DE10226694A1

DE10226694A1 - Charged internal combustion engine has additional compressor for crankcase breather through which increased gas pressure in vented gas is variable, and with exhaust side connected to induction tract downstream of main compressor

Info

Publication number: DE10226694A1
Application number: DE2002126694
Authority: DE
Inventors: Michele Clemente
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2002-06-15
Filing date: 2002-06-15
Publication date: 2003-12-24

Abstract

The charged internal combustion engine (1) with a crankcase breather device has a main compressor (5) in the induction tract (6). The crankcase breather device has an additional compressor (10) through which an increased gas pressure in the vented gas is variable. The exhaust side of the additional compressor is connected to the induction tract downstream of the main compressor. The additional compressor is installed co-axially with the main compressor and coupled to it.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine aufgeladene Brennkraftmaschine mit einer Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. The invention relates to a charged Internal combustion engine with a crankcase ventilation device according to the Preamble of claim 1.

In der Druckschrift DE 197 54 197 A1 wird eine Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader beschrieben, die mit einem Kurbelgehäuseentlüftungssystem ausgestattet ist. Hierbei werden Kurbelgehäusegase in das Ansaugsystem zurückgeführt, wofür eine Entlüftungsleitung in die Saugseite des Verdichtergehäuses des Verdichters im Ansaugtrakt einmündet. Problematisch hierbei ist jedoch, dass die Entlüftungsgase Ölrückstände aus dem im Kurbelgehäuse befindlichen Öl und gegebenenfalls sogar Kohlerückstände aufweisen können, die auf eine Verkokung der Ölbestandteile im Öl-Luft-Gemisch im Kurbelgehäuse zurückzuführen sind. Diese Rückstände können sich im Verdichter absetzen und zu einer Beeinträchtigung der Verdichterfunktion führen. In the document DE 197 54 197 A1 a Internal combustion engine with an exhaust gas turbocharger described with a Crankcase ventilation system is equipped. in this connection Crankcase gases are returned to the intake system, what a vent line in the suction side of the Compressor housing of the compressor opens in the intake. The problem here, however, is that the vent gases Oil residues from the oil in the crankcase and possibly even coal residues may have on one Coking of the oil components in the oil-air mixture in the Crankcase are due. These residues can occur in the Settle compressor and affect the Perform compressor function.

Um ein unerwünschtes Absetzen der Rückstände im Verdichter zu vermeiden oder zu reduzieren ist das Verdichtergehäuse mit einer die Anhaftung von Ölkohlerückständen vermeidenden Teflonbeschichtung versehen, wodurch jedoch die Stückkosten für den Verdichter erhöht werden. To prevent unwanted settling of the residues in the compressor Avoid or reduce the compressor housing with one avoiding the attachment of oil carbon residues Teflon coating provided, which, however, the unit cost of the compressor can be increased.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine aufgeladene Brennkraftmaschine mit einer Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung zu schaffen, die sich durch eine lange Betriebsdauer und hohe Zuverlässigkeit auszeichnet. Es soll insbesondere vermieden werden, dass sich im Verdichter im Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine Rückstände aus dem rückgeführten Entlüftungsgas absetzen können. The invention is based on the problem, a charged Internal combustion engine with a To provide crankcase ventilation device, characterized by a long service life and high reliability. It should in particular be avoided that in the compressor in the intake of the Internal combustion residues from the recirculated Settle vent gas can.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an. This problem is inventively with the features of Claim 1 solved. The dependent claims give appropriate Further education.

Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine weist zum einen einen Hauptverdichter im Ansaugtrakt zur Erzeugung eines erhöhten Ladedruckes auf, zum anderen einen Zusatzverdichter, welcher der Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung zugeordnet ist und über den die Entlüftungsgase aus dem Kurbelgehäuse auf einen erhöhten Gasdruck verdichtet werden können. Die Entlüftungsgase werden unter dem erhöhten Gasdruck auf der Abströmseite des Zusatzverdichters stromab des Hauptverdichters in den Ansaugtrakt eingeleitet. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Entlüftungsgase den Hauptverdichter umgehen, so dass der Hauptverdichter und insbesondere das Hauptverdichterrad nicht in Kontakt mit den Entlüftungsgasen geraten. Der Hauptverdichter und die dem Hauptverdichter zugeordneten Bauteile bleiben frei von jeglichen Gasrückständen. The internal combustion engine according to the invention, on the one hand Main compressor in the intake tract to produce an elevated Boost on, on the other hand, an additional compressor, which the crankcase ventilation device is assigned and over the the exhaust gases from the crankcase to a increased gas pressure can be compressed. The Vent gases are under the increased gas pressure on the downstream side the additional compressor downstream of the main compressor in the Intake tract initiated. In this way it is ensured that the vent gases bypass the main compressor, so that the main compressor and in particular the main compressor wheel not in contact with the venting gases. Of the Main compressor and the components associated with the main compressor stay free from any gas residues.

Über die Druckerhöhung in den Entlüftungsgasen mit Hilfe des Zusatzverdichters ist sichergestellt, dass die Entlüftungsgase auf ein Druckniveau komprimiert werden können, welches dem Ladedruck stromab des Hauptverdichters entspricht bzw. den Ladedruck übersteigt, so dass eine Einleitung der Entlüftungsgase in die unter dem erhöhten Ladedruck stehende Verbrennungsluft zwischen Hauptverdichter und Zylindereinlässen möglich ist. Unerwünschte Rückströmungen in der Entlüftungsleitung zwischen Kurbelgehäuse und Ansaugtrakt werden vermieden. About the pressure increase in the vent gases using the Additional compressor ensures that the Vent gases can be compressed to a pressure level, which the Charge pressure downstream of the main compressor corresponds or the Exceeding boost pressure, causing an initiation of the Vent gases in the under the increased boost pressure standing Combustion air between main compressor and Cylinder inlets is possible. Unwanted backflow in the Be vent line between the crankcase and intake avoided.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Brennkraftmaschine zusätzlich mit einer Abgasrückführungseinrichtung ausgestattet ist, über die unter bestimmten Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine Abgas aus dem Abgasstrang in den Ansaugtrakt rückzuführen ist. Die Abgasrückführungseinrichtung umfasst eine Rückführleitung sowie ein einstellbares Rückführventil, über das der rückgeführte Abgasmassenstrom einzustellen ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführung mündet die Rückführleitung ebenso wie die Entlüftungsleitung in den Zusatzverdichter, wodurch die Einsatzmöglichkeiten der Abgasrückführung erweitert werden, da nunmehr auch in Betriebspunkten der Brennkraftmaschine eine Abgasrückführung durchgeführt werden kann, in welchen der Abgasgegendruck geringer ist als der Ladedruck. Die Druckdifferenz zwischen Abgasgegendruck und Ladedruck kann mit Hilfe des Zusatzverdichters überwunden werden. Ebenso wie bei der Einleitung der Entlüftungsgase bleibt auch im Falle einer Rückführung von Abgas der Hauptverdichter ohne Kontakt zum Abgas, wodurch eine Verschmutzung des Hauptverdichters vermieden wird. According to an advantageous development can be provided that the internal combustion engine additionally with a Exhaust gas recirculation device is equipped, over the under certain operating conditions of the engine exhaust from the Exhaust line is to be returned to the intake. The Exhaust gas recirculation device comprises a return line as well an adjustable return valve via which the recirculated Set exhaust gas mass flow. According to a preferred Execution leads the return line as well as the Vent line in the auxiliary compressor, causing the Possible applications of exhaust gas recirculation can be extended since now also in operating points of the internal combustion engine a Exhaust gas recirculation can be performed, in which the Exhaust counterpressure is lower than the boost pressure. The pressure difference between exhaust backpressure and boost pressure can with the help of Be overcome additional compressor. As with the Introduction of the vent gases remains in the case of a Recirculation of exhaust gas of the main compressor without contact with the exhaust gas, thereby avoiding contamination of the main compressor becomes.

In einer vorteilhaften Ausführung ist der Zusatzverdichter koaxial zum Hauptverdichter angeordnet und mit diesem gekoppelt. Die Kopplung kann beispielsweise in der Weise erfolgen, dass das Zusatzverdichtergehäuse mit dem Hauptverdichtergehäuse verbunden ist, wobei zweckmäßig zwischen den benachbarten Wandungen der Gehäuse ein Abströmkanal oder ein Diffusor des Zusatzverdichters gebildet ist, über den die verdichteten Entlüftungsgase in den Ansaugtrakt stromab des Hauptverdichters eingeleitet werden. Des Weiteren kann das Zusatzverdichterrad des Zusatzverdichters als Vorsatzläufer ausgeführt sein, welches stromauf des Hauptverdichterrades angeordnet ist. Der Zusatzverdichter weist in dieser Ausführung vorteilhaft einen Hauptzuströmkanal für den Hauptverdichter sowie einen hiervon gasdicht abgeteilten Zusatzzuströmkanal zum Zusatzverdichterrad auf. Über den Hauptzuströmkanal stromauf des Hauptverdichterrades wird Frischluft angesaugt und dem Hauptverdichterrad zugeführt. Der Zusatzzuströmkanal ist dagegen mit der Entlüftungsleitung verbunden; über ihn werden die Entlüftungsgase und gegebenenfalls das rückgeführte Abgas dem Zusatzverdichterrad zugeführt. In an advantageous embodiment, the additional compressor arranged coaxially with the main compressor and with this coupled. The coupling can be done, for example, in the manner that the additional compressor housing with the Main compressor housing is connected, where appropriate between the adjacent walls of the housing, a discharge channel or a diffuser the additional compressor is formed over which the compacted Venting gases in the intake tract downstream of the Main compressor can be initiated. Furthermore, that can Additional compressor wheel of the additional compressor designed as a precursor be, which is arranged upstream of the main compressor wheel is. The auxiliary compressor has in this embodiment advantageously a Hauptzuströmkanal for the main compressor as well a hereof gas-tight divided Zusatzzuströmkanal for Additional compressor wheel on. Upstream via the main inflow channel the main compressor wheel is sucked fresh air and the Main compressor wheel supplied. The additional inflow channel is however, connected to the vent line; be about him the vent gases and optionally the recirculated exhaust gas fed to the Zusatzverdichterrad.

Der Hauptzuströmkanal ist zweckmäßig zentral angeordnet und der Zusatzzuströmkanal demgegenüber radial nach außen versetzt angeordnet. Die über den Hauptzuströmkanal einströmende Frischluft wird vorteilhaft durch Ausnehmungen im Zusatzverdichterrad hindurchgeleitet, wobei das Zusatzverdichterrad in seinem radial außen liegenden Bereich Verdichterradschaufeln für die Verdichtung der Entlüftungsgase und gegebenenfalls auch des rückgeführten Gases aufweist. Über die zentrale Anordnung des Hauptzuströmkanals und die radial nach außen versetzte Anordnung des Zusatzzuströmkanals können beide Kanäle in ein gemeinsames Bauteil integriert werden. The main inflow channel is expediently arranged centrally and the Zusatzzuströmkanal in contrast radially outward staggered. The inflowing over the Hauptzuströmkanal Fresh air is beneficial through recesses in the Complementary compressor wheel passed, wherein the Zusatzverdichterrad in its radially outer region compressor impeller blades for the compression of the venting gases and, where appropriate Also has the recirculated gas. About the central Arrangement of the Hauptzuströmkanals and the radially outward staggered arrangement of Zusatzzuströmkanals both channels be integrated into a common component.

Für den Fall, dass stromab des Hauptverdichters ein Ladeluftkühler im Ansaugtrakt angeordnet ist, mündet das Entlüftungsgas nach dem Austritt aus dem Zusatzverdichter zweckmäßig stromab dieses Ladeluftkühlers in den Ansaugtrakt, um ein Verunreinigen des Ladeluftkühlers zu vermeiden. In the event that downstream of the main compressor a Intercooler is arranged in the intake, the flows Vent gas expediently after leaving the additional compressor downstream of this intercooler in the intake tract to a Avoid contamination of the intercooler.

Die separate Ausführung von Hauptverdichter und Zusatzverdichter ermöglicht ein leichtes Austauschen und Reinigen des Zusatzverdichters unabhängig vom Hauptverdichter, welcher hierbei in seiner Einbauposition verbleiben kann. The separate version of main compressor and Additional compressor allows easy replacement and cleaning of the Additional compressor independent of the main compressor, which this can remain in its installed position.

Der Hauptverdichter ist vorteilhaft Teil eines Abgasturboladers mit einer im Abgasstrang angeordneten und von den Abgasen der Brennkraftmaschine angetriebenen Abgasturbine, deren Drehbewegung über eine Welle auf das Verdichterrad übertragen wird. Auch der Zusatzverdichter wird zweckmäßig von der Abgasturbine angetrieben, indem das Zusatzverdichterrad bevorzugt drehfest auf der verbindenden Welle aufsitzt bzw. mit dem Hauptverdichterrad verbunden ist. Alternativ zu einem Abgasturbolader kann aber auch ein Kompressor verwendet werden, welcher mechanisch von der Brennkraftmaschine angetrieben wird. Schließlich kommt auch ein elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch angetriebener Verdichter in Betracht. The main compressor is beneficial part of a Exhaust gas turbocharger with a arranged in the exhaust system and by the Exhaust gases of the internal combustion engine driven exhaust gas turbine whose Transfer rotary motion via a shaft to the compressor wheel becomes. The additional compressor is useful from the Exhaust gas turbine driven by the additional compressor wheel preferably rotatably seated on the connecting shaft or with connected to the main compressor wheel. Alternatively to a Exhaust gas turbocharger but also a compressor can be used which is mechanically driven by the internal combustion engine becomes. Finally comes an electric, pneumatic or hydraulically driven compressor into consideration.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen: Further advantages and expedient designs are the further claims, the description of the figures and the drawings refer to. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit Abgasturbolader und einer Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung, über die Entlüftungsgase aus dem Kurbelgehäuse in den Ansaugtrakt stromab des Hauptverdichters einzuleiten sind, wobei über eine Abgasrückführungseinrichtung optional auch Abgas aus dem Abgasstrang über den Zusatzverdichter in den Ansaugtrakt rückgeführt werden kann, Fig. 1 is a schematic representation of an internal combustion engine with turbocharger and a crankcase ventilation device, via the vent gases from the crankcase into the intake manifold downstream of the main compressor are to be initiated, whereby exhaust gas from the exhaust line can be recirculated via the supplemental compressor in the intake tract, optionally via an exhaust gas recirculation device,

Fig. 2a einen Schnitt durch den Hauptverdichter des Abgasturboladers mit aufgesetztem Zusatzverdichter, Fig. 2a shows a section through the main compressor of the exhaust turbocharger with attached auxiliary compressor,

Fig. 2b das Zusatzverdichterrad des Zusatzverdichters in isolierter Darstellung, FIG. 2b shows the Zusatzverdichterrad the supplemental compressor in isolated representation,

Fig. 2c das Gehäuse des Zusatzverdichters. Fig. 2c, the housing of the additional compressor.

In den folgenden Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. In the following figures are the same components with the same Provided with reference numerals.

Der in Fig. 1 dargestellten Brennkraftmaschine 1 ist ein Abgasturbolader 2 zugeordnet, welcher eine Abgasturbine 3 im Abgasstrang 4 und einen Hauptverdichter 5 im Ansaugtrakt 6 umfasst, wobei die Abgasturbine 3 und der Abgasstrang 4 über eine Welle 7 drehfest miteinander verbunden sind. Die Abgasturbine 3 ist mit einer variablen Turbinengeometrie 8 ausgestattet, die eine veränderliche Einstellung des wirksamen Strömungseintrittsquerschnittes zum Turbinenrad der Abgasturbine 3 erlaubt und zwischen einer einen erhöhten Abgasgegendruck erzeugenden Staustellung und einer maximalen Öffnungsstellung zu verstellen ist. Die variable Turbinengeometrie ist beispielsweise als axial in den Strömungseintrittsquerschnitt zum Turbinenrad einschiebbares Leitgitter oder als im Strömungseintrittsquerschnitt angeordnetes Leitgitter mit verstellbaren Leitschaufeln ausgebildet. The internal combustion engine 1 shown in Fig. 1 is associated with a turbocharger 2 which is an exhaust gas turbine 3 in the exhaust line 4 and a main compressor 5 comprises in the intake duct 6, wherein the exhaust gas turbine 3 and the exhaust line 4 via a shaft 7 rotatably connected to each other. The exhaust gas turbine 3 is equipped with a variable turbine geometry 8 , which permits a variable adjustment of the effective flow inlet cross section to the turbine wheel of the exhaust gas turbine 3 and is to be adjusted between a stowed position generating a high exhaust back pressure and a maximum open position. The variable turbine geometry is designed, for example, as a guide grid which can be inserted axially into the flow inlet cross-section to the turbine wheel or as a guide grid with adjustable guide vanes arranged in the flow inlet cross-section.

Im Betrieb der Brennkraftmaschine wird das Turbinenrad der Abgasturbine 3 von den unter Überdruck stehenden Abgasen angetrieben, wobei die Turbinenradbewegung über die Welle 7 auf das Verdichterrad im Hauptverdichter 5 übertragen wird, woraufhin Verbrennungsluft in den Hauptverdichter 5 angesaugt und auf einen erhöhten Druck verdichtet wird. Stromab des Verdichters 5 ist im Ansaugtrakt 6 ein Ladeluftkühler 9 angeordnet, in welchem die verdichtete Luft gekühlt wird. Nach dem Durchströmen des Ladeluftkühlers 9 wird die Verbrennungsluft unter Ladedruck den Zylindereinlässen der Brennkraftmaschine 1 zugeführt. Auf der Abgasseite werden die Abgase nach dem Durchströmen der Abgasturbine 3 zunächst einer Reinigung unterzogen und schließlich aus dem System ausgeleitet. During operation of the internal combustion engine, the turbine wheel of the exhaust gas turbine 3 is driven by the exhaust gases under pressure, wherein the turbine wheel is transmitted via the shaft 7 to the compressor wheel in the main compressor 5 , whereupon combustion air is sucked into the main compressor 5 and compressed to an elevated pressure. Downstream of the compressor 5 , a charge air cooler 9 is arranged in the intake tract 6 , in which the compressed air is cooled. After flowing through the charge air cooler 9 , the combustion air is supplied under boost pressure to the cylinder inlets of the internal combustion engine 1 . On the exhaust side, the exhaust gases are first subjected to a cleaning after flowing through the exhaust gas turbine 3 and finally discharged from the system.

Dem Hauptverdichter 5 ist ein Zusatzverdichter 10 zugeordnet, welcher koaxial zum Hauptverdichter 5 angeordnet ist und dessen Gehäuse fest mit dem Gehäuse des Hauptverdichters verbunden ist. Der Zusatzverdichter 10 weist ein separates Zusatzverdichterrad auf, welches drehfest mit der Welle 7 bzw. mit dem Hauptverdichterrad des Hauptverdichters 5 gekoppelt ist. Dem Zusatzverdichter 10 werden über eine Entlüftungsleitung 11 Entlüftungsgase aus dem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine 1 zur Einleitung in den Ansaugtrakt 6 zugeführt. In der Entlüftungsleitung 11 ist ein Sperrventil 12 angeordnet, das zur Einstellung des rückzuführenden Gasstroms der Entlüftungsgase regulierbar ausgeführt ist. Die Entlüftungsgase werden im Zusatzverdichter 10 auf einen erhöhten Druck verdichtet, welcher vorteilhaft zumindest dem Ladedruck stromab des Hauptverdichters 5 entspricht, und nach der Verdichtung stromab des Ladeluftkühlers 9 in den Ansaugtrakt 6 eingeleitet und gemeinsam mit der unter Ladedruck stehenden Verbrennungsluft den Zylindern der Brennkraftmaschine 1 zugeführt. Entlüftungsleitung 11, Sperrventil 12 und Zusatzverdichter 10 bilden hierbei eine Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung, welche separat vom Ansaugtrakt 6 bzw. vom Abgasstrang 4 ausgeführt ist, so dass kein unerwünschter Gasübertritt insbesondere vor der Verdichtung der Entlüftungsgase im Zusatzverdichter 10 erfolgt. The main compressor 5 is associated with an auxiliary compressor 10 , which is arranged coaxially to the main compressor 5 and the housing is fixedly connected to the housing of the main compressor. The additional compressor 10 has a separate Zusatzverdichterrad which is rotatably coupled to the shaft 7 and with the main compressor wheel of the main compressor 5 . The additional compressor 10 11 venting gases from the crankcase of the internal combustion engine 1 are supplied via a vent line for introduction into the intake manifold 6 . In the vent line 11 , a check valve 12 is arranged, which is designed to adjust the recirculating gas flow of the vent gases regulated. The vent gases are compressed in the auxiliary compressor 10 to an elevated pressure, which advantageously corresponds at least to the boost pressure downstream of the main compressor 5 , and introduced after compression downstream of the charge air cooler 9 in the intake manifold 6 and fed together with the standing under boost pressure combustion air to the cylinders of the internal combustion engine 1 , Vent line 11 , check valve 12 and auxiliary compressor 10 in this case form a crankcase ventilation device, which is carried out separately from the intake tract 6 and the exhaust line 4 , so that no undesired gas transfer takes place in particular before the compression of the venting gases in the auxiliary compressor 10 .

Des Weiteren weist die Brennkraftmaschine 1 eine Abgasrückführungseinrichtung auf, die eine Rückführleitung 13 zwischen dem Abgasstrang 4 und dem Ansaugtrakt 6 sowie ein in der Rückführleitung 13 angeordnetes Sperrventil 14 und einen stromab des Sperrventils angeordneten Abgaskühler 15 umfasst. Das Sperrventil 14 ist regulierbar ausgebildet. Die Rückführleitung 13 zweigt vom Abgasstrang 4 stromauf der Abgasturbine 3 ab und mündet in den Zusatzverdichter 10 bzw. die Entlüftungsleitung 11 stromab des Sperrventils 12 in der Entlüftungsleitung, so dass die rückgeführten Abgase im Zusatzverdichter 10 auf einen erhöhten Druck verdichtet werden und unter diesem erhöhten Druck schließlich in den Ansaugtrakt 6 eingeleitet werden. Aufgrund der zusätzlichen Verdichtung im Zusatzverdichter 10 ist auch eine Rückführung von Abgas vom Abgasstrang 4 in den Ansaugtrakt 6 in Betriebspunkten der Brennkraftmaschine möglich, in welchen im Abgasstrang 4 ein geringeres Druckniveau als im Ansaugtrakt 6 stromab des Hauptverdichters 5 herrscht. Furthermore, the internal combustion engine 1 has an exhaust gas recirculation device which comprises a return line 13 between the exhaust line 4 and the intake tract 6 and a check valve 14 arranged in the return line 13 and an exhaust gas cooler 15 arranged downstream of the stop valve. The check valve 14 is adjustable. The return line 13 branches off from the exhaust line 4 upstream of the exhaust gas turbine 3 and flows into the auxiliary compressor 10 and the vent line 11 downstream of the check valve 12 in the vent line, so that the recirculated exhaust gases are compressed in the auxiliary compressor 10 to an elevated pressure and under this increased pressure finally introduced into the intake tract 6 . Due to the additional compression in the additional compressor 10 and a return of exhaust gas from the exhaust line 4 in the intake manifold 6 in operating points of the internal combustion engine is possible in which the exhaust line 4, a lower pressure level than in the intake manifold 6 downstream of the main compressor 5 prevails.

Über eine Einstellung des Sperrventiles 12 in der Entlüftungsleitung 11 sowie des Sperrventiles 14 in der Rückführleitung 13 kann dem Zusatzverdichter 10 entweder ausschließlich Entlüftungsgas, ausschließlich Abgas oder gemischt Entlüftungs- und Abgas zugeführt werden. About an adjustment of the check valve 12 in the vent line 11 and the check valve 14 in the return line 13 can be fed to the auxiliary compressor 10 either exclusively vent gas, exclusively exhaust or mixed vent and exhaust.

Über eine Regel- und Steuereinheit 16 können die regulierbaren Stellglieder der Brennkraftmaschine bzw. der der Brennkraftmaschine zugeordneten Aggregate in Abhängigkeit von motorischen und sonstigen Zustands- und Betriebsgrößen eingestellt werden. Dies betrifft insbesondere die Sperrventile 12 und 14 in der Entlüftungsleitung 11 bzw. der Rückführleitung 13 sowie die variable Turbinengeometrie 8 in der Abgasturbine 3. About a control and control unit 16 , the adjustable actuators of the internal combustion engine or the internal combustion engine associated units can be adjusted depending on engine and other state and operating variables. This applies in particular to the check valves 12 and 14 in the vent line 11 and the return line 13 and the variable turbine geometry 8 in the exhaust gas turbine third

In Fig. 2a ist der Hauptverdichter 5 im Schnitt dargestellt. Auf der Anströmseite des Hauptverdichters 5 ist der Zusatzverdichter 10 angeordnet, dessen Zusatzverdichtergehäuse 18 über eine lösbare Verbindung mit dem Hauptverdichtergehäuse 17 Verbunden ist. Im Zusatzverdichtergehäuse 18 ist ein koaxial zur Laderachse verlaufender Hauptzuströmkanal 19 ausgebildet, über den die Verbrennungsluft dem Hauptverdichter 5 zugeführt wird. Des Weiteren weist das Zusatzverdichtergehäuse 18 einen Zusatzzuströmkanal 20 auf, welcher über eine Wandung 21 gasdicht vom Hauptzuströmkanal 19 separiert ist, so dass sich die jeweiligen Gasströme nicht vermischen können. Über den Zusatzzuströmkanal 20 können die Entlüftungsgase und/oder das Abgas in den Zusatzverdichter 10 eingeleitet werden; die Zuführung erfolgt insbesondere über einen Radialstutzen 22. Der Zusatzzuströmkanal 20 verläuft parallel, jedoch radial nach außen versetzt zum Hauptzuströmkanal 19. In Fig. 2a, the main compressor 5 is shown in section. On the upstream side of the main compressor 5 , the additional compressor 10 is arranged, the auxiliary compressor housing 18 is connected via a detachable connection with the main compressor housing 17 . In the auxiliary compressor housing 18 , a coaxially to the loader axis extending Hauptzuströmkanal 19 is formed, via which the combustion air is supplied to the main compressor 5 . Furthermore, the additional compressor housing 18 has an additional inflow channel 20 , which is separated in a gastight manner from the main inflow channel 19 via a wall 21 so that the respective gas streams can not mix. About the Zusatzzuströmkanal 20 , the venting gases and / or the exhaust gas can be introduced into the auxiliary compressor 10 ; the supply takes place in particular via a radial connection 22 . The additional inflow channel 20 runs parallel, but offset radially outwards to the main inflow channel 19 .

Der Zusatzverdichter 10 umfasst des Weiteren ein Zusatzverdichterrad 24, welches über Befestigungselemente 25 (Fig. 2b) drehfest mit dem Hauptverdichterrad 23 des Hauptverdichters 5 verbunden ist. Das Zusatzverdichterrad 24 ist in Strömungsrichtung gesehen dem Hauptverdichterrad 23 vorgelagert und bildet einen Vorsatzläufer stromauf des Hauptverdichterrades. In das Zusatzverdichterrad 24 sind Ausnehmungen 26 eingebracht, die im Strömungsweg der Verbrennungsluft für den Hauptverdichter 5 liegen und eine Durchströmung der Verbrennungsluft und Zuleitung auf das Hauptverdichterrad 23 erlauben. An die Ausnehmungen 26 schließen sich radial nach außen Turbinenschaufeln 27 am Zusatzverdichterrad 24 an, die im Strömungsweg für die Entlüftungsgase bzw. das Abgas liegen und über den Zusatzzuströmkanal 20 mit den Gasen versorgt werden. The additional compressor 10 further comprises an auxiliary compressor wheel 24 , which is connected in a rotationally fixed manner to the main compressor wheel 23 of the main compressor 5 via fastening elements 25 ( FIG. 2 b). The auxiliary compressor wheel 24 is upstream of the main compressor wheel 23 , as seen in the flow direction, and forms a header rotor upstream of the main compressor wheel. In the additional compressor 24 recesses 26 are introduced, which are in the flow path of the combustion air for the main compressor 5 and allow flow through the combustion air and supply to the main compressor wheel 23 . To the recesses 26 close radially outward turbine blades 27 on the additional compressor 24 , which are in the flow path for the venting gases and the exhaust gas and are supplied via the Zusatzzuströmkanal 20 with the gases.

Im Betrieb des Hauptverdichters 5 und des Zusatzverdichters 10 strömt Verbrennungsluft in Pfeilrichtung axial in den Hauptzuströmkanal 19, strömt durch die Ausnehmungen 26 im Zusatzverdichterrad 24 hindurch und trifft auf das Hauptverdichterrad 23, über dessen Drehbewegung die Verbrennungsluft verdichtet wird und radial in einen Diffusor 28 des Hauptverdichters 5 abgeleitet wird. Vom Diffusor 28 strömt die verdichtete Verbrennungsluft weiter in den Abgasstrang 4. During operation of the main compressor 5 and the auxiliary compressor 10 combustion air flows in the arrow direction axially into the Hauptzuströmkanal 19 , flows through the recesses 26 in the Zusatzverdichterrad 24 and strikes the Hauptverdichterrad 23 , through the rotational movement of the combustion air is compressed and radially into a diffuser 28 of the main compressor 5 is derived. From the diffuser 28 , the compressed combustion air flows further into the exhaust line 4 .

Die Entlüftungsgase und/oder das Abgas werden radial über den Radialstutzen 22 in den Zusatzzuströmkanal 20 eingeleitet und treffen im weiteren Strömungsverlauf auf die Turbinenschaufeln 27 des Zusatzverdichterrades 24, woraufhin eine Verdichtung stattfindet und die Gase radial in einen Diffusor 29 des Zusatzverdichters 10 abgeleitet werden. Über einen Abströmkanal 30 werden die verdichteten Gase aus dem Diffusor 29 abgeführt und stromab eines Ladeluftkühlers in den Ansaugtrakt 6 eingeleitet. The vent gases and / or the exhaust gas are introduced radially via the radial connection 22 in the Zusatzzuströmkanal 20 and meet in the further flow on the turbine blades 27 of the Zusatzverdichterrades 24 , whereupon a compression takes place and the gases are discharged radially into a diffuser 29 of the auxiliary compressor 10 . Via a discharge channel 30 , the compressed gases are discharged from the diffuser 29 and introduced into the intake tract 6 downstream of a charge air cooler.

Der Diffusor 29 des Zusatzverdichters 10 ist zwischen einer äußeren Wandung 31 des Hauptverdichtergehäuses 17 und einer Wandung 32 des Zusatzverdichtergehäuses 18 gebildet, siehe auch Fig. 2c. The diffuser 29 of the auxiliary compressor 10 is formed between an outer wall 31 of the main compressor housing 17 and a wall 32 of the auxiliary compressor housing 18 , see also Fig. 2c.

Claims

1. supercharged internal combustion engine with a crankcase ventilation device, with a main compressor ( 5 ) in the intake tract ( 6 ) for generating an increased boost pressure, under the combustion air to the cylinders of the internal combustion engine ( 1 ) can be fed, wherein the vent gas from the crankcase ventilation device in the intake ( 6 ) can be converted, characterized in that the crankcase ventilation device comprises an additional compressor ( 10 ) via which an increased gas pressure in the vent gas is adjustable, wherein the downstream side of the auxiliary compressor ( 10 ) with the intake duct ( 6 ) downstream of the main compressor ( 5 ) is connected.

2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the additional compressor ( 10 ) is arranged coaxially with the main compressor ( 5 ) and coupled thereto.

3. Internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that the Zusatzverdichterrad ( 24 ) of the auxiliary compressor ( 10 ) is designed as an intent rotor, which is upstream of the main compressor wheel ( 23 ) of the main compressor ( 5 ).

4. Internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that the Zusatzverdichterrad ( 24 ) of the auxiliary compressor ( 10 ) is designed as a with the main compressor ( 5 ) connected back wheel.

5. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the Zusatzverdichterrad ( 24 ) of the auxiliary compressor ( 10 ) rotatably connected to the Hauptverdichterrad ( 23 ) of the main compressor ( 5 ) is connected.

6. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the additional compressor ( 10 ) has a Hauptzuströmkanal ( 19 ) for the main compressor ( 5 ) and a Hauptzuströmkanal ( 19 ) gas-tight divided Zusatzuströmkanal ( 20 ).

7. Internal combustion engine according to claim 6, characterized in that the Hauptzuströmkanal ( 19 ) arranged centrally and the Zusatzzuströmkanal ( 20 ) relative to the Hauptzuströmkanal ( 19 ) is arranged offset radially outward.

8. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the Zusatzverdichterrad ( 24 ) in the region of the Hauptzuströmkanals ( 19 ) recesses ( 26 ) for the sucked combustion air.

9. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 8, characterized in that between adjacent walls ( 31 , 32 ) of the main compressor housing ( 17 ) and the auxiliary compressor housing ( 18 ), a diffuser ( 29 ) of the additional compressor ( 10 ) is formed.

10. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 9, characterized in that the main compressor ( 5 ) is part of an exhaust gas turbocharger ( 2 ) and is driven by a in the exhaust line ( 4 ) arranged exhaust gas turbine ( 3 ).

11. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 10, characterized in that an exhaust gas recirculation device is provided, the return line ( 13 ) between the exhaust line ( 4 ) and the intake duct ( 6 ) downstream of the main compressor ( 5 ) and an adjustable return or Includes check valve ( 14 ).

12. Internal combustion engine according to claim 11, characterized in that the return line ( 13 ) of the exhaust gas recirculation device in the auxiliary compressor ( 10 ) opens.

13. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 12, characterized in that downstream of the main compressor ( 5 ) a charge air cooler ( 9 ) in the intake tract ( 6 ) is arranged and that the venting gas downstream of the charge air cooler ( 9 ) opens into the intake tract ( 6 ) ,