DE102016223730A1 - Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug mit dem Antriebssystem - Google Patents

Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug mit dem Antriebssystem Download PDF

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Thomas Sailer
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antriebssystem (100) zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs, aufweisend einen ersten Turbolader (10), einen zweiten Turbolader (20) und einen Verbrennungsmotor (70), wobei der erste Turbolader (10) und der zweite Turbolader (20) zum Antreiben des Kraftfahrzeugs mit dem Verbrennungsmotor (70) in Wirkverbindung stehen, wobei der erste Turbolader (10) und der zweite Turbolader (20) in einer Höhenrichtung (H) eines Kurbelgehäuses (71) des Verbrennungsmotors (70) in einem definierten Korridor (80) neben dem Kurbelgehäuse (71) übereinander angeordnet sind. Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug (1000) mit dem Antriebssystem (100).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antriebssystem zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem ersten Turbolader, einem zweiten Turbolader sowie einem Verbrennungsmotor, wobei der erste Turbolader und der zweite Turbolader zum Antreiben des Kraftfahrzeugs mit dem Verbrennungsmotor in Wirkverbindung stehen. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Antriebssystem.
  • Im Stand der Technik sind Verbrennungsmotoren mit einer Aufladegruppe mit zwei Turboladern und einem Abgasnachbehandlungssystem bekannt. Die beiden Turbolader sind horizontal nebeneinander angeordnet. Das Abgasnachbehandlungssystem weist Abgasnachbehandlungseinheiten, wie Katalysatoren und Partikelfilter, auf. Die herkömmliche Anordnung von Turboladern und Abgasnachbehandlungseinheiten führt dazu, dass zur Erfüllung aktueller und zukünftiger Abgasnormen geforderte Volumen für Katalysator sowie Partikelfilter nicht immer motornah in dem im Kraftfahrzeug zur Verfügung stehenden Bauraum integriert werden können.
  • Die Partikelfilter werden daher häufig in den Unterbodenbereich des Kraftfahrzeugs integriert. Hierbei ist problematisch, dass in Abhängigkeit von der Leistungsstufe des Verbrennungsmotors sowie vom verfügbaren Bauraum im Unterbodenbereich des Kraftfahrzeugs die zur Erfüllung der Motorleistung notwendige Querschnittsfläche des Partikelfilters nicht integriert werden kann. Dadurch wird jedoch die Motorleistung reduziert. Außerdem hat dies zur Folge, dass für Länder und/oder Regionen mit Abgasnormen, für deren Erfüllung ein Partikelfilter benötigt wird, eine zusätzliche Variante der Abgasanalage entsteht. Dies hat schließlich eine Kostenmehrung für Entwicklung, Logistik, Montage und Service zur Folge.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die voranstehend beschriebenen Nachteile bei Antriebssystemen für ein Kraftfahrzeug zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Antriebssystem sowie ein Kraftfahrzeug mit dem Antriebssystem zu schaffen, bei welchen auf einfache, kostengünstige und motorwirkungsgradeffiziente Weise geforderte Abgasnormen erfüllt werden können.
  • Die voranstehende Aufgabe wird durch die Patentansprüche gelöst. Insbesondere wird die voranstehende Aufgabe durch das Antriebssystem gemäß Anspruch 1 sowie das Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 10 gelöst. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem Antriebssystem beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
  • Gemäß eines ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Antriebssystem zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs zur Verfügung gestellt. Das Antriebssystem weist einen ersten Turbolader, einen zweiten Turbolader und einen Verbrennungsmotor auf, wobei der erste Turbolader und der zweite Turbolader zum Antreiben des Kraftfahrzeugs mit dem Verbrennungsmotor in Wirkverbindung stehen. Der erste Turbolader und der zweite Turbolader sind in einer Höhenrichtung eines Kurbelgehäuses des Verbrennungsmotors in einem definierten Korridor neben dem Kurbelgehäuse, insbesondere in einer Breitenrichtung seitlich neben dem Kurbelgehäuse, übereinander angeordnet.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde bezüglich der Turboladeranordnung ein von Grund auf neuartiges Konzept verfolgt, bei welchem die Turbolader nicht wie bisher üblich horizontal nebeneinander, sondern vertikal übereinander, d.h., in einem im Kraftfahrzeug eingebauten Zustand horizontal übereinander, angeordnet sind. Hierbei hat sich überraschend herausgestellt, dass eine Anordnung der Turbolader übereinander verschiedene Vorteile mit sich bringt. Dadurch, dass der erste Turbolader und der zweite Turbolader in der Höhenrichtung des Kurbelgehäuses bzw. in Gravitationsrichtung übereinander angeordnet sind, ist eine besonders motornahe bzw. kurbelgehäusenahe Integration von Abgasnachbehandlungskomponenten, wie Katalysatoren und/oder Partikelfilter, möglich. Katalysatoren und/oder Partikelfilter können beispielsweise direkt neben dem Kurbelgehäuse, insbesondere neben einer Längsseite des Kurbelgehäuses, angeordnet werden. Seitlich neben dem Kurbelgehäuse sind auf einfache Weise größere Querschnittsflächen für Katalysatoren und/oder Partikelfilter möglich, als in einem Unterbodenbereich eines Kraftfahrzeugs. Durch große Querschnittsflächen der Katalysatoren und/oder Partikelfilter kann eine entsprechend effektive bzw. wirksame Abgasnachbehandlung realisiert werden. Dabei müssen stromabwärts der Turbolader nicht mehrere Katalysatoren und/oder Partikelfilter angeordnet sein. Die Abgasströme aus den wenigstens zwei Turboladern können auch einflutig durch nur einen Katalysator und/oder einen Partikelfilter geführt werden.
  • Aufgrund der Möglichkeit, auf einfache und preisgünstige Weise große Katalysatoren und/oder Partikelfilter für die Abgasnachbehandlung bereitzustellen, können diese vorsorglich auch in Kraftfahrzeugen für Länder verbaut werden, in welchen Abgasnormen auch bereits mit kleineren Katalysatoren und/oder Partikelfiltern erfüllt werden könnten. Dadurch entfällt die Notwendigkeit für verschiedene Abgasanlagen-Varianten für verschiedene Länder und/oder Regionen. Dies hat eine Reduzierung des Logistikaufwands zur Folge, wodurch insgesamt betrachtet Kosten gespart werden können.
  • Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung der Turbolader ist es, dass die luftführenden Bauteile zum Führen der Rein- und Ladeluft derart am Verbrennungsmotor bzw. am Kurbelgehäuse angeordnet werden können, dass diese nicht oder kaum die heißen, abgasführenden Bauteile wie die Abgaskrümmer, die Turbolader, die Katalysatoren und/oder die Partikelfilter queren müssen. Dadurch kann ein Wärmeeintrag vom Abgassystem in die Frischluft des Luftansaugsystems verhindert bzw. verringert werden.
  • Darüber hinaus befinden sich durch die vorliegende Anordnung der Turbolader Schnittstellen zu Reinluftleitungen zu den Ladeluftführungen bevorzugt auf gleicher Ebene. Dadurch können besonders kurze und nahezu gleichlange Reinluftführungen auf der Saugseite des Verdichters sowie Ladeluftführungen auf der Druckseite des Verdichters bereitgestellt werden. Dies bewirkt ein vorteilhaftes Luftströmungsverhalten innerhalb des Antriebssystems. Außerdem kann bei einem erfindungsgemäßen System auf einen Eintrittstrichter in den Katalysator bzw. in die Katalysatoren verzichtet werden. Dadurch können Gewicht und Kosten reduziert werden. Außerdem kann der verfügbare Bauraum besser genutzt werden.
  • Unter dem Verbrennungsmotor ist vorliegend insbesondere eine Einheit zu verstehen, die das Kurbelgehäuse bzw. den Motorblock, Zylinder, Kolben, Pleuelstangen, Ein- und Auslassventile sowie eine Kurbelwelle aufweist.
  • Der erste Turbolader und der zweite Turbolader weisen jeweils eine Turbine und einen Verdichter auf, die auf bekannte Weise miteinander verbunden sind. Entsprechend sind vorliegend ein erster Verdichter und eine erste Turbine des ersten Turboladers sowie ein zweiter Verdichter und eine zweite Turbine des zweiten Turboladers jeweils in der Höhenrichtung des Kurbelgehäuses des Verbrennungsmotors in dem definierten Korridor neben dem Kurbelgehäuse übereinander angeordnet.
  • Der definierte Korridor kann als beschränkter Raum verstanden werden, der sich neben dem Kurbelgehäuse, insbesondere neben einer Längsseite des Kurbelgehäuses bevorzugt parallel oder im Wesentlichen parallel zum Kurbelgehäuse bzw. zur Höhenrichtung des Kurbelgehäuses erstreckt.
  • Unter der Höhenrichtung des Kurbelgehäuses ist eine Richtung von einer Unterseite des Kurbelgehäuses zu einer Oberseite des Kurbelgehäuses zu verstehen. Die Oberseite des Kurbelgehäuses ist eine Seite, an welcher die Zylinderöffnungen positioniert sind. Das Kurbelgehäuse weist ferner eine vordere Stirnseite und eine hintere Stirnseite auf. Im Bereich der vorderen Stirnseite, insbesondere vor der vorderen Stirnseite, sind die Rein- sowie Ladeluftleitungen geführt. Weiterhin weist das Kurbelgehäuse zwei Längsseiten auf, die sich zwischen der vorderen Stirnseite und der hinteren Stirnseite bzw. zwischen der Oberseite und der Unterseite befinden. Unter der Oberseite, der Unterseite, der vorderen Stirnseite, der hinteren Stirnseite sowie den beiden Längsseiten sind jeweils Seitenbereiche des Kurbelgehäuses zu verstehen, die nicht auf eine gerade Seitenfläche beschränkt zu betrachten sind.
  • Unter der Höhenrichtung ist insbesondere eine Richtung von der Unterseite des Kurbelgehäuses zur Oberseite des Kurbelgehäuses orthogonal oder im Wesentlichen orthogonal zur Unterseite und/oder zur Oberseite zu verstehen. An Stelle der Unterseite bzw. der Oberseite ist diesbezüglich jeweils eine Hilfsebene zu betrachten, zu welcher die Höhenrichtung orthogonal oder im Wesentlichen orthogonal verläuft.
  • Die Höhenrichtung ist hierbei nicht auf das Kurbelgehäuse beschränkt. D.h., der erste Turbolader und der zweite Turbolader sind zwar in der Höhenrichtung übereinander angeordnet, jedoch versetzt zum Kurbelgehäuse.
  • Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass der erste Turbolader und der zweite Turbolader in einer Anordnungsrichtung, die parallel oder im spitzen Winkel zur Höhenrichtung des Kurbelgehäuses verläuft, direkt oder im Wesentlichen direkt übereinander angeordnet sind. Dadurch können die Turbolader besonders platzsparend neben dem Kurbelgehäuse angeordnet werden. Folglich können auch Katalysatoren und/oder Partikelfilter stromabwärts der Turbolader bzw. der jeweiligen Turbinen platzsparend direkt nach den Turbinen und somit ebenfalls neben dem Kurbelgehäuse bzw. neben einer Längsseite des Kurbelgehäuses angeordnet werden. Der erste Turbolader und der zweite Turbolader sind entlang der Anordnungsrichtung bevorzugt parallel oder in einem spitzen Winkel zwischen 0° und 30° zur Höhenrichtung des Kurbelgehäuses angeordnet. Die Höhenrichtung verläuft in diesem Fall bevorzugt orthogonal oder im Wesentlichen orthogonal zu der bereits vorstehend beschriebenen Hilfsebene, welche der Unterseite und/oder der Oberseite des Kurbelgehäuses entspricht.
  • Erfindungsgemäße kann es von weiterem Vorteil sein, wenn bei einem Antriebssystem der erste Turbolader und der zweite Turbolader in einer Breitenrichtung des Kurbelgehäuses neben dem Kurbelgehäuse, insbesondere auf einer Höhe des Kurbelgehäuses, angeordnet sind. Dadurch kann der verfügbare Platz in einem Motorraum im Kraftfahrzeug effizient genutzt werden. Darunter, dass der erste Turbolader und der zweite Turbolader in einer Breitenrichtung des Kurbelgehäuses neben dem Kurbelgehäuse auf einer Höhe des Kurbelgehäuses angeordnet sind ist zu verstehen, dass der erste Turbolader und der zweite Turbolader in einer Projektion des Kurbelgehäuses in Breitenrichtung des Kurbelgehäuses zwischen der Unterseite des Kurbelgehäuses und der Oberseite des Kurbelgehäuses angeordnet sind.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es weiterhin von Vorteil, wenn der erste Turbolader und der zweite Turbolader neben einem vorderen Bereich des Kurbelgehäuses, bevorzugt neben einem Bereich des vorderen Drittels des Kurbelgehäuses, angeordnet sind, wobei eine Abgasströmungsrichtung von dem vorderen Bereich des Kurbelgehäuses zu einem hinteren Bereich des Kurbelgehäuses verläuft. Dadurch bleibt neben dem Kurbelgehäuse und somit im Motorraum des Kraftfahrzeugs noch ausreichend Platz, um Katalysatoren und Partikelfilter stromabwärts der Turbolader bzw. der Turbinen der Turbolader ebenfalls neben dem Kurbelgehäuse anzuordnen. Dadurch ist es möglich, ein besonders kompaktes Antriebssystem zur Verfügung zu stellen, in welchem trotzdem große Katalysator- und Partikelfilterquerschnitte möglich sind.
  • Darüber hinaus ist es möglich, dass bei einem Antriebssystem gemäß der vorliegenden Erfindung ein erster Abgaskrümmer mit einem ersten Abgaseinlass zum Einlassen von Abgas vom Verbrennungsmotor in den ersten Abgaskrümmer und ein zweiter Abgaskrümmer mit einem zweiten Abgaseinlass zum Einlassen von Abgas vom Verbrennungsmotor in den zweiten Abgaskrümmer bereitgestellt sind, wobei der erste Abgaskrümmer derart ausgestaltet und angeordnet ist, dass Abgas vom ersten Abgaseinlass zum ersten Turbolader zunächst in eine erste Höhenrichtung oder im Wesentlichen in eine erste Höhenrichtung des Kurbelgehäuses geleitet wird und der zweite Abgaskrümmer derart ausgestaltet und angeordnet ist, dass Abgas vom zweiten Abgaseinlass zum zweiten Turbolader zunächst in eine zweite Höhenrichtung oder im Wesentlichen in eine zweite Höhenrichtung des Kurbelgehäuses geleitet wird, wobei die erste Höhenrichtung entgegengesetzt zur zweiten Höhenrichtung verläuft. D.h., der erste Abgaskrümmer ist die erste Höhenrichtung bzw. in Gravitationsrichtung zunächst nach unten geführt und der zweite Abgaskrümmer ist in die zweite Höhenrichtung bzw. entgegen der Gravitationsrichtung zunächst nach oben geführt. Dadurch ist es möglich, in Höhenrichtung eine relativ große Querschnittsfläche der Katalysatoren und/oder der Partikelfilter motornah bzw. kurbelgehäusenah zu realisieren.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Antriebssystem ist es weiterhin möglich dass der erste Turbolader ein erstes Turbinengehäuse aufweist und der zweite Turbolader ein zweites Turbinengehäuse aufweist, wobei im ersten Turbinengehäuse eine erste Lambdasonde angeordnet ist und im zweiten Turbinengehäuse eine zweite Lambdasonde angeordnet ist. Durch das Anordnen der Lambdasonden direkt in den Turbinengehäusen kann der vorhandene Bauraum bzw. der Motorraum im Kraftfahrzeug besonders vorteilhaft ausgenutzt werden.
  • Von weiterem Vorteil kann es sein, wenn bei einem Antriebssystem der vorliegenden Erfindung stromabwärts des ersten Turboladers bzw. der ersten Turbine des ersten Turboladers und stromabwärts des zweiten Turboladers bzw. der zweiten Turbine des zweiten Turboladers wenigstens ein Katalysator und stromabwärts des wenigstens einen Katalysators wenigstens ein Partikelfilter im Antriebssystem angeordnet sind, wobei stromabwärts des wenigstens einen Katalysators und stromaufwärts des wenigstens einen Partikelfilters wenigstens eine Monitorsonde im Antriebssystem angeordnet ist. Auch dadurch kann der vorhandene Bauraum bzw. der Motorraum im Kraftfahrzeug besonders vorteilhaft ausgenutzt werden. D.h., das Antriebssystem kann besonders kompakt gebaut und entsprechend platzsparend im Motorraum des Kraftfahrzeugs angeordnet werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsvariante der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass stromabwärts des ersten Turboladers und stromabwärts des zweiten Turboladers wenigstens ein Katalysator im Antriebssystem angeordnet ist, wobei wenigstens ein Dehnausgleichskörper, zum Ausgleichen von Bewegungen und/oder Verformungen des ersten Turboladers und/oder des zweiten Turboladers im Antriebssystem, an dem ersten Turbolader und/oder an dem zweiten Turbolader befestigt und an dem wenigstens einen Katalysator bewegbar angeordnet ist. Durch den erfindungsgemäß angeordneten Dehnausgleichskörper kann auf wirksame Weise ein Bewegungs- und Verformungsausgleich in Längsrichtung des Verbrennungsmotors bzw. des Kurbelgehäuses ermöglicht werden. Darunter, dass der Dehnausgleichskörper an dem ersten Turbolader und/oder an dem zweiten Turbolader befestigt ist kann verstanden werden, dass der Dehnausgleichskörper an dem ersten Turbolader und/oder an dem zweiten Turbolader fixiert ist.
  • Darüber hinaus ist es möglich, dass bei einem erfindungsgemäßen Antriebssystem stromabwärts des ersten Turboladers und stromabwärts des zweiten Turboladers wenigstens ein Katalysator und stromabwärts des wenigstens einen Katalysators wenigstens ein Partikelfilter im Antriebssystem angeordnet sind, wobei der wenigstens eine Katalysator und/oder der wenigstens eine Partikelfilter in einer Breitenrichtung des Kurbelgehäuses neben dem Kurbelgehäuse im Antriebssystem in einer Längsrichtung des Kurbelgehäuses über eine Kurbelgehäuse-Länge von zwischen ca. 40% und 80%, bevorzugt zwischen ca. 50% bis 70% , angeordnet sind. Eine derart kompakte Bauweise ist insbesondere durch die erfindungswesentliche Anordnung der beiden Turbolader erzielbar. Über welchen Bereich des Kurbelgehäuses bzw. über welche Kurbelgehäuse-Länge der wenigstens eine Katalysator und der wenigstens eine Partikelfilter neben dem Kurbelgehäuse angeordnet sind bzw. sein können, hängt von der Bauform des Kurbelgehäuses ab. Im Falle eines Kurbelgehäuses mit vier Zylindern nehmen der wenigstens eine Katalysator und der wenigstens eine Partikelfilter prozentual betrachtet selbstverständlich mehr Platz neben dem Kurbelgehäuse ein als im Falle eines Kurbelgehäuses mit sechs Zylindern. Entscheidend ist, dass weder der wenigstens eine Katalysator noch der wenigstens eine Partikelfilter in Breitenrichtung des Kurbelgehäuses neben dem Kurbelgehäuses angeordnet sind und in Längsrichtung des Kurbelgehäuses in einer Projektion des Kurbelgehäuses nicht über eine der Stirnseiten des Kurbelgehäuses hinausragen. Entsprechend kompakt kann das Antriebssystem im Motorraum des Kraftfahrzeugs angeordnet werden.
  • Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Kraftfahrzeug mit einem wie vorstehend im Detail beschriebenen Antriebssystem zur Verfügung gestellt, wobei der erste Turbolader und der zweite Turbolader in einem Motorraum des Kraftfahrzeugs in Höhenrichtung des Kurbelgehäuses des Verbrennungsmotors im definierten Korridor neben dem Kurbelgehäuse übereinander angeordnet sind. Damit bringt das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf das erfindungsgemäße Antriebssystem beschrieben worden sind. Unter dem Motorraum ist ein Bereich im Kraftfahrzeug zu verstehen, der insbesondere für den Verbrennungsmotor und Zusatzaggregate zum Betreiben des Verbrennungsmotors, die nahe oder direkt am Verbrennungsmotor angeordnet sind, im Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt wird. Unter dem Motorraum ist vorliegend insbesondere nicht der Unterboden oder ein Bereich im Unterboden des Kraftfahrzeugs zu verstehen.
  • Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder der Zeichnung hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen können sowohl für sich als auch in den verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein.
  • Es zeigen jeweils schematisch:
    • 1 eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Antriebssystems,
    • 2 eine perspektivische, geschnittene Darstellung zum Erläutern eines erfindungsgemäßen Antriebssystems,
    • 3 eine geschnittene Darstellung des erfindungsgemäßen Antriebssystems in einer Seitenansicht,
    • 4 eine perspektivische Darstellung eines Abgasleitungssystems der vorliegenden Erfindung,
    • 5 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Antriebssystems, und
    • 6 ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 bis 6 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt eine Vorderansicht eines Antriebssystems 100 zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs 1000. Das Antriebsystem weist einen ersten Turbolader 10, einen zweiten Turbolader 20 und einen Verbrennungsmotor 70 mit einem Kurbelgehäuse 71 auf. Der erste Turbolader 10 und der zweite Turbolader 20 stehen zum Antreiben des Kraftfahrzeugs 1000 mit dem Verbrennungsmotor 70 in Wirkverbindung. In 1 ist zu erkennen, dass der erste Turbolader 10 und der zweite Turbolader 20 in einer Höhenrichtung H des Kurbelgehäuses 71 in einem definierten Korridor 80 neben dem Kurbelgehäuse 71 übereinander angeordnet sind.
  • Wie in 1 dargestellt, sind der erste Turbolader 10 und der zweite Turbolader 20 in einer Anordnungsrichtung, die im spitzen Winkel bzw. annähernd parallel zur Höhenrichtung H des Kurbelgehäuses 71 verläuft, direkt übereinander angeordnet. Der erste Turbolader 10 und der zweite Turbolader 20 sind außerdem in einer Breitenrichtung B des Kurbelgehäuses 71 neben dem Kurbelgehäuse 71 auf einer Höhe des Kurbelgehäuses 71 angeordnet.
  • In 1 ist außerdem das Luftansaugsystem 40 des Antriebssystems 100 dargestellt. Wie in 1 gut zu erkennen ist, verlaufen die Rein- und Ladeluftleitungen nebeneinander bzw. queren sich nicht bzw. kaum. Außer können aus der dargestellten Ausführungsform die relativ kurzen Rohrlängen und die geringen Umlenkungen entnommen werden, die durch die erfindungsgemäße Anordnung der Turbolader 10, 20 ermöglicht wird.
  • In 2 ist ein Abgassystem 90 des Antriebssystems 100 in einer geschnittenen, perspektivischen Ansicht dargestellt. Das Abgassystem 90 weist einen ersten Abgaskrümmer 12 und einen zweiten Abgaskrümmer 22 auf. Wie in 2 gezeigt, ist stromabwärts des ersten Turboladers 10 bzw. einer ersten Turbine des ersten Turboladers 10 ein erster Katalysator 11 angeordnet. Stromabwärts des zweiten Turboladers 20 bzw. der zweiten Turbine des zweiten Turboladers 20 ist ein zweiter Katalysator 21 angeordnet. Stromabwärts des ersten Katalysators 11 und des zweiten Katalysators 21 ist ein Partikelfilter 30 angeordnet. Stromabwärts des Partikelfilters 30 ist ein Austrittstrichter 50 positioniert.
  • Im Abgassystem 90 sind eine erste Lambdasonde 13 in einem ersten Turbinengehäuse 15 und eine zweite Lambdasonde 23 in einem zweiten Turbinengehäuse 25 angeordnet. Außerdem weist das Abgassystem 90 eine erste Monitorsonde 14 und eine zweite Monitorsonde 24 auf, wobei die erste Monitorsonde 14 stromabwärts des ersten Katalysators 11 und stromaufwärts des Partikelfilters 30 und die zweite Monitorsonde 24 stromabwärts des zweiten Katalysators 21 und stromaufwärts des Partikelfilters 30 angeordnet sind.
  • Ein Dehnausgleichskörper 60 zum Ausgleichen von Bewegungen und/oder Verformungen des ersten Turboladers 10 und des zweiten Turboladers 20 ist im dargestellten Abgassystem 90 an dem ersten Turbolader 10 und an dem zweiten Turbolader 20 befestigt und an dem ersten Katalysator 11 sowie dem zweiten Katalysator 21 bewegbar angeordnet.
  • 3 zeigt das in 2 dargestellte Abgassystem 90 in einer geschnittenen Seitenansicht. Wie 3 zu entnehmen ist, befinden sich die Schnittstellen von einer ersten Ladeluftzuführung 16 und einer zweiten Ladeluftzuführung 26 sowie von einer ersten Reinluftleitung 18 und einer zweiten Reinluftleitung 28 jeweils auf der gleichen Ebene.
  • 4 zeigt Abgaskanäle und -gehäuse des Abgassystems 90. In 4 sind das erste Turbinengehäuse 15 für den ersten Turbolader 10 und das zweite Turbinengehäuse 25 für den zweiten Turbolader 20 dargestellt. Aus 4 geht außerdem hervor, dass der erste Abgaskrümmer 12 mit einem ersten Abgaseinlass 17 zum Einlassen von Abgas vom Verbrennungsmotor 70 in den ersten Abgaskrümmer 12 und ein zweiter Abgaskrümmer 22 mit einem zweiten Abgaseinlass 27 zum Einlassen von Abgas vom Verbrennungsmotor 70 in den zweiten Abgaskrümmer 22 bereitgestellt sind. Der erste Abgaskrümmer 12 ist derart ausgestaltet, dass Abgas vom ersten Abgaseinlass 17 zum ersten Turbolader 10 zunächst in eine erste Höhenrichtung H1 des Kurbelgehäuses 71 geleitet wird. Der zweite Abgaskrümmer 22 ist derart ausgestaltet, dass Abgas vom zweiten Abgaseinlass 27 zum zweiten Turbolader 20 zunächst in eine zweite Höhenrichtung H2 des Kurbelgehäuses 71 geleitet wird. Die erste Höhenrichtung H1 verläuft entgegengesetzt zur zweiten Höhenrichtung H2.
  • In 5 ist das vorstehend beschriebene Antriebssystem 100 in einer Seitenansicht dargestellt. 5 zeigt, dass die beiden Katalysatoren 11, 21 und der Partikelfilter 30 in der Breitenrichtung B des Kurbelgehäuses 71 neben dem Kurbelgehäuse 71 in einer Längsrichtung L des Kurbelgehäuses 71 über nur ca. 40% der Kurbelgehäuse-Länge angeordnet sind. Außerdem ist in 5 gezeigt, dass der erste Turbolader 10 und der zweite Turbolader 20 neben einem Bereich des vorderen Drittels des Kurbelgehäuses 71 angeordnet sind.
  • 6 zeigt ein Kraftfahrzeug 1000 mit dem vorstehend im Detail erläuterten Antriebssystem 100. In dem dargestellten Kraftfahrzeug 1000 sind der erste Turbolader 10, der zweite Turbolader 20, die Katalysatoren 11, 21 und der Partikelfilter 30 innerhalb des Abgassystems 90 in einem Motorraum M des Kraftfahrzeugs 1000 angeordnet.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    erster Turbolader
    11
    erster Katalysator
    12
    erster Abgaskrümmer
    13
    erste Lambdasonde
    14
    erste Monitorsonde
    15
    erstes Turbinengehäuse
    16
    erste Ladeluftzuführung
    17
    erster Abgaseinlass
    18
    erste Reinluftleitung
    20
    zweiter Turbolader
    21
    zweiter Katalysator
    22
    zweiter Abgaskrümmer
    23
    zweite Lambdasonde
    24
    zweite Monitorsonde
    25
    zweites Turbinengehäuse
    26
    zweite Ladeluftzuführung
    27
    zweiter Abgaseinlass
    28
    zweite Reinluftleitung
    30
    Partikelfilter
    40
    Luftansaugsystem
    50
    Austrittstrichter
    60
    Dehnausgleichskörper
    70
    Verbrennungsmotor
    71
    Kurbelgehäuse
    80
    Korridor
    90
    Abgassystem
    100
    Antriebssystem
    B
    Breitenrichtung
    H
    Höhenrichtung
    H1
    erste Höhenrichtung
    H2
    zweite Höhenrichtung
    L
    Längsrichtung

Claims (10)

  1. Antriebssystem (100) zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs (1000), aufweisend einen ersten Turbolader (10), einen zweiten Turbolader (20) und einen Verbrennungsmotor (70), wobei der erste Turbolader (10) und der zweite Turbolader (20) zum Antreiben des Kraftfahrzeugs (1000) mit dem Verbrennungsmotor (70) in Wirkverbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Turbolader (10) und der zweite Turbolader (20) in einer Höhenrichtung (H) eines Kurbelgehäuses (71) des Verbrennungsmotors (70) in einem definierten Korridor (80) neben dem Kurbelgehäuse (71) übereinander angeordnet sind.
  2. Antriebssystem (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Turbolader (10) und der zweite Turbolader (20) in einer Anordnungsrichtung, die parallel oder im spitzen Winkel zur Höhenrichtung (H) des Kurbelgehäuses (71) verläuft, direkt oder im Wesentlichen direkt übereinander angeordnet sind.
  3. Antriebssystem (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Turbolader (10) und der zweite Turbolader (20) in einer Breitenrichtung (B) des Kurbelgehäuses (71) neben dem Kurbelgehäuse (71), insbesondere auf einer Höhe des Kurbelgehäuses (71), angeordnet sind.
  4. Antriebssystem (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Turbolader (10) und der zweite Turbolader (20) neben einem vorderen Bereich des Kurbelgehäuses (71), bevorzugt neben einem Bereich des vorderen Drittels des Kurbelgehäuses (71), angeordnet sind, wobei eine Abgasströmungsrichtung von dem vorderen Bereich des Kurbelgehäuses (71) zu einem hinteren Bereich des Kurbelgehäuses (71) verläuft.
  5. Antriebssystem (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Abgaskrümmer (12) mit einem ersten Abgaseinlass (17) zum Einlassen von Abgas vom Verbrennungsmotor (70) in den ersten Abgaskrümmer (12) und ein zweiter Abgaskrümmer (22) mit einem zweiten Abgaseinlass (27) zum Einlassen von Abgas vom Verbrennungsmotor (70) in den zweiten Abgaskrümmer (22) bereitgestellt sind, wobei der erste Abgaskrümmer (12) derart ausgestaltet und angeordnet ist, dass Abgas vom ersten Abgaseinlass (17) zum ersten Turbolader (10) zunächst in eine erste Höhenrichtung (H1) oder im Wesentlichen in eine erste Höhenrichtung (H1) des Kurbelgehäuses (71) geleitet wird und der zweite Abgaskrümmer (22) derart ausgestaltet und angeordnet ist, dass Abgas vom zweiten Abgaseinlass (27) zum zweiten Turbolader (20) zunächst in eine zweite Höhenrichtung (H2) oder im Wesentlichen in eine zweite Höhenrichtung (H2) des Kurbelgehäuses (71) geleitet wird, wobei die erste Höhenrichtung (H1) entgegengesetzt zur zweiten Höhenrichtung (H2) verläuft.
  6. Antriebssystem (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dass der erste Turbolader (10) ein erstes Turbinengehäuse (15) aufweist und der zweite Turbolader (20) ein zweites Turbinengehäuse (25) aufweist, wobei im ersten Turbinengehäuse (15) eine erste Lambdasonde (13) angeordnet ist und im zweiten Turbinengehäuse (25) eine zweite Lambdasonde (23) angeordnet ist.
  7. Antriebssystem (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts des ersten Turboladers (10) und stromabwärts des zweiten Turboladers (20) wenigstens ein Katalysator (11, 21) und stromabwärts des wenigstens einen Katalysators (11, 21) wenigstens ein Partikelfilter (30) im Antriebssystem (100) angeordnet sind, wobei stromabwärts des wenigstens einen Katalysators (11, 21) und stromaufwärts des wenigstens einen Partikelfilters (30) wenigstens eine Monitorsonde (14, 24) im Antriebssystem (100) angeordnet ist.
  8. Antriebssystem (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts des ersten Turboladers (10) und stromabwärts des zweiten Turboladers (20) wenigstens ein Katalysator (11, 21) im Antriebssystem (100) angeordnet ist, wobei ein Dehnausgleichskörper (60), zum Ausgleichen von Bewegungen und/oder Verformungen des ersten Turboladers (10) und/oder des zweiten Turboladers (20) im Antriebssystem (100), an dem ersten Turbolader (10) und/oder an dem zweiten Turbolader (20) befestigt und an dem wenigstens einen Katalysator (11, 21) bewegbar angeordnet ist.
  9. Antriebssystem (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts des ersten Turboladers (10) und stromabwärts des zweiten Turboladers (20) wenigstens ein Katalysator (11, 21) und stromabwärts des wenigstens einen Katalysators (11, 21) wenigstens ein Partikelfilter (30) im Antriebssystem (100) angeordnet sind, wobei der wenigstens eine Katalysator (11, 21) und/oder der wenigstens eine Partikelfilter (30) in einer Breitenrichtung (B) des Kurbelgehäuses (71) neben dem Kurbelgehäuse (71) in einer Längsrichtung (L) des Kurbelgehäuses (71) über eine Kurbelgehäuse-Länge von zwischen ca. 40% und 80%, bevorzugt zwischen ca. 50% bis 70%, angeordnet sind.
  10. Kraftfahrzeug (1000) mit einem Antriebssystem (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der erste Turbolader (10) und der zweite Turbolader (20) in einem Motorraum (M) des Kraftfahrzeugs (1000) in Höhenrichtung (H) des Kurbelgehäuses (71) des Verbrennungsmotors (70) im definierten Korridor (80) neben dem Kurbelgehäuse (71) übereinander angeordnet sind.
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