EP2532869B1 - Combustion engine with four cylinders arranged in a row - Google Patents

Combustion engine with four cylinders arranged in a row Download PDF

Info

Publication number
EP2532869B1
EP2532869B1 EP11169411.3A EP11169411A EP2532869B1 EP 2532869 B1 EP2532869 B1 EP 2532869B1 EP 11169411 A EP11169411 A EP 11169411A EP 2532869 B1 EP2532869 B1 EP 2532869B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
exhaust
cylinder head
cylinder
cylinders
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.)
Active
Application number
EP11169411.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP2532869A1 (en
Inventor
Kai Kuhlbach
Ludwig Stump
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.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
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 Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Priority to EP11169411.3A priority Critical patent/EP2532869B1/en
Priority to EP12157315A priority patent/EP2532870A1/en
Priority to US13/475,675 priority patent/US9080510B2/en
Priority to CN201210191076.8A priority patent/CN102817739B/en
Priority to RU2012124240A priority patent/RU2606464C2/en
Publication of EP2532869A1 publication Critical patent/EP2532869A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP2532869B1 publication Critical patent/EP2532869B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F01N13/10Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B75/20Multi-cylinder engines with cylinders all in one line
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F01N13/10Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
    • F01N13/107More than one exhaust manifold or exhaust collector
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F1/243Cylinder heads and inlet or exhaust manifolds integrally cast together
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/18Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • F01N13/1805Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B2075/1804Number of cylinders
    • F02B2075/1816Number of cylinders four
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B27/00Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues
    • F02B27/04Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues in exhaust systems only, e.g. for sucking-off combustion gases

Definitions

  • the invention relates to an internal combustion engine with at least one cylinder head with the features of the preamble of claim 1.
  • a manifold device for a four-cylinder in-line engine in which two exhaust pipes and thus the exhaust gases from the combustion chambers of two cylinders are brought together to form a partial exhaust pipe, with these two partial exhaust pipes then being combined.
  • a cylinder head for an internal combustion engine is known, with the exhaust pipes of a four-cylinder in-line engine being structurally integrated into the cylinder head.
  • Each cylinder is equipped with two exhaust pipes, with two exhaust pipes being combined to form a partial exhaust pipe and the partial exhaust pipes shown in this way being continued in three separate exhaust gas discharge pipes.
  • Two exhaust pipes of the two inner cylinders are brought together, the remaining exhaust pipes of the two inner cylinders being merged with the partial exhaust pipes of the two outer cylinders, so that a total of three exhaust gas discharge pipes are shown.
  • Internal combustion engines have a cylinder block and at least one cylinder head, which are connected to each other to form the cylinders.
  • the cylinder block has cylinder bores to accommodate the pistons or cylinder tubes.
  • the pistons are guided axially movably in the cylinder tubes and, together with the cylinder tubes and the at least one cylinder head, form the combustion chambers of the internal combustion engine.
  • Modern internal combustion engines are almost exclusively operated using a four-cycle operating procedure. As part of the charge cycle, the combustion gases are pushed out via the outlet openings of at least four cylinders and the combustion chambers are filled with fresh mixture or charge air via the inlet openings.
  • an internal combustion engine requires control elements and actuating devices for actuating these control elements.
  • lift valves are almost exclusively used as control elements in four-stroke engines, which carry out an oscillating lifting movement during operation of the internal combustion engine and in this way release and close the inlet and outlet openings.
  • the valve actuation mechanism required to move the valves, including the valves themselves, is called the valve train.
  • the at least one cylinder head usually serves to accommodate this valve train.
  • valve train It is the job of the valve train to release or close the inlet and outlet openings of the cylinders in a timely manner, with the aim of quickly releasing the largest possible flow cross sections in order to reduce throttling losses in the inlet and outlet. to keep the outflowing gas flows low and to ensure that the combustion chambers are filled as well as possible with fresh mixture or an effective, ie complete, removal of the exhaust gases.
  • the exhaust pipes that connect to the exhaust openings are at least partially integrated in the cylinder head.
  • the exhaust pipes of the cylinders are usually combined to form a common exhaust pipe or in groups to form several exhaust pipes.
  • the combination of exhaust pipes to form an overall exhaust pipe is generally referred to as an exhaust manifold in the context of the present invention, whereby the section of the overall exhaust pipe, which lies upstream of a turbine that may be arranged in the overall exhaust pipe, can also be viewed as belonging to the exhaust manifold.
  • the inlet area or the inlet housing of a turbine can also be viewed as belonging to the exhaust manifold, namely when the turbine is arranged close to the engine and a clear separation between the inlet area and the entire exhaust pipe cannot be made.
  • the exhaust pipes of four cylinders are combined to form a single exhaust pipe to form an exhaust manifold.
  • the exhaust pipes of the cylinders are brought together in stages in such a way that the at least one exhaust pipe of an external cylinder and the at least one exhaust pipe of the adjacent internal cylinder merge to form a partial exhaust pipe and the two partial exhaust pipes of the four cylinders formed in this way to form an overall exhaust pipe merge.
  • the designed exhaust manifold can be partially or completely integrated in the at least one cylinder head.
  • the exhaust gas removal system exits on the outside of the cylinder head.
  • the evacuation of the combustion gases from a cylinder of the internal combustion engine as part of the charge cycle is essentially based on two different mechanisms. If the exhaust valve opens near bottom dead center at the beginning of the gas cycle, the combustion gases flow due to the towards the end of the Combustion in the cylinder prevailing high pressure levels and the associated high pressure difference between the combustion chamber and the exhaust tract at high speed through the outlet opening into the exhaust gas discharge system.
  • This pressure-driven flow process is accompanied by a high pressure peak, which is also referred to as a pre-exhaust surge and propagates along the exhaust pipe at the speed of sound, with the pressure decreasing, i.e. reducing, to a greater or lesser extent as the distance increases and depending on the pipe routing due to friction.
  • the dynamic wave processes or pressure fluctuations in the exhaust gas removal system are the reason why the offset cylinders of a multi-cylinder internal combustion engine can influence one another during the charge change, and in particular can also hinder one another.
  • the result can be a deteriorated torque characteristic or a reduced power offering. If the exhaust pipes of the individual cylinders are separated from one another for a longer distance, the mutual influence of the cylinders during the gas cycle can be counteracted.
  • pressure fluctuations in gaseous media propagate as waves, which run through the exhaust pipes and are reflected at open or closed pipe ends.
  • the exhaust gas flow or the local exhaust gas pressure in the exhaust gas removal system then results from the superposition of the leading and reflected waves.
  • the pressure waves that emanate from a cylinder run not only through the at least one exhaust line of this cylinder, but also along the exhaust lines of the other cylinders, possibly up to the outlet opening provided at the end of the respective line .
  • Exhaust gas that has already been pushed out or discharged into an exhaust gas line during the gas exchange can thus enter the cylinder again as a result of the pressure wave emanating from another cylinder.
  • the greatest possible integration of the combination of the exhaust pipes can have an advantageous effect on the arrangement and operation of an exhaust gas aftertreatment system, which is provided downstream of the manifold.
  • the path of the hot exhaust gases to the various exhaust gas aftertreatment systems should be as short as possible so that the exhaust gases are given little time to cool down and the exhaust gas aftertreatment systems reach their operating temperature or light-off temperature as quickly as possible, especially after a cold start of the internal combustion engine.
  • the aim is to have the turbine as close as possible to the outlet, i.e. H. the exhaust openings of the cylinders, in order to be able to optimally use the exhaust gas enthalpy of the hot exhaust gases, which is largely determined by the exhaust gas pressure and the exhaust gas temperature, and to ensure a quick response of the turbocharger.
  • the thermal inertia and the volume of the line system between the exhaust openings of the cylinders and the turbine should also be minimized, which is why the greatest possible integration of the exhaust manifold into the cylinder head is expedient.
  • Compensating for the shortening of the exhaust pipes caused by the greatest possible integration into the cylinder head by making the cylinder head wider - perpendicular to the longitudinal axis of the cylinder head - is only possible to a limited extent, as there are strict limits to this approach for reasons of crash behavior, in particular sufficient space in the engine compartment must be available for unhindered deformation.
  • the first task is solved by an internal combustion engine with at least one cylinder head with the features of claim 1.
  • the exhaust pipes of the four cylinders of the at least one cylinder head of the internal combustion engine are grouped, i.e. H. in pairs, brought together, with an external cylinder and the adjacent internal cylinder forming a pair of cylinders, the exhaust pipes of which merge to form a partial exhaust pipe.
  • these partial exhaust pipes are then merged downstream in the exhaust gas discharge system to form an overall exhaust pipe. This shortens the total distance of all exhaust pipes.
  • the gradual merging of the exhaust pipes into one overall exhaust pipe also contributes to a more compact, i.e. H. less voluminous design.
  • the exhaust gas flows of the two cylinder groups are kept separated from each other for longer than the exhaust gas flows within a group.
  • the design of the partial exhaust pipes and their long separation from one another have the effect that one group of cylinders does not hinder the other group of cylinders during the gas exchange, or at least to a lesser extent. This alleviates the problem of the cylinders influencing each other during the gas exchange.
  • variants can be advantageous in which the internal combustion engine is operated with the ignition sequence 1 - 2 - 4 - 3 instead of igniting the cylinders according to the conventional ignition sequence 1 - 3 - 4 - 2 at a distance of 180 ° CA .
  • the ignition times measured in °CA, are the following: 0 - 180 - 360 - 540.
  • the cylinders of a cylinder group are fired immediately one behind the other, so that these cylinders have a thermodynamic offset of 180°CA.
  • the numbering of the cylinders of an internal combustion engine is regulated in DIN 73021. In in-line engines, the cylinders are counted one after the other, starting on the side opposite the clutch.
  • An internal combustion engine can also have two cylinder heads, for example if the cylinders are distributed over two cylinder banks.
  • the combination of the exhaust pipes in the two cylinder heads can then also be used to improve the gas exchange and to improve the torque available.
  • the exhaust manifold As already described, it is advantageous to integrate the exhaust manifold as far as possible into the at least one cylinder head, i.e. H.
  • the exhaust pipes should be brought together as extensively as possible in the cylinder head, as this leads to a more compact design, allows dense packaging and results in cost and weight advantages.
  • the at least one exhaust pipe of an external cylinder and the at least one exhaust pipe of the adjacent internal cylinder each lead together within the at least one cylinder head to form a partial exhaust pipe.
  • the exhaust pipes of each of the two cylinder groups are brought together to form a partial exhaust pipe belonging to this cylinder group within the cylinder head.
  • Embodiments of the internal combustion engine are advantageous in which the inner wall section extends in the direction of the outside of the at least one cylinder head perpendicular to the longitudinal axis of the at least one cylinder head by a distance ⁇ s further than the outer wall sections, whereby: ⁇ s ⁇ 5 mm.
  • Embodiments of the internal combustion engine are advantageous in which the free end of the inner wall section, which projects into the exhaust gas discharge system, has a distance ⁇ d from the outside of the at least one cylinder head, which runs perpendicular to the longitudinal axis of the at least one cylinder head, whereby: ⁇ d ⁇ 30 mm , preferably ⁇ d ⁇ 20 mm.
  • the present embodiment is characterized by a very compact design that has all the advantages that an exhaust manifold that is completely integrated into the cylinder head brings with it.
  • Embodiments of the internal combustion engine are advantageous in which the free end of the inner wall section, which projects into the exhaust gas discharge system, is a distance ⁇ perpendicular to plane A from a plane A, which runs parallel to the outside of the at least one cylinder head and through the exhaust openings of the cylinders L has with ⁇ L ⁇ D , where D is the diameter of a cylinder. It is assumed that the outside is perpendicular to a mounting plane on which the at least one cylinder head can be connected to a cylinder block. Otherwise, plane A is not parallel to the outside, but rather perpendicular to this mounting plane.
  • Plane A is considered to pass through the exhaust ports of the cylinders if plane A intersects the center lines of the exhaust ports, i.e. H. includes the centers of the outlet openings.
  • the distance ⁇ L largely determines the distance over which the exhaust gas flows of the partial exhaust pipes are separated from one another. The larger the distance ⁇ L is chosen, the greater the length of the partial exhaust pipes and the less the cylinders can influence each other during the gas cycle.
  • embodiments of the internal combustion engine are advantageous in which the exhaust pipes of the cylinders merge to form an integrated exhaust manifold within the at least one cylinder head to form an overall exhaust pipe.
  • the exhaust pipes of the cylinders merge outside the at least one cylinder head to form an overall exhaust pipe.
  • the exhaust pipes of the cylinders are also brought together within the cylinder head to form partial exhaust pipes, with these partial exhaust pipes being merged outside the at least one cylinder head to form an overall exhaust pipe.
  • the exhaust manifold is then constructed in a modular manner and is composed of a manifold section integrated in the cylinder head and an external manifold or manifold section.
  • the dynamic wave processes occurring in the exhaust gas discharge system may require an external manifold or external manifold section in order to optimize the gas exchange and in this way ensure a satisfactory torque characteristic.
  • the inner wall section which projects into the exhaust gas discharge system, extends to the outside of the at least one cylinder head.
  • the exhaust gas flows of the partial exhaust pipes are separated from one another by the inner wall section until they leave the cylinder head, so that the exhaust gas discharge system exits the cylinder head in the form of two outlet openings.
  • the exhaust pipes of the cylinders or the partial exhaust pipes are brought together downstream of the cylinder head and thus only outside the cylinder head to form an overall exhaust pipe.
  • the inner wall section which projects into the exhaust gas discharge system, extends beyond the outside of the at least one cylinder head.
  • the exhaust gas flows of the partial exhaust pipes are separated from one another by the inner wall section even after leaving the cylinder head.
  • the exhaust gas removal system emerges from the cylinder head in the form of two outlet openings.
  • the inner wall section is formed in one piece with the at least one cylinder head, with the wall section protruding from the cylinder head in the unassembled state of the internal combustion engine and protruding outwards.
  • the inner wall section can also be constructed modularly, but this is not covered by the scope of protection of the main claim, with a first section being formed by the at least one cylinder head and a further section continuing the first section being formed by an external manifold section.
  • the inlet housing of a turbine arranged in the overall exhaust pipe can also serve to form the inner wall section, i.e. H. be used and form the further section. In the latter two embodiments, the section formed by the external manifold section or the inlet housing can also protrude into the cylinder head.
  • Internal combustion engines of the type described are particularly suitable for charging by means of exhaust gas turbocharging, whereby the at least one turbine should be arranged as close as possible to the engine.
  • internal combustion engines with at least one exhaust gas turbocharger are advantageous, with the turbine of the at least one exhaust gas turbocharger being arranged in the overall exhaust line and having an inlet area for supplying the exhaust gases. This means that all of the exhaust gas from the four cylinders is fed to the turbine.
  • an exhaust gas turbocharger for example compared to a mechanical supercharger, uses the exhaust energy of the hot exhaust gases.
  • the energy delivered to the turbine by the exhaust gas flow is used to drive a compressor, which conveys and compresses the charge air supplied to it, thereby charging the cylinders. If necessary, charge air cooling is provided to cool the compressed combustion air before it enters the cylinders.
  • the primary purpose of charging is to increase the performance of the internal combustion engine.
  • supercharging is also a suitable means of shifting the load spectrum towards higher loads under the same vehicle conditions, which can reduce specific fuel consumption.
  • a drop in torque is often observed when the engine speed falls below a certain level.
  • Attempts are made to improve the torque characteristics of a turbocharged internal combustion engine using various measures. For example, by making the turbine cross-section small and simultaneously blowing off exhaust gases. Such a turbine is also known as a waste gate turbine. If the exhaust gas mass flow exceeds a critical size, part of the exhaust gas flow is guided past the turbine or the turbine impeller by means of a bypass line by opening a shut-off element as part of the so-called exhaust gas blow-off.
  • the torque characteristics of a turbocharged internal combustion engine can also be determined by several turbochargers arranged in parallel or in series, i.e. H. can be improved by several turbines arranged in parallel or in series.
  • the turbine can also be equipped with a variable turbine geometry, which allows further adaptation to the respective operating point of the internal combustion engine by adjusting the turbine geometry or the effective turbine cross section.
  • Adjustable guide vanes are arranged in the inlet area of the turbine to influence the direction of flow. In contrast to the blades of the rotating impeller, the guide blades do not rotate with the shaft of the turbine.
  • the guide vanes are not only stationary, but also completely immovable in the inlet area, i.e. H. rigidly fixed.
  • the guide blades are arranged stationary, but are not completely immovable, but can be rotated about their axis, so that the flow against the blades can be influenced.
  • Embodiments of the internal combustion engine in which the at least one cylinder head is equipped with an integrated coolant jacket are advantageous.
  • Turbocharged internal combustion engines are subject to higher thermal loads than naturally aspirated engines, which is why higher demands are placed on cooling.
  • Liquid cooling requires the internal combustion engine to be equipped, i.e. H. the cylinder head or cylinder block, with an integrated coolant jacket, i.e. H. the arrangement of coolant channels leading the coolant through the cylinder head or cylinder block.
  • the heat is transferred inside the component to the coolant, usually water mixed with additives.
  • the coolant is pumped using a pump arranged in the cooling circuit so that it circulates in the coolant jacket. In this way, the heat given off to the coolant is removed from the interior of the head or block and removed from the coolant again in a heat exchanger.
  • embodiments are advantageous which are characterized in that the inner wall section, which projects into the exhaust gas discharge system, is advantageous extends into the inlet area of the turbine.
  • the inner wall section can in principle and also in connection with the above-mentioned embodiment be formed in one piece with the at least one cylinder head.
  • inventions can also be advantageous, but are not covered by the scope of protection of the main claim, in which the inner wall section is constructed modularly, with the at least one cylinder head forming a partial section and the inlet area of the turbine forming a further partial section.
  • the inner wall section is constructed modularly, with the at least one cylinder head forming a partial section and the inlet area of the turbine forming a further partial section.
  • the internal wall section has a modular structure, with the at least one cylinder head forming a partial section and an external manifold section forming a further partial section.
  • Embodiments of the internal combustion engine in which each cylinder has at least two outlet openings for discharging the exhaust gases from the cylinder are advantageous.
  • the aim is to quickly release the largest possible flow cross sections during the gas exchange in order to keep the throttling losses in the outflowing exhaust gas flows low and to ensure effective removal of the exhaust gases. It is therefore advantageous to equip the cylinders with two or more exhaust openings.
  • a method for operating an internal combustion engine according to a previously described type is shown, the cylinders of which are equipped with ignition devices to initiate spark ignition, the cylinders being ignited in the order 1 - 2 - 4 - 3, the cylinders starting with an external cylinder are counted and numbered in sequence along the longitudinal axis of the at least one cylinder head.
  • Figure 1 shows schematically and in section a first embodiment of the cylinder head 1 together with a section of the inlet housing 11 of a turbine 12.
  • the cylinder head 1 has four cylinders 3, which run along the longitudinal axis 2 of the cylinder head 1, i.e. H. are arranged in series.
  • the cylinder head 1 thus has two external cylinders 3a and two internal cylinders 3b.
  • Each cylinder 3 has two outlet openings 4, to which exhaust pipes 5 of the exhaust gas discharge system are connected for discharging the exhaust gases.
  • the exhaust pipes 5 of the cylinders 3 gradually merge to form a total exhaust pipe 7, with the two exhaust pipes 5 of an external cylinder 3a and the two exhaust pipes 5 of the adjacent internal cylinder 3b merging to form a partial exhaust pipe 6 belonging to this pair of cylinders, before the two partial exhaust pipes 6 of the four Bring cylinders 3, 3a, 3b together to form an overall exhaust pipe 7.
  • the two exhaust pipes 5 of an external cylinder 3a and the two exhaust pipes 5 of the adjacent internal cylinder 3b are separated from each other in sections by an external wall section 9a, which protrudes into the exhaust gas discharge system, and the two partial exhaust pipes 6 and the exhaust pipes 5 of the two internal cylinders 3b in sections through an internal wall section 9b, which also projects into the exhaust gas discharge system.
  • Both the inner wall section 9b and the outer wall sections 9a are formed in one piece with the cylinder head 1.
  • the outer wall sections 9a extend less far towards the outside 8 of the cylinder head 1 than the inner wall section 9b.
  • the inner wall section 9b extends in the direction of the outside 8 of the cylinder head 1 - perpendicular to the longitudinal axis 2 of the cylinder head 1 - by a distance ⁇ s further than the outer wall sections 9a.
  • the inner wall section 9b projects beyond the outer wall sections 9a by the distance ⁇ s .
  • the inner wall section 9b extends with the free end 9c to the outside 8 of the cylinder head 1, so that the exhaust gas flows of the partial exhaust pipes 6 until they leave the cylinder head 1 through the inner wall section 9b are separated from each other and the exhaust gas discharge system emerges from the cylinder head 1 in the form of two outlet openings.
  • the exhaust pipes 5 of the cylinders 3 or the partial exhaust pipes 6 of the cylinder pairs are only brought together outside the cylinder head 1 to form a total exhaust pipe 7.
  • the exhaust manifold 10 is only partially integrated in the cylinder head 1.
  • the manifold section 10b located inside the cylinder head 1 is replaced by a manifold section 10a located outside the cylinder head 1, i.e. H. an external manifold section 10a, supplemented.
  • the turbine 12 of an exhaust gas turbocharger is arranged in the overall exhaust line 7 and is equipped with an inlet region 11 for supplying the exhaust gases to the cylinders 3.
  • the entire exhaust line 7 or the exhaust manifold 10 merges smoothly into the inlet housing 11 of the turbine 12, which is due to the arrangement of the turbine 12 close to the engine.
  • Figure 2 shows schematically and in section an embodiment of the cylinder head 1 together with a section of the inlet housing 11 of a turbine 12. Only the differences from that in Figure 1 illustrated embodiment are discussed, which is why reference is also made to Figure 1 . The same reference numbers were used for the same components.
  • the inner wall section 9b extends at the in Figure 2 illustrated embodiment beyond the outside 8 of the cylinder head 1 and into the inlet area 11 of the turbine 12.
  • the inner wall section 9b has a modular structure, which is not covered by the scope of protection of the main claim, with the cylinder head 1 forming a first section 9b' and the inlet region 11 of the turbine 12 forming a further section 9b", which continues the first section 9b' .
  • the exhaust gas removal system exits the cylinder head 1 in the form of two outlet openings.
  • the exhaust gas flows from the partial exhaust pipes 6 continue to flow through the internal cylinder head 1 even after it leaves Wall section 9b, 9b" separated from each other.
  • the overall exhaust pipe 7 is formed in the present case by the inlet housing 11 of the turbine 12.
  • the end of the first section 9b', which projects into the exhaust gas discharge system, is at a distance from the outside 8 of the cylinder head 1, which is why the section 9b" formed by the inlet housing 11 protrudes into the cylinder head 1 in order to continue the first section 9b' can.
  • Figure 3 shows schematically and in section an embodiment of the cylinder head 1 that is not included in the scope of protection of the main claim. Only the differences from that in Figure 1 illustrated embodiment are discussed, which is why reference is also made to Figure 1 . The same reference numbers were used for the same components.
  • the inner wall section 9b extends at the in Figure 3 illustrated embodiment does not extend to the outside 8 of the cylinder head 1. Rather, the free end 9c of the inner wall section 9b has a distance ⁇ d from the outside 8 of the cylinder head 1.
  • the exhaust pipes 5 of the cylinders 3 come together within the cylinder head 1 to form an integrated exhaust manifold 10 to form an overall exhaust pipe 7.
  • the exhaust gas removal system exits the cylinder head 1 in the form of a single opening.
  • the free end 9c of the inner wall section 9b has a distance ⁇ L that runs perpendicular to the plane A from a plane A, which runs parallel to the outside 8 of the cylinder head 1 and through the exhaust openings of the cylinders.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit mindestens einem Zylinderkopf mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to an internal combustion engine with at least one cylinder head with the features of the preamble of claim 1.

In der DE 10 2008 035 957 A1 ist eine Brennkraftmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart.In the DE 10 2008 035 957 A1 an internal combustion engine is disclosed according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 33 14 839 A1 ist eine Krümmereinrichtung für einen Vierzylinder-Reihenmotor bekannt, bei der jeweils zwei Abgasrohre und somit die Abgase aus den Brennräumen zweier Zylinder zu einer Teilabgasleitung zusammengeführt werden, wobei anschließend diese beiden Teilabgasleitungen vereinigt werden.From the DE 33 14 839 A1 a manifold device for a four-cylinder in-line engine is known, in which two exhaust pipes and thus the exhaust gases from the combustion chambers of two cylinders are brought together to form a partial exhaust pipe, with these two partial exhaust pipes then being combined.

Aus der US 2009 / 0 151 343 A1 ist ein Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine bekannt, wobei die Abgasleitungen eines Vierzylinder-Reihenmotors in den Zylinderkopf baulich integriert sind. Jeder Zylinder ist mit zwei Abgasleitungen ausgerüstet, wobei jeweils zwei Abgasleitungen zu einer Teilabgasleitung zusammengeführt sind und wobei die so dargestellten Teilabgasleitungen in drei voneinander getrennten Abgasaustragsleitungen weitergeführt werden. Zwei Abgasleitungen der beiden inneren Zylinder werden zusammengeführt, wobei die verbleibenden Abgasleitungen der beiden inneren Zylinder mit den Teilabgasleitungen der beiden äußeren Zylinder zusammengeführt werden, so dass insgesamt drei Abgasaustragsleitungen dargestellt sind.From the US 2009 / 0 151 343 A1 a cylinder head for an internal combustion engine is known, with the exhaust pipes of a four-cylinder in-line engine being structurally integrated into the cylinder head. Each cylinder is equipped with two exhaust pipes, with two exhaust pipes being combined to form a partial exhaust pipe and the partial exhaust pipes shown in this way being continued in three separate exhaust gas discharge pipes. Two exhaust pipes of the two inner cylinders are brought together, the remaining exhaust pipes of the two inner cylinders being merged with the partial exhaust pipes of the two outer cylinders, so that a total of three exhaust gas discharge pipes are shown.

Die Literaturstelle Kuhlbach Kai, et al, "Zylinderkopf mit integriertem Abgaskrümmer für Downsizing-Konzepte" MTZ Motortechnische Zeitschrift, Vieweg Verlag, Wiesbaden, DE, Band 70, Nr. 4 01.April 2009, Seite 286-293, XP001521558 ISSN: 0024-8525 offenbart lediglich generalisierte Informationen zum Konzept einer baulichen Zusammenfassung von Zylinderkopf und Abgasleitungen, wobei die üblicher Weise separat ausgeführten Abgaskrümmer in den Zylinderkopf integriert werden.The literature reference Kuhlbach Kai, et al, "Cylinder head with integrated exhaust manifold for downsizing concepts" MTZ Motortechnike Zeitschrift, Vieweg Verlag, Wiesbaden, DE, Volume 70, No. 4 April 1, 2009, pages 286-293, XP001521558 ISSN: 0024-8525 only discloses generalized information on the concept of a structural combination of the cylinder head and exhaust pipes, whereby the exhaust manifolds, which are usually separately designed, are integrated into the cylinder head.

Aus der US 4 028 887 A ist ein weiteres Abgassystem für eine Brennkraftmaschine bekannt, wobei die Abgase von zwei einander benachbarten Zylindern jeweils in einer Teilabgasleitung zusammengefasst werden und wobei die beiden Teilabgasleitungen außerhalb eines Zylinderkopfes, in den die Zylinder sowie die Teilabgasleitungen teilweise baulich integriert sind, in einer Reaktionskammer zusammengeführt werden. Die Reaktionskammer ist dazu bestimmt, die Abgase durch weitere Oxidation bisher unverbrannter Gaskomponenten thermisch aufzubereiten. Die der US 4 028 887 A entnehmbaren Maßnahmen sind auf den Erhalt einer hohen Temperatur der Abgase gerichtet, und zwar mit dem Ziel, optimale Reaktionsbedingungen in der genannten Reaktionskammer darzustellen, wobei gleichzeitig die thermische Beanspruchung des Zylinderkopfes beschränkt werden soll.From the US 4,028,887 A a further exhaust system for an internal combustion engine is known, wherein the exhaust gases from two mutually adjacent cylinders are each combined in a partial exhaust line and the two partial exhaust lines are brought together in a reaction chamber outside a cylinder head, into which the cylinders and the partial exhaust lines are partially structurally integrated. The reaction chamber is intended to thermally process the exhaust gases through further oxidation of previously unburned gas components. The the US 4,028,887 A The measures that can be taken are aimed at maintaining a high temperature of the exhaust gases, with the aim of creating optimal reaction conditions in the reaction chamber mentioned, while at the same time limiting the thermal stress on the cylinder head.

Brennkraftmaschinen verfügen über einen Zylinderblock und mindestens einen Zylinderkopf, die zur Ausbildung der Zylinder miteinander verbunden werden. Der Zylinderblock weist zur Aufnahme der Kolben bzw. der Zylinderrohre Zylinderbohrungen auf. Die Kolben werden axial beweglich in den Zylinderrohren geführt und bilden zusammen mit den Zylinderrohren und dem mindestens einen Zylinderkopf die Brennräume der Brennkraftmaschine aus.Internal combustion engines have a cylinder block and at least one cylinder head, which are connected to each other to form the cylinders. The cylinder block has cylinder bores to accommodate the pistons or cylinder tubes. The pistons are guided axially movably in the cylinder tubes and, together with the cylinder tubes and the at least one cylinder head, form the combustion chambers of the internal combustion engine.

Moderne Brennkraftmaschinen werden nahezu ausschließlich nach einem vier Takte umfassenden Arbeitsverfahren betrieben. Im Rahmen des Ladungswechsels erfolgt das Ausschieben der Verbrennungsgase über die Auslaßöffnungen der mindestens vier Zylinder und das Füllen der Brennräume mit Frischgemisches bzw. Ladeluft über die Einlassöffnungen. Um den Ladungswechsel zu steuern, benötigt eine Brennkraftmaschine Steuerorgane und Betätigungseinrichtungen zur Betätigung dieser Steuerorgane. Zur Steuerung des Ladungswechsels werden bei Viertaktmotoren nahezu ausschließlich Hubventile als Steuerorgane verwendet, die während des Betriebs der Brennkraftmaschine eine oszillierende Hubbewegung ausführen und auf diese Weise die Ein- und Auslaßöffnungen freigeben und verschließen. Der für die Bewegung der Ventile erforderliche Ventilbetätigungsmechanismus einschließlich der Ventile selbst wird als Ventiltrieb bezeichnet. Der mindestens eine Zylinderkopf dient in der Regel zur Aufnahme dieses Ventiltriebs.Modern internal combustion engines are almost exclusively operated using a four-cycle operating procedure. As part of the charge cycle, the combustion gases are pushed out via the outlet openings of at least four cylinders and the combustion chambers are filled with fresh mixture or charge air via the inlet openings. In order to control the gas exchange, an internal combustion engine requires control elements and actuating devices for actuating these control elements. To control the gas exchange, lift valves are almost exclusively used as control elements in four-stroke engines, which carry out an oscillating lifting movement during operation of the internal combustion engine and in this way release and close the inlet and outlet openings. The valve actuation mechanism required to move the valves, including the valves themselves, is called the valve train. The at least one cylinder head usually serves to accommodate this valve train.

Es ist die Aufgabe des Ventiltriebes die Einlaß- und Auslaßöffnungen der Zylinder rechtzeitig freizugeben bzw. zu schließen, wobei eine schnelle Freigabe möglichst großer Strömungsquerschnitte angestrebt wird, um die Drosselverluste in den ein- bzw. ausströmenden Gasströmungen gering zu halten und eine möglichst gute Füllung der Brennräume mit Frischgemisch bzw. ein effektives, d. h. vollständiges Abführen der Abgase zu gewährleisten.It is the job of the valve train to release or close the inlet and outlet openings of the cylinders in a timely manner, with the aim of quickly releasing the largest possible flow cross sections in order to reduce throttling losses in the inlet and outlet. to keep the outflowing gas flows low and to ensure that the combustion chambers are filled as well as possible with fresh mixture or an effective, ie complete, removal of the exhaust gases.

Die Einlaßkanäle, die zu den Einlassöffnungen führen, und die Auslaßkanäle, d. h. die Abgasleitungen, die sich an die Auslaßöffnungen anschließen, sind nach dem Stand der Technik zumindest teilweise im Zylinderkopf integriert. Die Abgasleitungen der Zylinder werden in der Regel zu einer gemeinsamen Gesamtabgasleitung oder gruppenweise zu mehreren Gesamtabgasleitungen zusammengeführt. Die Zusammenführung von Abgasleitungen zu einer Gesamtabgasleitung wird im Allgemeinen und im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Abgaskrümmer bezeichnet, wobei das Teilstück der Gesamtabgasleitung, welches stromaufwärts einer gegebenenfalls in der Gesamtabgasleitung angeordneten Turbine liegt, auch als zum Abgaskrümmer gehörend angesehen werden kann. Im Einzelfall kann auch der Eintrittsbereich bzw. das Eintrittsgehäuse einer Turbine als zum Abgaskrümmer gehörend angesehen werden, nämlich dann, wenn die Turbine motornah angeordnet ist und eine eindeutige Trennung zwischen Eintrittsbereich und Gesamtabgasleitung nicht vorgenommen werden kann.The inlet channels, which lead to the inlet openings, and the outlet channels, i.e. H. According to the prior art, the exhaust pipes that connect to the exhaust openings are at least partially integrated in the cylinder head. The exhaust pipes of the cylinders are usually combined to form a common exhaust pipe or in groups to form several exhaust pipes. The combination of exhaust pipes to form an overall exhaust pipe is generally referred to as an exhaust manifold in the context of the present invention, whereby the section of the overall exhaust pipe, which lies upstream of a turbine that may be arranged in the overall exhaust pipe, can also be viewed as belonging to the exhaust manifold. In individual cases, the inlet area or the inlet housing of a turbine can also be viewed as belonging to the exhaust manifold, namely when the turbine is arranged close to the engine and a clear separation between the inlet area and the entire exhaust pipe cannot be made.

Bei der Brennkraftmaschine werden die Abgasleitungen von vier Zylindern unter Ausbildung eines Abgaskrümmers zu einer einzelnen Gesamtabgasleitung zusammengeführt. Dabei werden die Abgasleitungen der Zylinder stufenweise zusammengeführt und zwar in der Art, dass jeweils die mindestens eine Abgasleitung eines außenliegenden Zylinders und die mindestens eine Abgasleitung des benachbarten innenliegenden Zylinders zu einer Teilabgasleitung zusammenführen und die beiden auf diese Weise gebildeten Teilabgasleitungen der vier Zylinder zu einer Gesamtabgasleitung zusammenführen. Mit dieser Maßnahme läßt sich die Gesamtwegstrecke aller Abgasleitungen und damit das Volumen des Krümmers deutlich reduzieren. Der ausgebildete Abgaskrümmer kann dabei teilweise oder vollständig in dem mindestens einen Zylinderkopf integriert sein. Das Abgasabführsystem tritt an einer Außenseite des Zylinderkopfes aus.In the internal combustion engine, the exhaust pipes of four cylinders are combined to form a single exhaust pipe to form an exhaust manifold. The exhaust pipes of the cylinders are brought together in stages in such a way that the at least one exhaust pipe of an external cylinder and the at least one exhaust pipe of the adjacent internal cylinder merge to form a partial exhaust pipe and the two partial exhaust pipes of the four cylinders formed in this way to form an overall exhaust pipe merge. With this measure, the total distance of all exhaust pipes and thus the volume of the manifold can be significantly reduced. The designed exhaust manifold can be partially or completely integrated in the at least one cylinder head. The exhaust gas removal system exits on the outside of the cylinder head.

Die Evakuierung der Verbrennungsgase aus einem Zylinder der Brennkraftmaschine im Rahmen des Ladungswechsels beruht im Wesentlichen auf zwei unterschiedlichen Mechanismen. Wenn sich zu Beginn des Ladungswechsels das Auslaßventil nahe dem unteren Totpunkt öffnet, strömen die Verbrennungsgase aufgrund des gegen Ende der Verbrennung im Zylinder vorherrschenden hohen Druckniveaus und der damit verbundenen hohen Druckdifferenz zwischen Brennraum und Abgastrakt mit hoher Geschwindigkeit durch die Auslaßöffnung in das Abgasabführsystem. Dieser druckgetriebene Strömungsvorgang wird durch eine hohe Druckspitze begleitet, die auch als Vorauslaßstoß bezeichnet wird und sich entlang der Abgasleitung mit Schallgeschwindigkeit fortpflanzt, wobei sich der Druck mit zunehmender Wegstrecke und in Abhängigkeit von der Leitungsführung infolge Reibung mehr oder weniger stark abbaut, d. h. verringert.The evacuation of the combustion gases from a cylinder of the internal combustion engine as part of the charge cycle is essentially based on two different mechanisms. If the exhaust valve opens near bottom dead center at the beginning of the gas cycle, the combustion gases flow due to the towards the end of the Combustion in the cylinder prevailing high pressure levels and the associated high pressure difference between the combustion chamber and the exhaust tract at high speed through the outlet opening into the exhaust gas discharge system. This pressure-driven flow process is accompanied by a high pressure peak, which is also referred to as a pre-exhaust surge and propagates along the exhaust pipe at the speed of sound, with the pressure decreasing, i.e. reducing, to a greater or lesser extent as the distance increases and depending on the pipe routing due to friction.

Im weiteren Verlauf des Ladungswechsels gleichen sich die Drücke im Zylinder und in der Abgasleitung weitgehend aus, so dass die Verbrennungsgase maßgeblich infolge der Hubbewegung des Kolbens ausgeschoben werden.As the gas cycle continues, the pressures in the cylinder and in the exhaust pipe largely equalize, so that the combustion gases are pushed out largely as a result of the stroke movement of the piston.

Die dynamischen Wellenvorgänge bzw. Druckschwankungen im Abgasabführsystem sind der Grund dafür, dass sich die versetzt arbeitenden Zylinder einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine beim Ladungswechsel gegenseitig beeinflussen, insbesondere auch behindern können. Eine verschlechterte Drehmomentcharakteristik bzw. ein gemindertes Leistungsangebot können die Folge sein. Werden die Abgasleitungen der einzelnen Zylinder für eine längere Wegstrecke voneinander getrennt geführt, kann der gegenseitigen Einflußnahme der Zylinder beim Ladungswechsel entgegengewirkt werden.The dynamic wave processes or pressure fluctuations in the exhaust gas removal system are the reason why the offset cylinders of a multi-cylinder internal combustion engine can influence one another during the charge change, and in particular can also hinder one another. The result can be a deteriorated torque characteristic or a reduced power offering. If the exhaust pipes of the individual cylinders are separated from one another for a longer distance, the mutual influence of the cylinders during the gas cycle can be counteracted.

Dabei muß berücksichtigt werden, dass sich Druckschwankungen in gasförmigen Medien als Wellen ausbreiten, welche durch die Abgasleitungen laufen und an offenen oder geschlossenen Leitungsenden reflektiert werden. Die Abgasströmung bzw. der lokale Abgasdruck im Abgasabführsystem ergibt sich dann aus der Überlagerung der vorlaufenden und reflektierten Welle. In Abhängigkeit von der konkreten Ausgestaltung des Abgasabführsystems laufen die Druckwellen, die von einem Zylinder ausgehen, nicht nur durch die mindestens eine Abgasleitung dieses Zylinders, sondern vielmehr auch die Abgasleitungen der anderen Zylinder entlang und zwar gegebenenfalls bis zu der am Ende der jeweiligen Leitung vorgesehenen Auslaßöffnung.It must be taken into account that pressure fluctuations in gaseous media propagate as waves, which run through the exhaust pipes and are reflected at open or closed pipe ends. The exhaust gas flow or the local exhaust gas pressure in the exhaust gas removal system then results from the superposition of the leading and reflected waves. Depending on the specific design of the exhaust gas removal system, the pressure waves that emanate from a cylinder run not only through the at least one exhaust line of this cylinder, but also along the exhaust lines of the other cylinders, possibly up to the outlet opening provided at the end of the respective line .

Während des Ladungswechsels bereits in eine Abgasleitung ausgeschobenes bzw. abgeführtes Abgas kann somit erneut in den Zylinder gelangen und zwar infolge der Druckwelle, die von einem anderen Zylinder ausgeht.Exhaust gas that has already been pushed out or discharged into an exhaust gas line during the gas exchange can thus enter the cylinder again as a result of the pressure wave emanating from another cylinder.

Als nachteilig erweist es sich beispielsweise, wenn gegen Ende des Ladungswechsels an der Auslaßöffnung eines Zylinders Überdruck herrscht bzw. sich die Druckwelle eines anderen Zylinders die Abgasleitung entlang in Richtung Auslaßöffnung ausbreitet, was der Evakuierung der Verbrennungsgase aus diesem Zylinder entgegenwirkt. Die Verbrennungsgase werden in dieser Phase des Ladungswechsels maßgeblich infolge der Hubbewegung des Kolbens ausgeschoben.It proves to be disadvantageous, for example, if there is excess pressure at the outlet opening of a cylinder towards the end of the gas cycle or the pressure wave from another cylinder spreads along the exhaust pipe towards the outlet opening, which counteracts the evacuation of the combustion gases from this cylinder. In this phase of the gas exchange, the combustion gases are largely expelled as a result of the stroke movement of the piston.

Probleme beim Ladungswechsel einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine ergeben sich insbesondere bei niedrigen Drehzahlen, wenn während einer Ventilüberschneidung, bei der das Auslaßventil bei geöffnetem Einlaßventil noch nicht geschlossen ist, das Abgas unter Inkaufnahme von Spülverlusten weitestgehend aus dem Zylinder ausgespült werden soll. Dies führt einerseits zu einem schlechteren Wirkungsgrad, aber andererseits zu einer größeren Zylinderfüllung und damit zu einer höheren Leistung. Eine variable Ventilsteuerung ermöglicht eine Variation der Ventilüberschneidung in Abhängigkeit von der Drehzahl.Problems with the gas exchange of a multi-cylinder internal combustion engine arise particularly at low speeds when, during a valve overlap in which the exhaust valve is not yet closed when the inlet valve is open, the exhaust gas has to be flushed out of the cylinder as much as possible while accepting scavenging losses. On the one hand, this leads to poorer efficiency, but on the other hand, to a larger cylinder filling and thus to higher performance. Variable valve timing allows the valve overlap to be varied depending on the speed.

Die vorstehend beschriebene Problematik betreffend die gegenseitige Einflußnahme der Zylinder beim Ladungswechsel, welche aus den im Abgasabführsystem ablaufenden dynamischen Wellenvorgängen resultiert und die eine Verschlechterung der Drehmomentcharakteristik bedingen kann, ist bei der konstruktiven Auslegung von Brennkraftmaschinen von zunehmender Relevanz. Die Gründe sind die Folgenden.The problem described above regarding the mutual influence of the cylinders during the gas exchange, which results from the dynamic wave processes taking place in the exhaust gas removal system and which can cause a deterioration in the torque characteristics, is of increasing relevance in the structural design of internal combustion engines. The reasons are as follows.

So ist es aus mehreren Gründen vorteilhaft, den Abgaskrümmer weitestgehend in den mindestens einen Zylinderkopf zu integrieren, d. h. die Zusammenführung der Abgasleitungen zu einer Gesamtabgasleitung möglichst umfänglich bereits im Zylinderkopf vorzunehmen.For several reasons, it is advantageous to integrate the exhaust manifold as far as possible into the at least one cylinder head, i.e. H. The combination of the exhaust pipes to form a complete exhaust pipe should be carried out as extensively as possible in the cylinder head.

Dies führt zu einer kompakteren Bauweise der Brennkraftmaschine und gestattet ein dichtes Packaging der gesamten Antriebseinheit im Motorraum. Zudem ergeben sich Kostenvorteile bei der Herstellung und der Montage und eine Gewichtsreduzierung der Brennkraftmaschine, insbesondere bei einer vollständigen Integration des Abgaskrümmers in den Zylinderkopf.This leads to a more compact design of the internal combustion engine and allows dense packaging of the entire drive unit in the engine compartment. There are also cost advantages in production and assembly and a reduction in the weight of the internal combustion engine, especially when the exhaust manifold is completely integrated into the cylinder head.

Des Weiteren kann sich die weitestgehende Integration der Zusammenführung der Abgasleitungen vorteilhaft auf die Anordnung und den Betrieb eines Abgasnachbehandlungssystems, welches stromabwärts des Krümmers vorgesehen ist, auswirken. Der Weg der heißen Abgase zu den verschiedenen Abgasnachbehandlungssystemen sollte möglichst kurz sein, damit den Abgasen wenig Zeit zur Abkühlung eingeräumt wird und die Abgasnachbehandlungssysteme möglichst schnell ihre Betriebstemperatur bzw. Anspringtemperatur erreichen, insbesondere nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine.Furthermore, the greatest possible integration of the combination of the exhaust pipes can have an advantageous effect on the arrangement and operation of an exhaust gas aftertreatment system, which is provided downstream of the manifold. The The path of the hot exhaust gases to the various exhaust gas aftertreatment systems should be as short as possible so that the exhaust gases are given little time to cool down and the exhaust gas aftertreatment systems reach their operating temperature or light-off temperature as quickly as possible, especially after a cold start of the internal combustion engine.

In diesem Zusammenhang ist man bemüht, die thermische Trägheit des Teilstücks der Abgasleitungen zwischen Auslaßöffnung am Zylinder und Abgasnachbehandlungssystem zu minimieren, was durch Reduzierung der Masse und der Länge dieses Teilstückes erreicht werden kann. Zielführend dabei kann die weitestgehende Integration des Abgaskrümmers in den Zylinderkopf sein.In this context, efforts are made to minimize the thermal inertia of the section of the exhaust pipes between the exhaust opening on the cylinder and the exhaust gas aftertreatment system, which can be achieved by reducing the mass and length of this section. The greatest possible integration of the exhaust manifold into the cylinder head can be effective.

Bei mittels Abgasturbolader aufgeladenen Brennkraftmaschinen wird angestrebt, die Turbine möglichst nahe am Auslaß, d. h. den Auslaßöffnungen der Zylinder, anzuordnen, um auf diese Weise die Abgasenthalpie der heißen Abgase, die maßgeblich vom Abgasdruck und der Abgastemperatur bestimmt wird, optimal nutzen zu können und ein schnelles Ansprechverhalten des Turboladers zu gewährleisten. Auch dabei sollte die thermische Trägheit und das Volumen des Leitungssystems zwischen den Auslaßöffnungen der Zylinder und der Turbine minimiert werden, weshalb wiederum die weitestgehende Integration des Abgaskrümmers in den Zylinderkopf zielführend ist.In internal combustion engines charged using exhaust gas turbochargers, the aim is to have the turbine as close as possible to the outlet, i.e. H. the exhaust openings of the cylinders, in order to be able to optimally use the exhaust gas enthalpy of the hot exhaust gases, which is largely determined by the exhaust gas pressure and the exhaust gas temperature, and to ensure a quick response of the turbocharger. The thermal inertia and the volume of the line system between the exhaust openings of the cylinders and the turbine should also be minimized, which is why the greatest possible integration of the exhaust manifold into the cylinder head is expedient.

Die weitestgehende Integration des Abgaskrümmers in den Zylinderkopf hat - wie vorstehend dargelegt - eine Vielzahl von Vorteilen, führt aber neben der Verkürzung der Gesamtwegstrecke aller Abgasleitungen auch zu einer Verkürzung der einzelnen Abgasleitungen, da diese bereits unmittelbar stromabwärts der Auslaßöffnungen zusammengeführt werden, wodurch sich die Problematik der gegenseitigen Einflußnahme der Zylinder beim Ladungswechsel verschärft.The greatest possible integration of the exhaust manifold into the cylinder head has - as explained above - a number of advantages, but in addition to shortening the total distance of all exhaust pipes, it also leads to a shortening of the individual exhaust pipes, since these are already brought together immediately downstream of the exhaust openings, which solves the problem the mutual influence of the cylinders during gas exchange.

Die durch die weitestgehende Integration in den Zylinderkopf bedingte Verkürzung der Abgasleitungen durch eine - senkrecht zur Längsachse des Zylinderkopfes - breitere Ausführung des Zylinderkopfes zu kompensieren, ist nur bedingt möglich, da dieser Vorgehensweise aus Gründen des Crashverhaltens enge Grenzen gesetzt sind, insbesondere genügend Platz im Motorraum für eine ungehinderte Deformation zur Verfügung stehen muß.Compensating for the shortening of the exhaust pipes caused by the greatest possible integration into the cylinder head by making the cylinder head wider - perpendicular to the longitudinal axis of the cylinder head - is only possible to a limited extent, as there are strict limits to this approach for reasons of crash behavior, in particular sufficient space in the engine compartment must be available for unhindered deformation.

Vor dem Hintergrund des oben Gesagten ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, d. h. der gattungsgemäßen Art, bereitzustellen, die eine kompakte Bauweise aufweist und mit der sich die Problematik der gegenseitigen Einflußnahme der Zylinder beim Ladungswechsel beheben bzw. abmildern läßt.Against the background of the above, it is an object of the present invention to provide an internal combustion engine according to the preamble of claim 1, i.e. H. of the generic type, which has a compact design and with which the problem of the mutual influence of the cylinders during gas exchange can be eliminated or alleviated.

Gelöst wird die erste Aufgabe durch eine Brennkraftmaschine mit mindestens einem Zylinderkopf mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The first task is solved by an internal combustion engine with at least one cylinder head with the features of claim 1.

Aufgezeigt wird eine Brennkraftmaschine mit mindestens einem Zylinderkopf, der

  • vier entlang der Längsachse des Zylinderkopfes in Reihe angeordnete Zylinder aufweist, wobei jeder Zylinder mindestens eine Auslaßöffnung zum Abführen der Abgase aus dem Zylinder via Abgasabführsystem aufweist, wozu sich an jede Auslaßöffnung eine Abgasleitung anschließt, wobei
  • die Abgasleitungen der Zylinder stufenweise zu einer Gesamtabgasleitung zusammenführen, wobei jeweils die mindestens eine Abgasleitung eines außenliegenden Zylinders und die mindestens eine Abgasleitung des benachbarten innenliegenden Zylinders jeweils innerhalb des mindestens einen Zylinderkopfes zu einer Teilabgasleitung zusammenführen, bevor die beiden Teilabgasleitungen der vier Zylinder zu einer Gesamtabgasleitung zusammenführen, wobei
  • das Abgasabführsystem an einer Außenseite des Zylinderkopfes austritt, und wobei
  • die außenliegenden Wandabschnitte, die jeweils abschnittsweise die mindestens eine Abgasleitung eines außenliegenden Zylinders und die mindestens eine Abgasleitung des benachbarten innenliegenden Zylinders voneinander trennen und in das Abgasabführsystem hineinragen, sich in Richtung der Außenseite des Zylinderkopfes senkrecht zur Längsachse des Zylinderkopfes weniger weit erstrecken als der innenliegende Wandabschnitt, der abschnittsweise die beiden Teilabgasleitungen und die Abgasleitungen der beiden innenliegenden Zylinder voneinander trennt und in das Abgasabführsystem hineinragt, und die dadurch gekennzeichnet ist, dass
    sowohl der innenliegende Wandabschnitt als auch die außenliegenden Wandabschnitte einteilig mit dem Zylinderkopf ausgebildet sind, wobei die Teilabgasleitungen außerhalb des mindestens einen Zylinderkopfes zu einer Gesamtabgasleitung zusammenführen, und wobei sich der innenliegende Wandabschnitt, welcher in das Abgasabführsystem hineinragt, bis zur Außenseite des mindestens einen Zylinderkopfes oder über die Außenseite des mindestens einen Zylinderkopfes hinaus erstreckt.
An internal combustion engine with at least one cylinder head is shown
  • has four cylinders arranged in series along the longitudinal axis of the cylinder head, each cylinder having at least one outlet opening for discharging the exhaust gases from the cylinder via an exhaust gas removal system, for which purpose an exhaust gas line is connected to each outlet opening, whereby
  • gradually merging the exhaust pipes of the cylinders to form a total exhaust pipe, with the at least one exhaust pipe of an external cylinder and the at least one exhaust pipe of the adjacent internal cylinder each merging within the at least one cylinder head to form a partial exhaust pipe before the two partial exhaust pipes of the four cylinders merge to form an overall exhaust pipe , where
  • the exhaust gas discharge system exits on an outside of the cylinder head, and where
  • the outer wall sections, which each sectionally separate the at least one exhaust line of an outer cylinder and the at least one exhaust line of the adjacent inner cylinder from one another and protrude into the exhaust gas discharge system, extend less far in the direction of the outside of the cylinder head perpendicular to the longitudinal axis of the cylinder head than the inner wall section , which in sections separates the two partial exhaust pipes and the exhaust pipes of the two internal cylinders from each other and protrudes into the exhaust gas discharge system, and which is characterized in that
    both the inner wall section and the outer wall sections are formed in one piece with the cylinder head, the Partial exhaust pipes outside the at least one cylinder head merge to form a total exhaust pipe, and the inner wall section, which protrudes into the exhaust gas discharge system, extends to the outside of the at least one cylinder head or beyond the outside of the at least one cylinder head.

Die Abgasleitungen der vier Zylinder des mindestens einen Zylinderkopfes der Brennkraftmaschine werden in einer ersten Stufe gruppenweise, d. h. paarweise, zusammengeführt, wobei jeweils ein außenliegender Zylinder und der benachbarte innenliegende Zylinder ein Zylinderpaar bilden, deren Abgasleitungen zu einer Teilabgasleitung zusammenführen. In einer zweiten Stufe werden dann diese Teilabgasleitungen stromabwärts im Abgasabführsystem zu einer Gesamtabgasleitung zusammengeführt. Die Gesamtwegstrecke aller Abgasleitungen wird hierdurch verkürzt. Das stufenweise Zusammenführen der Abgasleitungen zu einer Gesamtabgasleitung trägt zudem zu einer kompakteren, d. h. weniger voluminösen Bauweise bei.In a first stage, the exhaust pipes of the four cylinders of the at least one cylinder head of the internal combustion engine are grouped, i.e. H. in pairs, brought together, with an external cylinder and the adjacent internal cylinder forming a pair of cylinders, the exhaust pipes of which merge to form a partial exhaust pipe. In a second stage, these partial exhaust pipes are then merged downstream in the exhaust gas discharge system to form an overall exhaust pipe. This shortens the total distance of all exhaust pipes. The gradual merging of the exhaust pipes into one overall exhaust pipe also contributes to a more compact, i.e. H. less voluminous design.

Realisiert wird dies durch ein konstruktives, d. h. gegenständliches Merkmal der Brennkraftmaschine, nämlich dadurch, dass die außenliegenden Wandabschnitte, die jeweils abschnittsweise die Abgasleitungen eines Zylinderpaares voneinander trennen, sich in Richtung der Außenseite des Zylinderkopfes senkrecht zur Längsachse des Zylinderkopfes weniger weit erstrecken als der innenliegende Wandabschnitt, der abschnittsweise die beiden Teilabgasleitungen der beiden Zylinderpaare voneinander trennt.This is achieved through a constructive, i.e. H. objective feature of the internal combustion engine, namely in that the outer wall sections, which each separate the exhaust pipes of a pair of cylinders from one another in sections, extend less far in the direction of the outside of the cylinder head perpendicular to the longitudinal axis of the cylinder head than the inner wall section, which in sections separates the two partial exhaust pipes of the two Separates cylinder pairs from each other.

Die Abgasströme der beiden Zylindergruppen werden länger voneinander getrennt gehalten als die Abgasströme innerhalb einer Gruppe. Insofern besteht zwar die grundsätzliche Möglichkeit, dass sich die Zylinder einer Gruppe beim Ladungswechsel weiterhin gegenseitig beeinflussen. Die Ausbildung der Teilabgasleitungen und deren wegstreckenmäßig lange Separierung voneinander haben aber den Effekt, dass die eine Zylindergruppe die andere Zylindergruppe beim Ladungswechsel nicht oder zumindest weniger stark behindert. Die Problematik der gegenseitigen Einflußnahme der Zylinder beim Ladungswechsel entschärft sich dadurch.The exhaust gas flows of the two cylinder groups are kept separated from each other for longer than the exhaust gas flows within a group. In this respect, there is a fundamental possibility that the cylinders in a group will continue to influence each other during gas exchange. However, the design of the partial exhaust pipes and their long separation from one another have the effect that one group of cylinders does not hinder the other group of cylinders during the gas exchange, or at least to a lesser extent. This alleviates the problem of the cylinders influencing each other during the gas exchange.

Dass sich die Zylinder einer Gruppe aufgrund der konstruktiven Ausgestaltung der Brennkraftmaschine beim Ladungswechsel gegenseitig beeinflussen könnten, ist vorliegend weniger kritisch zu bewerten, da diesem Umstand durch eine zusätzliche Maßnahme entgegen getreten werden kann, nämlich durch die Wahl einer geeigneten Zündfolge.It is clear that the cylinders of a group could influence each other during the gas cycle due to the design of the internal combustion engine less critical, since this circumstance can be counteracted by an additional measure, namely by choosing a suitable ignition sequence.

Bei einer Brennkraftmaschine mit Fremdzündung können Varianten vorteilhaft sein, bei denen die Brennkraftmaschine mit der Zündfolge 1 - 2 - 4 - 3 betrieben wird, anstatt die Zylinder entsprechend der herkömmlichen Zündfolge 1 - 3 - 4 - 2 im Abstand von jeweils 180°KW zu zünden. Ausgehend vom ersten Zylinder sind die Zündzeitpunkte in °KW gemessen die Folgenden: 0 - 180 - 360 - 540. Dabei werden im Gegensatz zum herkömmlichen Muster die Zylinder einer Zylindergruppe unmittelbar hintereinander gezündet, so dass diese Zylinder einen thermodynamischen Versatz von 180°KW aufweisen.In the case of an internal combustion engine with external ignition, variants can be advantageous in which the internal combustion engine is operated with the ignition sequence 1 - 2 - 4 - 3 instead of igniting the cylinders according to the conventional ignition sequence 1 - 3 - 4 - 2 at a distance of 180 ° CA . Starting from the first cylinder, the ignition times, measured in °CA, are the following: 0 - 180 - 360 - 540. In contrast to the conventional pattern, the cylinders of a cylinder group are fired immediately one behind the other, so that these cylinders have a thermodynamic offset of 180°CA.

Die Numerierung der Zylinder einer Brennkraftmaschine ist in der DIN 73021 geregelt. Bei Reihenmotoren werden die Zylinder der Reihe nach durchgezählt, wobei auf der Seite, die der Kupplung gegenüber liegt, begonnen wird.The numbering of the cylinders of an internal combustion engine is regulated in DIN 73021. In in-line engines, the cylinders are counted one after the other, starting on the side opposite the clutch.

Eine Brennkraftmaschine kann auch zwei Zylinderköpfe aufweisen, wenn beispielweise die Zylinder auf zwei Zylinderbänke verteilt sind. Die Zusammenführung der Abgasleitungen in den dann zwei Zylinderköpfen kann auch dann zur Verbesserung des Ladungswechsels und zur Verbesserung des Drehmomentangebots genutzt werden.An internal combustion engine can also have two cylinder heads, for example if the cylinders are distributed over two cylinder banks. The combination of the exhaust pipes in the two cylinder heads can then also be used to improve the gas exchange and to improve the torque available.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Brennkraftmaschine werden im Zusammenhang mit den Unteransprüchen erörtert.Further advantageous embodiments of the internal combustion engine are discussed in connection with the subclaims.

Wie bereits beschrieben, ist es vorteilhaft, den Abgaskrümmer weitestgehend in den mindestens einen Zylinderkopf zu integrieren, d. h. die Zusammenführung der Abgasleitungen möglichst umfänglich bereits im Zylinderkopf vorzunehmen, da dies zu einer kompakteren Bauweise führt, ein dichtes Packaging gestattet und sich Kostenvorteile und Gewichtsvorteile ergeben. Zudem können sich Vorteile hinsichtlich des Ansprechverhaltens eines im Abgasabführsystem vorgesehenen Abgasturboladers bzw. eines Abgasnachbehandlungssystems ergeben.As already described, it is advantageous to integrate the exhaust manifold as far as possible into the at least one cylinder head, i.e. H. The exhaust pipes should be brought together as extensively as possible in the cylinder head, as this leads to a more compact design, allows dense packaging and results in cost and weight advantages. In addition, there may be advantages in terms of the response behavior of an exhaust gas turbocharger or an exhaust gas aftertreatment system provided in the exhaust gas discharge system.

Wie bereits erwähnt führen die mindestens eine Abgasleitung eines außenliegenden Zylinders und die mindestens eine Abgasleitung des benachbarten innenliegenden Zylinders jeweils innerhalb des mindestens einen Zylinderkopfes zu einer Teilabgasleitung zusammen.As already mentioned, the at least one exhaust pipe of an external cylinder and the at least one exhaust pipe of the adjacent internal cylinder each lead together within the at least one cylinder head to form a partial exhaust pipe.

D. h. die Zusammenführung der Abgasleitungen jeder der beiden Zylindergruppen zu einer dieser Zylindergruppe zugehörigen Teilabgasleitung erfolgt gemäß der in Rede stehenden Ausführungsform innerhalb des Zylinderkopfes.I.e. According to the embodiment in question, the exhaust pipes of each of the two cylinder groups are brought together to form a partial exhaust pipe belonging to this cylinder group within the cylinder head.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen der innenliegende Wandabschnitt sich in Richtung der Außenseite des mindestens einen Zylinderkopfes senkrecht zur Längsachse des mindestens einen Zylinderkopfes um eine Wegstrecke Δs weiter erstreckt als die außenliegenden Wandabschnitte, wobei gilt: Δs ≥ 5 mm.Embodiments of the internal combustion engine are advantageous in which the inner wall section extends in the direction of the outside of the at least one cylinder head perpendicular to the longitudinal axis of the at least one cylinder head by a distance Δ s further than the outer wall sections, whereby: Δ s ≥ 5 mm.

Rechnergestützte Simulationen haben ergeben, dass im Einzelfall eine zufriedenstellende Drehmomentcharakteristik bereits dann erzielt werden kann, wenn sich der innenliegende Wandabschnitt 5mm oder mehr über die außenliegenden Wandabschnitte hinaus in Richtung der Außenseite des mindestens einen Zylinderkopfes erstreckt, wobei die Wegstrecke Δs senkrecht zur Längsachse des mindestens einen Zylinderkopfes gemessen wird und als Bezugspunkt die Stelle eines Wandabschnitts dient, welche am weitesten in Richtung der Außenseite in das Abgasabführsystem hineinragt.Computer-aided simulations have shown that in individual cases a satisfactory torque characteristic can already be achieved if the inner wall section extends 5 mm or more beyond the outer wall sections in the direction of the outside of the at least one cylinder head, the distance Δ s being perpendicular to the longitudinal axis of the at least a cylinder head is measured and the point of a wall section that projects furthest towards the outside into the exhaust gas discharge system serves as a reference point.

Je weiter sich der innenliegende Wandabschnitt über die außenliegenden Wandabschnitte hinaus erstreckt, desto ausgeprägter ist die wegstreckenmäßige Separierung der beiden Teilabgasleitungen voneinander und desto deutlicher macht sich der dadurch erzielte Effekt bemerkbar, dass sich die Zylindergruppen beim Ladungswechsel nicht bzw. weniger stark beeinflussen, insbesondere nicht behindern.The further the inner wall section extends beyond the outer wall sections, the more pronounced is the separation of the two partial exhaust pipes from one another and the more noticeable is the effect achieved in that the cylinder groups do not influence each other or influence each other to a lesser extent during the gas exchange, in particular do not hinder them .

Vorteilhaft sind daher auch insbesondere Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen gilt: Δs ≥ 10 mm.Embodiments of the internal combustion engine in which the following applies: Δ s ≥ 10 mm are therefore particularly advantageous.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen das freie Ende des innenliegenden Wandabschnitts, welches in das Abgasabführsystem hineinragt, von der Außenseite des mindestens einen Zylinderkopfes einen senkrecht zur Längsachse des mindestens einen Zylinderkopfes verlaufenden Abstand Δd aufweist, wobei gilt: Δd ≤ 30 mm, vorzugsweise Δd ≤ 20 mm.Embodiments of the internal combustion engine are advantageous in which the free end of the inner wall section, which projects into the exhaust gas discharge system, has a distance Δ d from the outside of the at least one cylinder head, which runs perpendicular to the longitudinal axis of the at least one cylinder head, whereby: Δ d ≤ 30 mm , preferably Δ d ≤ 20 mm.

Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang auch Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen gilt: Δd ≥ 10 mm.Embodiments of the internal combustion engine in which the following applies: Δ d ≥ 10 mm are also advantageous in this context.

Der vorstehenden Ausführungsform ist immanent, dass die im Zylinderkopf ausgebildeten Teilabgasleitungen bereits innerhalb des Zylinderkopfes zu einer Gesamtabgasleitung zusammengeführt werden. Insofern verläßt das gesamte, vom Abgasabführsystem geführte Abgas den Zylinderkopf durch eine einzelne Austrittsöffnung an der auslaßseitigen Außenseite des Zylinderkopfes.It is inherent in the above embodiment that the partial exhaust pipes formed in the cylinder head are already brought together within the cylinder head to form an overall exhaust pipe. In this respect, the entire exhaust gas carried by the exhaust gas removal system leaves the cylinder head through a single outlet opening on the exhaust-side outside of the cylinder head.

Die vorliegende Ausführungsform ist durch eine sehr kompakte Bauweise gekennzeichnet, die über sämtliche Vorteile verfügt, die ein vollständig in den Zylinderkopf integrierter Abgaskrümmer mit sich bringt.The present embodiment is characterized by a very compact design that has all the advantages that an exhaust manifold that is completely integrated into the cylinder head brings with it.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen das freie Ende des innenliegenden Wandabschnitts, welches in das Abgasabführsystem hineinragt, von einer Ebene A, die parallel zur Außenseite des mindestens einen Zylinderkopfes und durch die Auslaßöffnungen der Zylinder verläuft, einen senkrecht zur Ebene A verlaufenden Abstand ΔL aufweist mit ΔLD, wobei D der Durchmesser eines Zylinders ist. Es wird davon ausgegangen, dass die Außenseite senkrecht zu einer Montagebene steht, an welcher der mindestens eine Zylinderkopf mit einem Zylinderblock verbindbar ist. Andernfalls verläuft die Ebene A nicht parallel zur Außenseite, sondern vielmehr senkrecht zu dieser Montagebene.Embodiments of the internal combustion engine are advantageous in which the free end of the inner wall section, which projects into the exhaust gas discharge system, is a distance Δ perpendicular to plane A from a plane A, which runs parallel to the outside of the at least one cylinder head and through the exhaust openings of the cylinders L has with Δ LD , where D is the diameter of a cylinder. It is assumed that the outside is perpendicular to a mounting plane on which the at least one cylinder head can be connected to a cylinder block. Otherwise, plane A is not parallel to the outside, but rather perpendicular to this mounting plane.

Vorteilhaft sind insbesondere Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen gilt: ΔL1.2D. Embodiments of the internal combustion engine in which the following applies: Δ L1.2D are particularly advantageous.

Die Ebene A wird als durch die Auslaßöffnungen der Zylinder verlaufend angesehen, falls die Ebene A die Mittellinien der Austrittsöffnungen schneidet, d. h. die Mittelpunkte der Austrittsöffnungen mit umfaßt.Plane A is considered to pass through the exhaust ports of the cylinders if plane A intersects the center lines of the exhaust ports, i.e. H. includes the centers of the outlet openings.

Der Abstand ΔL bestimmt maßgeblich die Wegstrecke, über welche die Abgasströme der Teilabgasleitungen voneinander getrennt sind. Je größer der Abstand ΔL gewählt wird, desto größer sind die Längen der Teilabgasleitungen und desto weniger stark können sich die Zylinder gegenseitig beim Ladungswechsel beeinflussen.The distance Δ L largely determines the distance over which the exhaust gas flows of the partial exhaust pipes are separated from one another. The larger the distance Δ L is chosen, the greater the length of the partial exhaust pipes and the less the cylinders can influence each other during the gas cycle.

Aus den bereits genannten Gründen sind Ausführungsformen der Brennkraftmaschine vorteilhaft, bei denen die Abgasleitungen der Zylinder unter Ausbildung eines integrierten Abgaskrümmers innerhalb des mindestens einen Zylinderkopfes zu einer Gesamtabgasleitung zusammenführen.For the reasons already mentioned, embodiments of the internal combustion engine are advantageous in which the exhaust pipes of the cylinders merge to form an integrated exhaust manifold within the at least one cylinder head to form an overall exhaust pipe.

Wie bereits erwähnt, führen die Abgasleitungen der Zylinder außerhalb des mindestens einen Zylinderkopfes zu einer Gesamtabgasleitung zusammen. Dabei werden die Abgasleitungen der Zylinder auch innerhalb des Zylinderkopfes zu Teilabgasleitungen zusammengeführt , wobei diese Teilabgasleitungen außerhalb des mindestens einen Zylinderkopfes zu einer Gesamtabgasleitung zusammenführen. Der Abgaskrümmer ist dann modular aufgebaut und setzt sich dabei aus einem im Zylinderkopf integrierten Krümmerabschnitt und einem externen Krümmer bzw. Krümmerabschnitt zusammen.As already mentioned, the exhaust pipes of the cylinders merge outside the at least one cylinder head to form an overall exhaust pipe. The exhaust pipes of the cylinders are also brought together within the cylinder head to form partial exhaust pipes, with these partial exhaust pipes being merged outside the at least one cylinder head to form an overall exhaust pipe. The exhaust manifold is then constructed in a modular manner and is composed of a manifold section integrated in the cylinder head and an external manifold or manifold section.

Zusätzlich zu den beschriebenen Maßnahmen können die im Abgasabführsystem ablaufenden dynamischen Wellenvorgängen einen externen Krümmer bzw. externen Krümmerabschnitt erforderlich machen, um den Ladungswechsel zu optimieren und auf diese Weise eine zufriedenstellende Drehmomentcharakteristik zu gewährleisten.In addition to the measures described, the dynamic wave processes occurring in the exhaust gas discharge system may require an external manifold or external manifold section in order to optimize the gas exchange and in this way ensure a satisfactory torque characteristic.

Wie bereits erwähnt, erstreckt sich der innenliegende Wandabschnitt, welcher in das Abgasabführsystem hineinragt, bis zur Außenseite des mindestens einen Zylinderkopfes.As already mentioned, the inner wall section, which projects into the exhaust gas discharge system, extends to the outside of the at least one cylinder head.

Vorliegend werden die Abgasströme der Teilabgasleitungen bis zum Verlassen des Zylinderkopfes durch den innenliegenden Wandabschnitt voneinander getrennt, so dass das Abgasabführsystem in Gestalt von zwei Austrittsöffnungen aus dem Zylinderkopf austritt. Die Abgasleitungen der Zylinder bzw. die Teilabgasleitungen werden stromabwärts des Zylinderkopfes und damit erst außerhalb des Zylinderkopfes zu einer Gesamtabgasleitung zusammengeführt.In the present case, the exhaust gas flows of the partial exhaust pipes are separated from one another by the inner wall section until they leave the cylinder head, so that the exhaust gas discharge system exits the cylinder head in the form of two outlet openings. The exhaust pipes of the cylinders or the partial exhaust pipes are brought together downstream of the cylinder head and thus only outside the cylinder head to form an overall exhaust pipe.

Wie zudem bereits erwähnt, erstreckt sich der innenliegende Wandabschnitt, welcher in das Abgasabführsystem hineinragt, über die Außenseite des mindestens einen Zylinderkopfes hinaus. Gemäß dieser Ausführungsform werden die Abgasströme der Teilabgasleitungen auch noch nach Verlassen des Zylinderkopfes durch den innenliegenden Wandabschnitt voneinander getrennt.As already mentioned, the inner wall section, which projects into the exhaust gas discharge system, extends beyond the outside of the at least one cylinder head. According to this embodiment, the exhaust gas flows of the partial exhaust pipes are separated from one another by the inner wall section even after leaving the cylinder head.

Auch bei dieser Ausführungsform der Brennkraftmaschine tritt das Abgasabführsystem in Gestalt von zwei Austrittsöffnungen aus dem Zylinderkopf aus.In this embodiment of the internal combustion engine, too, the exhaust gas removal system emerges from the cylinder head in the form of two outlet openings.

Der innenliegende Wandabschnitt ist dabei einteilig mit dem mindestens einen Zylinderkopf ausgebildet, wobei der Wandabschnitt im nicht montierten Zustand der Brennkraftmaschine aus dem Zylinderkopf herausragt und nach außen hervorsteht. Alternativ kann der innenliegende Wandabschnitt auch modular aufgebaut sein, was aber von dem Schutzbereich des Hauptanspruchs nicht umfasst ist, wobei ein erster Teilabschnitt durch den mindestens einen Zylinderkopf ausgebildet wird und ein weiterer, den ersten Teilabschnitt fortsetzender Teilabschnitt durch einen externen Krümmerabschnitt ausgebildet wird. Das Eintrittsgehäuse einer in der Gesamtabgasleitung angeordneten Turbine kann ebenfalls zur Ausbildung des innenliegenden Wandabschnitts dienen, d. h. herangezogen werden, und den weiteren Teilabschnitt ausbilden. Bei den beiden letztgenannten Ausführungsformen kann der durch den externen Krümmerabschnitt bzw. das Eintrittsgehäuse ausgebildete Teilabschnitt auch in den Zylinderkopf hineinragen.The inner wall section is formed in one piece with the at least one cylinder head, with the wall section protruding from the cylinder head in the unassembled state of the internal combustion engine and protruding outwards. Alternatively, the inner wall section can also be constructed modularly, but this is not covered by the scope of protection of the main claim, with a first section being formed by the at least one cylinder head and a further section continuing the first section being formed by an external manifold section. The inlet housing of a turbine arranged in the overall exhaust pipe can also serve to form the inner wall section, i.e. H. be used and form the further section. In the latter two embodiments, the section formed by the external manifold section or the inlet housing can also protrude into the cylinder head.

Brennkraftmaschinen der beschriebenen Art eignen sich insbesondere für eine Aufladung mittels Abgasturboaufladung, wobei die mindestens eine Turbine möglichst motornah angeordnet werden sollte. Insofern sind Brennkraftmaschinen mit mindestens einem Abgasturbolader vorteilhaft, wobei die Turbine des mindestens einen Abgasturboladers in der Gesamtabgasleitung angeordnet ist und einen Eintrittsbereich zum Zuführen der Abgase aufweist. Damit wird das gesamte Abgas der vier Zylinder der Turbine zugeführt.Internal combustion engines of the type described are particularly suitable for charging by means of exhaust gas turbocharging, whereby the at least one turbine should be arranged as close as possible to the engine. In this respect, internal combustion engines with at least one exhaust gas turbocharger are advantageous, with the turbine of the at least one exhaust gas turbocharger being arranged in the overall exhaust line and having an inlet area for supplying the exhaust gases. This means that all of the exhaust gas from the four cylinders is fed to the turbine.

Die Vorteile eines Abgasturboladers beispielsweise im Vergleich zu einem mechanischen Lader bestehen darin, dass keine mechanische Verbindung zur Leistungsübertragung zwischen Lader und Brennkraftmaschine besteht bzw. erforderlich ist. Während ein mechanischer Lader die für seinen Antrieb benötigte Energie vollständig von der Brennkraftmaschine bezieht, nutzt der Abgasturbolader die Abgasenergie der heißen Abgase. Die vom Abgasstrom an die Turbine abgegebene Energie wird für den Antrieb eines Verdichters genutzt, der die ihm zugeführte Ladeluft fördert und komprimiert, wodurch eine Aufladung der Zylinder erreicht wird. Gegebenenfalls ist eine Ladeluftkühlung vorgesehen, mit der die komprimierte Verbrennungsluft vor Eintritt in die Zylinder gekühlt wird.The advantages of an exhaust gas turbocharger, for example compared to a mechanical supercharger, are that no mechanical connection for power transmission between the supercharger and the internal combustion engine exists or is required. While a mechanical supercharger obtains the energy required to drive it entirely from the internal combustion engine, the exhaust gas turbocharger uses the exhaust energy of the hot exhaust gases. The energy delivered to the turbine by the exhaust gas flow is used to drive a compressor, which conveys and compresses the charge air supplied to it, thereby charging the cylinders. If necessary, charge air cooling is provided to cool the compressed combustion air before it enters the cylinders.

Die Aufladung dient in erster Linie der Leistungssteigerung der Brennkraftmaschine. Die Aufladung ist aber auch ein geeignetes Mittel, bei gleichen Fahrzeugrandbedingungen das Lastkollektiv zu höheren Lasten hin zu verschieben, wodurch der spezifische Kraftstoffverbrauch gesenkt werden kann.The primary purpose of charging is to increase the performance of the internal combustion engine. However, supercharging is also a suitable means of shifting the load spectrum towards higher loads under the same vehicle conditions, which can reduce specific fuel consumption.

Häufig wird bei Unterschreiten einer bestimmten Motordrehzahl ein Drehmomentabfall beobachtet. Die Drehmomentcharakteristik einer aufgeladenen Brennkraftmaschine wird durch unterschiedliche Maßnahmen zu verbessern versucht. Beispielsweise durch eine kleine Auslegung des Turbinenquerschnittes und gleichzeitiger Abgasabblasung. Eine derartige Turbine wird auch als Waste-Gate-Turbine bezeichnet. Überschreitet der Abgasmassenstrom eine kritische Größe wird durch Öffnen eines Absperrelementes ein Teil des Abgasstromes im Rahmen der sogenannten Abgasabblasung mittels einer Bypaßleitung an der Turbine bzw. dem Turbinenlaufrad vorbei geführt.A drop in torque is often observed when the engine speed falls below a certain level. Attempts are made to improve the torque characteristics of a turbocharged internal combustion engine using various measures. For example, by making the turbine cross-section small and simultaneously blowing off exhaust gases. Such a turbine is also known as a waste gate turbine. If the exhaust gas mass flow exceeds a critical size, part of the exhaust gas flow is guided past the turbine or the turbine impeller by means of a bypass line by opening a shut-off element as part of the so-called exhaust gas blow-off.

Die Drehmomentcharakteristik einer aufgeladenen Brennkraftmaschine kann des Weiteren durch mehrere parallel oder in Reihe angeordnete Turbolader, d. h. durch mehrere parallel oder in Reihe angeordnete Turbinen, verbessert werden.The torque characteristics of a turbocharged internal combustion engine can also be determined by several turbochargers arranged in parallel or in series, i.e. H. can be improved by several turbines arranged in parallel or in series.

Die Turbine kann darüber hinaus mit einer variablen Turbinengeometrie ausgestattet werden, die eine weitergehende Anpassung an den jeweiligen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine durch Verstellen der Turbinengeometrie bzw. des wirksamen Turbinenquerschnittes gestattet. Dabei sind im Eintrittsbereich der Turbine verstellbare Leitschaufeln zur Beeinflussung der Strömungsrichtung angeordnet. Im Gegensatz zu den Laufschaufeln des umlaufenden Laufrades rotieren die Leitschaufeln nicht mit der Welle der Turbine.The turbine can also be equipped with a variable turbine geometry, which allows further adaptation to the respective operating point of the internal combustion engine by adjusting the turbine geometry or the effective turbine cross section. Adjustable guide vanes are arranged in the inlet area of the turbine to influence the direction of flow. In contrast to the blades of the rotating impeller, the guide blades do not rotate with the shaft of the turbine.

Verfügt die Turbine über eine feste unveränderliche Geometrie, sind die Leitschaufeln nicht nur stationär, sondern zudem völlig unbeweglich im Eintrittsbereich angeordnet, d. h. starr fixiert. Bei einer variablen Geometrie hingegen sind die Leitschaufeln zwar stationär angeordnet, aber nicht völlig unbeweglich, sondern um ihre Achse drehbar, so dass auf die Anströmung der Laufschaufeln Einfluß genommen werden kann.If the turbine has a fixed, unchangeable geometry, the guide vanes are not only stationary, but also completely immovable in the inlet area, i.e. H. rigidly fixed. With a variable geometry, on the other hand, the guide blades are arranged stationary, but are not completely immovable, but can be rotated about their axis, so that the flow against the blades can be influenced.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen der mindestens eine Zylinderkopf mit einem integrierten Kühlmittelmantel ausgestattet ist. Insbesondere aufgeladene Brennkraftmaschinen sind thermisch höher belastet als Saugmotoren, weshalb höhere Anforderungen an die Kühlung zu stellen sind.Embodiments of the internal combustion engine in which the at least one cylinder head is equipped with an integrated coolant jacket are advantageous. In particular Turbocharged internal combustion engines are subject to higher thermal loads than naturally aspirated engines, which is why higher demands are placed on cooling.

Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, die Kühlung in Gestalt einer Luftkühlung oder einer Flüssigkeitskühlung auszuführen. Mit einer Flüssigkeitskühlung können aber wesentlich größere Wärmemengen abgeführt werden als dies mit einer Luftkühlung möglich ist.In principle, it is possible to carry out the cooling in the form of air cooling or liquid cooling. However, much larger amounts of heat can be dissipated with liquid cooling than is possible with air cooling.

Die Flüssigkeitskühlung erfordert die Ausstattung der Brennkraftmaschine, d. h. des Zylinderkopfes bzw. des Zylinderblocks, mit einem integrierten Kühlmittelmantel, d. h. die Anordnung von das Kühlmittel durch den Zylinderkopf bzw. Zylinderblock führenden Kühlmittelkanälen. Die Wärme wird bereits im Inneren des Bauteils an das Kühlmittel, in der Regel mit Additiven versetztes Wasser, abgegeben. Das Kühlmittel wird dabei mittels einer im Kühlkreislauf angeordneten Pumpe gefördert, so dass es im Kühlmittelmantel zirkuliert. Die an das Kühlmittel abgegebene Wärme wird auf diese Weise aus dem Inneren des Kopfes bzw. Blocks abgeführt und dem Kühlmittel in einem Wärmetauscher wieder entzogen.Liquid cooling requires the internal combustion engine to be equipped, i.e. H. the cylinder head or cylinder block, with an integrated coolant jacket, i.e. H. the arrangement of coolant channels leading the coolant through the cylinder head or cylinder block. The heat is transferred inside the component to the coolant, usually water mixed with additives. The coolant is pumped using a pump arranged in the cooling circuit so that it circulates in the coolant jacket. In this way, the heat given off to the coolant is removed from the interior of the head or block and removed from the coolant again in a heat exchanger.

Bei mittels Abgasturboaufladung aufgeladenen Brennkraftmaschinen, bei denen die Turbine des mindestens einen Abgasturboladers in der Gesamtabgasleitung angeordnet ist und einen Eintrittsbereich zum Zuführen der Abgase aufweist, sind Ausführungsformen vorteilhaft, die dadurch gekennzeichnet sind, dass sich der innenliegende Wandabschnitt, welcher in das Abgasabführsystem hineinragt, bis in den Eintrittsbereich der Turbine hinein erstreckt.In internal combustion engines charged by means of exhaust gas turbocharging, in which the turbine of the at least one exhaust gas turbocharger is arranged in the overall exhaust pipe and has an inlet area for supplying the exhaust gases, embodiments are advantageous which are characterized in that the inner wall section, which projects into the exhaust gas discharge system, is advantageous extends into the inlet area of the turbine.

Wie bereits beschrieben, kann der innenliegende Wandabschnitt grundsätzlich und auch im Zusammenhang mit der vorstehend genannten Ausführungsform einteilig mit dem mindestens einen Zylinderkopf ausgebildet sein bzw. werden.As already described, the inner wall section can in principle and also in connection with the above-mentioned embodiment be formed in one piece with the at least one cylinder head.

Vorteilhaft können aber auch Ausführungsformen sein, die jedoch von dem Schutzbereich des Hauptanspruchs nicht umfasst sind, bei denen der innenliegende Wandabschnitt modular aufgebaut ist, wobei der mindestens eine Zylinderkopf einen Teilabschnitt und der Eintrittsbereich der Turbine einen weiteren Teilabschnitt ausbildet. Es wird Bezug genommen auf die weiter oben gemachten Ausführungen betreffend die Ausbildung des innenliegenden Wandabschnitts.However, embodiments can also be advantageous, but are not covered by the scope of protection of the main claim, in which the inner wall section is constructed modularly, with the at least one cylinder head forming a partial section and the inlet area of the turbine forming a further partial section. Reference is made to the statements made above regarding the design of the inner wall section.

Nicht umfasst vom Schutzbereich des Hauptanspruchs sind auch Ausführungsformen, bei denen der innenliegende Wandabschnitt modular aufgebaut ist, wobei der mindestens eine Zylinderkopf einen Teilabschnitt und ein externer Krümmerabschnitt einen weiteren Teilabschnitt ausbildet.Also not covered by the scope of protection of the main claim are embodiments in which the internal wall section has a modular structure, with the at least one cylinder head forming a partial section and an external manifold section forming a further partial section.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen jeder Zylinder mindestens zwei Auslaßöffnungen zum Abführen der Abgase aus dem Zylinder aufweist.Embodiments of the internal combustion engine in which each cylinder has at least two outlet openings for discharging the exhaust gases from the cylinder are advantageous.

Wie bereits ausgeführt wurde, wird während des Ladungswechsels eine schnelle Freigabe möglichst großer Strömungsquerschnitte angestrebt, um die Drosselverluste in den ausströmenden Abgasströmungen gering zu halten und ein effektives Abführen der Abgase zu gewährleisten. Deshalb ist es vorteilhaft, die Zylinder mit zwei oder mehr Auslaßöffnungen auszustatten.As has already been stated, the aim is to quickly release the largest possible flow cross sections during the gas exchange in order to keep the throttling losses in the outflowing exhaust gas flows low and to ensure effective removal of the exhaust gases. It is therefore advantageous to equip the cylinders with two or more exhaust openings.

In einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine gemäß einer zuvor beschriebenen Art aufgezeigt, deren Zylinder zur Einleitung einer Fremdzündung mit Zündvorrichtungen ausgestattet sind, wobei die Zylinder in der Reihenfolge 1 - 2 - 4 - 3 gezündet werden, wobei die Zylinder beginnend mit einem außenliegenden Zylinder der Reihe nach entlang der Längsachse des mindestens einen Zylinderkopfes durchgezählt und numeriert werden.In a further aspect, a method for operating an internal combustion engine according to a previously described type is shown, the cylinders of which are equipped with ignition devices to initiate spark ignition, the cylinders being ignited in the order 1 - 2 - 4 - 3, the cylinders starting with an external cylinder are counted and numbered in sequence along the longitudinal axis of the at least one cylinder head.

Das im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine Gesagte gilt ebenfalls für das Verfahren.What was said in connection with the internal combustion engine according to the invention also applies to the method.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von drei Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 1 bis 3 näher beschrieben. Hierbei zeigt:

Fig. 1
schematisch eine erste Ausführungsform des Zylinderkopfes im Querschnitt,
Fig. 2
schematisch eine zweite Ausführungsform des Zylinderkopfes im Querschnitt, und
Fig. 3
schematisch eine dritte Ausführungsform des Zylinderkopfes im Querschnitt.
The invention is explained below using three exemplary embodiments according to Figures 1 to 3 described in more detail. This shows:
Fig. 1
schematically a first embodiment of the cylinder head in cross section,
Fig. 2
schematically a second embodiment of the cylinder head in cross section, and
Fig. 3
schematically a third embodiment of the cylinder head in cross section.

Figur 1 zeigt schematisch und im Schnitt eine erste Ausführungsform des Zylinderkopfes 1 mitsamt einem Abschnitt des Eintrittsgehäuses 11 einer Turbine 12. Figure 1 shows schematically and in section a first embodiment of the cylinder head 1 together with a section of the inlet housing 11 of a turbine 12.

Der Zylinderkopf 1 verfügt über vier Zylinder 3, die entlang der Längsachse 2 des Zylinderkopfes 1, d. h. in Reihe angeordnet sind. Der Zylinderkopf 1 verfügt somit über zwei außenliegende Zylinder 3a und zwei innenliegende Zylinder 3b.The cylinder head 1 has four cylinders 3, which run along the longitudinal axis 2 of the cylinder head 1, i.e. H. are arranged in series. The cylinder head 1 thus has two external cylinders 3a and two internal cylinders 3b.

Jeder Zylinder 3 weist zwei Auslaßöffnungen 4 auf, an die sich Abgasleitungen 5 des Abgasabführsystems zum Abführen der Abgase anschließen. Die Abgasleitungen 5 der Zylinder 3 führen stufenweise zu einer Gesamtabgasleitung 7 zusammen, wobei jeweils die zwei Abgasleitungen 5 eines außenliegenden Zylinders 3a und die zwei Abgasleitungen 5 des benachbarten innenliegenden Zylinders 3b zu einer diesem Zylinderpaar zugehörigen Teilabgasleitung 6 zusammenführen, bevor die beiden Teilabgasleitungen 6 der vier Zylinder 3, 3a, 3b zu einer Gesamtabgasleitung 7 zusammenführen.Each cylinder 3 has two outlet openings 4, to which exhaust pipes 5 of the exhaust gas discharge system are connected for discharging the exhaust gases. The exhaust pipes 5 of the cylinders 3 gradually merge to form a total exhaust pipe 7, with the two exhaust pipes 5 of an external cylinder 3a and the two exhaust pipes 5 of the adjacent internal cylinder 3b merging to form a partial exhaust pipe 6 belonging to this pair of cylinders, before the two partial exhaust pipes 6 of the four Bring cylinders 3, 3a, 3b together to form an overall exhaust pipe 7.

Dabei werden jeweils die zwei Abgasleitungen 5 eines außenliegenden Zylinders 3a und die zwei Abgasleitungen 5 des benachbarten innenliegenden Zylinders 3b abschnittsweise durch einen außenliegenden Wandabschnitt 9a, der in das Abgasabführsystem hineinragt, voneinander getrennt und die beiden Teilabgasleitungen 6 und die Abgasleitungen 5 der beiden innenliegenden Zylinder 3b abschnittsweise durch einen innenliegenden Wandabschnitt 9b, der ebenfalls in das Abgasabführsystem hineinragt. Sowohl der innenliegende Wandabschnitt 9b als auch die außenliegenden Wandabschnitte 9a sind einteilig mit dem Zylinderkopf 1 ausgebildet.The two exhaust pipes 5 of an external cylinder 3a and the two exhaust pipes 5 of the adjacent internal cylinder 3b are separated from each other in sections by an external wall section 9a, which protrudes into the exhaust gas discharge system, and the two partial exhaust pipes 6 and the exhaust pipes 5 of the two internal cylinders 3b in sections through an internal wall section 9b, which also projects into the exhaust gas discharge system. Both the inner wall section 9b and the outer wall sections 9a are formed in one piece with the cylinder head 1.

Die außenliegenden Wandabschnitte 9a erstrecken sich weniger weit in Richtung der Außenseite 8 des Zylinderkopfes 1 als der innenliegende Wandabschnitt 9b. Der innenliegende Wandabschnitt 9b erstreckt sich in Richtung der Außenseite 8 des Zylinderkopfes 1 - senkrecht zur Längsachse 2 des Zylinderkopfes 1 - um eine Wegstrecke Δs weiter als die außenliegenden Wandabschnitte 9a. Der innenliegende Wandabschnitt 9b überragt die außenliegenden Wandabschnitte 9a um die Wegstrecke Δs.The outer wall sections 9a extend less far towards the outside 8 of the cylinder head 1 than the inner wall section 9b. The inner wall section 9b extends in the direction of the outside 8 of the cylinder head 1 - perpendicular to the longitudinal axis 2 of the cylinder head 1 - by a distance Δ s further than the outer wall sections 9a. The inner wall section 9b projects beyond the outer wall sections 9a by the distance Δ s .

Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform erstreckt sich der innenliegende Wandabschnitt 9b mit dem freien Ende 9c bis zur Außenseite 8 des Zylinderkopfes 1, so dass die Abgasströme der Teilabgasleitungen 6 bis zum Verlassen des Zylinderkopfes 1 durch den innenliegenden Wandabschnitt 9b voneinander getrennt sind und das Abgasabführsystem in Gestalt von zwei Austrittsöffnungen aus dem Zylinderkopf 1 austritt. Die Abgasleitungen 5 der Zylinder 3 bzw. die Teilabgasleitungen 6 der Zylinderpaare werden erst außerhalb des Zylinderkopfes 1 zu einer Gesamtabgasleitung 7 zusammengeführt.At the in Figure 1 In the embodiment shown, the inner wall section 9b extends with the free end 9c to the outside 8 of the cylinder head 1, so that the exhaust gas flows of the partial exhaust pipes 6 until they leave the cylinder head 1 through the inner wall section 9b are separated from each other and the exhaust gas discharge system emerges from the cylinder head 1 in the form of two outlet openings. The exhaust pipes 5 of the cylinders 3 or the partial exhaust pipes 6 of the cylinder pairs are only brought together outside the cylinder head 1 to form a total exhaust pipe 7.

Insofern ist der Abgaskrümmer 10 nur teilweise im Zylinderkopf 1 integriert. Der innerhalb des Zylinderkopfes 1 liegende Krümmerabschnitt 10b wird durch einen außerhalb des Zylinderkopfes 1 liegenden Krümmerabschnitt 10a, d. h. einen externen Krümmerabschnitt 10a, ergänzt.In this respect, the exhaust manifold 10 is only partially integrated in the cylinder head 1. The manifold section 10b located inside the cylinder head 1 is replaced by a manifold section 10a located outside the cylinder head 1, i.e. H. an external manifold section 10a, supplemented.

In der Gesamtabgasleitung 7 ist die Turbine 12 eines Abgasturboladers angeordnet, die zum Zuführen der Abgase der Zylinder 3 mit einem Eintrittsbereich 11 ausgestattet ist. Dabei geht die Gesamtabgasleitung 7 bzw. der Abgaskrümmer 10 fließend in das Eintrittsgehäuse 11 der Turbine 12 über, was durch die motornahe Anordnung der Turbine 12 bedingt ist.The turbine 12 of an exhaust gas turbocharger is arranged in the overall exhaust line 7 and is equipped with an inlet region 11 for supplying the exhaust gases to the cylinders 3. The entire exhaust line 7 or the exhaust manifold 10 merges smoothly into the inlet housing 11 of the turbine 12, which is due to the arrangement of the turbine 12 close to the engine.

Figur 2 zeigt schematisch und im Schnitt eine Ausführungsform des Zylinderkopfes 1 mitsamt einem Abschnitt des Eintrittsgehäuses 11 einer Turbine 12. Es sollen nur die Unterschiede zu der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform erörtert werden, weshalb im Übrigen Bezug genommen wird auf Figur 1. Für dieselben Bauteile wurden dieselben Bezugszeichen verwendet. Figure 2 shows schematically and in section an embodiment of the cylinder head 1 together with a section of the inlet housing 11 of a turbine 12. Only the differences from that in Figure 1 illustrated embodiment are discussed, which is why reference is also made to Figure 1 . The same reference numbers were used for the same components.

Im Unterschied zu der Ausführungsform der Figur 1 erstreckt sich der innenliegende Wandabschnitt 9b bei der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform über die Außenseite 8 des Zylinderkopfes 1 hinaus und bis in den Eintrittsbereich 11 der Turbine 12 hinein.In contrast to the embodiment of Figure 1 the inner wall section 9b extends at the in Figure 2 illustrated embodiment beyond the outside 8 of the cylinder head 1 and into the inlet area 11 of the turbine 12.

Der innenliegende Wandabschnitt 9b ist dabei modular aufgebaut, was von dem Schutzumfang des Hauptanspruchs nicht umfasst ist, wobei der Zylinderkopf 1 einen ersten Teilabschnitt 9b' ausbildet und der Eintrittsbereich 11 der Turbine 12 einen weiteren Teilabschnitt 9b" ausformt, der den ersten Teilabschnitt 9b' fortsetzt.The inner wall section 9b has a modular structure, which is not covered by the scope of protection of the main claim, with the cylinder head 1 forming a first section 9b' and the inlet region 11 of the turbine 12 forming a further section 9b", which continues the first section 9b' .

Auch bei dieser Ausführungsform tritt das Abgasabführsystem in Gestalt von zwei Austrittsöffnungen aus dem Zylinderkopf 1 aus. Die Abgasströme der Teilabgasleitungen 6 werden auch noch nach Verlassen des Zylinderkopfes 1 durch den innenliegenden Wandabschnitt 9b, 9b" voneinander getrennt. Die Gesamtabgasleitung 7 wird vorliegend durch das Eintrittsgehäuse 11 der Turbine 12 ausgebildet.In this embodiment too, the exhaust gas removal system exits the cylinder head 1 in the form of two outlet openings. The exhaust gas flows from the partial exhaust pipes 6 continue to flow through the internal cylinder head 1 even after it leaves Wall section 9b, 9b" separated from each other. The overall exhaust pipe 7 is formed in the present case by the inlet housing 11 of the turbine 12.

Das Ende des ersten Teilabschnitt 9b', welches in das Abgasabführsystem hineinragt, weist einen Abstand von der Außenseite 8 des Zylinderkopfes 1 auf, weshalb der durch das Eintrittsgehäuse 11 ausgebildete Teilabschnitt 9b" in den Zylinderkopf 1 hineinragt, um den ersten Teilabschnitt 9b' fortsetzen zu können.The end of the first section 9b', which projects into the exhaust gas discharge system, is at a distance from the outside 8 of the cylinder head 1, which is why the section 9b" formed by the inlet housing 11 protrudes into the cylinder head 1 in order to continue the first section 9b' can.

Figur 3 zeigt schematisch und im Schnitt eine von dem Schutzumfang des Hauptanspruchs nicht umfasste Ausführungsform des Zylinderkopfes 1. Es sollen nur die Unterschiede zu der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform erörtert werden, weshalb im Übrigen Bezug genommen wird auf Figur 1. Für dieselben Bauteile wurden dieselben Bezugszeichen verwendet. Figure 3 shows schematically and in section an embodiment of the cylinder head 1 that is not included in the scope of protection of the main claim. Only the differences from that in Figure 1 illustrated embodiment are discussed, which is why reference is also made to Figure 1 . The same reference numbers were used for the same components.

Im Unterschied zu der Ausführungsform der Figur 1 erstreckt sich der innenliegende Wandabschnitt 9b bei der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform nicht bis zur Außenseite 8 des Zylinderkopfes 1. Vielmehr weist das freie Ende 9c des innenliegenden Wandabschnitts 9b einen Abstand Δd von der Außenseite 8 des Zylinderkopfes 1 auf.In contrast to the embodiment of Figure 1 the inner wall section 9b extends at the in Figure 3 illustrated embodiment does not extend to the outside 8 of the cylinder head 1. Rather, the free end 9c of the inner wall section 9b has a distance Δ d from the outside 8 of the cylinder head 1.

Folglich führen die Abgasleitungen 5 der Zylinder 3 unter Ausbildung eines integrierten Abgaskrümmers 10 bereits innerhalb des Zylinderkopfes 1 zu einer Gesamtabgasleitung 7 zusammen. Das Abgasabführsystem tritt in Gestalt einer einzelnen Öffnung aus dem Zylinderkopf 1 aus.Consequently, the exhaust pipes 5 of the cylinders 3 come together within the cylinder head 1 to form an integrated exhaust manifold 10 to form an overall exhaust pipe 7. The exhaust gas removal system exits the cylinder head 1 in the form of a single opening.

Das freie Ende 9c des innenliegenden Wandabschnitts 9b weist von einer Ebene A, die parallel zur Außenseite 8 des Zylinderkopfes 1 und durch die Auslaßöffnungen der Zylinder verläuft, einen senkrecht zur Ebene A verlaufenden Abstand ΔL auf.The free end 9c of the inner wall section 9b has a distance Δ L that runs perpendicular to the plane A from a plane A, which runs parallel to the outside 8 of the cylinder head 1 and through the exhaust openings of the cylinders.

BezugszeichenReference symbols

11
Zylinderkopfcylinder head
22
Längsachse des ZylinderkopfesLongitudinal axis of the cylinder head
33
Zylindercylinder
3a3a
außenliegender Zylinderexternal cylinder
3b3b
innenliegender Zylinderinternal cylinder
44
Auslaßöffnungoutlet opening
55
AbgasleitungExhaust pipe
66
TeilabgasleitungPartial exhaust pipe
77
GesamtabgasleitungTotal exhaust pipe
88th
auslaßseitige Außenseite des Zylinderkopfesexhaust side outside of the cylinder head
9a9a
außenliegender Wandabschnittexternal wall section
9b9b
innenliegender Wandabschnittinternal wall section
9b'9b'
Teilabschnitt des innenliegenden WandabschnittsPart of the internal wall section
9b"9b"
weiterer Teilabschnitt des innenliegenden Wandabschnittsanother section of the internal wall section
9c9c
freies Ende des innenliegenden Wandabschnittsfree end of the inner wall section
1010
Abgaskrümmerexhaust manifold
10a10a
außerhalb des Zylinderkopfes liegender AbgaskrümmerabschnittExhaust manifold section located outside the cylinder head
10b10b
innerhalb des Zylinderkopfes liegender AbgaskrümmerabschnittExhaust manifold section located within the cylinder head
1111
Eintrittsgehäuse bzw. Eintrittsbereich der TurbineInlet housing or inlet area of the turbine
1212
Turbineturbine
°KW°KW
Grad Kurbelwinkeldegrees crank angle
AA
Ebene, die parallel zur Außenseite und durch die Auslaßöffnungen der Zylinder verläuftPlane that runs parallel to the outside and through the exhaust ports of the cylinders
DD
Durchmesser eines ZylindersDiameter of a cylinder
ΔdΔd
Abstand des freien Endes des innenliegenden Wandabschnitts von der Außenseite des ZylinderkopfesDistance of the free end of the inner wall section from the outside of the cylinder head
ΔLΔL
Abstand des freien Endes des innenliegenden Wandabschnitts von der Ebene ADistance of the free end of the internal wall section from plane A
ΔsΔs
Wegstrecke, die sich der innenliegende Wandabschnitt über einen außenliegenden Wandabschnitt hinaus erstrecktDistance that the internal wall section extends beyond an external wall section

Claims (7)

  1. Internal combustion engine having at least one cylinder head (1), which
    - has four cylinders (3) arranged in series along the longitudinal axis (2) of the cylinder head (1), each cylinder (3) having at least one exhaust port (4) for discharging the exhaust gases from the cylinder (3) via an exhaust system, for which purpose each exhaust port (4) is adjoined by an exhaust line (5); wherein
    - the exhaust lines (5) of the cylinders (3) come together in stages to form an overall exhaust line (7), the at least one exhaust line (5) of an outer cylinder (3a) and the at least one exhaust line (5) of the adjacent inner cylinder (3b) in each case coming together to form a partial exhaust line (6) within the at least one cylinder head (1) before the two partial exhaust lines (6) of the four cylinders (3, 3a, 3b) come together to form an overall exhaust line (7); wherein
    - the exhaust system emerges at an outer side (8) of the cylinder head (1); and wherein
    - the outer wall sections (9a), which in each case separate a section of the at least one exhaust line (5) of an outer cylinder (3a) and a section of the at least one exhaust line (5) of the adjacent inner cylinder (3b) from one another and which project into the exhaust system, extend less far in the direction of the outer side (8) of the cylinder head (1), perpendicularly to the longitudinal axis (2) of the cylinder head (1), than the inner wall section (9b), which separates a section of the two partial exhaust lines (6) and a section of the exhaust lines (5) of the two inner cylinders (3b) from one another and projects into the exhaust system, characterized in that
    the inner wall section (9b) as well as the outer wall sections (9a) are formed integrally with the cylinder head (1), wherein the partial exhaust lines (6) outside the at least one cylinder head (1) come together to form an overall exhaust line (7), and wherein the inner wall section (9b), which projects into the exhaust system, extends up to the outer side (8) of the at least one cylinder head (1) or beyond the outer side (8) of the at least one cylinder head (1).
  2. Internal combustion engine according to Claim 1, characterized in that the inner wall section (9b) extends further in the direction of the outer side (8) of the at least one cylinder head (1), perpendicularly to the longitudinal axis (2) of the at least one cylinder head (1), than the outer wall sections (9a) by a distance Δs, where Δs ≥ 5 mm.
  3. Internal combustion engine according to Claim 2, characterized in that Δs ≥ 10 mm.
  4. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the free end (9c) of the inner wall section (9b), which projects into the exhaust system, is at a perpendicular distance ΔL from a plane A, which runs parallel to the outer side (8) of the at least one cylinder head (1) and through the exhaust ports (4) of the cylinders (3), where ΔLD, in which D is the diameter of a cylinder (3).
  5. Internal combustion engine according to Claim 4, characterized in that ΔL ≥ 1.2D.
  6. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, having at least one exhaust turbocharger, the turbine (12) of the at least one exhaust turbocharger being arranged in the overall exhaust line (7) and having an inlet region (11) for the feeding in of the exhaust gases.
  7. Internal combustion engine according to Claim 6, characterized in that the inner wall section (9b), which projects into the exhaust system, extends into the inlet region (11) of the turbine (12).
EP11169411.3A 2011-06-10 2011-06-10 Combustion engine with four cylinders arranged in a row Active EP2532869B1 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11169411.3A EP2532869B1 (en) 2011-06-10 2011-06-10 Combustion engine with four cylinders arranged in a row
EP12157315A EP2532870A1 (en) 2011-06-10 2012-02-28 Method to operate an internal combustion engine with at least four cylinders in line
US13/475,675 US9080510B2 (en) 2011-06-10 2012-05-18 Internal combustion engine having an interference reducing exhaust manifold
CN201210191076.8A CN102817739B (en) 2011-06-10 2012-06-11 There is interference and reduce the explosive motor of exhaust manifold
RU2012124240A RU2606464C2 (en) 2011-06-10 2012-06-13 Internal combustion engine with four cylinders located in row and operation method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11169411.3A EP2532869B1 (en) 2011-06-10 2011-06-10 Combustion engine with four cylinders arranged in a row

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP2532869A1 EP2532869A1 (en) 2012-12-12
EP2532869B1 true EP2532869B1 (en) 2023-09-13

Family

ID=45922625

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP11169411.3A Active EP2532869B1 (en) 2011-06-10 2011-06-10 Combustion engine with four cylinders arranged in a row
EP12157315A Withdrawn EP2532870A1 (en) 2011-06-10 2012-02-28 Method to operate an internal combustion engine with at least four cylinders in line

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP12157315A Withdrawn EP2532870A1 (en) 2011-06-10 2012-02-28 Method to operate an internal combustion engine with at least four cylinders in line

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9080510B2 (en)
EP (2) EP2532869B1 (en)
CN (1) CN102817739B (en)
RU (1) RU2606464C2 (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012200014A1 (en) * 2012-01-02 2013-07-04 Ford Global Technologies, Llc Multi-cylinder internal combustion engine and method for operating such a multi-cylinder internal combustion engine
EP2660452A1 (en) 2012-05-03 2013-11-06 Ford Global Technologies, LLC Liquid cooled multi cylinder internal combustion engine and method to operate such an engine
DE102014207563A1 (en) * 2014-04-22 2015-10-22 Ford Global Technologies, Llc A method of operating an internal combustion engine having at least six cylinders in series
DE102014208719A1 (en) * 2014-05-09 2015-11-12 Ford Global Technologies, Llc Internal combustion engine with cylinder deactivation and exhaust gas recirculation and method for cylinder deactivation in such an internal combustion engine
JP6139463B2 (en) * 2014-05-20 2017-05-31 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine
JP7062967B2 (en) * 2018-01-23 2022-05-09 マツダ株式会社 Multi-cylinder engine
US11143093B2 (en) * 2020-01-06 2021-10-12 Power Solutions International, Inc. Fluid-cooled manifolds and engine systems
CN115030842B (en) * 2022-08-10 2022-11-29 潍柴动力股份有限公司 Exhaust pipe for EGR route
CN115324702B (en) * 2022-10-14 2023-03-21 潍柴动力股份有限公司 Exhaust manifold with flow guide module and parameter determination method thereof

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5820384B2 (en) * 1975-03-15 1983-04-22 日産自動車株式会社 Takitounainenkikanno Haikisouchi
JPS5230402Y2 (en) * 1975-04-22 1977-07-12
DE3314839C2 (en) * 1983-04-23 1986-10-16 Werner 8510 Fürth Pedack Manifold facility
JPH1026037A (en) * 1996-07-09 1998-01-27 Yutaka Giken Co Ltd Sensor mounting boss
EP2003320B1 (en) * 2007-06-13 2017-10-11 Ford Global Technologies, LLC Cylinder head for an internal combustion engine
DE102008058852B4 (en) * 2007-12-14 2018-02-15 Hyundai Motor Company Engine with an integral with a cylinder head exhaust manifold
KR100916787B1 (en) * 2007-12-14 2009-09-14 현대자동차주식회사 Cylinder head and exhaust system
KR100986061B1 (en) * 2008-04-01 2010-10-07 현대자동차주식회사 Engine that exhaust manifold and cylinder head are integrally fomred
DE102008035957B4 (en) * 2008-07-31 2014-08-07 Ford Global Technologies, Llc Cylinder head for an internal combustion engine
EP2172635B1 (en) * 2008-10-02 2018-12-12 Ford Global Technologies, LLC Cylinder head for an internal combustion engine with two integrated exhaust manifolds and method to operate an internal combustion engine with such a cylinder head

Also Published As

Publication number Publication date
US20120312002A1 (en) 2012-12-13
US9080510B2 (en) 2015-07-14
RU2012124240A (en) 2013-12-20
CN102817739A (en) 2012-12-12
CN102817739B (en) 2016-09-28
EP2532870A1 (en) 2012-12-12
RU2606464C2 (en) 2017-01-10
EP2532869A1 (en) 2012-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2532869B1 (en) Combustion engine with four cylinders arranged in a row
EP2172635B1 (en) Cylinder head for an internal combustion engine with two integrated exhaust manifolds and method to operate an internal combustion engine with such a cylinder head
EP2554820B1 (en) Supercharged internal combustion engine equipped with two turbines and method to operate such an engine
EP2246543B1 (en) Cylinder head with two exhaust manifolds and method to operate an internal combustion engine with such a cylinder head
EP2146072A1 (en) Internal combustion engine comprising a cylinder head and a turbine
EP2770169B1 (en) Charged combustion engine with a double-flow turbine and method for operating such a combustion engine
EP2503125B1 (en) Internal combustion engine equipped with two turbochargers and method to operate such an engine
EP2143926A1 (en) Combination with cylinder head and turbine
EP2626531A1 (en) Multi-cylinder internal combustion engine and method to operate such a multi-cylinder internal combustion engine
EP2660452A1 (en) Liquid cooled multi cylinder internal combustion engine and method to operate such an engine
DE102013200255A1 (en) Internal combustion engine with fresh air cooling
DE102012213936A1 (en) Supercharged four-cylinder inline engine with parallel turbines and method of operating such a four-cylinder in-line engine
DE102012200014A1 (en) Multi-cylinder internal combustion engine and method for operating such a multi-cylinder internal combustion engine
DE102014208703A1 (en) Exhaust-driven turbocharged internal combustion engine with at least two turbines and method for operating such an internal combustion engine
DE102014201411A1 (en) Internal combustion engine with cooled turbine
EP2143925A1 (en) Assembly with cylinder head and turbine
DE202015101924U1 (en) Exhaust Turbo-supercharged internal combustion engine with at least two turbines and switchable outlet openings
DE102017200184A1 (en) Internal combustion engine with at least one cylinder head comprising at least two cylinders
DE102017200086A1 (en) Internal combustion engine with cylinder head and minimally cooled turbine
DE102014216814A1 (en) Exhaust Turbo-charged internal combustion engine and method for operating such an internal combustion engine
DE102014203084A1 (en) Supercharged internal combustion engine e.g. petrol engine, has inlet openings comprising flows of turbine, where flows of turbine are connected by release of bypass in upstream of running wheel and in downstream of inlet openings
DE102015205996B4 (en) Method of operating a turbocharged compression-ignition four-cylinder internal combustion engine with two-scroll turbine
DE202015103549U1 (en) Supercharged internal combustion engine with segmented twin-flow turbine
DE202014102191U1 (en) Exhaust Turbo-supercharged internal combustion engine with at least two turbines
DE202013103051U1 (en) Supercharged internal combustion engine with multi-flow segmented turbine

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

17P Request for examination filed

Effective date: 20130612

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

17Q First examination report despatched

Effective date: 20150908

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230620

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20230703

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502011017445

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG9D

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20230913

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20231214

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230913

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230913

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20231213

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230913

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230913

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230913

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20231214

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230913

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230913

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20240113