DE102016201697A1 - Pneumatic actuator - Google Patents

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DE102016201697A1
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Takahiro Yamazaki
Taro Tabuchi
Atsushi Shimizu
Katsunori Mito
Yasuhiko Izumi
Keisuke Sato
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

Ein pneumatischer Aktuator (32), der in einem Motorraum (100) eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist, umfasst: einen Hauptkörper (71), der im Inneren eine Druckkammer (73) und eine Atmosphärenkammer (72) definiert, die durch eine bewegliche Trennwand (74) voneinander getrennt sind; eine Betätigungsstange (75), deren Basisende mit der Trennwand verbunden ist und deren freies Ende mit einem zu betätigendem Objekt (30B) verbunden ist; und einen Druckzufuhrkanal (81A), der die Druckkammer mit einer Druckzufuhrquelle verbindet. Der Aktuator weist ferner einen Lüftungskanal (85) auf, dessen erstes Ende mit der Atmosphärenkammer in Verbindung steht und dessen zweites Ende (85A) sich zur Atmosphäre öffnet, wobei das zweite Ende über dem Hauptkörper angeordnet ist.A pneumatic actuator (32) disposed in an engine compartment (100) of a motor vehicle comprises: a main body (71) internally defining a pressure chamber (73) and an atmosphere chamber (72) defined by a movable partition wall (74) ) are separated from each other; an operating rod (75) whose base end is connected to the partition and whose free end is connected to an object (30B) to be operated; and a pressure supply passage (81A) connecting the pressure chamber to a pressure supply source. The actuator further includes a vent passage (85) having its first end communicating with the atmosphere chamber and the second end (85A) opening to the atmosphere, the second end being disposed above the main body.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung betrifft einen pneumatischen Aktuator, der zum Anbringen in einem Kraftfahrzeugmotorraum geeignet ist.The present invention relates to a pneumatic actuator suitable for mounting in an automotive engine compartment.

TECHNISCHER HINTERGRUNDTECHNICAL BACKGROUND

Herkömmlich werden zur Betätigung von Ventilen häufig pneumatische Aktuatoren verwendet. Ein pneumatischer Aktuator enthält typischerweise einen Hauptkörper, der eine Druckkammer und eine Atmosphärenkammer definiert, die durch eine bewegliche Trennwand, wie etwa eine Membran, getrennt sind; eine Betätigungsstange, deren eines Ende mit der Membran verbunden ist und deren anderes Ende mit einem zu betätigenden Objekt, wie etwa einem Ventil, verbunden ist; eine Druckzufuhrleitung, die die Druckkammer mit einer Druckzufuhrquelle verbindet; sowie ein Lüftungsloch, das die Atmosphärenkammer mit der Außenseite des Hauptkörpers verbindet. Wenn der Druckkammer ein Überdruck oder ein Unterdruck zugeführt wird, wird die Membran verlagert, und dies bewirkt wiederum die axiale Bewegung der Betätigungsstange. Ein solcher pneumatischer Aktuator wird zum Beispiel beim Betätigen eines Bypassventils verwendet, das in einem Bypasskanal angeordnet ist, der eine Turbine eines Automobil-Turboladers umgeht. Siehe zum Beispiel JPS60-48610B .Conventionally, pneumatic actuators are often used to actuate valves. A pneumatic actuator typically includes a main body defining a pressure chamber and an atmosphere chamber separated by a movable partition wall, such as a diaphragm; an actuator rod having one end connected to the diaphragm and the other end connected to an object to be actuated, such as a valve; a pressure supply line connecting the pressure chamber to a pressure supply source; and a vent hole connecting the atmosphere chamber with the outside of the main body. If the pressure chamber is supplied with an overpressure or a negative pressure, the membrane is displaced, and this in turn causes the axial movement of the actuating rod. Such a pneumatic actuator is used, for example, in operating a bypass valve disposed in a bypass passage bypassing a turbine of an automotive turbocharger. See for example JPS60-48610B ,

Weil ein pneumatischer Aktuator mit einem Lüftungsloch versehen ist, das die Atmosphärenkammer mit der Atmosphäre verbindet, könnte unter bestimmten Situationen Feuchtigkeit über das Lüftungsloch in die Atmosphärenkammer eindringen. Sollte Feuchtigkeit in der Atmosphärenkammer eingeschlossen bleiben, könnte sie die richtige Bewegung der Membran verhindern, insbesondere bei Frost-Wetter. Gemäß dem in JPS60-48610B offenbarten Vorschlag ist benachbart dem Lüftungsloch eine Leiste vorgesehen, so dass Feuchtigkeit, die zu dem Lüftungsloch hin spritzen könnte, durch die Leiste blockiert wird.Because a pneumatic actuator is provided with a vent that connects the atmosphere chamber to the atmosphere, under certain circumstances, moisture could enter the atmosphere chamber through the vent hole. Should moisture be trapped in the atmosphere chamber, it could prevent the proper movement of the membrane, especially in freezing weather. According to the in JPS60-48610B As disclosed in the proposal, a ledge is provided adjacent the vent hole so that moisture that could splash toward the vent hole is blocked by the ledge.

Kraftfahrzeuge müssen häufig auf einer überfluteten Straße fahren, so dass die in dem Motorraum verwendeten Bauteile dem Wasser widerstehen müssen, das in die Bauteile hineinspritzen könnte. Wenn der Wasserpegel hoch ist, könnte einige der Bauteile sogar vollständig im Wasser eingetaucht werden. Im Falle eines pneumatischen Aktuators könnte in einem solchen Fall, aufgrund des Vorhandenseins des Lüftungslochs, der pneumatische Aktuator vollständig betriebsunfähig werden. Es ist daher üblich, pneumatische Aktuatoren in relativ hohen Positionen im Motorraum anzuordnen. Jedoch könnte es erforderlich sein, einen pneumatischen Aktuator in einer relativ niedrigen Position im Motorraum anzuordnen, wegen der Nichtverfügbarkeit vom Platz und der Störung mit anderen Bauteilen.Motor vehicles often have to travel on a flooded road so that the components used in the engine compartment must withstand the water that could splash into the components. If the water level is high, some of the components could even be completely submerged in the water. In the case of a pneumatic actuator, in such a case, due to the presence of the vent hole, the pneumatic actuator could become completely inoperable. It is therefore common to arrange pneumatic actuators in relatively high positions in the engine compartment. However, it may be necessary to place a pneumatic actuator in a relatively low position in the engine compartment because of the unavailability of space and interference with other components.

Daher besteht Bedarf nach einem pneumatischen Aktuator, der auch dann weiterhin normal arbeiten kann, wenn er Spritzwasser ausgesetzt ist, oder auch dann, wenn er vollständig im Wasser untergetaucht ist.Therefore, there is a need for a pneumatic actuator that can continue to operate normally even when exposed to spray, or even when completely submerged in the water.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Im Hinblick auf diese Probleme vom Stand der Technik ist es Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, einen pneumatischen Aktuator anzugeben, der das Eindringen von Wasser in dessen Druckkammer effizient verhindern kann.In view of these problems of the prior art, it is a primary object of the present invention to provide a pneumatic actuator which can efficiently prevent the ingress of water into its pressure chamber.

Gemäß der vorliegenden Erfindung können diese Ziele durch das Bereitstellen eines pneumatischen Aktuators (32) erreicht werden, der zum Anordnen in einem Motorraum (100) eines Kraftfahrzeugs konfiguriert ist, wobei er aufweist: einen Hauptkörper (71), der im Inneren eine Druckkammer (73) und eine Atmosphärenkammer (72) definiert, die durch eine bewegliche Trennwand (74) voneinander getrennt sind; eine Betätigungsstange (75), deren Basisende mit der Trennwand verbunden ist und deren freies Ende mit einem zu betätigenden Objekt (30B) verbunden ist; und einen Druckzufuhrkanal (81A), der die Druckkammer mit einer Druckzufuhrquelle verbindet; dadurch gekennzeichnet, dass: der Aktuator ferner einen Lüftungskanal (85) aufweist, dessen erstes Ende mit der Atmosphärenkammer in Verbindung steht und dessen zweites Ende (85A) sich zur Atmosphäre öffnet, wobei das zweite Ende über dem Hauptkörper angeordnet ist.According to the present invention, these objects can be achieved by providing a pneumatic actuator ( 32 ), which can be arranged in an engine compartment ( 100 ) of a motor vehicle, comprising: a main body ( 71 ), which inside a pressure chamber ( 73 ) and an atmosphere chamber ( 72 ) defined by a movable partition ( 74 ) are separated from each other; an actuating rod ( 75 ), whose base end is connected to the partition wall and the free end with an operable object ( 30B ) connected is; and a pressure feed channel ( 81A ) connecting the pressure chamber to a pressure supply source; characterized in that: the actuator further comprises a ventilation duct ( 85 ) whose first end communicates with the atmosphere chamber and whose second end ( 85A ) opens to the atmosphere with the second end located above the main body.

Weil das zweite Ende des Lüftungskanals, das sich zur Atmosphäre öffnet, über dem Hauptkörper des pneumatischen Aktuators angeordnet ist, kann das zweite Ende über dem Wasserpegel gehalten werden, und kann das Eindringen von Wasser in die Atmosphärenkammer jederzeit vermieden werden.Because the second end of the ventilation duct, which opens to the atmosphere, is located above the main body of the pneumatic actuator, the second end can be kept above the water level and the ingress of water into the atmosphere chamber can be avoided at all times.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung nimmt der Motorraum einen Motor (1) auf, der einen Zylinderblock (6) und einen auf dem Zylinderblock angeordneten Zylinderkopf (7) enthält, und der Motor enthält einen Kopfdeckel (8), der an einem oberen Ende des Zylinderkopfs angebracht ist, sowie eine Motorabdeckung (9), die den Kopfdeckel abdeckt, um einen Zwischenraum (101) zu definieren, der in Zusammenwirken mit dem Kopfdeckel mit dem Motorraum in Verbindung steht; und das zweite Ende des Lüftungskanals ist in diesem Zwischenraum (101) angeordnet.According to a preferred embodiment of the present invention, the engine compartment takes an engine ( 1 ), which has a cylinder block ( 6 ) and a cylinder head arranged on the cylinder block ( 7 ) and the engine includes a head cover ( 8th ), which is attached to an upper end of the cylinder head, and an engine cover ( 9 ), which covers the head cover to a space ( 101 ) which, in cooperation with the head cover, communicates with the engine compartment; and the second end of the ventilation duct is in this intermediate space ( 101 ) arranged.

Somit ist das zweite Ende des Lüftungskanals in dem Zwischenraum angeordnet, der zwischen dem Kopfdeckel und der Motorabdeckung definiert ist, die weit über dem möglichen Wasserpegel angeordnet sind, so dass das Eindringen von Wasser in die Atmosphärenkammer des pneumatischen Aktuators effektiv verhindert werden kann. Insbesondere, weil das zweite Ende vorteilhaft durch den Kopfdeckel und die Motorabdeckung abgeschirmt ist, kann auch das Eindringen von Staub und Spritzwasser in das zweite Ende vermieden werden. Thus, the second end of the ventilation duct is located in the space defined between the head cover and the engine cover, which are located well above the potential water level, so that the penetration of water into the atmospheric chamber of the pneumatic actuator can be effectively prevented. In particular, because the second end is advantageously shielded by the head cover and the engine cover, the ingress of dust and spray into the second end can also be avoided.

Gemäß einer anderen Ausführung der vorliegenden Erfindung weist der pneumatische Aktuator ferner einen zweiten pneumatischen Aktuator (46) auf, der einen Hauptkörper enthält, der im Inneren eine Druckkammer und eine Atmosphärenkammer definiert, die durch eine bewegliche Trennwand voneinander getrennt sind, und wobei der Hauptkörper des zweiten pneumatischen Aktuators über dem Hauptkörper des ersten pneumatischen Aktuators (32) angeordnet ist, wobei das zweite Ende des Lüftungskanals in der Atmosphärenkammer des zweiten pneumatischen Aktuators angeordnet ist.According to another embodiment of the present invention, the pneumatic actuator further comprises a second pneumatic actuator ( 46 ) containing a main body internally defining a pressure chamber and an atmospheric chamber separated by a movable partition, and wherein the main body of the second pneumatic actuator is mounted above the main body of the first pneumatic actuator (10). 32 ), wherein the second end of the ventilation duct is arranged in the atmosphere chamber of the second pneumatic actuator.

Somit ist das zweite Ende des Lüftungskanals in dem relativ begrenzten Raum der Atmosphärenkammer des zweiten pneumatischen Aktuators angeordnet, der über dem ersten pneumatischen Aktuator angeordnet ist, so dass das Eindringen von Wasser in die Atmosphärenkammer des ersten pneumatischen Aktuators effektiv vermieden werden kann. Insbesondere, weil das zweite Ende vorteilhaft in dem relativ begrenzten Raum der Atmosphärenkammer des zweiten pneumatischen Aktuators aufgenommen ist, kann auch das Eindringen von Staub und Spritzwasser in das zweite Ende vermieden werden.Thus, the second end of the ventilation duct is disposed in the relatively limited space of the atmosphere chamber of the second pneumatic actuator disposed above the first pneumatic actuator, so that the intrusion of water into the atmosphere chamber of the first pneumatic actuator can be effectively avoided. In particular, because the second end is advantageously accommodated in the relatively limited space of the atmosphere chamber of the second pneumatic actuator, the intrusion of dust and spray into the second end can also be avoided.

Gemäß einer noch anderen Ausführung der vorliegenden Erfindung nimmt der Motorraum einen Motor (1) auf, der eine Einlassvorrichtung (14) zum Zuführen von Einlassluft zu dem Motor enthält, und das zweite Ende des Lüftungskanals steht mit einem in der Einlassvorrichtung definierten Einlasskanal in Verbindung.According to yet another embodiment of the present invention, the engine compartment takes an engine ( 1 ), which is an inlet device ( 14 ) for supplying intake air to the engine, and the second end of the ventilation passage communicates with an intake passage defined in the intake device.

Somit ist das zweite Ende des Lüftungskanals in dem relativ begrenzten Raum des Einlasskanals in der Einlassvorrichtung angeordnet, die typischerweise über dem pneumatischen Aktuator angeordnet ist, so dass das Eindringen von Wasser in die Atmosphärenkammer des pneumatischen Aktuators effektiv vermieden werden kann. Insbesondere, weil das zweite Ende vorteilhaft in dem relativ begrenzten Raum des Einlasskanals aufgenommen ist, kann auch das Eindringen von Staub und Spritzwasser in das zweite Ende vermieden werden.Thus, the second end of the ventilation duct is located in the relatively restricted space of the inlet duct in the inlet device, which is typically located above the pneumatic actuator, so that the ingress of water into the atmosphere chamber of the pneumatic actuator can be effectively avoided. In particular, because the second end is advantageously accommodated in the relatively limited space of the inlet channel, the penetration of dust and spray into the second end can be avoided.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung nimmt der Motorraum eine erste Turboladereinheit (21) und eine zweite Turboladereinheit (22) auf, und die erste Turboladereinheit enthält ein Turbinengehäuse (27), das unter dem zweiten Turbolader angeordnet ist und eine sich horizontal erstreckende Achslinie enthält, ein Turbinenrad (25), das in dem Turbinengehäuse aufgenommen ist, sowie einen verstellbaren Düsenmechanismus (30), der an dem Turbinengehäuse vorgesehen ist, um einen Druck des dem Turbinenrad zugeführten Abgases einzustellen. Ferner ist das freie Ende der Betätigungsstange mit dem verstellbaren Düsenmechanismus verbunden, und der Hauptkörper des pneumatischen Aktuators ist unter dem Turbinengehäuse der ersten Turboladereinheit angeordnet.According to a particularly preferred embodiment of the present invention, the engine compartment receives a first turbocharger unit ( 21 ) and a second turbocharger unit ( 22 ), and the first turbocharger unit includes a turbine housing ( 27 ) disposed below the second turbocharger and containing a horizontally extending axle line, a turbine wheel ( 25 ) received in the turbine housing and an adjustable nozzle mechanism ( 30 ) provided on the turbine housing to adjust a pressure of the exhaust gas supplied to the turbine wheel. Further, the free end of the operating rod is connected to the variable nozzle mechanism, and the main body of the pneumatic actuator is disposed under the turbine housing of the first turbocharger unit.

Hierdurch können die zwei Turboladereinheiten in dem engen verfügbaren Platz vom Motorraum, aufgrund der Freiheit bei der Positionierung des pneumatischen Aktuators, untergebracht werden. Wenn zum Beispiel ein Kühler (17) an einer Vorderseite des Motors vorgesehen ist, können die ersten und zweiten Turboladereinheiten bequem zwischen dem Hauptkörper des Motors und dem Kühler angeordnet werden.This allows the two turbocharger units to be accommodated in the narrow space available from the engine compartment due to the freedom of positioning the pneumatic actuator. For example, if a cooler ( 17 ) is provided on a front side of the engine, the first and second turbocharger units can be conveniently disposed between the main body of the engine and the radiator.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

1 ist eine Vorderansicht des Motors, der in Verbindung mit einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung verwendet wird; 1 Fig. 10 is a front view of the engine used in connection with a first embodiment of the present invention;

2 ist eine linke Seitenansicht des Motors; 2 is a left side view of the engine;

3 ist ein schematisches Diagramm der mehrstufigen Turboladervorrichtung der ersten Ausführung; 3 Fig. 10 is a schematic diagram of the multi-stage turbocharger apparatus of the first embodiment;

4 ist eine Vorderansicht der mehrstufigen Turboladervorrichtung; 4 Fig. 10 is a front view of the multi-stage turbocharger apparatus;

5 ist eine Rückansicht der mehrstufigen Turboladervorrichtung; 5 is a rear view of the multi-stage turbocharger device;

6 ist eine linke Ansicht der mehrstufigen Turboladervorrichtung; 6 FIG. 14 is a left side view of the multi-stage turbocharger device; FIG.

7 ist eine Schnittansicht des ersten pneumatischen Aktuators; und 7 is a sectional view of the first pneumatic actuator; and

8 ist eine Ansicht ähnlich 4, die eine modifizierte Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt. 8th is a similar view 4 showing a modified embodiment of the present invention.

BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGENDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei die Richtungen, auf die in der folgenden Offenbarung Bezug genommen wird, auf dem Blick eines Fahrzeugfahrers beruhen.The present invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which the directions referred to in the following Revelation is based on the look of a vehicle driver.

Wie in den 1 und 2 gezeigt, ist in einem Motorraum 100 eines Kraftfahrzeugs ein einen Motorhauptkörper 2 aufweisender Verbrennungsmotor 1 angebracht, der ein Benzinmotor oder ein Dieselmotor sein kann. Der Motorhauptkörper 2 enthält eine Mehrzahl von Zylindern, die in einer Reihe angeordnet sind, und ist in dem Motorraum 100, in Bezug auf die Fahrtrichtung des Fahrzeugkörpers, quer angeordnet. Der Motorhauptkörper 2 ist gebildet von einer Ölwanne 5, einem Zylinderblock 6, einem Zylinderblock 7 und einem Kopfdeckel 8, die in der genannten Reihenfolge von unten her übereinander angeordnet sind. An dem oberen Ende des Kopfdeckels 8 ist eine Motorabdeckung 9 angebracht, die das obere Ende des Kopfdeckels 8 mit einer bestimmten Lücke abdeckt. Der zwischen dem Kopfdeckel 8 und der Motorabdeckung 9 definierte Zwischenraum 101 ist im Wesentlichen vollständig umschlossen, steht aber mit der Atmosphäre in Verbindung. Die Innenseite der Motorabdeckung 9 (gegenüber dem Kopfdeckel 8) ist mit einer Schallabsorptionsschicht ausgekleidet, die aus einem Material wie Urethanschaum hergestellt ist.As in the 1 and 2 shown is in an engine room 100 a motor vehicle, a motor main body 2 having internal combustion engine 1 attached, which may be a gasoline engine or a diesel engine. The engine main body 2 includes a plurality of cylinders arranged in a row, and is in the engine compartment 100 , arranged transversely with respect to the direction of travel of the vehicle body. The engine main body 2 is made from an oil pan 5 , a cylinder block 6 , a cylinder block 7 and a head cover 8th , which are arranged one above the other in the order mentioned from below. At the top of the head cover 8th is an engine cover 9 attached to the top of the head cover 8th covering with a certain gap. The between the head cover 8th and the engine cover 9 defined gap 101 is essentially completely enclosed, but it is related to the atmosphere. The inside of the engine cover 9 (opposite the head cover 8th ) is lined with a sound absorbing layer made of a material such as urethane foam.

Wie in 2 gezeigt, ist die Zylinderachslinie des Motorhauptkörpers 2 nach hinten geneigt. Der Zylinderblock 6 enthält ein Kurbelgehäuse 6A, dessen unteres Teil von beiden Vorder- und Rückseiten vorsteht, und ein Getriebe 10 ist an dem linken Ende des Kurbelgehäuses 6A angebracht.As in 2 is the cylinder axis line of the engine main body 2 tilted backwards. The cylinder block 6 contains a crankcase 6A whose lower part protrudes from both front and rear sides, and a gearbox 10 is at the left end of the crankcase 6A appropriate.

Der Zylinderkopf 7 ist mit Einlassöffnungen und Auslassöffnungen versehen, die mit den jeweiligen Zylindern in Verbindung stehen, die in dem Zylinderblock 6 ausgebildet sind. Die Auslassöffnungen öffnen sich von der Vorderseite des Zylinderkopfs 7, und die Einlassöffnungen öffnen sich von der Rückseite des Zylinderkopfs 7.The cylinder head 7 is provided with inlet openings and outlet openings, which communicate with the respective cylinders in the cylinder block 6 are formed. The exhaust ports open from the front of the cylinder head 7 , and the intake ports open from the back of the cylinder head 7 ,

Ein Auslasskrümmer 11, der mit den Auslassöffnungen in Verbindung steht, ist an der Vorderseite des Zylinderkopfs 7 angebracht. Das stromabwärtige Ende des Auslasskrümmers 11 ist mit der Auslassseite einer mehrstufigen Turboladervorrichtung 12 verbunden. Der Auslasskrümmer 11 kann auch in dem Zylinderkopf 7 so ausgebildet sein, dass sich ein einziger Auslass, in den die Auslassöffnungen münden, von der Vorderseite des Zylinderkopfs 7 öffnet. In diesem Fall ist die mehrstufige Turboladervorrichtung 12 direkt an der Vorderseite des Zylinderkopfs 7 angebracht. Das stromabwärtige Ende der Auslassseite der mehrstufigen Turboladervorrichtung 12 ist mit einem katalytischen Wandler 13 verbunden, und mit dem stromabwärtigen Ende des katalytischen Wandlers 13 ist ein DPF, eine NOx-Reinigungsvorrichtung und ein Schalldämpfer in der genannten Reihenfolge in Serie verbunden, obwohl in den Zeichnungen nicht gezeigt.An exhaust manifold 11 , which communicates with the exhaust ports, is at the front of the cylinder head 7 appropriate. The downstream end of the exhaust manifold 11 is with the outlet side of a multi-stage turbocharger device 12 connected. The exhaust manifold 11 can also in the cylinder head 7 be formed so that a single outlet, in which the outlet openings open, from the front of the cylinder head 7 opens. In this case, the multi-stage turbocharger device 12 directly on the front of the cylinder head 7 appropriate. The downstream end of the exhaust side of the multi-stage turbocharger device 12 is with a catalytic converter 13 connected, and with the downstream end of the catalytic converter 13 For example, a DPF, an NOx purifying device and a muffler are connected in series in the order named, although not shown in the drawings.

Die Einlassöffnungen sind mit einer Einlassvorrichtung 14 verbunden, die einen Lufteinlass, einen Luftfilter 14A, die Einlassseite der mehrstufigen Turboladervorrichtung 12, einen Ladeluftkühler, ein Drosselventil und einen Einlasskrümmer enthält, die vom stromaufwärtigen Ende in der genannten Reihenfolge in Serie verbunden sind. Die Einlassvorrichtung 14 und die Einlassöffnungen definieren gemeinsam Einlasskanäle zum Zuführen von Verbrennungsluft zu den Zylindern. Die Einlassvorrichtung 14 erstreckt sich von dem Lufteinlass, der an der Vorderseite des Motorhauptkörpers 2 angeordnet ist, nach hinten entlang der linken Seite des Motorhauptkörpers 2, und ist an dem Einlasskrümmer mit der Rückseite des Motorhauptkörpers 2 verbunden. In der dargestellten Ausführung ist der Lufteinlass über einem vorbestimmten Wasserpegel WL angeordnet. Der Wasserpegel WL ist als maximale Höhe des Wasserpegels auf der Straße definiert, unter dem das Fahrzeug fahrfähig ist. Typischerweise ist der Wasserpegel WL so ausgewählt, dass er im Wesentlichen gleich der Höhe vom Oberende des Vorderrads W ist, wie in 2 dargestellt. Jede Vorrichtung, von der verhindert werden soll, dass sie im Wasser untergetaucht wird, ist über dieser Höhe angeordnet.The inlet openings are with an inlet device 14 connected to an air intake, an air filter 14A , the inlet side of the multi-stage turbocharger device 12 , an intercooler, a throttle valve and an intake manifold, which are connected in series from the upstream end in the order named. The inlet device 14 and the inlet openings together define inlet channels for supplying combustion air to the cylinders. The inlet device 14 extends from the air inlet at the front of the engine main body 2 is arranged rearward along the left side of the engine main body 2 , and is on the intake manifold with the rear of the engine main body 2 connected. In the illustrated embodiment, the air inlet is disposed above a predetermined water level WL. The water level WL is defined as the maximum level of water level on the road under which the vehicle is capable of running. Typically, the water level WL is selected to be substantially equal to the height of the top of the front wheel W, as in FIG 2 shown. Any device that is to be prevented from submerging in the water is placed above this height.

Wie in 2 gezeigt, ist ein Kühler 17 vor dem Motorhauptkörper 2 angeordnet. Der Kühler 17 enthält einen plattenförmigen Wärmetauscherkern 17A, der Wasserrohre enthält, die sich parallel oder entlang geschlungenen Wegen erstrecken, sowie Rippen, die an den Wasserrohren angebracht sind, sowie ein Gebläse 17B, das aus einem kastenförmigen Axialgebläse besteht, um dem Wärmetauscherkern 17A Kühlluft zuzuführen. Der Wärmetauscherkern 17A ist so angeordnet, dass sich seine Hauptebene senkrecht zur Vorne-und-Hinten-Richtung erstreckt, und das Gebläse 17B ist hinter dem Wärmetauscherkern 17A angeordnet, um Luft durch den Wärmetauscherkern 17A zu saugen. Weil der Zylinderblock 6 mit einem Kurbelgehäuse 6A versehen ist, das nach vorne und hinten vorsteht und der Motorhauptkörper 2 nach hinten geneigt ist, wird eine Lücke 18, die zwischen der Vorderseite des Motorhauptkörpers 2 und der Rückseite des Gebläses 17B definiert ist, (in Bezug auf die Vorne-und-Hinten-Richtung) zu seinem oberen Teil zunehmend weiter. Eine an der Fahrzeugkarosserie gelagerte Motorhaube 19 ist über dem Kühler 17 und dem Motorhauptkörper 2 angeordnet. Das obere Ende der Lücke 18 ist somit durch die Motorhaube 19 begrenzt. Die mehrstufige Turboladervorrichtung 12 ist in dieser Lücke 18 angeordnet, wie im näheren Detail erläutert wird.As in 2 shown is a cooler 17 in front of the engine main body 2 arranged. The cooler 17 contains a plate-shaped heat exchanger core 17A containing water pipes extending in parallel or along looped paths, ribs attached to the water pipes and a blower 17B consisting of a box-shaped axial fan to the heat exchanger core 17A Supply cooling air. The heat exchanger core 17A is arranged so that its main plane extends perpendicular to the front-and-back direction, and the fan 17B is behind the heat exchanger core 17A arranged to pass air through the heat exchanger core 17A to suck. Because the cylinder block 6 with a crankcase 6A is provided, which projects forward and rearward and the engine main body 2 tilted backwards, becomes a gap 18 between the front of the engine main body 2 and the back of the fan 17B is defined (in relation to the front-and-back direction) progressively to its upper part. A mounted on the vehicle body bonnet 19 is over the radiator 17 and the engine main body 2 arranged. The upper end of the gap 18 is thus through the hood 19 limited. The multi-stage turbocharger device 12 is in this gap 18 arranged as explained in more detail.

Wie in den 1 bis 6 gezeigt, besteht die Turboladervorrichtung 12 aus einem sequentiellen Turbolader, der eine Hochdruckturboladereinheit 21 und eine Niederdruckturboladereinheit 22 enthält.As in the 1 to 6 shown, there is the turbocharger device 12 from a sequential turbocharger, which is a high-pressure turbocharger unit 21 and a low pressure turbocharger unit 22 contains.

Wie in 3 gezeigt, umfasst die Hochdruckturboladereinheit 21 eine Hochdruckwelle 24, ein Hochdruckturbinenrad 25 und ein Hochdruckkompressorrad 26, die integriert an der Hochdruckwelle 24 in koaxialer Beziehung angebracht sind; ein Hochdruckturbinengehäuse 27, das das Hochdruckturbinenrad 25 aufnimmt; ein Hochdruckkompressorgehäuse 28, das das Hochdruckkompressorrad 26 aufnimmt; und ein zylindrisches Hochdrucklagergehäuse 29, das das Hochdruckturbinengehäuse 27 und das Hochdruckkompressorgehäuse 28 miteinander verbindet und die Hochdruckwelle 24 drehbar trägt. Das Hochdruckturbinengehäuse 27 und das Hochdruckkompressorgehäuse 28 sind mit hohlen kreisförmigen Querschnitten versehen und sind an den jeweiligen Enden des zylindrischen Hochdrucklagergehäuses 27 angebracht.As in 3 shown includes the high pressure turbocharger unit 21 a high pressure shaft 24 , a high pressure turbine wheel 25 and a high pressure compressor wheel 26 that integrates with the high pressure shaft 24 are mounted in coaxial relation; a high-pressure turbine housing 27 that the high pressure turbine wheel 25 receives; a high pressure compressor housing 28 that the high pressure compressor wheel 26 receives; and a cylindrical high-pressure bearing housing 29 that the high pressure turbine housing 27 and the high pressure compressor housing 28 connects to each other and the high pressure shaft 24 rotatably supports. The high-pressure turbine housing 27 and the high pressure compressor housing 28 are provided with hollow circular cross-sections and are at the respective ends of the cylindrical high-pressure bearing housing 27 appropriate.

Die Hochdruckturboladereinheit 21 ist mit einem verstellbaren Düsenmechanismus 30 versehen, der an dem Hochdruckturbinengehäuse 27 gelagert ist. Der verstellbare Düsenmechanismus 30 enthält eine Mehrzahl von verstellbaren Düsenflügel 33A, die an dem Hochdruckturbinengehäuse 27 schwenkbar gelagert sind, sowie einen Koppelmechanismus 30B, der mit den verstellbaren Düsenflügeln 30A verbunden ist. Die verstellbaren Düsenflügel 30A sind entlang einem Kreis angeordnet, der konzentrisch zur Hochdruckwelle 24 ist, so dass sich die Schwenkmittellinie von jedem verstellbaren Düsenflügel 30A parallel zur Achslinie der Hochdruckwelle 24 erstreckt, und die Hinterkante von jedem verstellbaren Düsenflügel 30A im Wesentlichen radial ausgerichtet ist. Der Koppelmechanismus 30B enthält ein ringförmiges Element, das konzentrisch zur Achsmittellinie der Hochdruckwelle 24 angeordnet ist, so dass die Drehung des ringförmigen Elements des Koppelmechanismus 30B um die Achsmittellinie eine synchronisierte Kippbewegung der verstellbaren Düsenflügel 30A bewirkt, und die Querschnittsfläche der Lücke, die zwischen jedem benachbarten Paar von verstellbaren Düsenflügeln 30A definiert ist, verändert werden kann. Typischerweise wird, wenn die Drehzahl des Motors niedrig ist, der Abgasdruck (Abgasströmungsgeschwindigkeit) erhöht, indem die Querschnittsfläche jeder Lücke verkleinert wird. Wenn die Drehzahl des Motors hoch ist, wird der Abgasdruck (Abgasströmungsgeschwindigkeit) verringert, indem die Querschnittsfläche jeder Lücke vergrößert wird. Der Koppelmechanismus 30B wird durch einen ersten Aktuator 32 betätigt, wie nachfolgend diskutiert wird.The high pressure turbocharger unit 21 is with an adjustable nozzle mechanism 30 provided on the high-pressure turbine housing 27 is stored. The adjustable nozzle mechanism 30 contains a plurality of adjustable nozzle wings 33A attached to the high-pressure turbine housing 27 are pivotally mounted, and a coupling mechanism 30B that with the adjustable nozzle wings 30A connected is. The adjustable nozzle wings 30A are arranged along a circle concentric with the high pressure wave 24 is, so that the pivot axis of each adjustable nozzle wing 30A parallel to the axis line of the high pressure shaft 24 extends, and the trailing edge of each adjustable nozzle wing 30A is oriented substantially radially. The coupling mechanism 30B includes an annular element concentric with the axial centerline of the high pressure shaft 24 is arranged so that the rotation of the annular element of the coupling mechanism 30B around the axis center line a synchronized tilting movement of the adjustable nozzle wings 30A causes, and the cross-sectional area of the gap between each adjacent pair of adjustable nozzle wings 30A is defined, can be changed. Typically, when the rotational speed of the engine is low, the exhaust pressure (exhaust gas flow velocity) is increased by decreasing the cross-sectional area of each gap. When the rotational speed of the engine is high, the exhaust gas pressure (exhaust gas flow velocity) is reduced by increasing the cross-sectional area of each gap. The coupling mechanism 30B is through a first actuator 32 operated, as discussed below.

Die Niederdruckturboladereinheit 22 umfasst eine Niederdruckwelle 33, ein Niederdruckturbinenrad 34 und ein Niederdruckkompressorrad 35, die integral an der Niederdruckwelle 33 in koaxialer Beziehung angebracht sind; ein Niederdruckturbinengehäuse 36, das das Niederdruckturbinenrad 34 aufnimmt; ein Niederdruckkompressorgehäuse 37, das das Niederdruckkompressorrad 35 aufnimmt; sowie ein zylindrisches Niederdrucklagergehäuse 38, das das Niederdruckturbinengehäuse 36 und das Niederdruckkompressorgehäuse 37 miteinander verbindet und die Niederdruckwelle 33 drehbar trägt. Das Niederdruckturbinengehäuse 36 und das Niederdruckkompressorgehäuse 37 sind mit hohlen kreisförmigen Querschnitten versehen und sind an den jeweiligen Enden des zylindrischen Niederdrucklagergehäuses 38 angebracht. Das Niederdruckturbinengehäuse 36 hat einen kleineren Durchmesser und ein kleineres Volumen als das Niederdruckkompressorgehäuse 37. Das Niederdruckturbinengehäuse 36 hat einen größeren Durchmesser als das Hochdruckturbinengehäuse 27.The low pressure turbocharger unit 22 includes a low pressure wave 33 , a low-pressure turbine wheel 34 and a low pressure compressor wheel 35 that is integral to the low-pressure shaft 33 are mounted in coaxial relation; a low-pressure turbine housing 36 , which is the low-pressure turbine wheel 34 receives; a low pressure compressor housing 37 , which is the low-pressure compressor wheel 35 receives; and a cylindrical low pressure bearing housing 38 that is the low pressure turbine housing 36 and the low pressure compressor housing 37 connects together and the low pressure wave 33 rotatably supports. The low-pressure turbine housing 36 and the low pressure compressor housing 37 are provided with hollow circular cross-sections and are at the respective ends of the cylindrical low pressure bearing housing 38 appropriate. The low-pressure turbine housing 36 has a smaller diameter and a smaller volume than the low-pressure compressor housing 37 , The low-pressure turbine housing 36 has a larger diameter than the high-pressure turbine housing 27 ,

Ein Abschnitt vom Außenumfangsteil des Hochdruckturbinengehäuses 27 ist mit einem stromabwärtigen Ende eines rohrförmigen ersten Auslasskanalelements 41 verbunden, das einen Abgaseinlasskanal für die Hochdruckturboladereinheit 21 definiert. Ein Abschnitt vom Mittelteil des Hochdruckturbinengehäuses 27, das von dem Hochdrucklagergehäuse 29 weg weist, ist mit einem stromaufwärtigen Ende eines rohrförmigen Auslassverbindungskanalelements 42 verbunden, das einen Abgasauslasskanal definiert. Ein Außenumfangsteil des Niederdruckturbinengehäuses 36 ist mit einem stromabwärtigen Ende des Auslassverbindungskanalelements 42 verbunden, das einen Abgaseinlasskanal für das Niederdruckturbinengehäuse 36 definiert. Ein Abschnitt vom Mittelteil des Niederdruckturbinengehäuses 36, das von dem Niederdrucklagergehäuse 38 weg weist, ist mit einem stromabwärtigen Ende eines rohrförmigen zweiten Auslasskanalelements 43 verbunden, das einen Abgasauslasskanal definiert.A section from the outer peripheral part of the high-pressure turbine housing 27 is with a downstream end of a tubular first outlet channel member 41 connected to the exhaust gas inlet passage for the high-pressure turbocharger unit 21 Are defined. A section of the center section of the high-pressure turbine housing 27 that of the high-pressure bearing housing 29 is with an upstream end of a tubular outlet connection channel element 42 connected, which defines a Abgasauslasskanal. An outer peripheral part of the low-pressure turbine housing 36 is with a downstream end of the outlet connection channel element 42 connected, which has an exhaust gas inlet channel for the low-pressure turbine housing 36 Are defined. A section of the center section of the low-pressure turbine housing 36 that of the low pressure bearing housing 38 is with a downstream end of a tubular second outlet channel member 43 connected, which defines a Abgasauslasskanal.

Das erste Auslasskanalelement 41 und das Auslassverbindungskanalelement 42 sind über ein Auslassbypasselement 44 miteinander verbunden, das einen Kanal definiert, der das Hochdruckturbinengehäuse 27 umgeht. Das Auslassverbindungskanalelement 42 kann auf unterschiedliche Weise mit dem Auslassbypasskanalelement 44 verbunden werden. Zum Beispiel kann das stromabwärtige Ende des Auslassbypasskanalelements 44 mit einem Außenumfangsteil des Niederdruckturbinengehäuses 36 verbunden werden, während das stromabwärtige Ende des Auslassverbindungskanalelements 42 mit dem Auslassbypasskanalelement 44 verbunden ist. Alternativ können das Auslassverbindungskanalelement 42 und das Auslassbypasskanalelement 44 jeweils einzeln mit Außenumfangsteilen des Niederdruckturbinengehäuses 36 verbunden werden.The first outlet channel element 41 and the outlet connection channel member 42 are via an outlet bypass element 44 connected to each other, which defines a channel that the high-pressure turbine housing 27 bypasses. The outlet connection channel element 42 can in different ways with the Auslassbassasskanalelement 44 get connected. For example, the downstream end of the outlet bypass channel member 44 with an outer peripheral part of the low-pressure turbine housing 36 while the downstream end of the outlet connection passage member 42 with the outlet bypass channel element 44 connected is. Alternatively, the outlet connection channel element 42 and the outlet bypass channel element 44 each individually with outer peripheral parts of the low-pressure turbine housing 36 get connected.

Das Auslassbypasskanalelement 44 ist innen mit einem Auslassbypassventil 45 versehen, welches aus einem Schwenkventil (oder Tellerventil) besteht und durch einen zweiten Aktuator 46 betätigt wird, wie nachfolgend diskutiert wird. The outlet bypass channel element 44 is inside with an outlet bypass valve 45 provided, which consists of a pivot valve (or poppet valve) and by a second actuator 46 is actuated, as discussed below.

Ein Verbindungsflansch 47 (5), der am stromaufwärtigen Ende des Auslasskanalements 44 ausgebildet ist, ist mit dem stromabwärtige Ende des Auslasskrümmers 11 mittels Befestigungsbolzen verbunden, so dass die in dem ersten Auslasskanalelement 41 definierten Kanäle mit dem Auslasskrümmer 11 in Verbindung stehen. Ein Verbindungsflansch 48 (5), der am stromabwärtigen Ende des zweiten Auslasskanalelements 43 angebracht ist, ist mit dem stromaufwärtigen Ende des katalytischen Wandlers 13 mittels Befestigungsbolzen verbunden, so dass die Innenkanäle, die in dem zweiten Auslasskanalelement 43 definiert sind, mit dem katalytischen Wandler 43 in Verbindung stehen.A connecting flange 47 ( 5 ) at the upstream end of the outlet channel element 44 is formed with the downstream end of the exhaust manifold 11 connected by fastening bolts, so that in the first outlet channel element 41 defined channels with the exhaust manifold 11 keep in touch. A connecting flange 48 ( 5 ) at the downstream end of the second exhaust passage member 43 is attached to the upstream end of the catalytic converter 13 connected by fastening bolts, so that the inner channels, in the second outlet channel element 43 are defined with the catalytic converter 43 keep in touch.

Das Auslassverbindungskanalelement 42 und das zweite Auslasskanalelement 43 sind direkt und funktionell mit dem Niederdruckturbinengehäuse 36 verbunden, und das Niederdruckturbinengehäuse 46 ist im Inneren mit einem Waste-Gate-Kanal 41 ausgebildet, der mit einem Waste-Gate-Ventil 52 versehen ist. Das Waste-Gate-Ventil 52 justiert die Strömungsrate des Abgases, das in den Waste-Gate-Kanal 51 fließt, und daher die Strömungsrate des Abgases, das in das Niederdruckturbinengehäuse 36 fließt. Das Waste-Gate-Ventil 52 besteht aus einem Schwenkventil, das von einem dritten Aktuator 54 betätigt wird, wie nachfolgend beschrieben wird.The outlet connection channel element 42 and the second outlet channel element 43 are direct and functional with the low pressure turbine housing 36 connected, and the low-pressure turbine housing 46 is inside with a waste gate channel 41 designed with a waste gate valve 52 is provided. The waste gate valve 52 adjusts the flow rate of the exhaust gas into the wastegate channel 51 flows, and therefore the flow rate of the exhaust gas flowing into the low-pressure turbine housing 36 flows. The waste gate valve 52 consists of a swivel valve, that of a third actuator 54 is operated as described below.

Ein Abschnitt vom Mittelteil des Niederdruckkompressorgehäuses 37, das von dem Niederdrucklagergehäuse 38 weg weist, ist mit einem stromabwärtigen Ende eines ersten Einlasskanalelements 61 verbunden, das einen Einlass-Eingangskanal definiert, und ein Außenumfangsteil des Niederdruckkompressorgehäuses 37 ist mit einem stromaufwärtigen Ende eines rohrförmigen Einlassverbindungskanalelements 62 verbunden, das einen Einlass-Ausgangskanal für Niederdruckturboladereinheit 22 bildet. Ein Abschnitt vom Mittelteil des Hochdruckkompressorgehäuses 28, das von dem Hochdrucklagergehäuse 29 weg weist, ist mit einem stromabwärtigen Ende des Einlassverbindungskanalelements 62 verbunden, das einen Einlass-Eingangskanal definiert, und ein Außenumfangsteil des Hochdruckkompressorgehäuses 28 ist mit einem stromaufwärtigen Ende des zweiten Einlasskanalelements 63 verbunden, das einen Einlass-Ausgangskanal definiert. Das stromaufwärtige Ende des ersten Einlasskanalelements 61 ist mit dem stromabwärtigen Ende des Luftfilters 14A verbunden, und das stromabwärtige Ende des zweiten Einlasskanalelements 63 ist mit dem Zylinderkopf 7 über einen Ladeluftkühler und den Einlasskrümmer in dieser Reihenfolge verbunden.A section of the middle section of the low-pressure compressor housing 37 that of the low pressure bearing housing 38 is with a downstream end of a first inlet channel member 61 connected defining an inlet inlet channel, and an outer peripheral portion of the low-pressure compressor housing 37 is with an upstream end of a tubular inlet connection channel element 62 connected, which has an inlet-outlet channel for low pressure turbocharger unit 22 forms. A section of the center section of the high-pressure compressor housing 28 that of the high-pressure bearing housing 29 is facing, is with a downstream end of the inlet connection channel member 62 connected defining an inlet inlet channel, and an outer peripheral portion of the high-pressure compressor housing 28 is with an upstream end of the second inlet channel member 63 connected defining an inlet-outlet channel. The upstream end of the first inlet channel member 61 is with the downstream end of the air filter 14A connected, and the downstream end of the second inlet channel member 63 is with the cylinder head 7 connected via a charge air cooler and the intake manifold in this order.

Das Einlassverbindungskanalelement 62 und das zweite Einlasskanalelement 63 sind über ein Einlassbypasskanalelement 64 miteinander verbunden, das einen Bypasskanal definiert, der das Hochdruckkompressorgehäuse 28 umgeht. Das Einlassbypasskanalelement 64 ist innen mit einem Einlassbypassventil 65 versehen, das aus einem Schwenkventil besteht, das von einem vierten Aktuator 66 betätigt wird, wie nachfolgend beschrieben wird. Das Einlassbypassventil 65 justiert die Strömungsrate der Einlassluft, die in das Einlassbypasskanalelement 64 fließt, und daher die Strömungsrate der Einlassluft, die in das Hochdruckkompressorgehäuse 28 fließt.The inlet connection channel element 62 and the second inlet channel member 63 are via an inlet bypass channel element 64 connected to each other, which defines a bypass channel, the high-pressure compressor housing 28 bypasses. The inlet bypass channel element 64 is inside with an inlet bypass valve 65 provided, which consists of a pivot valve, that of a fourth actuator 66 is operated as described below. The inlet bypass valve 65 adjusts the flow rate of intake air entering the intake bypass duct element 64 flows, and therefore the flow rate of the intake air entering the high pressure compressor housing 28 flows.

Wie in 4 gezeigt, sind die Hochdruckturboladereinheit 21 und die Niederdruckturboladereinheit 22 derart angeordnet, dass sich die Achslinien der Hochdruckwelle 24 und der Niederdruckwelle 33 parallel zueinander quer erstrecken. Somit ist das Hochdruckturbinengehäuse 27 relativ zum Hochdruckkompressorgehäuse 28 in der gleichen Weise zugeordnet, wie das Niederdruckturbinengehäuse 36 relativ zum Niederdruckkompressorgehäuse 37 angeordnet ist. Die Hochdruckturboladereinheit 21 ist niedriger angeordnet als die Niederdruckturboladereinheit 22 und ist relativ davon nach links versetzt. Auch sind das Hochdruckturbinengehäuse 27 und das Niederdruckkompressorgehäuse 37 so angeordnet, dass sie bei Betrachtung aus der axialen Richtung einander überlappen. Die. Hochdruckturboladereinheit 21 und die Niederdruckturboladereinheit 22 sind axial relativ zueinander derart positioniert, dass ein Teil des Hochdruckkompressorgehäuses 28, das den größten Außendurchmesser hat, von dem Teil des Niederdruckkompressorgehäuses 37, das den größten Außendurchmesser hat, axial versetzt ist, und dass die Hochdruckturboladereinheit 21 und die Niederdruckturboladereinheit 22 bis auf ein maximales Ausmaß nahe zusammengebracht werden können, ohne einander zu stören. Somit ist, wie in den 5 und 6 gezeigt, die Hochdruckturboladereinheit 21 (oder deren Achslinie) etwas vor der Niederdruckturboladereinheit 22 (oder deren Achslinie) angeordnet. Im Ergebnis kann, wie in 2 gezeigt, die Turboladervorrichtung 12 an der Vorderseite des Motorhauptkörpers 2 angeordnet werden, der nach hinten geneigt ist, so dass die Turboladervorrichtung 12 bequem in der Lücke 18 untergebracht werden kann. In der dargestellten Ausführung werden, mit der Hilfe der Erzielung eines kompakten Layouts, die Hochdruckturboladereinheit 21 und die Niederdruckturboladereinheit 22 so nahe wie möglich beieinander angeordnet, ohne übermäßige Biegungen in dem Einlassverbindungskanalelement 62 und dem Auslassverbindungskanalelement 42 hervorzurufen.As in 4 shown are the high pressure turbocharger unit 21 and the low pressure turbocharger unit 22 arranged such that the axis lines of the high pressure shaft 24 and the low pressure wave 33 extend transversely parallel to each other. Thus, the high-pressure turbine housing 27 relative to the high pressure compressor housing 28 assigned in the same way as the low-pressure turbine housing 36 relative to the low pressure compressor housing 37 is arranged. The high pressure turbocharger unit 21 is located lower than the low pressure turbocharger unit 22 and is relatively offset to the left. Also, these are the high-pressure turbine housing 27 and the low pressure compressor housing 37 arranged so as to overlap each other when viewed from the axial direction. The. High-pressure turbocharger unit 21 and the low pressure turbocharger unit 22 are axially positioned relative to each other such that a portion of the high pressure compressor housing 28 that has the largest outside diameter of the part of the low-pressure compressor housing 37 , which has the largest outer diameter, axially offset, and that the high pressure turbocharger unit 21 and the low pressure turbocharger unit 22 can be brought close together to a maximum extent without disturbing each other. Thus, as in the 5 and 6 shown the high-pressure turbocharger unit 21 (or their axis line) slightly ahead of the low pressure turbocharger unit 22 (or their axis line) arranged. As a result, as in 2 shown the turbocharger device 12 at the front of the engine main body 2 are arranged, which is inclined backwards, so that the turbocharger device 12 comfortably in the gap 18 can be accommodated. In the illustrated embodiment, with the aid of achieving a compact layout, the high pressure turbocharger unit 21 and the low pressure turbocharger unit 22 as close together as possible without excessive bends in the inlet connection channel element 62 and the outlet connection channel element 42 cause.

Der erste Aktuator 32, der den variablen Düsenmechanismus 30 betätigt, der zweite Aktuator 46, der das Auslassbypassventil 45 betätigt, der dritte Aktuator 54, der das Waste-Gate-Ventil 52 betätigt, und der vierte Aktuator 66, der das Einlassbypassventil 65 betätigt, bestehen jeweils aus einem pneumatischen Aktuator. In der folgenden Beschreibung sind die entsprechenden Bauteile der verschiedenen pneumatischen Aktuatoren mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet, denen ein Suffix-Buchstabe A, B, C oder D folgt, um anzuzeigen, auf welchen der pneumatischen Aktuatoren Bezug genommen wird. Die Buchstaben A, B, C und D entsprechen jeweils den ersten bis vierten pneumatischen Aktuatoren 32, 46, 54 und 66. Wenn diese Aktuatoren gemeinsam diskutiert werden, können diese Suffixe auch weggelassen sein.The first actuator 32 , which is the variable nozzle mechanism 30 pressed, the second actuator 46 , which is the outlet bypass valve 45 pressed, the third actuator 54 holding the waste gate valve 52 pressed, and the fourth actuator 66 that the inlet bypass valve 65 actuated, each consisting of a pneumatic actuator. In the following description, the corresponding components of the various pneumatic actuators are designated by the same reference numerals followed by a suffix letter A, B, C or D to indicate which of the pneumatic actuators is referred to. The letters A, B, C and D respectively correspond to the first to fourth pneumatic actuators 32 . 46 . 54 and 66 , If these actuators are discussed together, these suffixes may also be omitted.

In Bezug auf 7 wird im Folgenden nur der erste Aktuator 32 als ein solcher beschrieben, der sämtliche Aktuatoren repräsentiert, weil diese Aktuatoren im Wesentlichen mit der gleichen Struktur versehen sind. Der erste Aktuator 32 umfasst einen hohlen zylindrischen Hauptkörper 71A, der einen Innenkammer definiert, eine Trennwand 74A, die den Innenraum der Hauptkammer 71A in eine Atmosphärenkammer 72A und eine Druckkammer 73A unterteilt, sowie eine Betätigungsstange 75A, deren Basisende mit der Trennwand 74A verbunden ist und deren freies Ende sich aus dem Hauptkörper 71A hinaus erstreckt und mit dem zu betätigenden Objekt verbunden ist.In relation to 7 In the following, only the first actuator will be used 32 described as one that represents all the actuators, because these actuators are provided essentially with the same structure. The first actuator 32 comprises a hollow cylindrical main body 71A defining an interior chamber, a partition wall 74A that the interior of the main chamber 71A in an atmosphere chamber 72A and a pressure chamber 73A divided, as well as an operating rod 75A , whose base end with the partition 74A is connected and whose free end is from the main body 71A extends out and is connected to the object to be operated.

Die Trennwand 74 ist in dem Hauptkörper 71A beweglich, so dass die Volumina der Atmosphärenkammer 72A und der Druckkammer 73A in Abhängigkeit vom Druck in der Druckkammer 73A verändert werden können. In der dargestellten Ausführung besteht die Trennwand 74A aus einer Membran, die aus flexiblem Material hergestellt ist und deren Umfangsrand an dem Hauptkörper 71A gesichert ist. Die Trennwand 74A kann auch aus einem Kolben hergestellt sein, der in dem Hauptkörper 71A verschiebbar aufgenommen ist.The partition 74 is in the main body 71A movable, so that the volumes of the atmosphere chamber 72A and the pressure chamber 73A depending on the pressure in the pressure chamber 73A can be changed. In the illustrated embodiment, the partition wall 74A of a membrane made of flexible material and its peripheral edge on the main body 71A is secured. The partition 74A may also be made of a piston in the main body 71A slidably received.

Die Betätigungsstange 75A erstreckt sich von ihrem Basisende, das mit der Trennwand 74A verbunden ist, und durchsetzt die Atmosphärenkammer 72A, bevor sie sich aus dem Hauptkörper 71A hinaus erstreckt. Der Hauptkörper 71A ist mit einem Durchgangsloch 76A versehen, durch das die Betätigungsstange 75A hindurch geht, und ein Dichtungselement 77A dichtet die Lücke zwischen der Betätigungsstange 75A und dem Umfangsrand des Durchgangslochs 76A ab. In diesem Fall hat die Betätigungsstange 75A einen kreisförmigen Querschnitt und sitzt eng frei verschiebbar in dem Durchgangsloch 76A. Zusätzlich ist eine Gummimanschette 78A, die als Balgenelement ausgebildet ist, um das Teil der Betätigungsstange 75A herum aufgesetzt, das aus dem Durchgangsloch 76A vorsteht, und hat ein Basisende, das auf eine ringförmige Nabe aufgesetzt ist, die von dem Hauptkörper 71A konzentrisch um das Durchgangsloch 76A herum vorsteht.The operating rod 75A extends from its base end, with the dividing wall 74A connected, and passes through the atmosphere chamber 72A before leaving the main body 71A extends beyond. The main body 71A is with a through hole 76A provided by the operating rod 75A goes through, and a sealing element 77A seals the gap between the actuator rod 75A and the peripheral edge of the through hole 76A from. In this case, the operating rod has 75A a circular cross section and fits tightly slidably in the through hole 76A , In addition is a rubber cuff 78A , which is designed as a bellows element to the part of the actuating rod 75A put on around, that from the through hole 76A protrudes, and has a base end which is mounted on an annular hub, that of the main body 71A concentric around the through hole 76A protrudes around.

Die Druckkammer 73A ist mit einer in den Zeichnungen nicht gezeigten Druckzufuhrquelle über ein Druckzufuhrkanalelement 82A verbunden, das einen Druckzufuhrkanal 81a definiert. In der dargestellten Ausführung besteht die Druckzufuhrquelle aus einer an sich bekannten Unterdruckpumpe, die der Druckkammer 73A Unterdruck zuführt. Der Druckzufuhrkanal 81A kann auch als Loch definiert sein, das in dem Hauptkörper 71A ausgebildet ist, und/oder Rohr. Die Druckzufuhrquelle kann für die verschiedenen pneumatischen Aktuatoren 32, 46, 54 und 66 gemeinsam vorgesehen sein. Der Druckzufuhrkanal 81A ist mit einem in den Zeichnungen nicht gezeigten Druckregelventil versehen, so dass der der Druckkammer 73A zugeführte Unterdruck eingestellt werden kann.The pressure chamber 73A is with a pressure supply source not shown in the drawings via a pressure supply channel element 82A connected to a pressure feed channel 81a Are defined. In the illustrated embodiment, the pressure supply source consists of a known vacuum pump, the pressure chamber 73A Supplying negative pressure. The pressure feed channel 81A can also be defined as a hole in the main body 71A is formed, and / or pipe. The pressure supply source can be used for the various pneumatic actuators 32 . 46 . 54 and 66 be provided together. The pressure feed channel 81A is provided with a pressure regulating valve, not shown in the drawings, so that the pressure chamber 73A supplied negative pressure can be adjusted.

Der Hauptkörper 71A ist mit einem Lüftungsloch 83A versehen, das aus einem Durchgangsloch besteht, das durch die Wand der Atmosphärenkammer 72A hindurchgeht, so dass, wegen der durch dieses Lüftungsloch 83A erzeugten Verbindung mit der Atmosphäre, der Atmosphärendruck in der Atmosphärenkammer 72A beibehalten werden kann.The main body 71A is with a ventilation hole 83A provided, which consists of a through hole, through the wall of the atmosphere chamber 72A goes through, so that, because of through this vent hole 83A created connection with the atmosphere, the atmospheric pressure in the atmosphere chamber 72A can be maintained.

Ein Vorspannelement 84A ist in der Druckkammer 73A vorgesehen, um die Trennwand 74A zur Atmosphärenkammer 72A hin zu drücken. In der dargestellten Ausführung besteht das Vorspannelement 84 aus einer Druckschraubenfeder, deren eines Ende mit der zur Druckkammer 73A weisenden Seite der Trennwand 74 in Eingriff steht und deren anderes Ende mit der gegenüberliegenden Innenwandoberfläche des Hauptkörpers 71A in Verbindung steht. Aufgrund des Vorhandenseins des Vorspannelements 84A wird im Anfangszustand, wo kein Druck der Druckkammer 73A zugeführt wird, die Trennwand 74A zur Atmosphärenkammer 72A hin verlagert und ist die Betätigungsstange 75A in ihrer vollständig ausgefahrenen Position. Wenn der Druckkammer über den Druckzufuhrkanal 81A ein Unterdruck zugeführt wird, wird die Trennwand 74A gegen die Vorspannkraft des Vorspannelements 84A zur Druckkammer 73A hin verlagert, und die Betätigungsstange 75 ist in ihrer am wenigsten ausgefahrenen Position.A biasing element 84A is in the pressure chamber 73A provided to the dividing wall 74A to the atmosphere chamber 72A to push. In the illustrated embodiment, the biasing element 84 from a compression coil spring, one end of which with the pressure chamber 73A facing side of the partition 74 is engaged and the other end with the opposite inner wall surface of the main body 71A communicates. Due to the presence of the biasing element 84A is in the initial state, where no pressure of the pressure chamber 73A is fed, the partition 74A to the atmosphere chamber 72A shifted and is the operating rod 75A in its fully extended position. When the pressure chamber via the pressure supply channel 81A a negative pressure is supplied, the partition wall 74A against the biasing force of the biasing member 84A to the pressure chamber 73A shifted, and the operating rod 75 is in its least extended position.

Wie in den 4 bis 6 gezeigt, ist der Hauptkörper 71A des ersten Aktuators 32 über ein Trägerelement 87A an dem Hochdruckkompressorgehäuse 28 gelagert. Das freie Ende der Betätigungsstange 75A des ersten Aktuators 32 ist mit dem Koppelmechanismus 30B des verstellbaren Düsenmechanismus 30 verbunden. Der erste Aktuator 32 ist relativ zur Hochdruckturboladereinheit 21 derart angeordnet, dass der Hauptkörper 71A unter dem freien Ende der Betätigungsstange 75A angeordnet wird, und die Betätigungsstange 75A sich entlang der tangentialen Richtung des Hochdruckturbinengehäuses 27 erstreckt. Der Hauptkörper 71A des ersten Aktuators 32 ist unter dem Hochdruckturbinengehäuse 27 angeordnet, und ist daher in einem relativ niedrigen Teil des Motorraums 100 angeordnet. In dieser Ausführung ist der Hauptkörper 71A des ersten Aktuators 32 unter dem Wasserpegel WL angeordnet. Daher könnte der Hauptkörper 71A des ersten Aktuators 32, während das Fahrzeug in Betrieb ist, im Wasser untergetaucht werden. Der erste Aktuator 32 ändert die Ausfahrlänge der Betätigungsstange 75A in Abhängigkeit von dem Unterdruck, der der Druckkammer 73A zugeführt wird, und ändert hierdurch die Winkelposition des Koppelmechanismus 30B.As in the 4 to 6 shown is the main body 71A of the first actuator 32 via a carrier element 87A on the high pressure compressor housing 28 stored. The free end of the operating rod 75A of the first actuator 32 is with the coupling mechanism 30B the adjustable nozzle mechanism 30 connected. The first actuator 32 is relative to the high-pressure turbocharger unit 21 arranged such that the main body 71A under the free end of the operating rod 75A is arranged, and the actuating rod 75A along the tangential direction of the high-pressure turbine housing 27 extends. The main body 71A of the first actuator 32 is under the high-pressure turbine housing 27 arranged, and is therefore in a relatively low part of the engine compartment 100 arranged. In this embodiment, the main body 71A of the first actuator 32 arranged below the water level WL. Therefore, the main body could 71A of the first actuator 32 while the vehicle is in operation, submerged in the water. The first actuator 32 changes the extension length of the operating rod 75A depending on the negative pressure of the pressure chamber 73A is supplied, thereby changing the angular position of the coupling mechanism 30B ,

Der Hauptkörper 71B des zweiten Aktuators 46 ist über ein Trägerelement 87B an dem Hochdruckkompressorgehäuse 28 gelagert. Der Hauptkörper 71C des dritten Aktuators 54 ist über ein Trägerelement 87C an dem Niederdruckkompressorgehäuse 37 gelagert. Der Hauptkörper 71D des vierten Aktuators 66 ist über ein Trägerelement 87D an dem Hochdruckkompressorgehäuse 28 gelagert. Die Hauptkörper 71B bis 71D der zweiten bis vierten Aktuatoren 46, 54 und 66 sind über dem Hauptkörper 71A des ersten Aktuators 32 und über dem Wasserpegel WL angeordnet. Daher sind die Hauptkörper 71B bis 71D der zweiten bis vierten Aktuatoren 46, 54 und 66 so angeordnet, dass sie bei normalem Betrieb des Fahrzeugs nicht ins Wasser eintauchen.The main body 71B of the second actuator 46 is about a support element 87B on the high pressure compressor housing 28 stored. The main body 71C of the third actuator 54 is about a support element 87C on the low pressure compressor housing 37 stored. The main body 71D of the fourth actuator 66 is about a support element 87D on the high pressure compressor housing 28 stored. The main body 71B to 71D the second to fourth actuators 46 . 54 and 66 are above the main body 71A of the first actuator 32 and disposed above the water level WL. Therefore, the main body 71B to 71D the second to fourth actuators 46 . 54 and 66 arranged so that they do not dive into the water during normal operation of the vehicle.

Der erste Aktuator 32 ist mit einem Lüftungskanal 85 versehen, der an seinem einen Ende über das Lüftungsloch 83A mit der Atmosphärenkammer 72A verbunden ist, und an seinem anderen Ende über ein offenes Ende 85A mit der Atmosphäre in Verbindung steht (siehe 1). Der Lüftungskanal 85 ist definiert, indem eine Mehrzahl von Rohrelementen, die aus Metall, Kunststoff und/oder Gummi hergestellt sein können, in Serie verbunden sind, und kann an dem Hochdruckkompressorgehäuse 28, dem Niederdruckkompressorgehäuse 37, dem Kopfdeckel 8 und/oder der Motorabdeckung 9 angebracht sein. Das offene Ende 85A des Lüftungskanals 85 ist über dem Hauptkörper 71A angeordnet. Ferner ist das offene Ende 85A des Lüftungskanals 85 in einem oberen Teil des Motorraums 100, oberhalb des Wasserpegels WL, angeordnet. In der dargestellten Ausführung ist das offene Ende 85A des Lüftungskanals 85 innerhalb der Motorabdeckung 9 oder in dem Zwischenraum 101 angeordnet, der durch die Motorabdeckung 9 und dem Kopfdeckel 8 definiert ist.The first actuator 32 is with a ventilation duct 85 provided, at its one end over the ventilation hole 83A with the atmosphere chamber 72A is connected, and at its other end has an open end 85A communicating with the atmosphere (see 1 ). The ventilation duct 85 is defined by a plurality of tubular elements, which may be made of metal, plastic and / or rubber, are connected in series, and may be connected to the high-pressure compressor housing 28 , the low-pressure compressor housing 37 , the head cover 8th and / or the engine cover 9 to be appropriate. The open end 85A of the ventilation duct 85 is over the main body 71A arranged. Further, the open end 85A of the ventilation duct 85 in an upper part of the engine compartment 100 , above the water level WL, arranged. In the illustrated embodiment, the open end 85A of the ventilation duct 85 inside the engine cover 9 or in the gap 101 Arranged by the engine cover 9 and the head cover 8th is defined.

Weil in der dargestellten Ausführung die mehrstufige Turboladervorrichtung 12 in der Lücke 18 angeordnet ist, die zwischen dem Motorhauptkörper 2 und dem Kühler 17 definiert ist, und die Hochdruckturboladereinheit 21, die mit dem zu betätigenden verstellbaren Düsenmechanismus 30 ausgestattet ist, in einem unteren Teil dieser Lücke 18 angeordnet ist, muss der Hauptkörper 71a des ersten Aktuators 32 somit in einem relativ niedrigen Teil des Motorraums 100 angeordnet werden, der im Wasser untertauchen könnte. Jedoch ist das Lüftungsloch 83 des ersten Aktuators 32 mit dem Lüftungskanal 85 verbunden, dessen offenes Ende 85A über dem Hauptkörper 71A angeordnet ist, so dass das offene Ende 85A über dem Wasserpegel WL gehalten werden kann, auch wenn der Hauptkörper 71A im Wasser untergetaucht werden sollte. Daher kann das Eindringen von Wasser in die Atmosphärenkammer 72A jederzeit vermieden werden.Because in the illustrated embodiment, the multi-stage turbocharger device 12 in the gap 18 disposed between the engine main body 2 and the radiator 17 is defined, and the high-pressure turbocharger unit 21 connected to the adjustable nozzle mechanism to be operated 30 is equipped, in a lower part of this gap 18 is arranged, the main body needs 71a of the first actuator 32 thus in a relatively low part of the engine compartment 100 be placed, which could submerge in the water. However, that is the ventilation hole 83 of the first actuator 32 with the ventilation duct 85 connected, whose open end 85A over the main body 71A is arranged so that the open end 85A above the water level WL, even if the main body 71A should be submerged in the water. Therefore, the ingress of water into the atmosphere chamber 72A be avoided at all times.

Weil das offene Ende 85A des Lüftungskanals 85 in dem Zwischenraum 101 angeordnet ist, der durch den Kopfdeckel 8 und die Motorabdeckung 9 definiert ist, die in einem oberen Teil im Motorraum 100 angeordnet sind, ist es sehr unwahrscheinlich, dass unter beliebigen Umständen das offene Ende 85A ins Wasser untergetaucht wird. Weil das offene Ende 85A durch den Kopfdeckel 8 und die Motorabdeckung 9 abgedeckt ist, wird das offene Ende 85A vorteilhaft gegen das Eindringen von Spritzwasser und Staub geschützt.Because the open end 85A of the ventilation duct 85 in the gap 101 is arranged by the head cover 8th and the engine cover 9 is defined in an upper part in the engine compartment 100 are arranged, it is very unlikely that under any circumstances the open end 85A is submerged in the water. Because the open end 85A through the head cover 8th and the engine cover 9 is covered, the open end 85A Advantageously protected against the penetration of spray water and dust.

Als Modifikation der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung kann das offene Ende 85A des Lüftungskanals 85 auch in dem Einlasskanal der Einlassvorrichtung 14 angeordnet werden. Bevorzugt wird das offene Ende 85A zwischen dem stromabwärtigen Ende des Luftfilters 14A und dem stromaufwärtigen Ende der Niederdruckturboladereinheit 22 angeordnet. Somit wird das offene Ende 85A des Lüftungskanals 85 im relativ begrenzten Raum des Einlasskanals in der Einlassvorrichtung 14 angeordnet, der typischerweise über dem ersten Aktuator 32 angeordnet ist, so dass das Eindringen von Wasser in die Atmosphärenkammer 72A des ersten Aktuators 32 effektiv vermieden werden kann. Insbesondere, weil das offene Ende 82A vorteilhaft in dem relativ begrenzten Raum des Einlasskanals aufgenommen ist, kann auch das Eindringen von Staub und Spritzwasser in das offene Ende vermieden werden.As a modification of the first embodiment of the present invention, the open end 85A of the ventilation duct 85 also in the inlet channel of the inlet device 14 to be ordered. The open end is preferred 85A between the downstream end of the air filter 14A and the upstream end of the low pressure turbocharger unit 22 arranged. Thus, the open end 85A of the ventilation duct 85 in the relatively limited space of the intake passage in the intake device 14 arranged, typically above the first actuator 32 is arranged so that the ingress of water into the atmosphere chamber 72A of the first actuator 32 can be effectively avoided. Especially because the open end 82A Advantageously accommodated in the relatively limited space of the inlet channel, the penetration of dust and spray into the open end can be avoided.

Als andere Modifikation der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung kann das offene Ende 85A des Lüftungskanals 85 auch in der Atmosphärenkammer 72B des zweiten Aktuators 46 angeordnet werden. Somit wird der Atmosphärendruck auf die Atmosphärenkammer 72A des ersten Aktuators 32 über das Lüftungsloch 83B des zweiten Aktuators 46, die Atmosphärenkammer 72B und den Lüftungskanal 85 übertragen. Weil der Hauptkörper 71B des zweiten Aktuators 46 über dem Hauptkörper 71A des ersten Aktuators 32 angeordnet ist, wird der erstere weniger wahrscheinlich ins Wasser untergetaucht als der letztere. Insbesondere, weil der Hauptkörper 71B des zweiten Aktuators 46 über dem Wasserpegel WL angeordnet ist, ist es unwahrscheinlich, dass das Lüftungsloch 83B des zweiten Aktuators 46 bei normalem Betrieb des Fahrzeugs ins Wasser untergetaucht wird. Das offene Ende 85A des Lüftungskanals 85 kann auch in der Atmosphärenkammer 72C des dritten Aktuators 54 oder der Atmosphärenkammer 72D des vierten Aktuators 66 angeordnet werden.As another modification of the first embodiment of the present invention, the open end 85A of the ventilation duct 85 also in the atmosphere chamber 72B of the second actuator 46 to be ordered. Thus, the atmospheric pressure on the atmosphere chamber 72A of the first actuator 32 over the ventilation hole 83B of the second actuator 46 , the atmosphere chamber 72B and the ventilation duct 85 transfer. Because the main body 71B of the second actuator 46 over the main body 71A of the first actuator 32 the former is less likely to be submerged in the water than the latter. Especially because of the main body 71B of the second actuator 46 Located above the water level WL, it is unlikely that the ventilation hole 83B of the second actuator 46 at normal operation of the vehicle is submerged in the water. The open end 85A of the ventilation duct 85 can also be in the atmosphere chamber 72C of the third actuator 54 or the atmosphere chamber 72D of the fourth actuator 66 to be ordered.

Alternativ kann das offene Ende 85A des Lüftungskanals 85 auch in der Atmosphärenkammer eines noch weiteren Aktuators im Motorraum 100 für eine andere Vorrichtung als die mehrstufige Turboladervorrichtung 12 angeordnet werden, wie etwa den Aktuator zum Betätigen eines AGR-Ventils, das in einem AGR-Kanal zum Rückführen eines Teils der Abgase von dem Auslasskanal zurück zum Einlasskanal vorgesehen ist, solange der Hauptkörper dieses anderen Aktuators über jenem des ersten Aktuators 32 angeordnet ist.Alternatively, the open end 85A of the ventilation duct 85 also in the atmosphere chamber of yet another actuator in the engine compartment 100 for a device other than the multi-stage turbocharger device 12 such as the actuator for operating an EGR valve provided in an EGR passage for returning a part of the exhaust gases from the exhaust passage back to the intake passage as long as the main body of this other actuator is above that of the first actuator 32 is arranged.

Obwohl die vorliegende Erfindung in Bezug auf bevorzugte Ausführungen davon beschrieben worden ist, versteht es sich für einen Fachkundigen, dass verschiedene Veränderungen und Modifikationen möglich sind, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie er in den beigefügten Ansprüchen aufgeführt ist. Obwohl zum Beispiel in den dargestellten Ausführungen die vorliegende Erfindung auf die pneumatischen Aktuatoren der mehrstufigen Turboladervorrichtung 12 angewendet wurde, kann die vorliegende Erfindung auch auf pneumatische Aktuatoren angewendet werden, die in verschiedenen Vorrichtungen verwendet werden, die im Motorraum 100 angeordnet sind. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung auch auf den Aktuator zum Betätigen des AGR-Ventils angewendet werden.Although the present invention has been described in terms of preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications are possible without departing from the scope of the present invention as set forth in the appended claims. For example, although in the illustrated embodiments, the present invention relates to the pneumatic actuators of the multi-stage turbocharger apparatus 12 has been applied, the present invention can also be applied to pneumatic actuators used in various devices in the engine compartment 100 are arranged. For example, the present invention may also be applied to the actuator for actuating the EGR valve.

Ein pneumatischer Aktuator (32), der in einem Motorraum (100) eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist, umfasst: einen Hauptkörper (71), der im Inneren eine Druckkammer (73) und eine Atmosphärenkammer (72) definiert, die durch eine bewegliche Trennwand (74) voneinander getrennt sind; eine Betätigungsstange (75), deren Basisende mit der Trennwand verbunden ist und deren freies Ende mit einem zu betätigendem Objekt (30B) verbunden ist; und einen Druckzufuhrkanal (81A), der die Druckkammer mit einer Druckzufuhrquelle verbindet. Der Aktuator weist ferner einen Lüftungskanal (85) auf, dessen erstes Ende mit der Atmosphärenkammer in Verbindung steht und dessen zweites Ende (85A) sich zur Atmosphäre öffnet, wobei das zweite Ende über dem Hauptkörper angeordnet ist.A pneumatic actuator ( 32 ) in an engine compartment ( 100 ) of a motor vehicle, comprising: a main body ( 71 ), which inside a pressure chamber ( 73 ) and an atmosphere chamber ( 72 ) defined by a movable partition ( 74 ) are separated from each other; an actuating rod ( 75 ) whose base end is connected to the partition wall and whose free end is connected to an object ( 30B ) connected is; and a pressure feed channel ( 81A ) connecting the pressure chamber to a pressure supply source. The actuator also has a ventilation duct ( 85 ) whose first end communicates with the atmosphere chamber and the second end ( 85A ) opens to the atmosphere with the second end located above the main body.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • JP 60-48610 B [0002, 0003] JP 60-48610 B [0002, 0003]

Claims (6)

Pneumatischer Aktuator (32), der zum Anordnen in einem Motorraum (100) eines Kraftfahrzeugs konfiguriert ist, wobei er aufweist: einen Hauptkörper (71), der im Inneren eine Druckkammer (73) und eine Atmosphärenkammer (72) definiert, die durch eine bewegliche Trennwand (74) voneinander getrennt sind; eine Betätigungsstange (75), deren Basisende mit der Trennwand verbunden ist und deren freies Ende mit einem zu betätigenden Objekt (30B) verbunden ist; und einen Druckzufuhrkanal (81A), der die Druckkammer mit einer Druckzufuhrquelle verbindet; dadurch gekennzeichnet, dass: der Aktuator ferner einen Lüftungskanal (85) aufweist, dessen erstes Ende mit der Atmosphärenkammer in Verbindung steht und dessen zweites Ende (85A) sich zur Atmosphäre öffnet, wobei das zweite Ende über dem Hauptkörper angeordnet ist.Pneumatic actuator ( 32 ), which can be arranged in an engine compartment ( 100 ) of a motor vehicle, comprising: a main body ( 71 ), which inside a pressure chamber ( 73 ) and an atmosphere chamber ( 72 ) defined by a movable partition ( 74 ) are separated from each other; an actuating rod ( 75 ), whose base end is connected to the partition wall and the free end with an operable object ( 30B ) connected is; and a pressure feed channel ( 81A ) connecting the pressure chamber to a pressure supply source; characterized in that: the actuator further comprises a ventilation duct ( 85 ) whose first end communicates with the atmosphere chamber and whose second end ( 85A ) opens to the atmosphere with the second end located above the main body. Der pneumatische Aktuator nach Anspruch 1, wobei der Motorraum einen Motor (1) aufnimmt, der einen Zylinderblock (6) und einen auf dem Zylinderblock angeordneten Zylinderkopf (7) enthält, und der Motor einen Kopfdeckel (8) enthält, der an einem oberen Ende des Zylinderkopfs angebracht ist, sowie eine Motorabdeckung (9), die den Kopfdeckel abdeckt, um einen Zwischenraum (101) zu definieren, der in Zusammenwirken mit dem Kopfdeckel mit dem Motorraum in Verbindung steht; und wobei das zweite Ende des Lüftungskanals in diesem Zwischenraum (101) angeordnet ist.The pneumatic actuator of claim 1, wherein the engine compartment is an engine ( 1 ) receiving a cylinder block ( 6 ) and a cylinder head arranged on the cylinder block ( 7 ) and the engine has a head cover ( 8th ), which is attached to an upper end of the cylinder head, and an engine cover ( 9 ), which covers the head cover to a space ( 101 ) which, in cooperation with the head cover, communicates with the engine compartment; and wherein the second end of the ventilation duct in this space ( 101 ) is arranged. Der pneumatische Aktuator nach Anspruch 1, der ferner einen zweiten pneumatischen Aktuator (46) aufweist, der einen Hauptkörper enthält, der im Inneren eine Druckkammer und eine Atmosphärenkammer definiert, die durch eine bewegliche Trennwand voneinander getrennt sind, wobei der Hauptkörper des zweiten pneumatischen Aktuators über dem Hauptkörper des ersten pneumatischen Aktuators (32) angeordnet ist, wobei das zweite Ende des Lüftungskanals in der Atmosphärenkammer des zweiten pneumatischen Aktuators angeordnet ist.The pneumatic actuator of claim 1, further comprising a second pneumatic actuator ( 46 ) comprising a main body internally defining a pressure chamber and an atmospheric chamber separated by a movable partition, the main body of the second pneumatic actuator being mounted above the main body of the first pneumatic actuator (10). 32 ), wherein the second end of the ventilation duct is arranged in the atmosphere chamber of the second pneumatic actuator. Der pneumatische Aktuator nach Anspruch 1, wobei der Motorraum einen Motor (1) aufnimmt, der eine Einlassvorrichtung (14) zum Zuführen von Einlassluft zu dem Motor enthält, und das zweite Ende des Lüftungskanals mit einem in der Einlassvorrichtung definierten Einlasskanal in Verbindung steht.The pneumatic actuator of claim 1, wherein the engine compartment is an engine ( 1 ) receiving an inlet device ( 14 ) for supplying intake air to the engine, and the second end of the ventilation passage communicates with an intake passage defined in the intake device. Der pneumatische Aktuator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Motorraum eine erste Turboladereinheit (21) und eine zweite Turboladereinheit (22) aufnimmt, und die erste Turboladereinheit ein Turbinengehäuse (27) enthält, das unter dem zweiten Turbolader angeordnet ist und eine sich horizontal erstreckende Achslinie enthält, ein Turbinenrad (25), das in dem Turbinengehäuse aufgenommen ist, sowie einen verstellbaren Düsenmechanismus (30), der an dem Turbinengehäuse vorgesehen ist, um einen Druck von dem Turbinenrad zugeführtem Abgas einzustellen; und wobei das freie Ende der Betätigungsstange mit dem verstellbaren Düsenmechanismus verbunden ist, und der Hauptkörper des pneumatischen Aktuators unter dem Turbinengehäuse der ersten Turboladereinheit angeordnet ist.The pneumatic actuator of any one of claims 1 to 4, wherein the engine compartment includes a first turbocharger unit (10). 21 ) and a second turbocharger unit ( 22 ), and the first turbocharger unit comprises a turbine housing ( 27 ) disposed below the second turbocharger and containing a horizontally extending axis line, a turbine wheel ( 25 ) received in the turbine housing and an adjustable nozzle mechanism ( 30 ) provided on the turbine housing to adjust a pressure of exhaust gas supplied from the turbine wheel; and wherein the free end of the actuating rod is connected to the adjustable nozzle mechanism, and the main body of the pneumatic actuator is disposed below the turbine housing of the first turbocharger unit. Der pneumatische Aktuator nach Anspruch 5, wobei ein Kühler (17) an einer Vorderseite des Motors vorgesehen ist, und die ersten und zweiten Turboladereinheiten zwischen dem Hauptkörper des Motors und dem Kühler angeordnet sind.The pneumatic actuator according to claim 5, wherein a radiator ( 17 ) is provided on a front side of the engine, and the first and second turbocharger units are arranged between the main body of the engine and the radiator.
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