DE3145835A1 - Method for the operation of the exhaust gas turbocharger of a piston internal combustion engine and piston internal combustion engine - Google Patents

Method for the operation of the exhaust gas turbocharger of a piston internal combustion engine and piston internal combustion engine

Info

Publication number
DE3145835A1
DE3145835A1 DE19813145835 DE3145835A DE3145835A1 DE 3145835 A1 DE3145835 A1 DE 3145835A1 DE 19813145835 DE19813145835 DE 19813145835 DE 3145835 A DE3145835 A DE 3145835A DE 3145835 A1 DE3145835 A1 DE 3145835A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
exhaust gas
turbine
gas turbine
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Withdrawn
Application number
DE19813145835
Other languages
German (de)
Inventor
Michael G. Dipl.-Ing. May (ETH), 1180 Rolle
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.)
MATARO CO Ltd
Original Assignee
MATARO CO Ltd
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 MATARO CO Ltd filed Critical MATARO CO Ltd
Priority to DE19813145835 priority Critical patent/DE3145835A1/en
Publication of DE3145835A1 publication Critical patent/DE3145835A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F02B37/02Gas passages between engine outlet and pump drive, e.g. reservoirs
    • F02B37/025Multiple scrolls or multiple gas passages guiding the gas to the pump drive
    • 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
    • F02B37/02Gas passages between engine outlet and pump drive, 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
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/22Control of the pumps by varying cross-section of exhaust passages or air passages, e.g. by throttling turbine inlets or outlets or by varying effective number of guide conduits
    • 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)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

Method for the operation of a multiple flow exhaust gas turbine of an exhaust turbocharger of a piston internal combustion engine having a plurality of cylinders, preferably at least four cylinders. In order to increase the range in the variation of the mass flow flowing through the exhaust gas turbine it is proposed that the exhaust gas turbine be operated in pulsed mode in a lower output range of the internal combustion engine and in banked-pressure mode in an upper output range.

Description

Verfahren zum Betreiben des Abgasturboladers einerMethod for operating the exhaust gas turbocharger a

Kolben-Brennkraftmaschine und Kolben-Brennkraftmaschine.Piston internal combustion engine and piston internal combustion engine.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Kolben-Brennkraftmaschine zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method according to the preamble of the claim 1 and a piston internal combustion engine for carrying out this method.

Die Erfindung bezieht sich bevorzugt auf das Betreiben der Abgasturbolader von Kolben-Brennkraftmaschinen, die dem Antrieb von Land-, Luft- und Wasserfahrzeugen dienen. Ein besonders bevorzugtes Anwendungsgebiet sind Brennkraftmaschinen für Personenkraftwagen und Lastkraftwagen. Bei der Brennkraftmaschine kann es sich um eine fremdgezündete Brennkraftmaschine oder um eine selbstzündende Brennkraftmaschine handeln, bevorzugt um Ottomotoren, Dieselmotoren oder Glühkopfmotoren und ferner bevorzugt um Viertakt-Brennkraftmaschinen. Die Erfindung kann jedoch auch in Verbindung mit Zweitakt-Brennkraftmaschinen vorgesehen werden.The invention preferably relates to the operation of the exhaust gas turbocharger of piston internal combustion engines that drive land, air and water vehicles to serve. A particularly preferred area of application are internal combustion engines for Passenger cars and trucks. The internal combustion engine can be an externally ignited internal combustion engine or a compression ignition internal combustion engine act, preferably to gasoline engines, diesel engines or hot-head engines and further preferably around four-stroke internal combustion engines. However, the invention can also be used in conjunction be provided with two-stroke internal combustion engines.

Es sind zwei unterschiedliche Arten zum Betreiben der Abgasturbine eines Abgasturboladers bekannt, nämlich der Stoßbetrieb und der Staubetrieb. Beim Stoßbetrieb einer mehrflutigen Abgasturbine werden jedem Flutungskanal die Abgase aus einem oder mehreren, nur ihm zugeordneten Zylindern über kurze, enge Abgasleitungen zugeführt, wobei die Zylinder so ausgewählt sind, daß die bei den einzelnen Ausstoßtakten aus dem oder den betreffenden Zylindern ausgestoßenen Abgase sich noch in auf das Turbinenrad einwirkenden starken Druckstößen auswirken können, so daß ein Teil der kinetischen Energie der Abgase durch Entstehen starker Druckstöße gewonnen wird.There are two different ways of operating the exhaust turbine an exhaust gas turbocharger known, namely the burst mode and the accumulation mode. At the In burst operation of a multi-flow exhaust gas turbine, the exhaust gases are removed from each flooding channel from one or more cylinders assigned only to him via short, narrow exhaust pipes supplied, the cylinders being selected so that those in the individual exhaust strokes exhaust gases emitted from the cylinder or cylinders concerned are still in the Turbine wheel acting strong pressure surges can affect so that part of the kinetic energy of the exhaust gases is obtained through the creation of strong pressure surges.

Beim herkömmlichen Staubetrieb sind die Abgaslei-Beim herkömmlichen Staubetrieb sind dagegen tungen aller Zylinder der Brennkraftmaschine an eine gemeinsame große Sanirnelleitung angeschlossen, so daß die in ihr aufgestauten Abgase mit im wesentlichen gleichmäßigem Druck das Turbinenrad beaufschlagen. Beim Staubetrieb geht jedoch die kinetische Energie der Abgase ziemlich verloren. Bei den bekannten Abgas- turboladern, insbesondere bei solchen für den Antrieb von Fahrzeugen mit stark wechselnder Last dienenden Brennkraftmaschinen ist es ein Problem, daß der die Abgasturbine zu ihrem Antrieb durchströmende Massenstrom des Abgases, d. h.die die Abgas turbine durchströmende Abgasmusse/Zeit in Bereichen guten Wirkungsgrades der Abgasturboauf ladung geringere Veränderungen erlaubt, als der im gesamten Leistungsbereich der Brennkraftmaschine auftretenden Änderung dieses Massenstromes entsprechen würde. Man hat deshalb vielfach die Abgasturbine so ausgelegt, daß der Abgasturbolader bei Vollast der Brennkraftmaschine bei relativ niedrigen Drehzahlen der Brennkraftmaschine günstige Erhöhung des mittleren Arbeitsdruckes - nachfolgend Mitteldruck genannt -ergibt, doch ist es dann notwendig oder zweckmäßig, den bei höheren Drehzahlen bei Vollast der Brennkraftmaschine anfallenden wesentlich yößren Abgas-Massenstrom nur zum Teil der Abgasturbine zuzuleiten und zum anderen Teil an der Abgasturbine vorbei über ein sogenanntes Wastegate, also über eine Bypass-oder Umgehungsleitung abzublasen. Hierdurch entstehen jedoch im Bereich höherer Leistungen Leistungsverluste, die sich u. a. in höherem spezifischen Treibstoffverbrauch auswirken, was unerwünscht ist.In the case of conventional accumulation operations, the exhaust gas lines are in the conventional Accumulation, however, are lines of all cylinders of the internal combustion engine to a common one large sanitary line connected, so that the exhaust gases pent up in it with im Apply substantially uniform pressure to the turbine wheel. During accumulation operation however, the kinetic energy of the exhaust gases is quite lost. With the known Exhaust- turbochargers, especially those for driving It is a problem for vehicles with internal combustion engines that vary greatly in load that the mass flow of the exhaust gas flowing through the exhaust gas turbine to drive it, d. i.e. the exhaust gas flow rate / time flowing through the exhaust gas turbine in areas of good efficiency the exhaust gas turbocharging allows fewer changes than that in the entire power range the internal combustion engine would correspond to the change in this mass flow. The exhaust gas turbine has therefore often been designed in such a way that the exhaust gas turbocharger at full load of the internal combustion engine at relatively low engine speeds favorable increase in the mean working pressure - hereinafter referred to as mean pressure - gives, but it is then necessary or expedient to use the higher speeds when the internal combustion engine is at full load, the significantly different exhaust gas mass flow occurs only partially to be fed to the exhaust gas turbine and the other part to the exhaust gas turbine past via a so-called wastegate, i.e. via a bypass or bypass line blow off. However, this results in performance losses in the area of higher performance, which inter alia in higher specific fuel consumption, which is undesirable is.

Wenn man dagegen die Abgasturbine auf günstige Erhöhung des Mitteldruckes der Brennkraftmaschine bei Vollast bei hohen Drehzahlen auslegt, wird die Abgasturboaufladung bei niedrigen Drehzahlen nahezu unwirksam. Unter Vollast der Brennkraftmaschine ist verstanden, daß die Leistungssteuervorrichtung der Brennkraftmaschine auf maximale Leistung eingestellt ist, gleichgültig, wie groß die momentane Drehzahl der Brennkraftmaschine ist. Unter Mitteldruck ist also der sogenannte mittlere Arbeitsdruck(auch effektiver mittlerer Kolbendruck genannt) verstanden. Dies ist der innerhalb eines Arbeitsspieles eines Zylinders auf dessen Kolben gleichbleibend wirkend gedachte Druck.If, on the other hand, the exhaust gas turbine is set to a favorable increase in the mean pressure the internal combustion engine is designed at full load at high speeds, the exhaust gas turbocharging almost ineffective at low speeds. Under full load of the internal combustion engine it is understood that the power control device of the internal combustion engine is at maximum Power is set, regardless of how large the current speed of the internal combustion engine is. Is under medium pressure so the so-called mean working pressure (also called effective mean piston pressure). This is the one within Working cycle of a cylinder intended to act consistently on its piston Pressure.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art zu schaffen, bei welchem der Abgasturbolader in einem größeren Leistungsbereich der Brennkraftmaschine diese wirkungsvoll und mit gutem Gesamtwirkungsgrad aufladen kann, insbesondere der die Abgas turbine durchströmende Massenstrom des Abgases sich bei guten Wirkungsgraden der Brennkraftmaschine in größeren Grenzen als bisher ändern kann.It is therefore an object of the invention to provide a method as described in the preamble of claim 1 to create said type, in which the exhaust gas turbocharger in one larger power range of the internal combustion engine this effectively and with good Can charge overall efficiency, especially the turbine flowing through the exhaust gas The mass flow of the exhaust gas is in larger limits than before.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das in Anspruch 1 angegebene Verfahren gelöst.According to the invention, this object is achieved by what is stated in claim 1 Procedure solved.

Dieses erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht den die Abgasturbine durchströmenden Massenstrom des Abgases in größeren Grenzen bei guten Wirkungsgraden der Brennkraftmaschine zu verändern als bisher, so daß meist auf ein Wastegate verzichtet werden kann und dennoch die Brennkraftmaschine über praktisch ihren gesamten Lastbereich oder zumindest über einen größeren Lastbereich als bisher mit guten Wirkungsgraden wirksam aufgeladen werden kann, so daß ihr Leistungskennfeld durch die einfachen Maßnahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens verbessert wird.This method according to the invention enables the exhaust gas turbine mass flow of the exhaust gas flowing through within larger limits with good efficiencies to change the internal combustion engine than before, so that a wastegate is usually dispensed with can be and yet the internal combustion engine over practically its entire load range or at least over a larger load range than before with good efficiencies can be effectively charged, so that their performance map through the simple Measures of the method according to the invention is improved.

Dieses erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auf baulich einfache Weise kostengünstig durchführen und eignet sich auch dazu, daß schon vorhandene Kolbenbrennkraftm.lschinen nachträglich mit relativ geringen stc auf cis ei-L-indungsgemäße Verfahren umgerüstet werden könnun.This method according to the invention can be structurally simple Carry out inexpensive and is also suitable for the fact that already existing piston combustion engines retrofitted with relatively low stc to cis ei-L-ind according procedures can be.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt also günstige Aufladung und damit günstige Betriebszustände der Brennkraftmaschine in einem großen Lastbereich, vorzugsweise im gesamten Lastbereich dadurch zu erreichen, indem die Abgas turbine in einem unteren Leistungsbereich der Brennkraftmaschine im Stoßbetrieb und in einem oberen, vorzugsweise bis zur Maximalleistung reichenden Leistungsbereich im Staubetrieb und innerhalb des dazwischenliegenden Leistungsbereichs vom Stoßbetrieb auf den Staubetrieb und wieder zurück auf den Stoßbetrieb übergegangen wird. Dieser Übergang kann vorzugsweise durch Steuerung in Abhängigkeit mindestens eines Betriebsparameters der Brennkraftmaschine, wie z. B. des Ladedruckesdes durch die Abgasturbine angetriebenen Verdichters des Abgasturboladers, des Abgasdruckes stromaufwärts dergturbine, der Drehzahl des Abgasstromaufwärts der Drehzahl des Abgasturboladers, der Stellung der Drehzahl- und/oder Leistungssteuervorrichtung der Brennkraftmaschine oder dergleichen vorgenommen werden.The method according to the invention thus allows favorable charging and thus favorable operating states of the internal combustion engine in a large load range, preferably achieved in the entire load range by using the exhaust gas turbine in a lower power range of the internal combustion engine in burst mode and in one upper, preferably reaching up to the maximum output power range in accumulation mode and within the intermediate performance range from burst operation to Accumulation mode and back to the burst mode is switched over. This transition can preferably be controlled as a function of at least one operating parameter the internal combustion engine, such. B. the boost pressure of the driven by the exhaust gas turbine Compressor of the exhaust gas turbocharger, the exhaust gas pressure upstream of the turbine, the Speed of the exhaust gas upstream of the speed of the exhaust gas turbocharger, the position the speed and / or power control device of the internal combustion engine or the like be made.

Es ist jedoch auch denkbar, den Übergang vom Stoßbetrieb auf den Staubetrieb und wieder zurück durch Regeln vorzunehmen, bspw. derart, daß ein in Abhängigkeit mindestens eines Betriebspar-metrs der Brennkraftmaschine geführter Sollwert für die Größe der Oberströmöffnung in der Zwischenwand zwischen zwei Flutungskanälen vorgegeben und die Größe der Überströmöffnung gemäß diesem Sollwert geregelt wird.However, it is also conceivable to switch from burst operation to accumulation operation and back again through rules, for example in such a way that a dependent at least one operating parameter of the internal combustion engine controlled setpoint for the size of the overflow opening in the partition between two flooding channels specified and the size of the overflow opening is controlled according to this setpoint.

In manchen Fällen kann auch vorgesehen werden, daß der Übergang von Stoßbetrieb auf Staubetrieb und wieder zurück durch die Bedienungsperson der betreffenden Brennkraftmaschine von Hand vorgenommen wird, was insbesondere bei stationären Brennkraftmaschinen mit selten wechselnder Last denkbar ist. Zumindest bei Brennkraftmaschinen für Kraftfahrzeuge ist es jedoch besser, diesen Übergang selbsttätig in Abhängigkeit mindestens eines Betriebsparameters der Brennkraftmachine durchzuführen. Zur Durchführung des erfinduiysyemäßen Verfahrens kann zweckmäßig eine Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 8 vorgesehen sein. Diese Maßnahmen zur Umstellung zwischen Stoßbetrieb und Staubetrieb der Abgas turbine lassen sich baulich einfach und kostengünstig durchführen.In some cases it can also be provided that the transition from Burst operation to jam operation and back again by the operator of the person concerned Internal combustion engine is made by hand, which is especially true for stationary internal combustion engines with seldom changing load is conceivable. At least in the case of internal combustion engines for motor vehicles however, it is better to make this transition automatically depending on at least one Perform operating parameters of the internal combustion engine. To carry out the according to the invention An internal combustion engine according to claim 8 can expediently be provided for the method. These measures to switch between burst operation and accumulation operation of the exhaust turbine can be carried out structurally simply and inexpensively.

Bevorzugt kann die vorzugsweise einstufige Abgasturbine eine einwärts beaufschlagte Radialturbine sein. Doch ist es auch möglich, die Abgasturbine als Axialturbine auszubilden. Die Austrittsöffnungen der Flutungskanäle können bei einer einwärts Turblnenrad Radialturbine, d. h. einer Abgasturbine mit radialem / (Laufrad), das vom Abgas von seinem Außenumfang aus nach innen durchströmt wird, in Achsrichtung des Tu-binenrades nebeneinander angeordnet sein und jedem Flutungskanal ist dann ein eigener, gegenüber dem Umfang des Turbinenrades im Turbinengehäuse angeordneter Spiralkanal nachgeschaltet, wobei benachbarte Spiralkanäle durch eine Zwischenwand getrennt sind und sich jeder Spiralkanal vorzugsweise über nahezu 360"erstrecken kann. Es ist jedoch auch möglich, daß die Flutungskanäle unterschiedlichen Segmenten des das Turbinerradenthaltenden Turbinengehäusebereiches zugeordnet sind, was sowohl bei einer Radial- als auch bei einer Axialturbine möglich ist. In diesem Fall sind die Austriffsöfnungen de Flutungskanäle in Umfangsrichtung des das Turbinenrad enthaltenden Gehäuses winkelversetzt zueinander angeordnet.The preferably single-stage exhaust gas turbine can preferably be one inward be loaded radial turbine. But it is also possible to use the exhaust gas turbine as a Train axial turbine. The outlet openings of the flooding channels can with a inward turbine wheel radial turbine, d. H. an exhaust gas turbine with radial / (impeller), through which the exhaust gas flows inwards from its outer circumference, in the axial direction of the Tu-binenrades be arranged side by side and each flooding channel is then a separate one, arranged opposite the circumference of the turbine wheel in the turbine housing Downstream spiral channel, with adjacent spiral channels through a partition are separated and each spiral channel preferably extends nearly 360 " can. However, it is also possible for the flooding channels to have different segments of the turbine housing area containing the turbine wheel are assigned, which is both possible with a radial as well as with an axial turbine is. In this case, the discharge openings are de flooding channels in the circumferential direction of the the housing containing the turbine wheel arranged at an angle to one another.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 A eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 1B einen vergrößerten Teilschnitt aus Fig. 1A Fig. 2 einen tctnlii durch Fig. 1, gesehen entlang der Schnittlinie 2-2, Fig. 3 Beispiele von Vollast - ASitteldruckkennlinien von Brennkraftmaschinen, Fig. 4 u.5 je ein weiteres Ausführungsbeispiel von Organen zum Umstellen einer Abgasturbine von Staubetrieb auf Stoßbetrieb und zurück.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. The figures show: FIG. 1A a schematic representation of an internal combustion engine with a Exhaust gas turbocharger, according to an exemplary embodiment of the invention, FIG. 1B is an enlarged Partial section from FIG. 1A, FIG. 2, a tctnlii through FIG. 1, seen along the section line 2-2, Fig. 3 examples of full load - A medium pressure characteristics of internal combustion engines, 4 and 5 each show a further exemplary embodiment of organs for converting an exhaust gas turbine from accumulation mode to burst mode and back.

In Fig.1A ist eine sechs Zylinder 11 aufweisende Viertakt-Otto-Brennkraftmaschine 10 schematisch dargestellt, bei der es sich um eine Hubkolben-oder auch um eine Drehkolben-Brennkraftmaschine handeln kann. Jeweils drei Zylinder 11 des Motorblocks sind über kurze Abgasleitungen 13 an je eine als Flutungskanal 14 bzw. 14' bezeichnete Sammelleitung angeschlossen. Die beiden Flutungskanäle 14,14' sina zu einer Doppelleitung 9 verbunden und an die beiden Abgaseinlässe 15, 15' einer zweiflutigen, als einwärts beaufschlagte Radialturbine auebildete Abgasturbine 16 eines Abgasturboladers 17 angeschlossen. Auf der Welle des Turbinenrades 18 der Absturbine 16 ist auch das Laufrad des Verdichters 19 des Abgasturboladers 17 angeordnet. Der Verdichter 19 saugt durch den eine der Leistungssteuerung der Brennkraftniaschine 10 dienende Drosselklappe 20 enthaltenden Lufteinlaßstutzen 21 Luft an und fördert diese "Ladeluft" über ein Leitungssystem 22 zu den Einlässen der Zylinder 11. Dieser Luft kann in üblicher Weise schon außerhalb der Verbrennungsräume der Zylinder 11 Treibstoff beigemischt werden, beispielsweise durch Einspritzen in das Rohr 23 oder mittels Vergaser oder der Treibstoff kann auch erst in den Verbrennungsräumen in die Luft eingespritzt werden. Die Ladeluft kann gegebenenfalls mittels eines Ladeluftkühlers gekühlt werden und es können auch eine oder mehrere ventilgesteuerte luftseitige Abzweigungen 26 vorgesehen sein.In Figure 1A is a six cylinder 11 having four-stroke Otto internal combustion engine 10 shown schematically, which is a reciprocating piston or a Rotary piston internal combustion engine can act. Three cylinders 11 each of the engine block are via short exhaust pipes 13 to one each designated as a flooding channel 14 and 14 ' Manifold connected. The two flooding channels 14,14 'sina to form a double line 9 and connected to the two exhaust gas inlets 15, 15 'of a double-flow, as inwardly acted upon radial turbine formed exhaust gas turbine 16 of an exhaust gas turbocharger 17 connected. On the shaft of the turbine wheel 18 of the turbine 16 is also the impeller of the compressor 19 of the exhaust gas turbocharger 17 is arranged. The compressor 19 sucks through the one serving to control the power of the internal combustion engine 10 Throttle valve 20 containing air inlet port 21 air and promotes this "charge air" Via a line system 22 to the inlets of the cylinders 11. This air can in Usually already outside the combustion chambers of the cylinders 11 fuel are admixed, for example by injection into the tube 23 or by means of The carburetor or the fuel can also only be released into the air in the combustion chambers be injected. The charge air can optionally by means of a charge air cooler be cooled and one or more valve-controlled air-side Branches 26 may be provided.

In diesem Ausführungsbeispiel ist die Abgasturbine 16 dadurch zweiflutig ausgebildet, indem umfangsseitig ihres lurDinenrlcles 18 zwei durch eine Zwischenwand 29 getrennte Spiralkanäle 24, 24' angeordnet sind, die sich parallel zueinander jeweils über nahezu 3600 des Umfanges des Turbinenrades erstrecken. An den Einlaß des Spiralkanales 24 ist der Auslaß des Flutungskanales 14 und an den Einlaß des anderen Spiralkanales 24' ist der Auslaß des Flutungskanales 14' angeschlossen. Auch andere zweiflutige Ausbildung der Abgasturbine ist in nicht dargestellter Weise möglich.In this exemplary embodiment, the exhaust gas turbine 16 is therefore double-flow formed by the circumferential side of their lurDinenrlcles 18 two by a partition 29 separate spiral channels 24, 24 'are arranged, which are parallel to each other each extending over almost 3600 of the circumference of the turbine wheel. At the inlet of the spiral channel 24 is the outlet of the flooding channel 14 and to the inlet of the The outlet of the flooding channel 14 'is connected to the other spiral channel 24'. Another double-flow design of the exhaust gas turbine is also not shown possible.

So können die beiden Spiralkanäle bei einer nicht dargestellten Ausführungsform sich nur jeweils über nahezu 1800 des Umfanges des Turbinenrades erstrecken und zueinander um ungefähr 1800 winkelversetzt angeordnet sein, so daß dann das Abgas in jedem dieser beiden Spiralkanäle das Turbinenrad auf seiner vollen Breite beaufschlagen kann, wogegen in dem in Fig. 1 gezeichneten Ausführungsbeispiel jeder Spiralkanal 24, 24' nur die eine Querhälfte des Turbinenrades 18 übergreift. An den Auslaß der Abgasturbine ist ein Auspuffrohr 25 angeschlossen.Thus, in an embodiment not shown, the two spiral channels each extend only over almost 1800 of the circumference of the turbine wheel and to each other be arranged angularly offset by about 1800, so that then the exhaust gas in each these two spiral channels act on the turbine wheel over its full width can, whereas in the embodiment shown in Fig. 1, each spiral channel 24, 24 'only overlaps one transverse half of the turbine wheel 18. At the outlet of the An exhaust pipe 25 is connected to the exhaust gas turbine.

Die beiden Flutungskanäle 14, 14' verlaufen zueinander parallel, haben ungefähr rechteckförmige Querschnitte und sind durch eine schmale Zwischenwand 29 getrennt.The two flooding channels 14, 14 'run parallel to one another approximately rectangular cross-sections and are separated by a narrow partition 29 separated.

Die an den einzelnen Flutungskanal 14 bzw. 14' angeschlossenen drei Zylinder 11 haben einen Zündabstand von Je 240° Kurbelwinkel der Brennkraftmaschine. Im weiteren sei das bei einem einzelnen Ausstoßtakt aus einem Zylinder 11 ausgestoßene Abgas als Abgaspaket bezeichnet. Jedes Abgaspaket verursacht einen starken Druckstoß und die in jedem Flutungskanal 14 bzw. 14' auftretenden Druckstöße haben bei konstanter Drehzahl der Brennkraftmaschine konstante zeitliche Abstände voneinander. Die in den beiden Flutungkanälen 14, 14' auftretenden Druckstoßfolgen sind zueinander um 1200 Kurbelwinkel der Brennkraftmaschine 10 phasenverschoben.The three connected to the individual flooding channel 14 or 14 ' Cylinders 11 have an ignition interval of 240 ° crank angle of the internal combustion engine. In the following, let that be ejected from a cylinder 11 in a single exhaust stroke Exhaust gas referred to as an exhaust package. Every exhaust package causes a strong pressure surge and the pressure surges occurring in each flooding channel 14 and 14 'have a constant Speed of the internal combustion engine constant time intervals from one another. In the the two flooding channels 14, 14 'occurring pressure surge sequences are relative to each other 1200 crank angle of the internal combustion engine 10 out of phase.

Stromaufwärts der beiden Einlaßötfnungen 15, 15' des Abgasturbinengehäuses ist nahe dieser Einlaßöffnungen 15, 15' in der die beiden Flutungskanäle 14, 14' trennenden Zwischenwand 29 eine Überströmöffnung 30 angeordnet, deren lichter Querschnitt vorzugsweise 30 bis 100 % des lichten Querschnittes eines der beiden Flutungskanäle 14 bzw. 14' beträgt. Beide Flutungskanäle 14, 14' haben gleiche Querschnitte. Diese überströmöffnung 30 kann mittels eines durch eine Stellvorrichtung 31 betätigbaren Absperrventiles 32 abge- sperrt und vollständig geöffnet werden, indem sein Ventilteller 32' bis in eine Nische der einen Seitenwand des Flutungskanales 14' in die strichpunktierte Stellung zurückgezogen werden kann. Der Schaft 33 dieses Absperrventiles 32 ist geradegeführt gelagert und ragt durch die ihn lagernde Öffnung der Außenwandung des Flutungskanales 14' in eine Steuerkammer 34 hinein, die durch eine Membran 35 in zwei Teilkammern 36, 37 unterteilt ist. Der Schaft 33 ist an der Membran 35 befestigt, so daß das Absperrventil 32 durch die Membran 35 zwischen der dargestellten voll ausgezogenen Absperrstellung und der strichpunktiert angedeuteten maximalen offenstellung hin und her bewegt werden kann. Die Membran 35 ist durch eine Druckfeder 38 in Richtung auf die Absperrstellung des Absperrventiles 32 federbelastet. Die Teilkammer 36 kommuniziert über einen der Wandung des Flutungskanales 14' ausmündendan Leitung 39 mit dem Flutungskanal 14', so/der im Flutungskanal 14' herrschende Druck in die Teilkammer 36 übertragen 39 wird. In dieser Leitung/ist eine von Hand einstellbare Drosselschraube 40 angeordnet. Die andere Teilkammer 37 ist über eine Leitung 41 an das Rohr 23 angeschlossen, so daß in sie der im Rohr 23 vorliegende Ladedruck übertragen wird. Auch in dieser Leitung 41 ist eine manuell einstellbare Drosselschraube 42 angeordnet. Wenn die Drosselschraube 42 die Leitung 41 absperrt, hat der Ladedruck keinen Einfluß auf das Absperrventil 32. In diesem Falle öffnet das Absperrventil 32, wenn ein vorbestimmter, durch die Feder 38 bestimmter Druck im Flutungskanal 14' überschritten wird, beispielsweise 0,4 bar Überdruck0 Wenn die Drosselschraube 40 dagegen die Leitung 39 absperrt und die Drosselschraube 42 geöffnet wird, dann öffnet das Absperrventil 32,wenn derUx1teruruck im Rohr 23 einen vorbestimmten Wert unterschreitet, beispielsweise 700 millibar. Wenn bcideDrosselschrauben 40, 42 geöffnet sind, dann wirkt auf die Membran 35 die Differenz des Druckes im Flutungskanal 14' und des Druckes im Rohr 23 ein und es wird dann das Absperrventil 32 in Abhängigkeit dieses Differenzdruckes geöffnet und abgesperrt. Das Öffnen und Absperren des Absperrventiles kann gegebenenfalls auch in Abhängigkeit anderer oder zusätzlicher Betriebsparameter stattfinden und es kann gegebenenfalls auch vorgesehen 32 sein, die Bewegung des Ventiles/zu dämpfen, was beispielsweise durch Einstellung der Drossel schrauben 40,42 in starke Drosselstellungen erfolgen kann.Upstream of the two inlet openings 15, 15 'of the exhaust gas turbine casing is near these inlet openings 15, 15 'in which the two flooding channels 14, 14' separating partition 29 arranged an overflow opening 30, the clear cross section preferably 30 to 100% of the clear cross section of one of the two flooding channels 14 and 14 'respectively. Both flooding channels 14, 14 'have the same cross-sections. These Overflow opening 30 can be actuated by means of an actuating device 31 Shut-off valve 32 locked and fully opened, by its valve disk 32 'into a niche of one side wall of the flooding channel 14 'can be withdrawn into the dot-dash position. The shaft 33 of this Shut-off valve 32 is supported in a straight line and protrudes through the opening which supports it the outer wall of the flooding channel 14 'into a control chamber 34, which through a membrane 35 is divided into two sub-chambers 36, 37. The shaft 33 is on the membrane 35 attached so that the shut-off valve 32 through the membrane 35 between the illustrated fully extended shut-off position and the one indicated by dash-dotted lines maximum open position can be moved back and forth. The membrane 35 is through a compression spring 38 spring-loaded in the direction of the shut-off position of the shut-off valve 32. The sub-chamber 36 communicates via one of the walls of the flooding channel 14 'opening out to it Line 39 with the flooding channel 14 ', so / the pressure prevailing in the flooding channel 14' is transferred 39 into the sub-chamber 36. In this line / there is a manually adjustable one Throttle screw 40 arranged. The other sub-chamber 37 is via a line 41 connected to the pipe 23, so that the present in the pipe 23 boost pressure in them is transmitted. Also in this line 41 is a manually adjustable throttle screw 42 arranged. When the throttle screw 42 shuts off the line 41, the boost pressure is high no influence on the shut-off valve 32. In this case, the shut-off valve opens 32 when a predetermined pressure determined by the spring 38 in the flooding channel 14 'is exceeded, for example 0.4 bar overpressure 0 If the Throttle screw 40, on the other hand, shuts off the line 39 and the throttle screw 42 is opened, then opens the shut-off valve 32 when the Ux1terreuck in the pipe 23 a predetermined value falls below, for example 700 millibars. When bcide throttle screws 40, 42 open are, then acts on the membrane 35 the difference in pressure in the flooding channel 14 ' and the pressure in the pipe 23 and it is then the shut-off valve 32 in dependence this differential pressure opened and shut off. Opening and shutting off the shut-off valve may also be dependent on other or additional operating parameters take place and it can optionally also be provided Be 32, the movement of the valve / to dampen, for example by adjusting the throttle screws 40,42 can be done in strong throttle positions.

Solange das Absperrventil 32 die Überströmöffnung 30 absperrt, sind die beiden Flutungskanäle 14,14' vollständig gegeneinander getrennt und die Abgasturbine 16 arbeitet im Stoßbetrieb. Der Druckverlauf in jedem der beiden Flutungskanäle 14,141 bei Stoßbetrieb besteht in bekannter Weise im wesentlichten aus Druckstoßfolgen. Die Druckstöße treten im einzelnen Flutungskanal im Takt von 240° Kurbelwinkel der Brennkraftmaschine 10 auf. Diese Druckstoßfolgen in den beiden Flutungskanälen 14, 14' sind zueinander um 1200 Kurbelwinkel phasenverschoben und setzen auch in beträchtlichem Umfange kinetische Energie der Abgaspakete in Antriebsdrehmomente des Turbinenrades 18 um. Dieser darüber Stoßbetrieb findet im unteren und auch noch in einem liegenden Leistungsbereictl der BrennKraftmaschine 10 statt und bei weiter ansteigender Leistung wird das Absperrventil 32 selbsttätig geöffnet (Fig.1B) und mit zunehmendem öffnen können sich die Druckstöße in den beiden Flutungskanälen 14, 14' durch die Uberströmöffnung 30 hindurch immer weitgehender ausgleichen und es findet so ein stetiger Übergang vom Stoßbetrieb auf Staubetrieb der Abgasturbine 16 statt, so daß in einem höheren Leistungsbereich, der bis zur maximalen Leistung der Brennkraftmaschine 10 reicht, die Abgasturbine im Staubetrieb betrieben wird.As long as the shut-off valve 32 shuts off the overflow opening 30, are the two flooding channels 14, 14 'completely separated from one another and the exhaust gas turbine 16 works in burst mode. The pressure curve in each of the two flooding channels 14,141 in burst operation consists in a known manner essentially of pressure surge sequences. The pressure surges occur in the individual flooding channel in a cycle of 240 ° crank angle Internal combustion engine 10 on. These pressure surge sequences in the two flooding channels 14, 14 'are out of phase with one another by 1200 crank angles and also set in considerable amounts Amount of kinetic energy of the exhaust gas packages in drive torques of the turbine wheel 18 um. This abrupt operation takes place in the lower one and also in a lying one Power range of the internal combustion engine 10 instead and with further increasing power the shut-off valve 32 is automatically opened (Fig.1B) and open with increasing the pressure surges in the two flooding ducts 14, 14 'can spread through the overflow opening 30 more and more equalize and there is a steady transition from burst operation to accumulation operation of the exhaust gas turbine 16 instead, so that in a higher Power range that extends up to the maximum power of the internal combustion engine 10, the Exhaust turbine is operated in accumulation mode.

Durch diesen Übergang vom Stoßbetrieb auf Staubetrieb wird verhindert, daß im höheren Leistungsbereich der Druck in den Flutungskanälen 14,14' störend stark ansteigt, da die Abgasturbine 16 den in diesem höheren Leistungsbereich höheren Massenim Staubetrieb strom des Abgases/ohne störend starken Druckanstieg in den Flutungskanälen 14, 14' aufnimmt. Anhand der Figur 3 seien hierzu noch nähere Ausführunen gemacht.This transition from burst operation to accumulation operation prevents that in the higher power range the pressure in the flooding channels 14, 14 'is disturbing increases sharply, since the exhaust gas turbine 16 is higher in this higher power range Mass in the accumulation flow of the exhaust gas / without a disruptive strong pressure increase in the Flooding channels 14, 14 'receives. On the basis of FIG. 3, further details are given in this regard made.

In dem Diagramm nach Figur 3 bedeutet die Abszisse die Drehzahleiner Kolben-Brennkraftmaschine und die Ordinate Mitteldrückbei Vollast. Die Kurve stellt an einem Beispiel den Vollast-Mitteldruckverlauf einer Brennkraftmaschine ohne Abgasturboaufladung dar. Die Kurve Pml stellt den Vollast-Mitteldruckverlauf bei einer herömmlichen Abgasturboaufladung derselben Brennkraftmaschine dar, deren Aufladung auf optimale Bedingunqen bei maximaler Leistung, also bei Vollast mit maximaler Drehzahl ausgelegt ist. Dabei ist jedoch, wie ersichtlich, bei niedrigen Drehzahlen der Brennkraftmaschine nahezu keine Wirkung der Abgasturboaufladung mehr vorhanden, da hier die Leistung der Abgasturbine zu gering wird. Die Kurve P,2 gibt den Vollast-Mitteldruckverlauf bei einer anderen herkömmlichen Abgasturboauf ladung dieser Brennkraftmaschine wieder, wobei hier jedoch der Abasturbolader so ausgelegt ist, daß die Aufladung die Leistung der Maschine im unteren Drehzahlbereich stark erhöht, indem die Abgasturbine bereits bei niedrigen Drehzahlen relativ hohe Drücke stromaufwärts des Turbinenrades aufbaut, die die günstige Aufladung durch entsprechend starken Antrieb der Abgasturbine bewirken, jedoch muß in diesem Falle ab dem Punkt K Abgas stromaufwärts der Abgas turbine mittels eines Wastegate abgeblasen werden, wodurch im oberen Drehzahlbereich die Aufladung-ungenügend wird und der Mitteldruck gemäß der Kurve Pm2 stark absinkt. Falls kein Wastegate vorhanden wäre, würde der Mitteldruck gemäß der Kurve P'm2 zu stark ansteigen, da die Abgasturbine stromaufwärts vor ihrem Turbinenrad hohen Druck aufbauen würde, was Leistungsverlust der Brennkraftmaschine und Treibstoffmehrverbrauch zur Folge hätte. Die Kurve Pm3 gibt an einem Beispiel den Vollast-Mitteldruckverlauf in Abhängigkeit der Drehzahl der Brennkraftmaschine 10 an, wie er mit der Erfindung in etwa erreicht werden kann, indem im niedrigen Leistungsbereich cer Maschine 10 der Abgasturbolader mit Stoßaufladung,d.h. bei angesperrter Oberströmöffnungietrieben wird, wogegen bei weiter ansteigender Leistung im dann vorliegenden oberen Leistungsbereich mit Staubetrieb bei voll geöffneter Überströmöffnung gearbeitet wird.In the diagram according to FIG. 3, the abscissa denotes the speed liner Piston internal combustion engine and the ordinate mean pressure at full load. The curve represents Using an example, the full load mean pressure curve of an internal combustion engine without exhaust gas turbocharging The curve Pml represents the full load mean pressure curve in a conventional one Exhaust gas turbocharging of the same internal combustion engine, whose charging to optimal Conditions designed for maximum power, i.e. at full load with maximum speed is. However, as can be seen, the internal combustion engine is running at low speeds there is almost no effect of the exhaust gas turbocharging any more, since the performance is here the exhaust gas turbine is too low. The curve P, 2 shows the full load mean pressure curve in another conventional exhaust gas turbocharger charge of this internal combustion engine again, Here, however, the Abasturbocharger is designed so that the supercharging the power of the machine in the lower speed range greatly increased by the Exhaust turbine relatively high pressures upstream even at low speeds of the turbine wheel builds up, which the favorable charging by correspondingly strong Cause driving the exhaust gas turbine, but must in this case from point K exhaust gas upstream of the exhaust turbine are blown off by means of a wastegate, whereby In the upper engine speed range, the charging is insufficient and the mean pressure is accordingly the curve Pm2 drops sharply. If there were no wastegate, the medium pressure would be increase too much according to the curve P'm2, since the exhaust gas turbine is upstream in front of its Turbine wheel would build up high pressure, resulting in a loss of power in the internal combustion engine and fuel consumption would result. The curve Pm3 gives an example the full load mean pressure curve as a function of the engine speed 10 how it can be achieved with the invention by im low Power range cer machine 10 of the exhaust gas turbocharger with shock charging, i.e. at blocked upper flow opening is driven, whereas with further increasing power in the upper power range then present with accumulation operation when fully open Overflow opening is worked.

Damit sind praktisch für den gesamten Lastbereich der Brennkraftmaschine beträchtliche Anhebung der Leistung und günstige Betriebszustände der Brennkraftmaschine durch die Abgasturboaufladung möglich, wobei im allgemeinen auf ein Wastegate verzichtet werden kann.This is practically for the entire load range of the internal combustion engine considerable increase in performance and favorable operating conditions of the internal combustion engine possible through the exhaust gas turbocharging, with a wastegate generally being dispensed with can be.

Die Abgasturbine kann also bei erfindungsgemäßen Brennkraftmaschinen so ausgelegt werden, daß der die Turbine durchströmende Massenstrom des Abgases in einem unteren Leistungsbereich bei Stoßbetrieb günstige Mitteldrücke in den Brennräumen der Brennkraftmaschine ergibt, wobei in einem c)lJcr(n, bis zur Maxiral-Leistungsbereich der Staubetrieb der Abasturbine\c}lendenJ ebenfalls günstige Mitteldrücke in den Brennräumen der Brennkraftmaschine ergibt und in dem Ohergangsbereich zwischen diesen beiden Betriebsbereichen findet stetig oder in einer oder mehreren Stufen der Übergang vom Stoßbetrieb auf den Staubetrieb und wieder zurück statt, vorzugsweise selbsttätig in Abhängigkeit mindestens eines Betriebsparameters der Brennkraftmaschine. In dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 findet der Übergang von Stoßbetrieb auf Staubetrieb stetig statt. Doch ist es auch möglich, diesen Übergang unstetig in einer oder mehreren Stufen stattfinden zu lassen, und zwar durch entsprechende Steuerung oder Regelung der Stellung des Abgassperrventiles/in Abhängigkeit des betreffenden oder der betreffenden Betriebsparameter bzw. in Sonderfällen von Hand. Wcnn der Überganci vom Stoßbetrieb auf Staubetrieb stetig oder in mehreren Stufen erfolgt, liegt dann ein mehr oder weniger großer Übergangsbereich vom Stoßbetrieb auf Staubetrieb vor. Auch bei Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine wird zweckmäijig dann vom Stoßbetrieb auf Staubetrieb übergegangen, wenn die Mitteldrücke im Stoßbetrieb zu stark ansteigen würden.The exhaust gas turbine can therefore be used in internal combustion engines according to the invention be designed so that the mass flow of the exhaust gas flowing through the turbine Favorable mean pressures in the combustion chambers in a lower power range during burst operation of the internal combustion engine, with in a c) lJcr (n, up to the maxiral power range the accumulation of the exhaust turbine \ c} also results in favorable mean pressures in the Combustion chambers of the internal combustion engine results and in the Ohergangsbereich between them The transition to both operating areas takes place continuously or in one or more stages from burst operation to accumulation operation and back again, preferably automatically as a function of at least one operating parameter of the internal combustion engine. By doing The embodiment according to FIGS. 1 and 2 is the transition from burst operation steadily taking place in jam operation. But it is also possible to make this transition discontinuous to take place in one or more stages, through appropriate Control or regulation of the position of the exhaust gas shut-off valve / depending on the the relevant operating parameters or, in special cases, by hand. The transition from burst operation to accumulation operation is continuous or in several stages occurs, there is then a more or less large transition area from burst operation on jam operation. It is also expedient when the internal combustion engine is operating at part load then switched from burst mode to accumulation mode when the mean pressures are in burst mode would rise too much.

Obwohl es die Erfindung im allgemeinen ermöglicht, auf Abblasen von Abgas vor der Abgasturbine zu verzichten, kann gegebenenfalls auch zusätzlich Abblasen von Abgas vor der Abgasturbine in Abhängigkeit mindestens eines Betriebsparameters der Brennkraftmaschine stattfinden, wobei jedoch die abzublasende Abgasmengen wesentlich geringer als bisher sein können, so daß hierdurch keine Leistungsverluste der Brennkraftmaschine aufzutreten brauchen, bzw. wesentlich geringer als bisher gehalten werden können.Although the invention generally allows for blowing off Dispensing with exhaust gas upstream of the exhaust gas turbine can optionally also be blown off of exhaust gas upstream of the exhaust gas turbine as a function of at least one operating parameter the internal combustion engine take place, but the amount of exhaust gas to be blown off is essential can be less than before, so that as a result no power losses in the internal combustion engine need to occur or can be kept much lower than before.

Bei der die dem Umschalten zwischen Stoß- und Staubetrieb dienenden Vorrichtung gemäß der Ausführungsform nach Fig. 4 erstreckt sich die zwischen den beiden Flutungskanälen 14, 14-' vorhandene Uberströmöffnung 30 über deren volle Höhe. Sie hat in nicht dargestellter Weise rechteckförmigen Querschnitt und wird durch einen gemaß dem Doppelpfeil B auf und abbewegbaren Flachschieber 50 abgesperrt und geöffnet, so daß sie durch Abwärtsbewegen des-Flachschiebers 50 vollständig geöffnet werden kann.The one used to switch between burst and accumulation mode Device according to the embodiment of FIG. 4 extends between the two overflow channels 14, 14- 'existing overflow opening 30 over their full Height. It has a rectangular cross-section in a manner not shown and is blocked by a flat slide 50 which can be moved up and down according to the double arrow B. and opened, so that by moving the flat slide 50 downwards, completely can be opened.

Hierdurch ist ebenfalls ein stetiger oder stufenweiser Uebergang zwischen Stoßbetrieb und Staubetrieb der betreffenden, diesen Flutungskanälen 14, 14' nachgeschalteten Abgas turbine möglich.This also results in a continuous or gradual transition between Burst operation and accumulation operation of the relevant, these flooding channels 14, 14 'connected downstream Exhaust turbine possible.

In Fig. 5 ist ein Schnitt durch die beiden einer Abgasturbine vorgeschalteten Flutungskanale 14, 14' dargestellt, zwischen denen ebenfalls eine Uberströmöffnung 30 rechteckförmigen Querschnittes besteht, die hier jedoch durch eine schwenkbare Absperrklappe 51 absperrbar ist, die zwischen der voll ausgezogen dargestellten Absperrstellung und der strichpunktiert dargestellten Offenstellung 51' stetig oder stufenweise verstellbar ist. Der dargestellte Querschnitt kann hierbei im Gehäuse der Abgas turbine in geringem Abstand stromaufwärts des nicht dargestellten Turbinenlaufrades angeordnet sein.In Fig. 5 is a section through the two upstream of an exhaust gas turbine Flooding channels 14, 14 'shown, between which also an overflow opening 30 is rectangular cross-section, but here by a pivotable Butterfly valve 51 can be shut off between the one shown in full line Shut-off position and the open position 51 'shown in phantom or steady is gradually adjustable. The cross section shown can be in the housing the exhaust turbine at a short distance upstream of the turbine impeller, not shown be arranged.

Bevorzugt kann bei Viertakt-Brennkraitmaschinen vorgesehen sein, jedem Flutungskanal maximal drei Zylinder zuzuordnen. Ggfs. kann die Brennkraftmaschine auch mehrere mehrflutige Abgasturbinen bzw. Abgasturbolader aufweisen, wenn dies die Anzahl ihrer Zylinder zweckmäßig macht.In the case of four-stroke internal combustion engines, each can preferably be provided The flooding channel can be assigned to a maximum of three cylinders. Possibly. can the internal combustion engine also have several multi-flow exhaust gas turbines or exhaust gas turbochargers, if this the number of their cylinders makes it appropriate.

LeerseiteBlank page

Claims (16)

Patentansprüche .)Verfahren zum Betreiben einer mehrflutigen, vorzugsweise einstufigen Abgasturbine eines Asgasturboladers einer mehrere Zylinder, vorzugsweise mindestens vier Zylinder, aufweisenden Kolben-Brennkraftmaschine, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Abgasturbine in einem unteren Leistungsbereich der Brennkraftmaschine im Stoßbetrieb und in einem oberen Leistungsbereich im Staubetrieb betrieben wird. Claims.) Method for operating a multi-flow, preferably single-stage exhaust gas turbine of an asgas turbocharger one several cylinders, preferably at least four cylinders, piston internal combustion engine, d a d u r c h it is not noted that the exhaust gas turbine is in a lower power range the internal combustion engine in burst mode and in an upper power range in accumulation mode is operated. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Obergang vom Stoßbetrieb auf den Staubetrieb und wieder zurück stufenweise, vorzugsweise in einer einzigen Stufe vorgenommen wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the transition from burst operation to accumulation operation and back again in stages, preferably is done in a single step. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang vom Stoßbetrieb auf den Staubetrieb und wieder zurück stetig vorgenommen wird. 3. The method according to claim 1, characterized in that the transition is carried out continuously from burst operation to accumulation operation and back again. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang vom Stoßbetrieb auf den Staubetrieb und wieder zurück selbsttätig in Abhängigkeit mindestens eines Betriebsparameters der Brennkraftmaschine erfolgt. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that that the transition from burst operation to accumulation operation and back again is automatic takes place as a function of at least one operating parameter of the internal combustion engine. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Betriebsparameter der Ladedruck des von der Abgas turbine angetriebenen Verdichters und/oder die Drehzahl des Abgasturboladers und/oder die Stellung der Leistungssteuervorrichtung der Brennkraftmaschine und/oder der in einem Flutungskanal herrschende Druck verwendet werden.5. The method according to claim 4, characterized in that the operating parameters the boost pressure of the compressor driven by the exhaust gas turbine and / or the speed of the exhaust gas turbocharger and / or the position of the power control device of the internal combustion engine and / or the pressure prevailing in a flooding channel can be used. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang vom Stoßbetrieb auf den Staubetrieb und wieder zurück gesteuert wird.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, that the transition from burst operation to jam operation and back is controlled will. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang vom Stoßbetrieb auf den Staubetrieb und wieder zurück in Abhängigkeit mindestens eines Betriebsparameters der Brennkraftmaschine geregelt wird.7. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that that the transition from burst operation to accumulation operation and back again is dependent at least one operating parameter of the internal combustion engine is regulated. 8. Kolbenbrennkraftmaschine mit mehreren Zylindern und einem Abgasturbolader, welcher eine mehrflutige, yorzugsweise einstufige Abgasturbine mit einem Turbinenrad aufweist, wobei die Zuleitung von Abgas zum Turbinenrad mittels Flutungskanälen erfolgt, von denen jeder über eine oder mehrere Abgasleitungen an einen oder mehrere Zylinder der Brennkraftmaschine zum Empfang von aus ihnen ausgestoßenen Abgasenangeschlossen ist, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flutungskanäle (14, 14') einander benachbart angeordnet sind und in der sie trennenden mindestens einen Zwischenwand (29) mindestens eine durch ein Absperrorgan (32;50;51) absperrbare Überströmöffnung (30) angeordnet ist.8. Piston internal combustion engine with several cylinders and an exhaust gas turbocharger, which is a multi-flow, preferably single-stage exhaust gas turbine with a turbine wheel having, wherein the supply line of exhaust gas to the turbine wheel by means of flooding channels takes place, each of which via one or more exhaust pipes to one or more Cylinders of the internal combustion engine connected to receive exhaust gases emitted from them is, for performing the method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the flooding channels (14, 14 ') are arranged adjacent to one another are and in the at least one partition (29) separating them at least one overflow opening (30) which can be shut off by a shut-off element (32; 50; 51) is arranged. 9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dddurch gekennzeichnet, daß der lichte Querschnitt der in einer Zwischenwand (29) ancjeordneten Überstromöffnung (30) ungefähr 30 - 100% des lichten Querschnittes eines der durch diese Zwischenwand (29) getrennten Flutungskanäle (14;14') beträgt. 9. Internal combustion engine according to claim 8, characterized in that the clear cross section of the overflow opening arranged in a partition (29) (30) about 30-100% of the clear cross-section of one of the through this partition wall (29) separate flooding channels (14; 14 '). 10. Brennkraftmaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasturbine (16) eineeinwärts beaufschlagte Radialturblne ist.10. Internal combustion engine according to claim 8 or 9, characterized in that that the exhaust gas turbine (16) is an inwardly acted radial turbine. 11. Brennkraftmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Flutungskanäle (14;14') in zueinander parallele das Turbinenrad (18) vorzugsweise um nahezu 360" umfassende Spiralkanäle des Turbinengehäuses münden.11. Internal combustion engine according to claim 10, characterized in that the flooding channels (14; 14 ') in the turbine wheel (18), which are parallel to one another, preferably Open around almost 360 "comprehensive spiral channels of the turbine housing. 12. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen der Flutungskanäle in Abgasdes das Turbinenrad enthaltenden Gehäuses derturbine winkelversetzt zueinander angeordnet sind.12. Internal combustion engine according to one of claims 8 to 10, characterized characterized in that the outlet openings of the flooding ducts in the exhaust gas of the turbine wheel Containing housing of the turbine are arranged angularly offset to one another. 13. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasturbine eine zweiflutige Abgasturbine (16) ist.13. Internal combustion engine according to one of claims 8 to 12, characterized characterized in that the exhaust gas turbine is a double-flow exhaust gas turbine (16). 14. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Überströmöffnung (30) der betreffenden Zwischenwand innerhalb eines Anschlußtutzens des Abgasturbinengehäuses angeordnet ist.14. Internal combustion engine according to one of claims 8 to 13, characterized characterized in that the overflow opening (30) of the partition in question within a connection piece of the exhaust turbine housing is arranged. 15. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Überströmöffnung (30) der betreffenden Zwischenwand (29) stromaufwärts der Abgasturbine (16)in vorzugsweise geringentAbstand vor ihr angeordnet ist, 15. Internal combustion engine according to one of claims 8 to 13, characterized characterized in that the overflow opening (30) of the relevant partition (29) arranged upstream of the exhaust gas turbine (16) at a preferably small distance in front of it is, 16. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (32) mittels einer Stellvorrichtung selbsttätig in Abhängigkeit mindens eines Betriebsparameters verstellbar ist.16. Internal combustion engine according to one of claims 8 to 15, characterized in that that the shut-off element (32) is automatically dependent by means of an adjusting device is adjustable at least one operating parameter.
DE19813145835 1981-11-19 1981-11-19 Method for the operation of the exhaust gas turbocharger of a piston internal combustion engine and piston internal combustion engine Withdrawn DE3145835A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19813145835 DE3145835A1 (en) 1981-11-19 1981-11-19 Method for the operation of the exhaust gas turbocharger of a piston internal combustion engine and piston internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19813145835 DE3145835A1 (en) 1981-11-19 1981-11-19 Method for the operation of the exhaust gas turbocharger of a piston internal combustion engine and piston internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3145835A1 true DE3145835A1 (en) 1983-05-26

Family

ID=6146713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19813145835 Withdrawn DE3145835A1 (en) 1981-11-19 1981-11-19 Method for the operation of the exhaust gas turbocharger of a piston internal combustion engine and piston internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3145835A1 (en)

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991007577A1 (en) * 1989-11-22 1991-05-30 Geoffrey Kershaw Multiple turbocharging
GB2253881A (en) * 1989-11-22 1992-09-23 Geoffrey Kershaw Multiple turbocharging
DE19651148C2 (en) * 1996-12-10 1999-07-08 Iav Motor Gmbh Method for operating a multi-cylinder internal combustion engine, preferably a gasoline engine
DE19826355A1 (en) * 1998-06-12 1999-12-16 Daimler Chrysler Ag Arrangement for controlling an exhaust gas turbocharger turbine of an internal combustion engine
DE19918232A1 (en) * 1999-04-22 2000-11-02 Daimler Chrysler Ag Multi-cylinder internal combustion engine with an exhaust gas turbocharger
FR2856112A1 (en) * 2003-06-11 2004-12-17 Moteur Moderne Le Supercharged engine, has distributor that in one position, permits manifolds to communicate only with corresponding inlet of turbine, and in another position permits manifolds to communicate with two inlets
DE102006024783A1 (en) * 2006-05-27 2007-11-29 Bayerische Motoren Werke Ag Two-stage exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine has an exhaust gas manifold and a high-pressure turbine in series in an exhaust gas' direction of flow
DE102006042463A1 (en) * 2006-09-09 2008-03-20 Audi Ag Internal combustion engine has exhaust gas turbocharger and two cylindrical banks with two cylindrical groups where each cylindrical group contains one cylinder, which is connected to exhaust gas lines
DE102006042464A1 (en) * 2006-09-09 2008-03-27 Audi Ag Internal combustion engine i.e. V8 engine, for use in motor vehicle i.e. passenger car, has turbocharger connected with two groups of cylinders of two cylinder banks and another turbocharger connected with other groups of cylinders
FR2910536A1 (en) * 2006-12-22 2008-06-27 Renault Sas SUPERIOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE COMPRISING VARIABLE VOLUME EXHAUST COLLECTORS.
DE102011109762A1 (en) * 2011-08-09 2013-02-14 Daimler Ag Internal combustion engine for a motor vehicle
CN104863700A (en) * 2014-02-20 2015-08-26 福特环球技术公司 Exhaust flow valve for twin-scroll turbine and operating methods thereof
DE102014210507A1 (en) 2014-06-03 2015-12-03 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine
DE102014220567A1 (en) * 2014-10-10 2016-04-14 Ford Global Technologies, Llc Charged internal combustion engine with double-flow turbine and grouped cylinders
DE102014220569A1 (en) * 2014-10-10 2016-04-14 Ford Global Technologies, Llc Charged internal combustion engine with double-flow turbine and grouped cylinders
US9394855B2 (en) 2013-09-19 2016-07-19 Ford Global Technologies, Llc Supercharged internal combustion engine with exhaust-gas turbochargers arranged in series and method for operating an internal combustion engine of said type
DE102015218335A1 (en) 2015-09-24 2017-03-30 Continental Automotive Gmbh Turbine for an exhaust gas turbocharger
US9624823B2 (en) 2013-05-08 2017-04-18 Ford Global Technologies, Llc Internal combustion engine with deactivatable cylinder, and method for operating an internal combustion engine of said type
WO2017125186A1 (en) * 2016-01-21 2017-07-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Turbocharger comprising a slider for fluid connection
WO2020001806A1 (en) * 2018-06-27 2020-01-02 Ihi Charging Systems International Gmbh Control device for an exhaust-gas-conducting section of a turbocharger

Cited By (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991007577A1 (en) * 1989-11-22 1991-05-30 Geoffrey Kershaw Multiple turbocharging
GB2253881A (en) * 1989-11-22 1992-09-23 Geoffrey Kershaw Multiple turbocharging
DE19651148C2 (en) * 1996-12-10 1999-07-08 Iav Motor Gmbh Method for operating a multi-cylinder internal combustion engine, preferably a gasoline engine
DE19826355A1 (en) * 1998-06-12 1999-12-16 Daimler Chrysler Ag Arrangement for controlling an exhaust gas turbocharger turbine of an internal combustion engine
DE19918232A1 (en) * 1999-04-22 2000-11-02 Daimler Chrysler Ag Multi-cylinder internal combustion engine with an exhaust gas turbocharger
FR2794799A1 (en) * 1999-04-22 2000-12-15 Daimler Chrysler Ag MULTI-CYLINDER INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH AN EXHAUST-DRIVEN TURBOCHARGER
DE19918232C2 (en) * 1999-04-22 2001-03-01 Daimler Chrysler Ag Multi-cylinder internal combustion engine with an exhaust gas turbocharger
US6260358B1 (en) 1999-04-22 2001-07-17 Daimlerchrysler Ag Multi-cylinder internal combustion engine with an exhaust-gas turbocharger
FR2856112A1 (en) * 2003-06-11 2004-12-17 Moteur Moderne Le Supercharged engine, has distributor that in one position, permits manifolds to communicate only with corresponding inlet of turbine, and in another position permits manifolds to communicate with two inlets
DE102006024783A1 (en) * 2006-05-27 2007-11-29 Bayerische Motoren Werke Ag Two-stage exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine has an exhaust gas manifold and a high-pressure turbine in series in an exhaust gas' direction of flow
DE102006042463A1 (en) * 2006-09-09 2008-03-20 Audi Ag Internal combustion engine has exhaust gas turbocharger and two cylindrical banks with two cylindrical groups where each cylindrical group contains one cylinder, which is connected to exhaust gas lines
DE102006042464A1 (en) * 2006-09-09 2008-03-27 Audi Ag Internal combustion engine i.e. V8 engine, for use in motor vehicle i.e. passenger car, has turbocharger connected with two groups of cylinders of two cylinder banks and another turbocharger connected with other groups of cylinders
FR2910536A1 (en) * 2006-12-22 2008-06-27 Renault Sas SUPERIOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE COMPRISING VARIABLE VOLUME EXHAUST COLLECTORS.
WO2008078020A1 (en) * 2006-12-22 2008-07-03 Renault S.A.S Supercharged internal combustion engine including variable volume exhaust manifolds
DE102011109762A1 (en) * 2011-08-09 2013-02-14 Daimler Ag Internal combustion engine for a motor vehicle
CN103717855A (en) * 2011-08-09 2014-04-09 戴姆勒股份公司 Internal combustion engine for a motor vehicle
CN103717855B (en) * 2011-08-09 2016-05-04 戴姆勒股份公司 For the explosive motor of motor vehicle
US9624823B2 (en) 2013-05-08 2017-04-18 Ford Global Technologies, Llc Internal combustion engine with deactivatable cylinder, and method for operating an internal combustion engine of said type
US9394855B2 (en) 2013-09-19 2016-07-19 Ford Global Technologies, Llc Supercharged internal combustion engine with exhaust-gas turbochargers arranged in series and method for operating an internal combustion engine of said type
CN104863700A (en) * 2014-02-20 2015-08-26 福特环球技术公司 Exhaust flow valve for twin-scroll turbine and operating methods thereof
US10006342B2 (en) 2014-02-20 2018-06-26 Ford Global Technologies, Llc Exhaust flow valve for twin-scroll turbine and operating methods thereof
CN104863700B (en) * 2014-02-20 2018-12-21 福特环球技术公司 The extraction flow valve and its operating method of double volute turbines
DE102014210507A1 (en) 2014-06-03 2015-12-03 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine
DE102014220567A1 (en) * 2014-10-10 2016-04-14 Ford Global Technologies, Llc Charged internal combustion engine with double-flow turbine and grouped cylinders
DE102014220569A1 (en) * 2014-10-10 2016-04-14 Ford Global Technologies, Llc Charged internal combustion engine with double-flow turbine and grouped cylinders
US10598083B2 (en) 2015-09-24 2020-03-24 Vitesco Technologies GmbH Turbine for an exhaust turbocharger
DE102015218335A1 (en) 2015-09-24 2017-03-30 Continental Automotive Gmbh Turbine for an exhaust gas turbocharger
DE102015218335B4 (en) 2015-09-24 2022-02-03 Vitesco Technologies GmbH Turbine for an exhaust gas turbocharger
CN108350751A (en) * 2016-01-21 2018-07-31 宝马股份公司 Turbocharger with the sliding block connected for flow path
WO2017125186A1 (en) * 2016-01-21 2017-07-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Turbocharger comprising a slider for fluid connection
US10619507B2 (en) 2016-01-21 2020-04-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Turbocharger comprising a slider for fluid connection
WO2020001806A1 (en) * 2018-06-27 2020-01-02 Ihi Charging Systems International Gmbh Control device for an exhaust-gas-conducting section of a turbocharger
US11525390B2 (en) 2018-06-27 2022-12-13 Ihi Charging Systems International Gmbh Control device for an exhaust gas-conducting section of an exhaust turbocharger

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3145835A1 (en) Method for the operation of the exhaust gas turbocharger of a piston internal combustion engine and piston internal combustion engine
EP0108905B1 (en) Exhaust gas supercharged internal-combustion engine
DE10212675A1 (en) Exhaust gas turbocharger in an internal combustion engine
EP1071871A1 (en) Exhaust gas turbocharger turbine
DE102008039086A1 (en) Exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine of a motor vehicle
DE102006019780A1 (en) Exhaust gas turbocharger in an internal combustion engine
EP0075360A1 (en) Supercharging process for internal-combustion engines by a turbocharger with variable exhaust swallow capacity, and internal-combustion engine working according to this process
EP0046872B1 (en) Combustion piston engine with exhaust gas turbocharger
DE102009000214A1 (en) Internal combustion engine with turbocharging
DE19511232A1 (en) Method and device for supercharging an internal combustion engine
DE102014200965A1 (en) Supercharged internal combustion engine with segmented turbine and method for operating such an internal combustion engine
DE102012023118A1 (en) Internal combustion engine for motor vehicle i.e. passenger car, has positioning device provided with position elements for fluidic blocking and releasing discharge passages between first operating mode and second operating mode
DE19826355A1 (en) Arrangement for controlling an exhaust gas turbocharger turbine of an internal combustion engine
EP0959234B1 (en) Method of supercharging an internal-combustion engine
EP3591185A1 (en) Method for operating a combustion engine with a trim adjuster assigned to the compressor
DE102016200918B3 (en) Supercharged internal combustion engine with compressor and method for operating such an internal combustion engine
EP3591186B1 (en) Method for operating a combustion engine with a trim adjuster assigned to the compressor
DE102016200891B4 (en) Supercharged internal combustion engine with compressor and method for operating such an internal combustion engine
DE102014220679B4 (en) Internal combustion engine with mixed-flow turbine comprising a guide device and exhaust gas recirculation
DE1576222C3 (en) Multi-cylinder two-stroke diesel internal combustion engine with exhaust gas turbocharging
DE2950667A1 (en) Turbocharged IC engine dynamic additional charging - uses peripheral pressure pulses, generated in buffer chamber between compressor and engine cylinders by suction strokes
DE4036537C1 (en) IC engine toxics reduction system - involves mixing off-gas from previous cycle to fresh air content
DE202016100736U1 (en) Charged internal combustion engine with compressor
DE3145837A1 (en) Piston combustion engine with exhaust gas turbocharger
DE862264C (en) Method for operating ship propulsion systems with at least one reversible internal combustion engine, provided with a supercharging compressor and a downstream exhaust gas turbine, and a device for carrying out the method

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee