DE102013007376A1

DE102013007376A1 - Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102013007376A1
Application number: DE102013007376.6A
Authority: DE
Inventors: Markus Knüttgen; Johannes Klosterberg; Stephan Schluch
Original assignee: Deutz AG
Current assignee: Deutz AG
Priority date: 2013-04-27
Filing date: 2013-04-27
Publication date: 2014-10-30
Also published as: EP3004618A1; WO2014173492A1

Abstract

Beschrieben wird eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit V-förmig angeordneten Zylinderreihen, mit Kraftstoffeinspritzsystem, mit Abgasrückführung und wenigstens einer Abdeckhaube 1 zum Abdecken des V-Raums, umfassend wenigstens einen Abgasrückführungskühler 2, wenigstens ein Flatterventil 3, wenigstens ein Abgasrückführ(AGR)-Ventil 4 sowie die korrespondierenden medienführenden Kanäle 5.

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit V-förmig angeordneten Zylinderreihen.
Derartige Brennkraftmaschinen sind bekannt, z. B. aus der Patentschrift DE 1 811 713 . Offenbart wird hier eine wassergekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine mit V-Anordnung der Zylinderreihen, bei der in dem von den Zylinderreihen begrenzten Y-Raum eine Brennstoffeinspritzpumpe vorgesehen ist und sich an der Stirnseite dieses Raumes ein Axial-Kühlluftgebläse befindet, wobei das Axial-Kühlluftgebläse zwei im Bereich der oberen Begrenzung des V-Raumes angeordnete flache, längs der Zylinderreihen horizontal verlaufende Wasserkühler beaufschlagt, wobei die Wasserkühler den zwischen den Zylinderreihen liegenden V-förmigen Raum nach oben hin begrenzen und in der Mitte so weit voneinander abstehen, dass die Brennstoffeinspritzpumpe durch die mit einem Abdeckblech verschließbare Öffnung leicht zugänglich ist.
Weiter ist aus der DE 197 36 500 A1 eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit V-förmig angeordneten Zylinderreihen, mit Abgasrückführung und mit einem im V-Raum vorgesehenen Luftzuführungsgehäuse sowie mit mindestens einem Wärmetauscher, ferner mit einem jeder Zylinderreihe zugeordneten Abgasturbolader bekannt, bei der zusätzlich zu dem Luftzuführungsgehäuse ein Wärmetauscher als Ölkühler und ein weiterer Wärmetauscher als Abgasrückführungskühler im V-Raum der Brennkraftmaschine eingesetzt sind.
Daran ist nachteilig, dass die Platzverhältnisse im Motorraum nicht wirklich kompakt realisiert sind, der Montage- und Serviceaufwand entsprechend hoch sind.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben genannten Nachteile zu vermeiden und einen Motorraum zu schaffen, der wirklich kompakt ist.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit V-förmig angeordneten Zylinderreihen, mit Kraftstoffeinspritzsystem, mit Abgasrückführung und wenigstens einer Abdeckhaube zum Abdecken des V-Raums gelöst, umfassend wenigstens einen Abgasrückführungskühler, wenigstens ein Flatterventil, wenigstens ein Abgasrückführ(AGR)-Ventil sowie die korrespondierenden medienführenden Kanäle. Hierbei ist von Vorteil, dass der Bauraum im Motorraum wirklich vollständig belegt wird, bei gleichzeitiger Montage- und Servicevereinfachung.
Eine erfindungsgemäße Weiterbildung sieht vor, dass der Abgasrückführungskühler am Wasserkreislauf der Brennkraftmaschine angeschlossen ist. Die Vorteile liegen in der Verwertung eines bereits vorhandenen Kühlmediums, was zu einer gleichzeitigen Montage- und Servicevereinfachung führt.
Eine weitere erfindungsgemäße Weiterbildung sieht vor, dass das Hochdruck-Kraftstoffeinspritzsystem im V-Raum angeordnet ist. Die Anordnung des mittlerweile mit bis zu 2000 bar Überdruck beaufschlagten Common-Rail-Systems unter der Abdeckhaube im V-Raum bietet neben der Bauraumverdichtung zusätzlich Vorteile bei Fragen der Sicherheit, da die Abdeckhaube im Falle einer Leckage die Betreiber vor Verletzungen schützen kann.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
1 eine Draufsicht der Abdeckhaube der Brennkraftmaschine
2 eine Darstellung der Abdeckhaube auf der Brennkraftmaschine über dem Thermostatgehäuse
3 eine Darstellung der Abdeckhaube auf der Brennkraftmaschine mit AGR-Ventil mit Stellmotor
4 eine Darstellung der Abdeckhaube der Brennkraftmaschine von unten
5 einen Schnitt durch die Abdeckhaube der Brennkraftmaschine.
1 zeigt eine Draufsicht der Abdeckhaube 1 der Brennkraftmaschine. Die Abdeckhaube 1 ist mit einer Serviceklappe 12 versehen, um die Zugänglichkeit der Bauteile im V-Raum der Brennkraftmaschine zu gewährleisten und die Bauteilkontrolle bzw. die Wartung leicht zu ermöglichen. Aufgrund des erfindungsgemäßen Stecksystems der Anschlüsse ist die Abdeckhaube 1 im Servicefall einfach zu entfernen. Zur Systementlüftung sind Entlüftungsschrauben 13 vorgesehen.
In 2 ist eine Darstellung der Abdeckhaube auf der Brennkraftmaschine über dem Thermostatgehäuse 10 mit geöffneter Serviceklappe 12 zu sehen.
3 offenbart eine Darstellung der Abdeckhaube auf der Brennkraftmaschine mit AGR-Ventil mit Stellmotor 4, bei der die Abgaszuführung über eine Leitung 6 von der Abgasturboladerkonsole 7 erfolgt.
In 4 wird die Abdeckhaube der Brennkraftmaschine von unten dargestellt. Der modular aufgebaute Abgaskühler besteht aus Kühlerkassette 2, Flatterventil 3 und AGR-Ventil mit Stellmotor 4, siehe 3, die platzsparend und mit allen dazugehörenden medienführenden Kanälen 5, siehe 5, in einer Abdeckhaube integriert sind. Die Abdeckhaube 1 stellt alle Schnittstellen für diese notwendigen Funktionskomponenten zur Verfügung. Zusätzlich wird auf diese Weise die Funktion des Trittschutzes bzw. des Schutzes vor Umwelteinflüssen sensibler Motorkomponenten im V-Raum inklusive des angesiedelten Einspritzsystems bei Dieselmotoren durch die Abdeckhaube 1 realisiert. Die Abgaszuführung erfolgt nach 3 über eine Leitung 6 von der Abgasturboladerkonsole 7, der Gasaustritt erfolgt je Zylinderbank über eine Steckverbindung 8 in die Saugrohre. Die Kühlmittelversorgung der Haube erfolgt durch Steckstückanschlüsse 9. Über eine Verbindung in den beiden Wasserleisten des Zylinderkurbelgehäuses, nicht dargestellt, (A- und B-Bank) wird die Kühlflüssigkeit der Brennkraftmaschine entnommen.
5 zeigt einen Schnitt durch die Abdeckhaube 1 der Brennkraftmaschine mit allen dazugehörenden medienführenden Kanälen 5, die in der Abdeckhaube 1 integriert sind und geöffneter Serviceklappe 12. Durch die Integration der Motorthermostate 11 in die Kanalführung der Abdeckhaube 1 erfolgt vorteilhafterweise eine weitere Zusammenfassung von Bauteilen und somit eine weitere Verdichtung des Bauraums der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine. Durch die Integration des Thermostatgehäuses in die Kanalführung der Abdeckhaube 1 erfolgt vorteilhafterweise eine weitere Zusammenfassung von Bauteilen und somit eine weitere Verdichtung des Bauraums der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine.
Zur Verbesserung der Bauraumproblematik bei V-Motoren, wird eine V-Raum-Abdeckhaube 1 beschrieben, in die zur Kühlung eines geregelten Abgasmassenstromes ein Kühlmittel durchströmtes Modul integriert ist. Diese sogenannte gekühlte Abgasrückführung (AGR-Kühler) ist für die Erfüllung kommender Abgasstufen notwendig. Erfindungsgemäß wird ein in den 1 bis 4 dargestellter, modular aufgebauter Abgaskühler, bestehend aus Kühlerkassette 2, Flatterventil 3 und AGR-Ventil mit Stellmotor 4, platzsparend, mit allen dazugehörenden medienführenden Kanälen 5 in einer Abdeckhaube integriert. Die Abdeckhaube stellt alle Schnittstellen für diese notwendigen Funktionskomponenten zur Verfügung. Zusätzlich wird auf diese Weise, die Funktion des Trittschutzes bzw. des Schutzes vor Umwelteinflüssen, sensibler Motorkomponenten (beispielsweise des im V-Raum angesiedelten Einspritzsystems) bei Dieselmotoren durch die Abdeckhaube 1 realisiert. Die Abgaszuführung erfolgt über mindestens eine Leitung 6 von Abgasturboladerkonsole 7, der Gasaustritt erfolgt je Zylinderbank über eine Steckverbindung 8 in die Saugrohre. Die Kühlmittelversorgung der Haube erfolgt durch Steckstückanschlüsse 9. Über eine Verbindung in den beiden Wasserleisten des Zylinderkurbelgehäuses (A- und B-Bank) wird die Kühlflüssigkeit entnommen. Zur Rückführung des Kühlmittels erfolgt der Anschluss ebenfalls über Steckstücke 9 an das Thermostatgehäuse 10, die ebenfalls im V-Raum der Brennkraftmaschine angesiedelt sind. Mit dieser Art der Kühlmittelführung kann das Warmlaufverhalten des Motors positiv beeinflusst werden. Der Montageaufwand ist gering. Die Haube wird mit allen nötigen Anschlüssen nach der Methode ”plug and play” oberhalb des V-Raums auf den Saugrohren angebracht. Hierdurch werden vorteilhafterweise auch die Taktzeiten bei der Bandmontage verringert. Eine Integration der Motorthermostate 11 in die Kanalführung der Abdeckhaube ist möglich. Resultierend hieraus entsteht eine weitere Zusammenfassung von Bauteilen.
Die Haube ist mit einer Serviceklappe 12 versehen, um die Zugänglichkeit der Bauteile im V-Raum zu gewährleisten und die Bauteilkontrolle/Wartung leicht zu ermöglichen. Aufgrund des Stecksystems der Anschlüsse ist die Haube im Servicefall einfach zu entfernen. Zur Systementlüftung sind Entlüftungsschrauben 13 vorgesehen.
Die Konstruktion erlaubt das Beibehalten der bestehenden Kastenmaße des Motors. Dies ermöglicht die Erhaltung bestehender Einbauräume für den Motor im Gerät im Hinblick auf kommende Abgasstufen.
Bezugszeichenliste

1: Abdeckhaube
2: Kühler(-kassette)
3: Flatterventil
4: AGR-Ventil mit Stellmotor
5: medienführende Kanäle
6: Abgaszuführungsleitung
7: Abgasturboladerkonsole
8: Steckverbindung
9: Steckstück (Kühlmittel) (A- und B-Bank)
10: Thermostatgehäuse
11: Motorthermostate
12: Serviceklappe
13: Entlüftungsschrauben

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 1811713 [0002]
DE 19736500 A1 [0003]

Claims

Mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit V-förmig angeordneten Zylinderreihen, mit Kraftstoffeinspritzsystem, mit Abgasrückführung und wenigstens einer Abdeckhaube (1) zum Abdecken des V-Raums, umfassend wenigstens einen Abgasrückführungskühler (2), wenigstens ein Flatterventil (3), wenigstens ein Abgasrückführ(AGR)-Ventil (4) sowie die korrespondierenden medienführenden Kanäle (5).
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Abgasrückführungskühler (2) am Wasserkreislauf der Brennkraftmaschine angeschlossen ist.
Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftstoffeinspritzsystem im V-Raum angeordnet ist.
Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgaszuführung mittels mindestens einer Leitung (6) von der Abgasturboladerkonsole (7) aus erfolgt.
Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasaustritt je Zylinderbank mittels Steckverbindung (8) erfolgt.