DE102019208717A1 - Verdichteranordnung für einen Verbrennungsmotor mit einem im Bereich des Ladelufteintritts eines Ladeluftkühlers angeordneten Absperrorgan für einen Ladeluftstrom - Google Patents

Verdichteranordnung für einen Verbrennungsmotor mit einem im Bereich des Ladelufteintritts eines Ladeluftkühlers angeordneten Absperrorgan für einen Ladeluftstrom Download PDF

Info

Publication number
DE102019208717A1
DE102019208717A1 DE102019208717.5A DE102019208717A DE102019208717A1 DE 102019208717 A1 DE102019208717 A1 DE 102019208717A1 DE 102019208717 A DE102019208717 A DE 102019208717A DE 102019208717 A1 DE102019208717 A1 DE 102019208717A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
flow
charge air
shut
guiding component
compressor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102019208717.5A
Other languages
English (en)
Inventor
Matthias Tomecki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE102019208717.5A priority Critical patent/DE102019208717A1/de
Publication of DE102019208717A1 publication Critical patent/DE102019208717A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B33/00Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
    • F02B33/44Passages conducting the charge from the pump to the engine inlet, e.g. reservoirs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/04Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/14Control of the alternation between or the operation of exhaust drive and other drive of a pump, e.g. dependent on speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/02Drives of pumps; Varying pump drive gear ratio
    • F02B39/08Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio
    • F02B39/10Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio electric
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verdichteranordnung für einen Verbrennungsmotor mit einem Ladeluftkühler, wobei der Ladeluftkühler einen Wärmetauscher (10) zum Abkühlen der Ladeluft und ein am Ladelufteinlass des Wärmetauschers (10) angeordnetes strömungsführendes Bauteil (12) zur Führung der Strömung der Ladeluft unmittelbar vor deren Eintritt in den Wärmetauscher (10) aufweist. Die Verdichteranordnung weist einen Abgasturbolader auf, wobei ein erster Ladeluftstrom von dem Abgasturbolader zu dem zu dem strömungsführenden Bauteil (12) geführt wird. Die Verdichteranordnung weist einen Verdichter auf, wobei ein zweiter Ladeluftstrom von dem Verdichter zu dem zu dem strömungsführenden Bauteil (12) geführt wird.Das strömungsführende Bauteil (12) weist einen ersten Strömungsweg (18) auf, über den der erste Ladeluftstrom in das strömungsführende Bauteil (12) einströmt. Das strömungsführende Bauteil (12) weist einen zweiten Strömungsweg (20) auf, über den der erste Ladeluftstrom in das strömungsführende Bauteil (12) einströmt. In dem strömungsführenden Bauteil (12) ist ein Absperrorgan (22) angeordnet, das dazu ausgebildet ist, in einem geschlossenen Zustand (22a) den ersten Strömungsweg (18) des ersten Ladeluftstroms abzusperren und in einem offenen Zustand (22b) freizugeben.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verdichteranordnung für einen Verbrennungsmotor.
  • Verbrennungsmotoren können zum Zwecke der Leistungssteigerung einen Abgasturbolader aufweisen. Diese dienen dazu, die dem Verbrennungsmotor zugeführte Luft zu verdichten. Dadurch kann eine größere Menge Kraftstoff-Luft-Gemisch pro Arbeitstakt in den Zylindern verbrannt werden. Derartige Abgasturbolader steigern daher insbesondere die Leistung des Kraftfahrzeugs. In modernen Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen sind derartige Abgasturbolader mittlerweile regelmäßig verbaut.
  • Weiterhin können Verdichteranordnungen der in Rede stehenden Art einen Ladeluftkühler aufweisen. Dieser dient dazu, die Temperatur der vom Abgasturbolader verdichteten und dem Motor zugeführten Verbrennungsluft zu verringern. Hierdurch lassen sich Leistung und Wirkungsgrad des Motors noch weiter erhöhen. Durch die Verringerung der Temperatur kann das Volumen der vom Abgasturbolader verdichteten Luft bei gleichem Druck reduziert werden. Hierdurch lässt sich ebenfalls mehr Kraftstoff-Luft-Gemisch pro Arbeitstakt im Verbrennungsmotor verbrennen. Auch Ladeluftkühler gehören bei modernen Kraftfahrzeugmotoren mittlerweile zum Standard.
  • Der Ladeluftkühler weist in der Regel einen Wärmetauscher zum Abkühlen der Ladeluft und einen am Ladelufteinlass des Wärmetauschers angeordnetes strömungsführendes Bauteil zur Führung der Strömung der Ladeluft unmittelbar vor dem Eintritt in den Wärmetauscher auf. Das strömungsführende Bauteil wird auch als Eintrittstrichter bezeichnet. Es dient im Wesentlichen dazu, die Strömung eines von dem Abgasturbolader zum Ladeluftkühler geführten ersten Ladeluftstroms zu lenken, insbesondere auf den Wärmetauscher des Ladeluftkühlers zu lenken. Der Ladeluftstrom wird in dem strömungsführenden Bauteil insbesondere aufgeweitet. Die Lenkung des Ladeluftstroms dient insbesondere dazu, den Druckverlust im Ladeluftkühler gering zu halten und/oder den Wärmetauscher möglichst gleichmäßig anzuströmen.
  • Verbrennungsmotoren mit Abgasturboladern benötigen daher in der Regel eine gewisse Mindestdrehzahl des Verbrennungsmotors, bei deren Überschreitung der Abgasturbolader seine Wirkung zu entfalten beginnt. Man spricht auch vom „Einsetzen“ des Abgasturboladers. In dem unter diesem Grenzwert liegenden Drehzahlbereich ist die Wirkung des Abgasturboladers vernachlässigbar, d.h. hier steht eine wesentlich geringere Motorleistung zur Verfügung. Im Betrieb des Kraftfahrzeugs äußert sich dies so, dass der Motor bei niedrigen Drehzahlen zunächst vergleichsweise leistungsschwach ist und einen sprunghaften Leistungsanstieg mit dem Einsetzen des Abgasturboladers zeigt. Der Drehzahlbereich unterhalb dieses sprunghaften Leistungsanstiegs wird als störend empfunden und gemeinhin als „Turboloch“ bezeichnet.
  • Aus dem Stand der Technik, beispielsweise der DE 10 2014 201 549 A1 sind Verdichteranordnungen bekannt, die neben dem Abgasturbolader einen Verdichter aufweisen, von dem ein zweiter Ladeluftstrom zu dem Ladeluftkühler geführt wird. Eine derartige Verdichteranordnung hat den Vorteil, dass der Verdichter den Verbrennungsmotor mit verdichteter Luft versorgen kann, solange die Drehzahl für ein Einsetzen des Turboladers noch zu gering ist.
  • Nach dem Stand der Technik wird der erste Ladeluftstrom und der zweite Ladeluftstrom durch ein System von Rohren und/oder Schläuchen zu dem strömungsführenden Bauteil geführt. Dabei ist regelmäßig wenigstens ein Absperrorgan vorgesehen, das in der Lage ist, den Strömungsweg des einen und/oder des anderen Ladeluftstroms abzusperren. Die Strömungswege beider Ladeluftströme können im Bereich der von Abgasturbolader und/oder Verdichter zum Ladeluftkühler führenden Schläuchen vereinigt werden, so dass der erste Ladeluftstrom und der zweite Ladeluftstrom stromabwärts der Vereinigung bis hin zum strömungsführenden Bauteil des Ladeluftkühlers einen gemeinsamen Strömungsweg, der insbesondere durch eine gemeinsame Leitung bzw. durch einen gemeinsam genutzten Schlauch gebildet wird, nutzen.
  • Die verzweigten Strömungswege benötigen jedoch einen gewissen Bauraum. Ist der Platz im Motorraum eines Kraftfahrzeugs knapp bemessen, was bei modernen Kraftfahrzeugen häufig der Fall ist, so ist es möglich, dass eine Anordnung der vorstehend beschriebenen Art nicht sinnvoll im Motorraum des Kraftfahrzeugs angeordnet werden kann, bzw. es kann zu dem Fall kommen, dass Verdichter und Abgasturbolader nur an Stellen sinnvoll angeordnet werden können, die zu unverhältnismäßig langen Strömungswegen von Verdichter oder Abgasturbolader zum Absperrorgan und/oder vom Absperrorgan zum Ladeluftkühler führen.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Verdichteranordnung für einen Verbrennungsmotor aufzuzeigen, die gemessen am Stand der Technik kompakter ist und/oder kürzere Strömungswege ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Verdichteranordnung für einen Verbrennungsmotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Merkmale der abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen.
  • Die Aufgabe wird durch eine Verdichteranordnung mit einem Ladeluftkühler gelöst, bei dem das strömungsführende Bauteil einen ersten Strömungsweg aufweist, über den der erste Ladeluftstrom in das strömungsführende Bauteil einströmt. Weiter weist das strömungsführende Bauteil einen zweiten Strömungsweg auf, über den der erste Ladeluftstrom in das strömungsführende Bauteil einströmt. In dem strömungsführenden Bauteil ist ein Absperrorgan angeordnet, das dazu ausgebildet ist, in einem geschlossenen Zustand den ersten Strömungsweg des ersten Ladeluftstroms abzusperren und in einem offenen Zustand den ersten Strömungsweg des ersten Ladeluftstroms freizugeben.
  • Durch die Verlagerung des Absperrorgans in das strömungsführende Bauteil wird auch die Vereinigung des ersten Strömungswegs und des zweiten Strömungswegs in das strömungsführende Bauteil verlagert. Hierdurch werden vor dem Eintritt in das strömungsführende Bauteil wesentlich weniger Schlauch- bzw. Rohrleitungen benötigt, um den ersten Ladeluftstrom und den zweiten Ladeluftstrom zum Ladeluftkühler zu führen. Dies geht mit einer Verringerung des Bauraums und insbesondere auch mit einer Verkürzung der Strömungswege einher, da diese direkt vom Abgasturbolader bzw. vom Verdichter zum Ladeluftkühler führen können und keine Abzweigungen zum Vereinigen von Strömungswegen bzw. zwischengeschaltete Absperrorgane in diesen Strömungswegen vorhanden sein müssen. Bei einer derartigen Anordnung kann das Absperrorgan abhängig vom Betriebszustand des Verbrennungsmotors den ersten Strömungsweg freigeben oder blockieren. In Betriebszuständen, in denen der Abgasturbolader in der Lage ist, einen hinreichenden Ladeluftstrom zu produzieren, gibt das Absperrorgan in seinem geöffneten Zustand den ersten Strömungsweg frei. Der Ladeluftstrom kann dann über den ersten Strömungsweg in das strömungsführende Bauteil einströmen und wird durch das strömungsführende Bauteil auf bzw. in den Wärmetauscher des Ladeluftkühlers gelenkt. In einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors, in denen der Abgasturbolader keinen hinreichenden Ladeluftstrom produzieren kann, kann der Verdichter statt des Abgasturboladers betrieben werden, um den Verbrennungsmotor mit dem zweiten Ladeluftstrom zu versorgen. In diesem Betriebszustand befindet sich das Absperrorgan in seinem geschlossenen Zustand. Im geschlossenen Zustand sperrt es den ersten Strömungsweg ab. Der zweite Ladeluftstrom kann somit durch den zweiten Strömungsweg in das strömungsführende Bauteil einströmen und von dem strömungsführenden Bauteil auf bzw. in den Wärmetauscher des Ladeluftkühlers gelenkt werden. Das geschlossene Absperrorgan verhindert dabei, dass der zweite Ladeluftstrom durch den ersten Strömungsweg zu dem Abgasturbolader strömt, anstatt durch den Ladeluftkühler in den Verbrennungsmotor zu strömen. Auch in Betriebszuständen, bei denen sich der Motor im Saugbetrieb befindet, also die Wirkung des Abgasturboladers vernachlässigbar ist, aber der Verdichter trotzdem deaktiviert ist, befindet sich das Absperrorgan im geöffneten Zustand. Derartige Betriebszustände kommen insbesondere dann vor, wenn der Motor nur eine geringe Leistung erzeugt, beispielsweise im Leerlauf.
  • Bei dem Absperrorgan kann es sich um eine Klappe handeln. Eine Klappe hat den Vorteil, dass sie platzsparend und mit einem einfachen mechanischen Aufbau realisiert werden kann.
  • Das Absperrorgan kann mit einer Rückstellkraft beaufschlagt sein, die das Absperrorgan in seinen geschlossenen Zustand bringt. Dies kann beispielsweise durch eine Feder geschehen. Auf diese Weise kann sichergestellt sein, dass das Absperrorgan zuverlässig den ersten Strömungsweg verschließt, wenn nicht ein externer Einfluss, wie beispielsweise eine Kraft, beispielsweise durch den ersten Ladeluftstrom, auf das Absperrorgan einwirkt.
  • Das Absperrorgan kann dazu ausgebildet sein, durch den ersten Ladeluftstrom und/oder die Saugwirkung des Verbrennungsmotors in seinen geöffneten Zustand gebracht zu werden. Auf diese Weise lässt sich eine einfache und vor allem zuverlässige „Selbststeuerung“ des Absperrorgans realisieren. In der Praxis kann dies bedeuten, dass wenn der bei einsetzendem Turbolader von dem ersten Ladeluftstrom auf das geschlossene Absperrorgan aufgebrachte Druck einen bestimmten Wert überschreitet, das Absperrorgan durch den Druck des Ladeluftstroms auf das Absperrorgan in seinen geöffneten Zustand gebracht wird. Wenn das Absperrorgan eine Klappe ist, kann dies bedeuten, dass die Klappe durch den Druck des ersten Ladeluftstroms um eine Achse in ihren geöffneten Zustand verschwenkt wird.
  • Ein derartiges Absperrorgan hat insbesondere den Vorteil, ohne Hilfsenergie auszukommen. Alternativ und/oder ergänzend ist es jedoch auch denkbar, dass ein geeigneter Aktor, beispielsweise eine elektromagnetische Stelleinrichtung, dazu ausgebildet ist, das Absperrorgan in seinen geöffneten und/oder geschlossenen Zustand zu bringen.
  • Alternativ und/oder ergänzend kann das Absperrorgan auch als Ventil, insbesondere als Pilzventil, gestaltet sein.
  • Das Absperrorgan ist bevorzugt dazu ausgebildet, in seinem geöffneten Zustand den zweiten Strömungsweg zu verschließen. In diesem Fall kann das Absperrorgan zusätzlich die Funktion aufweisen zu verhindern, dass der erste Ladeluftstrom das strömungsführende Bauteil durch den zweiten Strömungsweg verlässt bzw. zum Teil verlässt. Ein derartiges Absperrorgan kann beispielsweise eine zwischen zwei Positionen hin und her bewegbare Klappe sein.
    Bei dem Verdichter kann es sich um einen elektrisch angetriebenen Verdichter handeln. Ein derartiger Verdichter kann unabhängig von dem Betriebszustand, insbesondere der Drehzahl, des Verbrennungsmotors betrieben werden, da er insbesondere einen eigenen elektrischen Antrieb aufweist. Alternativ und/oder ergänzend kann es sich bei dem Verdichter um einen mechanisch angetriebenen Verdichter handeln, der mit dem Motor gekoppelt ist. Bei einer derartigen Ausführungsform wird der Verdichter über geeignete mechanische Mittel mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt und durch dessen Bewegung angetrieben.
  • Das strömungsführende Bauteil kann eine durch den ersten Ladeluftstrom angeströmte Umlenkfläche aufweisen, die dazu ausgebildet ist, den ersten Ladeluftstrom in Richtung des Wärmetauschers umzulenken. Der Ladeluftstrom kann hierbei bevorzugt eine Umlenkung von wenigstens 30 °, insbesondere wenigstens 80 ° erfahren. Eine derartige Umlenkfläche dient dazu, den in das strömungsführende Bauteil einströmenden Luftstrom auf den Wärmetauscher des Ladeluftkühlers zu richten. Eine strömungstechnisch optimierte Anströmung des Wärmetauschers wirkt sich insbesondere bei dem ersten Ladeluftstrom positiv auf die Leistungsfähigkeit des mit der Verdichteranordnung aufgeladenen Verbrennungsmotors aus, insbesondere da die Ladeluft weiter abgekühlt werden kann. Die Umlenkung des Ladeluftstroms ermöglicht es dabei, den Wärmetauscher in einer Richtung zu durchströmen, die zu der Strömungsrichtung des ersten Luftstroms beim Einströmen in das strömungsführende Bauteil einen entsprechenden Winkel aufweist. Damit lassen sich die Komponenten der Verdichteranordnung günstiger auch in einem beengten Motorraum anordnen. So kann beispielsweise die Durchströmung des Wärmetauschers des Ladeluftkühlers in einer zumindest im Wesentlichen horizontalen Richtung stattfinden, während der erste Ladeluftstrom dem strömungsführenden Bauteil von oben zugeführt wird.
  • Das Absperrorgan kann insbesondere derart angeordnet und ausgebildet sein, dass es in seinem geöffneten Zustand einen Teil der Umlenkfläche bildet. Dies ist insbesondere dann in sinnvoller Weise realisierbar, wenn das Absperrorgan als Klappe realisiert ist. Die Klappe kann dann in ihrer geöffneten Position in eine Position verschwenkt sein, in der sie sich in die Kontur der Umlenkfläche einfügt. Die Strömungsführung im strömungsführenden Bauteil ist insbesondere im Hinblick auf den ersten Ladeluftstrom relevant. Dies liegt daran, dass der Abgasturbolader bei den meisten relevanten Betriebspunkten die Verdichtung der dem Verbrennungsmotor zugeführten Luft bewirken wird. Die Betriebspunkte, in denen die Luft durch den Verdichter verdichtet wird, spielen im direkten Vergleich eine untergeordnete Rolle. Insbesondere sind die Betriebspunkte, bei denen die Luft durch den Abgasturbolader verdichtet wird, diejenigen, bei denen hohe Motorleistungen erzielt werden. Von daher ist es sinnvoll, die Klappe so zu gestalten, dass sie sich im geöffneten Zustand möglichst nicht negativ auf die Strömungsführung des ersten Ladeluftstroms auswirkt.
  • Der zweite Ladeluftstrom kann im Bereich der Umlenkfläche in das strömungsführende Bauteil eintreten. Auf diese Weise lässt sich in der Praxis auch für den zweiten Ladeluftstrom eine sinnvolle Strömungsführung realisieren. Zudem kann der zweite Ladeluftstrom in einem Winkel in das strömungsführende Bauteil eingeführt werden, der von dem Winkel, in dem der erste Ladeluftstrom in das strömungsführende Bauteil eintritt, verschieden ist. Dieser Unterschied beträgt bevorzugt wenigstens 20 °, besonders bevorzugt wenigstens 115°. Dies kann sinnvoll im Hinblick auf die Anordnung der Verdichteranordnung, insbesondere im Hinblick auf die Anordnung des Verdichters, im Motorraum sein. Verdichter und Abgasturbolader können relativ zum Ladeluftkühler so angeordnet sein, dass die Direktführung der jeweiligen Ladeluftströme zum Ladeluftkühler aus gänzlich unterschiedlichen Richtungen erfolgt.
  • Weitere praktische Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
    • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ladeluftkühlers einer beispielhaften Verdichteranordnung,
    • 2 zeigt einen weiteren beispielhaften Ladeluftkühler einer beispielhaften Verdichteranordnung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel.
  • Die in den 1 und 2 dargestellten Verdichteranordnungen weisen jeweils einen Ladeluftkühler auf. Der Ladeluftkühler umfasst jeweils einen Wärmetauscher 10 und ein strömungsführendes Bauteil 12. Das strömungsführende Bauteil 12 dient zur Führung der Strömung der Ladeluft unmittelbar vor deren Eintritt in den Wärmetauscher 10.
  • Die Verdichteranordnungen weisen jeweils einen nicht dargestellten Abgasturbolader auf. Ein erster Ladeluftstrom wird von dem Abgasturbolader zu dem strömungsführenden Bauteil 12 geführt. Dies kann beispielsweise durch einen Schlauch 14 erfolgen.
  • Die Verdichteranordnungen weisen jeweils weiterhin einen ebenfalls nicht dargestellten Verdichter auf. Von dem Verdichter führt jeweils ein zweiter Ladeluftstrom zu dem strömungsführenden Bauteil 12. Die Strömung des zweiten Ladeluftstroms kann beispielsweise durch einen zweiten Schlauch 16 zum strömungsführenden Bauteil 12 geführt werden.
  • Das strömungsführende Bauteil 12 weist nun einen ersten Strömungsweg 18 auf, über den der erste Ladeluftstrom in das strömungsführende Bauteil 12 einströmt. Weiter weist das strömungsführende Bauteil 12 einen zweiten Strömungsweg 20 auf, über den der zweite Ladeluftstrom in das strömungsführende Bauteil 12 einströmt. Die Strömungswege 18, 20 können wie im gezeigten Beispiel zumindest teilweise durch Schlauchstutzen gebildet sein, die insbesondere wie im gezeigten Beispiel dargestellt an das strömungsführende Bauteil 12 angeformt sein können.
  • In dem strömungsführenden Bauteil 12 vereinigen sich der erste Strömungsweg 18 und der zweite Strömungsweg 20 in vorteilhafter Weise. Im strömungsführenden Bauteil 12 ist ein Absperrorgan 22 angeordnet. Das Absperrorgan 22 ist dazu ausgebildet, in einem geschlossenen Zustand 22a den ersten Strömungsweg 18 des ersten Ladeluftstroms abzusperren und einem offenen Zustand 22b den ersten Strömungsweg 18 freizugeben. In den 1 und 2 ist das Absperrorgan 22, das wie in den gezeigten Beispielen als Klappe ausgeführt werden kann, jeweils einmal im geschlossenen Zustand 22a und im geschlossenen Zustand 22b abgebildet.
  • Die abgebildeten Absperrorgane 22 können mit einer Rückstellkraft beaufschlagt sein, die das jeweilige Absperrorgan in seinen geschlossenen Zustand 22a bringt. Die beispielhaft dargestellten Absperrorgane 22 können so ausgebildet sein, dass sie durch den ersten Ladeluftstrom in ihren geöffneten Zustand 22b gebracht werden können. Dies wäre bei den in den 1 und 2 dargestellten Geometrien des Absperrorgans 22 beispielsweise möglich. Der auf die als Klappe ausgebildeten Absperrorgane 22 in ihrem geschlossenen Zustand 22a auftreffende erste Ladeluftstrom kann im Falle der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiele das Verschwenken der als Klappe ausgebildeten Absperrorgane 22 in ihre geöffnete Position 22b bewirken. Solange der erste Ladeluftstrom nicht abreißt, beispielsweise weil die Drehzahl unter einen für einen effektiven Betrieb des Abgasturboladers benötigten Mindestwert fällt, sorgt der weiterhin auf das als Klappe ausgebildete Absperrorgan 22 auftreffende erste Ladeluftstrom dafür, dass diese in ihrem geöffneten Zustand 22b verbleibt.
  • Die in den 1 und 2 beispielhaft dargestellten Absperrorgane 22 sind darüber hinaus in vorteilhafter Weise dazu ausgebildet, in ihrem jeweiligen geöffneten Zustand 22b den zweiten Strömungsweg 20 zu verschließen.
  • Dabei sind in den gezeigten Beispielen die Absperrorgane an unterschiedlichen Positionen in dem strömungsführenden Bauteil 12 angeordnet. Im Fall der 2 werden der erste Ladeluftstrom und der zweite Ladeluftstrom dem strömungsführenden Bauteil 12 aus annähernd entgegengesetzten Richtungen zugeführt. Um den ersten Ladeluftstrom in den Wärmetauscher 10 umzulenken, weist das strömungsführende Bauteil 12 eine Umlenkfläche 24 auf. Das Absperrorgan 22 fügt sich in seinem geöffneten Zustand 22b in diese Umlenkfläche 24 ein. Der zweite Ladeluftstrom wird ebenfalls im Bereich dieser Umlenkfläche 24 in das strömungsführende Bauteil 12 geführt. Folglich führt der zweite Strömungsweg durch die Umlenkfläche 24, die an der entsprechenden Stelle eine Öffnung aufweist. In dem geöffneten Zustand 22b bildet das Absperrorgan 22 einen Teil der Umlenkfläche 24 und verschließt so die Öffnung in der Umlenkfläche 24, durch die der zweite Ladeluftstrom geführt ist.
  • Bei dem in der 1 gezeigten Beispiel ist das Absperrorgan verglichen mit dem in 2 gezeigten Beispiel an einer entlang des ersten Luftstroms weiter stromaufwärts liegenden Position angeordnet. Infolge dessen befindet sich der Eintritt des zweiten Ladeluftstroms zwar noch im Bereich der Umlenkfläche 24 des strömungsführenden Bauteils 12, jedoch nicht mehr mitten in der Umlenkfläche 24 wie in 2, sondern am Rand der Umlenkfläche 24. Dort geht die Umlenkfläche 24 in einer Krümmung in einen nach Art eines Schlauchstutzens ausgebildeten Bereich des strömungsführenden Bauteils 12 über. Dort ist die Orientierung der vom Absperrorgan 22 in seinem geöffneten Zustand 22b verschlossenen Öffnung eine andere, so dass der zweite Strömungsweg 20 in einem anderen Winkel zum ersten Strömungsweg 18 verläuft als im Falle des in 2 dargestellten Ausführungsbeispiels. Die in den 1 und 2 dargestellten Beispiele bieten sich jeweils immer dann an, wenn die Ladeluftströme aus entsprechenden Winkeln im strömungsführenden Bauteil 12 zusammengeführt werden sollen. Die Winkel der Ladeluftströme können sich dabei aus dem Versuch einer möglichst direkten Führung der Ladeluftströme zum strömungsführenden Bauteil 12 und/oder aus den Platzverhältnissen im Motorraum, insbesondere für die Verlegung der entsprechenden Schläuche 14, 16, ergeben.
  • Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Wärmetauscher
    12
    strömungsführendes Bauteil
    14
    Schlauch
    16
    Schlauch
    18
    erster Strömungsweg
    20
    zweiter Strömungsweg
    22
    Absperrorgan
    22a
    Absperrorgan in geschlossenem Zustand
    22b
    Absperrorgan in geöffnetem Zustand
    24
    Umlenkfläche
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102014201549 A1 [0006]

Claims (10)

  1. Verdichteranordnung für einen Verbrennungsmotor mit einem Ladeluftkühler, wobei der Ladeluftkühler einen Wärmetauscher (10) zum Abkühlen der Ladeluft und ein am Ladelufteinlass des Wärmetauschers (10) angeordnetes strömungsführendes Bauteil (12) zur Führung der Strömung der Ladeluft unmittelbar vor deren Eintritt in den Wärmetauscher (10) aufweist, wobei die Verdichteranordnung einen Abgasturbolader aufweist, wobei ein erster Ladeluftstrom von dem Abgasturbolader zu dem zu dem strömungsführenden Bauteil (12) geführt wird, wobei die Verdichteranordnung einen Verdichter aufweist, wobei ein zweiter Ladeluftstrom von dem Verdichter zu dem zu dem strömungsführenden Bauteil (12) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das strömungsführende Bauteil (12) einen ersten Strömungsweg (18) aufweist, über den der erste Ladeluftstrom in das strömungsführende Bauteil einströmt, wobei das strömungsführende Bauteil (12) einen zweiten Strömungsweg (20) aufweist, über den der erste Ladeluftstrom in das strömungsführende Bauteil (12) einströmt, wobei im strömungsführenden Bauteil (12) ein Absperrorgan (22) angeordnet ist, das dazu ausgebildet ist, in einem geschlossenen Zustand (22a) den ersten Strömungsweg (18) des ersten Ladeluftstroms abzusperren und in einem offenen Zustand (22b) freizugeben.
  2. Verdichteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Absperrorgan (22) um eine Klappe handelt.
  3. Verdichteranordnung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrorgan (22) mit einer Rückstellkraft beaufschlagt ist, die das Absperrorgan (22) in seinen geschlossenen Zustand (22a) bringt.
  4. Verdichteranordnung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrorgan (22) dazu ausgebildet ist, durch den ersten Ladeluftstrom in seinen geöffneten Zustand (22b) gebracht zu werden
  5. Verdichteranordnung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrorgan (22) dazu ausgebildet ist, in seinem geöffneten Zustand (22b) den zweiten Strömungsweg (20) zu verschließen.
  6. Verdichteranordnung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Verdichter um einen elektrisch angetriebenen Verdichter handelt.
  7. Verdichteranordnung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das strömungsführende Bauteil (12) eine durch den ersten Ladeluftstrom angeströmte Umlenkfläche (24) aufweist, die dazu ausgebildet ist, den ersten Ladeluftstrom in Richtung des Wärmetauschers (10) umzulenken.
  8. Verdichteranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ladeluftstrom in dem strömungsführenden Bauteil (12) eine Umlenkung von wenigstens 30° erfährt.
  9. Verdichteranordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrorgan (22) derart angeordnet und ausgebildet ist, dass es in seinem geöffneten Zustand (22b) einen Teil der Umlenkfläche (24) bildet.
  10. Verdichteranordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ladeluftstrom im Bereich der Umlenkfläche (24) in das strömungsführende Bauteil (12) eintritt.
DE102019208717.5A 2019-06-14 2019-06-14 Verdichteranordnung für einen Verbrennungsmotor mit einem im Bereich des Ladelufteintritts eines Ladeluftkühlers angeordneten Absperrorgan für einen Ladeluftstrom Pending DE102019208717A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019208717.5A DE102019208717A1 (de) 2019-06-14 2019-06-14 Verdichteranordnung für einen Verbrennungsmotor mit einem im Bereich des Ladelufteintritts eines Ladeluftkühlers angeordneten Absperrorgan für einen Ladeluftstrom

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019208717.5A DE102019208717A1 (de) 2019-06-14 2019-06-14 Verdichteranordnung für einen Verbrennungsmotor mit einem im Bereich des Ladelufteintritts eines Ladeluftkühlers angeordneten Absperrorgan für einen Ladeluftstrom

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019208717A1 true DE102019208717A1 (de) 2020-12-17

Family

ID=73546749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019208717.5A Pending DE102019208717A1 (de) 2019-06-14 2019-06-14 Verdichteranordnung für einen Verbrennungsmotor mit einem im Bereich des Ladelufteintritts eines Ladeluftkühlers angeordneten Absperrorgan für einen Ladeluftstrom

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019208717A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004032777A1 (de) * 2003-07-07 2005-07-14 Behr Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Zuführung eines Gasgemisches zu Saugstutzen von Zylindern eines Verbrennungsmotors
DE202014101948U1 (de) * 2013-05-02 2014-07-16 Ford Global Technologies, Llc Variables Ventilsystem,um die Kondensation in einem Ladeluftkühler zu verrringern
DE102014201549A1 (de) * 2013-02-13 2014-08-14 Volkswagen Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine mit Booster
DE102014110046A1 (de) * 2013-12-16 2015-06-18 Hyundai Motor Company Kühlsystem für einen Dieselmotor mit Turbolader

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004032777A1 (de) * 2003-07-07 2005-07-14 Behr Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Zuführung eines Gasgemisches zu Saugstutzen von Zylindern eines Verbrennungsmotors
DE102014201549A1 (de) * 2013-02-13 2014-08-14 Volkswagen Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine mit Booster
DE202014101948U1 (de) * 2013-05-02 2014-07-16 Ford Global Technologies, Llc Variables Ventilsystem,um die Kondensation in einem Ladeluftkühler zu verrringern
DE102014110046A1 (de) * 2013-12-16 2015-06-18 Hyundai Motor Company Kühlsystem für einen Dieselmotor mit Turbolader

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102013002894B4 (de) Turbine für einen Abgasturbolader
DE102010004657B4 (de) Frischgasversorgungsvorrichtung für eine Verbrennungsmaschine und Verfahren zum Betrieb einer solchen Frischgasversorgungsvorrichtung
DE102009050182A1 (de) Abgasturboladergehäuse mit einem verschließbaren Strömungskanal
EP3405666B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur abgasrückführung
DE102013111215B4 (de) Drosselklappenstutzen für eine Brennkraftmaschine sowie Verfahren zur Regelung einer Drosselklappe in einem Drosselklappenstutzen
DE102008052167A1 (de) Zweistufige Abgasturboaufladung für eine Brennkraftmaschine
DE102014005212A1 (de) Abgaskrümmer für eine Brennkraftmaschine, insbesondere in Kraftfahrzeugen
DE102017109062A1 (de) Regelvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102019208717A1 (de) Verdichteranordnung für einen Verbrennungsmotor mit einem im Bereich des Ladelufteintritts eines Ladeluftkühlers angeordneten Absperrorgan für einen Ladeluftstrom
EP1619366B1 (de) Schaltung einer Registeraufladung
DE3800087A1 (de) Vorrichtung mit einem kanal fuer einen kraftstoff-luftgemischstrom oder einen luftstrom und mit einer im kanal angeordneten drosselklappe
DE102016201518B3 (de) Luftführungssystem einer Verbrennungskraftmaschine
DE102014007167A1 (de) Brennkraftmaschine sowie Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102020134030A1 (de) Brennkraftmaschine
DE102016214784A1 (de) Ventileinrichtung einer Brennkraftmaschine
DE3046874A1 (de) "brennkraftmaschine"
DE102018207829A1 (de) Brennkraftmaschine
DE102014006838B4 (de) Einlasssammler mit integriertem Ladeluftkühler und Absperreinrichtung
DE102013003067B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie entsprechende Brennkraftmaschine
DE102017218161A1 (de) Turbinengehäuse für eine mehrflutige Turbine
DE102016200326B4 (de) Abgas-Rückführ-Kühler
DE102017120236B4 (de) Staudruckklappe
DE102015218335B4 (de) Turbine für einen Abgasturbolader
DE102020113203A1 (de) Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung
EP2993381B1 (de) Ventilvorrichtung für eine verbrennungskraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R082 Change of representative

Representative=s name: FREISCHEM & PARTNER PATENTANWAELTE MBB, DE