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DE10357925A1 - Internal combustion engine with exhaust gas turbocharger and exhaust gas recirculation - Google Patents

Internal combustion engine with exhaust gas turbocharger and exhaust gas recirculation Download PDF

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DE10357925A1
DE10357925A1 DE10357925A DE10357925A DE10357925A1 DE 10357925 A1 DE10357925 A1 DE 10357925A1 DE 10357925 A DE10357925 A DE 10357925A DE 10357925 A DE10357925 A DE 10357925A DE 10357925 A1 DE10357925 A1 DE 10357925A1
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DE
Germany
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exhaust gas
internal combustion
combustion engine
control
flow
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE10357925A
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German (de)
Inventor
Alfred KÜSPERT
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.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
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 DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
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Priority to PCT/EP2004/012833 priority patent/WO2005061870A1/en
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Abstract

Bekannte Brennkraftmaschinen mit einem Abgasturbolader und Abgasrückführung weisen einen Schieber oder eine variable Turbinengeometrie auf, bei der zur Regelung der Motorbremsleistung eine Anpassung der Abgasmenge auf ein Turbinenrad des Abgasturboladers vorgenommen wird. DOLLAR A Zur einfachten Bauweise und verbesserten Steuerung wird eine Brennkraftmaschine (1) mit Abgasturbolader (2) und Abgasrückführung vorgeschlagen, bei welcher der Abgasturbolader (2) eine Abgasturbine (3) umfasst, die zwei separate, einem Turbinenrad (5) der Abgasturbine (3) vorgelagerte Strömungsfluten (14, 15) mit unterschiedlichem Querschnitt aufweist und jede Strömungsflut (14; 15) mit jeweils einer Abgasleitung (20; 21) zur Versorgung mit Abgas verbunden ist, wobei zur Abgasrückführung eine Abgasrückführleitung (35) von der kleineren Strömungsflut (14) zu einem Ansaugtrakt (6) der Brennkraftmaschine (1) führt. In einer beide Abgasleitungen (20, 21) stromauf der Strömungsfluten (14, 15) verbindenden Überbrückungsleitung (25) ist ein erstes, den Durchfluss steuerndes Steuerelement (30) und in der der größeren Stromungsflut (15) zugeordneten zweiten Abgasleitung (21) ein zweites, den Durchfluss steuerndes Steuerelement (31) vorgesehen, wobei mittels beider Steuerelemente (30, 31) eine entsprechende Beaufschlagung der einzelnen Fluten (14, 15) mit Abgas zur Anpassung an verschiedene Betriebszustände der Brennkraftmaschine (1) erfolgt. DOLLAR A Die Erfindung ist für Brennkraftmaschinen mit Abgasrückführung und ...Known internal combustion engines with an exhaust gas turbocharger and exhaust gas recirculation have a slide or a variable turbine geometry, in which an adjustment of the amount of exhaust gas is made to a turbine wheel of the exhaust gas turbocharger to control the engine braking performance. For simplified construction and improved control, an internal combustion engine (1) with exhaust gas turbocharger (2) and exhaust gas recirculation is proposed, in which the exhaust gas turbocharger (2) comprises an exhaust gas turbine (3), the two separate, a turbine wheel (5) of the exhaust gas turbine (3 Each upstream flow passages (14, 15) is connected to an exhaust pipe (20, 21) for supply with exhaust gas, wherein an exhaust gas recirculation line (35) is connected to the exhaust gas recirculation line (14) from the smaller flow passage (14 ) leads to an intake tract (6) of the internal combustion engine (1). In a bypass line (25) which connects the two exhaust pipes (20, 21) upstream of the flow passages (14, 15), a first control element (30) controlling the flow and a second exhaust pipe (21) associated with the larger flow passage (15) is a second one , the flow-controlling control element (31) is provided, wherein by means of both control elements (30, 31) a corresponding admission of the individual floods (14, 15) with exhaust gas for adaptation to different operating conditions of the internal combustion engine (1). DOLLAR A The invention is for internal combustion engines with exhaust gas recirculation and ...

Description

Die Erfindung geht aus von einer Brennkraftmaschine mit Abgasturbolader und Abgasrückführung nach der Gattung des Anspruchs 1.The Invention is based on an internal combustion engine with turbocharger and exhaust gas recirculation after the genus of claim 1.

Es ist bereits ein Abgasturbolader bekannt ( DE 199 24 228 C2 ), dessen Turbinengehäuse zweiflutig ausgebildet ist. Die Regelung der Abgaszuführung auf ein Turbinenrad der Abgasturbine erfolgt über einen Axialschieber, welcher eine der Fluten vollständig überdecken kann, so dass die Abgaszuführung über eine stromaufwärts befindliche Flutverbindung über eine einzige Flut auf das Turbinenrad erfolgt. Eine derartige Steuerung der Abgasmenge ist im nichtbefeuerten Betriebsbereich der Brennkraftmaschine üblich, in welchem die Brennkraftmaschine als Motorbremse (Turbobrake) wirken soll. Die im Motorbremsbetrieb relativ geringe Abgasmenge wird über die kleinere Flut dem Turbinenrad zugeführt, die dem geringeren Abgasstrom mit ihrem Eintrittsquerschnitt entsprechend dimensioniert ist, so dass eine relativ hohe Drehzahl des Turbinenrades und eines über eine Welle mit dem Turbinenrad verbundenen Verdichters aufrecht erhalten werden kann. Durch die relativ hohe Drehzahl des Verdichterrades ergibt sich auch im Motorbremsbetrieb eine Verdichtung der angesaugten Luft und damit entsprechende Motorbremsleistung.There is already known an exhaust gas turbocharger ( DE 199 24 228 C2 ), whose turbine housing is formed double-flow. The regulation of the exhaust gas supply to a turbine wheel of the exhaust gas turbine via an axial slide, which can completely cover one of the floods, so that the exhaust gas supply takes place via an upstream flood connection via a single flood on the turbine wheel. Such control of the amount of exhaust gas is customary in the non-fired operating range of the internal combustion engine in which the internal combustion engine is to act as an engine brake (turbo brake). The relatively low exhaust gas quantity in engine braking operation is supplied to the turbine wheel via the smaller flow, which is dimensioned correspondingly to the smaller exhaust gas flow with its inlet cross section, so that a relatively high rotational speed of the turbine wheel and a compressor connected to the turbine wheel via a shaft can be maintained. Due to the relatively high speed of the compressor wheel results in the engine braking operation, a compression of the intake air and thus corresponding engine braking power.

Ferner ist es bekannt, anstelle der erwähnten Schieberlösung, Abgasturbolader mit einer variablen Turbinengeometrie auszustatten, zum Beispiel in Form eines verstellbaren, radialen Leitgitters, welches dann bedarfsweise eine Absperrung einer Flut vornimmt. Möglich ist auch, den Schieber mit starrem Leitgitter zu versehen, welches dann in die Abgasflut eingebracht wird. Das Vorsehen der variablen Turbinengeometrie sowie eines Schiebers ist aber aufwendig und benötigt zudem Bauraum.Further it is known, instead of the mentioned slide valve, exhaust gas turbocharger equipped with a variable turbine geometry, for example in the form of an adjustable, radial Leitgitters, which then If necessary, a shut-off of a flood. Is possible Also, to provide the slide with a rigid guide grid, which then is introduced into the exhaust gas flow. The provision of variable turbine geometry as well as a slide but consuming and also requires space.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine mit Abgasturbolader und Abgasrückführung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass eine einfache Anpassung des Turboladers an die verschiedenen Betriebszustände der Brennkraftmaschine, insbesondere im Abgasrückführungsbetrieb und im Motorbremsbetrieb, erfolgen kann, wobei auf den Einsatz von variablen oder starren Leitschaufeln vor der Turbine bzw. eines Schiebers im Turbinengehäuse verzichtet werden kann. Vorteilhafterweise ist dabei eine gute Regelung der Strömung auf die Turbine möglich, bei welcher das Aufstauverhalten an der Abgasturbine besser an den jeweiligen Betriebspunkt angepasst werden kann.The inventive internal combustion engine with Exhaust gas turbocharger and exhaust gas recirculation with the characterizing features of claim 1 has the other hand Advantage that a simple adaptation of the turbocharger to the various operating conditions the internal combustion engine, in particular in the exhaust gas recirculation mode and in engine braking operation, can be done, taking on the use of variable or rigid Guide vanes are dispensed with before the turbine or a slider in the turbine housing can. Advantageously, there is a good control of the flow the turbine possible, in which the Aufstauverhalten at the exhaust gas turbine better at the respective operating point can be adjusted.

Vorteilhafterweise ergibt sich durch den Entfall des Schiebers bzw. von zusätzlichen Leitschaufeln an der Turbine ein vereinfachter, kostengünstiger Aufbau des Abgasturboladers.advantageously, results from the elimination of the slider or additional Guide vanes on the turbine a simplified, cost-effective design the exhaust gas turbocharger.

Durch die in Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Brennkraftmaschine mit Abgasturbolader und Abgasrückführung möglich.By in dependent claims listed measures are advantageous developments and improvements in the claim 1 specified internal combustion engine with exhaust gas turbocharger and exhaust gas recirculation possible.

Zur Verbesserung des Abgasverhaltens der Brennkraftmaschine, insbesondere zur NOx-Reduktion, ist die Abgasrückführung zur Rückführung von Abgas aus dem Abgasstrang in den Ansaugtrakt vorgesehen, bei der in Abhängigkeit von Zustandsgrößen und Betriebsparametern der Brennkraftmaschine sich in einfacher Art und Weise die Höhe des rückgeführten Abgasmassenstroms einstellen lässt. Vorteilhaft ist dabei, dass durch ein erstes Steuerelement und ein zweites Steuerelement sich sehr variabel eine Einstellung eines gewünschten Aufstaudrucks an der Turbine erzielen lässt, wodurch sich neben der Motorbremsleistung auch die Abgasrückführrate gut einstellen lässt.To improve the exhaust gas performance of the internal combustion engine, in particular for NO x reduction, the exhaust gas recirculation for the return of exhaust gas from the exhaust system is provided in the intake, in which depending on state variables and operating parameters of the internal combustion engine in a simple manner, the amount of recirculated exhaust gas mass flow can be set. It is advantageous that can be achieved by a first control and a second control very variable adjustment of a desired back pressure on the turbine, which can be well adjusted in addition to the engine braking power and the exhaust gas recirculation rate.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.One embodiment the invention is shown in simplified form in the drawing and in the following description explained.

Beschreibung des Ausführungsbeispielsdescription of the embodiment

Die Zeichnung zeigt in schematisch vereinfachter Darstellungsweise eine Brennkraftmaschine 1, bei der es sich um einen Dieselmotor mit Motorbremse, insbesondere zum Einsatz für Nutzfahrzeuge, handelt. Die Erfindung ist prinzipiell aber auch auf Ottomotoren übertragbar. Die Brennkraftmaschine 1 weist einen Abgasturbolader 2 mit einer Turbine 3 im Abgasstrang 4 auf. Die Turbine 3 besitzt ein Turbinenrad 5, welches als Radialturbine ausgebildet ist und die Bewegung des Turbinenrades 5 über eine Welle 7 auf ein Verdichterrad 8 eines Verdichters 9 überträgt. Die Turbine 3 weist ein Turbinengehäuse auf, welches zweiflutig mit zwei Fluten 14, 15 bzw. Einströmkanälen 16, 17 ausgebildet ist. Die beiden Fluten 14, 15 bzw. Einströmkanäle 16, 17 sind durch eine gehäusefeste Trennwand 18 des Turbinengehäuses voneinander getrennt.The drawing shows a schematically simplified representation of an internal combustion engine 1 , which is a diesel engine with engine brake, especially for use in commercial vehicles. The invention is in principle but also transferable to gasoline engines. The internal combustion engine 1 has an exhaust gas turbocharger 2 with a turbine 3 in the exhaust system 4 on. The turbine 3 has a turbine wheel 5 , which is designed as a radial turbine and the movement of the turbine wheel 5 over a wave 7 on a compressor wheel 8th a compressor 9 transfers. The turbine 3 has a turbine housing, which is twin-flow with two floods 14 . 15 or inflow channels 16 . 17 is trained. The two floods 14 . 15 or inflow channels 16 . 17 are through a partition wall fixed to the housing 18 of the turbine housing separated from each other.

Über jede Flut 14, 15 bzw. Einströmkanal 16, 17 ist das Abgas separat zu dem Turbinenrad 5 zuführbar. Die Abgaszuführung erfolgt über den Abgasstrang 4, der in zwei unabhängig voneinander ausgebildete Abgasleitungen, eine erste Abgasleitung 20 und eine zweite Abgasleitung 21, aufgeteilt ist. Die erste Abgasleitung 20 ist der ersten Flut 14 und die zweite Abgasleitung 21 ist der zweiten Flut 15 zugeordnet. Jede Abgasleitung 20, 21 ist einer definierten Anzahl von Zylinderauslässen der Brennkraftmaschine zugeordnet. Im Ausführungsbeispiel weist die Brennkraftmaschine 1 sechs Zylinder auf, wobei eine erste Zylinderbank 23, drei Zylinder und eine zweite Zylinderbank 24, ebenfalls drei Zylinder aufweist. Denkbar ist neben der gleichförmigen Aufteilung der Zylinderbänke auch eine ungleichförmige. Die erste Abgasleitung 20 führt von der hier zugeordneten Zylinderbank 23 zum ersten Einströmkanal 16 der ersten Flut 14. Die zweite Abgasleitung 21 führt von der ihr zugeordneten zweiten Zylinderbank 24 zum zweiten Einströmkanal 17 der zweiten Flut 15.About every tide 14 . 15 or inflow channel 16 . 17 the exhaust gas is separate to the turbine wheel 5 fed. The exhaust gas is supplied via the exhaust gas strand 4 , which in two independently formed exhaust pipes, a first exhaust pipe 20 and a second exhaust pipe 21 , is divided. The first exhaust pipe 20 is the first flood 14 and the second exhaust pipe 21 is the second tide 15 assigned. Every exhaust pipe 20 . 21 is assigned to a defined number of cylinder outlets of the internal combustion engine. In the exemplary embodiment, the internal combustion engine 1 six cylinders on, with a first cylinder bank 23 , three cylinders and a second cylinder bank 24 , also has three cylinders. It is conceivable in addition to the uniform distribution of the cylinder banks and a non-uniform. The first exhaust pipe 20 leads from the cylinder bank assigned here 23 to the first inflow channel 16 the first flood 14 , The second exhaust pipe 21 leads from the assigned second cylinder bank 24 to the second inflow channel 17 the second flood 15 ,

Zwischen den beiden Abgasleitungen 20, 21 ist stromauf der Turbine 3 eine beide Abgasleitungen 20, 21 verbindende Überbrückungsleitung 25 vorgesehen. In der Überbrückungsleitung 25 ist ein erstes Steuerelement 30 untergebracht, welches den Abgasstrom in der Überbrückungsleitung 25 steuern kann. Das erste Steuerelement 30 ist zum Beispiel als den Durchfluss steuerndes Ventil oder als einstellbares Drosselorgan bzw. Klappe ausgebildet. In Offenstellung des ersten Steuerelements 30 ist ein Überströmen mit Druckausgleich zwischen den Abgasleitungen 20, 21 möglich. Hingegen erfolgt in einer Schließstellung kein Druckausgleich zwischen den Abgasleitungen 20, 21. Weiterhin ist in der zweiten Abgasleitung 21 stromauf zur Turbine 3 und stromab einer Einleitstelle 26 zur Überbrückungsleitung 25 ein zweites Steuerelement 31 untergebracht, welches ebenfalls als den Durchfluss steuerndes Ventil oder als Drosselorgan bzw. Klappe ausgebildet ist. In Offenstellung des zweiten Steuerelements 31 ist ein Abgasstrom von der zweiten Zylinderbank 24 zur zweiten Flut 15 möglich. In Schließstellung des zweiten Steuerelements 31 erfolgt keine Abgaszuführung zur zweiten Flut 15.Between the two exhaust pipes 20 . 21 is upstream of the turbine 3 a two exhaust pipes 20 . 21 connecting bridging line 25 intended. In the bypass line 25 is a first control 30 housed, which the exhaust gas flow in the bypass line 25 can control. The first control 30 is designed, for example, as the flow-controlling valve or as an adjustable throttle body or flap. In the open position of the first control 30 is an overflow with pressure equalization between the exhaust pipes 20 . 21 possible. On the other hand, in a closed position no pressure equalization between the exhaust pipes takes place 20 . 21 , Furthermore, in the second exhaust pipe 21 upstream to the turbine 3 and downstream of a discharge point 26 to the bridging line 25 a second control 31 housed, which is also designed as a flow-controlling valve or throttle body or flap. In the open position of the second control 31 is an exhaust gas flow from the second cylinder bank 24 to the second flood 15 possible. In the closed position of the second control 31 there is no exhaust gas supply to the second flood 15 ,

Außerdem weist die Brennkraftmaschine 1 eine Abgasrückführung auf, die eine Rückführleitung 35, gegebenenfalls einen Abgaskühler 36 und ein drittes Steuerelement 32 umfasst. Das dritte Steuerelement 32 kann als ein den Durchfluss steuerndes Ventil oder als Drosselorgan bzw. Klappe ausgebildet sein und ist stromauf der ersten Flut 14 und zum Beispiel stromauf des Abgaskühlers 36 in der Rückführleitung 35 angeordnet. Vorzugsweise ist eine Ausbildung des dritten Steuerelements 32 als Schaltventil vorgesehen, das keine Zwischenstellung, sondern nur eine Offen- und eine Schließstellung einnehmen kann. Die Rückführleitung 35 mündet in einen Ansaugtrakt 6 der Brennkraftmaschine 1 stromab eines Ladeluftkühlers 37 für die Ansaugluft. Der Ansaugtrakt 6 umfasst den Verdichter 9 mit dem Verdichterrad 8, der Umgebungsluft mit dem Druck p1 ansaugt und auf ein erhöhten Druck p2 verdichtet. Stromab des Verdichters 9 ist im Ansaugtrakt 6 der Ladeluftkühler 37 angeordnet, der von der verdichteten Luft durchströmt wird. Nach dem Verlassen des Ladeluftkühlers 37 weist die Luft den Ladedruck p2S auf, mit dem sie gegebenenfalls mit vermischtem Abgas aus der Überbrückungsleitung 25 in den Zylindereinlass der Brennkraftmaschine 1 eingeleitet wird.In addition, the internal combustion engine 1 an exhaust gas recirculation, which is a return line 35 , optionally an exhaust gas cooler 36 and a third control 32 includes. The third control 32 may be formed as a flow-controlling valve or as a throttle body or flap and is upstream of the first flood 14 and, for example, upstream of the exhaust gas cooler 36 in the return line 35 arranged. Preferably, an embodiment of the third control element 32 provided as a switching valve, which can not take an intermediate position, but only an open and a closed position. The return line 35 flows into an intake tract 6 the internal combustion engine 1 downstream of a charge air cooler 37 for the intake air. The intake tract 6 includes the compressor 9 with the compressor wheel 8th sucking ambient air at the pressure p1 and compressed to an increased pressure p2. Downstream of the compressor 9 is in the intake tract 6 the intercooler 37 arranged, which is flowed through by the compressed air. After leaving the intercooler 37 the air has the boost pressure p2S, with which it may be mixed with waste gas from the bypass line 25 in the cylinder inlet of the internal combustion engine 1 is initiated.

Vom Zylinderauslass herrscht in der ersten Abgasleitung 20, die der ersten Zylinderbank 23 zugeordnet ist, der Abgasgegendruck p31; in der zweiten Abgasleitung 21, die der zweiten Zylinderbank 24 zugeordnet ist, liegt der Abgasgegendruck p32 an. In der Turbine 3 wird das Abgas auf den niedrigen Druck p4 entspannt und im weiteren Verlauf schließlich in die Umgebung abgeblasen.From the cylinder outlet prevails in the first exhaust pipe 20 , the first cylinder bank 23 is assigned, the exhaust back pressure p31; in the second exhaust pipe 21 that of the second cylinder bank 24 is assigned, the exhaust back pressure p32 is on. In the turbine 3 the exhaust gas is released to the low pressure p4 and finally blown into the environment in the course.

Die zweite, größere Flut 15 wird so dimensioniert bzw. ausgelegt, dass ein gewünschter Ladedruck im befeuerten Betrieb erzielt werden kann. Die erste, kleinere Flut 14 wird so dimensioniert bzw. ausgelegt, dass eine geforderte Abgasrückführrate erzielt werden kann, wobei eine bestimmte Motorbremsleistung im Motorbremsbetrieb gewährleistet wird. Das Verhältnis des Eintrittsquerschnittes bzw. Halsquerschnittes von erster Flut 14 pro 1 l Hubvolumen der Brennkraftmaschine 1 sollte dabei in einem Bereich von 0.15 cm2/l bis 0.40 cm2/l liegen.The second, bigger flood 15 is dimensioned or designed so that a desired charge pressure can be achieved in the fired operation. The first, smaller tide 14 is dimensioned or designed so that a required exhaust gas recirculation rate can be achieved, with a certain engine braking performance is guaranteed in engine braking operation. The ratio of the inlet cross section or neck cross section of the first tide 14 per 1 l stroke volume of the internal combustion engine 1 should be in a range of 0.15 cm 2 / l to 0.40 cm 2 / l.

Im Abgasrückführungsbetrieb in der befeuerten Betriebsweise der Brennkraftmaschine 1 wird das dritte Steuerelement 32 der Abgasrückführung in eine Offenstellung versetzt, damit Abgas vornehmlich aus der ersten Abgasleitung 20 in den Ansaugtrakt 6 überströmen kann. Um ein die Abgasrückführung ermöglichendes Druckgefälle mit einem den Ladedruck p2S übersteigenden Abgasgegendruck p31 in der ersten Abgasleitung 20 zu gewährleisten, wird das zweite Steuerelement 31 der zweiten Abgasleitung 21 ebenfalls in eine Offenstellung versetzt. Der Druck in der ersten Abgasleitung 20 p31 ist größer als der Druck der zweiten Abgasleitung 21 p32. Das erste Steuerelement 30 kann daher zur Variation der Rückführrate für die Abgasrückführung eingesetzt werden. So lässt sich in Schließstellung des ersten Steuerelements 30 eine maximale Abgasrückführrate erzielen, da p31 dann seinen maximalen Wert hat. In Offenstellung des ersten Steuerelements 30 ergibt sich hingegen eine minimale Abgasrückführrate aufgrund des stattfindenden Druckausgleichs zur zweiten Abgasleitung 21. Durch entsprechende Variation der Stellung des ersten Steuerelements 30 bzw. des Durchflusses in der Überbrückungsleitung 25 kann eine entsprechende Abgasrückführrate eingestellt werden.In the exhaust gas recirculation mode in the fired operation of the internal combustion engine 1 becomes the third control 32 the exhaust gas recirculation offset in an open position, so that exhaust mainly from the first exhaust pipe 20 in the intake tract 6 can overflow. To a pressure gradient enabling the exhaust gas recirculation with an exhaust backpressure p31 in the first exhaust gas line exceeding the boost pressure p2S 20 to ensure that becomes the second control 31 the second exhaust pipe 21 also offset in an open position. The pressure in the first exhaust pipe 20 p31 is greater than the pressure of the second exhaust pipe 21 p32. The first control 30 can therefore be used to vary the recirculation rate for exhaust gas recirculation. This can be in the closed position of the first control 30 Achieve a maximum exhaust gas recirculation rate, since p31 then has its maximum value. In the open position of the first control 30 On the other hand, there is a minimum exhaust gas recirculation rate due to the pressure equalization taking place to the second exhaust gas line 21 , By appropriate variation of the position of the first control 30 or the flow in the bypass line 25 a corresponding exhaust gas recirculation rate can be set.

Im Motorbremsbetrieb hingegen wird das erste Steuerelement 30 dauerhaft in eine Offenstellung gebracht, so dass ein Durchfluss in der Überbrückungsleitung 25 erfolgen kann. Das zweite Steuerelement 31 in der zweiten Abgasleitung 21 ist vorgesehen, um variabel seine Stellung bzw. den Durchfluss in der zweiten Abgasleitung 21 verändern zu können. Das dritte Steuerelement 32 befindet sich während des Motorbremsbetriebs dauerhaft in seiner Schließstellung, so dass keine Abgasrückführung erfolgt.In engine braking mode, on the other hand, the first control becomes 30 permanently in an open position brought, so that a flow in the bypass line 25 can be done. The second control 31 in the second exhaust pipe 21 is provided to variably its position or the flow in the second exhaust pipe 21 to be able to change. The third control 32 is permanently in its closed position during engine braking operation, so that no exhaust gas recirculation takes place.

In der Schließstellung des variablen zweiten Steuerelements 31 kann kein Abgas durch die zweite Flut 15 auf das Turbinenrad 5 gelangen. Die gesamte Abgasmenge muss daher durch die kleine Flut 14 zum Turbinenrad 5 strömen, wodurch sich durch den sich dann einstellenden maximalen Abgasdruck p31 eine hohe Drehzahl des Turbinenrades 5 bzw. des verbundenen Verdichterrades 8 ergibt, was zu einem maximalen Ladedruck des Verdichters 9 und damit zur maximalen Bremsleistung im Motorbremsbetrieb führt. Durch entsprechende Variation der Stellung des zweiten Steuerelements 31 bzw. der Durchflussmenge in der zweiten Abgasleitung 21 lässt sich die Bremsleistung in einfacher Art und weise entsprechend variieren bzw. einstellen. In Schließstellung des zweiten Steuerelements 31 ist es somit möglich, sehr hohe Motorbremsleistungen durch eine starke Anhebung des Abgasgegendrucks p31 zu erzielen, ohne dabei die kritische Drehzahlgrenze des Abgasturboladers 2 zu überschreiten. Vorteilhaft ist dabei, dass durch das erste Steuerelement 30 und das zweite Steuerelement 31 sich sehr variabel eine Einstellung eines gewünschten Aufstaudrucks p31 an der Förderturbine 3 erzielen lässt, wodurch sich die Motorbremsleistung gut einstellen lässt.In the closed position of the variable second control 31 Can not exhaust the second tide 15 on the turbine wheel 5 reach. The total amount of exhaust gas must therefore be through the small tide 14 to the turbine wheel 5 flow, resulting in the then adjusting maximum exhaust pressure p31 a high speed of the turbine wheel 5 or the associated compressor wheel 8th results, resulting in a maximum boost pressure of the compressor 9 and thus leads to the maximum braking power in engine braking operation. By appropriate variation of the position of the second control 31 or the flow rate in the second exhaust pipe 21 can the braking power in a simple manner vary accordingly or adjust. In the closed position of the second control 31 Thus, it is possible to achieve very high engine braking performance by a strong increase in the exhaust back pressure p31, without losing the critical speed limit of the exhaust gas turbocharger 2 To exceed. It is advantageous that by the first control 30 and the second control 31 very variable a setting of a desired back pressure p31 on the conveyor turbine 3 can be achieved, which can be adjusted well the engine braking performance.

In einer nicht näher dargestellten Ausführungsweise können zur weiteren Bauraumoptimierung das erste Steuerventil 30 und das zweite Steuerventil 31 und gegebenenfalls auch das dritte Steuerventil 32 in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein. Denkbar ist auch eine entsprechende konstruktive Lösung in Form eines mehrfunktionalen Ventils oder Drosselorgans.In an embodiment not shown, for further space optimization, the first control valve 30 and the second control valve 31 and optionally also the third control valve 32 be housed in a common housing. It is also conceivable a corresponding constructive solution in the form of a multi-functional valve or throttle body.

Sämtliche Steuerelemente 30, 31, 32 können über Stellsignale, die in einer nicht näher dargestellten Regel- und Steuereinrichtung, zum Beispiel einem elektronischen Motorsteuergerät, erzeugbar sind, in ihre gewünschte Position verstellt werden, um so eine Steuerung der Durchflussmenge zu ermöglichen.All controls 30 . 31 . 32 can be adjusted to its desired position via control signals that can be generated in a control and control device, not shown, for example, an electronic engine control unit, so as to allow control of the flow rate.

Claims (8)

Brennkraftmaschine mit Abgasturbolader und Abgasrückführung, wobei der Abgasturbolader eine Abgasturbine umfasst, die zwei separate, einem Turbinenrad der Abgasturbine vorgelagerte Strömungsfluten mit unterschiedlichem Querschnitt aufweist und jede Strömungsflut mit jeweils einer Abgasleitung zur Versorgung mit Abgas verbunden ist, wobei zur Abgasrückführung eine Abgasrückführleitung von der kleineren Strömungsflut zu einem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine führt, dadurch gekennzeichnet, dass in einer beide Abgasleitungen (20, 21) stromauf der Strömungsfluten (14, 15) verbindenden Überbrückungsleitung (25) ein erstes, den Durchfluss steuerndes Steuerelement (30) und in der der größeren Strömungsflut (15) zugeordneten zweiten Abgasleitung (21) ein zweites, den Durchfluss steuerndes Steuerelement (31) vorgesehen ist, wobei mittels beider Steuerelemente (30, 31) eine entsprechende Beaufschlagung der einzelnen Fluten (14, 15) mit Abgas zur Anpassung an verschiedene Betriebszustände der Brennkraftmaschine (1) erfolgt.Internal combustion engine with exhaust gas turbocharger and exhaust gas recirculation, wherein the exhaust gas turbocharger comprises an exhaust gas turbine having two separate, a turbine wheel of the exhaust gas upstream flow streams of different cross section and each flow is connected to each exhaust pipe to supply exhaust gas, wherein the exhaust gas recirculation exhaust gas recirculation line from the smaller flow leads to an intake tract of the internal combustion engine, characterized in that in both exhaust pipes ( 20 . 21 ) upstream of the flow floods ( 14 . 15 ) bridging line ( 25 ) a first flow controlling control ( 30 ) and in the larger flow ( 15 ) associated second exhaust pipe ( 21 ) a second flow control ( 31 ) is provided, by means of both controls ( 30 . 31 ) a corresponding admission of the individual floods ( 14 . 15 ) with exhaust gas for adaptation to different operating states of the internal combustion engine ( 1 ) he follows. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelemente (30, 31) als den Durchfluss steuernde Ventile oder als einstellbare Drosselorgane bzw. Klappen ausgebildet sind.Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the control elements ( 30 . 31 ) are designed as the flow-controlling valves or as adjustable throttle bodies or flaps. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Eintrittsquerschnittes bzw. Halsquerschnittes von erster Flut (14) pro 1 lHubvolumen der Brennkraftmaschine (1) in einem Bereich von 0.15 cm2/l bis 0.40 cm2/l liegt.Internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that the ratio of the inlet cross-section or neck cross-section of the first flood ( 14 ) per 1 l stroke volume of the internal combustion engine ( 1 ) is in a range of 0.15 cm 2 / l to 0.40 cm 2 / l. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Abgasrückführleitung (35) ein drittes Steuerventil (32) vorgesehen ist.Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that in the exhaust gas recirculation line ( 35 ) a third control valve ( 32 ) is provided. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Steuerelement (32) als ein den Durchfluss steuerndes Ventil oder als einstellbares Drosselorgan bzw. Klappe ausgebildet ist.Internal combustion engine according to claim 4, characterized in that the third control element ( 32 ) is designed as a flow-controlling valve or as an adjustable throttle body or flap. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Steuerelement (32) als Schaltventil ausgebildet ist.Internal combustion engine according to claim 4 or 5, characterized in that the third control element ( 32 ) is designed as a switching valve. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Abgasrückführungsbetrieb das zweite und das dritte Steuerelement (31, 32) eine Offenstellung einnimmt, wobei das erste Steuerelement (30) eine variable Stellung einnehmen kann.Internal combustion engine according to claim 4, characterized in that in the exhaust gas recirculation mode the second and the third control element ( 31 . 32 ) assumes an open position, wherein the first control ( 30 ) can assume a variable position. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Motorbremsbetrieb der Brennkraftmaschine (1) das erste Steuerelement (30) eine Offen- und das dritte Steuerelement (32) eine Schließstellung einnimmt, wobei das zweite Steuerelement (31) eine variable Stellung einnehmen kann.Internal combustion engine according to claim 4, characterized in that in the engine braking operation of the internal combustion engine ( 1 ) the first control ( 30 ) an open and the third control ( 32 ) occupies a closed position, wherein the second control ( 31 ) can assume a variable position.
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