DE19811782A1

DE19811782A1 - Brennkraftmaschine mit zwei Abgasturboladern

Info

Publication number: DE19811782A1
Application number: DE19811782A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Koenneker
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Daimler AG
Priority date: 1998-03-18
Filing date: 1998-03-18
Publication date: 1999-09-30

Abstract

Bei einer Brennkraftmaschine mit zwei Abgasturboladern mit einer die Turbinen umgehenden Bypass-Leitung mit einem Abblaseventil sind die Gehäuse der Turbinen einschließlich ihrer Einlauf- und Austrittskanäle mit der Bypass-Leitung und dem darin integrierten Gehäuse des Abblaseventils zu einem einstückigen Gußteil zusammengefaßt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit zwei Ab gasturboladern entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei den bekannten Brennkraftmaschinen der gattungsgemäßen Art (siehe z. B. DE-A-36 37 534) sind die beiden Abgasturbolader voneinander räumlich getrennte, eigene Einheiten, deren Turbi nengehäuse durch eigene Leitungen einerseits mit der Abgaslei tung der Brennkraftmaschine und mit der Bypaß-Leitung und ande rerseits mit einer Auspuffleitung verbunden sind. Diese Ausfüh rung ist aufwendig sowohl hinsichtlich ihrer Herstellung als auch hinsichtlich ihres Platzbedarfes. Außerdem haben die ver hältnismäßig langen Leitungen ein verzögertes Ansprechen einer seits der Abgasturbolader und andererseits des normalerweise in der Auspuffleitung angeordneten Vorkatalysators zur Folge.

Eine Verbesserung des Ansprechverhaltens der beiden Abgasturbo lader kann zwar erreicht werden, wenn die beiden Turbinen ent sprechend der DE 38 26 956 A1 direkt an den Auspuffkrümmer der Brennkraftmaschine angeflanscht werden, jedoch sind auch dort der Bauaufwand und der Platzbedarf erheblich und die dort nicht vorgesehene Anordnung einer Bypaß-Leitung schwierig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftma schine der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei der der Bauauf wand und der Platzbedarf der beiden Abgasturbolader einschließ lich der Bypaß-Leitung verringert und die an die Turbinen ange schlossenen Leitungen möglichst kurz sind, so daß das bekannte Turboloch weitgehend vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Vorschlag wird durch die Zusammenfas sung der Turbinengehäuse und aller an sie angeschlossenen Lei tungen und der Bypaß-Leitung mit dem Gehäuse des Abblaseventils zu einer Gußeinheit die Herstellung wesentlich verbilligt und der Platzbedarf erheblich reduziert. Außerdem werden dadurch, daß diese Einheit einerseits direkt an den Abgaskrümmer der Brennkraftmaschine und andererseits direkt an einen Vorkataly sator angeschlossen werden kann, die Strömungswege äußerst kurz gehalten, was ein schnelles Ansprechen der Turbinen ohne "Turboloch" und des Vorkatalysators zur Folge hat.

Das Abblaseventil, kann, wie an sich aus der DE-A 196 18 160 bei einer zweiflutigen Turbine bekannt, einen 3-Wege-Stell zylinder aufweisen, mit dem die Strömungsverbindung wahl weise zwischen einem der beiden oder gleichzeitig beiden Ein laufkanälen der Turbinen und der Bypaß-Leitung hergestellt oder unterbrochen werden kann, so daß der Aufstaudruck in den ein zelnen Einlaufkanälen geregelt werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, die in teilweise ge schnittener Draufsicht eine Brennkraftmaschine mit einer Aufla de-Einheit mit zwei Abgasturboladern zeigt.

In der Zeichnung ist mit 1 eine Brennkraftmaschine bezeichnet, an die ein Ansaugsammler 2 und ein Abgaskrümmer 3 angeschlossen sind. Die Auflade-Einheit besteht aus einem ersten Abgasturbo lader 4 mit einer kleinen Turbine 5 und einem damit gekoppelten Lader 6 und einem zweiten Abgasturbolader 7 mit einer größeren Turbine 8 und einem Lader 9. Die Einströmkanäle 10 und 11 der Lader 6 und 9 sind mit einem Luftfilter 12 und ihre Ausströmka näle sind über Leitungen 13 und 14 und einen Ladeluftkühler 15 mit dem Ansaugsammler 2 verbunden.

Die Gehäuse 16 und 17 der Turbinen 5 und 8 weisen Einlaufkanäle 18 bzw. 19 und Austrittskanäle 20 bzw. 21 auf. Die Einlaufkanäle 18, 19 gehen von einer Bypaß-Leitung 22 aus, die in die verei nigten Austrittskanäle 20, 21 einmündet. Der Abschnitt der Bypaß-Leitung 22, von dem die Einlaufkanäle 18, 19 ausgehen, ist als Gehäuse 25 eines Abblaseventils 26 ausgebildet, das ei nen hohlen 3-Wege-Stellzylinder 27 aufweist, der durch einen Stellmotor 28 in verschiedene Stellungen gedreht werden kann. Der Stellzylinder 27 hat eine erste, mit dem Eintrittskanal 18 der ersten Turbine 5 zusammenwirkende Steueröffnung 29, eine zweite, mit dem Eintrittskanal 19 der zweiten Turbine 8 zusam menwirkende Steueröffnung 30 und eine dritte Steueröffnung 31, die in der entsprechenden Stellung des Stellzylinders 27 den Durchgang der Bypaß-Leitung 22 freigibt. Durch Drehen des Stellzylinders kommt wahlweise der Eintrittskanal 18 und/oder der Eintrittskanal 19 mit dem Innenraum des Stellzylinders 27 und damit mit dem Abgaskrümmer 3 in Verbindung, so daß das Ab gas ganz oder teilweise der ersten Turbine 5 und/oder der zwei ten Turbine 8 zugeführt wird. In der dargestellten Stellung des Stellzylinders 27 ist dessen Innenraum nur mit dem Eintrittska nal 19 der zweiten Turbine 8 über die Steueröffnung 30 in Ver bindung, so daß das gesamte Abgas dieser Turbine zugeführt wird. Die dritte Steueröffnung 31 ist so angeordnet, daß sie ab einer bestimmten Stellung des Stellzylinders den Durchgang durch die Bypaß-Leitung 22 freigibt und damit den Abgasstrom ganz oder teilweise an den Turbinen vorbeileitet.

Die Turbinengehäuse 16, 17 sind mit ihren Einlaufkanälen 18, 19 und ihren Austrittskanälen 20, 21 und mit der Bypaß-Leitung 22 von einem einstückigen Gußteil 23 gebildet, das am einen Ende durch einen Flansch 24 mit dem Auspuffkrümmer 3 verbunden ist und an dessen anderem Ende 32 die Auspuffanlage mit Katalysator angeflanscht wird.

Durch die erwähnte Zusammenfassung des gesamten Abgasbereiches der beiden Abgasturbolader werden der Bauaufwand und der Platz bedarf erheblich verringert. Darüber hinaus wird durch die kur zen Strömungswege sowohl vom Auspuffkrümmer zu den Turbinen als auch von den Turbinen zu einem Vorkatalysator das Ansprechver halten der Abgasturbolader und des Vorkatalysators verbessert.

Claims

1. Brennkraftmaschine mit zwei Abgasturboladern (4; 7) und einer die Turbinen (5; 8) der beiden Abgasturbolader umgehenden Bypaß-Leitung (22), in der ein Abblaseventil (26) angeord net ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse (16; 17) der beiden Turbinen (5; 8) mit ihren Einlaufkanälen (18; 19) und ihren Austrittskanälen (20; 21) und die Bypaß-Leitung (22) mit dem darin integrierten Gehäuse (25) des Abblaseventils (26) zu einer Gußeinheit (23) zusammengefaßt sind, die mit der Ab gasleitung (Auspuffkrümmer 3) der Brennkraftmaschine (1) verbunden ist.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abblaseventil (26) einen 3-Wege-Stellzylinder (27) aufweist, mit dem eine Strömungsver bindung wahlweise zwischen einem der beiden oder gleichzei tig beiden Einlaufkanälen (18, 19) der Turbinen (5; 8) und der Bypaß-Leitung (22) herstellbar oder unterbrechbar ist.