DE102017220231B3 - Internal combustion engine - Google Patents

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DE102017220231B3 DE102017220231.9A DE102017220231A DE102017220231B3 DE 102017220231 B3 DE102017220231 B3 DE 102017220231B3 DE 102017220231 A DE102017220231 A DE 102017220231A DE 102017220231 B3 DE102017220231 B3 DE 102017220231B3
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Abstract

Brennkraftmaschine (1), mit einem Zylinderkopf (2) und einem Abgasturbolader (3), wobei der Abgasturbolader (3) strömungstechnisch an einen integriert in dem Zylinderkopf (2) ausgebildeten Abgaskrümmer (4) angeschlossen und ein Gehäuse (5) des Abgasturboladers (3) an dem Zylinderkopf (2) anliegend an diesem befestigt ist, wobei ein eine Turbine des Abgasturboladers (3) überbrückender Bypasskanal (9) zumindest bereichsweise durch den Zylinderkopf (2) verläuft und in dem durch den Zylinderkopf (2) verlaufenden Bereich des Bypasskanals (9) ein Stellelement (11) eines Stellventils (10) zum Einstellen unterschiedlicher Durchströmungsquerschnitte des Bypasskanals (9) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgaskrümmer (4) eine erste Abgasauslassöffnung (6) und eine zweite Abgasauslassöffnung (7) aufweist, wobei die erste Abgasauslassöffnung (6) stromaufwärts der Turbine und die zweite Abgasauslassöffnung (7) stromabwärts der Turbine an den Abgasturbolader (3) strömungstechnisch angeschlossen ist, wobei die erste Abgasauslassöffnung (6) und die zweite Abgasauslassöffnung (7) eine Anlagefläche (14) des Zylinderkopfs (2) randgeschlossen durchgreifen, an der das Gehäuse (5) des Abgasturboladers (3) flächig anliegt, und wobei das Gehäuse (5) eine mit der ersten Abgasauslassöffnung (6) korrespondierende erste Abgaseinlassöffnung und eine mit der zweiten Abgasauslassöffnung (7) korrespondierende zweite Abgaseinlassöffnung aufweist, wobei eine Längsmittelachse einer Abgasleitung (8), von der der Bypasskanal (9) abzweigt, einen Mittelpunkt der ersten Abgasauslassöffnung (6) durchläuft und senkrecht auf der ersten Abgasauslassöffnung (6) steht.Internal combustion engine (1), with a cylinder head (2) and an exhaust gas turbocharger (3), wherein the exhaust gas turbocharger (3) fluidly connected to an exhaust manifold (4) integrated in the cylinder head (2) and a housing (5) of the exhaust gas turbocharger (3 ) is attached to the cylinder head (2) adjacent to this, wherein a turbine of the exhaust gas turbocharger (3) bridging bypass channel (9) at least partially through the cylinder head (2) and in the through the cylinder head (2) extending portion of the bypass channel ( 9) an adjusting element (11) of a control valve (10) for adjusting different flow cross sections of the bypass channel (9) is arranged, characterized in that the exhaust manifold (4) has a first exhaust gas outlet opening (6) and a second exhaust gas outlet opening (7), wherein the first Abgasauslassöffnung (6) upstream of the turbine and the second exhaust gas outlet opening (7) downstream of the turbine to the exhaust gas turbocharger (3) strömun is technically connected, wherein the first Abgasauslassöffnung (6) and the second Abgasauslassöffnung (7) pass through a contact surface (14) of the cylinder head (2) bordered on which the housing (5) of the exhaust gas turbocharger (3) lies flat, and wherein the housing (5) has a first exhaust gas inlet opening corresponding to the first exhaust gas outlet opening (6) and a second exhaust gas inlet opening corresponding to the second exhaust gas outlet opening (7), wherein a longitudinal central axis of an exhaust pipe (8) from which the bypass duct (9) branches off is a center of the first Passage exhaust port (6) and is perpendicular to the first exhaust gas outlet opening (6).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, mit einem Zylinderkopf und einem Abgasturbolader, wobei der Abgasturbolader strömungstechnisch an einen integriert in dem Zylinderkopf ausgebildeten Abgaskrümmer angeschlossen und ein Gehäuse des Abgasturboladers an dem Zylinderkopf anliegend an diesem befestigt ist, wobei ein eine Turbine des Abgasturboladers überbrückender Bypasskanal zumindest bereichsweise durch den Zylinderkopf verläuft und in dem durch den Zylinderkopf verlaufenden Bereich des Bypasskanals ein Stellelement eines Stellventils zum Einstellen unterschiedlicher Durchströmungsquerschnitte des Bypasskanals angeordnet ist.The invention relates to an internal combustion engine, with a cylinder head and an exhaust gas turbocharger, wherein the exhaust gas turbocharger fluidly connected to an integrated in the cylinder head exhaust manifold and a housing of the exhaust gas turbocharger is attached to the cylinder head adjacent thereto, wherein a turbocharger of the exhaust gas turbocharger bridging bypass channel at least partially extends through the cylinder head and in the extending through the cylinder head portion of the bypass channel, an adjusting element of a control valve for adjusting different flow cross-sections of the bypass channel is arranged.
  • Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift DE 10 2011 002 759 A1 bekannt. Diese betrifft eine aufgeladene Brennkraftmaschine mit mindestens einem flüssigkeitsgekühlten Zylinderkopf und mindestens zwei Zylindern, bei dem jeder Zylinder mindestens eine Auslassöffnung zum Abführen der Abgase aus dem Zylinder aufweist, wobei sich stromabwärts an jede Auslassöffnung eine Abgasleitung anschließt, und mindestens einer ein Turbinengehäuse aufweisenden flüssigkeitsgekühlte Turbine, wobei die Abgasleitungen von mindestens zwei Zylindern unter Ausbildung eines integrierten Abgaskrümmers innerhalb des Zylinderkopfs zu einer Gesamtabgasleitung zusammenführen, die Turbine in dieser Gesamtabgasleitung angeordnet ist, und eine Bypassleitung zur Entnahme von Abgas vorgesehen ist, die stromaufwärts der Turbine abzweigt und mit der das entnommene Abgas an der Turbine vorbeiführbar ist.From the prior art, for example, the publication DE 10 2011 002 759 A1 known. This relates to a supercharged internal combustion engine with at least one liquid-cooled cylinder head and at least two cylinders, wherein each cylinder has at least one exhaust port for discharging the exhaust gases from the cylinder, downstream of each exhaust port is connected an exhaust pipe, and at least one turbine housing having liquid-cooled turbine, wherein the exhaust gas lines of at least two cylinders combine to form an integrated exhaust manifold within the cylinder head to an overall exhaust line, the turbine is arranged in this total exhaust line, and a bypass line is provided for the removal of exhaust gas, which branches off upstream of the turbine and with the exhaust gas removed the turbine is passable.
  • Die Druckschrift DE 20 2014 102 860 U1 beschreibt einen Zylinderkopf mit einer ersten und zweiten Auslassleitung, die getrennt an die erste und zweite Gruppe von Zylindern gekoppelt sind, wobei jede der ersten und zweiten Auslassleitung zu einer abgasgetriebenen Turbine führt, die in dem Zylinderkopf auf einem Lager angebracht ist, wobei das Lager in einem durch den Zylinderkopf gestützten Lagergehäuse positioniert ist.The publication DE 20 2014 102 860 U1 describes a cylinder head having first and second exhaust ducts separately coupled to the first and second group of cylinders, each of the first and second exhaust ducts leading to an exhaust driven turbine mounted in the cylinder head on a bearing; is positioned by a supported by the cylinder head bearing housing.
  • Die Druckschrift DE 10 2013 226 007 A1 beschreibt ein Turboladersystem. Das Turboladersystem kann einen Zylinderkopf, der einen Teil einer Brennkammer bildet und einen integrierten Auslasskrümmer enthält, der mit der Brennkammer in Strömungsverbindung steht, und ein im Zylinderkopf positioniertes Wastegate-Ventil, das einen mit dem integrierten Auslasskrümmer in Strömungsverbindung stehenden Einlass und einen mit einem Auslass einer stromabwärts des integrierten Auslasskrümmers positionierten Turbine in Strömungsverbindung stehenden Auslass enthält, enthalten.The publication DE 10 2013 226 007 A1 describes a turbocharger system. The turbocharger system may include a cylinder head forming part of a combustion chamber and having an integral exhaust manifold in fluid communication with the combustion chamber and a wastegate valve positioned in the cylinder head having an inlet in fluid communication with the integrated exhaust manifold and one with an outlet includes a turbine positioned downstream of the integrated exhaust manifold in fluid communication.
  • Außerdem sind aus dem Stand der Technik die Druckschriften DE 38 39 968 A1 und EP 2 143 923 A1 bekannt.In addition, from the prior art, the publications DE 38 39 968 A1 and EP 2 143 923 A1 known.
  • Weiterhin beschreibt die Druckschrift EP 1 536 141 B1 einen Gehäuseturbolader mit einem von einem Gehäusemantel umgebenen Rotorraum, von dem auch sein Anschlussstück an mindestens einer Abgassammelleitung eines Verbrennungsmotors vorgesehen ist. Dabei sollen nicht nur wenigstens ein Teil des Gehäuses des Turboladers, sondern auch die Abgassammelleitung und der Zylinderkopf gemeinsam in einem Stück gegossen sein.Furthermore, the document describes EP 1 536 141 B1 a housing turbocharger with a rotor housing surrounded by a housing shell, of which also its connection piece is provided on at least one exhaust manifold of an internal combustion engine. In this case, not only at least part of the housing of the turbocharger, but also the exhaust manifold and the cylinder head should be cast together in one piece.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Brennkraftmaschine vorzuschlagen, welche gegenüber bekannten Brennkraftmaschinen Vorteile aufweist, insbesondere abgasseitig einen geringeren Druckverlust aufweist.It is an object of the invention to propose an internal combustion engine which has advantages over known internal combustion engines, in particular has a lower pressure loss on the exhaust side.
  • Dies wird erfindungsgemäß mit einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass der Abgaskrümmer eine erste Abgasauslassöffnung und eine zweite Abgasauslassöffnung aufweist, wobei die erste Abgasauslassöffnung stromaufwärts der Turbine und die zweite Abgasauslassöffnung stromabwärts der Turbine an den Abgasturbolader strömungstechnisch angeschlossen ist, wobei die erste Abgasauslassöffnung und die zweite Abgasauslassöffnung eine Anlagefläche des Zylinderkopfs randgeschlossen durchgreifen, an der das Gehäuse des Abgasturboladers flächig anliegt, und wobei das Gehäuse eine mit der ersten Abgasauslassöffnung korrespondierende erste Abgaseinlassöffnung und eine mit der zweiten Abgasauslassöffnung korrespondierende zweite Abgaseinlassöffnung aufweist, wobei eine Längsmittelachse einer Abgasleitung, von der der Bypasskanal abzweigt, einen Mittelpunkt der ersten Abgasauslassöffnung durchläuft und senkrecht auf der ersten Abgasauslassöffnung steht.This is inventively achieved with an internal combustion engine with the features of claim 1. It is provided that the exhaust manifold has a first exhaust outlet and a second exhaust outlet, wherein the first exhaust outlet upstream of the turbine and the second exhaust outlet downstream of the turbine to the exhaust gas turbocharger is fluidly connected, wherein the first exhaust outlet and the second exhaust outlet edge a contact surface of the cylinder head edge closed pass through, on which the housing of the exhaust gas turbocharger lies flat, and wherein the housing has a first exhaust gas inlet opening corresponding to the first exhaust gas inlet opening and a second exhaust gas outlet opening corresponding to the second exhaust gas inlet opening, wherein a longitudinal center axis of an exhaust pipe from which the bypass channel branches off, a center of the first Passage exhaust port and is perpendicular to the first exhaust outlet.
  • Die Brennkraftmaschine dient beispielsweise dem Antreiben eines Kraftfahrzeugs, also dem Bereitstellen eines auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichteten Drehmoments. Die Brennkraftmaschine verfügt über ein Zylinderkurbelgehäuse und den Zylinderkopf, wobei das Zylinderkurbelgehäuse und der Zylinderkopf gemeinsam wenigstens einen Zylinder der Brennkraftmaschine zusammen mit einem in dem Zylinderkurbelgehäuse verlagerbar angeordneten Kolben begrenzen. In dem Zylinderkopf sind wenigstens ein Einlassventil und wenigstens ein Auslassventil für den Zylinder angeordnet.The internal combustion engine is used, for example, for driving a motor vehicle, that is to say providing a torque directed to driving the motor vehicle. The internal combustion engine has a cylinder crankcase and the cylinder head, wherein the cylinder crankcase and the cylinder head together define at least one cylinder of the internal combustion engine together with a displaceably arranged in the cylinder crankcase piston. At least one intake valve and at least one exhaust valve for the cylinder are arranged in the cylinder head.
  • Über das Einlassventil kann ein Frischgaskanal und über das Auslassventil ein Abgaskanal mit dem Zylinder strömungstechnisch verbunden werden. Das bedeutet, dass bei einer ersten Schaltstellung des jeweiligen Ventils die Strömungsverbindung unterbrochen und bei einer zweiten Schaltstelle hergestellt ist. Der Abgaskanal ist einerseits an den Zylinder beziehungsweise das Auslassventil und andererseits an den Abgaskrümmer angeschlossen. Der Abgaskrümmer dient dem Abführen des Abgases der Brennkraftmaschine und - falls die Brennkraftmaschine mehrere Zylinder aufweist - dem Zusammenfassen des Abgases mehrerer Zylinder.A fresh gas channel can be fluidly connected via the inlet valve and an exhaust gas channel can be fluidly connected to the cylinder via the outlet valve. This means that at a first switching position of the respective valve, the flow connection interrupted and made at a second switching point. The exhaust passage is connected on the one hand to the cylinder or the exhaust valve and on the other hand to the exhaust manifold. The exhaust manifold is used for discharging the exhaust gas of the internal combustion engine and - if the internal combustion engine has a plurality of cylinders - the summarization of the exhaust gas of a plurality of cylinders.
  • Liegen mehrere Zylinder vor, so ist jeder der Zylinder jeweils über ein Auslassventil und einen Abgaskanal an den Abgaskrümmer strömungstechnisch angeschlossen. In dem Abgaskrümmer wird das Abgas der mehreren Zylinder zusammengeführt und erst nachfolgend gemeinsam aus der Brennkraftmaschine abgeführt.If there are several cylinders, each of the cylinders is fluidly connected to the exhaust manifold via an exhaust valve and an exhaust duct. In the exhaust manifold, the exhaust gas of the plurality of cylinders is merged and only subsequently discharged together from the internal combustion engine.
  • Weiterhin verfügt die Brennkraftmaschine über den Abgasturbolader, welcher der Steigerung einer Nennleistung der Brennkraftmaschine und/oder einer Effizienz der Brennkraftmaschine dient. Der Abgasturbolader verfügt über eine Turbine und einen Verdichter. Der Turbine ist Abgas der Brennkraftmaschine zuführbar. Mittels der Turbine kann in dem Abgas enthaltene Strömungsenergie und/oder Enthalpie in Bewegungsenergie umgewandelt werden, welche wiederum dem Antreiben des Verdichters dient. Mithilfe des Verdichters wird Frischgas verdichtet und anschließend das verdichtete Frischgas der Brennkraftmaschine zugeführt, nämlich über den Frischgaskanal und das Einlassventil.Furthermore, the internal combustion engine has the exhaust gas turbocharger, which serves to increase a nominal power of the internal combustion engine and / or an efficiency of the internal combustion engine. The turbocharger has a turbine and a compressor. The turbine is exhaust gas of the internal combustion engine fed. By means of the turbine, flow energy and / or enthalpy contained in the exhaust gas can be converted into kinetic energy, which in turn serves to drive the compressor. Fresh gas is compressed by means of the compressor and then fed to the compressed fresh gas of the internal combustion engine, namely via the fresh gas duct and the inlet valve.
  • Der Abgasturbolader verfügt über das Gehäuse, in welchem zumindest die Turbine, bevorzugt jedoch zusätzlich der Verdichter, angeordnet ist. Um eine kompakte Ausgestaltung der Brennkraftmaschine liegt der Abgasturbolader unmittelbar an dem Zylinderkopf an und ist an diesem befestigt. Der Abgaskrümmer ist in dem Zylinderkopf integriert ausgestaltet. Das bedeutet, dass das in den Zylindern anfallende Abgas innerhalb des Zylinderkopfs zusammengeführt wird. Erst das zusammengeführte Abgas wird anschließend aus dem Zylinderkopf herausgeführt. Bevorzugt weist entsprechend der Zylinderkopf eine Abgasauslassöffnung auf. Der Abgaskrümmer ist nun einerseits an den Abgaskanal beziehungsweise die Abgaskanäle und andererseits an die Abgasauslassöffnung angeschlossen, wobei die Abgasauslassöffnung einen Abgasanschluss des Zylinderkopfs darstellt oder einen solchen mit ausbildet.The exhaust gas turbocharger has the housing, in which at least the turbine, but preferably additionally the compressor, is arranged. To a compact design of the internal combustion engine, the exhaust gas turbocharger is directly on the cylinder head and is attached to this. The exhaust manifold is designed integrated in the cylinder head. This means that the exhaust gas accumulating in the cylinders is brought together inside the cylinder head. Only the merged exhaust gas is then led out of the cylinder head. Preferably, the cylinder head has an exhaust gas outlet opening. The exhaust manifold is now connected on the one hand to the exhaust passage or the exhaust ducts and on the other hand to the exhaust gas outlet, wherein the exhaust gas outlet is an exhaust port of the cylinder head or forms one with.
  • Es wurde bereits erläutert, dass der Abgasturbolader über die Turbine verfügt. Die Turbine ist strömungstechnisch an den Abgaskrümmer angeschlossen, beispielsweise über den Abgasanschluss des Zylinderkopfs. In Abhängigkeit von dem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine kann es vorteilhaft sein, das von der Brennkraftmaschine erzeugte Abgas nicht der Turbine zuzuführen, sondern vielmehr um diese herum. Hierzu ist der Bypasskanal vorgesehen. Dieser mündet bezüglich einer Strömungsrichtung des Abgases gesehen stromabwärts der Turbine in eine von der Turbine kommende Abgasleitung ein.It has already been explained that the turbocharger has the turbine. The turbine is fluidically connected to the exhaust manifold, for example via the exhaust port of the cylinder head. Depending on the operating point of the internal combustion engine, it may be advantageous not to feed the exhaust gas produced by the internal combustion engine to the turbine, but rather around it. For this purpose, the bypass channel is provided. This opens with respect to a flow direction of the exhaust gas downstream of the turbine in a coming from the turbine exhaust pipe.
  • In dem Bypasskanal ist das Stellelement des Stellventils angeordnet. Das Stellventil dient dem Einstellen unterschiedlicher Durchströmungsquerschnitte des Bypasskanals. Mithilfe des Stellventils kann also eingestellt werden, welcher Anteil des von der Brennkraftmaschine erzeugten Abgases die Turbine durchströmt beziehungsweise durch den Bypasskanal um die Turbine herumgeführt wird.In the bypass channel, the control element of the control valve is arranged. The control valve is used to set different flow cross sections of the bypass channel. By means of the control valve can thus be adjusted, which portion of the exhaust gas generated by the internal combustion engine flows through the turbine or is guided around by the bypass duct to the turbine.
  • Mithilfe des Stellventils können unterschiedliche Durchströmungsquerschnitte eingestellt werden, zumindest ein erster Durchströmungsquerschnitt und ein zweiter Durchströmungsquerschnitt. Die beiden Durchströmungsquerschnitte sind voneinander verschieden. Beispielsweise ist der erste Durchströmungsquerschnitt gleich null, wohingegen der zweite Durchströmungsquerschnitt einem maximalen Durchströmungsquerschnitt des Bypasskanals entspricht.By means of the control valve different flow cross-sections can be adjusted, at least a first flow cross section and a second flow cross section. The two flow cross sections are different from each other. For example, the first flow cross section is equal to zero, whereas the second flow cross section corresponds to a maximum flow cross section of the bypass channel.
  • Ist der erste Durchströmungsquerschnitt eingestellt, so ist der Bypasskanal vollständig versperrt, sodass das von der Brennkraftmaschine erzeugte Abgas vollständig durch die Turbine geführt wird. Bei eingestelltem zweitem Durchströmungsquerschnitt hingegen ist der Bypasskanal vollständig freigegeben, sodass zumindest ein Teil des Abgases, vorzugsweise ein Großteil des Abgases oder sogar das gesamte Abgas, durch den Bypasskanal um die Turbine herumgeführt wird.If the first flow cross-section is set, then the bypass channel is completely blocked, so that the exhaust gas generated by the internal combustion engine is completely guided by the turbine. By contrast, when the second throughflow cross section is set, the bypass channel is completely released so that at least part of the exhaust gas, preferably a large part of the exhaust gas or even the entire exhaust gas, is guided around the turbine through the bypass channel.
  • Zum Einstellen der unterschiedlichen Durchströmungsquerschnitte verfügt das Stellventil über das Stellelement, welches in unterschiedlichen Stellungen anordenbar ist, wobei bei Vorliegen einer ersten Schaltstellung des Stellelements der erste Durchströmungsquerschnitt bei Vorliegen einer zweiten Schaltstellung der zweite Durchströmungsquerschnitt des Bypasskanals eingestellt ist.To set the different flow cross-sections, the control valve has the adjusting element, which can be arranged in different positions, wherein in the presence of a first switching position of the actuating element of the first flow cross section is set in the presence of a second switching position of the second flow cross section of the bypass channel.
  • Um Druckverluste des Abgases weitestgehend zu vermeiden, soll der Bypasskanal zumindest bereichsweise durch den Zylinderkopf verlaufen. Auch das Stellventil oder zumindest sein Stellelement soll in dem Zylinderkopf vorliegen. Eine derartige Ausgestaltung des Bypasskanals ermöglicht einen vergleichsweise großen Durchströmungsquerschnitt, sodass unnötige Strömungsverluste beziehungsweise eine unnötige Drosselung vermieden wird. Insgesamt bietet die zumindest teilweise Anordnung des Bypasskanals in dem Zylinderkopf den Vorteil eines vergleichsweise großen Durchströmungsquerschnitts, sodass bei entsprechend eingestelltem Durchströmungsquerschnitt das Abgas den Bypasskanal mit lediglich geringen Strömungsverlusten durchströmen kann.In order to avoid pressure losses of the exhaust gas as far as possible, the bypass channel should extend at least partially through the cylinder head. Also, the control valve or at least its actuator should be present in the cylinder head. Such a configuration of the bypass channel allows a comparatively large flow cross-section, so that unnecessary flow losses or unnecessary throttling is avoided. Overall, the at least partial arrangement of the bypass channel in the cylinder head offers the advantage of a comparatively large flow cross-section, so that the exhaust gas can flow when the flow cross-section is adjusted accordingly Bypass channel can flow through with only small flow losses.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Stellelement ein Tellerventilelement ist. Das Stellventil ist als Tellerventil ausgestaltet, sodass entsprechend das Stellelement als Tellerventilelement vorliegt. Das Tellerventil beziehungsweise das Tellerventilelement ermöglicht das stetige Einstellen unterschiedlicher Durchströmungsquerschnitte und stellt zudem dauerhaft eine hohe Dichtigkeit sicher, weil ein Nachführen des Tellerventilelements in Richtung eines Ventilsitzes für das Tellerventilelement jederzeit möglich ist. Auch eine von dem Tellerventil verschiedene Ausgestaltung des Stellelements kann selbstverständlich realisiert sein.A further embodiment of the invention provides that the actuating element is a poppet valve element. The control valve is designed as a poppet valve, so that accordingly the actuator is present as a poppet valve element. The poppet valve or the poppet valve element allows the constant setting of different flow cross-sections and also ensures durable high density, because a tracking of the poppet valve element in the direction of a valve seat for the poppet valve element is always possible. A different from the poppet valve configuration of the actuating element can of course be realized.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Stellelement mit einem von dem Zylinderkopf ausgebildeten Ventilsitz zum Einstellen der unterschiedlichen Durchströmungsquerschnitte zusammenwirkt. Das Stellventil verfügt als relevante Elemente über das Stellelement und den Ventilsitz. Das Stellelement wirkt mit dem Ventilsitz zum Einstellen der unterschiedlichen Durchströmungsquerschnitte zusammen. Im Falle des Tellerventilelements liegen beispielsweise die unterschiedlichen Durchströmungsquerschnitte bei unterschiedlichen Abständen des Tellerventilelements zu dem Ventilsitz vor.A further preferred embodiment of the invention provides that the actuating element cooperates with a valve seat formed by the cylinder head for adjusting the different flow cross-sections. The control valve has relevant elements via the actuator and the valve seat. The actuator cooperates with the valve seat to set the different flow cross-sections. In the case of the poppet valve element, for example, the different flow cross-sections are present at different distances of the poppet valve element to the valve seat.
  • Der Ventilsitz ist von dem Zylinderkopf ausgebildet oder zumindest ist er unmittelbar an dem Zylinderkopf befestigt. Beispielsweise liegt der Ventilsitz materialeinheitlich mit dem Zylinderkopf vor. Alternativ kann der Ventilsitz auch als Einsetzelement vorliegen, welches separat von dem Zylinderkopf hergestellt und nachfolgend in diesen eingesetzt wird. In jedem Fall liegt jedoch der Ventilsitz in dem Zylinderkopf vor.The valve seat is formed by the cylinder head or at least it is attached directly to the cylinder head. For example, the valve seat is the same material with the cylinder head. Alternatively, the valve seat can also be present as an insertion element, which is manufactured separately from the cylinder head and subsequently inserted into it. In any case, however, the valve seat is present in the cylinder head.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Bypasskanal wenigstens bereichsweise an einen den Zylinderkopf ausgebildeten Kühlkanal angrenzt. Der Kühlkanal wird während eines Betriebs der Brennkraftmaschine zumindest zeitweise von Kühlmittel durchströmt, welches einem Temperieren beziehungsweise Kühlen des Zylinderkopfs dient. Der Kühlkanal verläuft nun derart in dem Zylinderkopf, dass er in Wärmeübertragungsverbindung mit dem Bypasskanal steht, sodass beispielsweise das Stellventil beziehungsweise der Ventilsitz mithilfe des Kühlkanals kühlbar ist. Hierdurch kann die Dichtigkeit des Stellventils verbessert und seine Lebensdauer verlängert werden.In a further embodiment of the invention can be provided that the bypass channel is at least partially adjacent to a cylinder head formed cooling channel. During an operation of the internal combustion engine, the cooling channel is at least temporarily traversed by coolant, which serves for tempering or cooling the cylinder head. The cooling passage now extends in the cylinder head so that it is in heat transfer communication with the bypass passage, so that, for example, the control valve or the valve seat can be cooled by means of the cooling passage. As a result, the tightness of the control valve can be improved and its life can be extended.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Bypasskanal wenigstens bereichsweise von dem Kühlkanal umgriffen ist. Bezüglich einer Längsmittelachse des Bypasskanals wird er in Umfangsrichtung zumindest bereichsweise, vorzugsweise vollständig, von dem Kühlkanal umgriffen. Hierdurch wird eine besonders gute Kühlwirkung erzielt. Bezüglich der Längsmittelachse des Bypasskanals liegt der Kühlkanal besonders bevorzugt in Überdeckung mit dem Ventilsitz vor, nämlich in axialer Richtung. Auf diese Art und Weise wird die Kühlung des Ventilsitzes besonders effektiv umgesetzt.A preferred embodiment of the invention provides that the bypass channel is at least partially encompassed by the cooling channel. With respect to a longitudinal center axis of the bypass channel, it is encompassed by the cooling channel in the circumferential direction at least in regions, preferably completely. As a result, a particularly good cooling effect is achieved. With regard to the longitudinal center axis of the bypass channel, the cooling channel is particularly preferably in overlap with the valve seat, namely in the axial direction. In this way, the cooling of the valve seat is implemented particularly effectively.
  • Die Erfindung sieht vor, dass der Abgaskrümmer eine erste Abgasauslassöffnung und eine zweite Abgasauslassöffnung aufweist, wobei die erste Abgasauslassöffnung stromaufwärts der Turbine und die zweite Abgasauslassöffnung stromabwärts der Turbine an den Abgasturbolader strömungstechnisch angeschlossen ist. Beide Abgasauslassöffnungen liegen auf der dem Zylinder beziehungsweise den Zylindern abgewandten Seite des Abgaskrümmers vor. Durch die Abgasauslassöffnung tritt insoweit insgesamt das gesamte Abgas der Brennkraftmaschine aus, insbesondere das zusammengefasste Abgas mehrerer Zylinder der Brennkraftmaschine.The invention provides that the exhaust manifold has a first exhaust gas outlet opening and a second exhaust gas outlet opening, wherein the first exhaust gas outlet opening upstream of the turbine and the second exhaust gas outlet opening downstream of the turbine is fluidically connected to the exhaust gas turbocharger. Both exhaust gas outlet openings are located on the side of the exhaust manifold that faces away from the cylinder or the cylinders. In this respect, the entire exhaust gas of the internal combustion engine emerges through the exhaust gas outlet opening, in particular the combined exhaust gas of several cylinders of the internal combustion engine.
  • Beide Abgasauslassöffnungen sind an beziehungsweise in dem Abgaskrümmer ausgestaltet, sodass also der Abgaskrümmer vollständig in dem Zylinderkopf integriert ist. Die erste Auslassöffnung ist stromaufwärts der Turbine und die zweite Abgasauslassöffnung stromabwärts der Turbine an den Abgasturbolader strömungstechnisch angeschlossen. Das durch die erste Abgasauslassöffnung aus dem Abgaskrümmer austretende Abgas durchströmt insoweit die Turbine, während das durch die zweite Abgasauslassöffnung austretende Abgas um die Turbine herumgeführt ist. Eine solche Ausgestaltung hat zum einen den bereits erwähnten Vorteil der vollständigen Integration des Abgaskrümmers in den Zylinderkopf und zum anderen kann die Strömungsverbindung zwischen dem Abgaskrümmer und dem Abgasturbolader auf einfache Art und Weise hergestellt werden, nämlich durch Anordnen des Abgasturboladers an dem Zylinderkopf.Both exhaust gas outlet openings are designed on or in the exhaust manifold, so that therefore the exhaust manifold is completely integrated in the cylinder head. The first outlet opening is fluidly connected upstream of the turbine and the second exhaust outlet opening downstream of the turbine to the exhaust gas turbocharger. In this respect, the exhaust gas leaving the exhaust manifold through the first exhaust gas outlet opening flows through the turbine, while the exhaust gas exiting through the second exhaust gas outlet opening is guided around the turbine. On the one hand, such an embodiment has the already mentioned advantage of the complete integration of the exhaust manifold into the cylinder head and, on the other hand, the flow connection between the exhaust manifold and the exhaust gas turbocharger can be produced in a simple manner, namely by arranging the exhaust gas turbocharger on the cylinder head.
  • Der Durchströmungsquerschnitt der ersten Abgasauslassöffnung ist vorzugsweise größer als der Durchströmungsquerschnitt der zweiten Abgasauslassöffnung. Beispielsweise beträgt der Durchströmungsquerschnitt der zweiten Abgasauslassöffnung höchstens 75 %, höchstens 50 % oder höchstens 25 % des Durchströmungsquerschnitts der ersten Abgasauslassöffnung.The flow cross section of the first exhaust gas outlet opening is preferably larger than the flow cross section of the second exhaust gas outlet opening. By way of example, the throughflow cross section of the second exhaust gas outlet opening is at most 75%, at most 50% or at most 25% of the flow cross section of the first exhaust gas outlet opening.
  • Die Erfindung sieht vor, dass die erste Abgasauslassöffnung und die zweite Abgasauslassöffnung eine Anlagefläche des Zylinderkopfs durchgreifen, an der das Gehäuse des Abgasturboladers flächig anliegt. Die Anlagefläche des Zylinderkopfs dient dem Abstützen des Gehäuses des Abgasturboladers. Bei der Montage des Abgasturboladers an dem Zylinderkopf wird das Gehäuse an die Anlagefläche angelegt und der Abgasturbolader an dem Zylinderkopf befestigt. Die beiden Abgasauslassöffnungen, also die erste Abgasauslassöffnung und die zweite Abgasauslassöffnung, durchgreifen nun die Anlagefläche, sodass nach dem Befestigen des Abgasturboladers an dem Zylinderkopf die Strömungsverbindung zwischen den beiden Abgasauslassöffnungen und dem Abgasturbolader hergestellt ist.The invention provides that the first exhaust gas outlet opening and the second exhaust gas outlet opening pass through a contact surface of the cylinder head against which the housing of the exhaust gas turbocharger rests flatly. The contact surface of the cylinder head serves to support the housing of the exhaust gas turbocharger. at the assembly of the exhaust gas turbocharger on the cylinder head, the housing is applied to the contact surface and the exhaust gas turbocharger attached to the cylinder head. The two exhaust gas outlet openings, that is to say the first exhaust gas outlet opening and the second exhaust gas outlet opening, now pass through the contact surface, so that after the attachment of the exhaust gas turbocharger to the cylinder head, the flow connection between the two exhaust gas outlet openings and the exhaust gas turbocharger is produced.
  • Hierzu weist der Abgasturbolader beziehungsweise sein Gehäuse Abgaseinlassöffnungen auf, welche mit den Abgasauslassöffnungen korrespondieren, insbesondere mit diesen fluchten. Eine erste Abgaseinlassöffnung des Abgasturboladers ist der ersten Abgasauslassöffnung und eine zweite Abgaseinlassöffnung der zweiten Abgasauslassöffnung zugeordnet. Die erste Abgaseinlassöffnung liegt stromaufwärts der Turbine und die zweite Abgaseinlassöffnung stromabwärts der Turbine vor.For this purpose, the exhaust gas turbocharger or its housing has exhaust gas inlet openings which correspond to the exhaust gas outlet openings, in particular aligned with these. A first exhaust gas inlet opening of the exhaust gas turbocharger is assigned to the first exhaust gas outlet opening and a second exhaust gas inlet opening to the second exhaust gas outlet opening. The first exhaust inlet opening is upstream of the turbine and the second exhaust inlet opening is downstream of the turbine.
  • Bevorzugt fluchtet jede der Abgaseinlassöffnungen mit der entsprechenden Abgasauslassöffnung. Hierzu weist die erste Abgaseinlassöffnung dieselben Abmessungen auf wie die erste Abgasauslassöffnung und die zweite Abgaseinlassöffnung dieselben Abmessungen wie die zweite Abgasauslassöffnung. Zudem liegt nach dem Anordnen des Abgasturboladers an dem Zylinderkopf die erste Abgaseinlassöffnung in vollständiger Überdeckung mit der ersten Abgasauslassöffnung und die zweite Abgaseinlassöffnung in vollständiger Überdeckung mit der zweiten Abgasauslassöffnung vor. Durch einen derartigen strömungstechnischen Anschluss des Abgasturboladers an den Abgaskrümmer ist ein besonders geringer Strömungswiderstand und mithin ein geringer Druckverlust realisiert.Preferably, each of the exhaust gas inlet openings is aligned with the corresponding exhaust gas outlet opening. For this purpose, the first exhaust gas inlet opening has the same dimensions as the first exhaust gas outlet opening and the second exhaust gas inlet opening has the same dimensions as the second exhaust gas outlet opening. In addition, after arranging the exhaust gas turbocharger on the cylinder head, the first exhaust gas inlet opening fully coincides with the first exhaust gas outlet opening and the second exhaust gas inlet opening is fully overlapped with the second exhaust gas exhaust opening. By such a fluidic connection of the exhaust gas turbocharger to the exhaust manifold a particularly low flow resistance and thus a low pressure loss is realized.
  • Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Anlagefläche plan ist. Das bedeutet, dass die Anlagefläche vollständig in einer gedachten Ebene liegt. Das Gehäuse des Abgasturboladers weist eine entsprechende Anlagegegenfläche auf, welche vorzugsweise ebenfalls plan ist. Es kann jedoch vorgesehen sein, dass an oder in der Anlagefläche und/oder der Anlagegegenfläche wenigstens eine Dichtung vorliegt. Beispielsweise liegt das Gehäuse des Abgasturboladers über eine Flachdichtung an dem Zylinderkopf an, wobei die Flachdichtung einerseits an der Anlagefläche und andererseits an der Anlagegegenfläche plan anliegt.Another embodiment of the invention provides that the contact surface is flat. This means that the contact surface lies completely in an imaginary plane. The housing of the exhaust gas turbocharger has a corresponding abutment surface, which is preferably also flat. However, it can be provided that at least one seal is present on or in the contact surface and / or the abutment surface. For example, the housing of the exhaust gas turbocharger is located on a flat gasket on the cylinder head, the flat gasket rests flat on the one hand on the contact surface and on the other hand against the abutment surface.
  • Eine bevorzugte weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Bypasskanal in dem Zylinderkopf von der Abgasleitung des Abgaskrümmers abzweigt, wobei die erste Abgasauslassöffnung unmittelbar an die Abgasleitung und die zweite Abgasauslassöffnung über das Stellventil und den Bypasskanal an die Abgasleitung angeschlossen ist. Über die Abgasleitung des Abgaskrümmers wird das Abgas der Brennkraftmaschine, insbesondere das zusammengeführte Abgas der mehreren Zylinder, in Richtung des Abgasturboladers abgeführt. Der Bypasskanal zweigt von dieser Abgasleitung ab. Die erste Abgasauslassöffnung ist unmittelbar an die Abgasleitung angeschlossen, wohingegen die zweite Abgasauslassöffnung über das Stellventil und den Bypasskanal an die Abgasleitung angeschlossen ist. Entsprechend ist über den Abgaskrümmer hinweg bis zur ersten Abgasauslassöffnung ein sehr geringer Strömungswiderstand realisiert.A preferred further embodiment of the invention provides that the bypass channel branches off in the cylinder head from the exhaust pipe of the exhaust manifold, wherein the first exhaust gas outlet is connected directly to the exhaust pipe and the second exhaust gas outlet via the control valve and the bypass channel to the exhaust pipe. Via the exhaust pipe of the exhaust manifold, the exhaust gas of the internal combustion engine, in particular the merged exhaust gas of the plurality of cylinders, is discharged in the direction of the exhaust gas turbocharger. The bypass channel branches off from this exhaust pipe. The first exhaust gas outlet is directly connected to the exhaust pipe, whereas the second exhaust gas outlet is connected via the control valve and the bypass channel to the exhaust pipe. Accordingly, a very low flow resistance is realized across the exhaust manifold until the first exhaust gas outlet opening.
  • Schließlich kann im Rahmen einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen werden, dass das Stellelement zum Einstellen der unterschiedlichen Durchströmungsquerschnitte in einer Verlagerungsrichtung verlagerbar ist, die vorzugsweise senkrecht auf einer Längsmittelachse der Abgasleitung steht. Der Bypasskanal mündet unter einem bestimmten Winkel in die Abgasleitung ein, vorzugsweise bezüglich der Längsmittelachse senkrecht. Beispielsweise beträgt der Winkel höchstens 90°, höchstens 75°, höchstens 60° oder höchstens 45°. Auch andere Winkel sind selbstverständlich realisierbar. Die Längsmittelachse der Abgasleitung durchläuft den Mittelpunkt der ersten Abgasauslassöffnung, sodass durch die Abgasleitung eine umlenkungsfreie Führung des Abgases bis hin zu der ersten Abgasauslassöffnung umgesetzt ist. Das aus der Abgasleitung in die Bypassleitung überströmende Abgas wird hingegen umgelenkt, sodass hier ein gewisser Druckverlust auftritt. Dies ist jedoch aufgrund der Umgehung der Turbine nicht relevant.Finally, it can be provided in a further embodiment of the invention that the adjusting element for adjusting the different flow cross-sections in a displacement direction is displaceable, which is preferably perpendicular to a longitudinal central axis of the exhaust pipe. The bypass channel opens at a certain angle in the exhaust pipe, preferably with respect to the longitudinal central axis perpendicular. For example, the angle is at most 90 °, at most 75 °, at most 60 ° or at most 45 °. Other angles are of course feasible. The longitudinal central axis of the exhaust pipe passes through the center of the first exhaust gas outlet, so that a deflection-free guidance of the exhaust gas is implemented through the exhaust pipe to the first exhaust gas outlet. By contrast, the exhaust gas flowing from the exhaust gas line into the bypass line is deflected, so that a certain pressure loss occurs here. However, this is not relevant due to the bypass of the turbine.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:
    • 1 eine schematische Darstellung eines Bereichs einer Brennkraftmaschine, nämlich eines Zylinderkopfs, sowie
    • 2 eine schematische Teilschnittdarstellung der Brennkraftmaschine.
    The invention will be explained in more detail with reference to the drawings illustrated embodiments, without any limitation of the invention. Showing:
    • 1 a schematic representation of a portion of an internal combustion engine, namely a cylinder head, and
    • 2 a schematic partial sectional view of the internal combustion engine.
  • Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine 1, genauer gesagt eines Teils der Brennkraftmaschine 1, von welcher ein Zylinderkopf 2 und ein lediglich angedeuteter Abgasturbolader 3 erkennbar sind. Der Abgasturbolader 3 ist strömungstechnisch an einen Abgaskrümmer 4 angeschlossen, der integriert in dem Zylinderkopf 2 ausgebildet ist. Der Abgasturbolader 3 verfügt über ein hier lediglich angedeutetes Gehäuse 5, das an dem Zylinderkopf 2 anliegt und an diesem befestigt ist. Der Abgasturbolader 3 weist eine Turbine auf, mittels welcher Strömungsenergie und/oder Enthalpie von Abgas in mechanische Energie umsetzbar ist, mit der wiederum ein verdichtetes Abgasturboladers 3 antreibbar ist.The 1 shows a schematic representation of an internal combustion engine 1 More specifically, a part of the internal combustion engine 1 , from which a cylinder head 2 and a merely indicated turbocharger 3 are recognizable. The turbocharger 3 is fluidically connected to an exhaust manifold 4 connected, integrated in the cylinder head 2 is trained. The turbocharger 3 has a case only indicated here 5 on the cylinder head 2 is present and attached to this. The turbocharger 3 has a turbine, by means of which flow energy and / or enthalpy of exhaust gas can be converted into mechanical energy, with which in turn a compressed exhaust gas turbocharger 3 is drivable.
  • Der Abgaskrümmer 4 weist eine erste Abgasauslassöffnung 6 und eine zweite Abgasauslassöffnung 7 auf, welche beide in beziehungsweise an dem Zylinderkopf 2 ausgebildet sind. Beide Abgasauslassöffnungen 6 und 7 sind an den Abgasturbolader 3 angeschlossen. Aus der ersten Abgasauslassöffnung 6 austretendes Abgas wird der Turbine des Abgasturboladers 3 zugeführt, wohingegen aus der zweiten Abgasauslassöffnung 7 austretendes Abgas stromabwärts der Turbine in eine Abgasleitung einmündet und in Richtung einer Außenumgebung abgeführt wird.The exhaust manifold 4 has a first exhaust outlet opening 6 and a second exhaust outlet opening 7 on, both in or on the cylinder head 2 are formed. Both exhaust outlet openings 6 and 7 are at the exhaust gas turbocharger 3 connected. From the first exhaust outlet opening 6 exiting exhaust gas is the turbine of the exhaust gas turbocharger 3 supplied, whereas from the second exhaust gas outlet opening 7 Exiting exhaust gas downstream of the turbine opens into an exhaust pipe and is discharged towards an outside environment.
  • Die erste Abgasauslassöffnung 6 ist unmittelbar an die Abgasleitung 8 des Abgaskrümmers 4 angeschlossen. Die zweite Abgasauslassöffnung 7 ist über einen Bypasskanal 9 und ein Stellventil 10, von welchem hier ein Stellelement 11 erkennbar ist, an die Abgasleitung 8 angeschlossen. Es ist erkennbar, dass sowohl die Abgasleitung 8 als auch der Bypasskanal 9 bis hin zu der jeweiligen Abgasauslassöffnung 6 beziehungsweise 7 durch den Zylinderkopf 2 verlaufen. Auch das Stellventil 10, insbesondere sein Stellelement 11, liegt in dem Zylinderkopf 2 vor. Dies ermöglicht eine Entdrosselung einer Abgasstrecke der Brennkraftmaschine 1, weil in dem Zylinderkopf 2 der Bypasskanal 9 mit einem vergleichsweise großen Durchströmungsquerschnitt ausgestaltet werden kann.The first exhaust outlet opening 6 is directly to the exhaust pipe 8th the exhaust manifold 4 connected. The second exhaust outlet opening 7 is via a bypass channel 9 and a control valve 10 , of which here an actuator 11 is recognizable, to the exhaust pipe 8th connected. It can be seen that both the exhaust pipe 8th as well as the bypass channel 9 up to the respective exhaust outlet opening 6 respectively 7 through the cylinder head 2 run. Also the control valve 10 , in particular its actuator 11 , lies in the cylinder head 2 in front. This allows a dethrottling of an exhaust gas line of the internal combustion engine 1 because in the cylinder head 2 the bypass channel 9 can be configured with a comparatively large flow cross-section.
  • Die 2 zeigt eine schematische Teilschnittdarstellung der Brennkraftmaschine 1. Es ist erkennbar, dass zusätzlich zu dem Stellelement 11 auch ein Ventilsitz 12 des Stellventils 10 in dem Zylinderkopf 2 angeordnet ist. Beispielsweise liegt der Ventilsitz 12 in Form eines Ringeinsatzes vor, welcher in eine entsprechende Aufnahme des Zylinderkopfes 2 eingesetzt ist. Das Stellventil 10 ist als Tellerventil ausgestaltet, sodass entsprechend das Stellelement 11 in Form eines Tellerventilelements vorliegt.The 2 shows a schematic partial sectional view of the internal combustion engine 1 , It can be seen that in addition to the actuator 11 also a valve seat 12 of the control valve 10 in the cylinder head 2 is arranged. For example, the valve seat is located 12 in the form of a ring insert, which in a corresponding receptacle of the cylinder head 2 is used. The control valve 10 is designed as a poppet valve, so according to the actuator 11 in the form of a poppet valve element.
  • Das Stellventil 10 dient zum Einstellen unterschiedlicher Durchströmungsquerschnitte des Bypasskanals 9. Bei der hier angedeuteten ersten Schaltstellung des Stellventils 10 ist der Durchströmungsquerschnitt gleich 0, der Bypasskanal 9 ist also vollständig verschlossen. Der Bypasskanal 9, insbesondere der Ventilsitz 12 kann zumindest bereichsweise von einem Kühlkanal 13 umgriffen sein. Dies ermöglicht eine Kühlung des Stellventils 10, insbesondere des Stellelements 11 und des Ventilsitzes 12, sodass eine lange Lebensdauer gewährleistet werden kann.The control valve 10 is used to set different flow cross sections of the bypass channel 9 , At the indicated here first switching position of the control valve 10 is the flow area equal to 0, the bypass channel 9 is completely closed. The bypass channel 9 , in particular the valve seat 12 can at least partially from a cooling channel 13 be surrounded. This allows cooling of the control valve 10 , in particular of the actuating element 11 and the valve seat 12 so that a long life can be guaranteed.
  • Es wird deutlich, dass die erste Abgasauslassöffnung 6 und die zweite Abgasauslassöffnung 7 in einer Anlagefläche 14 ausgebildet sind beziehungsweise diese durchgreifen. Die Abgasauslassöffnungen 6 und 7 sind beide randgeschlossen in der Anlagefläche 14 ausgebildet. Die Anlagefläche 14 ist bevorzugt eben ausgebildet, liegt also vollständig in einer gedachten Ebene. Die Anlagefläche 14 dient als Stützfläche für den Abgasturbolader 3 beziehungsweise dessen Gehäuse 5. Der Abgaskrümmer 3 weist entsprechend eine Anlagegegenfläche auf, mit welcher er an der Anlagefläche 14 nach seiner Montage an dem Zylinderkopf 2 anliegt.It becomes clear that the first exhaust outlet opening 6 and the second exhaust outlet opening 7 in a contact area 14 are trained or this pass through. The exhaust outlet openings 6 and 7 Both are closed at the edge in the contact surface 14 educated. The contact surface 14 is preferably formed flat, so is completely in an imaginary plane. The contact surface 14 serves as a support surface for the exhaust gas turbocharger 3 or its housing 5 , The exhaust manifold 3 has a corresponding counter-surface, with which he on the contact surface 14 after its mounting on the cylinder head 2 is applied.
  • Die hier beschrieben Ausgestaltung der Brennkraftmaschine 1 ermöglicht zum einen vergleichsweise große Durchströmungsquerschnitte des Bypasskanals 9 und zum anderen eine einfache und rasche Herstellung der Strömungsverbindung zwischen dem Abgaskrümmer 4 und dem Abgasturbolader 3. Beides wird durch die zumindest teilweise Integration des Bypasskanals 9 und des Stellelements 11 in den Zylinderkopf 2 realisiert.The embodiment of the internal combustion engine described here 1 allows for a comparatively large flow cross sections of the bypass channel 9 and on the other hand a simple and rapid production of the flow connection between the exhaust manifold 4 and the exhaust gas turbocharger 3 , Both are due to the at least partial integration of the bypass channel 9 and the actuating element 11 in the cylinder head 2 realized.

Claims (8)

  1. Brennkraftmaschine (1), mit einem Zylinderkopf (2) und einem Abgasturbolader (3), wobei der Abgasturbolader (3) strömungstechnisch an einen integriert in dem Zylinderkopf (2) ausgebildeten Abgaskrümmer (4) angeschlossen und ein Gehäuse (5) des Abgasturboladers (3) an dem Zylinderkopf (2) anliegend an diesem befestigt ist, wobei ein eine Turbine des Abgasturboladers (3) überbrückender Bypasskanal (9) zumindest bereichsweise durch den Zylinderkopf (2) verläuft und in dem durch den Zylinderkopf (2) verlaufenden Bereich des Bypasskanals (9) ein Stellelement (11) eines Stellventils (10) zum Einstellen unterschiedlicher Durchströmungsquerschnitte des Bypasskanals (9) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgaskrümmer (4) eine erste Abgasauslassöffnung (6) und eine zweite Abgasauslassöffnung (7) aufweist, wobei die erste Abgasauslassöffnung (6) stromaufwärts der Turbine und die zweite Abgasauslassöffnung (7) stromabwärts der Turbine an den Abgasturbolader (3) strömungstechnisch angeschlossen ist, wobei die erste Abgasauslassöffnung (6) und die zweite Abgasauslassöffnung (7) eine Anlagefläche (14) des Zylinderkopfs (2) randgeschlossen durchgreifen, an der das Gehäuse (5) des Abgasturboladers (3) flächig anliegt, und wobei das Gehäuse (5) eine mit der ersten Abgasauslassöffnung (6) korrespondierende erste Abgaseinlassöffnung und eine mit der zweiten Abgasauslassöffnung (7) korrespondierende zweite Abgaseinlassöffnung aufweist, wobei eine Längsmittelachse einer Abgasleitung (8), von der der Bypasskanal (9) abzweigt, einen Mittelpunkt der ersten Abgasauslassöffnung (6) durchläuft und senkrecht auf der ersten Abgasauslassöffnung (6) steht.Internal combustion engine (1), with a cylinder head (2) and an exhaust gas turbocharger (3), wherein the exhaust gas turbocharger (3) fluidly connected to an exhaust manifold (4) integrated in the cylinder head (2) and a housing (5) of the exhaust gas turbocharger (3 ) is attached to the cylinder head (2) adjacent to this, wherein a turbine of the exhaust gas turbocharger (3) bridging bypass channel (9) at least partially through the cylinder head (2) and in the through the cylinder head (2) extending portion of the bypass channel ( 9) an adjusting element (11) of a control valve (10) for adjusting different flow cross sections of the bypass channel (9) is arranged, characterized in that the exhaust manifold (4) has a first exhaust gas outlet opening (6) and a second exhaust gas outlet opening (7), wherein the first Abgasauslassöffnung (6) upstream of the turbine and the second exhaust gas outlet opening (7) downstream of the turbine to the exhaust gas turbocharger (3) strömu ngstechnisch is connected, wherein the first Abgasauslassöffnung (6) and the second Abgasauslassöffnung (7) pass through a contact surface (14) of the cylinder head (2) bordered, on which the housing (5) of the exhaust gas turbocharger (3) lies flat, and wherein the housing (5) has a first exhaust gas inlet opening corresponding to the first exhaust gas outlet opening (6) and a second exhaust gas inlet opening corresponding to the second exhaust gas outlet opening (7), wherein a longitudinal central axis of an exhaust pipe (8) from which the bypass duct (9) branches off is a center of the first Passage exhaust port (6) and is perpendicular to the first exhaust gas outlet opening (6).
  2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (11) ein Tellerventilelement ist. Internal combustion engine after Claim 1 , characterized in that the adjusting element (11) is a poppet valve element.
  3. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (11) mit einem von dem Zylinderkopf (2) ausgebildeten Ventilsitz (12) zum Einstellen der unterschiedlichen Durchströmungsquerschnitte zusammenwirkt.Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the adjusting element (11) cooperates with a valve seat (12) formed by the cylinder head (2) for setting the different flow cross-sections.
  4. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bypasskanal (9) wenigstens bereichsweise an einen in dem Zylinderkopf ausgebildeten Kühlkanal (13) angrenzt.Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the bypass channel (9) at least partially adjacent to a formed in the cylinder head cooling channel (13).
  5. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bypasskanal (9) wenigstens bereichsweise von dem Kühlkanal (13) umgriffen ist.Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the bypass channel (9) is at least partially encompassed by the cooling channel (13).
  6. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche (14) plan ist.Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the contact surface (14) is flat.
  7. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bypasskanal (9) in dem Zylinderkopf (2) von der Abgasleitung (8) des Abgaskrümmers (4) abzweigt, wobei die erste Abgasauslassöffnung (6) unmittelbar an die Abgasleitung (8) und die zweite Abgasauslassöffnung (7) über das Stellventil (10) und den Bypasskanal (9) an die Abgasleitung (8) angeschlossen ist.Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the bypass duct (9) in the cylinder head (2) branches off from the exhaust pipe (8) of the exhaust manifold (4), wherein the first exhaust gas outlet (6) directly to the exhaust pipe (8) and the second exhaust gas outlet opening (7) is connected to the exhaust pipe (8) via the control valve (10) and the bypass duct (9).
  8. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (11) zum Einstellen der unterschiedlichen Durchströmungsquerschnitte in einer Verlagerungsrichtung verlagerbar ist, die vorzugsweise senkrecht auf einer Längsmittelachse der Abgasleitung (8) steht.Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the adjusting element (11) for adjusting the different flow cross-sections in a displacement direction is displaceable, which is preferably perpendicular to a longitudinal central axis of the exhaust pipe (8).
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