DE102013017145A1 - Turbine for exhaust gas turbocharger in internal combustion engine of passenger car, has channel whose entry cross-section is covered by blocking body, where blocking body is prolonged along circumferential direction of turbine wheel - Google Patents
Turbine for exhaust gas turbocharger in internal combustion engine of passenger car, has channel whose entry cross-section is covered by blocking body, where blocking body is prolonged along circumferential direction of turbine wheel Download PDFInfo
- Publication number
- DE102013017145A1 DE102013017145A1 DE201310017145 DE102013017145A DE102013017145A1 DE 102013017145 A1 DE102013017145 A1 DE 102013017145A1 DE 201310017145 DE201310017145 DE 201310017145 DE 102013017145 A DE102013017145 A DE 102013017145A DE 102013017145 A1 DE102013017145 A1 DE 102013017145A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- exhaust gas
- turbine
- section
- internal combustion
- combustion engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 51
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 title abstract 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 71
- 210000002105 tongue Anatomy 0.000 description 8
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- RDYMFSUJUZBWLH-UHFFFAOYSA-N endosulfan Chemical compound C12COS(=O)OCC2C2(Cl)C(Cl)=C(Cl)C1(Cl)C2(Cl)Cl RDYMFSUJUZBWLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
- F02C6/04—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
- F02C6/10—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output supplying working fluid to a user, e.g. a chemical process, which returns working fluid to a turbine of the plant
- F02C6/12—Turbochargers, i.e. plants for augmenting mechanical power output of internal-combustion piston engines by increase of charge pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/10—Final actuators
- F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
- F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
- F01D17/141—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path
- F01D17/143—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path the shiftable member being a wall, or part thereof of a radial diffuser
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/30—Exhaust heads, chambers, or the like
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/02—Gas passages between engine outlet and pump drive, e.g. reservoirs
- F02B37/025—Multiple scrolls or multiple gas passages guiding the gas to the pump drive
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/22—Control of the pumps by varying cross-section of exhaust passages or air passages, e.g. by throttling turbine inlets or outlets or by varying effective number of guide conduits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/09—Constructional details, e.g. structural combinations of EGR systems and supercharger systems; Arrangement of the EGR and supercharger systems with respect to the engine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2220/00—Application
- F05D2220/40—Application in turbochargers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Turbine für einen Abgasturbolader gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a turbine for an exhaust gas turbocharger according to the preamble of patent claim 1.
Eine solche Turbine für einen Abgasturbolader eines Kraftwagens ist beispielsweise der
Die Turbine umfasst darüber hinaus einen ersten Versperrkörper, welcher in Umfangsrichtung des Turbinenrads verschiebbar ist. Der erste Versperrkörper ist dabei dem ersten Eintrittsquerschnitt zugeordnet. Dies bedeutet, dass der erste Eintrittsquerschnitt mittels des ersten Versperrkörpers zumindest teilweise zu überdecken ist. Mit anderen Worten ist der erste Versperrkörper zwischen einer zumindest einen Teilbereich des ersten Eintrittsquerschnitts überdeckenden Schließstellung und wenigstens einer den Teilbereich freigebenden Offenstellung in Umfangsrichtung des Turbinenrads über dessen Umfang verschiebbar.The turbine also includes a first obturator, which is displaceable in the circumferential direction of the turbine wheel. The first locking body is assigned to the first inlet cross section. This means that the first inlet cross-section is to be at least partially covered by means of the first locking body. In other words, the first locking body is displaceable over its circumference between a closed position covering at least a partial area of the first inlet cross section and at least one open position releasing the partial area in the circumferential direction of the turbine wheel.
Ferner umfasst die Turbine einen zweiten Versperrkörper, welcher in Umfangsrichtung des Turbinenrads verschiebbar ist. Der zweite Versperrkörper ist dem zweiten Eintrittsquerschnitt zugeordnet. Dies bedeutet, dass der zweite Eintrittsquerschnitt mittels des zweiten Versperrkörpers zumindest teilweise zu überdecken ist. Mit anderen Worten ist auch der zweite Sperrkörper zwischen wenigstens einer zumindest einen Teilbereich des zweiten Eintrittsquerschnitts überdeckenden Schließstellung und wenigstens einer den Teilbereich des zweiten Eintrittsquerschnitts freigebenden Offenstellung in Umfangsrichtung des Turbinenrads über dessen Umfang verschiebbar.Furthermore, the turbine comprises a second locking body, which is displaceable in the circumferential direction of the turbine wheel. The second Versperrkörper is assigned to the second inlet cross-section. This means that the second inlet cross-section is at least partially covered by means of the second locking body. In other words, the second blocking body is also displaceable over at least one of its opening positions covering at least one partial area of the second inlet cross-section and at least one open position releasing the partial area of the second inlet cross-section in the circumferential direction of the turbine wheel.
Eine solche Turbine ist auch aus der
Durch Verschieben der Versperrkörper relativ zu dem Turbinengehäuse können die jeweiligen Eintrittsquerschnitte der Kanäle bedarfsgerecht eingestellt werden. Hierdurch können die jeweiligen Eintrittsquerschnitte beispielsweise als jeweilige engste Strömungsquerschnitte, welche auch als effektive Strömungsquerschnitte bezeichnet werden, bedarfsgerecht eingestellt werden, so dass die Turbine bedarfsgerecht an unterschiedliche Betriebspunkte der zugehörigen Verbrennungskraftmaschine angepasst werden kann. In der Folge ist ein effektiver und effizienter Betrieb der Turbine und somit der Verbrennungskraftmaschine insgesamt realisierbar. Durch die Einstellbarkeit der Eintrittsquerschnitte ist die Turbine als variable Turbine, das heißt als Turbine mit einer variablen Turbinengeometrie ausgebildet, welche besonders vorteilhaft an unterschiedliche Betriebspunkte der Verbrennungskraftmaschine angepasst werden kann.By moving the Versperrkörper relative to the turbine housing, the respective inlet cross sections of the channels can be adjusted as needed. As a result, the respective inlet cross-sections can be adjusted as required, for example, as respective narrowest flow cross sections, which are also referred to as effective flow cross sections, so that the turbine can be adapted to different operating points of the associated internal combustion engine as needed. As a result, an effective and efficient operation of the turbine and thus of the internal combustion engine as a whole can be realized. The adjustability of the inlet cross sections, the turbine is designed as a variable turbine, that is, as a turbine with a variable turbine geometry, which can be particularly advantageous adapted to different operating points of the internal combustion engine.
Im Rahmen des Bestrebens, besonders effiziente und emissionsgünstige Betriebe von Verbrennungskraftmaschinen mit Abgasturboladern zu realisieren, hat es sich gezeigt, dass das sogenannte Thermomanagement einer Verbrennungskraftmaschine eine wichtige Rolle spielt. Mit dem Begriff „Thermomanagement” wird insbesondere eine bedarfsgerechte beziehungsweise gezielte Erwärmung der Verbrennungskraftmaschine insbesondere in ihrer Warmlaufphase bezeichnet, so dass die Verbrennungskraftmaschine beispielsweise nach einem Kaltstart besonders schnell auf eine vorteilhafte Betriebstemperatur aufgewärmt werden kann. Hierdurch kann insbesondere ein emissionsarmer Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisiert werden. Im Kontext der Erfindung versteht man unter Thermomanagement auch die gezielte Erwärmung der Abgasnachbehandlung zur Erzielung eines emissionsärmeren, obgleich zeitweise weniger effizienten, Betriebes.As part of the effort to realize particularly efficient and low-emission operations of internal combustion engines with exhaust gas turbochargers, it has been shown that the so-called thermal management of an internal combustion engine plays an important role. The term "thermal management" refers in particular to demand-driven or targeted heating of the internal combustion engine, in particular in its warm-up phase, so that the internal combustion engine can be heated up to an advantageous operating temperature, for example, after a cold start. In this way, in particular a low-emission operation of the internal combustion engine can be realized. In the context of the invention, the term thermal management is also understood to mean the targeted heating of the exhaust gas aftertreatment in order to achieve a low-emission, although at times less efficient, operation.
Ist die Verbrennungskraftmaschine mit einem Abgasnachbehandlungssystem kombiniert, so kann die Einstellbarkeit der Eintrittsquerschnitte insbesondere dazu benutzt werden, um durch eine gezielte Erhöhung des Abgasenthalpiestromes dieses Abgasnachbehandlungssystem auf das notwendige Temperaturniveau zur Sicherstellung der Funktionen zu bringen und auf diesem zu halten oder auch beispielsweise notwendige Regenerationsmaßnahmen zu unterstützen.If the internal combustion engine is combined with an exhaust aftertreatment system, then the adjustability of the inlet cross sections can be used in particular to bring this exhaust aftertreatment system to the necessary temperature level to ensure the functions by a targeted increase of Abgasenthalpiestromes and to keep on this or even support, for example, necessary regeneration measures ,
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Turbine zu schaffen, mittels welcher sich ein besonders vorteilhaftes Thermomanagement realisieren lässt.Object of the present invention is therefore to provide a turbine, by means of which a particularly advantageous thermal management can be realized.
Diese Aufgabe wird durch eine Turbine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a turbine having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with appropriate and non-trivial developments of the invention are specified in the remaining claims.
Um eine Turbine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, mittels welcher sich ein besonders vorteilhaftes Thermomanagement realisieren lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der erste Versperrkörper in Umfangsrichtung länger als der zweite Versperrkörper und in wenigstens eine Sperrstellung bewegbar ist, in welcher der zweite Eintrittsquerschnitt des zweiten Kanals zumindest überwiegend von dem ersten Versperrkörper überdeckt ist.In order to create a turbine specified in the preamble of claim 1 species, by means of which a particularly advantageous thermal management can be realized, it is provided according to the invention that the first Versperrkörper is movable in the circumferential direction longer than the second Versperrkörper and in at least one locking position, in which the second inlet cross-section of the second channel is at least predominantly covered by the first locking body.
Die erfindungsgemäße Turbine weist eine besonders vorteilhafte Variabilität auf, da sie beziehungsweise die Eintrittsquerschnitte beispielsweise in einem Normalbetrieb der Turbine und einer ihr zugeordneten Verbrennungskraftmaschine zum Antreiben des Kraftwagens bedarfsgerecht eingestellt und beispielsweise an unterschiedliche Betriebspunkte der Verbrennungskraftmaschine angepasst werden kann. Hierbei können beispielsweise der erste Eintrittsquerschnitt mittels des ersten Versperrkörpers und der zweite Eintrittsquerschnitt mittels des zweiten Versperrkörpers zumindest teilweise überdeckt oder freigegeben werden.The turbine according to the invention has a particularly advantageous variability, since it or the inlet cross-sections can be adjusted as needed in a normal operation of the turbine and an associated internal combustion engine for driving the motor vehicle and, for example, adapted to different operating points of the internal combustion engine. In this case, for example, the first inlet cross-section can be at least partially covered or released by means of the first locking body and the second inlet cross-section by means of the second locking body.
Darüber hinaus jedoch ermöglicht die erfindungsgemäße Turbine die Realisierung eines besonders vorteilhaften Thermomanagements, da sich mittels des ersten Versperrkörpers in dessen Sperrstellung eine besonders hohe Drosselwirkung des zweiten Kanals realisieren lässt. Hierdurch kann in der Sperrstellung des ersten Sperrkörpers im zweiten Kanal eine besonders hohe Menge an Abgas aufgestaut werden, so dass sich ein besonders vorteilhaftes Thermomanagement realisieren lässt. Hierdurch können beispielsweise üblicherweise für einen Thermomanagement-Betrieb vorgesehene Bauteile wie beispielsweise ein Phasensteller zum Variieren von Ventilsteuerzeiten und/oder Ventilhüben oder eine Brems- oder Drosselklappe entfallen. Die erfindungsgemäße Turbine ermöglicht somit die Realisierung einer besonders geringen Teileanzahl, eines besonders geringen Gewichts sowie besonders geringer Kosten der zugehörigen Verbrennungskraftmaschine.In addition, however, the turbine according to the invention enables the realization of a particularly advantageous thermal management, since a particularly high throttling effect of the second channel can be realized by means of the first locking body in its blocking position. In this way, in the blocking position of the first blocking body in the second channel, a particularly high amount of exhaust gas can be dammed up, so that a particularly advantageous thermal management can be realized. As a result, for example, usually provided for a thermal management operation components such as a phaser for varying valve timing and / or valve lifts or a brake or throttle may be omitted. The turbine according to the invention thus enables the realization of a particularly low number of parts, a particularly low weight and particularly low costs of the associated internal combustion engine.
Durch die mittels des ersten Versperrkörpers bewirkbare, starke Drosselwirkung können auch besonders hohe Mengen des Abgases bereitgestellt werden, welche beispielsweise von einem Abgastrakt der Verbrennungskraftmaschine zu einem Ansaugtrakt dieser rückgeführt und in den Ansaugtrakt eingeleitet werden können.By the effect of the first Versperrkörpers effected, strong throttle effect and particularly high amounts of the exhaust gas can be provided, which can be returned, for example, from an exhaust tract of the internal combustion engine to an intake of this and introduced into the intake.
Zur Erfindung gehört daher auch eine Verbrennungskraftmaschine mit wenigstens einer erfindungsgemäßen Turbine, wobei es vorzugsweise vorgesehen ist, dass die Verbrennungskraftmaschine einen von Luft durchströmbaren Ansaugtrakt und einen Abgastrakt mit einer von Abgas durchströmbaren und mit dem ersten Kanal fluidisch verbundenen, ersten Abgasflut und einer von Abgas durchströmbaren und mit dem zweiten Kanal fluidisch verbundenen, zweiten Abgasflut aufweist, wobei die zweite Abgasflut mit wenigstens einer Abgasrückführleitung fluidisch verbunden ist, über welche Abgas aus der zweiten Flut abzweigbar und zum Ansaugtrakt rückführbar ist. Dieses zum Ansaugtrakt rückgeführte Abgas kann in den Ansaugtrakt eingeleitet werden, so dass dadurch insbesondere die Entstehung von Stickoxid-Emissionen gering gehalten werden kann.Therefore, the invention also includes an internal combustion engine with at least one turbine according to the invention, wherein it is preferably provided that the internal combustion engine can be traversed by an air intake tract and an exhaust tract with a flowed through by exhaust gas and fluidly connected to the first channel, the first exhaust gas flow and a flow of exhaust gas and fluidly connected to the second channel, the second exhaust gas flow, wherein the second exhaust gas flow is fluidly connected to at least one exhaust gas recirculation line, via which exhaust gas from the second flood is branched off and traceable to the intake tract. This recirculated to the intake exhaust gas can be introduced into the intake, so that in particular the formation of nitrogen oxide emissions can be kept low.
Bei der Verbrennungskraftmaschine ist es somit vorgesehen, dass der erste Kanal als sogenannter λ-Kanal ausgebildet ist, wobei der zweite Kanal als sogenannter AGR-Kanal ausgebildet ist (AGR-Abgasrückführung). Der λ-Kanal wird insbesondere dazu verwendet, ein vorgebbares Verbrennungsluftverhältnis (λ) im wenigstens einen Brennraum der Verbrennungskraftmaschine einzustellen. Im Gegensatz dazu wird der AGR-Kanal insbesondere dazu verwendet, um zum Ansaugtrakt rückzuführendes Abgas bereitzustellen. Hierdurch kann mittels des zweiten Versperrkörpers eine entsprechende Drosselwirkung und somit ein entsprechendes Aufstauverhalten des AGR-Kanals bewirkt werden. Darüber hinaus ist es möglich, durch den ersten Versperrkörper in dessen Sperrstellung eine besonders starke Drosselwirkung einzustellen, so dass besonders hohe Mengen an rückzuführendem Abgas bereitgestellt werden können. Dadurch lässt sich ein besonders hoher AGR-Massenstrom realisieren.In the internal combustion engine, it is thus provided that the first channel is formed as a so-called λ-channel, wherein the second channel is designed as a so-called EGR channel (EGR exhaust gas recirculation). The λ-channel is used in particular to set a specifiable combustion air ratio (λ) in the at least one combustion chamber of the internal combustion engine. In contrast, the EGR passage is used in particular to provide exhaust gas to be recirculated to the intake tract. In this way, by means of the second Versperrkörpers a corresponding throttle effect and thus a corresponding Aufstauverhalten the EGR channel can be effected. In addition, it is possible to set a particularly strong throttling action by the first locking body in its blocking position, so that particularly high amounts of recirculating exhaust gas can be provided. As a result, a particularly high EGR mass flow can be realized.
In der Abgasrückführleitung kann wenigstens ein Abgasrückführventil angeordnet sein, mittels welchem die Menge an rückzuführendem Abgas einstellbar ist. Durch das Abgasrückführventil kann eine weitere Drosselung erfolgen. Alternativ oder zusätzlich ist auch eine gesplittete oder ausschließliche Einspritzung in die oder einen Teil der mit der λ-Flut des Turboladers verbundenen Zylinder der Verbrennungskraftmaschine möglich.In the exhaust gas recirculation line, at least one exhaust gas recirculation valve may be arranged, by means of which the amount of recirculated exhaust gas is adjustable. Through the exhaust gas recirculation valve can be carried out a further throttling. Alternatively or additionally, a split or exclusive injection into or part of the cylinder of the internal combustion engine connected to the λ-flow of the turbocharger is also possible.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.
Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.
Der Abgasturbolader umfasst einen in dem Ansaugtrakt angeordneten Verdichter, mittels welchem die den Brennräumen zuzuführende Luft verdichtet wird. Der Verdichter umfasst ein Verdichtergehäuse, in welchem ein Verdichterrad zum Verdichten der Luft um eine Drehachse relativ zum Verdichtergehäuse drehbar angeordnet ist. Das Verdichterrad ist dabei mit einer Welle des Abgasturboladers drehfest verbunden.The exhaust gas turbocharger comprises a compressor arranged in the intake tract, by means of which the air to be supplied to the combustion chambers is compressed. The compressor includes a compressor housing in which a compressor wheel is rotatably mounted for compressing the air about an axis of rotation relative to the compressor housing. The compressor is rotatably connected to a shaft of the exhaust gas turbocharger.
Die Verbrennungskraftmaschine umfasst auch einen Abgastrakt, welcher von Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbar ist. Die Turbine
Das Turbinengehäuse
Die Verbrennungskraftmaschine weist wenigstens zwei zumindest teilweise fluidisch voneinander getrennte Abgasfluten auf. Eine erste dieser Abgasfluten ist fluidisch mit dem ersten Kanal
Die Verbrennungskraftmaschine umfasst darüber hinaus eine Abgasrückführeinrichtung mit wenigstens einer Abgasrückführleitung. Die Abgasrückführleitung ist einerseits fluidisch mit der zweiten Abgasflut und andererseits fluidisch mit dem Ansaugtrakt verbunden. Dadurch kann mittels der Abgasrückführleitung Abgas aus der zweiten Abgasflut abgezweigt und zum Ansaugtrakt rückgeführt und in den Ansaugtrakt eingeleitet werden. Das rückgeführte Abgas wird mittels der den Ansaugtrakt durchströmenden Luft in die Zylinder transportiert, wo es an Verbrennungen eines Gemischs aus der Luft und Kraftstoff teilnehmen und die lokalen Temperaturspitzen absenken kann. Durch diese Abgasrückführung können Stickoxid-Emissionen (NOx-Emissionen) gering gehalten werden.The internal combustion engine further comprises an exhaust gas recirculation device with at least one exhaust gas recirculation line. The exhaust gas recirculation line is on the one hand fluidly connected to the second exhaust gas flow and, on the other hand, fluidically connected to the intake system. As a result, exhaust gas can be diverted from the second exhaust gas flow by means of the exhaust gas recirculation line and returned to the intake tract and introduced into the intake tract. The recirculated exhaust gas is transported by means of the air flowing through the intake tract into the cylinders, where it can participate in combustion of a mixture of the air and fuel and lower the local temperature peaks. This exhaust gas recirculation allows nitrogen oxide (NO x ) emissions to be kept low.
In der Abgasrückführleitung ist beispielsweise ein Abgasrückführventil angeordnet, mittels welchem die Menge an rückzuführendem Abgas eingestellt werden kann. Darüber hinaus kann in der Abgasrückführleitung ein Abgasrückführkühler angeordnet sein, mittels welchem das rückzuführende Abgas gekühlt wird.In the exhaust gas recirculation line, for example, an exhaust gas recirculation valve is arranged, by means of which the amount of recirculating exhaust gas can be adjusted. In addition, an exhaust gas recirculation cooler can be arranged in the exhaust gas recirculation line, by means of which the recirculated exhaust gas is cooled.
Da der zweite Kanal
Im Gegensatz dazu wird der erste Kanal
Die Eintrittsquerschnitte
Die Turbine
Dementsprechend ist der zweite Versperrkörper
Somit können die Eintrittsquerschnitte
Es kann vorgesehen sein, dass die Versperrkörper
Alternativ dazu ist es möglich, eine voneinander unabhängige Verschiebbarkeit der Versperrkörper
Aus
Darüber hinaus ist es bei der Turbine
Somit kann in dem zweiten Kanal
Der Turbine
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Stellelement, das heißt der Verstellring, um bis zu 360 Grad verdreht werden kann. Durch das Bewegen des ersten Versperrkörpers
Der erste Versperrkörper
Neben der reinen Drosselwirkung an der zumindest überwiegend in der Sperrstellung versperrten Flut und daraus resultierend auch durch die mögliche Drosselung des deutlich erhöhten AGR-Volumenstroms am etwaig vorgesehen Abgasrückführventil kann in Erweiterung ein Thermomanagement-Betrieb mit Befeuerung ausschließlich der Zylinder, die die anderen Segmente anströmen, vorgesehen sein. Hierdurch ist eine sogenannte Split-Injection (Teil-Einspritzung) ähnlich dem Shifted-EGR-Verfahren darstellbar.In addition to the pure throttling effect on the at least predominantly blocked in the blocking position and thus also by the possible throttling of the significantly increased EGR flow on possibly provided exhaust gas recirculation valve can in extension a thermal management operation with firing exclusively of the cylinders that flow to the other segments be provided. As a result, a so-called split-injection (partial injection) similar to the shifted EGR method can be represented.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Zungen derart gestaltet sind, dass die Zungen unabhängig voneinander verdreht werden können. Zur Realisierung eines besonders vorteilhaften Thermomanagements werden beispielsweise beide Zungen in eines der Segmente – vorzugsweise in die AGR-Flut – gefahren, um in dieser Flut den Durchfluss an Abgas zu minimieren. Durch Schließen des etwaig vorhandenen Abgasrückführventils kann jetzt der erhöhte Abgasrückführ-Volumenstrom der Verbrennungskraftmaschine zusätzlich gedrosselt werden. Des Weiteren ist ein Thermomanagement-Betrieb mit Befeuerung ausschließlich der Zylinder möglich, die das andere Segment anströmen. Hierdurch ist die bereits oben erwähnte Split-Injection darstellbar.In a further embodiment it can be provided that the tongues are designed such that the tongues can be rotated independently of one another. For realizing a particularly advantageous thermal management, for example, both tongues are moved into one of the segments, preferably into the EGR flood, in order to minimize the flow of exhaust gas in this tide. By closing the possibly existing exhaust gas recirculation valve now the increased exhaust gas recirculation flow rate of the internal combustion engine can be additionally throttled. Furthermore, a thermal management operation with firing is possible only for the cylinders that flow to the other segment. As a result, the already mentioned above split injection can be displayed.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Turbineturbine
- 1212
- Turbinengehäuseturbine housing
- 1414
- Aufnahmeraumaccommodation space
- 1616
- erster Kanalfirst channel
- 1818
- erster Eintrittsquerschnittfirst inlet cross section
- 2020
- zweiter Kanalsecond channel
- 2222
- zweiter Eintrittsquerschnittsecond inlet cross section
- 2424
- Stelleinrichtungsetting device
- 2626
- erster Versperrkörperfirst locking body
- 2828
- zweiter Versperrkörpersecond locking body
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102008039085 A1 [0002] DE 102008039085 A1 [0002]
- DE 102010010319 A1 [0005] DE 102010010319 A1 [0005]
- DE 2539711 A1 [0005] DE 2539711 A1 [0005]
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201310017145 DE102013017145A1 (en) | 2013-10-16 | 2013-10-16 | Turbine for exhaust gas turbocharger in internal combustion engine of passenger car, has channel whose entry cross-section is covered by blocking body, where blocking body is prolonged along circumferential direction of turbine wheel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201310017145 DE102013017145A1 (en) | 2013-10-16 | 2013-10-16 | Turbine for exhaust gas turbocharger in internal combustion engine of passenger car, has channel whose entry cross-section is covered by blocking body, where blocking body is prolonged along circumferential direction of turbine wheel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102013017145A1 true DE102013017145A1 (en) | 2014-07-24 |
Family
ID=51064156
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE201310017145 Withdrawn DE102013017145A1 (en) | 2013-10-16 | 2013-10-16 | Turbine for exhaust gas turbocharger in internal combustion engine of passenger car, has channel whose entry cross-section is covered by blocking body, where blocking body is prolonged along circumferential direction of turbine wheel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102013017145A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107842397A (en) * | 2016-09-20 | 2018-03-27 | 通用电气公司 | The method of the steam inlet of turbine inlet, turbine system and turbine of retrofiting |
WO2019072407A1 (en) * | 2017-10-12 | 2019-04-18 | Ihi Charging Systems International Gmbh | Exhaust gas turbocharger |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2539711A1 (en) | 1975-09-06 | 1977-03-17 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | SPIRAL HOUSING FOR FLOW MACHINES |
DE102008039085A1 (en) | 2008-08-21 | 2010-02-25 | Daimler Ag | Internal combustion engine with an exhaust gas turbocharger |
DE102010010319A1 (en) | 2010-03-06 | 2011-09-08 | Daimler Ag | Internal combustion engine |
-
2013
- 2013-10-16 DE DE201310017145 patent/DE102013017145A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2539711A1 (en) | 1975-09-06 | 1977-03-17 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | SPIRAL HOUSING FOR FLOW MACHINES |
DE102008039085A1 (en) | 2008-08-21 | 2010-02-25 | Daimler Ag | Internal combustion engine with an exhaust gas turbocharger |
DE102010010319A1 (en) | 2010-03-06 | 2011-09-08 | Daimler Ag | Internal combustion engine |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107842397A (en) * | 2016-09-20 | 2018-03-27 | 通用电气公司 | The method of the steam inlet of turbine inlet, turbine system and turbine of retrofiting |
WO2019072407A1 (en) * | 2017-10-12 | 2019-04-18 | Ihi Charging Systems International Gmbh | Exhaust gas turbocharger |
US11187236B2 (en) | 2017-10-12 | 2021-11-30 | Ihi Charging Systems International Gmbh | Exhaust gas turbocharger |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19618160C2 (en) | Exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine | |
DE102011010744A1 (en) | Turbine for an exhaust gas turbocharger and turbocharger with such a turbine | |
DE102007035966A1 (en) | Radial compressor for a turbocharger | |
DE102004055571A1 (en) | Exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine | |
WO2002027164A1 (en) | Exhaust gas turbocharger, supercharged internal combustion engine and corresponding method | |
EP3019734B1 (en) | Internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, and method for operating such an internal combustion engine | |
WO2010069301A2 (en) | Fully variable turbine for exhaust gas turbocharger | |
WO2012076095A1 (en) | Turbine for an exhaust gas turbocharger | |
EP1530671B1 (en) | Exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine | |
DE102012023408B4 (en) | Turbine for an exhaust gas turbocharger and internal combustion engine, in particular for motor vehicles | |
DE102015008358A1 (en) | Turbine for an exhaust gas turbocharger and internal combustion engine for a motor vehicle | |
WO2012065675A1 (en) | Turbine for an exhaust-gas turbocharger of an internal combustion engine | |
DE102013017145A1 (en) | Turbine for exhaust gas turbocharger in internal combustion engine of passenger car, has channel whose entry cross-section is covered by blocking body, where blocking body is prolonged along circumferential direction of turbine wheel | |
DE102007025437A1 (en) | Process for internal combustion engine with exhaust turbocharger involves turning blocking flap to first or second angular position or any intermediate position between first/second angular positions, whereby second channel is fully open | |
WO2019072521A1 (en) | Internal combustion engine for a motor vehicle and motor vehicle with an internal combustion engine of this type | |
DE102013020448A1 (en) | Method for operating a motor vehicle | |
DE102016015357A1 (en) | Throttle device for an exhaust tract of an internal combustion engine | |
DE102011016630A1 (en) | Positioning device for use in exhaust line of diesel engine for motor car, has adjustable valve element arranged within housing to connect exhaust gas inlet and first outlet and close second and third outlets in operating position | |
DE102018005712B3 (en) | Internal combustion engine for a motor vehicle, and method for operating such an internal combustion engine | |
WO2016169635A1 (en) | Compressor for an exhaust-gas turbocharger | |
DE102014018069A1 (en) | Turbine for an exhaust gas turbocharger, in particular an internal combustion engine | |
DE102012022510A1 (en) | Turbine i.e. full-variable turbine, for exhaust gas turbocharger of internal combustion engine of i.e. passenger car, has entry variability element adjusted to minimal position around specific percent of switching position | |
DE102013021402A1 (en) | Turbine for supercharger of lifting cylinder internal combustion engine for driving passenger car, has flow cross-section adjustable by valve element and arranged in exit region, where exhaust gas flows through section by turbine wheel | |
DE102010021926A1 (en) | Internal combustion engine | |
DE102015011906A1 (en) | Compressor, in particular centrifugal compressor, for an exhaust gas turbocharger |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R230 | Request for early publication | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |