DE102016215861B4

DE102016215861B4 - Brennkraftmaschine mit Verdichter, Abgasrückführung und einer mit dem Verdichter verbundenen Ventileinheit

Info

Publication number: DE102016215861B4
Application number: DE102016215861.9A
Authority: DE
Inventors: Helmut Kindl; Andreas Kuske; Jörg Kemmerling; Vanco Smiljanovski; Franz Arnd Sommerhoff; Christian Winge Vigild; Hanno Friederichs
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-08-24
Filing date: 2016-08-24
Publication date: 2018-08-30
Anticipated expiration: 2036-08-25
Also published as: DE102016215861A1

Abstract

Aufgeladene Brennkraftmaschine mit- einem Ansaugsystem (1) zum Zuführen einer Ladeluftströmung,- einem Abgasabführsystem zum Abführen von Abgas,- mindestens einem im Ansaugsystem (1) angeordneten Verdichter (2), der mit mindestens einem in einem Verdichtergehäuse (2c) auf einer drehbaren Welle (2d) gelagerten Laufrad (2e) ausgestattet ist,- einer Abgasrückführung (5) umfassend eine Rückführleitung (5a), die vom Abgasabführsystem abzweigt und stromaufwärts des mindestens einen Laufrades (2e) unter Ausbildung eines Knotenpunktes (5b) in das Ansaugsystem (1) mündet, wobei die Rückführleitung (5a) stromaufwärts einer im Abgasabführsystem angeordneten Turbine abzweigt, und- einer am Knotenpunkt (5b) im Ansaugsystem (1) angeordneten Ventileinheit (3), die ein Ventilgehäuse (3d) und eine in dem Ventilgehäuse (3d) angeordnete Klappe (3a) umfasst, wobei die Klappe (3a) um eine quer zur Frischluftströmung verlaufende Achse (3b) in der Art verschwenkbar ist, dass die Klappe (3a) in einer ersten Endposition mit einer Vorderseite (3a') das Ansaugsystem (1) versperrt und die Rückführleitung (5a) freigibt und in einer zweiten Endposition mit einer Rückseite (3a") die Rückführleitung (5a) verdeckt und das Ansaugsystem (1) freigibt, bei der- zwischen dem Verdichtergehäuse (2c) und dem Ventilgehäuse (3d) eine Verbindung (4) unter Verwendung mindestens eines abstandhaltenden Elementes (4a) und mindestens eines dichtenden Elementes (4b) ausgebildet ist, und- das Ventilgehäuse (3d) neben der Verbindung (4) zu dem Verdichtergehäuse (2c) eine weitere als Befestigung dienende Verbindung zu einem anderen Bauteil aufweist, wobei dieses andere Bauteil nicht das Ansaugsystem (1) und nicht die Rückführleitung (5a) ist und das Ventilgehäuse (3d) unter Verwendung dieser Befestigung im Schwerpunkt gelagert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine aufgeladene Brennkraftmaschine mit

- einem Ansaugsystem zum Zuführen einer Ladeluftströmung,
- einem Abgasabführsystem zum Abführen von Abgas,
- mindestens einem im Ansaugsystem angeordneten Verdichter, der mit mindestens einem in einem Verdichtergehäuse auf einer drehbaren Welle gelagerten Laufrad ausgestattet ist,
- einer Abgasrückführung umfassend eine Rückführleitung, die vom Abgasabführsystem abzweigt und stromaufwärts des mindestens einen Laufrades unter Ausbildung eines Knotenpunktes in das Ansaugsystem mündet, und
- einer am Knotenpunkt im Ansaugsystem angeordneten Ventileinheit, die ein Ventilgehäuse und eine in dem Ventilgehäuse angeordnete Klappe umfasst.

Eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art wird als Kraftfahrzeugantrieb eingesetzt und in der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2014 216 103 A1 beschrieben. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst der Begriff Brennkraftmaschine Dieselmotoren und Ottomotoren, aber auch Hybrid-Brennkraftmaschinen, die ein Hybrid-Brennverfahren nutzen, sowie Hybrid-Antriebe, die neben der Brennkraftmaschine eine mit der Brennkraftmaschine antriebsverbindbare Elektromaschine umfassen, welche Leistung von der Brennkraftmaschine aufnimmt oder als zuschaltbarer Hilfsantrieb zusätzlich Leistung abgibt.
In den letzten Jahren hat sich eine Entwicklung hin zu aufgeladenen Motoren vollzogen, wobei die wirtschaftliche Bedeutung dieser Motoren für die Automobilbauindustrie weiter ständig zunimmt.
Die Aufladung ist in erster Linie ein Verfahren zur Leistungssteigerung, bei dem die für den motorischen Verbrennungsprozess benötigte Luft verdichtet wird, wodurch jedem Zylinder pro Arbeitsspiel eine größere Luftmasse zugeführt werden kann. Dadurch können die Kraftstoffmasse und damit der Mitteldruck gesteigert werden.
Die Aufladung ist ein geeignetes Mittel, bei unverändertem Hubraum die Leistung einer Brennkraftmaschine zu steigern oder bei gleicher Leistung den Hubraum zu reduzieren. In jedem Fall führt die Aufladung zu einer Erhöhung der Bauraumleistung und einer günstigeren Leistungsmasse. Wird der Hubraum verringert, lässt sich so das Lastkollektiv zu höheren Lasten hin verschieben, bei denen der spezifische Kraftstoffverbrauch niedriger ist. Durch Aufladung in Kombination mit einer geeigneten Getriebeauslegung kann auch ein sogenanntes Downspeeding realisiert werden, bei dem ebenfalls ein geringerer spezifischer Kraftstoffverbrauch erzielt werden kann.
Die Aufladung unterstützt folglich das ständige Bemühen in der Entwicklung von Brennkraftmaschinen, den Kraftstoffverbrauch zu minimieren, d. h. den Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine zu verbessern.
Häufig wird für die Aufladung ein Abgasturbolader eingesetzt, bei dem ein Verdichter und eine Turbine auf derselben Welle angeordnet sind. Der heiße Abgasstrom wird der Turbine zugeführt und entspannt sich unter Energieabgabe in der Turbine, wodurch die Welle in Drehung versetzt wird. Die vom Abgasstrom an die Turbine und schließlich an die Welle abgegebene Energie wird für den Antrieb des ebenfalls auf der Welle angeordneten Verdichters genutzt. Der Verdichter fördert und komprimiert die ihm zugeführte Ladeluft, wodurch eine Aufladung der Zylinder erreicht wird. Vorteilhafterweise wird ein Ladeluftkühler stromabwärts des Verdichters im Ansaugsystem vorgesehen, mit dem die komprimierte Ladeluft vor Eintritt in den mindestens einen Zylinder gekühlt wird. Der Kühler senkt die Temperatur und steigert damit die Dichte der Ladeluft, so dass auch der Kühler zu einer besseren Füllung der Zylinder, d. h. zu einer größeren Luftmasse, beiträgt. Es erfolgt eine Verdichtung durch Kühlung.
Der Vorteil eines Abgasturboladers im Vergleich zu einem - mittels Hilfsantrieb antreibbaren - Lader besteht darin, dass ein Abgasturbolader die Abgasenergie der heißen Abgase nutzt, während ein Lader die für seinen Antrieb erforderliche Energie direkt oder indirekt von der Brennkraftmaschine bezieht und damit, zumindest solange die Antriebsenergie nicht aus einer Energierückgewinnung stammt, den Wirkungsgrad nachteilig beeinflusst, d. h. mindert.
Falls es sich nicht um einen mittels Elektromaschine, d. h. elektrisch antreibbaren Lader handelt, ist regelmäßig eine mechanische bzw. kinematische Verbindung zur Leistungsübertragung zwischen dem Lader und der Brennkraftmaschine erforderlich, die auch das Packaging im Motorraum beeinflusst.
Der Vorteil eines Laders gegenüber einem Abgasturbolader besteht darin, dass der Lader stets den angeforderten Ladedruck generieren und zur Verfügung stellen kann und zwar unabhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine. Das gilt insbesondere für einen Lader, der mittels Elektromaschine elektrisch antreibbar und daher unabhängig von der Drehzahl der Kurbelwelle ist.
Nach dem Stand der Technik bereitet es nämlich Schwierigkeiten, die Leistung mittels Abgasturboaufladung in allen Drehzahlbereichen zu steigern. Es wird ein stärkerer Drehmomentabfall bei Unterschreiten einer bestimmten Drehzahl beobachtet. Verständlich wird dieser Drehmomentabfall, wenn berücksichtigt wird, dass das Ladedruckverhältnis vom Turbinendruckverhältnis bzw. der Turbinenleistung abhängt. Wird die Motordrehzahl verringert, führt dies zu einem kleineren Abgasmassenstrom und damit zu einem kleineren Turbinendruckverhältnis bzw. einer kleineren Turbinenleistung. Folglich nimmt das Ladedruckverhältnis zu niedrigeren Drehzahlen hin ebenfalls ab. Dies ist gleichbedeutend mit einem Drehmomentabfall.
Die Brennkraftmaschine, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, verfügt zwecks Aufladung über einen Verdichter, wobei im Rahmen der vorliegenden Erfindung unter den Begriff Verdichter sowohl ein mittels Hilfsantrieb antreibbarer Lader als auch ein Verdichter eines Abgasturboladers subsumiert werden können.
Ein weiteres grundsätzliches Ziel ist es, die Schadstoffemissionen zu reduzieren. Bei der Lösung dieser Aufgabe kann die Aufladung ebenfalls nützlich sein. Bei gezielter Auslegung der Aufladung können nämlich Vorteile im Wirkungsgrad und bei den Abgasemissionen erzielt werden. Um zukünftige Grenzwerte für Schadstoffemissionen einzuhalten sind neben der Aufladung aber weitere Maßnahmen erforderlich.
So dient die Abgasrückführung der Reduzierung der Stickoxidrohemissionen. Die Rückführrate x_AGR bestimmt sich dabei zu x_AGR = m_AGR / (m_AGR + m_Frischiuft), wobei m_AGR die Masse an zurückgeführtem Abgas und m_Frischluft die zugeführte Frischluft bezeichnet. Eventuell via Abgasrückführung rückgeführter Sauerstoff bzw. rückgeführte Luft ist zu berücksichtigen.
Auch die erfindungsgemäße mittels Verdichter aufgeladene Brennkraftmaschine ist mit mindestens einer Abgasrückführung ausgestattet, wobei die vom Abgasabführsystem abzweigende Rückführleitung unter Ausbildung eines Knotenpunktes stromaufwärts des Verdichters in das Ansaugsystem mündet, so wie dies regelmäßig bei einer Niederdruck-AGR der Fall ist, bei der Abgas auf die Einlassseite zurückgeführt wird, welches eine im Abgasabführsystem angeordnete Turbine bereits durchströmt hat. Hierzu umfasst die Niederdruck-AGR eine Rückführleitung, die stromabwärts der Turbine aus dem Abgasabführsystem abzweigt und vorzugsweise stromaufwärts des Verdichters in das Ansaugsystem mündet. Die US 2015/0068506 A1 beschreibt eine Abgasrückführung, bei der das Abgas stromaufwärts einer Turbine entnommen und zurückgeführt wird.
Die Brennkraftmaschine, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, verfügt des Weiteren über eine Ventileinheit, die im Ansaugsystem am Knotenpunkt angeordnet ist. Die Ventileinheit umfasst ein Ventilgehäuse und eine in dem Ventilgehäuse angeordnete Klappe.
Die Klappe kann der Einstellung der via Ansaugsystem zugeführten Frischluftmenge und gleichzeitig der Dosierung der via Abgasrückführung rückgeführten Abgasmenge dienen und ist um eine quer zur Frischluftströmung verlaufende Achse in der Art verschwenkbar, dass in einer ersten Endposition die Vorderseite der Klappe das Ansaugsystem versperrt und gleichzeitig die Rückführleitung freigegeben wird und in einer zweiten Endposition die Rückseite der Klappe die Rückführleitung verdeckt und gleichzeitig das Ansaugsystem freigegeben wird. Im vorstehenden Sinne bedeuten sowohl Versperren als auch Verdecken nicht zwingend auch Verschließen bzw. vollständiges Versperren und Verdecken. Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2012 101 851 A1 beschreibt eine derartige Ventileinheit bzw. Klappe.
Die quer zur Frischluftströmung verlaufende Achse, um welche die Klappe verschwenkbar ist, muss keine gegenständliche Achse sein. Vielmehr kann diese Achse eine virtuelle Achse sein, deren Lage in Bezug auf das übrige Ansaugsystem zudem ein kleines Spiel aufweisen kann, wobei die Lagerung bzw. Befestigung auf andere Weise erfolgt.
Die US 2015/0240751 A1 beschreibt eine Abgasrückführung, bei der Abgas stromabwärts der Turbine eines Abgasturboladers aus dem Abgasabführsystem entnommen wird und stromaufwärts des Verdichters dieses Abgasturboladers in das Ansaugsystem eingeleitet wird. Eine in der Rückführleitung vorgesehene Ventileinheit umfassend ein Ventilgehäuse ist unter anderem am Zylinderblock befestigt.
Probleme können sich bei zugeschalteter Abgasrückführung ergeben, wenn Abgas stromaufwärts des Verdichters in das Ansaugsystem eingeleitet wird. Es kann sich nämlich Kondensat bilden. Dabei sind mehrere Szenarien von Relevanz.
Zum einen kann sich Kondensat bilden, wenn rückgeführtes heißes Abgas mit kühler Frischluft zusammentrifft und gemischt wird. Das Abgas kühlt sich ab, wohingegen die Temperatur der Frischluft angehoben wird. Die Temperatur der Mischung aus Frischluft und rückgeführtem Abgas, d. h. die Ladelufttemperatur, liegt unterhalb der Abgastemperatur des rückgeführten Abgases. Im Rahmen der Abkühlung des Abgases können zuvor noch gasförmig im Abgas enthaltene Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, auskondensieren, wenn die Tautemperatur einer Komponente der gasförmigen Ladeluftströmung unterschritten wird.
Es kommt zu einer Kondensatbildung in der freien Ladeluftströmung, wobei häufig Verunreinigungen in der Ladeluft den Ausgangspunkt für die Bildung von Kondensattröpfchen bilden.
Zum anderen kann sich Kondensat bilden, wenn heißes Abgas bzw. die Ladeluft auf die Innenwandung des Ansaugsystems bzw. auf die Innenwandung des Ventilgehäuses trifft, da die Wandtemperatur in der Regel unterhalb der Tautemperatur der relevanten gasförmigen Komponenten liegt. In diesem Zusammenhang kommt dem Ventilgehäuse als Teil des Ansaugsystems eine besondere Bedeutung zu, denn das Ventilgehäuse wird auch bei abgeschalteter Abgasrückführung regelmäßig mit Abgas beaufschlagt. Das im Ventilgehäuse befindliche bzw. stehende Abgas kühlt infolge Wärmeleitung ab, weshalb sich auf der mit Abgas beaufschlagten Innenseite des Ventilgehäuses Kondensat bilden kann, welches sich im Ventilgehäuse sammelt und beim Zuschalten, d. h. Aktivieren der Abgasrückführung schlagartig in das Ansaugsystem eingeleitet wird.
Die Problematik der Kondensatbildung verschärft sich mit zunehmender Rückführrate, da mit der Zunahme der rückgeführten Abgasmenge die Anteile der einzelnen Abgaskomponenten in der Ladeluft zwangsläufig zunehmen, insbesondere der Anteil des im Abgas enthaltenen Wassers. Nach dem Stand der Technik wird daher die mittels Niederdruck-AGR rückgeführte Abgasmenge häufig begrenzt, um das Auskondensieren zu unterbinden bzw. zu vermindern. Die notwendige Begrenzung der Niederdruck-AGR einerseits und die für eine deutliche Absenkung der Stickoxidemissionen erforderlichen hohen Abgasrückführraten andererseits führen zu unterschiedlichen Zielsetzungen bei der Bemessung der rückgeführten Abgasmenge. Die gesetzlichen Anforderungen an die Reduzierung der Stickoxidemissionen verdeutlichen die hohe Relevanz dieses Problems für die Praxis.
Kondensat und Kondensattröpfchen sind unerwünscht und führen zu einer erhöhten Geräuschemission im Ansaugsystem, gegebenenfalls zur Beschädigung der Schaufeln des mindestens einen Verdichterlaufrades. Letzteres ist mit einer Verminderung des Wirkungsgrades des Verdichters verbunden.
Aus diesem Grund wird die Ventileinheit bzw. der Knotenpunkt auch möglichst nahe am Verdichter platziert, d. h. in der Nähe des mindestens einen Laufrades unter Ausbildung eines möglichst kurzen Abstandes Δ angeordnet. Eine verdichternahe Anordnung der Ventileinheit verkürzt die Wegstrecke des heißen rückgeführten Abgases von der Stelle der Einleitung in das Ansaugsystem am Knotenpunkt bis hin zu dem mindestens einen Laufrad, so dass die Zeit, in der sich in der freien Ladeluftströmung Kondensattröpfchen bilden können, reduziert wird. Einer Bildung von Kondensattröpfchen wird dadurch also entgegengewirkt.
Konstruktiv wird das vorstehende Konzept regelmäßig dadurch umgesetzt, dass das Ventilgehäuse unmittelbar mit dem Verdichtergehäuse verbunden wird. Durch die Lagerung der schweren Ventileinheit direkt am Verdichter können sich aber auch Nachteile ergeben.
Die Ventileinheit und der Verdichter bzw. das Ventilgehäuse und das Verdichtergehäuse sind schwingungstechnisch via Verbindung miteinander gekoppelt, wodurch das akustische Verhalten der Brennkraftmaschine bzw. die Geräuschemission im Ansaugsystem beeinflusst wird. Insbesondere das unterschiedliche Schwingungsverhalten bzw. die unterschiedlichen Eigenfrequenzen der miteinander verbundenen Aggregate bzw. Komponenten der Brennkraftmaschine führen zu unerwünschten Effekten.
Handelt es sich bei dem Verdichter um den Verdichter eines Abgasturboladers, ist zudem zu berücksichtigen, dass die Turbine des Abgasturboladers regelmäßig motornah angeordnet, beispielsweise am Zylinderkopf der Brennkraftmaschine befestigt wird und diese Befestigung auch der Lagerung des Lagergehäuses und des Verdichtergehäuses bzw. des Verdichters des Abgasturboladers dient. Die nun zusätzlich am Verdichter befestigte Ventileinheit, die ein Gewicht von einem Kilogramm oder mehr aufweisen kann, erhöht die Belastung der Befestigung am Zylinderkopf nochmals und ist hinsichtlich der Dauerhaltbarkeit kritisch zu sehen.
Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine aufgeladene Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitzustellen, die hinsichtlich der Dauerhaltbarkeit und des akustischen Verhaltens, insbesondere der Geräuschemission, gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine aufgeladene Brennkraftmaschine mit

- einem Ansaugsystem zum Zuführen einer Ladeluftströmung,
- einem Abgasabführsystem zum Abführen von Abgas,
- mindestens einem im Ansaugsystem angeordneten Verdichter, der mit mindestens einem in einem Verdichtergehäuse auf einer drehbaren Welle gelagerten Laufrad ausgestattet ist,
- einer Abgasrückführung umfassend eine Rückführleitung, die vom Abgasabführsystem abzweigt und stromaufwärts des mindestens einen Laufrades unter Ausbildung eines Knotenpunktes in das Ansaugsystem mündet, wobei die Rückführleitung stromaufwärts einer im Abgasabführsystem angeordneten Turbine abzweigt, und
- einer am Knotenpunkt im Ansaugsystem angeordneten Ventileinheit, die ein Ventilgehäuse und eine in dem Ventilgehäuse angeordnete Klappe umfasst, wobei die Klappe um eine quer zur Frischluftströmung verlaufende Achse in der Art verschwenkbar ist, dass die Klappe in einer ersten Endposition mit einer Vorderseite das Ansaugsystem versperrt und die Rückführleitung freigibt und in einer zweiten Endposition mit einer Rückseite die Rückführleitung verdeckt und das Ansaugsystem freigibt,

- zwischen dem Verdichtergehäuse und dem Ventilgehäuse eine Verbindung unter Verwendung mindestens eines abstandhaltenden Elementes und mindestens eines dichtenden Elementes ausgebildet ist, und
- das Ventilgehäuse neben der Verbindung zu dem Verdichtergehäuse eine weitere als Befestigung dienende Verbindung zu einem anderen Bauteil aufweist, wobei dieses andere Bauteil nicht das Ansaugsystem und nicht die Rückführleitung ist und das Ventilgehäuse unter Verwendung dieser Befestigung im Schwerpunkt gelagert ist.

Die Verbindung zwischen dem Verdichtergehäuse und dem Ventilgehäuse wird erfindungsgemäß unter Verwendung mindestens eines abstandhaltenden Elementes und mindestens eines dichtenden Elementes ausgebildet. Diese beiden Maßnahmen bzw. Elemente haben mehrere vorteilhafte Effekte.
Die erfindungsgemäße Verbindung zwischen dem Verdichtergehäuse und dem Ventilgehäuse ist keine starre Verbindung, sondern eine schwimmende spielbehaftete Lagerung des Ventilgehäuses am Verdichtergehäuse, wobei das Verdichtergehäuse und das Ventilgehäuse unter Verwendung mindestens eines abstandhaltenden Elementes auf Abstand gehalten werden. Auf diese Weise wird sowohl das Einleiten von Stößen vom Verdichtergehäuse in das Ventilgehäuse als auch das Einleiten von Stößen vom Ventilgehäuse in das Verdichtergehäuse unterbunden.
Die Ventileinheit und der Verdichter bzw. das Ventilgehäuse und das Verdichtergehäuse werden mittels des abstandhaltenden Elementes und des dichtenden Elementes schwingungstechnisch voneinander entkoppelt, wodurch dem unterschiedlichen Schwingungsverhalten bzw. den unterschiedlichen Eigenfrequenzen der miteinander verbundenen Komponenten Rechnung getragen wird.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Konzeptes kann das abstandhaltende Element sekundär auch eine dichtende Funktion aufweisen sowie das dichtende Element sekundär eine abstandhaltende Funktion haben.
Die primäre Aufgabe des dichtenden Elementes ist aber die Abdichtung des Ansaugsystems gegenüber der Umgebung, d. h. das Austreten von Ladeluft bzw. Abgas in die Umgebung zu verhindern.
Das Ventilgehäuse weist neben der Verbindung zu dem Verdichtergehäuse eine weitere als Befestigung dienende Verbindung zu einem anderen Bauteil, wobei dieses andere Bauteil nicht das Ansaugsystem und nicht die Rückführleitung ist. Das andere Bauteil ist vorzugsweise eine tragende Struktur im Motorraum des Kraftfahrzeuges, beispielsweise ein Träger oder ein Abschlussblech.
Dabei ist das Ventilgehäuse unter Verwendung der Befestigung im Schwerpunkt der Ventileinheit gelagert. Dann erzeugt die im Schwerpunkt angreifende Gewichtskraft keine Momente um die Befestigung, wodurch auch die Verbindung zwischen dem Ventilgehäuse und dem Verdichtergehäuse entlastet wird.
Dadurch wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst, nämlich eine aufgeladene Brennkraftmaschine bereitgestellt, die hinsichtlich der Dauerhaltbarkeit und des akustischen Verhaltens, insbesondere der Geräuschemission, gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist.
Im Rahmen der Abgasrückführung wird vorzugsweise Abgas durch den Verdichter hindurchgeführt, das einer Abgasnachbehandlung, insbesondere in einem Partikelfilter, unterzogen wurde. Auf diese Weise können Ablagerungen im Verdichter, welche die Geometrie des Verdichters, insbesondere die Strömungsquerschnitte, verändern und den Wirkungsgrad des Verdichters verschlechtern, vermieden werden.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine werden im Zusammenhang mit den Unteransprüchen erörtert.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen die Achse nahe des Randes, d. h. nahe eines Randabschnitts der Klappe angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Klappe ähnlich einer Tür seitlich gelagert und verschwenkbar, nämlich an einem ihrer Ränder. Dies unterscheidet die erfindungsgemäße Klappe von mittig gelagerten Absperrelementen bzw. Klappen wie beispielsweise einem Schmetterlingsventil.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen die Achse nahe der Wandung, d. h. nahe eines Wandabschnitts des Ansaugsystems angeordnet ist. Das Ansaugsystem übernimmt hinsichtlich der Klappe regelmäßig die Funktion eines Rahmens, d. h. umrahmt die Klappe. Insofern ist eine Ausführungsform, bei der die Achse nahe eines Randabschnitts der Klappe angeordnet ist, in der Regel auch eine Ausführungsform, bei der die Achse nahe eines Wandabschnitts des Ansaugsystems angeordnet ist. Der wesentliche Vorteil beider Ausführungsformen ist, dass die Klappe in der zweiten Endposition wandnah positioniert ist, so dass ein vollständig freier Durchgang für die Frischluft geschaffen wird.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen das mindestens eine abstandhaltende Element das Verdichtergehäuse und das Ventilgehäuse in Richtung der Verdichterwelle auf Abstand hält. Bei der Verbindung des Ventilgehäuses mit dem Verdichtergehäuse handelt es sich um eine Steckverbindung, d. h. im Rahmen der Montage wird das Ventilgehäuse auf das Verdichtergehäuse aufgesteckt und zwar regelmäßig in Richtung der Verdichterwelle, die vorteilhafterweise auch die Hauptströmungsrichtung der Ladeluftströmung darstellt bzw. vorgibt. Folgerichtig müssen das Ventilgehäuse und das Verdichtergehäuse zu Montagezwecken in Richtung der Verdichterwelle zueinander verschiebbar sein, weshalb ein abstandhaltendes Element als Zwischenelement sinnvoll ist, welches das Verdichtergehäuse und das Ventilgehäuse in Richtung der Verdichterwelle, d. h. in Richtung des Verschiebeweges auf Abstand hält.
Vorteilhaft sind aus den vorstehend genannten Gründen auch Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen das mindestens eine abstandhaltende Element zwischen einer Stirnseite des Verdichtergehäuses und einer Stirnseite des Ventilgehäuses angeordnet ist, wobei die Stirnseiten jeweils quer, vorzugsweise senkrecht, zu der Verdichterwelle ausgerichtet sind.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen das mindestens eine dichtende Element das Verdichtergehäuse und das Ventilgehäuse in einer Ebene abdichtet, die quer, vorzugsweise senkrecht, zu der Verdichterwelle ausgerichtet ist.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen das mindestens eine dichtende Element das Verdichtergehäuse und das Ventilgehäuse quer, vorzugsweise senkrecht, zu der Verdichterwelle auf Abstand hält.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen das mindestens eine abstandhaltende Element und das mindestens eine dichtende Element ein monolithisches Bauteil bilden. Dadurch reduziert sich die Anzahl der Bauteile, wodurch wiederum die Montage verkürzt und erleichtert wird.
Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen das monolithische Bauteil L-förmig ausgebildet ist.
Vorteilhaft können auch Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine sein, bei denen das mindestens eine abstandhaltende Element und das mindestens eine dichtende Element separate Bauteile darstellen.
Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen das mindestens eine abstandhaltende Element und/oder das mindestens eine dichtende Element ein Ring ist. Ein ringförmiges Element vereinfacht die Montage und reduziert die Gefahr von Montagefehlern, da die Orientierung des Elements außer Acht gelassen werden kann.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen die Verbindung zwischen dem Verdichtergehäuse und dem Ventilgehäuse eine schwimmende spielbehaftete Lagerung des Ventilgehäuses an dem Verdichtergehäuse darstellt.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen mindestens ein Abgasturbolader vorgesehen ist, der eine im Abgasabführsystem angeordnete Turbine und einen im Ansaugsystem angeordneten Verdichter umfasst. Hinsichtlich der vorstehenden Ausführungsform wird Bezug genommen auf die im Zusammenhang mit der Abgasturboaufladung bereits gemachten Ausführungen, insbesondere die herausgestellten Vorteile.
Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang daher auch Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen der mindestens eine Verdichter der Verdichter des mindestens einen Abgasturboladers ist.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen der mindestens eine Verdichter ein Radialverdichter ist. Diese Ausführungsform gestattet hinsichtlich der Aufladung ein dichtes Packaging. Das Verdichtergehäuse kann als Spiral- oder Schneckengehäuse ausgeführt werden. Bei einem Abgasturbolader kann die Umlenkung der Ladeluftströmung im Verdichter des Abgasturboladers in vorteilhafter Weise dazu genutzt werden, die komprimierte Ladeluft auf kürzestem Weg von der Auslassseite, auf der die Turbine des Abgasturboladers häufig angeordnet ist, auf die Einlassseite zu führen.
Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang Ausführungsformen, bei denen die Turbine des mindestens einen Abgasturboladers eine Radialturbine ist. Diese Ausführungsform gestattet ebenfalls ein dichtes Packaging des Abgasturboladers und damit der Aufladung insgesamt.
Anders als bei den Turbinen werden Verdichter über ihre Abströmung definiert. Ein Radialverdichter ist somit ein Verdichter, dessen Abströmung aus den Laufschaufeln im Wesentlichen radial erfolgt. Im Wesentlichen radial bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass die Geschwindigkeitskomponente in radialer Richtung größer ist als die axiale Geschwindigkeitskomponente.
Vorteilhaft können aber auch Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine sein, bei denen der mindestens eine Verdichter in Axialbauweise ausgeführt ist. Die Abströmung aus den Laufradschaufeln eines Axialverdichters erfolgt im Wesentlichen axial.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen der mindestens eine Verdichter einen Eintrittsbereich aufweist, der koaxial zur Welle des mindestens einen Laufrades verläuft und ausgebildet ist, so dass die Anströmung der Ladeluft zu dem mindestens einen Laufrad im Wesentlichen axial erfolgt.
Bei einer axialen Anströmung des Verdichters entfällt häufig eine Umlenkung bzw. Richtungsänderung der Ladeluftströmung im Ansaugsystem stromaufwärts des mindestens einen Laufrades, wodurch unnötige Druckverluste in der Ladeluftströmung infolge Strömungsumlenkung vermieden werden und der Druck der Ladeluft am Eintritt in den Verdichter erhöht wird. Die fehlende Richtungsänderung vermindert auch den Kontakt des Abgases bzw. der Ladeluft mit der Innenwandung des Ansaugsystems bzw. mit der Innenwandung des Verdichtergehäuses und reduziert damit den Wärmeübergang und die Kondensatbildung.
Bei Verwendung eines Abgasturboladers kann die Rückführleitung grundsätzlich auch gemäß einer Niederdruck-AGR stromabwärts der Turbine des Abgasturboladers vom Abgasabführsystem abzweigen.
Im Gegensatz zu einer Hochdruck-AGR, die stromaufwärts der Turbine aus dem Abgasabführsystem entnommenes Abgas in das Ansaugsystem einleitet und zwar vorzugsweise stromabwärts des Verdichters, wird bei einer Niederdruck-AGR Abgas auf die Einlassseite zurückgeführt, welches die Turbine bereits durchströmt hat. Hierzu umfasst die Niederdruck-AGR eine Rückführleitung, die stromabwärts der Turbine aus dem Abgasabführsystem abzweigt und stromaufwärts des Verdichters in das Ansaugsystem mündet.
Der wesentliche Vorteil der Niederdruck-AGR gegenüber der Hochdruck-AGR ist, dass der in die Turbine eingeleitete Abgasstrom im Falle einer Abgasrückführung nicht um die rückgeführte Abgasmenge vermindert wird. Es steht immer der gesamte Abgasstrom an der Turbine zur Generierung eines ausreichend hohen Ladedrucks zur Verfügung.
Das mittels Niederdruck-AGR auf die Einlassseite zurückgeführte und vorzugsweise gekühlte Abgas wird stromaufwärts des Verdichters mit Frischluft gemischt. Die auf diese Weise erzeugte Mischung aus Frischluft und rückgeführtem Abgas bildet die Ladeluft bzw. Verbrennungsluft, die dem Verdichter zugeführt und komprimiert wird.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen stromabwärts der Abzweigung der Rückführleitung ein erstes Absperrelement im Abgasabführsystem angeordnet ist. Das erste Absperrelement kann dazu verwendet werden, den Abgasdruck stromaufwärts des Absperrelements im Abgasabführsystem zu steigern, und damit für eine Erhöhung des Druckgefälles zwischen dem Abgasabführsystem und dem Ansaugsystem genutzt werden. Dies bietet insbesondere Vorteile bei hohen Rückführraten, die ein größeres Druckgefälle erfordern.
Vorteilhaft sind ebenfalls Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen stromaufwärts des Knotenpunktes ein zweites Absperrelement im Ansaugsystem angeordnet ist. Das zweite Absperrelement dient einlassseitig zur Reduzierung des Drucks im Ansaugsystem und kann damit - wie das erste Absperrelement - zu einer Erhöhung des Druckgefälles zwischen dem Abgasabführsystem und dem Ansaugsystem beitragen.
Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen das erste und/oder das zweite Absperrelement eine verschwenkbare bzw. verdrehbare Klappe ist.
Um die Drehmomentcharakteristik der aufgeladenen Brennkraftmaschine zu verbessern, kann es vorteilhaft sein, zwei oder mehr Abgasturbolader vorzusehen, beispielsweise mehrere in Reihe geschaltete Abgasturbolader. Durch das in Reihe Schalten von zwei Abgasturboladern, von denen ein Abgasturbolader als Hochdruckstufe und ein Abgasturbolader als Niederdruckstufe dient, kann das Verdichterkennfeld in vorteilhafter Weise aufgeweitet werden und zwar sowohl hin zu kleineren Verdichterströmen als auch hin zu größeren Verdichterströmen.
Insbesondere ist bei dem als Hochdruckstufe dienenden Abgasturbolader ein Verschieben der Pumpgrenze hin zu kleineren Verdichterströmen möglich, wodurch auch bei kleinen Verdichterströmen hohe Ladedruckverhältnisse erzielt werden können, was im unteren Drehzahlbereich die Drehmomentcharakteristik deutlich verbessert. Erreicht wird dies durch eine Auslegung der Hochdruckturbine auf kleine Abgasmassenströme und Vorsehen einer Bypassleitung, mit der bei zunehmendem Abgasmassenstrom zunehmend Abgas an der Hochdruckturbine vorbeigeführt wird.
Die Drehmomentcharakteristik kann des Weiteren durch mehrere parallel angeordnete Turbolader, d. h. durch mehrere parallel angeordnete Turbinen mit kleinerem Turbinenquerschnitt verbessert werden, wobei mit steigender Abgasmenge Turbinen sukzessive zugeschaltet werden.
Ein Verschieben der Pumpgrenze hin zu kleineren Ladeluftströmen ist auch bei parallel angeordneten Turboladern möglich, so dass bei kleinen Ladeluftmengen ausreichend hohe Ladedrücke bereitgestellt werden können, um auf diese Weise eine befriedigende Drehmomentcharakteristik der Brennkraftmaschine bei niedrigen Drehzahlen zu gewährleisten.
Des Weiteren ist das Ansprechverhalten einer derartig aufgeladenen Brennkraftmaschine deutlich verbessert gegenüber einer vergleichbaren Brennkraftmaschine mit einem einzelnen Abgasturbolader, da die kleineren Turbinen weniger träge sind und sich das Laufzeug einer kleiner dimensionierten Turbine und eines kleiner dimensionierten Verdichters schneller beschleunigen lässt.
Vorteilhaft können Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine sein, bei denen die Ventileinheit zusätzlich mit einem Ventil ausgestattet ist, das einen Ventilkörper umfasst, der mit der Klappe verbunden und auf diese Weise mechanisch gekoppelt ist, wobei ein Verschwenken der Klappe ein Verstellen des Ventils im Raum bedingt und der Ventilkörper die Rückführleitung entweder freigibt oder versperrt. Folglich kann die Klappe als Betätigungseinrichtung für das Ventil dienen.
Sämtlichen Varianten der vorstehenden Ausführungsform ist gemein, dass die Klappe nur der Einstellung der via Ansaugsystem zugeführten Luftmenge dient und nicht der Dosierung der rückgeführten Abgasmenge. Letzteres wird mit dem Ventil bewerkstelligt, welches beim Versperren in der Rückführleitung steckt und als AGR-Ventil dient.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen der Knotenpunkt in der Nähe des mindestens einen Laufrades unter Ausbildung eines Abstandes Δ ausgebildet und angeordnet ist. Eine verdichternahe Anordnung des Knotenpunktes verkürzt die Wegstrecke des heißen rückgeführten Abgases von der Stelle der Einleitung in das Ansaugsystem bis hin zu dem mindestens einen Laufrad, so dass die Zeit, in der sich in der freien Ladeluftströmung Kondensattröpfchen bilden können, reduziert wird. Einer Bildung von Kondensattröpfchen wird dadurch also entgegengewirkt.
Zudem ist ein unter Verwendung der Klappe in die Strömung eingebrachter Drall beim Eintritt der Ladeluft in das Laufrad immer noch wirksam, d. h. noch ausgeprägt. Vorteilhaft sind nämlich Ausführungsformen, bei denen die Klappe nicht eben ist und zumindest an der Vorderseite mindestens eine Deformation als Unebenheit aufweist. Die Deformation der Klappe ruft strömungstechnisch günstige Effekte hervor. Einer im Wesentlichen axialen Ladeluftströmung bzw. Frischluftströmung kann mit Hilfe der Klappe eine Geschwindigkeitskomponente quer zur Welle des Verdichters, d. h. ein Drall, aufgezwungen werden. Dadurch kann die Pumpgrenze des Verdichters hin zu kleineren Ladeluftströmen verschoben werden, weshalb bereits bei kleinen Ladeluftströmen höhere Ladedruckverhältnisse erzielt werden.
Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang Ausführungsformen, bei denen für den Abstand Δ gilt: Δ ≤ 2.0D_V bzw. Δ ≤ 1.5D_V, wobei D_V den Durchmesser des mindestens einen Laufrades angibt. Vorteilhaft sind Ausführungsformen, bei denen für den Abstand Δ gilt: Δ ≤ 1.0D_V, vorzugsweise Δ ≤ 0.75D_V.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und gemäß den Figuren 1a und 1b näher beschrieben. Hierbei zeigt:

1a schematisch und in einer Seitenansicht den im Ansaugsystem angeordneten Verdichter einer ersten Ausführungsform der Brennkraftmaschine mitsamt Abgasrückführung und Ventileinheit, teilweise geschnitten, und
1b die Verbindung zwischen dem Verdichtergehäuse und dem Ventilgehäuse.

1a zeigt schematisch und in einer Seitenansicht den im Ansaugsystem 1 angeordneten Verdichter 2 einer ersten Ausführungsform der Brennkraftmaschine mitsamt Abgasrückführung 5 und Ventileinheit 3, teilweise geschnitten.
Zum Zuführen der Ladeluft zu den Zylindern verfügt die Brennkraftmaschine über ein Ansaugsystem 1 und zwecks Aufladung der Zylinder ist ein Abgasturbolader vorgesehen, der eine im Abgasabführsystem angeordnete Turbine (nicht dargestellt) und einen im Ansaugsystem 1 angeordneten Verdichter 2 umfasst. Der Verdichter 2 ist ein Radialverdichter 2b, in dessen Gehäuse 2c ein auf einer drehbaren Welle 2d gelagertes Laufrad 2e umläuft. Die Welle 2d des Laufrades 2e liegt in der Zeichenebene der Figur 1a und verläuft horizontal.
Der Verdichter 2 des Abgasturboladers weist einen Eintrittsbereich 2a auf, der koaxial zur Welle 2d des Verdichters 2 verläuft und ausgebildet ist, so dass der Abschnitt des Ansaugsystems 1 stromaufwärts des Verdichters 2 keine Richtungsänderungen aufweist und die Anströmung der Ladeluft zu dem Verdichter 2 des Abgasturboladers bzw. dessen Laufrad 2e im Wesentlichen axial erfolgt.
Die Brennkraftmaschine ist des Weiteren mit einer Abgasrückführung 5 ausgestattet, welche eine Rückführleitung 5a umfasst, die stromabwärts der Turbine vom Abgasabführsystem abzweigt und stromaufwärts des Verdichters 2 und des Verdichterlaufrades 2e unter Ausbildung eines Knotenpunktes 5b in das Ansaugsystem 1 mündet. Der Knotenpunkt 5b ist vorliegend unter Ausbildung eines geringen Abstandes nahe des Verdichters 2 angeordnet.
Am Knotenpunkt 5b ist eine Ventileinheit 3 angeordnet, die ein Ventilgehäuse 3d und eine in dem Ventilgehäuse 3d angeordnete Klappe 3a umfasst.
Zur Einstellung der rückgeführten Abgasmenge dient ein AGR-Ventil 6, welches ebenfalls im Ventilgehäuse 3d platziert ist. Das AGR-Ventil 6 umfasst einen Ventilkörper 6a, der die Rückführleitung 5a in der dargestellten Position abdeckt und mit der verschwenkbaren Klappe 3a verbunden und auf diese Weise mechanisch mit der Klappe 3a gekoppelt ist, wobei ein Verschwenken der Klappe 3a ein Verstellen des Ventilkörpers 6a bedingt, d. h. ein Bewegen bzw. Drehen des Ventilkörpers 6a im Raum. Folglich dient die Klappe 3a als Betätigungseinrichtung für das Ventil 6 bzw. den Ventilkörper 6a.
Die Klappe 3a ist um eine quer zur Frischluftströmung verlaufende Achse 3b verschwenkbar. Diese quer zur Frischluftströmung verlaufende Achse 3b, um welche die Klappe 3a verschwenkbar ist, steht senkrecht auf der Zeichenebene. Vorliegend ist diese Achse 3b nahe eines Randabschnitts der Klappe 3a und nahe eines Wandabschnitts des Ansaugsystems 1 angeordnet, so dass die Klappe 3a ähnlich einer Tür seitlich gelagert ist.
1a zeigt die Klappe 3a in zwei unterschiedlichen Schwenkpositionen. In einer ersten Endposition, in der die Klappe 3a senkrecht auf der virtuellen Verlängerung der Verdichterwelle 2d steht, versperrt die Klappe 3a mit ihrer Vorderseite 3a' das Ansaugsystem 1. In einer zweiten Endposition, in der die Klappe 3a sich parallel zur virtuellen Verlängerung der Verdichterwelle 2d erstreckt, verdeckt die Rückseite 3a" der Klappe 3a die Rückführleitung 5a der Abgasrückführung 5, wohingegen das Ansaugsystem 1 freigegeben wird. Das Ventil 6 als solches ist nur für die in der zweiten Endposition befindliche Klappe 3a dargestellt.
Ein Verschwenken der Klappe 3a ist mit einem Verstellen des Ventilkörpers 6a des AGR-Ventils 6 verbunden, wobei die Klappe 3a nur der Einstellung der via Ansaugsystem 1 zugeführten Luftmenge dient und nicht der Dosierung der rückgeführten Abgasmenge. Letzterem dient das AGR-Ventil 6.
1b zeigt die Verbindung 4 zwischen dem Verdichtergehäuse 2c und dem Ventilgehäuse 3d.
Die Verbindung 4 zwischen dem Verdichtergehäuse 2c und dem Ventilgehäuse 3d umfasst ein abstandhaltendes Element 4a, welches die Gehäuse 2c, 3d in Richtung der Verdichterwelle auf Abstand hält, und zwei dichtende Elemente 4b in Gestalt von Ringen.
Das abstandhaltende Element 4a ist zwischen einer Stirnseite des Verdichtergehäuses 2c und einer Stirnseite des Ventilgehäuses 3d angeordnet. Vorliegend sind die Stirnseiten senkrecht zur Verdichterwelle 2d ausgerichtet.
Die dichtenden ringförmigen Elemente 4b dichten die Verbindung 4 in einer Ebene senkrecht zur Verdichterwelle ab.
Bezugszeichenliste

1: Ansaugsystem
2: Verdichter, Verdichter des Abgasturboladers
2a: Eintrittsbereich des Verdichters des Abgasturboladers
2b: Radialverdichter
2c: Gehäuse des Verdichters, Verdichtergehäuse
2d: Welle des Verdichters, Verdichterwelle
2e: Laufrad des Verdichters
3: Ventileinheit
3a: Klappe
3a': Vorderseite der Klappe
3a": Rückseite der Klappe
3b: Schwenkachse der Klappe
3c: Lagerung der Klappe
3d: Ventilgehäuse
4: Verbindung zwischen Verdichtergehäuse und Ventilgehäuse
4a: abstandhaltendes Element
4b: dichtendes Element
5: Abgasrückführung
5a: Rückführleitung
5b: Knotenpunkt
6: AGR-Ventil
6a: Ventilkörper
Δ: Abstand des Knotenpunktes zum Laufrad
AGR: Abgasrückführung
D_V: Durchmesser des mindestens einen Laufrades
m_AGR: Masse an zurückgeführtem Abgas
m_Frischluft: Masse an zugeführter Frischluft
x_AGR: Abgasrückführrate

Claims

Aufgeladene Brennkraftmaschine mit - einem Ansaugsystem (1) zum Zuführen einer Ladeluftströmung, - einem Abgasabführsystem zum Abführen von Abgas, - mindestens einem im Ansaugsystem (1) angeordneten Verdichter (2), der mit mindestens einem in einem Verdichtergehäuse (2c) auf einer drehbaren Welle (2d) gelagerten Laufrad (2e) ausgestattet ist, - einer Abgasrückführung (5) umfassend eine Rückführleitung (5a), die vom Abgasabführsystem abzweigt und stromaufwärts des mindestens einen Laufrades (2e) unter Ausbildung eines Knotenpunktes (5b) in das Ansaugsystem (1) mündet, wobei die Rückführleitung (5a) stromaufwärts einer im Abgasabführsystem angeordneten Turbine abzweigt, und - einer am Knotenpunkt (5b) im Ansaugsystem (1) angeordneten Ventileinheit (3), die ein Ventilgehäuse (3d) und eine in dem Ventilgehäuse (3d) angeordnete Klappe (3a) umfasst, wobei die Klappe (3a) um eine quer zur Frischluftströmung verlaufende Achse (3b) in der Art verschwenkbar ist, dass die Klappe (3a) in einer ersten Endposition mit einer Vorderseite (3a') das Ansaugsystem (1) versperrt und die Rückführleitung (5a) freigibt und in einer zweiten Endposition mit einer Rückseite (3a") die Rückführleitung (5a) verdeckt und das Ansaugsystem (1) freigibt, bei der - zwischen dem Verdichtergehäuse (2c) und dem Ventilgehäuse (3d) eine Verbindung (4) unter Verwendung mindestens eines abstandhaltenden Elementes (4a) und mindestens eines dichtenden Elementes (4b) ausgebildet ist, und - das Ventilgehäuse (3d) neben der Verbindung (4) zu dem Verdichtergehäuse (2c) eine weitere als Befestigung dienende Verbindung zu einem anderen Bauteil aufweist, wobei dieses andere Bauteil nicht das Ansaugsystem (1) und nicht die Rückführleitung (5a) ist und das Ventilgehäuse (3d) unter Verwendung dieser Befestigung im Schwerpunkt gelagert ist.
Aufgeladene Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (3b) nahe eines Randabschnitts der Klappe (3a) angeordnet ist.
Aufgeladene Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (3b) nahe eines Wandabschnitts des Ansaugsystems (1) angeordnet ist.
Aufgeladene Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine abstandhaltende Element (4a) das Verdichtergehäuse (2c) und das Ventilgehäuse (3d) in Richtung der Verdichterwelle (2d) auf Abstand hält.
Aufgeladene Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine abstandhaltende Element (4a) zwischen einer Stirnseite des Verdichtergehäuses (2c) und einer Stirnseite des Ventilgehäuses (3d) angeordnet ist, wobei die Stirnseiten jeweils quer zu der Verdichterwelle (2d) ausgerichtet sind.
Aufgeladene Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine dichtende Element (4b) das Verdichtergehäuse (2c) und das Ventilgehäuse (3d) in einer Ebene abdichtet, die quer zu der Verdichterwelle (2d) ausgerichtet ist.
Aufgeladene Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine dichtende Element (4b) das Verdichtergehäuse (2c) und das Ventilgehäuse (3d) quer zu der Verdichterwelle (2d) auf Abstand hält.
Aufgeladene Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine abstandhaltende Element (4a) und das mindestens eine dichtende Element (4b) ein monolithisches Bauteil bilden.
Aufgeladene Brennkraftmaschine Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das monolithische Bauteil L-förmig ausgebildet ist.
Aufgeladene Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine abstandhaltende Element (4a) und das mindestens eine dichtende Element (4b) separate Bauteile darstellen.
Aufgeladene Brennkraftmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine abstandhaltende Element (4a) und/oder das mindestens eine dichtende Element (4b) ein Ring ist.
Aufgeladene Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (4) zwischen dem Verdichtergehäuse (2c) und dem Ventilgehäuse (3d) eine schwimmende spielbehaftete Lagerung des Ventilgehäuses (3d) an dem Verdichtergehäuse (2c) darstellt.
Aufgeladene Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abgasturbolader vorgesehen ist, der eine im Abgasabführsystem angeordnete Turbine und einen im Ansaugsystem (1) angeordneten Verdichter (2) umfasst.
Aufgeladene Brennkraftmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Verdichter (2) der Verdichter (2) des mindestens einen Abgasturboladers ist.
Aufgeladene Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinheit (3) zusätzlich mit einem Ventil (6) ausgestattet ist, das einen Ventilkörper (6a) umfasst, der mit der Klappe (3a) verbunden und auf diese Weise mechanisch gekoppelt ist, wobei ein Verschwenken der Klappe (3a) ein Verstellen des Ventils (6) bedingt und der Ventilkörper (6a) die Rückführleitung (5a) entweder freigibt oder versperrt.
Aufgeladene Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Knotenpunkt (5b) in der Nähe des mindestens einen Laufrades (2e) unter Ausbildung eines Abstandes Δ ausgebildet und angeordnet ist.