DE102012207617A1

DE102012207617A1 - Abgasbypass-System für einen turbogeladenen Motor mit dedizierter Abgasrückführung

Info

Publication number: DE102012207617A1
Application number: DE102012207617A
Authority: DE
Inventors: Alan W. Hayman; Rodney E. Baker
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-05-10
Filing date: 2012-05-08
Publication date: 2012-11-15
Anticipated expiration: 2032-05-09
Also published as: US20120285163A1; DE102012207617B4; CN102777289A; CN102777289B; US8539768B2

Abstract

Eine Turboladerbaugruppe für einen Verbrennungsmotor umfasst ein Bypassventil zum Steuern einer Strömung von Abgas von einer zweiten Gruppe von Auslasskanälen einer Zylinderkopfbaugruppe. Wenn das Bypassventil in einer offenen Stellung angeordnet ist, lässt es ein Vereinen von Abgas von der zweiten Gruppe von Auslasskanälen mit Abgas von einer ersten Gruppe von Auslasskanälen zu, um eine Turbine der Turboladerbaugruppe zu drehen. Wenn das Bypassventil in einer geschlossenen Stellung angeordnet ist, zwingt es das Abgas von der zweiten Gruppe von Auslasskanälen durch einen Abgasrückführungs(AGR)-Kanal zu einem Ansaugkrümmer, um ein dediziertes AGR-System zu bilden.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft allgemein einen Verbrennungsmotor mit einer Turboladerbaugruppe und einem Abgasrückführungssystem zum selektiven Rückführen von Abgas von dedizierten AGR-Zylindern des Motors zu einem Ansaugkrümmer.
HINTERGRUND
Verbrennungsmotoren können Abgas von einem oder mehreren dedizierten Zylindern zu einem Ansaugkrümmer rückführen, was typischerweise als Abgasrückführung (AGR) bezeichnet wird, um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit des Fahrzeugs zu verbessern und/oder Motoremissionen zu reduzieren. Ferner umfassen Verbrennungsmotoren häufig eine Turboladerbaugruppe. Die Turboladerbaugruppe nutzt die Abgasströmung, um eine Turbine zu drehen, die wiederum einen Kompressor antreibt, der die Verbrennungsluft verdichtet, die dem Ansaugkrümmer geliefert wird. Wenn das Abgas von einer vorbestimmten Anzahl der Zylinder des Verbrennungsmotors dem Ansaugkrümmer für AGR-Zwecke dediziert zugeführt wird, wodurch die Turboladerbaugruppe umgangen wird, wird der der Turbine zur Verfügung stehende Durchsatz des Abgases verringert, was die maximale Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors reduziert.
ZUSAMMENFASSUNG
Es wird ein Verbrennungsmotor für ein Fahrzeug vorgesehen. Der Verbrennungsmotor umfasst eine Zylinderkopfbaugruppe, die eine erste Gruppe von Auslasskanälen und eine zweite Gruppe von Auslasskanälen ausbildet. An der Zylinderkopfbaugruppe ist ein Abgaskrümmer angebracht. Der Abgaskrümmer umfasst eine erste Gruppe von Durchgangen, die mit der ersten Gruppe von Auslasskanälen in Fluidverbindung stehen. Die erste Gruppe von Durchgängen bildet einen ersten Ausgang aus. Die erste Gruppe von Durchgängen ist zum Leiten von Abgas von der ersten Gruppe von Auslasskanälen zu dem ersten Ausgang ausgelegt. Der Abgaskrümmer umfasst weiterhin eine zweite Gruppe von Durchgangen, die mit der zweiten Gruppe von Auslasskanälen in Fluidverbindung stehen. Die zweite Gruppe von Durchgangen bildet einen zweiten Ausgang aus. Die zweite Gruppe von Durchgängen ist zum Leiten von Abgas von der zweiten Gruppe von Auslasskanälen zu dem zweiten Ausgang ausgelegt. Der Abgaskrümmer umfasst weiterhin einen AGR-Bypassdurchlass, der mit der zweiten Gruppe von Durchgängen und dem zweiten Ausgang in Fluidverbindung steht. Der AGR-Bypassdurchlass bildet einen Bypassausgang aus. Der AGR-Bypassdurchlass ist zum Leiten von Abgas von der zweiten Gruppe von Durchgängen zu dem Bypassausgang ausgelegt. Der Verbrennungsmotor umfasst weiterhin eine Turboladerbaugruppe, die an dem Abgaskrümmer angebracht ist. Die Turboladerbaugruppe umfasst ein Gehäuse, das eine Turbine lagert. Das Gehäuse bildet einen ersten Einlass, der mit dem ersten Ausgang in Fluidverbindung steht, und einen Turbinendurchlass, der den ersten Einlass und die Turbine in Fluidverbindung miteinander verbindet, aus. Der Turbinendurchlass ist zum Leiten von Abgas von dem ersten Einlass zu der Turbine ausgelegt. Das Gehäuse der Turboladerbaugruppe bildet weiterhin einen zweiten Einlass und einen Gehäuse-Bypassdurchlass aus. Der zweite Einlass steht mit dem zweiten Ausgang in Fluidverbindung. Der Gehäuse-Bypassdurchlass verbindet den zweiten Einlass und den Turbinendurchlass miteinander in Fluidverbindung. Der Gehäuse-Bypassdurchlass ist zum Leiten von Abgas von dem zweiten Einlass zu dem Turbinendurchlass ausgelegt. Die Turboladerbaugruppe umfasst ein von dem Gehäuse gelagertes Bypassventil. Das Bypassventil ist in dem Gehäuse-Bypassdurchlass angeordnet. Das Bypassventil ist zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung bewegbar. In der offenen Stellung ist das Bypassventil zum Zulassen einer Abgasströmung durch den Gehäuse-Bypassdurchlass ausgelegt. In der geschlossenen Stellung ist das Bypassventil zum Sperren der Abgasströmung durch den Gehäuse-Bypassdurchlass ausgelegt.
Es wird auch ein Abgasrückführungssystem für einen Verbrennungsmotor vorgesehen. Das Abgasrückführungssystem umfasst einen Abgaskrümmer. Der Abgaskrümmer umfasst eine erste Gruppe von Durchgangen, die sich vereinen, um einen ersten Ausgang auszubilden. Die erste Gruppe von Durchgangen ist zum Leiten von Abgas von einer ersten Gruppe von Auslasskanälen zu dem ersten Ausgang ausgelegt. Der Abgaskrümmer umfasst weiterhin eine zweite Gruppe von Durchgangen, die sich vereinen, um einen zweiten Ausgang auszubilden. Die zweite Gruppe von Durchgängen ist zum Leiten von Abgas von einer zweiten Gruppe von Auslasskanälen zu dem zweiten Ausgang ausgelegt. Der Abgaskrümmer umfasst weiterhin einen AGR-Bypassdurchlass, der mit der zweiten Gruppe von Durchgangen und dem zweiten Ausgang in Fluidverbindung steht. Der AGR-Bypassdurchlass bildet einen Bypassausgang aus. Der AGR-Bypassdurchlass ist zum Leiten von Abgas von der zweiten Gruppe von Durchgängen zu dem Bypassausgang ausgelegt. Das Abgasrückführungssystem umfasst weiterhin eine Turboladerbaugruppe, die an dem Abgaskrümmer angebracht ist. Die Turboladerbaugruppe umfasst ein Gehäuse, das eine Turbine lagert. Das Gehäuse bildet einen ersten Einlass, der mit dem ersten Ausgang in Fluidverbindung steht, und einen Turbinendurchlass, der den ersten Einlass und die Turbine in Fluidverbindung miteinander verbindet, aus. Der Turbinendurchlass ist zum Leiten von Abgas von dem ersten Einlass zu der Turbine ausgelegt. Das Gehäuse der Turboladerbaugruppe bildet weiterhin einen zweiten Einlass und einen Gehäuse-Bypassdurchlass aus. Der zweite Einlass steht mit dem zweiten Ausgang in Fluidverbindung. Der Gehäuse-Bypassdurchlass verbindet den zweiten Einlass und den Turbinendurchlass miteinander in Fluidverbindung. Der Gehäuse-Bypassdurchlass ist zum Leiten von Abgas von dem zweiten Einlass zu dem Turbinendurchlass ausgelegt. Die Turboladerbaugruppe umfasst ein Bypassventil, das von dem Gehäuse gelagert wird. Das Bypassventil ist in dem Gehäuse-Bypassdurchlass angeordnet. Das Bypassventil ist zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung bewegbar. Das Bypassventil ist zum Zulassen einer Abgasströmung durch den Gehäuse-Bypassdurchlass ausgelegt, wenn es sich in der offenen Stellung befindet. Das Bypassventil ist zum Sperren der Abgasströmung durch den Gehäuse-Bypassdurchlass ausgelegt, wenn es sich in der geschlossenen Stellung befindet. Das Abgasrückführungssystem umfasst weiterhin einen AGR-Durchlass. Der AGR-Durchlass ist an dem Abgaskrümmer angebracht und steht mit dem Bypassausgang in Fluidverbindung. Der AGR-Durchlass ist zum Leiten von Abgas von dem Bypassausgang zu einem Ansaugkrümmer ausgelegt. In dem AGR-Durchlass ist ein AGR-Steuerventil angeordnet. Das AGR-Steuerventil ist zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung bewegbar. Das AGR-Steuerventil ist zum Zulassen einer Abgasströmung durch den AGR-Durchlass ausgelegt, wenn es sich in der offenen Stellung befindet. Das AGR-Steuerventil ist zum Sperren der Abgasströmung durch den AGR-Durchlass ausgelegt, wenn es sich in der geschlossenen Stellung befindet.
Es wird auch eine Turboladerbaugruppe für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs vorgesehen. Die Turboladerbaugruppe umfasst eine Turbine und einen durch die Turbine angetriebenen Kompressor. Ein Gehäuse lagert die Turbine und den Kompressor. Das Gehäuse bildet einen ersten Einlass und einen Turbinendurchlass aus. Der erste Einlass ist zum Aufnehmen einer Abgasströmung von einer ersten Gruppe von Auslasskanälen ausgelegt. Der Turbinendurchlass verbindet den ersten Einlass und die Turbine miteinander in Fluidverbindung. Der Turbinendurchlass ist zum Leiten von Abgas von dem ersten Einlass zu der Turbine ausgelegt. Das Gehäuse bildet weiterhin einen zweiten Einlass und einen Gehäuse-Bypassdurchlass aus. Der zweite Einlass ist zum Aufnehmen einer Abgasströmung von einer zweiten Gruppe von Auslasskanälen ausgelegt. Der Gehäuse-Bypassdurchlass verbindet den zweiten Einlass und den Turbinendurchlass miteinander in Fluidverbindung. Der Gehäuse-Bypassdurchlass ist zum Leiten von Abgas von dem zweiten Einlass zu dem Turbinendurchlass ausgelegt. Die Turboladerbaugruppe umfasst weiterhin ein Bypassventil, das von dem Gehäuse gelagert und in dem Gehäuse-Bypassdurchlass angeordnet ist. Das Bypassventil ist zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung bewegbar. Das Bypassventil ist zum Zulassen einer Abgasströmung durch den Gehäuse-Bypassdurchlass ausgelegt, wenn es sich in der offenen Stellung befindet. Das Bypassventil ist zum Sperren der Abgasströmung durch den Gehäuse-Bypassdurchlass ausgelegt, wenn es sich in der geschlossenen Stellung befindet.
Demgemäß steuert das Bypassventil die Abgasströmung von der zweiten Gruppe von Auslasskanälen zu der Turbine. Wenn es geschlossen ist, zwingt das Bypassventil das Abgas von der zweiten Gruppe von Auslasskanälen durch den AGR-Durchlass, der das Abgas zu dem Ansaugkrümmer leitet, wodurch dedizierte AGR-Zylinder gebildet werden, um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu verbessern und Motoremissionen zu reduzieren. Wenn maximale Leistung erforderlich ist, wird das Bypassventil geöffnet, um das Abgas von der zweiten Gruppe von Auslasskanälen auch in den Turbinendurchlass strömen zu lassen, um die Turbine anzutreiben.
Die obigen Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Ausführungsarten der Erfindung, wenn diese in Verbindung mit den Begleitzeichnungen genommen wird, leicht deutlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Perspektivansicht eines Verbrennungsmotors.
2 ist eine schematische Perspektivansicht des Verbrennungsmotors, teils in Explosionsdarstellung.
3 ist eine schematische Draufsicht auf einen Abgaskrümmer.
4 ist eine schematische Perspektivansicht eines Gehäuses einer Turboladerbaugruppe.
5 ist eine schematische Perspektivansicht des Gehäuses der Turboladerbaugruppe.
EINGEHENDE BESCHREIBUNG
Der Durchschnittsfachmann wird erkennen, dass Begriffe wie ”oberhalb”, ”unterhalb”, ”nach oben”, ”nach unten”, ”oben”, ”unten” etc. zur Beschreibung der Figuren verwendet werden und nicht Einschränkungen des durch die beigefügten Ansprüche dargelegten Schutzumfangs der Erfindung darstellen.
Unter Bezugnahme auf die Figuren, bei denen gleiche Ziffern in den gesamten mehreren Ansichten gleiche Teile bezeichnen, ist bei 20 ein Verbrennungsmotor allgemein gezeigt. Der Verbrennungsmotor 20 ist für ein Fahrzeug bestimmt und kann einen Dieselmotor oder einen Benzinmotor umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt. Der in den Figuren dargestellte Verbrennungsmotor 20 umfasst einen Vierzylinder-Reihenmotor. Es versteht sich aber, dass der Verbrennungsmotor 20 eine beliebige geeignete Größe und/oder Konfiguration eines Motors umfassen kann, einschließlich aber nicht ausschließlich eines Sechszylinder-Reihenmotors, eine Sechszylinder-V-Motors oder eines Achtzylinder-V-Motors.
Unter Bezugnahme auf 1 und 2 umfasst der Verbrennungsmotor 20 eine Zylinderkopfbaugruppe 22. Die Zylinderkopfbaugruppe 22 ist an einem (nicht gezeigten) Block angebracht. Wie bekannt ist, bildet der Block mehrere Zylinder aus. Die Zylinderkopfbaugruppe 22 bildet mehrere Auslasskanäle 24 aus, wobei einer der Auslasskanäle 24 mit einem der Zylinder des Blocks zum Ablassen von Abgas nach der Verbrennung in Fluidverbindung steht. Die mehreren Auslasskanäle 24 umfassen eine erste Gruppe von Auslasskanälen 26 und eine zweite Gruppe von Auslasskanälen 28.
Unter Bezugnahme auf 2 können die erste Gruppe von Auslasskanälen 26 und die zweite Gruppe von Auslasskanälen 28 jeweils eine vorab festgelegte Anzahl von Auslasskanälen 24 umfassen. Wenn der in den Figuren dargestellte Verbrennungsmotor den Vierzylinder-Reihenmotor umfasst, ist die Gesamtzahl an Auslasskanälen 24 gleich vier, um den vier Zylindern des Blocks zu entsprechen. Vorzugsweise ist die vorab festgelegte Anzahl an Auslasskanälen 24 in der ersten Gruppe von Auslasskanälen 26 gleich der vorab festgelegten Anzahl an Auslasskanälen 24 in der zweiten Gruppe von Auslasskanälen 28. Wie gezeigt umfasst die erste Gruppe von Auslasskanälen 26 zwei Auslasskanäle 24, und die zweite Gruppe von Auslasskanälen 28 umfasst zwei Auslasskanäle 24. Die Verteilung von Auslasskanälen 24 zwischen der ersten Gruppe von Auslasskanälen 26 und der zweiten Gruppe von Auslasskanälen 28 kann aber von der hierin gezeigten und beschriebenen abweichen. Zum Beispiel kann die erste Gruppe von Auslasskanälen 26 einen Auslasskanal 24 umfassen und die zweite Gruppe von Auslasskanälen 28 kann drei Auslasskanäle 24 umfassen.
Die erste Gruppe von Auslasskanälen 26 können als arbeitende Auslasskanäle bezeichnet werden, da das durch die erste Gruppe von Auslasskanälen 26 abgelassene Abgas verwendet wird, um eine Turbine 54 einer Turboladerbaugruppe 34 zu drehen, was nachstehend näher beschrieben wird. Die zweite Gruppe von Auslasskanälen 28 können als dedizierte Abgasrückführungs(AGR)-Auslasskanäle bezeichnet werden, da das durch die zweite Gruppe von Auslasskanälen 28 abgelassene Abgas selektiv zu einem Ansaugkrümmer 50 geleitet werden kann, um ein dediziertes AGR-System 30 für den Verbrennungsmotor 20 zu bilden, was nachstehend näher beschrieben wird.
Das dedizierte AGR-System 30 umfasst einen Abgaskrümmer 32 und die Turboladerbaugruppe 34. An der Zylinderkopfbaugruppe 22 ist der Abgaskrümmer 32 angebracht. Der Abgaskrümmer 32 umfasst eine erste Gruppe von Durchgängen 36 und eine zweite Gruppe von Durchgängen 38. Die erste Gruppe von Durchgängen 36 steht mit der ersten Gruppe von Auslasskanälen 26 in Fluidverbindung. Alle der ersten Gruppe von Durchgängen 36 verbinden sich miteinander, um einen ersten Ausgang 40 auszubilden. Die erste Gruppe von Durchgängen 36 leitet Abgas von der ersten Gruppe von Auslasskanälen 26 zu dem ersten Ausgang 40. Die zweite Gruppe von Durchgängen 38 steht mit der zweiten Gruppe von Auslasskanälen 28 in Fluidverbindung. Alle der zweiten Gruppe von Durchgängen 38 verbinden sich miteinander, um einen zweiten Ausgang 42 auszubilden. Die zweite Gruppe von Durchgängen 38 ist zum Leiten von Abgas von der zweiten Gruppe von Auslasskanälen 28 zu dem zweiten Ausgang 42 ausgelegt.
Unter Bezugnahme auf 3 bildet der Abgaskrümmer 32 weiterhin einen AGR-Bypassdurchlass 44 aus. Der AGR-Bypassdurchlass 44 steht mit der zweiten Gruppe von Durchgängen 38 und dem zweiten Ausgang 42 in Fluidverbindung. Der AGR-Bypassdurchlass 44 bildet einen Bypassausgang 46 zum Ablassen von Abgas von dem Abgaskrümmer 32 aus. Der AGR-Bypassdurchlass 44 ist zum Leiten von Abgas von der zweiten Gruppe von Durchgängen 38 zu dem Bypassausgang 46 ausgelegt.
Unter Bezugnahme auf 2 und 3 umfasst das dedizierte AGR-System 30 weiterhin einen AGR-Durchlass 48. Der AGR-Durchlass 48 ist an dem Abgaskrümmer 32 angebracht und steht mit dem Bypassausgang 46 des Abgaskrümmers 32 in Fluidverbindung. Der AGR-Durchlass 48 ist zum Leiten von Abgas von dem Bypassausgang 46 zu einem Ansaugkrümmer 50 ausgelegt.
Unter Bezugnahme auf 1 umfasst die Turboladerbaugruppe 34 ein Gehäuse 52, eine Turbine 54 und einen Kompressor 56. Das Gehäuse 52 lagert die Turbine 54 und den Kompressor 56. Der Kompressor 56 wird von der Turbine 54 angetrieben, und die Turbine 54 wird von einer Strömung eines Abgases, das an der Turbine 54 vorbei zirkuliert, angetrieben oder gedreht. Die Turbine 54 und/oder der Kompressor 56 arbeiten zusammen, um Verbrennungsluft für den Verbrennungsmotor 20 zu verdichten, wie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Daher wird der spezifische Betrieb der Turbine 54 und/oder des Kompressors 56 hierin nicht näher beschrieben.
Unter Bezugnahme auf 4 und 5 bildet das Gehäuse 52 einen ersten Einlass 58, einen zweiten Einlass 60, einen Turbinendurchlass 62 und einen Gehäuse-Bypassdurchlass 64 aus. Der erste Einlass 58 steht mit dem ersten Ausgang 40 des Abgaskrümmers 32 in Fluidverbindung. Der Turbinendurchlass 62 verbindet den ersten Einlass 58 und die Turbine 54 miteinander in Fluidverbindung. Der Turbinendurchlass 62 leitet Abgas von dem ersten Einlass 58 zu der Turbine 54. Daher strömt das durch die erste Gruppe von Auslasskanälen 26 abgelassene Abgas durch die erste Gruppe von Durchgängen 36, den ersten Ausgang 40, den ersten Einlass 58, den Turbinendurchlass 62 und durch die Turbine 54, um die Turbine 54 anzutreiben. Demgemäß steht das Abgas von der ersten Gruppe von Auslasskanälen 26 der Turbine 54 immer zur Verfügung, um die Turbine 54 anzutreiben. Der zweite Einlass 60 steht mit dem zweiten Ausgang 42 des Abgaskrümmers 32 in Fluidverbindung. Der Gehäuse-Bypassdurchlass 64 verbindet den zweiten Einlass 60 und den Turbinendurchlass 62 miteinander in Fluidverbindung. Der Gehäuse-Bypassdurchlass 64 leitet Abgas von dem zweiten Einlass 60 zu dem Turbinendurchlass 62.
Die Turboladerbaugruppe 34 umfasst weiterhin ein Bypassventil 66. Das Bypassventil 66 wird von dem Gehäuse 52 gelagert und ist in dem Gehäuse-Bypassdurchlass 64 angeordnet. Das Bypassventil 66 ist zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung bewegbar. Unter Bezugnahme auf 4 ist die offene Stellung des Bypassventils 66 bei 68 mit durchgehenden Linien gezeigt, und die geschlossene Stellung des Bypassventils ist bei 70 in Phantomdarstellung gezeigt. Wenn sich das Bypassventil 66 in der offenen Stellung befindet, ermöglicht es eine Abgasströmung durch den Gehäuse-Bypassdurchlass 64 und in den Turbinendurchlass 62. Wenn sich das Bypassventil 66 in der offenen Stellung befindet, strömt demgemäß das durch die zweite Gruppe von Auslasskanälen 28 abgelassene Abgas durch die zweite Gruppe von Durchgangen 38, den zweiten Ausgang 42, den zweiten Einlass 60, den Gehäuse-Bypassdurchlass 64 und in den Turbinendurchlass 62, um die Turbine 54 anzutreiben. Wenn daher das Bypassventil 66 in der offenen Stellung angeordnet ist, wird zusätzlich zu dem Abgas von der ersten Gruppe von Auslasskanälen 26 das Abgas von der zweiten Gruppe von Auslasskanälen 28 zur Verfügung gestellt, um die Turbine 54 anzutreiben. Wenn sich das Bypassventil 66 in der geschlossenen Stellung befindet, ist es ausgelegt, um die Abgasströmung durch den Gehäuse-Bypassdurchlass 64 zu sperren, was nur das Abgas von der ersten Gruppe von Auslasskanälen 26 übrig lässt, um die Turbine 54 anzutreiben. Das Verhindern des Eindringens der Abgasströmung von der zweiten Gruppe von Auslasskanälen 28 in den Turbinendurchlass 62 zwingt das Abgas von der zweiten Gruppe von Auslasskanälen 28 durch den AGR-Bypassdurchlass 44, der durch den Abgaskrümmer 32 ausgebildet ist, und durch den Bypassausgang 46 in den AGR-Durchlass 48. Wenn demgemäß das Bypassventil 66 in der geschlossenen Stellung angeordnet ist, wird das Abgas von der zweiten Gruppe von Auslasskanälen 28 dem Ansaugkrümmer 50 geliefert, um das dedizierte AGR-System 30 herzustellen.
Wie gezeigt umfasst das Bypassventil 66 eine Klappe 72, die an dem Gehäuse 52 drehbar montiert ist. Die Klappe 72 ist um eine Drehachse 74 drehbar, um die offene Stellung und die geschlossene Stellung des Bypassventils 66 auszubilden. Mit der Klappe 72 ist ein Hebel 76 gekoppelt, um die Klappe 72 um die Drehachse 74 zu drehen. Ein in 1 und 2 gezeigter Aktor 78 ist mit dem Hebel 76 gekoppelt. Der Aktor 78 bewegt den Hebel 76, um die Klappe 72 zwischen der offenen Stellung und der geschlossenen Stellung zu steuern, d. h. zu drehen. Der Aktor 78 kann eine beliebige Art und/oder Ausführung eines Aktors 78 umfassen, einschließlich aber nicht ausschließlich eines Unterdruckaktors 78, eines Hydraulikaktors 78 oder eines elektrischen Aktors 78. Der Aktor 78 sieht eine linere Bewegung des Hebels 76 vor, die von der Drehachse 74 versetzt ist, wodurch der Hebel 76 veranlasst wird, um die Drehachse 74 zu drehen, was wiederum die Klappe 72 dreht. Es versteht sich, dass das Bypassventil 66 eine andere Art und/oder Ausführung von Ventil umfassen kann, die hierin nicht gezeigt und beschrieben ist und die eine Fluidverbindung zwischen dem zweiten Einlass 60 und dem Turbinendurchlass 62 öffnen und schließen kann.
Wie in 1 und 2 gezeigt kann das dedizierte AGR-System 30 weiterhin ein AGR-Steuerventil 80 umfassen. Das AGR-Steuerventil 80 ist in dem AGR-Durchlass 48 angeordnet und ist zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung bewegbar. In der offenen Stellung ist das AGR-Steuerventil 80 ausgelegt, um eine Strömung von Abgas durch den AGR-Durchlass 48 zuzulassen. In der geschlossenen Stellung ist das AGR-Steuerventil 80 ausgelegt, um die Strömung von Abgas durch den AGR-Durchlass 48 zu sperren. Das AGR-Steuerventil 80 arbeitet zusammenwirkend mit dem Bypassventil 66, um die Strömung von Abgas durch das dedizierte AGR-System 30 zu steuern. Das AGR-Steuerventil 80 ist demgemäß in der offenen Stellung angeordnet, wenn das Bypassventil 66 in der geschlossenen Stellung angeordnet ist, so dass, wenn das Bypassventil 66 geschlossen ist, um Abgas durch den AGR-Durchlass 48 zu zwingen, das AGR-Steuerventil 80 offen ist, um das Abgas dadurch strömen zu lassen. Das AGR-Steuerventil 80 ist in der geschlossenen Stellung angeordnet, wenn das Bypassventil 66 in der offenen Stellung angeordnet ist, so dass, wenn das Bypassventil 66 offen ist, um Abgas in den Turbinendurchlass 62 strömen zu lassen, das AGR-Steuerventil 80 geschlossen ist, um ein Strömen des Abgases durch den AGR-Durchlass 48 und in den Ansaugkrümmer 50 zu verhindern, wodurch das Abgas durch das Bypassventil 66 und in den Turbinendurchlass 62 gezwungen wird.
Das Bypassventil 66 kann eine variable Zwischenstellung umfassen. Die variable Zwischenstellung kann eine beliebige Stellung des Bypassventils 66 umfassen, die zwischen der offenen Stellung und der geschlossenen Stellung des Bypassventils 66 angeordnet ist. Die variable Zwischenstellung ist einstellbar, um eine Strömung von Abgas zwischen sowohl dem Gehäuse-Bypassdurchlass 64 als auch dem AGR-Bypassdurchlass 44 zu regeln. Wenn demgemäß das Bypassventil 66 in der Zwischenstellung positioniert ist, wird ein Teil des Abgases von der ersten Gruppe von Auslasskanälen 26 in den Turbinendurchlass 62 geleitet, um das Antreiben der Turbine 54 zu unterstützen, während der Rest des Abgases von der ersten Gruppe von Auslasskanälen 26 durch den AGR-Bypassdurchlass 44 geleitet wird, um das dedizierte AGR-System 30 zu bilden. Die Menge an Abgas von der ersten Gruppe von Durchgangen 26, die zwischen den Turbinendurchlass 62 und den AGR-Bypassdurchlass 44 geleitet wird, ist durch Ändern der Stellung des Bypassventils 66, d. h. durch Einstellen der variablen Zwischenstellung, einstellbar.
Unter Bezugnahme auf 1 kann die Turboladerbaugruppe 34 weiterhin ein Ladedruckregelventil 82 umfassen. Das Ladedruckregelventil 82 ist ein Ventil, das zum Steuern der Strömung von Abgas zu der Turbine 54 ausgelegt ist. Das Ladedruckregelventil 82 arbeitet in einer Weise, die dem Fachmann bekannt ist, um die Strömung von Abgas zu der Turbine 54 zu steuern. Daher wird der spezifische Betrieb des Ladedruckregelventils 82 hierin nicht näher beschrieben.
Obgleich die besten Ausführungsarten der Erfindung ausführlich beschrieben worden sind, werden Fachleute auf dem Gebiet, das diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur praktischen Ausführung der Erfindung innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche erkennen.

Claims

Verbrennungsmotor für ein Fahrzeug, wobei der Verbrennungsmotor umfasst: eine Zylinderkopfbaugruppe, die eine erste Gruppe von Auslasskanälen und eine zweite Gruppe von Auslasskanälen ausbildet; einen Abgaskrümmer, der an der Zylinderkopfbaugruppe angebracht ist, wobei der Abgaskrümmer umfasst: eine erste Gruppe von Durchgängen, die mit der ersten Gruppe von Auslasskanälen in Fluidverbindung steht und einen ersten Ausgang ausbildet, wobei die erste Gruppe von Durchgängen zum Leiten von Abgas von der ersten Gruppe von Auslasskanälen zu dem ersten Ausgang ausgelegt ist; eine zweite Gruppe von Durchgängen, die mit der zweiten Gruppe von Auslasskanälen in Fluidverbindung steht und einen zweiten Ausgang ausbildet, wobei die zweite Gruppe von Durchgängen zum Leiten von Abgas von der zweiten Gruppe von Auslasskanälen zu dem zweiten Ausgang ausgelegt ist; und einen AGR-Bypassdurchlass, der mit der zweiten Gruppe von Durchgängen und dem zweiten Ausgang in Fluidverbindung steht und einen Bypassausgang ausbildet, wobei der AGR-Bypassdurchlass zum Leiten von Abgas von der zweiten Gruppe von Durchgängen zu dem Bypassausgang ausgelegt ist; eine Turboladerbaugruppe, die an dem Abgaskrümmer angebracht ist und ein Gehäuse umfasst, das eine Turbine lagert und einen ersten Einlass, der mit dem ersten Ausgang in Fluidverbindung steht, und einen Turbinendurchlass, der den ersten Einlass und die Turbine in Fluidverbindung miteinander verbindet, ausbildet, wobei der Turbinendurchlass zum Leiten von Abgas von dem ersten Einlass zu der Turbine ausgelegt ist; wobei das Gehäuse der Turboladerbaugruppe weiterhin einen zweiten Einlass, der mit dem zweiten Ausgang in Fluidverbindung steht, und einen Gehäuse-Bypassdurchlass, der den zweiten Einlass und den Turbinendurchlass in Fluidverbindung miteinander verbindet, ausbildet, wobei der Gehäuse-Bypassdurchlass zum Leiten von Abgas von dem zweiten Einlass zu dem Turbinendurchlass ausgelegt ist; und wobei die Turboladerbaugruppe ein Bypassventil umfasst, das von dem Gehäuse gelagert und in dem Gehäuse-Bypassdurchlass angeordnet ist, wobei das Bypassventil zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung bewegbar ist, wobei das Bypassventil zum Zulassen einer Abgasströmung durch den Gehäuse-Bypassdurchlass ausgelegt ist, wenn es sich in der offenen Stellung befindet, und wobei das Bypassventil zum Sperren der Strömung von Abgas durch den Gehäuse-Bypassdurchlass ausgelegt ist, wenn es sich in der geschlossenen Stellung befindet.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die erste Gruppe von Auslasskanälen eine vorab festgelegte Anzahl von Auslasskanälen umfasst und die zweite Gruppe von Auslasskanälen eine vorab festgelegte Anzahl von Auslasskanälen umfasst, wobei die vorab festgelegte Anzahl von Auslasskanälen der ersten Gruppe von Auslasskanälen gleich der vorab festgelegten Anzahl von Auslasskanälen der zweiten Gruppe von Auslasskanälen ist.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, wobei die vorab festgelegte Anzahl an Auslasskanälen der ersten Gruppe von Auslasskanälen gleich zwei (2) ist und die vorab festgelegte Anzahl von Auslasskanälen der zweiten Gruppe von Auslasskanälen gleich zwei (2) ist.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, welcher weiterhin einen AGR-Durchlass umfasst, der an dem Abgaskrümmer angebracht ist und mit dem Bypassausgang in Fluidverbindung steht, wobei der AGR-Durchlass zum Leiten von Abgas von dem Bypassausgang zu einem Ansaugkrümmer ausgelegt ist.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 4, welcher weiterhin ein AGR-Steuerventil umfasst, das in dem AGR-Durchlass angeordnet und zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung bewegbar ist, wobei das AGR-Steuerventil zum Zulassen einer Abgasströmung durch den AGR-Durchlass ausgelegt ist, wenn es sich in der offenen Stellung befindet, und wobei das AGR-Steuerventil zum Sperren der Abgasströmung durch den AGR-Durchlass ausgelegt ist, wenn es sich in der geschlossenen Stellung befindet.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 5, wobei das AGR-Steuerventil in der offenen Stellung angeordnet ist, wenn das Bypassventil in der geschlossenen Stellung angeordnet ist, und wobei das AGR-Steuerventil in der geschlossenen Stellung angeordnet ist, wenn das Bypassventil in der offenen Stellung angeordnet ist.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei das Bypassventil eine variable Zwischenstellung umfasst, die zwischen der offenen Stellung und der geschossenen Stellung des Bypassventils angeordnet ist, wobei die variable Zwischenstellung einstellbar ist, um eine Strömung von Abgas zwischen sowohl dem Gehäuse-Bypassdurchlass als auch dem AGR-Bypassdurchlass zu regeln.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei das Bypassventil eine Klappe umfasst, die drehbar an dem Gehäuse montiert und zwischen der offenen Stellung und der geschlossenen Stellung des Bypassventils um eine Drehachse drehbar ist.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 8, wobei die Turboladerbaugruppe eine Hebel umfasst, der mit der Klappe gekoppelt und zum Drehen der Klappe um die Drehachse ausgelegt ist.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 9, welcher weiterhin einen Aktor umfasst, der mit dem Hebel gekoppelt und zum Bewegen des Hebels ausgelegt ist, um die Klappe zu steuern.