DE19961610A1 - Brennkraftmaschine mit zwei Abgasturboladern und Verfahren hierzu - Google Patents
Brennkraftmaschine mit zwei Abgasturboladern und Verfahren hierzuInfo
- Publication number
- DE19961610A1 DE19961610A1 DE19961610A DE19961610A DE19961610A1 DE 19961610 A1 DE19961610 A1 DE 19961610A1 DE 19961610 A DE19961610 A DE 19961610A DE 19961610 A DE19961610 A DE 19961610A DE 19961610 A1 DE19961610 A1 DE 19961610A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- exhaust gas
- turbine
- geometry
- internal combustion
- combustion engine
- 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.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
- F02B29/04—Cooling of air intake supply
- F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
- F02B29/0412—Multiple heat exchangers arranged in parallel or in series
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/004—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust drives arranged in series
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/013—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in series
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/24—Control of the pumps by using pumps or turbines with adjustable guide vanes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/08—EGR systems specially adapted for supercharged engines for engines having two or more intake charge compressors or exhaust gas turbines, e.g. a turbocharger combined with an additional compressor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/09—Constructional details, e.g. structural combinations of EGR systems and supercharger systems; Arrangement of the EGR and supercharger systems with respect to the engine
- F02M26/10—Constructional details, e.g. structural combinations of EGR systems and supercharger systems; Arrangement of the EGR and supercharger systems with respect to the engine having means to increase the pressure difference between the exhaust and intake system, e.g. venturis, variable geometry turbines, check valves using pressure pulsations or throttles in the air intake or exhaust system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
- F02M26/23—Layout, e.g. schematics
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving 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
Eine Brennkraftmaschine weist zwei Abgasturbolader auf, von denen einer eine Abgasturbine mit variabler Turbinengeometrie zur veränderlichen Einstellung des wirksamen Turbinenquerschnitts und einer eine Abgasturbine mit Festgeometrie aufweist. DOLLAR A Um in einem weiten Drehzahlbereich eine hohe Leistung zu erzielen, sind die Abgasturbolader in Reihe geschaltet, ist die Abgasturbine mit variabler Turbinengeomtrie im Abgasstrang zwischen dem Zylinderauslass und der Abgasturbine mit Festgeometrie angeordnet und wird bei hoher Motordrehzahl der Turbinenquerschnitt der variablen Turbinengeometrie erhöht und bei geringer Motordrehzahl verringert.
Description
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit zwei Abgas
turboladern und ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen
Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw.
8.
Aus der Druckschrift DE 43 10 148 A1 ist eine gattungsgemäße
Brennkraftmaschine bekannt, die zwei parallel angeordnete Ab
gasturbolader aufweist, wobei die Abgasturbine eines ersten La
ders mit Festgeometrie und die Abgasturbine des zweiten Laders
mit variabler Turbinengeometrie ausgestattet ist. Mit Hilfe der
variabel einstellbaren Turbinengeometrie ist es möglich, den
wirksamen Turbinenquerschnitt in Abhängigkeit des Betriebszu
standes der Brennkraftmaschine zu verändern. Hierfür ist eine
Motorkennfeld-gesteuerte Regel- und Steuereinheit vorgesehen,
die druckabhängig die variable Turbinengeometrie sowie ein ein
stellbares Sperrventil in der Ladeluftleitung des Laders mit
variabler Turbinengeometrie beaufschlagt. In Abhängigkeit des
Betriebszustandes der Brennkraftmaschine wird das Sperrventil
geöffnet oder geschlossen, so dass der Lader mit variabler Tur
binengeometrie in einem veränderbaren Umfang an der Ladeluft
versorgung der Brennkraftmaschine teilnimmt.
Der Lader mit Turbine mit Festgeometrie ist kleiner dimensio
niert als der Lader mit Turbine mit variabler Turbinengeome
trie. Im unteren Drehzahlbereich wird nur der Lader mit Fest
geometrie von den Abgasen beaufschlagt, dessen Verdichter auf
Grund der vergleichsweise geringen Trägheit in diesem Drehzahl
bereich in kurzer Zeit Ladedruck aufbauen kann. Bei Überschrei
tung eines Drehzahl-Schwellenwertes wird der Lader mit variab
ler Turbinengeometrie zugeschaltet, der auf Grund seiner größe
ren Dimension eine höhere Turbinen- und Verdichterleistung er
zeugen kann.
Der kleine Abgasturbolader mit geringer Massenträgheit kann op
timal für kleine Drehzahlen ausgelegt werden, der große Abgas
turbolader mit Festgeometrie wird dagegen hauptsächlich im
mittleren und oberen Drehzahlbereich eingesetzt. Es ist jedoch
zu beachten, dass der kleine Abgasturbolader nicht im Bereich
der Stopfgrenze betrieben werden sollte, da in diesem Bereich
hohe Strömungsverluste auftreten. Aus diesem Grund muss recht
zeitig von dem Betrieb des kleinen Abgasturboladers auf den Be
trieb des größer dimensionierten Abgasturboladers umgestellt
werden. Andererseits muss vermieden werden, dass der größere
Abgasturbolader bei verhältnismäßig niedrigen Drehzahlen in den
Pumpbetrieb gerät. Die Beachtung der oberen und unteren Lei
stungsgrenzen beider Abgasturbolader macht eine genaue Abstim
mung der Größenverhältnisse, der Einstellung der variablen Tur
binengeometrie sowie der drehzahlabhängigen Umschaltung zwi
schen beiden Ladern erforderlich.
Der Erfindung liegt das Problem zu Grunde, über einen weiten
Drehzahlbereich ein Leistungsmaximum bereit zu stellen.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des An
spruches 1 bzw. 8 gelöst.
Gemäß der Neuerung ist vorgesehen, dass zwei Abgasturbolader
hintereinander in Reihe geschaltet sind, wobei die Abgasturbine
mit variabler Turbinengeometrie motornah im Abgasstrang zwi
schen Zylinderauslass und der Abgasturbine mit Festgeometrie
angeordnet ist. Die Position der variablen Turbinengeometrie
wird drehzahl- und lastabhängig eingestellt, wobei für gleiches
Lastverhältnis, z. B. bei Volllast (100%), - gegenüber der Aus
legungsstellung - bei geringer Drehzahl der wirksame Turbinen
leitgitterquerschnitt reduziert und bei erhöhter Drehzahl er
weitert ist. Die Berücksichtigung der Lastabhängigkeit erfor
dert darüber hinaus bestimmte Abweichungen von der Leitgitter
stellung bei konstantem Lastverhältnis.
Diese Ausführung hat den Vorteil, dass auf zusätzliche Bypass
leitungen und einstellbare Sperrventile verzichtet werden kann,
so dass weniger Bauraum benötigt wird und der konstruktive Auf
wand reduziert ist. Ein weiterer Unterschied zum Stand der
Technik liegt darin, dass bei der erfindungsgemäßen Brennkraft
maschine bzw. dem erfindungsgemäßen Verfahren zu jeder Zeit
beide Abgasturbolader in Betrieb sind, wohingegen im Stand der
Technik in der Regel sich nur ein Abgasturbolader im Eingriff
befindet. Da beide Abgasturbolader permanent in Betrieb sind,
ist das Ansprechverhalten insbesondere im transienten Bereich
beim Beschleunigen des Fahrzeugs verbessert, weil beide Abgas
turbolader in jedem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine mit
einer Drehzahl oberhalb der Leerlaufdrehzahl (ca. 30% der End
drehzahl) umlaufen, so dass eine geringere Drehzahlspreizung
gegeben ist und ein Beschleunigen auf höhere Drehzahlen in kür
zeren Zeiträumen umgesetzt werden kann. Den Abgasturbolader mit
variabler Turbinengeometrie motornah und ohne Bypass anzuordnen
bietet schließlich den Vorteil, dass die gesamte Abgasmenge
durch die Entspannung in der Turbine zur Umwandlung in mechani
sche Energie genutzt werden kann, was bei einer Bypasslösung
zwangsläufig nur teilweise der Fall ist. Mit Bypass funktio
niert das System nur, wenn das Druckgefälle des die Turbine um
strömenden Abgases durch das Drosselventil (verlustbehaftet)
herbeigeführt wird. Die Gitterverluste eines aerodynamisch ge
stalteten, variablen Leitgitters sind aber mit Sicherheit deut
lich geringer als bei einer Drosselung, so dass der Gesamtwir
kungsgrad verbessert wird.
Durch die Einstellung der variablen Turbinengeometrie lassen
sich verschiedene Turboladergrößen simulieren, wobei üblicher
weise eine leistungsoptimierte Einstellung bei konstantem Last
verhältnis (z. B. Volllast, 100%) angestrebt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass der Ab
gasturbolader mit variabler Turbinengeometrie kleiner dimensio
niert ist als dies auf Grund der Abgasdichte nach Auslegung er
forderlich wäre. Dadurch kann dieser bei unteren und mittleren
Drehzahlen in günstigen Wirkungsgradbereichen arbeiten.
Die Größenanpassung an die Abgasdichte führt zwangsläufig zu
dem Vorteil eines sensibleren Ansprechverhaltens des verklei
nerten, motornahen Turboladers. Da dieser Turbolader in einer
Ausführung mit Festgeometrie für den oberen Drehzahlbereich zu
klein wäre, weil der Verdichter dabei in seine für die Lade
luftverdichtung schädliche Stopfgrenze gerät, muss eine zusätz
liche Maßnahme getroffen werden. Durch die Verwendung eines
verstellbaren Turbinenleitgitters können in einem ausreichend
großen Stellbereich unterschiedlich große Turboladergrößen si
muliert werden, so dass damit eine stufenlose Größenanpassung
des motornahen Turboladers für jede Drehzahl möglich ist. So
kann nicht nur im unteren und mittleren Drehzahlbereich durch
Verkleinerung des wirksamen Leitgitterquerschnitts (Zudrehen)
ein kleinerer Turbolader simuliert werden, sondern es ist im
oberen Drehzahlbereich auch die erforderliche Simulation eines
größeren Turboladers durch das Aufdrehen des Leitgitters mög
lich. Eine solche Anordnung hat Vorteile gegenüber einer By
passlösung und macht diese darüber hinaus überflüssig.
Vorteilhaft ist vorgesehen, neben dem üblichen Ladeluftkühler
zwischen den Turboladerverdichtern und dem Motor auch einen
Zwischenkühler zwischen den beiden Verdichtern anzuordnen. Da
durch kann ein Wirkungsgradgewinn bei der Verdichtung von zwei
Prozentpunkten erzielt werden.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungsformen sind den
weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und der Zeichnung
zu entnehmen, die in schematischer Darstellung eine Brennkraft
maschine mit zwei in Reihe angeordneten Abgasturboladern zeigt.
Die dargestellte Brennkraftmaschine 1 eines Kraftfahrzeugs ist
mit einer zweistufigen Abgasturbolader-Einrichtung versehen,
die aus zwei hintereinander angeordneten, in Reihe geschalteten
Einzelladern 2, 3 besteht. Jeder Abgasturbolader 2, 3 umfasst
jeweils eine Turbine 4, 6 im Abgasstrang 10 der Brennkraftma
schine 1 sowie einen Verdichter 5, 8 im Ansaugtrakt 9 der
Brennkraftmaschine. Die beiden Abgasturbolader 2, 3 unterschei
den sich sowohl im Hinblick auf ihre Dimension äls auch im Hin
blick auf ihren konstruktiven Aufbau. Der in erster Stufe ein
gesetzte, motorferne Abgasturbolader 2 weist eine Turbine 4 mit
Festgeometrie auf, wohingegen der in zweiter Stufe eingesetzte
Abgasturbolader 3 eine Turbine 6 mit variabler Turbinengeome
trie 7 aufweist, welche über Stellsignale einer Regel- und
Steuereinheit zwischen einer den wirksamen Turbinenquerschnitt
reduzierenden und einer den wirksamen Turbinenquerschnitt er
weiternden Stellung eingestellt werden kann. Der in zweiter
Stufe eingesetzte, motornah angeordnete Abgasturbolader 3 ist
hierbei kleiner dimensioniert und weist ein geringeres Massen
trägheitsmoment auf als der zuvor angeordnete, in erster Stufe
gelegene Abgasturbolader 2, mit der Folge, dass der kleinere
Abgasturbolader 3 schon bei gleichem Abgasgegendruck die den
Betriebsverhältnissen entsprechende Drehzahl nach kürzerer Zeit
erreicht.
Im Ansaugtrakt 9 sind jeweils stromab der Verdichter 5 bzw. 8
Ladeluftkühler 13, 14 angeordnet. Zur lastabhängigen Steuerung
des Turbinenleitgitters ist an eine Verbindung 15 zum Frisch
luft-Sammelraum gedacht. Eine Abgasrückführung 16 ist im Zusam
menhang mit der zweistufigen Aufladung ebenfalls sinnvoll, die
se muss die Stränge 9 und 10 verbinden. Zweckmäßig ist auch ein
Kühler 17 für die Abgasrückführung 16 vorgesehen.
In der befeuerten Antriebsbetriebsweise der Brennkraftmaschine
werden die in einem Abgassammler 12 gesammelten Abgase in den
Abgasstrang 10 eingeleitet, in welchem die beiden Abgasturbinen
6, 4 hintereinander liegend angeordnet sind. Das Abgas durch
strömt zunächst die kleiner dimensionierte Abgasturbine 6 mit
variabler Turbinengeometrie, anschließend erfolgt eine Durch
strömung der größeren Abgasturbine 4 mit Festgeometrie. Die
Einstellung der variablen Turbinengeometrie 7 durch Stellsigna
le der Regel- und Steuereinheit erfolgt in Abhängigkeit der
Drehzahl und des Lastzustandes der Brennkraftmaschine 1. Im Be
reich kleiner Motordrehzahlen wird die variable Turbinengeome
trie 7 der Abgasturbine 6 in eine Staustellung überführt, in
der der wirksame Turbinenquerschnitt reduziert ist und ein er
höhter Abgasgegendruck aufgebaut wird. Auf Grund des Druckge
fälles zwischen dem Turbineneinlass und dem Turbinenauslass der
Abgasturbine 6 sowie als Folge der vergleichsweise geringen
Trägheit des Laderrotors des Abgasturboladers 3 erreicht dieser
seine dem Betriebspunkt entsprechende Drehzahl in kürzerer
Zeit, wobei der zugehörige Verdichter 8 im Ansaugtrakt 9 die
angesaugte Verbrennungsluft verdichtet, welche dem Saugrohr 11
der Brennkraftmaschine 1 zugeführt wird, wodurch auch der La
derrotor des Abgasturboladers 2, der sich in jedem Motorbe
triebspunkt bereits in Drehung befindet, gegenüber einem ste
henden Rotor in kürzerer Zeit auf seine Betriebsdrehzahl bei
einem anderen Motorbetriebspunkt gebracht werden kann. Nach dem
Durchströmen des Abgasturboladers 6 wird das Abgas, welches in
der Regel noch eine Restenergie enthält, der darauffolgenden
Abgasturbine 4 mit Festgeometrie zugeführt, wodurch der Lader
rotor des Abgasturboladers 2 bereits in Drehungen versetzt wer
den kann, so dass bei höheren Drehzahlen ein schnelleres An
sprechen des größer dimensionierten Abgasturboladers 2 erreicht
werden kann.
Mit zunehmender Drehzahl wird die variable Turbinengeometrie 7
der ersten Abgasturbine 6 durch Stellsignale der Regel- und
Steuereinheit in Richtung ihrer Offenstellung versetzt, in der
der wirksame Turbinenquerschnitt der Abgasturbine 6 erweitert
ist. Die Überführung von reduzierter Stellung bzw. Schließstel
lung der variablen Turbinengeometrie 7 in Richtung der Offen
stellung wird vorteilhaft in Abhängigkeit der Motordrehzahl
stetig durchgeführt. Es kann darüber hinaus aber auch zweckmä
ßig sein, Drehzahlbereiche vorzusehen, in denen jeweils die va
riable Turbinengeometrie einen konstanten Wert einnimmt und ei
ne Positionsänderung der variablen Turbinengeometrie erst bei
einem Übertritt zu einem benachbarten Bereich stattfindet. Ge
gebenenfalls kann auch innerhalb eines Drehzahlbereiches ein
lineares oder nichtlineares Ansteigen bzw. Abnehmen des Turbi
nenwirkungsquerschnittes durch entsprechende Einstellung der
Turbinengeometrie durchgeführt werden, wobei in benachbarten
Drehzahlabschnitten ein verschieden hoher Anstieg realisiert
werden kann.
Es kann auch zweckmäßig sein, alternativ oder zusätzlich zur
Motordrehzahl ein weiteres Kriterium für die Öffnung und
Schließung der variablen Turbinengeometrie des Abgasturboladers
3 heranzuziehen. Beispielsweise kann es angezeigt sein, auch
die Motorlast zu berücksichtigen.
Die variable Turbinengeometrie kann als axial in den Turbinen
querschnitt einschiebbares Leitgitter ausgeführt sein oder aber
die Form eines radialen Leitgitters mit verstellbaren Leit
schaufeln einnehmen. Schließlich kann es auch zweckmäßig sein,
die beschriebene Vorrichtung im Motorbremsbetrieb einzusetzen.
Claims (8)
1. Brennkraftmaschine mit zwei Abgasturboladern, mit einer Ab
gasturbine mit variabler Turbinengeometrie (6) zur veränderli
chen Einstellung des wirksamen Turbinenquerschnitts und mit ei
ner Abgasturbine mit Festgeometrie (4),
dadurch gekennzeichnet,
- - dass die Abgasturbolader (2, 3) hintereinander in Reihe ge schaltet sind,
- - dass die Abgasturbine mit variabler Turbinengeometrie (6) im Abgasstrang (10) zwischen dem Zylinderauslass und der Abgas turbine mit Festgeometrie (4) angeordnet ist,
- - dass in einer Regel- und Steuereinheit in Abhängigkeit der Motordrehzahl und/oder Motorlast ein die Position der varia blen Turbinengeometrie (7) einstellendes Signal in der Weise erzeugbar ist, dass bei hoher Motordrehzahl und/oder Motor last der wirksame Turbinenquerschnitt der variablen Turbi nengeometrie (7) erhöht und bei geringer Motordrehzahl ver ringert ist.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie (7)
kleiner dimensioniert ist als der Abgasturbolader (2, 3) mit
Festgeometrie.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Regel- und Steuereinheit ein Kennfeld mit den Posi
tionen der variablen Turbinengeometrie (7) in Abhängigkeit der
Drehzahl und/oder Last abgespeichert ist.
4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen den beiden Verdichtern (5, 8) ein Ladeluftkühler
(13) angeordnet ist.
5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die variable Turbinengeometrie (7) als verstellbares Leit
gitter ausgeführt ist.
6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Abgasrückführung (16) zwischen dem Abgasstrang (10)
stromauf der Turbine mit variabler Turbinengeometrie (6) und
dem Ansaugtrakt (9) stromab des motornahen Verdichters (8) bzw.
stromab des Ladeluftkühlers (14) vorgesehen ist.
7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abgasrückführung (16) mit einem weiteren Kühler (17)
ausgerüstet ist.
8. Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit zwei Ab
gasturboladern, insbesondere Verfahren zum Betreiben einer
Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine
Abgasturbine mit variabler Turbinengeometrie (6) zur veränder
lichen Einstellung des wirksamen Turbinenquerschnitts und eine
Abgasturbine mit Festgeometrie (4) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass von den in Reihe geschalteten Abgasturboladern (2, 3) zu
erst die Abgasturbine mit variabler Turbinengeometrie (6) von
den Abgasen der Brennkraftmaschine (1) durchströmt wird und
dass mit ansteigender Motordrehzahl der wirksame Turbinenquer
schnitt der variablen Turbinengeometrie (7) erhöht und mit ab
fallender Motordrehzahl verringert wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19961610A DE19961610A1 (de) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | Brennkraftmaschine mit zwei Abgasturboladern und Verfahren hierzu |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19961610A DE19961610A1 (de) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | Brennkraftmaschine mit zwei Abgasturboladern und Verfahren hierzu |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19961610A1 true DE19961610A1 (de) | 2001-04-05 |
Family
ID=7933525
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19961610A Withdrawn DE19961610A1 (de) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | Brennkraftmaschine mit zwei Abgasturboladern und Verfahren hierzu |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19961610A1 (de) |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1505274A1 (de) * | 2003-08-05 | 2005-02-09 | MAN Steyr AG | Brennkraftmaschine mit 2-stufigem Abgasturbolader und Ladeluftkühlung zwischen Nieder- und Hochdruckverdichter |
DE102004015108A1 (de) * | 2004-03-27 | 2005-10-20 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Brennkraftmaschine mit einer Abgasrückführung |
DE10144663B4 (de) * | 2001-09-12 | 2005-11-03 | Bayerische Motoren Werke Ag | Brennkraftmaschine mit zwei Abgasturboladern mit Verdichterumgehung und Verfahren hierzu |
DE102004061023A1 (de) * | 2004-12-18 | 2006-06-22 | Bayerische Motoren Werke Ag | Schaltbare parallele, wahlweise sequentielle Aufladung für eine Brennkraftmaschine |
WO2006089653A1 (de) * | 2005-02-25 | 2006-08-31 | Daimlerchrysler Ag | Motorbremsverfahren für eine brennkraftmaschine mit zwei in reihe geschalteten abgasturboladern |
EP1717421A2 (de) | 2005-04-25 | 2006-11-02 | MAN Nutzfahrzeuge Österreich AG | Kurbelgehäuseunterteil |
US7191769B2 (en) * | 2002-03-17 | 2007-03-20 | Man Steyr Ag | Internal combustion engine having two-stage exhaust-driven supercharger and charge air cooling between low pressure and high pressure compressors |
EP1816326A1 (de) * | 2006-02-03 | 2007-08-08 | Mazda Motor Corporation | Steuerung eines Auflademotors mit Turbolader mit variabler Geometrie und elektrischem Lader |
WO2008069743A1 (en) * | 2006-12-05 | 2008-06-12 | Scania Cv Ab (Publ) | Arrangement for a supercharged combustion engine |
US8490395B2 (en) | 2004-12-14 | 2013-07-23 | Borgwarner Inc. | Turbine regulating valve system |
US8671682B2 (en) * | 2004-09-27 | 2014-03-18 | Borgwarner Inc | Multi-stage turbocharging system utilizing VTG turbine stage(s) |
DE102013021259A1 (de) | 2013-12-14 | 2015-06-18 | Daimler Ag | Aufladeeinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Aufladeeinrichtung |
AT516613A4 (de) * | 2015-05-05 | 2016-07-15 | Avl List Gmbh | Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine |
DE102015001663A1 (de) * | 2015-02-10 | 2016-08-11 | Man Diesel & Turbo Se | Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben derselben |
CN111663994A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-09-15 | 中车大连机车研究所有限公司 | 一种可调喷嘴控制方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19623970A1 (de) * | 1996-06-15 | 1997-12-18 | Daimler Benz Ag | Aufgeladener Verbrennungsmotor mit einer Abgasrückführungsleitung |
DE19719630A1 (de) * | 1997-05-09 | 1998-11-12 | Daimler Benz Ag | Verfahren zur Regelung eines aufgeladenen Verbrennungsmotors und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
DE19837978A1 (de) * | 1998-04-16 | 1999-11-04 | 3K Warner Turbosystems Gmbh | Aufgeladene Brennkraftmaschine |
-
1999
- 1999-12-21 DE DE19961610A patent/DE19961610A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19623970A1 (de) * | 1996-06-15 | 1997-12-18 | Daimler Benz Ag | Aufgeladener Verbrennungsmotor mit einer Abgasrückführungsleitung |
DE19719630A1 (de) * | 1997-05-09 | 1998-11-12 | Daimler Benz Ag | Verfahren zur Regelung eines aufgeladenen Verbrennungsmotors und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
DE19837978A1 (de) * | 1998-04-16 | 1999-11-04 | 3K Warner Turbosystems Gmbh | Aufgeladene Brennkraftmaschine |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
PFLÜGER, Frank: Die zweistufige geregelte Aufla- dung von KKK: Ein neues Aufladeverfahren für Kfz-Motoren. In: System Partners 98 (Sonderbei- lage der MTZ Motortechnische Zeitschrift, 1998, Heft 7-8), S. 68-72 * |
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10144663B4 (de) * | 2001-09-12 | 2005-11-03 | Bayerische Motoren Werke Ag | Brennkraftmaschine mit zwei Abgasturboladern mit Verdichterumgehung und Verfahren hierzu |
US7191769B2 (en) * | 2002-03-17 | 2007-03-20 | Man Steyr Ag | Internal combustion engine having two-stage exhaust-driven supercharger and charge air cooling between low pressure and high pressure compressors |
EP1505274A1 (de) * | 2003-08-05 | 2005-02-09 | MAN Steyr AG | Brennkraftmaschine mit 2-stufigem Abgasturbolader und Ladeluftkühlung zwischen Nieder- und Hochdruckverdichter |
CN1311147C (zh) * | 2003-08-05 | 2007-04-18 | 曼商用车辆奥地利股份公司 | 带有两级废气涡轮增压器和增压空气冷却的内燃机 |
DE102004015108B4 (de) * | 2004-03-27 | 2008-04-24 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Brennkraftmaschine mit einer Abgasrückführung |
DE102004015108A1 (de) * | 2004-03-27 | 2005-10-20 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Brennkraftmaschine mit einer Abgasrückführung |
US8671682B2 (en) * | 2004-09-27 | 2014-03-18 | Borgwarner Inc | Multi-stage turbocharging system utilizing VTG turbine stage(s) |
US8490395B2 (en) | 2004-12-14 | 2013-07-23 | Borgwarner Inc. | Turbine regulating valve system |
DE102004061023A1 (de) * | 2004-12-18 | 2006-06-22 | Bayerische Motoren Werke Ag | Schaltbare parallele, wahlweise sequentielle Aufladung für eine Brennkraftmaschine |
WO2006089653A1 (de) * | 2005-02-25 | 2006-08-31 | Daimlerchrysler Ag | Motorbremsverfahren für eine brennkraftmaschine mit zwei in reihe geschalteten abgasturboladern |
US7752844B2 (en) | 2005-02-25 | 2010-07-13 | Daimler Ag | Engine braking method for an internal combustion engine having two serially arranged exhaust-gas turbochargers |
EP1717421A2 (de) | 2005-04-25 | 2006-11-02 | MAN Nutzfahrzeuge Österreich AG | Kurbelgehäuseunterteil |
EP1816326A1 (de) * | 2006-02-03 | 2007-08-08 | Mazda Motor Corporation | Steuerung eines Auflademotors mit Turbolader mit variabler Geometrie und elektrischem Lader |
WO2008069743A1 (en) * | 2006-12-05 | 2008-06-12 | Scania Cv Ab (Publ) | Arrangement for a supercharged combustion engine |
DE102013021259A1 (de) | 2013-12-14 | 2015-06-18 | Daimler Ag | Aufladeeinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Aufladeeinrichtung |
DE102015001663A1 (de) * | 2015-02-10 | 2016-08-11 | Man Diesel & Turbo Se | Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben derselben |
AT516613A4 (de) * | 2015-05-05 | 2016-07-15 | Avl List Gmbh | Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine |
AT516613B1 (de) * | 2015-05-05 | 2016-07-15 | Avl List Gmbh | Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine |
DE102016107870A1 (de) | 2015-05-05 | 2016-11-10 | Avl List Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
CN111663994A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-09-15 | 中车大连机车研究所有限公司 | 一种可调喷嘴控制方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1766209B1 (de) | Brennkraftmaschine mit einem abgasturbolader | |
DE10212675B4 (de) | Abgasturbolader in einer Brennkraftmaschine | |
EP1375868A1 (de) | Motorbremseinrichtung für eine turboaufgeladene Brennkraftmaschine | |
DE10049198A1 (de) | Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine und Verfahren hierzu | |
DE102006019780A1 (de) | Abgasturbolader in einer Brennkraftmaschine | |
WO2005083244A1 (de) | Brennkraftmaschine mit zwei abgasturboladern | |
DE19929946C2 (de) | Abgasturbolader zur Einstellung der Verbrennungsluftmenge für eine Brennkraftmaschine | |
DE19961610A1 (de) | Brennkraftmaschine mit zwei Abgasturboladern und Verfahren hierzu | |
WO2002027164A1 (de) | Abgasturbolader, aufgeladene brennkraftmaschine und verfahren hierzu | |
WO2010121684A1 (de) | Verbrennungskraftmaschine sowie verfahren zum betreiben einer verbrennungskraftmaschine | |
DE102006011188A1 (de) | Zweistufige Abgasturboaufladung für eine Brennkraftmaschine | |
EP0735253A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Registeraufladung einer Brennkraftmaschine | |
DE102014216820A1 (de) | Aufgeladene Brennkraftmaschine mit in Reihe angeordneten Abgasturboladern und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine | |
DE102015216105A1 (de) | Verfahren zur Regelung des Ladedrucks einer aufgeladenen Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Verdichtern und Brennkraftmaschine zur Durchführung eines derartigen Verfahrens | |
DE3439999C1 (de) | Viertakt-Brennkraftmaschine mit zwei Abgasturboladern | |
DE102011120167A1 (de) | Verdichter für einen Abgasturbolader,insbesondere eines Kraftwagens | |
EP1673525B1 (de) | Verdichter im ansaugtrakt einer brennkraftmaschine | |
DE102006014934A1 (de) | Brennkraftmaschine mit zwei in Reihe geschalteten Abgasturboladern | |
DE102014221331A1 (de) | Verfahren zum Betreiben einer aufgeladenen Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine zur Durchführung eines derartigen Verfahrens umfassend eine variable Turbine | |
DE29723421U1 (de) | Aufladeeinrichtung eines Verbrennungsmotors | |
DE102014218345A1 (de) | Aufgeladene Brennkraftmaschine mit in Reihe angeordneten Abgasturboladern | |
DE102005032002A1 (de) | Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader | |
DE10352712A1 (de) | Mehrstufige Luftversorgungseinrichtung mit Zweistrom-Maschine | |
DE102011120337A1 (de) | Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für einen Kraftwagen | |
DE2948859A1 (de) | Mittels einer gasdynamischen druckwellenmaschine aufgeladene brennkraftmaschine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAV | Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1 | ||
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8130 | Withdrawal |