DE102009015672A1 - Vorrichtung mit zwei Verdichtern zum Betreiben einer Brennkraftmaschine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) mit zwei Verdichtern (12, 14) zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, wobei ein Schubumluftkanal (20) mit einem ersten Schubumluftventil (22) vorgesehen ist. Der Schubumluftkanal (20) verbindet die Hochdruckseite des ersten Verdichters (12) mit dessen Niederdruckseite. Ein Übersprechkanal (24) ist vorgesehen, der die Hochdruckseite des ersten Verdichters (12) mit der Hochdruckseite des zweiten Verdichters (14) verbindet.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit zwei Verdichtern zum Betreiben einer Brennkraftmaschine.
- Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, eine Brennkraftmaschine mit einer Ladevorrichtung zu betreiben, die eine möglichst große Frischgasmenge vorverdichtet und in die Brennkraftmaschine fördert. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise ein Abgasturbolader, welcher aus einer Turbine und einem Verdichter besteht. Die Turbine wird durch den Abgasstrom der Brennkraftmaschine angetrieben und treibt den Verdichter an, der seinerseits die angesaugte Luft verdichtet und in den Motor leitet. Bei geschlossener Drosselklappe der Brennkraftmaschine kann am Verdichter ein hoher Staudruck entstehen, der das Verdichterrad abbremst, sodass bei plötzlichem Lastwechsel eine Verzögerung auftritt. Um ein ungehindertes Weiterlaufen des Verdichterrades bei geschlossener Drosselklappe zu ermöglichen, sind Verdichter mit einem Schubumluftventil ausgestattet. Des Weiteren sind Brennkraftmaschinen mit mehreren Verdichtern bekannt, wobei beispielsweise jeder Zylinderbank ein Verdichter zugeordnet ist. Durch die Verwendung von zwei oder mehreren Verdichtern mit entsprechend geringeren Trägheitsmomenten als ein einzelner größerer Verdichter wird das Ansprechverhalten der Ladevorrichtung verbessert.
- Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung mit zwei Verdichtern zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einfacher Bauweise und geringer Anzahl von Bauteilen zu schaffen, die somit geringen Bauraum benötigt.
- Die Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit zwei Verdichtern gelöst. Es ist ein Schubumluftkanal mit einem ersten Schubumluftventil vorgesehen. Der Schubumluftkanal verbindet die Hochdruckseite des ersten Verdichters mit dessen Niederdruckseite. Weiterhin ist ein Übersprechkanal vorgesehen, der die Hochdruckseite des ersten Verdichters mit der Hochdruckseite des zweiten Verdichters verbindet. Der Übersprechkanal bewirkt einen stabilen Druckverlauf auf der Hochdruckseite der Verdichter und wirkt sich positiv auf die Funktion und Akustik der Vorrichtung aus. Des Weiteren wird nur ein Schubumluftkanal mit Schubumluftventil für beide Verdichter benötigt.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Übersprechkanal ein zweites Schubumluftventil auf mit einer ersten Ventilstellung, in der der Über sprechkanal geöffnet, und einer zweiten Ventilstellung, in der der Übersprechkanal geschlossen ist. Auf diese Weise können die beiden Zylinderbänke voneinander getrennt werden.
- Vorzugsweise weist jeder Verdichter eine Diagnosevorrichtung auf. Somit kann eine Fehlfunktion einer Zylinderbank oder eine Leckage erkannt werden.
- Die Diagnosevorrichtungen können bei geschlossenem Übersprechkanal eine separate Diagnose der beiden Zylinderbänke ermöglichen. Dies ermöglicht eine genaue Zuordnung des Fehlers und erleichtert eine Reparatur der Vorrichtung.
- Beispielsweise ermöglichen die Diagnosevorrichtungen eine On-Board-Diagnose. Somit können die Fahrzeugsysteme während des Fahrbetriebes überwacht werden und auftretende Fehler können dem Fahrer angezeigt werden sowie für eine spätere Diagnose in einer Werkstatt gespeichert werden.
- Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus der nachfolgenden Zeichnung, auf die Bezug genommen wird.
-
1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit zwei Verdichtern zum Betreiben einer Brennkraftmaschine. - Die in
1 gezeigte Vorrichtung10 zum Betreiben einer Brennkraftmaschine weist einen ersten Verdichter12 und einen zweiten Verdichter14 auf. Die beiden Verdichter12 ,14 sind jeweils an ihrer Niederdruckseite mit einem Lufteintrittskanal16 und auf ihrer Hochdruckseite mit einem Luftaustrittskanal18 verbunden. Durch den Lufteintrittskanal16 wird Frischgas durch den Verdichter12 ,14 angesaugt. Die Luftaustrittskanäle18 leiten das verdichtete Frischgas weiter an jeweils den beiden Verdichtern12 ,14 zugeordneten Zylinderbänke der Brennkraftmaschine. - Ein Schubumluftkanal
20 verbindet die Hochdruckseite des ersten Verdichters12 mit dessen Niederdruckseite. Im Schubumluftkanal20 ist ein erstes Schubumluftventil22 vorgesehen. - Ein Übersprechkanal
24 verbindet die Hochdruckseite des ersten Verdichters12 mit der Hochdruckseite des zweiten Verdichters14 . Im Übersprechkanal24 ist ein zweites Schubumluftventil26 vorgesehen. Das zweite Schubumluftventil26 hat eine erste Ventilstellung, in der der Übersprechkanal24 geöffnet, und eine zweite Ventilstellung, in der der Übersprechkanal24 geschlossen ist. - Es ist natürlich auch möglich, dass weitere Verdichter, beispielsweise insgesamt vier Verdichter, vorgesehen sind, die jeweils mit ihrer Hochdruckseite über entsprechende Übersprechkanäle mit der Hochdruckseite des ersten Verdichters
12 verbunden sind. - Die beiden Verdichter
12 ,14 weisen jeweils eine Diagnosevorrichtung auf, die eine On-Board-Diagnose ermöglichen. Eine solche Diagnosevorrichtung besteht beispielsweise aus Luftmassenmessern im Lufteintrittskanal16 und Luftaustrittskanal18 sowie einer entsprechenden elektronischen Fehlererkennung und Fehlerverarbeitung. - Im Folgenden wird die Funktion der Vorrichtung
10 beschrieben. - In einem ersten Betriebsmodus der Vorrichtung
10 ist das erste Schubumluftventil22 gesperrt und somit der Schubumluftkanal20 geschlossen. Das zweite Schubumluftventil26 befindet sich in seiner offenen Ventilstellung, wodurch der Übersprechkanal24 offen ist und die beiden Hochdruckseiten der Verdichter12 ,14 miteinander verbunden sind. Auf diese Weise ist eine Gleichverteilung des Drucks in beiden Luftaustrittskanälen18 möglich. Des Weiteren ergeben sich durch den Übersprechkanal24 Vorteile in der Akustik der Vorrichtung10 . Der erste Betriebsmodus stellt den normal Betriebsmodus der Vorrichtung dar. - In einem zweiten Betriebsmodus sind sowohl das erste Schubumluftventil
22 als auch das zweite Schubumluftventil26 geöffnet, wodurch der Übersprechkanal24 und der Schubumluftkanal20 geöffnet sind. Auf diese Weise wird beispielsweise bei geschlossener Drosselklappe der Brennkraftmaschine ein hoher Staudruck an den Verdichtern12 ,14 verhindert, indem die Luft über den Schubumluftkanal20 abfließen kann. Somit wird ein Abbremsen der Verdichterräder durch einen zu hohen Staudruck verhindert. Durch den Übersprechkanal24 wird nur ein Schubumluftkanal20 benötigt. - In einem dritten Betriebsmodus der Vorrichtung
10 sind sowohl das erste Schubumluftventil22 als auch das zweite Schubumluftventil26 geschlossen, wodurch sowohl der Schubumluftkanal20 als auch der Übersprechkanal24 gesperrt ist. Auf diese Weise ist die erste Zylinderbank unabhängig von der zweiten Zylinderbank und es ist insbesondere möglich, mithilfe der Diagnosevorrichtungen eine separate Diagnose der beiden Zylinderbänke durchzuführen. Somit wird die Fehlerdiagnose und eventuelle Reparatur der Vorrichtung10 ermöglicht.
Claims (5)
- Vorrichtung (
10 ) mit zwei Verdichtern (12 ,14 ) zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schubumluftkanal (20 ) mit einem ersten Schubumluftventil (22 ) vorgesehen ist, der die Hochdruckseite des ersten Verdichters (12 ) mit dessen Niederdruckseite verbindet, und dass ein Übersprechkanal (24 ) vorgesehen ist, der die Hochdruckseite des ersten Verdichters (12 ) mit der Hochdruckseite des zweiten Verdichters (14 ) verbindet. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Übersprechkanal (
24 ) ein zweites Schubumluftventil (26 ) aufweist mit einer ersten Ventilstellung, in der der Übersprechkanal (24 ) geöffnet, und einer zweiten Ventilstellung, in der der Übersprechkanal (24 ) geschlossen ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Verdichter (
12 ,14 ) eine Diagnosevorrichtung aufweist. - Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Diagnosevorrichtungen bei geschlossenen Übersprechkanal (
24 ) eine separate Diagnose der beiden Zylinderbänke ermöglichen. - Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Diagnosevorrichtungen eine On-Board-Diagnose ermöglichen.
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DE102020110761A1 (de) | 2020-04-21 | 2021-10-21 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Antriebsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug mit mindestens einem Verbrennungsmotor, mit mindestens einem Elektromotor und mit einer elektronischen Steuereinheit |
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- 2009-03-31 DE DE102009015672.0A patent/DE102009015672B4/de active Active
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