DE102010011026A1 - Internal combustion engine for use in vehicle i.e. car, has heat exchanger arranged at exhaust gas line in direction of flow of exhaust gas, where compressed fresh air is led through heat exchanger before introduction into turbine - Google Patents

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Abstract

The engine (1) has a compressor (5) arranged in an air intake part (6). The compressor compresses fresh air, which is introduced into an exhaust gas line (4) in a direction of flow of exhaust gas after a discharge passage (7) in a cylinder head (8) and before a turbine (3). A heat exchanger (9) is arranged at the exhaust gas line in the direction of flow of the exhaust gas after the discharge passage and before the turbine, where the compressed fresh air is led through the heat exchanger before introduction into the turbine.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Turbolader mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an internal combustion engine with a turbocharger having the features of the preamble of patent claim 1.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dass konventionelle Aufladesysteme für Brennkraftmaschinen Turbolader zur teilweisen Nutzung der Abgasenthalpie oder mechanisch angetriebene Kompressoren zu verwenden.It is known from the prior art that conventional supercharging systems for internal combustion engines use turbochargers for the partial utilization of the exhaust gas enthalpy or mechanically driven compressors.

Zum allgemeinen Stand der Technik wird hierzu beispielsweise auf die deutsche Offenlegungsschrift DE 32 25 867 A1 hingewiesen. Aus dieser ist eine Brennkraftmaschine mit einem Turbolader bekannt, wobei zwischen der an den Lader angeschlossenen Einlassleitung stromabwärts der Drosselklappe und der in die Turbine mündenden Auslassleitung eine Bypassleitung vorgesehen ist, in der ein Ventil angeordnet ist, welches die Bypassleitung nur dann absperrt, wenn der Abgasdruck in der Auslassleitung den Ladedruck in der Einlassleitung um ein bestimmtes Maß übersteigt und sich eine Verbindung nachteilig auf das Leistungsverhalten der Brennkraftmaschine auswirkt. Unterhalb dieses Druckbereiches ist das Ventil offen und die Verbindung zwischen der Einlassleitung und der Auslassleitung freigegeben. Dadurch kann an den Betriebszustand der Brennkraftmaschine, in welchem der Ladedruck höher ist als der Abgasdruck, Frischgas von der Einlassleitung in die Auslassleitung übertreten und eine selbsttätige Sekundärluftzufuhr erfolgen. Wenn dagegen der Abgasdruck höher ist als der Ladedruck, strömt Abgas von der Auslassleitung in die Einlassleitung über, so dass eine selbsttätige Abgasrückführung stattfindet.For the general state of the art, for example, the German Offenlegungsschrift DE 32 25 867 A1 pointed. For this purpose, an internal combustion engine with a turbocharger is known, wherein a bypass line is provided between the intake line connected to the supercharger downstream of the throttle valve and the outlet line opening into the turbine, in which a valve is arranged which only shuts off the bypass line when the exhaust gas pressure in the exhaust line exceeds the boost pressure in the intake pipe by a certain amount and a connection adversely affects the performance of the internal combustion engine. Below this pressure range, the valve is open and the connection between the inlet line and the outlet line is released. As a result, the operating state of the internal combustion engine in which the boost pressure is higher than the exhaust gas pressure, fresh gas from the inlet line into the outlet line and an automatic secondary air supply occur. In contrast, when the exhaust pressure is higher than the boost pressure, exhaust gas flows from the exhaust passage into the intake passage, so that automatic exhaust gas recirculation takes place.

Weiter ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 198 47 477 A1 eine Brennkraftmaschine mit einem Turbolader bekannt, dessen Turbine in dem Abgasstrang und dessen Verdichter in dem Ansaugstrang angeordnet sind. Bei dieser bekannten Ausgestaltung kann die von dem Verdichter verdichtete Frischluft in Strömungsrichtung des Abgases nach dem Auslasskanal in einem Zylinderkopf und vor der Turbine in den Abgasstrang eingebracht werden. Durch diese Maßnahme ist es möglich, insbesondere bei einem Kraftstoff-Luft-Verhältnis nahe λ = 1 oder höher (mageres Kraftstoff-Luft-Verhältnis) Sekundärluft in den Abgasstrang einzublasen, um eine Sekundäroxidation zu erzielen, wodurch die Abgasemissionen der Brennkraftmaschine deutlich reduziert werden.Next is from the German patent application DE 198 47 477 A1 an internal combustion engine with a turbocharger whose turbine in the exhaust line and the compressor are arranged in the intake manifold. In this known embodiment, the fresh air compressed by the compressor in the flow direction of the exhaust gas can be introduced downstream of the exhaust duct in a cylinder head and upstream of the turbine into the exhaust gas line. By this measure, it is possible, in particular at a fuel-air ratio near λ = 1 or higher (lean air-fuel ratio) to blow secondary air into the exhaust system to achieve a secondary oxidation, whereby the exhaust emissions of the internal combustion engine can be significantly reduced.

Weiter verursacht bei der Abgasturboaufladung die Turbine einen hohen Abgasgegendruck und damit erhebliche Ladungswechselverluste. Dies führt zu hohen Restgasanteilen und damit bei Otto-Brennkraftmaschinen, um eine klopfende Verbrennung zu vermeiden, zu einer ungünstigen späten Zündung. Entsprechend erreichen aufgeladene Brennkraftmaschinen einen schlechten Wirkungsgrad, insbesondere bei hohen Lasten. Der Abgasmassenstrom wird nur zu einem Teil genutzt, da zur Begrenzung des Ladedrucks das o. g. Bypassventil öffnet und das Abgas teilweise ungenutzt an der Abgasturbine vorbeigeleitet wird. Bei unterstöchiometrischer Verbrennung (λ < 1) und bei hoher Brennkraftmaschinenlast wird der Kraftstoff nicht vollständig verbrannt und damit sinkt der Wirkungsgrad des Gesamtsystems nochmals.Furthermore, in turbocharging the turbine causes a high exhaust back pressure and thus considerable charge exchange losses. This leads to high levels of residual gas and thus in Otto internal combustion engines, to avoid knocking combustion, to an unfavorable late ignition. Accordingly, supercharged internal combustion engines achieve poor efficiency, especially at high loads. The exhaust gas mass flow is only partially used because the o. G. Bypass valve opens and the exhaust gas is passed partially unused to the exhaust gas turbine. At stoichiometric combustion (λ <1) and high engine load, the fuel is not completely burned and thus the efficiency of the entire system decreases again.

Bei der mechanischen Aufladung wird die Abgasenthalpie überhaupt nicht genutzt, der Verdichter wird von der Kurbelwelle angetrieben. Damit ist der Wirkungsgrad der mechanischen Aufladung ebenfalls sehr niedrig.During mechanical charging, the exhaust gas enthalpy is not used at all; the compressor is driven by the crankshaft. Thus, the efficiency of mechanical charging is also very low.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Wirkungsgrad einer Brennkraftmaschine mit einem Turbolader zu verbessern.The object of the present invention is to improve the efficiency of an internal combustion engine with a turbocharger.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is solved by the features in the characterizing part of patent claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 beschrieben.Advantageous developments of the invention are described in the subclaims 2 to 5.

Durch die Trennung der einzelnen Zylindergruppen gemäß Patentanspruch 2 wird der Ladungswechsel und somit der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine wesentlich verbessert.By separating the individual cylinder groups according to claim 2, the charge exchange and thus the efficiency of the internal combustion engine is substantially improved.

Die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 3 bewirkt ein sehr schnelles Erreichen der Konvertierungstemperatur der Abgasreinigungsanlage, wie beispielsweise einem Dreiwegekatalysator und bei hohen Massenströmen wird ein Kühlungseffekt für die Abgasreinigungsanlage gegen zu hohe Temperaturen, die zu einer Zerstörung der Abgasreinigungsanlage führen, erzielt.The embodiment according to claim 3 causes a very fast reaching the conversion temperature of the emission control system, such as a three-way catalyst and at high mass flows is a cooling effect for the emission control system against excessive temperatures, which lead to destruction of the emission control system achieved.

Mit der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 4 lässt sich insbesondere das Instationärverhalten der Brennkraftmaschine mit einem Turbolader verbessern.With the embodiment according to claim 4, in particular the instationary behavior of the internal combustion engine with a turbocharger can be improved.

Mit der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 5 ist es möglich, für die in zwei Wärmetauschern komprimierte und aufgeheizte Frischluft jeweils einen einzigen „Scroll” vorzuhalten.With the embodiment according to claim 5, it is possible to maintain a single "scroll" for the fresh air compressed and heated in two heat exchangers.

Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispieles in einer einzigen Figur näher erläutert.In the following the invention with reference to a particularly preferred embodiment is explained in more detail in a single figure.

1 zeigt sehr schematisch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Brennkraftmaschine mit einem Turbolader. 1 shows very schematically an inventive embodiment of an internal combustion engine with a turbocharger.

1 zeigt sehr schematisch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung für eine Brennkraftmaschine 1 mit einem Turbolader 2, bestehend aus einer Turbine 3 und einem in einem Ansaugstrang 6 der Brennkraftmaschine 1 angeordneten Verdichter 5. Weiter weist der Turbolader 2 eine elektrische Maschine 11 auf, die mit dem Verdichter 5 und der Turbine 3 in Wirkverbindung steht und als Generator oder als Antriebsmaschine arbeiten kann, d. h. dass der Verdichter 5 und/oder die Turbine 3 von der elektrischen Maschine 11 anteibbar ist. 1 shows very schematically an embodiment of the invention for an internal combustion engine 1 with a turbocharger 2 consisting of a turbine 3 and one in a suction line 6 the internal combustion engine 1 arranged compressor 5 , Next points the turbocharger 2 an electric machine 11 on that with the compressor 5 and the turbine 3 is operatively connected and can work as a generator or as a prime mover, ie that the compressor 5 and / or the turbine 3 from the electric machine 11 is affordable.

Die von dem Verdichter 5 verdichtete Frischluft wird in den Ansaugstrang 6 gefördert, wobei die Strömungsrichtung der Frischluft jeweils durch Pfeile symbolisch dargestellt ist. Der Ansaugstrang 6 teilt sich nach dem Verdichter 5 in drei Teilansaugstränge 6a, 6b, 6c auf.The of the compressor 5 compressed fresh air is in the intake manifold 6 promoted, wherein the flow direction of the fresh air is represented symbolically by arrows. The intake manifold 6 splits after the compressor 5 in three subducts 6a . 6b . 6c on.

Der erste Teilansaugstrang 6a dient zur Versorgung von symbolisch durch Kreise dargestellte sechs Zylinder 10 mit Frischluft, die einer Verbrennung in den Zylindern 10 zugeführt wird. Die beispielsweise sechs Zylinder 10 sind in einem Zylinderkopf 8, stellvertretend für die Brennkraftmaschine 1 angeordnet. Auf der der Frischluftzuführung abgewandten Seite der Zylinder 10 strömen die Abgase aus den Zylindern 10 in in dem Zylinderkopf 8 angeordnete Auslasskanäle 7, die sich bis zum Abgasstrang 4 erstrecken. Weiter strömen die Abgase nach den Auslasskanälen 7 in den Abgasstrang 4, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel zweiflutig ausgeführt ist, d. h. es sind jeweils 3 Zylinder 10 zu einer ersten Zylindergruppe 10a und einer zweiten Zylindergruppe 10b zusammengefasst. Eine Strömungsrichtung der Abgase ist ebenfalls symbolisch durch Pfeile dargestellt. Danach strömen die Abgase durch den Abgasstrang 4 jeweils in einen Wärmetauscher 9 und weiter in Richtung einer Umgebungsluft. Es können bis zum Erreichen der Umgebungsluft nicht dargestellte Abgasreinigungsanlagen vorgesehen werden.The first partial intake line 6a is used to supply six cylinders symbolically represented by circles 10 with fresh air, which is a combustion in the cylinders 10 is supplied. The example six cylinders 10 are in a cylinder head 8th , representative of the internal combustion engine 1 arranged. On the fresh air supply side facing away from the cylinder 10 the exhaust gases flow out of the cylinders 10 in the cylinder head 8th arranged outlet channels 7 that extends to the exhaust system 4 extend. Furthermore, the exhaust gases flow to the outlet channels 7 in the exhaust system 4 , which is designed in the present embodiment in two columns, that is, there are each 3 cylinders 10 to a first cylinder group 10a and a second cylinder group 10b summarized. A flow direction of the exhaust gases is also symbolically represented by arrows. Thereafter, the exhaust gases flow through the exhaust line 4 each in a heat exchanger 9 and further in the direction of ambient air. It may be provided to reach the ambient air, not shown exhaust gas purification systems.

Der zweite Teilansaugstrang 6b wird für eine sog. Sekundärlufteinblasung genutzt. Hierfür strömt die komprimierte Frischluft durch ein Sekundärluftventil 12 und weiter in den Abgasstrang 4, für jeden Zylinder 10 in Strömungsrichtung des Abgases nach dem Auslasskanal 7. Die Übertrittsstellen der Frischluft in den Abgasstrang 4 sind durch kleine Pünktchen symbolisch dargestellt. In einem anderen Ausführungsbeispiel können die Übertrittsstellen auch im Bereich der Auslasskanäle 7 angeordnet sein. Die Übertrittsstellen befinden sich in diesem Ausführungsbeispiel im Bereich zwischen den Auslasskanälen 7 und den Wärmetauschern 9. Die komprimierte Frischluft wird dem Abgas beigemengt, um bei einer fetten Verbrennung (λ < 1, Kraftstoffüberschuss) eine Nachoxidation der Kohlenwasserstoffe zu erzielen und somit die Rohemissionen der Brennkraftmaschine zu verringern.The second partial intake line 6b is used for a so-called secondary air injection. For this purpose, the compressed fresh air flows through a secondary air valve 12 and further into the exhaust system 4 , for every cylinder 10 in the flow direction of the exhaust gas to the outlet channel 7 , The crossing points of fresh air in the exhaust system 4 are symbolically represented by small dots. In another embodiment, the crossing points may also be in the area of the outlet channels 7 be arranged. The crossing points are in this embodiment in the area between the outlet channels 7 and the heat exchangers 9 , The compressed fresh air is added to the exhaust gas in order to achieve a post combustion oxidation (λ <1, excess fuel) of the hydrocarbons and thus to reduce the raw emissions of the internal combustion engine.

Die dritte Teilansaugstrang 6c ist nach dem Verdichter 5 durch die Wärmetauscher 9 und anschließend in die Turbine 3 geführt.The third partial intake line 6c is after the compressor 5 through the heat exchangers 9 and then into the turbine 3 guided.

Erfindungsgemäß ist hierbei an den Abgasstrang 4 in Strömungsrichtung des Abgases nach dem Auslasskanal 7 und vor der Turbine 3 der Wärmetauscher 9 angeordnet und die verdichtete Frischluft wird vor dem Einbringen in die Turbine 3 durch den Wärmetauscher 9 geleitet. Somit wird die Energie für den Turbolader 2 nur durch die in den Wärmetauschern 9 aufgeheizte Frischluft bereit gestellt. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Systems liegt somit in dem deutlich abgesenkten Abgasgegendruck und diese vorteilhafte Eigenschaft würde gemäß dem Stand der Technik durch die Nachexpansion der Abgase in der Turbine 3 aufgegeben werden.According to the invention here is the exhaust line 4 in the flow direction of the exhaust gas to the outlet channel 7 and in front of the turbine 3 the heat exchanger 9 arranged and the compressed fresh air is before placing in the turbine 3 through the heat exchanger 9 directed. Thus, the energy for the turbocharger 2 only by those in the heat exchangers 9 heated fresh air provided. The advantage of the system according to the invention is thus in the significantly reduced exhaust backpressure and this advantageous feature would according to the prior art by the post-expansion of the exhaust gases in the turbine 3 be abandoned.

Besonders bevorzugt werden die Zylinder 10, wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispieles abgasseitig zu zumindest zwei Zylindergruppen 10a, 10b zusammengefasst, wobei jeweils einer Zylindergruppe 10a, 10b ein eigener Wärmetauscher 9 zugeordnet ist.Particularly preferred are the cylinders 10 as in the present embodiment exhaust side to at least two cylinder groups 10a . 10b summarized, each with a cylinder group 10a . 10b a separate heat exchanger 9 assigned.

In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsvariante ist in den Wärmetauscher 9 eine Abgasreinigungsanlage integriert bzw. der Wärmetauscher 9 ist als Abgasreinigungsanlage ausgelegt, beispielsweise als Dreiwegekatalysator.In a further, particularly preferred embodiment variant is in the heat exchanger 9 integrated an emission control system or the heat exchanger 9 is designed as an exhaust gas purification system, for example as a three-way catalyst.

In diesem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist zumindest der Verdichter 5 von einer elektrischen Maschine 11 antreibbar, wobei die elektrische Maschine 11 sowohl als Generator als auch als Motor betreibbar ist.In this particularly preferred embodiment, at least the compressor 5 from an electric machine 11 drivable, the electric machine 11 is operable both as a generator and as a motor.

Zur weiteren Systemverbesserung kann auch ein Twin-Scroll-Turbolader als Turbolader 2 vorgesehen werden.To further improve the system can also a twin-scroll turbocharger as a turbocharger 2 be provided.

Das erfindungsgemäß vorgeschlagene System beinhaltet somit einen Verdichter 5, zumindest einen Abgaswärmetauscher 9 und eine Turbine 3 sowie eine elektrische Maschine 11, die als Elektromotor oder Generator betreibbar ist. Im Normalbetrieb der Brennkraftmaschine 1 wird die vom Verdichter 5 komprimierte Luft durch den Abgaswärmetauscher 9 geleitet und aufgeheizt. Anschließend wird die Frischluft über die Turbine 3 entspannt. Die dabei frei werdende Arbeit kann verwendet werden, um entweder die Frischluft für die Brennkraftmaschine 1 zu verdichten oder um mit Hilfe der elektrischen Maschine 11 elektrische Leistung zu erzeugen, die beispielsweise mit einem Hybridsystem für einen Fahrzeugantrieb genutzt werden kann.The inventively proposed system thus includes a compressor 5 , at least one exhaust gas heat exchanger 9 and a turbine 3 as well as an electric machine 11 , which is operable as an electric motor or generator. In normal operation of the internal combustion engine 1 gets the from the compressor 5 compressed air through the exhaust gas heat exchanger 9 directed and heated. Subsequently, the fresh air through the turbine 3 relaxed. The released work can be used to either the fresh air for the internal combustion engine 1 to compact or with the help of the electric machine 11 produce electrical power that can be used for example with a hybrid system for a vehicle drive.

Bei unterstöchiometrischer Verbrennung kann ein Teil der verdichteten Frischluft in den Abgasstrang 4 geleitet werden zur Nachoxidation und Steigerung der Abgastemperatur, um die Abgasenthalpie möglichst vollständig zu nutzen. In substoichiometric combustion, a portion of the compressed fresh air in the exhaust system 4 are passed to post-oxidation and increase the exhaust gas temperature in order to use the exhaust enthalpy as completely as possible.

Der Wärmetauscher 9 kann bevorzugt als Katalysator ausgeführt werden und beim Brennkraftmaschinenwarmlauf kann der Verdichter 5 abgeschaltet werden, wodurch der Katalysator thermisch isoliert wird und schneller seine Betriebstemperatur erreicht. Es können, wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, auch mehrere Wärmetauscher verwendet werden, um einzelne Zylindergruppen 10a, 10b zu trennen im Interesse eines ungestörten Ladungswechsels zur Verbesserung des Wirkungsgrades der Brennkraftmaschine 1. Im Falle einer vierzylindrigen Brennkraftmaschine 1 können beispielsweise Zylindergruppen 10a, 10b mit jeweils zwei Zylindern gebildet werden.The heat exchanger 9 can preferably be carried out as a catalyst and during engine warm-up, the compressor 5 be turned off, whereby the catalyst is thermally insulated and reaches its operating temperature faster. As in the present embodiment, a plurality of heat exchangers may also be used to form individual cylinder groups 10a . 10b to be separated in the interest of undisturbed charge exchange to improve the efficiency of the internal combustion engine 1 , In the case of a four-cylinder internal combustion engine 1 can, for example, cylinder groups 10a . 10b each formed with two cylinders.

Mit der elektrischen Maschine 11 kann das System im Instationärbetrieb angetrieben und hochgefahren werden. Sobald der gewünschte Ladedruck erreicht ist, kann die elektrische Maschine 11 als Generator die Überschussenergie abnehmen und die elektrische Energie dem Gesamtfahrzeug zur Verfügung stellen.With the electric machine 11 The system can be powered and started up in transient operation. Once the desired boost pressure is reached, the electric machine 11 As a generator, take the surplus energy and provide the electrical energy to the entire vehicle.

Zusammenfassung der erfindungsgemäßen Vorteile:Summary of the advantages according to the invention:

Das beschriebene System verursacht einen erheblich geringeren Abgasgegendruck als eine konventionelle Abgasturboaufladung und somit geringere Ladungswechselverluste. Der geringere Abgasgegendruck verringert bei der Otto-Brennkraftmaschine 1 die Neigung zu klopfender Verbrennung und ermöglicht in vorteilhafter Weise frühere Zündwinkel, wodurch der Verbrennungswirkungsgrad steigt. Der vorzugsweise als Katalysator ausgeführte Wärmetauscher 9 kann dichter am Zylinderkopf 8 angeordnet werden als bei einer konventionellen Abgasturboaufladung, bei der der Katalysator nach dem Turbolader 2 eingebaut ist. Damit kann der Katalysator schneller anspringen, d. h. seine Betriebstemperatur erreichen und die mit Nachteilen im Wirkungsgrad verbundene Katalysatorheizphase lässt sich reduzieren. Bei hohem Abgasdurchsatz wird der Katalysator durch die komprimierte Frischluft gekühlt und die gesamte Abgasanlage ist thermisch geringer belastet. Damit sind aufwändige Kompensatoren und Dichtsysteme für den Abgasstrang 4 in vorteilhafter Weise überflüssig.The system described causes a significantly lower exhaust gas back pressure than a conventional exhaust gas turbocharger and thus lower gas exchange losses. The lower exhaust back pressure reduces in the Otto internal combustion engine 1 the tendency for knocking combustion and advantageously allows earlier firing angles, thereby increasing combustion efficiency. The preferably designed as a catalyst heat exchanger 9 can be closer to the cylinder head 8th be arranged as in a conventional exhaust turbocharger, in which the catalyst after the turbocharger 2 is installed. Thus, the catalyst can start faster, ie reach its operating temperature and the catalyst heating phase associated with disadvantages in the efficiency can be reduced. At high exhaust gas flow rate, the catalyst is cooled by the compressed fresh air and the entire exhaust system is thermally less burdened. This makes complex compensators and sealing systems for the exhaust system 4 advantageously superfluous.

Durch die dem Abgassystem zugeführte Sekundärluft bei unterstöchiometrischer Verbrennung, z. B. im Vollastbetrieb, wird die Abgasenthalpie durch Nachoxidation von unverbrannten Kohlenwasserstoffen (HC) und somit Anhebung der Abgastemperatur möglichst vollständig genutzt. Ein Bypassventil (Wastegate) ist in vorteilhafter Weise nicht erforderlich, d. h. das Wastegate kann entfallen, da die Überschussleistung der Turbine 3 durch die elektrische Maschine 11 abgenommen wird.By the exhaust system supplied secondary air at substoichiometric combustion, z. B. at full load, the exhaust enthalpy is fully utilized by post-oxidation of unburned hydrocarbons (HC) and thus raising the exhaust gas temperature as fully as possible. A bypass valve (wastegate) is not required in an advantageous manner, ie the wastegate can be omitted, since the surplus power of the turbine 3 through the electric machine 11 is removed.

Durch die Aufteilung in mehrere getrennte Wärmetauscher 9 können die Zylindergruppen 10a, 10b abgasseitig getrennt werden, was bei der konventionellen Abgasturboaufladung immer nur mit größerem Aufwand möglich ist. Durch diese Maßnahme können auch mehrere Turbolader 2 oder ein Twin-Scroll-Turbolader Verwendung finden.By dividing it into several separate heat exchangers 9 can the cylinder groups 10a . 10b be separated on the exhaust side, which is always possible only with great effort in the conventional turbocharger. By this measure can also several turbochargers 2 or use a twin-scroll turbocharger.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
22
Turboladerturbocharger
33
Turbineturbine
44
Abgasstrangexhaust gas line
55
Verdichtercompressor
66
Ansaugstrangintake line
6a6a
erster Teilansaugstrangfirst partial intake line
6b6b
zweiter Teilansaugstrangsecond partial suction line
6c6c
dritter Teilansaugstrangthird partial suction line
77
Auslasskanalexhaust port
88th
Zylinderkopfcylinder head
99
Wärmetauscherheat exchangers
1010
Zylindercylinder
10a10a
Zylindergruppecylinder group
10b10b
Zylindergruppecylinder group
1111
elektrische Maschineelectric machine
1212
SekundärluftventilSecondary air valve

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 3225867 A1 [0003] DE 3225867 A1 [0003]
  • DE 19847477 A1 [0004] DE 19847477 A1 [0004]

Claims (5)

Brennkraftmaschine (1) mit einem Turbolader (2), bestehend aus einer Turbine (3) und einem in einem Ansaugstrang (6) der Brennkraftmaschine (1) angeordneten Verdichter (5), wobei von dem Verdichter (5) verdichtete Frischluft in Strömungsrichtung eines Abgases nach einem Auslasskanal (7) in einem Zylinderkopf (8) der Brennkraftmaschine (1) und vor der Turbine (3) in den Abgasstrang (4) einbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass an den Abgasstrang (4) in Strömungsrichtung des Abgases nach dem Auslasskanal (7) und vor der Turbine (3) ein Wärmetauscher (9) angeordnet ist und wobei die verdichtete Frischluft vor dem Einbringen in die Turbine (3) durch den Wärmetauscher (9) leitbar ist.Internal combustion engine ( 1 ) with a turbocharger ( 2 ), consisting of a turbine ( 3 ) and one in a suction line ( 6 ) of the internal combustion engine ( 1 ) arranged compressors ( 5 ), wherein from the compressor ( 5 ) compressed fresh air in the flow direction of an exhaust gas to an outlet channel ( 7 ) in a cylinder head ( 8th ) of the internal combustion engine ( 1 ) and in front of the turbine ( 3 ) in the exhaust line ( 4 ) can be introduced, characterized in that the exhaust line ( 4 ) in the flow direction of the exhaust gas to the outlet channel ( 7 ) and in front of the turbine ( 3 ) a heat exchanger ( 9 ) and wherein the compressed fresh air before introduction into the turbine ( 3 ) through the heat exchanger ( 9 ) is conductive. Brennkraftmaschine nach Patentanspruch 1, wobei die Brennkraftmaschine (1) mehrere Zylinder (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder (10) abgasseitig zu zumindest zwei Zylindergruppen (10a, 10b) zusammengefasst sind und je Zylindergruppe (10a, 10b) ein Wärmetauscher (9) zugeordnet ist.Internal combustion engine according to claim 1, wherein the internal combustion engine ( 1 ) several cylinders ( 10 ), characterized in that the cylinders ( 10 ) on the exhaust side to at least two cylinder groups ( 10a . 10b ) and per cylinder group ( 10a . 10b ) a heat exchanger ( 9 ) assigned. Brennkraftmaschine nach einem der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den Wärmetauscher (9) eine Abgasreinigungsanlage integriert ist.Internal combustion engine according to one of the claims 1 or 2, characterized in that in the heat exchanger ( 9 ) an emission control system is integrated. Brennkraftmaschine nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Verdichter (5) von einer elektrischen Maschine (11) antreibbar ist.Internal combustion engine according to one of the claims 1 to 3, characterized in that at least the compressor ( 5 ) of an electric machine ( 11 ) is drivable. Brennkraftmaschine nach einem der Patentansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Turbolader (2) ein Twin-Scroll-Turbolader ist.Internal combustion engine according to one of the claims 2 to 4 , characterized in that the turbocharger ( 2 ) is a twin-scroll turbocharger.
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