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Dokumentenidentifikation DE19736500A1 24.12.1998
Titel Mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit V-förmig angeordneten Zylinderreihen
Anmelder Daimler-Benz Aktiengesellschaft, 70567 Stuttgart, DE
Erfinder Duvinage, Frank, Dr.-Ing., 73230 Kirchheim, DE;
Fausten, Hans, 73650 Winterbach, DE;
Naber, Dirk, Dipl.-Ing., 72666 Neckartailfingen, DE;
Pischinger, Stefan, Dr.-Ing., 71336 Waiblingen, DE;
Springer, Ulrich, Dipl.-Ing., 70597 Stuttgart, DE;
Weber, Siegfried, Dipl.-Ing., 70619 Stuttgart, DE
DE-Anmeldedatum 22.08.1997
DE-Aktenzeichen 19736500
Offenlegungstag 24.12.1998
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.12.1998
IPC-Hauptklasse F01P 11/08
IPC-Nebenklasse F02M 25/07   F02B 75/22   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit V-förmig angeordneten Zylinderreihen, mit Abgasrückführung und mit einem im V-Raum vorgesehenen Luftzuführungsgehäuse sowie mit einem Wärmetauscher, ferner mit einem jeder Zylinderreihe zugeordneten Abgasturbolader, wobei zusätzlich zu dem Luftzuführungsgehäuse ein Wärmetauscher als Ölkühler und ein weiterer Wärmetauscher als Abgasrückführungskühler im V-Raum der Brennkraftmaschine eingesetzt sind.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit V-förmig angeordneten Zylinderreihen, mit Abgasrückführung und mit einem im V-Raum angeordneten Luftzuführungsgehäuse sowie mit mindestens einem Wärmetauscher, ferner mit einem jeder Zylinderreihe zugeordneten Abgasturbolader.

Brennkraftmaschinen in V-Bauart mit jeweils vier Zylindern pro Zylinderreihe und mit Abgasrückführung sowie mit einem Luftzuführungsgehäuse und Wärmetauscher, darüber hinaus mit zwei parallel wirkenden Abgasturboladern sind hinreichend bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine eine optimale Bauraumausnutzung verschiedener Komponenten, wie Wärmetauscher und Luftzuführungsgehäuse, sowie stromauf der Abgasturbolader druckausgleichende Maßnahmen zwischen den beiden Zylinderreihen sowie thermisch unkritische Abgasrückführungen zu schaffen.

Zur Lösung der Aufgabe dienen die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

In den Unteransprüchen sind noch vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung angegeben.

Durch die zusätzliche Anordnung eines Wärmetauschers als Ölkühler und eines weiteren Wärmetauschers als Abgasrückführungskühler im V-Raum der Brennkraftmaschine ergibt sich eine vorteilhafte Bauraumausnutzung, die insbesondere durch die schichtweise Positionierung der verschiedenen Bauteile sehr platzsparend ist.

Außerdem hat die zentrale Position des Abgasrückführungskühlers zwischen den beiden Zylinderreihen den Vorteil, daß die Abgasrückführung aus der Abgasleitung beider Zylinderreihen gleichermaßen erfolgen kann.

Die Wärmetauscher, nämlich der Abgasrückführungskühler und ein Ölkühler im V-Raum der Brennkraftmaschine, können aufgrund der günstigen Anordnung auf einfachste Weise am Wasserkreislauf der Brennkraftmaschine angeschlossen sein.

Zur Verbindung des Abgasrückführungskühlers mit der jeweiligen Abgasleitung kann eine Querleitung vorgesehen sein, die an dem Abgasrückführungskühler angeflanscht ist, welcher mit Kühlkanälen versehen ist, die für rückgeführte Abgase als Dämpfungsstrecke wirken.

Je nach Bedarfsfall kann die Querleitung als durchgehend offene Verbindungsleitung ausgebildet sein, durch die neben einem Druckausgleich auch ein Druckwellen- bzw. Impuls- und Masseaustausch von der einen Zylinderbank zur anderen Zylinderbank stattfinden kann.

Die Querleitung kann aber auch mit einer Trennwand versehen sein, durch die der rückgeführte Abgasstrom von der einen Zylinderreihe und der rückgeführte Abgasstrom von der anderen Zylinderreihe in getrennter Weise in den Abgasrückführungskühler einströmen.

Bei dieser Ausführung findet auch ein Druckausgleich statt, jedoch wird hier ein Impulsaustausch aufgrund der zunächst zu durchlaufenden Kühlkanäle unterbunden. Die Zusammenführung der beiden Abgasströme erfolgt also nach einer Dämpfungs- bzw. Beruhigungsstrecke, die in einen Mischraum im Abgasrückführungsgehäuse mündet.

Die Dämpfungsstrecke kann durch geeignete Strömungswiderstände in Form von in dem Abgasrückführungskühler eingebrachten Kühlkanälen oder Bögen als längere Gaslaufstrecken ausgebildet sein. Der Masseaustausch setzt somit zeitlich verzögert ein.

Die Querleitung kann als freiliegende Verbindungsleitung ausgebildet sein, die vor der Stirnseite der Zylinderreihen verläuft. Die Querleitung kann im Falle enger Platzverhältnisse im Motorraum durch die Zylinderreihen hindurch verlaufen.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand von Ausführungsbeispielen im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine achtzylindrige Brennkraftmaschine mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen, wobei die abgasrückführungsdurchströmte Querleitung auf der in Ansicht dargestellten linken Hälfte als freiliegende Verbindungsleitung und alternativ auf der im Schnitt dargestellten rechten Hälfte als in die Zylinderreihe integrierte Verbindungsleitung zu sehen ist,

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung den Abgasrückführungskühler mit Querleitung in perspektivischer Ansicht.

Eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine, insbesondere achtzylindrige Brennkraftmaschine 1 mit V-förmig angeordneten Zylinderreihen 2 und 3 enthält im unteren Bereich des V-Raumes 4 einen Ölkühler 5 sowie einen darüber liegenden Abgasrückführungskühler 6.

Über dem Abgasrückführungskühler 6 befindet sich ein Luftzuführungsgehäuse 7 mit zwei seitlich und einander gegenüberliegenden Anschlüssen 8, 9, von denen der Anschluß 8 für eine von einem Abgasturbolader 10 ausgehende Luftleitung 11 und der Anschluß 9 für eine von einem Abgasturbolader 12 ausgehende Luftleitung 13 vorgesehen ist.

Eine zu dem Abgasturbolader 10 führende Abgasleitung 13 ist mit einem Anschluß 14 versehen, ebenso wie eine zu dem Abgasturbolader 12 führende Abgasleitung 15, deren Anschluß mit 16 bezeichnet ist. Beide stromauf des jeweiligen Abgasturboladers 10, 12 angeordneten Anschlüsse 14, 16 sind für eine sich über beide Zylinderreihen 2, 3 erstreckende Querleitung 17 bestimmt.

Gemäß Fig. 2 ist die Querleitung 17 an dem langgestreckt ausgebildeten Abgasrückführungskühler 6 angeflanscht, und zwar im stirnseitigen Bereich in der Mitte dieses Abgasrückführungskühlers 6.

Die Querleitung 17 kann als freiliegende Verbindungsleitung 17a zwischen den Anschlüssen 14, 16 ausgebildet sein, sie kann aber sowohl in der linken Zylinderreihe 2 als auch in der rechten Zylinderreihe 3 integiert sein bzw. die Zylinderreihen 2, 3 durchsetzen. In Fig. 1 sind beide Ausführungsbeispiele hälfig gezeigt, nämlich auf der linken Seite der Brennkraftmaschine 1 die freiliegende Verbindungsleitung 17a und auf der rechten Seite der Brennkraftmaschine 1 die die Zylinderreihe 3 durchsetzende Verbindungsleitung 17b. Diese Verbindungsleitung 17b ist an dem Zylinderkopf in Höhe des Auslaßkanales im nahen Bereich der Stirnseite der Zylinderreihe 3 angeflanscht.

Die Querleitung 17 kann durch eine Trennwand 18 in zwei voneinander getrennte Leitungsabschnitte aufgeteilt sein, durch die eine Trennung der von beiden Abgasleitungen 19, 20 der jeweiligen Zylinderreihen 2, 3 rückgeführten Abgasströme erfolgt. Die getrennten Abgasströme durchlaufen eine Dämpfungsstrecke bzw. Beruhigungsstrecke in dem Abgasrückführungskühler 6, die durch geeignete Strömungswiderstände in Form von in dem Abgasrückführungskühler eingebrachten und in Längsrichtung verlaufenden Kühlkanälen 21 oder bogenförmigen Kühlleitungen als längere Gaslaufstrecke ausgebildet sein können, die allesamt in einen Mischraum 22 am auslaßseitigen Ende des Abgasrückführungskühlers 6 münden.

Gegebenenfalls kann bei Brennkraftmaschinen, welche aufgrund ihres Einsatzes keine Kühlung der rückgeführten Abgase benötigen, die Querleitung 17 als reine Verbindungsleitung zwischen den beiden Zylinderreihen ausgeführt sein, das heißt eine durchgehende Verbindungsleitung ohne Abgasrückführungskühler oder Abgasrückführungsentnahmeanschluß. Somit hat die Verbindungsleitung nur die Funktion des Druckausgleichs stromauf der Turbinen beider Abgasturbolader.


Anspruch[de]
  1. 1. Mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit V-förmig angeordneten Zylinderreihen, mit Abgasrückführung und mit einem im V-Raum vorgesehenen Luftzuführungsgehäuse sowie mit mindestens einem Wärmetauscher, ferner mit einem jeder Zylinderreihe zugeordneten Abgasturbolader, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem Luftzuführungsgehäuse (7) ein Wärmetauscher als Ölkühler (5) und ein weiterer Wärmetauscher als Abgasrückführungskühler (6) im V-Raum (4) der Brennkraftmaschine (1) eingesetzt sind.
  2. 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vom unteren Bereich im V-Raum (4) ausgehend der Ölkühler (5), der Abgasrückführungskühler (6) und das Luftzuführungsgehäuse (7) übereinandergeschichtet sind.
  3. 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Abgasrückführungskühler (6) und Ölkühler (5) am Wasserkreislauf der Brennkraftmaschine (1) angeschlossen sind.
  4. 4. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ende des Abgasrückführungskühlers (6) eine Querleitung (17) als Verbindungsleitung angeflanscht ist, die einerseits mit einer Abgasleitung (19) der einen Zylinderreihe (2) und andererseits mit einer Abgasleitung (20) der anderen Zylinderreihe (3) in Verbindung steht.
  5. 5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgasrückführungskühler (6) als gestrecktes Bauteil in Längsrichtung verlaufende und als Dämpfungsstrecke wirkende Kühlkanäle (21) aufweist, die mit der Querleitung (17) verbunden sind.
  6. 6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Querleitung (17) als durchgehend offene Verbindungsleitung ausgebildet ist.
  7. 7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Querleitung (17) eine Trennwand (18) zur getrennten Führung der durch die Kühlkanäle (21) des Abgasrückführungskühlers (6) strömenden rückgeführten Abgase beider Zylinderreihen (2, 3) aufweist.
  8. 8. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende der Querleitung (17) von der Abgasleitung (19) der einen Zylinderreihe (2) und das andere Ende der Querleitung (17) von der Abgasleitung (20) der anderen Zylinderreihe (3) stromauf des jeweiligen Abgasturboladers (10, 12) abzweigt.
  9. 9. Brennkraftmaschine nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Querleitung (17) als freiliegende Verbindungsleitung (17a) oder als eine Verbindungsleitung (17b) ausgebildet ist, die in den Zylinderreihen integriert ist.






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