DE102008020745A1 - Abgasstromführungseinrichtung und Brennkraftmaschine mit einer Abgasstromführungseinrichtung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Abgasstromführungseinrichtung zur Anordnung in einem Abgastrakt (10) einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Lastkraftwagens, mit einer ersten Abgasführungsleitung (16a), die stromauf mit dem Abgastrakt (10) und stromab mit einem Abgaseintritt einer Turbine (22a) eines ersten Abgasturboladers (14a) koppelbar ist, einer zweiten Abgasführungsleitung (16b), die stromauf mit dem Abgastrakt (10) und stromab mit einem Abgaseintritt einer Turbine (22b) eines zweiten Abgasturboladers (14b) koppelbar ist und einem Ventilelement (24), welches zum Verändern eines Strömungsquerschnitts wenigstens einer der Abgasführungsleitungen (16b) bewegbar an der Abgasstromführungseinrichtung (12) gelagert ist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Lastkraftwagen.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Abgasstromführungseinrichtung zur Anordnung in einem Abgastrakt einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Lastkraftwagens. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 7 angegebenen Art.
- Aus dem Kraftfahrzeugserienbau sind Brennkraftmaschinen, insbesondere für Lastkraftwagen, bekannt, welche einen Abgastrakt umfassen, innerhalb welchem eine Turbine eines ersten Abgasturboladers sowie eine Turbine eines zweiten Abgasturboladers angeordnet sind. Innerhalb der Turbinen der Abgasturbolader sind Turbinenräder angeordnet, welche mit dem durch den Abgastrakt führbaren Abgasstrom der Brennkraftmaschine beaufschlagt und in Rotation versetzt werden können, um über mit Hilfe von Wellen zugeordnete Verdichterräder im Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine anzutreiben. Die Verdichterräder liefern somit eine vorverdichtete Frischgasladung an die Brennkraftmaschine, so dass dem bzw. den Zylindern der Brennkraftmaschine eine entsprechend größere Kraftstoffmenge zugeführt und die Leistung der Brennkraftmaschine entsprechend gesteigert werden kann. Um die Verteilung des Abgasstroms zwischen den beiden Turbinen steuern zu können, weist üblicherweise wenigstens ein Abgasturbolader eine zusätzliche Klappe auf, mittels welcher die auf das betreffende Turbinenrad zu leitende Abgasmenge veränderbar ist.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Strömungsführung des Abgases im Abgastrakt von Brennkraftmaschinen zu ermöglichen.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Abgasstromführungseinrichtung gemäß Patentanspruch 1 sowie durch eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen der Abgasstromführungseinrichtung – soweit anwendbar – als vorteilhafte Ausgestaltungen der Brennkraftmaschine und umgekehrt anzusehen sind.
- Eine verbesserte Strömungsführung des Abgases im Abgastrakt von Brennkraftmaschinen ist erfindungsgemäß durch eine Abgasstromführungseinrichtung zur Anordnung in einem Abgastrakt einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Lastkraftwagens, ermöglicht, wobei die Abgasstromführungseinrichtung eine erste Abgasführungsleitung, die stromauf mit dem Abgastrakt und stromab mit einem Abgaseintritt einer Turbine eines ersten Abgasturboladers koppelbar ist, eine zweite Abgasführungsleitung, die stromauf mit dem Abgastrakt und stromab mit einem Abgaseintritt einer Turbine eines zweiten Abgasturboladers koppelbar ist, sowie ein Ventilelement, welches zum Verändern eines Strömungsquerschnitts wenigstens einer der Abgasführungsleitungen bewegbar an der Abgasstromführungseinrichtung gelagert ist, umfasst. Die erfindungsgemäße Abgasstromführungseinrichtung erlaubt somit ein verlustfreies Trennen bzw. Zusammenführen der getrennt durch die Abgasführungsleitung führbaren Abgasströme, wodurch eine erhebliche Steigerung des Wirkungsgrads der zugeordneten Brennkraftmaschine erzielbar ist. Neben der verbesserten Strömungsführung können mit Hilfe der erfindungsgemäßen Abgasstromführungseinrichtung zusätzlich Druckverluste im Abgastrakt reduziert und bislang bestehende Probleme hinsichtlich der Dichtheit des Abgastrakts gelöst werden. Darüber hinaus ist es im Gegensatz zum Stand der Technik nicht erforderlich, zusätzliche Ventilelemente, Klappen oder dergleichen in den Turbinengehäusen der Abgasturbolader vorsehen zu müssen, wodurch neben der optimierten Strömungsführung zusätzlich eine vorteilhafte Reduzierung der Komplexität und damit der Kosten der Abgasturbolader erzielt wird. Die Abgasstromführungseinrichtung kann zudem einfach und kostengünstig an die jeweilige Ausgestaltung der Brennkraftmaschine, des Abgastrakts und der Abgasturbolader angepasst werden.
- In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ventilelement als Klappe ausgebildet ist. Hierdurch ist eine konstruktiv einfache Möglichkeit zum Verändern des Strömungsquerschnitts wenigstens einer der Abgasführungsleitungen ermöglicht. Dabei kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Klappe an eine Querschnittgeometrie der wenigstens einen Abgasführungsleitungen angepasst ausgebildet ist.
- In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass dem Ventilelement ein Betätigungselement zugeordnet ist, mittels welchem das Ventilelement in Abhängigkeit eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine zum Verändern des Strömungsquerschnitts wenigstens einer der Abgasführungsleitungen bewegbar ist. Hierdurch kann der betreffende Strömungsquerschnitt optimal an den jeweiligen Betriebszustand angepasst werden, so dass Turbinen der Abgasturbolader optimal mit den durch die Abgasführungsleitungen führbaren Abgasströmen beaufschlagt werden können und eine zusätzliche Erhöhung des Wirkungsgrads der Brennkraftmaschine erzielt wird.
- Weitere Vorteile ergeben sich, indem das Ventilelement zwischen einer ersten, den Strömungsquerschnitt wenigstens einer der Abgasführungsleitungen zumindest weitgehend freigegeben Stellung und einer zweiten, den Strömungsquerschnitt wenigstens einer der Abgasführungsleitungen zumindest weitgehend verschließenden Stellung bewegbar, insbesondere verschwenkbar ist. Hierdurch kann die jeweils zugeordnete Turbine bzw. der Abgasturbolader situationsabhängig aktiviert oder deaktiviert werden, so dass unterschiedliche Lastbereiche der Brennkraftmaschine optimal bedient werden können.
- In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine dritte Abgasführungsleitung vorgesehen, die stromauf mit einem Abgasaustritt der Turbine wenigstens eines Abgasturboladers koppelbar und stromab mit der ersten und/oder der zweiten Abgasführungsleitung gekoppelt ist. Auf diese Weise können die beiden Turbinen der Abgasturbolader seriell mit Abgas durchströmt werden, wodurch eine optimale Ausnutzung der Abgasenergie und eine entsprechende Optimierung des Wirkungsgrads der Brennkraftmaschine gegeben ist.
- Weitere Vorteile ergeben sich, indem eine vierte Abgasführungsleitung vorgesehen ist, die stromauf mit der ersten und/oder der zweiten Abgasführungsleitung gekoppelt und stromab mit einem Abgaseintritt eines Ladedruckregelsystems, insbesondere einem Wastegate, der Brennkraftmaschine koppelbar ist. Auf diese Weise kann insbesondere bei hohen Motordrehzahlen bzw. großen Abgasmengen eine Beschädigung der Brennkraftmaschine durch zu hohe Ladedrücke sowie eine Beschädigung der betreffenden Turbine durch unzulässig hohe Drehzahlen des Turbinenrads zuverlässig und strömungsoptimiert verhindert werden.
- Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, wobei eine verbesserte Strömungsführung des Abgases im Abgastrakt der Brennkraftmaschine erfindungsgemäß dadurch ermöglicht ist, dass der Abgastrakt eine Abgasstromführungseinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele umfasst, welche stromauf der ersten und der zweiten Turbine angeordnet ist. Auf diese Weise wird neben der verbesserten Strömungsführung eine verbesserte Dichtheit des Abgastrakts und eine damit verbundene Reduzierung des Druckverlustes sichergestellt, so dass der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine erheblich gesteigert wird. Weiterhin ist es im Gegensatz zum Stand der Technik nicht erforderlich, zusätzliche Klappen oder dergleichen in den Turbinengehäusen der Abgasturbolader vorsehen zu müssen, wodurch eine Vereinfachung der Gehäusegeometrien der Abgasturbolader erzielt wird.
- Dabei hat es sich als vorteilhaft gezeigt, dass der erste Abgasturbolader als Hochdruck-Turbolader und/oder der zweite Abgasturbolader als Niederdruck-Turbolader ausgebildet ist. Hierdurch können unterschiedliche Betriebszustände der Brennkraftmaschine optimal bedient und der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine entsprechend weiter optimiert werden.
- In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste und/oder der zweite Abgasturbolader ein Ladedruckregelsystem umfasst, mittels welchem das Ventilelement der Abgasstromführungseinrichtung in Abhängigkeit eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine zum Verändern des Strömungsquerschnitts wenigstens einer der Abgasführungsleitungen betätigbar ist. Das Ladedruckregelsystem kann dabei beispielsweise mechanisch, pneumatisch und/oder elektronisch ausgebildet sein. Auf diese Weise können die Strömungsführung des Abgases im Abgastrakt optimal an den jeweiligen Betriebszustand der Brennkraftmaschine angepasst und die Brennkraftmaschine mit optimalem Wirkungsgrad betrieben werden.
- Dabei hat es sich in weiterer Ausgestaltung als vorteilhaft gezeigt, wenn die erste und/oder die zweite Abgasführungsleitung der Abgasstromführungseinrichtung mit einem Abgaskrümmer der Brennkraftmaschine gekoppelt ist.
- Hierdurch ist eine besonders vorteilhafte Strömungsführung bei geringem Bauraumbedarf, hoher Dichtheit und entsprechend geringen Strömungsverlusten sichergestellt.
- Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:
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1 eine schematische und ausschnittsweise Perspektivansicht eines Ausführungsbeispiels eines Abgastrakts einer Brennkraftmaschine mit einer Abgasstromführungseinrichtung und zwei Abgasturboladern; -
2 eine schematische Perspektivansicht der in1 gezeigten Abgasstromführungseinrichtung; -
3 eine schematische und teiltransparente Perspektivansicht der Abgasstromführungseinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; -
4 eine schematische und ausschnittsweise Perspektivansicht der in3 gezeigten Abgasstromführungseinrichtung, wobei eine erste Abgasführungsleitung mit einer Turbine eines ersten und eine zweite Abgasführungsleitung mit einer Turbine eines zweiten Abgasturboladers gekoppelt sind; und -
5 eine schematische Schnittansicht der Abgasstromführungseinrichtung entlang der in4 gezeigten Schnittebene V-V. -
1 zeigt eine schematische und ausschnittsweise Perspektivansicht eines Ausführungsbeispiels eines Abgastrakts10 einer Brennkraftmaschine (nicht dargestellt) eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Lastkraftwagens, mit einer Abgasstromführungseinrichtung12 und zwei Abgasturboladern14a ,14b . Die Brennkraftmaschine kann dabei grundsätzlich als Ottomotor, als Dieselmotor oder als sogenannter ”Diesotto”-Motor ausgebildet sein. Die Abgasstromführungseinrichtung12 wird im Folgenden in Zusammenschau mit2 erläutert werden, welche eine schematische Perspektivansicht der in1 gezeigten Abgasstromführungseinrichtung12 zeigt. Die Abgasstromführungseinrichtung12 umfasst eine erste Abgasführungsleitung16a , die über einen Flansch18a stromauf mit einem Abgaskrümmer20 und stromab mit einem Abgaseintritt einer Turbine22a des ersten Abgasturboladers14a gekoppelt ist. Die Abgasstromführungseinrichtung12 umfasst weiterhin eine zweite Abgasführungsleitung16b , die stromauf mit dem Abgaskrümmer20 und stromab mit einem Abgaseintritt einer Turbine22b des zweiten Abgasturboladers14b gekoppelt ist. Der erste Abgasturbolader14a ist dabei als Hochdruck-Turbolader und der zweite Abgasturbolader14b als Niederdruck-Turbolader ausgebildet. Zur Strömungsführung des Abgases weist die Abgasstromführungseinrichtung12 ein als Klappe ausgebildetes Ventilelement24 (s.3 ) auf, welches zum Verändern eines Strömungsquerschnitts der zweiten Abgasführungsleitung16b verschwenkbar in der Abgasstromführungseinrichtung12 gelagert ist. Dem Ventilelement24 ist dabei ein Betätigungselement26 zugeordnet, mittels welchem das Ventilelement24 in Abhängigkeit eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine zum Verändern des Strömungsquerschnitts der Abgasführungsleitung16b zwischen einer ersten, den Strömungsquerschnitt freigegeben Stellung und einer zweiten, den Strömungsquerschnitt verschließenden Stellung verschwenkt wird. Das Betätigungselement26 wird hierzu seinerseits über ein Steuergestänge28 mit einem Ladedruckregelsystem30 des ersten Abgasturboladers14a gekoppelt, welches beim Überschreiten eines vorbestimmten Abgasdrucks das Ventilelement24 öffnet bzw. beim Unterschreiten dieses Abgasdrucks das Ventilelement24 entsprechend schließt. Die Abgasstromführungseinrichtung12 weist darüber hinaus eine dritte Abgasführungsleitung16c auf, die stromauf mit einem Abgasaustritt der Turbine22a des ersten Abgasturboladers14a und stromab mit der zweiten Abgasführungsleitung16b gekoppelt bzw. koppelbar ist. Wenn das Ventilelement24 in die zweite, den Strömungsquerschnitt der zweiten Abgasführungsleitung16b verschließende Stellung verschwenkt ist, werden auf diese Weise die beiden Turbinen22a ,22b nacheinander mit Abgas durchströmt. Hierdurch können Betriebszustände der Brennkraftmaschine mit niedrigen Motordrehzahlen und entsprechend geringen Abgasmengen optimal und mit hohem Wirkungsgrad bedient werden. Ist das Ventilelement24 hingegen in die erste, den Strömungsquerschnitt der zweiten Abgasführungsleitung16b freigebende Stellung verschwenkt, werden die erste und die zweite Turbine22a ,22b der beiden Abgasturbolader14a ,14b parallel mit Abgas durchströmt. Hierdurch können insbesondere Betriebszustände der Brennkraftmaschine mit hohen Motordrehzahlen und entsprechend hohen Abgasmengen optimal bedient werden. Zudem wird hierdurch eine Beschädigung der ersten Turbine22a bzw. der Brennkraftmaschine zuverlässig verhindert. Neben einer Optimierung der Strömungsführung können die Abgasturbolader14a ,14b darüber hinaus konstruktiv einfacher und bauraumsparender ausgebildet und flexibler angeordnet werden. -
3 zeigt eine schematische und teiltransparente Perspektivansicht der Abgasstromführungseinrichtung12 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Dabei sind insbesondere das als Klappe ausgebildete Ventilelement24 sowie das diesem zugeordnete Betätigungselement26 erkennbar. Das Ventilelement24 ist vorliegend in die zweite, den Strömungsquerschnitt der zweiten Abgasführungsleitungen16b verschließende Stellung bewegt. Zur verbesserten Abdichtung umfasst die Abgasstromführungseinrichtung12 zusätzlich ein Ventilsitzelement25 , welches in die zweite Abgasführungsleitung16b eingepresst ist. Ebenfalls erkennbar sind die erste Abgasführungsleitung16a sowie die dritte Abgasführungsleitung16c , die stromauf mit dem Abgasaustritt der ersten Turbine22a koppelbar ist und in die zweite Abgasführungsleitung16b mündet. Bei geschlossenem Ventilelement24 strömt somit das Abgas zunächst durch die erste Abgasführungsleitung16a in die erste Turbine22a , von dort aus durch die dritte Abgasführungsleitung16c zurück in die zweite Abgasführungsleitung16b und schließlich in die zweite Turbine22b . Bei geöffnetem Ventilelement24 strömt das Abgas hingegen sowohl durch die erste Abgasführungsleitung16a in die erste Turbine22a als auch durch die zweite Abgasführungsleitung16b in die zweite Turbine22b . Die Abgasstromführungseinrichtung12 umfasst vorliegend weiterhin eine vierte Abgasführungsleitung16d , die stromauf mit der zweiten Abgasführungsleitung16b gekoppelt ist bzw. in diese mündet und stromab mit einem Abgaseintritt eines als Wastegate ausgebildete Ladedruckregelsystems32 (s.4 ) der Brennkraftmaschine koppelbar ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass bei besonders hohen Abgasmengen ein Teil des Abgases an beiden Abgasturbolader14a ,14b vorbeigeleitet wird und diese zuverlässig vor Beschädigung geschützt werden. -
4 zeigt zur weiteren Verdeutlichung eine schematische und ausschnittsweise Perspektivansicht der in3 gezeigten Abgasstromführungseinrichtung12 , wobei die erste Abgasführungsleitung16a mit der Turbine22a des ersten Abgasturboladers14a und die zweite Abgasführungsleitung16b mit der Turbine22b des zweiten Abgasturboladers14b gekoppelt sind. Zusätzlich ist die vierte Abgasführungsleitung16d mit dem als Wastegate ausgebildeten Ladedruckregelsystem32 gekoppelt. -
5 zeigt schließlich eine schematische Schnittansicht der Abgasstromführungseinrichtung12 entlang der in4 gezeigten Schnittebene V-V. Dabei ist das als Klappe ausgebildete Ventilelement24 sowohl in der ersten, den Strömungsquerschnitt der zweiten Abgasführungsleitung16b freigegeben Stellung als auch in der zweiten, den Strömungsquerschnitt verschließenden Stellung gezeigt. Hierbei ist zudem gut erkennbar, dass die Abgasstromführungseinrichtung12 einen grundsätzlich optionalen Aufnahmebereich34 umfasst, in welchen das Ventilelement24 in der ersten Stellung vollständig aufnehmbar ist, um eine zusätzliche Strömungsoptimierung zu erzielen. Ebenfalls erkennbar ist das zur verbesserten Abdichtung dienende Ventilsitzelement25 .
Claims (10)
- Abgasstromführungseinrichtung zur Anordnung in einem Abgastrakt (
10 ) einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Lastkraftwagens, mit: – einer ersten Abgasführungsleitung (16a ), die stromauf mit dem Abgastrakt (10 ) und stromab mit einem Abgaseintritt einer Turbine (22a ) eines ersten Abgasturboladers (14a ) koppelbar ist; – einer zweiten Abgasführungsleitung (16b ), die stromauf mit dem Abgastrakt (10 ) und stromab mit einem Abgaseintritt einer Turbine (22b ) eines zweiten Abgasturboladers (14b ) koppelbar ist; und – einem Ventilelement (24 ), welches zum Verändern eines Strömungsquerschnitts wenigstens einer der Abgasführungsleitungen (16b ) bewegbar an der Abgasstromführungseinrichtung (12 ) gelagert ist. - Abgasstromführungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (
24 ) als Klappe ausgebildet ist. - Abgasstromführungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Ventilelement (
24 ) ein Betätigungselement (26 ) zugeordnet ist, mittels welchem das Ventilelement (24 ) in Abhängigkeit eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine zum Verändern des Strömungsquerschnitts wenigstens einer der Abgasführungsleitungen (16b ) bewegbar ist. - Abgasstromführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (
24 ) zwischen einer ersten, den Strömungsquerschnitt wenigstens einer der Abgasführungsleitungen (16b ) zumindest weitgehend freigegeben Stellung und einer zweiten, den Strömungsquerschnitt wenigstens einer der Abgasführungsleitungen (16b ) zumindest weitgehend verschließenden Stellung bewegbar, insbesondere verschwenkbar ist. - Abgasstromführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Abgasführungsleitung (
16c ) vorgesehen ist, die stromauf mit einem Abgasaustritt der Turbine (22a ) wenigstens eines Abgasturboladers (14a ) koppelbar und stromab mit der ersten und/oder der zweiten Abgasführungsleitung (16a ,16b ) gekoppelt ist. - Abgasstromführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine vierte Abgasführungsleitung (
16d ) vorgesehen ist, die stromauf mit der ersten und/oder der zweiten Abgasführungsleitung (16a ,16b ) gekoppelt und stromab mit einem Abgaseintritt eines Ladedruckregelsystems (32 ), insbesondere einem Wastegate, der Brennkraftmaschine koppelbar ist. - Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Lastkraftwagen, mit einem Abgastrakt (
10 ), welcher eine Turbine (22a ) eines ersten Abgasturboladers (14a ) sowie eine Turbine (22b ) eines zweiten Abgasturboladers (14b ) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgastrakt (10 ) eine Abgasstromführungseinrichtung (12 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 umfasst, welche stromauf der ersten und der zweiten Turbine (14a ,14b ) angeordnet ist. - Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abgasturbolader (
14a ) als Hochdruck-Turbolader und/oder der zweite Abgasturbolader (14b ) als Niederdruck-Turbolader ausgebildet ist. - Brennkraftmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder der zweite Abgasturbolader (
14a ,14b ) ein Ladedruckregelsystem (30 ) umfasst, mittels welchem das Ventilelement (24 ) der Abgasstromführungseinrichtung (12 ) in Abhängigkeit eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine zum Verändern des Strömungsquerschnitts wenigstens einer der Abgasführungsleitungen (16b ) betätigbar ist. - Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Abgasführungsleitung (
16a ,16b ) der Abgasstromführungseinrichtung (12 ) mit einem Abgaskrümmer (20 ) der Brennkraftmaschine gekoppelt ist.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009052167A1 (de) * | 2009-11-06 | 2011-05-12 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Rohranordnung |
EP2626531A1 (de) * | 2012-02-08 | 2013-08-14 | Ford Global Technologies, LLC | Mehrzylinder-Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Mehrzylinder-Brennkraftmaschine |
WO2018099702A1 (de) * | 2016-11-30 | 2018-06-07 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Antriebssystem für ein kraftfahrzeug sowie kraftfahrzeug mit dem antriebssystem |
DE102017200221A1 (de) * | 2017-01-09 | 2018-07-12 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Abgaskrümmer für eine Verbrennungskraftmaschine |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ATE483102T1 (de) | 2006-04-05 | 2010-10-15 | Gm Global Tech Operations Inc | Zweistufiger turbolader für brennkraftmaschine |
US8353664B2 (en) * | 2009-11-03 | 2013-01-15 | Honeywell International Inc. | Turbocharger with annular rotary bypass valve for the turbine |
DE102012220374B4 (de) | 2011-11-10 | 2023-08-03 | Ford Global Technologies, Llc | Ein Vier-Zylinder-Motor mit zwei deaktivierbaren Zylindern |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2773348A (en) * | 1952-03-27 | 1956-12-11 | Nordberg Manufacturing Co | Turbo-charger system, involving plural turbine driven superchargers |
JPH02153226A (ja) * | 1988-12-05 | 1990-06-12 | Mazda Motor Corp | エンジンの過給装置 |
JPH03229947A (ja) * | 1990-02-05 | 1991-10-11 | Mazda Motor Corp | エンジンの制御装置 |
JPH04164123A (ja) * | 1990-10-24 | 1992-06-09 | Fuji Heavy Ind Ltd | 自動車用エンジンの2段過給装置 |
DE4434777C1 (de) * | 1994-09-29 | 1995-09-07 | Mailaender Fa J G | Aufgeladener Mehrzylinder-Dieselmotor |
JP3306845B2 (ja) * | 1996-06-10 | 2002-07-24 | ヤンマーディーゼル株式会社 | 内燃機関の排気系構造 |
DE102005008657A1 (de) * | 2005-02-25 | 2006-08-31 | Daimlerchrysler Ag | Motorbremsverfahren für eine Brennkraftmaschine mit zwei in Reihe geschalteten Abgasturboladern |
ATE483102T1 (de) * | 2006-04-05 | 2010-10-15 | Gm Global Tech Operations Inc | Zweistufiger turbolader für brennkraftmaschine |
FR2918710B1 (fr) * | 2007-07-12 | 2013-06-28 | Renault Sas | Agencement pour un moteur a combustion interne comportant deux turbocompresseurs. |
DE102007052244A1 (de) * | 2007-11-02 | 2009-05-07 | Daimler Ag | Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader |
-
2008
- 2008-04-25 DE DE102008020745A patent/DE102008020745A1/de not_active Withdrawn
-
2009
- 2009-03-13 WO PCT/EP2009/001833 patent/WO2009129894A1/de active Application Filing
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009052167A1 (de) * | 2009-11-06 | 2011-05-12 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Rohranordnung |
US9016061B2 (en) | 2009-11-06 | 2015-04-28 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Pipe arrangement |
EP2626531A1 (de) * | 2012-02-08 | 2013-08-14 | Ford Global Technologies, LLC | Mehrzylinder-Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Mehrzylinder-Brennkraftmaschine |
WO2018099702A1 (de) * | 2016-11-30 | 2018-06-07 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Antriebssystem für ein kraftfahrzeug sowie kraftfahrzeug mit dem antriebssystem |
US10808604B2 (en) | 2016-11-30 | 2020-10-20 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Drive system for a motor vehicle, and motor vehicle having the drive system |
DE102017200221A1 (de) * | 2017-01-09 | 2018-07-12 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Abgaskrümmer für eine Verbrennungskraftmaschine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2009129894A1 (de) | 2009-10-29 |
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