-
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem einen ersten Verdichter aufweisenden Abgasturbolader, mit einem strömungstechnisch in Reihe mit dem ersten Verdichter angeordneten zweiten Verdichter und mit einem stromabwärts des zweiten Verdichters angeordneten Ladeluftkühler. Die Erfinder betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine.
-
Die Brennkraftmaschine weist insoweit mehrere hintereinandergeschaltete Verdichter auf, wobei der erste Verdichter dem Abgasturbolader zugeordnet ist. Selbstverständlich können mehrere derartige erste Verdichter vorgesehen sein, welche stromaufwärts des zweiten Verdichters vorliegen. Die Verdichter dienen dem Komprimieren von der Brennkraftmaschine zuzuführender Luft, insbesondere Frischluft, die aus einer Außenumgebung der Brennkraftmaschine angesaugt wurde. Aufgrund des höheren Drucks und der daraus resultierenden höheren Einströmgeschwindigkeit in den Zylinder der Brennkraftmaschine kann die Zylinderfüllung während des Betriebs der Brennkraftmaschine deutlich erhöht werden. Entsprechend erhöhen sich die Leistung der Brennkraftmaschine und/oder ihre Effizienz.
-
Bedingt durch die mittels der Verdichter erzielten Druckerhöhung steigt jedoch auch die Temperatur der Luft an. Dabei sinkt ihre Dichte, sodass insgesamt die mögliche Leistungserhöhung und/oder die Erhöhung der Effizienz der Brennkraftmaschine verringert werden. Aus diesem Grund ist der Ladeluftkühler vorgesehen, welcher stromabwärts der Verdichter, also sowohl des ersten Verdichters als auch des zweiten Verdichters, angeordnet ist. Dem Ladeluftkühler wird die mittels des Verdichters oder der beiden Verdichter verdichtete Luft zugeführt. Mit Hilfe des Ladeluftkühlers wird die Luft gekühlt, also wieder auf ein niedrigeres Temperaturniveau gebracht. Diese gekühlte Luft wird anschließend dem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeführt. Zum Einstellen des dem Zylinder zugeführten Luftmassenstroms kann stromabwärts des Ladeluftkühlers eine Querschnittsverstelleinrichtung, insbesondere eine Drosselklappe, vorgesehen sein.
-
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Anmeldung der Anmelderin mit dem Aktenzeichen
DE 10 2013 017 481.3 bekannt. Weiterhin beschreibt die Druckschrift
DE 10 2012 009 288 A1 eine Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader sowie einem elektrisch betriebenen Verdichter, wobei der Abgasturbolader mit einer variablen Turbinengeometrie ausgebildet ist.
-
Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Brennkraftmaschine vorzuschlagen, welche gegenüber dem bekannten Stand der Technik Vorteile aufweist, insbesondere eine geringere thermische Belastung des zweiten Verdichters ermöglicht.
-
Dies wird erfindungsgemäß mit einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass strömungstechnisch zwischen dem ersten Verdichter und dem zweiten Verdichter ein Bypassventil angeordnet ist, das in einer ersten Schaltstellung einen ersten Strömungsweg von dem ersten Verdichter zu dem Ladeluftkühler durch den zweiten Verdichter freigibt, und das in einer zweiten Schaltstellung einen zweiten Strömungsweg freigibt, der von dem Bypassventil unter Umgehung des zweiten Verdichters zu dem Ladeluftkühler verläuft, sowie einen Durchströmungsquerschnitt des ersten Strömungswegs verringert. Ausgehend von dem ersten Verdichter verlaufen also wenigstens zwei Strömungswege, nämlich der erste Strömungsweg und der zweite Strömungsweg, zu dem Ladeluftkühler. In dem ersten Strömungsweg liegt der zweite Verdichter vor.
-
In wenigstens einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine kann es sinnvoll sein, die mittels des ersten Verdichters verdichtete Luft zumindest teilweise um den zweiten Verdichter herumzuführen, also stromabwärts des ersten Verdichters unmittelbar dem Ladeluftkühler zuzuführen. Zu diesem Zweck ist das Bypassventil vorgesehen, mittels welchem der zweite Strömungsweg freigegeben und versperrt werden kann, wobei der zweite Strömungsweg in Form eines Bypasses um den zweiten Verdichter herum vorliegt. Weil jedoch wie bereits vorstehend erläutert, die mittels des ersten Verdichters verdichtete Luft bereits stark erwärmt ist, ist es wünschenswert, dass der zweite Verdichter so wenig als möglich mit dieser erwärmten Luft beaufschlagt wird.
-
Entsprechend ist das Bypassventil dazu ausgebildet, in der zweiten Schaltstellung zwar den zweiten Strömungsweg freizugeben, jedoch den Durchströmungsquerschnitt des ersten Strömungswegs zu verringern. Je geringer der Durchströmungsquerschnitt des ersten Strömungswegs ist, umso größer ist der Strömungswiderstand. Die erwärmte Luft wird insoweit vorzugsweise entlang des zweiten Strömungswegs und mithin um den zweiten Verdichter herum strömen. Dies ist insbesondere dann vorgesehen, wenn der zweite Verdichter weniger hitzebeständig ist als der erste Verdichter. Wie bereits erläutert, ist der erste Verdichter dem Abgasturbolader zugeordnet und entsprechend an vergleichsweise hohe Temperaturen angepasst. Der zweite Verdichter kann jedoch beispielsweise als elektrisch angetriebener oder elektrisch unterstützter Verdichter ausgeführt sein. Diese sind bevorzugt weniger hitzebeständig als der erste Verdichter des Abgasturboladers, insbesondere auch um eine Kosteneinsparung zu erzielen.
-
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Bypassventil in der zweiten Schaltstellung den ersten Strömungsweg vollständig unterbricht. Es ist also vorgesehen, dass das Bypassventil den Durchströmungsquerschnitt des ersten Strömungswegs vorzugsweise auf Null reduziert, sodass unabhängig von dem stromaufwärts des Bypassventils vorliegenden Druck die verdichtete Luft nicht entlang des ersten Strömungswegs beziehungsweise durch den zweiten Verdichter strömen kann.
-
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Bypassventil eine Bypassklappe aufweist. Beispielsweise ist das Bypassventil lediglich mit einem einzigen Stellelement, insbesondere der Bypassklappe, ausgestattet. Die Bypassklappe kann dabei derart ausgeführt sein, dass sie einen ersten Strömungseinlass, welcher dem ersten Strömungsweg zugeordnet ist, und einen zweiten Strömungseinlass, welcher dem zweiten Strömungsweg zugeordnet ist, in Abhängigkeit von der vorliegenden Schaltstellung wenigstens bereichsweise abdecken kann. Beispielsweise ist in der ersten Schaltstellung die Bypassklappe derart verschwenkt, dass der erste Strömungseinlass freigegeben ist, während der zweite Strömungseinlass wenigstens bereichsweise, vorzugsweise vollständig, verschlossen ist. In der zweiten Schaltstellung dagegen soll die Bypassklappe so angeordnet sein, dass sie den ersten Strömungseinlass wenigstens bereichsweise, insbesondere vollständig, abdeckt. Der zweite Strömungseinlass soll dagegen wenigstens bereichsweise, insbesondere vollständig, freigegeben sein. Die Bypassklappe ist zu diesem Zweck vorzugsweise um wenigstens eine Schwenkachse schwenkbar ausgestaltet.
-
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der zweite Verdichter sowie der Ladeluftkühler zusammen mit dem Bypassventil und/oder einer Massenstromstelleinrichtung in einer Verdichterbaugruppe zusammengefast sind. Die Verdichterbaugruppe weist insoweit alle notwendigen Elemente für den Betrieb des zweiten Verdichters, des Ladeluftkühlers, des Bypassventils und/oder der Massenstromstelleinrichtung auf. Wie bereits vorstehend erläutert, können der zweite Verdichter sowie der Ladeluftkühler strömungstechnisch hintereinander geschaltet sein. Die Massenstromstelleinrichtung dient nun insbesondere dazu, den die Verdichterbaugruppe durchströmenden Luftmassenstrom steuernd und/oder regelnd einzustellen. Insbesondere kann mit Hilfe der Massenstromstelleinrichtung derjenige Luftmassenstrom eingestellt werden, welcher den zweiten Verdichter und/oder den Ladeluftkühler durchströmt.
-
Die Massenstromstelleinrichtung kann zusätzlich oder alternativ zu dem Bypassventil vorgesehen sein. Liegt sie zusätzlich vor, so kann sie stromabwärts des zweiten Verdichters vorliegen. Ist sie anstelle des Bypassventils vorgesehen, so ist sie vorteilhafter Weise stromaufwärts des ersten Verdichters angeordnet. Somit kann entweder mittels des Bypassventils oder mittels der Massenstromstelleinrichtung verhindert werden, dass bereits mit Hilfe des ersten Verdichters verdichtete Luft entlang des ersten Strömungswegs in den zweiten Verdichter gelangen kann.
-
Besonders bevorzugt liegt die Verdichterbaugruppe als austauschbare Baugruppe vor. Zu diesem Zweck verfügt sie über einen Einlassanschluss, insbesondere einen einzigen Einlassanschluss, sowie einen Auslassanschluss, insbesondere einen einzigen Auslassanschluss. Ist die Verdichterbaugruppe an der Brennkraftmaschine montiert, so ist der Einlassanschluss mit einem Einlasskoppelanschluss und der Auslassanschluss mit einem Auslasskoppelanschluss der Brennkraftmaschine strömungsverbunden. Der Einlasskoppelanschluss liegt dabei stromabwärts des ersten Verdichters vor, während der Auslasskoppelanschluss stromaufwärts der Zylinder der Brennkraftmaschine, insbesondere stromaufwärts der Drosselklappe, vorgesehen ist.
-
Der zweite Verdichter ist besonders bevorzugt ein elektrisch angetriebener und/oder elektrisch unterstützter Verdichter. Besonders bevorzugt ist der zweite Verdichter ausschließlich elektrisch antreibbar. Das bedeutet, dass unabhängig von der momentanen Leistung der Brennkraftmaschine und/oder dem von dieser erzeugten Abgasmassenstrom die Drehzahl und mithin das Verdichtungsverhältnis des zweiten Verdichters ausgewählt und eingestellt werden können.
-
Es kann vorgesehen sein, dass die Verdichterbaugruppe den ersten Strömungsweg und den zweiten Strömungsweg aufweist, wobei beide Strömungswege an den Ladeluftkühler angeschlossen sind. Wie bereits vorstehend erläutert, können mehrere Strömungswege durch die Verdichterbaugruppe realisiert sein. Bevorzugt sind alle dieser Strömungswege sowohl an den Einlassanschluss als auch an den Auslassanschluss strömungstechnisch angeschlossen. Das bedeutet, dass der Verdichterbaugruppe der Luftmassenstrom durch den Einlassanschluss zugeführt und anschließend mit Hilfe des Bypassventils und/oder der Massenstromstelleinrichtung auf die mehreren Strömungswege aufgeteilt wird.
-
Über die Strömungswege wird der Luftmassenstrom dem Auslassanschluss zugeführt, wobei bevorzugt stromaufwärts des Auslassanschlusses ein Zusammenführen der Strömungswege, insbesondere aller Strömungswege der Verdichterbaugruppe, vorgesehen ist. Im Rahmen des hier vorgestellten Ausführungsbeispiels sind nun der erste Strömungsweg und der zweite Strömungsweg vorgesehen. Beide Strömungswege sind an den Ladeluftkühler angeschlossen. Bevorzugt sind lediglich der erste Strömungsweg und der zweite Strömungsweg vorgesehen, sodass der gesamte, der Verdichterbaugruppe zugeführte Luftmassenstrom durch den Ladeluftkühler geführt wird.
-
Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass der erste Strömungsweg durch den zweiten Verdichter verläuft und der zweite Strömungsweg ein Bypass um den zweiten Verdichter herum ist. Auf diese Ausführungsform wurde vorstehend bereits hingewiesen. Der erste Strömungsweg führt sowohl durch den zweiten Verdichter als auch durch den Ladeluftkühler. Der zweite Strömungsweg wird in Form des Bypasses um den zweiten Verdichter herumgeführt und verläuft nachfolgend ebenso durch den Ladeluftkühler. Der erste Strömungsweg und der zweite Strömungsweg können dabei separat voneinander durch den Ladeluftkühler hindurchgeführt sein. Bevorzugt ist jedoch ein Zusammenführen der beiden Strömungswege stromaufwärts des Ladeluftkühlers vorgesehen, sodass der erste Strömungsweg und der zweite Strömungsweg dem Ladeluftkühler gemeinsam zugeführt sind.
-
Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass die Massenstromstelleinrichtung zum Einstellen von Massenströmen durch den ersten Strömungsweg und den zweiten Strömungsweg ausgebildet ist. Insbesondere ist sie zum Aufteilen des der Verdichterbaugruppe zugeführten Luftmassenstroms, welcher auch als Luftgesamtmassenstrom bezeichnet werden kann, vorgesehen. Bevorzugt ist es also vorgesehen, dass dieser Luftgesamtmassenstrom auf die Strömungswege der Verdichterbaugruppe, hier insbesondere den ersten Strömungsweg und den zweiten Strömungsweg, aufgeteilt wird. Die Massenstromstelleinrichtung dient dabei dem Einstellen eines gewünschten Massenstroms durch den jeweiligen Strömungsweg.
-
Entsprechend kann mit Hilfe der Massenstromstelleinrichtung beispielsweise ein erster Anteil des Luftgesamtmassenstroms durch den ersten Strömungsweg und ein zweiter Anteil des Luftgesamtmassenstroms durch den zweiten Strömungsweg ausgewählt und eingestellt werden, wobei insbesondere die beiden Anteile den gesamten Luftgesamtmassenstrom darstellen beziehungsweise in Summe bilden. Der Luftgesamtmassenstrom setzt sich also nur aus dem ersten Anteil und dem zweiten Anteil beziehungsweise den entsprechenden Massenströmen zusammen.
-
Eine bevorzugt Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Massenstromstelleinrichtung ein erstes Querschnittsverstellelement in dem ersten Strömungsweg und ein zweites Querschnittsverstellelement in dem zweiten Strömungsweg aufweist. Insbesondere ist also vorgesehen, dass die beiden Strömungswege an einem Abzweig, welcher mit dem Einlassanschluss der Verdichterbaugruppe strömungsverbunden ist, voneinander abgezweigt werden. In Abhängigkeit von dem mittels des ersten Querschnittsverstellelements eingestellten ersten Durchströmungsquerschnitt sowie von dem mit Hilfe des zweiten Querschnittsverstellelements eingestellten zweiten Durchströmungsquerschnitt stellen sich insoweit die entsprechenden Massenströme durch den ersten Strömungsweg und den zweiten Strömungsweg ein.
-
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Verdichterbaugruppe einen einzigen Einlassanschluss und einen einzigen Auslassanschluss aufweist, wobei die beiden Strömungswege an den Einlassanschluss und der Ladeluftkühler an den Auslassanschluss angeschlossen sind. Die beiden Strömungswege zweigen also an dem Einlassanschluss oder einem stromabwärts von diesem vorgesehenen Abzweig voneinander ab. Stromabwärts von dem Einlassanschluss werden sie zusammengeführt, insbesondere stromaufwärts oder in dem Ladeluftkühler. Stromabwärts des Ladeluftkühlers verlaufen die Strömungswege also gemeinsam. Es ist mithin ausreichend, dass der Ladeluftkühler an den Auslassanschluss angeschlossen ist.
-
Schließlich kann vorgesehen sein, dass die Massenstromstelleinrichtung als Drosselklappe dient. Mit Hilfe der Massenstromstelleinrichtung kann, wie bereits erwähnt, zumindest der Luftgesamtmassenstrom auf die Strömungswege der Verdichterbaugruppe aufgeteilt werden. Nun ist es zusätzlich vorgesehen, dass auch der Luftgesamtmassenstrom mit Hilfe der Massenstromstelleinrichtung steuernd und/oder regelnd eingestellt werden kann. Entsprechend ist stromabwärts der Verdichterbaugruppe keine weitere Drosselklappe beziehungsweise Querschnittsverstelleinrichtung notwendig, um den den Zylindern zugeführten Luftmassenstrom einzustellen. Dies wird mit Hilfe der Massenstromstelleinrichtung vorgenommen. Die Verdichterbaugruppe kann insoweit unmittelbar an einen Einlasskrümmer beziehungsweise an Auslassventile der Brennkraftmaschine angeschlossen sein.
-
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der erste Strömungsweg stromaufwärts des Ladeluftkühlers mit dem zweiten Strömungsweg zusammengeführt ist. Auf eine derartige Ausgestaltung der Erfindung wurde bereits vorstehend hingewiesen.
-
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, insbesondere gemäß den vorstehenden Ausführungen, wobei die Brennkraftmaschine über einen ersten Verdichter aufweisenden Abgasturbolader, einen strömungstechnisch in Reihe mit dem ersten Verdichter angeordneten zweiten Verdichter und einen stromabwärts des zweiten Verdichters angeordneten Ladeluftkühler verfügt. Dabei ist vorgesehen, dass strömungstechnisch zwischen dem ersten Verdichter und dem zweiten Verdichter ein Bypassventil angeordnet ist, das in einer ersten Schaltstellung einen ersten Strömungsweg von dem ersten Verdichter zu dem Ladeluftkühler durch den zweiten Verdichter freigibt, und das in einer zweiten Schaltstellung einen zweiten Strömungsweg freigibt, der von dem Bypassventil unter Umgehung des zweiten Verdichters zu dem Ladeluftkühler verläuft, sowie einen Durchströmungsquerschnitt des ersten Strömungswegs verringert. Auf die Vorteile einer derartigen Vorgehensweise beziehungsweise einer derartigen Ausgestaltung der Brennkraftmaschine wurde bereits hingewiesen. Sowohl das Verfahren als auch die Brennkraftmaschine können gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.
-
Beispielsweise ist es vorgesehen, den ersten Strömungsweg bei geringeren Drehzahlen der Brennkraftmaschine freizugeben und bei höheren Drehzahlen zu versperren, wobei gleichzeitig der zweite Strömungsweg freigegeben wird. Entsprechend kann die mit Hilfe des ersten Verdichters verdichtete Luft um den zweiten Verdichter herum in den Ladeluftkühler und weiter in die Zylinder der Brennkraftmaschine gelangen.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:
-
1 eine schematische Darstellung eines Bereichs einer Brennkraftmaschine, in welchem ein Abgasturbolader, eine Verdichterbaugruppe sowie eine Drosselklappe der Brennkraftmaschine vorliegt.
-
Die 1 zeigt einen Bereich einer Brennkraftmaschine 1, nämlich einen Teil eines Luftansaugtrakts 2 der Brennkraftmaschine 1. Der Luftansaugtrakt 2 weist einen Abgasturbolader 3 auf, welcher über eine Turbine 4 und einen ersten Verdichter 5 verfügt. Der Turbine 4 kann während eines Betriebs der Brennkraftmaschine 1 Abgas zugeführt werden. Die in diesem enthaltene Strömungsenergie und/oder Enthalpie wird zum Antrieb des ersten Verdichters 5 verwendet, wozu die Turbine 4 beispielsweise über eine Welle 6 mit dem ersten Verdichter 5 wirkverbunden ist.
-
Dem ersten Verdichter 5 wird über eine Luftansaugleitung 7 Luft, insbesondere Frischluft aus einer Außenumgebung der Brennkraftmaschine 1, zugeführt, beispielsweise über einen Luftfilter. Die mit Hilfe des ersten Verdichters 5 komprimierte Luft wird einem Einlasskoppelanschluss 8 zugeführt, der an einen Einlassanschluss 9 einer Verdichterbaugruppe 10 angeschlossen ist. Über den Einlasskoppelanschluss 8 beziehungsweise den Einlassanschluss 9 wird also der Verdichterbaugruppe 10 ein Luftmassenstrom zugeführt, welcher auch als Luftgesamtmassenstrom bezeichnet wird.
-
Die Verdichterbaugruppe 10 verfügt über einen zweiten Verdichter 11, welcher bevorzugt elektrisch betrieben oder zumindest elektrisch unterstützt ist. Vorzugsweise ist der zweite Verdichter 11 ausschließlich elektrisch betreibbar. Weiterhin verfügt die Verdichterbaugruppe 10 über eine Massenstromstelleinrichtung 12 und einen Ladeluftkühler 13. Stromabwärts des Ladeluftkühlers 13 ist ein Auslassanschluss 14 der Verdichterbaugruppe 10 an einen Auslasskoppelanschluss 15 angeschlossen. Stromabwärts des Auslasskoppelanschlusses 15 ist eine Drosselklappe 16 der Brennkraftmaschine 1 vorgesehen, mittels welcher ein Luftmassenstrom, welcher Zylindern der Brennkraftmaschine 1 durch eine Leitung 17 zugeführt wird, eingestellt werden kann.
-
Die Verdichterbaugruppe 10 weist nun einen ersten Strömungsweg 18 sowie einen zweiten Strömungsweg 19 auf. Die beiden Strömungswege 18 und 19 sind über einen Abzweig 20 an den Einlassanschluss 9 der Verdichterbaugruppe 10 angeschlossen beziehungsweise gehen aus diesem Abzweig 20 hervor. Der erste Strömungsweg 18 führt durch den zweiten Verdichter 11, ein erstes Querschnittsverstellelement 21 der Massenstromstelleinrichtung 12 sowie den Ladeluftkühler 13. Der zweite Strömungsweg dagegen dient als Bypass um den zweiten Verdichter 11 herum und verläuft durch ein zweites Querschnittsverstellelement 22 der Massenstromstelleinrichtung 12 sowie den Ladeluftkühler 13 unter Umgehung des zweiten Verdichters 11. Dabei ist es in der dargestellten Ausführungsform vorgesehen, dass die beiden Strömungswege 18 und 19 stromaufwärts des Ladeluftkühlers 13 zusammengeführt und gemeinsam durch diesen hindurchgeführt werden.
-
Stromabwärts des Ladeluftkühlers 13 sind die Strömungswege 18 und 19 an den Auslassanschluss 14 angeschlossen. Anders ausgedrückt geht der zweite Strömungsweg 19 stromaufwärts des Ladeluftkühlers 13 in dem ersten Strömungsweg 18 auf. Dies ist an einer Koppelstelle 23 vorgesehen. Stromabwärts der Koppelstelle 23 verläuft nun der erste Strömungsweg 18, der nun auch den zweiten Strömungsweg 19 umfasst, durch den Ladeluftkühler 13 hindurch und ist an den Auslassanschluss 14 angeschlossen.
-
Mit Hilfe der Massenstromstelleinrichtung 12 kann ein der Verdichterbaugruppe 10 über den Einlassanschluss 9 zugeführte Luftgesamtmassenstrom auf die beiden Strömungswege 18 und 19 aufgeteilt werden, sodass jeder der Strömungswege 18 und 19 jeweils von einem Teilmassenstrom, welcher einem Anteil des Luftgesamtmassenstroms entspricht, durchströmt wird. Die Anteile der Teilmassenströme an dem Gesamtluftmassenstrom kann mit Hilfe der Massenstromstelleinrichtung 12 beziehungsweise den Querschnittsverstellelementen 21 und 22 steuernd und/oder regelnd eingestellt werden. Es ist jedoch stets vorgesehen, dass der gesamte der Verdichterbaugruppe 10 zugeführte Luftgesamtmassenstrom durch den Ladeluftkühler 13 geführt und anschließend über den Auslassanschluss 14 wieder aus der Verdichterbaugruppe 10 ausgebracht wird.
-
Die Massenstromstelleinrichtung 12 dient insoweit dazu, denjenigen Anteil des Luftgesamtmassenstroms auszuwählen, welcher durch den zweiten Verdichter 11 geführt werden soll. Beispielsweise wird in einer ersten Betriebsart die Massenstromstelleinrichtung 12 derart eingestellt, dass der Verdichterbaugruppe 10 zugeführte Luftgesamtmassenstrom vollständig um den zweiten Verdichter 11 herumgeführt wird, während in einer zweiten Betriebsart zumindest ein Teil des Luftgesamtmassenstroms, insbesondere der gesamte Luftgesamtmassenstrom, durch den zweiten Verdichter 11 hindurchgeführt wird. Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass die Massenstromstelleinrichtung 12 als Drosselklappe verwendet wird, sodass die hier dargestellte Drosselklappe 16 entfallen kann.
-
Es wird deutlich, dass an dem Abzweig 20 ein Bypassventil 24 vorliegt, welches eine Bypassklappe 25 aufweist, die beispielsweise um eine Drehachse 26 drehbar gelagert ist. Das Bypassventil 24 ist stromaufwärts des zweiten Verdichters 11 vorgesehen. Es dient dazu, in zumindest einer Schaltstellung ein Durchströmen des zweiten Verdichters 11 mit von dem ersten Verdichter 5 verdichteter Luft zu verhindern, insbesondere vollständig zu verhindern. Das Bypassventil 24 dient soweit dazu, in einer ersten Schaltstellung den ersten Strömungsweg 18 von dem ersten Verdichter 5 zu dem Ladeluftkühler 13 durch den zweiten Verdichter 11 freizugeben und in einer zweiten Schaltstellung den zweiten Strömungsweg 19 freizugeben, welcher von dem Bypassventil 24 unter Umgehung des zweiten Verdichters 11 zu dem Ladeluftkühler 13 verläuft.
-
Gleichzeitig soll in der zweiten Schaltstellung der Durchströmungsquerschnitt des ersten Strömungswegs 18 zumindest verringert werden, insbesondere der Strömungsweg 18 vollständig unterbrochen werden. Es kann vorgesehen sein, die Massenstromstelleinrichtung 12 vollständig durch das Bypassventil 24 zu ersetzen. Besonders vorteilhaft wird jedoch, wie hier dargestellt, die Massenstromstelleinrichtung 12 zusätzlich zu dem Bypassventil 24 realisiert. Selbstverständlich kann es jedoch vorgesehen sein, lediglich eines der Querschnittsverstellelemente 21 und 22 der Massenstromstelleinrichtung 12, also entweder das erste Querschnittsverstellelement 21 oder das zweite Querschnittsverstellelement 22 zusätzlich zu dem Bypassventil 24 zu realisieren.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Brennkraftmaschine
- 2
- Luftansaugtrakt
- 3
- Abgasturbolader
- 4
- Turbine
- 5
- 1. Verdichter
- 6
- Welle
- 7
- Luftansaugleitung
- 8
- Einlasskoppelanschluss
- 9
- Einlassanschluss
- 10
- Verdichterbaugruppe
- 11
- 2. Verdichter
- 12
- Massenstromstelleinrichtung
- 13
- Ladeluftkühler
- 14
- Auslassanschluss
- 15
- Auslasskoppelanschluss
- 16
- Drosselklappe
- 17
- Leitung
- 18
- 1. Strömungsweg
- 19
- 2. Strömungsweg
- 20
- Abzweig
- 21
- 1. Querschnittsverstellelement
- 22
- 2. Querschnittsverstellelement
- 23
- Koppelstelle
- 24
- Bypassventil
- 25
- Bypassklappe
- 26
- Drehachse
-
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 102013017481 [0004]
- DE 102012009288 A1 [0004]
