DE19736500A1 - Mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit V-förmig angeordneten Zylinderreihen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit V-förmig angeordneten Zylinderreihen, mit Abgasrückführung und mit einem im V-Raum angeordneten Luftzuführungsgehäuse so­ wie 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 Luftzu­ führungsgehäuse und Wärmetauscher, darüber hinaus mit zwei par­ allel wirkenden Abgasturboladern sind hinreichend bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an einer mehrzylin­ drigen Brennkraftmaschine eine optimale Bauraumausnutzung ver­ schiedener Komponenten, wie Wärmetauscher und Luftzuführungsge­ häuse, 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 Ölküh­ ler und eines weiteren Wärmetauschers als Abgasrückführungsküh­ ler im V-Raum der Brennkraftmaschine ergibt sich eine vorteil­ hafte Bauraumausnutzung, die insbesondere durch die schichtwei­ se Positionierung der verschiedenen Bauteile sehr platzsparend ist.

Außerdem hat die zentrale Position des Abgasrückführungskühlers zwischen den beiden Zylinderreihen den Vorteil, daß die Abgas­ rückführung aus der Abgasleitung beider Zylinderreihen glei­ chermaßen 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 Kühlkanä­ len versehen ist, die für rückgeführte Abgase als Dämpfungs­ strecke wirken.

Je nach Bedarfsfall kann die Querleitung als durchgehend offene Verbindungsleitung ausgebildet sein, durch die neben einem Druckausgleich auch ein Druckwellen- bzw. Impuls- und Masseaus­ tausch 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 Zy­ linderreihe und der rückgeführte Abgasstrom von der anderen Zy­ linderreihe in getrennter Weise in den Abgasrückführungskühler einströmen.

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

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

Die Querleitung kann als freiliegende Verbindungsleitung ausge­ bildet sein, die vor der Stirnseite der Zylinderreihen ver­ läuft. 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 erfin­ dungsgemäßen Maßnahmen, wobei die abgasrückführungs­ durchströmte Querleitung auf der in Ansicht dargestell­ ten linken Hälfte als freiliegende Verbindungsleitung und alternativ auf der im Schnitt dargestellten rechten Hälfte als in die Zylinderreihe integrierte Verbin­ dungsleitung zu sehen ist,

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

Eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine, insbesondere achtzylin­ drige Brennkraftmaschine 1 mit V-förmig angeordneten Zylinder­ reihen 2 und 3 enthält im unteren Bereich des V-Raumes 4 einen Ölkühler 5 sowie einen darüber liegenden Abgasrückführungsküh­ ler 6.

Über dem Abgasrückführungskühler 6 befindet sich ein Luftzufüh­ rungsgehäuse 7 mit zwei seitlich und einander gegenüberliegen­ den Anschlüssen 8, 9, von denen der Anschluß 8 für eine von ei­ nem Abgasturbolader 10 ausgehende Luftleitung 11 und der An­ schluß 9 für eine von einem Abgasturbolader 12 ausgehende Luft­ leitung 13 vorgesehen ist.

Eine zu dem Abgasturbolader 10 führende Abgasleitung 13 ist mit einem Anschluß 14 versehen, ebenso wie eine zu dem Abgasturbo­ lader 12 führende Abgasleitung 15, deren Anschluß mit 16 be­ zeichnet 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 ausge­ bildeten Abgasrückführungskühler 6 angeflanscht, und zwar im stirnseitigen Bereich in der Mitte dieses Abgasrückführungsküh­ lers 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 durch­ setzende Verbindungsleitung 17b. Diese Verbindungsleitung 17b ist an dem Zylinderkopf in Höhe des Auslaßkanales im nahen Be­ reich der Stirnseite der Zylinderreihe 3 angeflanscht.

Die Querleitung 17 kann durch eine Trennwand 18 in zwei vonein­ ander getrennte Leitungsabschnitte aufgeteilt sein, durch die eine Trennung der von beiden Abgasleitungen 19, 20 der jeweili­ gen 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 Abgasrückfüh­ rungskühler 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 Abgasrückführungsküh­ lers 6 münden.

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

Claims (9)

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 zugeordne­ ten Abgasturbolader, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem Luftzuführungsgehäuse (7) ein Wärmetau­ scher als Ölkühler (5) und ein weiterer Wärmetauscher als Ab­ gasrückführungskühler (6) im V-Raum (4) der Brennkraftmaschine (1) eingesetzt sind.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vom unteren Bereich im V-Raum (4) ausgehend der Ölkühler (5), der Abgasrückführungskühler (6) und das Luftzuführungsge­ häuse (7) übereinandergeschichtet sind.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Abgasrückführungskühler (6) und Ölkühler (5) am Wasser­ kreislauf der Brennkraftmaschine (1) angeschlossen sind.

4. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ende des Abgasrückführungskühlers (6) eine Quer­ leitung (17) als Verbindungsleitung angeflanscht ist, die ei­ nerseits mit einer Abgasleitung (19) der einen Zylinderreihe (2) und andererseits mit einer Abgasleitung (20) der anderen Zylinderreihe (3) in Verbindung steht.

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) verbun­ den sind.

6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Querleitung (17) als durchgehend offene Verbindungslei­ tung ausgebildet ist.

7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Querleitung (17) eine Trennwand (18) zur getrennten Führung der durch die Kühlkanäle (21) des Abgasrückführungsküh­ lers (6) strömenden rückgeführten Abgase beider Zylinderreihen (2, 3) aufweist.

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 Quer­ leitung (17) von der Abgasleitung (20) der anderen Zylinderrei­ he (3) stromauf des jeweiligen Abgasturboladers (10, 12) ab­ zweigt.

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.