen Stauposition und einer maximalen Öffnungsposition zu verstellen ist, wobei in der Stauposition der Abgasgegendruck stromauf der Abgasturbine 7 angehoben wird. Die variable Turbinengeometrie wird in der befeuerten Antriebsbetriebsweise insbesondere im niederen Teillastbetrieb in die Stauposition überführt, um einen raschen Abgasgegendruckaufbau zu ermöglichen. Außerdem wird auch im Motorbremsbetrieb die Stauposition eingenommen, um die Motorbremsleistung dadurch zu steigern, dass die Kolben der Brennkraftmaschine gegen den Abgasgegendruck Ausschubarbeit leisten müssen. Mit der variablen Turbinengeometrie 26 steht ein weiterer Freiheitsgrad zur Verfügung, über den auf den Betrieb der Brennkraftmaschine Einfluss genommen werden kann.The exhaust gas turbine 7 is with a variable turbine geometry 26 equipped over which the effective turbine inlet cross section between a minimum storage position and a maximum opening position is to be adjusted, wherein in the stowed position of the exhaust back pressure upstream of the exhaust gas turbine 7 is raised. The variable turbine geometry is transferred in the fired drive mode, in particular in the low part-load operation in the stowed position to allow a rapid Abgasgegendruckaufbau. In addition, the jamming position is also taken in the engine braking operation to increase the engine braking performance in that the pistons of the internal combustion engine must perform against the exhaust back pressure. With the variable turbine geometry 26 is a further degree of freedom available over which the operation of the internal combustion engine can be influenced.

Ein weiterer Unterschied zum vorherigen Ausführungsbeispiel besteht darin, dass gemäß 2 eine Überströmeinrichtung 27 vorgesehen ist, bestehend aus einer Überströmleitung 28 und einem Überströmventil 29 zwischen dem Leitungsabschnitt im Ansaugtrakt zwischen Niederdruckverdichter 3 und Hochdruckverdichter 4 und dem Übergangskanal 24 im Abgasstrang zwischen Abgasturbine 7 und Compound-Turbine 9. Beim Öffnen des Überströmventils 29 wird unter der Voraussetzung eines höheren Druckniveaus auf der Luftseite im Vergleich zur Abgasseite der Überströmleitung 28 eine Luftumblasung erreicht, über die der unerwünschte Ventilationsbereich der Compound-Turbine 9 verkleinert und damit einhergehend der Wirkungsgradbereich der Compound-Turbine vergrößert wird. Gegebenenfalls erfolgt die Abzweigung aus dem Ansaugtrakt 5 auch stromab des Hochdruckverdichters 4, wodurch über größere Betriebsbereiche der Brennkraftmaschine eine Umblasung in den Übergangskanal 24 hinein ermöglicht ist.Another difference from the previous embodiment is that according to 2 an overflow device 27 is provided, consisting of an overflow line 28 and an overflow valve 29 between the line section in the intake between low pressure compressor 3 and high pressure compressor 4 and the transition channel 24 in the exhaust system between exhaust gas turbine 7 and compound turbine 9 , When opening the overflow valve 29 is on the assumption of a higher pressure level on the air side compared to the exhaust side of the overflow 28 achieved an air circulation over which the unwanted ventilation area of the compound turbine 9 reduced and, consequently, the efficiency range of the compound turbine is increased. Optionally, the diversion takes place from the intake tract 5 also downstream of the high pressure compressor 4 , whereby over larger operating ranges of the internal combustion engine, a blow in the transitional channel 24 into it is possible.

Claims (13)

Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader (2) und mit einer Compound-Turbine (9), die an die Antriebswelle (13) der Brennkraftmaschine (1) gekoppelt ist, wobei der Abgasturbolader (2) eine Abgasturbine (7) im Abgasstrang (8) und einen Verdichter (3, 4) im Ansaugtrakt (5) umfasst und die Compound-Turbine (9) stromab der Abgasturbine (7) im Abgasstrang (8) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Luftseite ein Niederdruckverdichter (3) und ein nachfolgender Hochdruckverdichter (4) in Reihe geschaltet sind, wobei mindestens ein Verdichter (3, 4) mit der Abgasturbine (7) drehgekoppelt ist.Internal combustion engine with an exhaust gas turbocharger ( 2 ) and with a compound turbine ( 9 ), which are connected to the drive shaft ( 13 ) of the internal combustion engine ( 1 ), wherein the exhaust gas turbocharger ( 2 ) an exhaust gas turbine ( 7 ) in the exhaust line ( 8th ) and a compressor ( 3 . 4 ) in the intake tract ( 5 ) and the compound turbine ( 9 ) downstream of the exhaust gas turbine ( 7 ) in the exhaust line ( 8th ), characterized in that on the air side a low-pressure compressor ( 3 ) and a subsequent high pressure compressor ( 4 ) are connected in series, wherein at least one compressor ( 3 . 4 ) with the exhaust gas turbine ( 7 ) is rotationally coupled. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederdruckverdichter (3) und der Hochdruckverdichter (4) auf einer gemeinsamen Welle (6) sitzen.Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the low-pressure compressor ( 3 ) and the high pressure compressor ( 4 ) on a common wave ( 6 ) to sit. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Überströmeinrichtung (27) mit einstellbarem Überströmventil (20, 29) zwischen dem Ansaugtrakt (5) und dem Abgasstrang (8) stromauf der Compound-Turbine (9) vorgesehen ist. Internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that an overflow device ( 27 ) with adjustable overflow valve ( 20 . 29 ) between the intake tract ( 5 ) and the exhaust line ( 8th ) upstream of the compound turbine ( 9 ) is provided. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Überströmeinrichtung (27) vom Ansaugtrakt (5) zwischen Niederdruckverdichter (3) und Hochdruckverdichter (4) abzweigt.Internal combustion engine according to claim 3, characterized in that the overflow device ( 27 ) from the intake tract ( 5 ) between low-pressure compressor ( 3 ) and high pressure compressor ( 4 ) branches off. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Compound-Turbine (9) über ein einstellbares Getriebe (12) an die Antriebswelle (13) der Brennkraftmaschine (1) gekoppelt ist.Internal combustion engine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the compound turbine ( 9 ) via an adjustable transmission ( 12 ) to the drive shaft ( 13 ) of the internal combustion engine ( 1 ) is coupled. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehrichtung im Getriebe (12) umkehrbar ist.Internal combustion engine according to claim 5, characterized in that the direction of rotation in the transmission ( 12 ) is reversible. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einem Verdichter (3, 4) eine einstellbare Rezirkulationseinrichtung (25) zugeordnet ist, bei der Luft stromab des Verdichterrades dieses Verdichters (3, 4) abgezweigt und in den Strömungsweg stromauf des Verdichterrades zurückgeführt wird.Internal combustion engine according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least one compressor ( 3 . 4 ) an adjustable recirculation device ( 25 ) is assigned to the air downstream of the compressor wheel of this compressor ( 3 . 4 ) is branched off and returned to the flow path upstream of the compressor wheel. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Compound-Turbine (9) und die Abgasturbine (7) koaxial gelagert sind.Internal combustion engine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the compound turbine ( 9 ) and the exhaust gas turbine ( 7 ) are mounted coaxially. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Compound-Turbine (9) überbrückender Bypass (21) mit einstellbarem Bypassventil (22) vorgesehen ist.Internal combustion engine according to one of claims 1 to 8, characterized in that a compound turbine ( 9 ) bridging bypass ( 21 ) with adjustable bypass valve ( 22 ) is provided. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Übergangkanals (24) zwischen dem Radaustritt der Abgasturbine (7) und einem Drallerzeuger-Eintritt an der Compound-Turbine (9) maximal das Vierfache des Radaustrittsdurchmessers der Abgasturbine (7) beträgt.Internal combustion engine according to one of claims 1 to 9, characterized in that the length of the transition channel ( 24 ) between the wheel outlet of the exhaust gas turbine ( 7 ) and a swirler inlet at the compound turbine ( 9 ) a maximum of four times the Radaustrittsdurchmessers the exhaust gas turbine ( 7 ) is. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbinenschaufeln des Turbinenrades in der Abgasturbine (7) bezogen auf die Umfangsrichtung einen Schaufelwinkel von 30° bis 60° aufweisen.Internal combustion engine according to one of claims 1 to 10, characterized in that the turbine blades of the turbine wheel in the exhaust gas turbine ( 7 ) relative to the circumferential direction have a blade angle of 30 ° to 60 °. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abgasrückführeinrichtung (19) mit einer Rückführleitung zwischen dem Abgasstrang (8) stromauf der Abgasturbine (7) und dem Ansaugtrakt (5) stromab des Hochdruckverdichters (4) und mit einem einstellbaren Sperrventil vorgesehen ist.Internal combustion engine according to one of claims 1 to 11, characterized in that an exhaust gas recirculation device ( 19 ) with a return line between the exhaust line ( 8th ) upstream of the exhaust gas turbine ( 7 ) and the intake tract ( 5 ) downstream of the high pressure compressor ( 4 ) and is provided with an adjustable shut-off valve. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasturbine (7) mit variabler Turbinengeometrie (26) zur veränderlichen Einstellung des wirksamen Turbineneintrittsquerschnitts ausgestattet ist.Internal combustion engine according to one of claims 1 to 12, characterized in that the exhaust gas turbine ( 7 ) with variable turbine geometry ( 26 ) is equipped for variable adjustment of the effective turbine inlet cross-section.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2015135878A1 (en) * 2014-03-11 2015-09-17 Nuovo Pignone Srl Turbomachine assembly
DE102015215518A1 (en) * 2015-08-14 2017-02-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft System for recovering energy from the exhaust gas of an internal combustion engine

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015135878A1 (en) * 2014-03-11 2015-09-17 Nuovo Pignone Srl Turbomachine assembly
CN106062316A (en) * 2014-03-11 2016-10-26 诺沃皮尼奥内股份有限公司 Turbomachine assembly
US11067096B2 (en) 2014-03-11 2021-07-20 Nuovo Pignone Srl Turbomachine assembly
DE102015215518A1 (en) * 2015-08-14 2017-02-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft System for recovering energy from the exhaust gas of an internal combustion engine

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