DE102009026797A1 - Drive assembly has multi-cylinder internal combustion engine and actuator which has operating device, where multi stage exhaust gas turbocharger device has high pressure stage and low pressure stage - Google Patents

Drive assembly has multi-cylinder internal combustion engine and actuator which has operating device, where multi stage exhaust gas turbocharger device has high pressure stage and low pressure stage Download PDF

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Abstract

The drive assembly (1) has a multi-cylinder internal combustion engine (2) and an actuator (20) which has an operating device (19). A multi stage exhaust gas turbocharger device (7) has a high pressure stage (8) and a low pressure stage (9). The venting (12,13) are brought together for each setting the actuator primarily downstream of the actuator.

Description

Die Erfindung betrifft ein Antriebsaggregat mit einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine, einer mehrstufigen Abgasturboladereinrichtung, die eine Hochdruckstufe und eine Niederdruckstufe aufweist, und einer ein Einstellelement aufweisenden Stellvorrichtung zum Einstellen eines an der Hochdruckstufe vorbeigeführten, unmittelbar der Niederdruckstufe zugeführten Abgasanteils, wobei der Stellvorrichtung über mehrere, voneinander getrennte, jeweils mindestens einem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordnete Fluten Abgas der Brennkraftmaschine zugeführt ist.The The invention relates to a drive unit with a multi-cylinder Internal combustion engine, a multi-stage exhaust gas turbocharger device, which has a high-pressure stage and a low-pressure stage, and a setting device having an adjusting device for adjusting one passed by the high pressure stage, immediately the low pressure stage supplied exhaust gas portion, wherein the Actuator over several, separate, respectively Flooding associated with at least one cylinder of the internal combustion engine Exhaust gas of the internal combustion engine is supplied.

Stand der TechnikState of the art

Antriebsaggregate der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Generell werden Brennkraftmaschinen zunehmend mit einer Stufenaufladung ausgerüstet. Auf diese Weise soll der effektive Mitteldruck (pme) bei niedrigen Drehzahlen der Brennkraftmaschine sowie die auf den Hubraum der Brennkraftmaschine bezogene Leistung bei einer Nenndrehzahl erhöht werden. Bei einer mehrstufigen Aufladung von Brennkraftmaschinen werden im Allgemeinen zwei als Abgasturbolader ausgebildete Aufladeeinrichtungen in Reihe geschaltet. Die Abgasturboladereinrichtung weist also sowohl die Hochdruckstufe als auch die Niederdruckstufe auf, über welche eine zweistufige Entspannung des über Turbinen der Hochdruck- und Niederdruckstufe geleiteten Abgase erreicht wird. Mit der bei der Entspannung des Abgases gewonnenen Energie wird eine Verdichtung Luft durchgeführt, welche anschließend in die Brennkraftmaschine gelangt. Sowohl die Hochdruckstufe als auch die Niederdruckstufe der Abgasturboladereinrichtung weisen also jeweils sowohl eine Turbine als auch einen Verdichter auf, welche miteinander wirkverbunden sind. Die Turbine wird dabei von dem Abgas der Brennkraftmaschine angetrieben und die dabei gewonnene Rotati onsenergie dem Verdichter zugeführt. In diesem wird die der Brennkraftmaschine zugeführte Luft auf einen höheren Druck gebracht, womit die spezifische Leistung der Brennkraftmaschine, also die Leistung bezogen auf den Hubraum, erhöht werden kann.power units of the type mentioned are known from the prior art. In general, internal combustion engines are increasingly with a step charging equipped. In this way, the effective medium pressure (pme) at low speeds of the internal combustion engine and the on the displacement of the internal combustion engine related power at a Rated speed can be increased. In a multi-stage charge of internal combustion engines are generally two as exhaust gas turbochargers trained charging devices connected in series. The exhaust gas turbocharger device So has both the high-pressure stage and the low-pressure stage on which a two-stage relaxation of over Turbines of the high pressure and low pressure stage guided exhaust gases reached becomes. With the energy gained in the relaxation of the exhaust gas is a compression air is performed, which subsequently gets into the internal combustion engine. Both the high pressure stage as also have the low pressure stage of the exhaust gas turbocharger So both a turbine and a compressor, which are operatively connected to each other. The turbine is doing of driven the exhaust gas of the internal combustion engine and thereby won Rotati onsenergie supplied to the compressor. In this will be the the internal combustion engine supplied air to a higher Pressure, bringing the specific power of the internal combustion engine, So the power related to the cubic capacity to be increased can.

Üblicherweise sind Hochdruckstufe und Niederdruckstufe in Reihe geschaltet, wobei die Hochdruckstufe zwischen der Brennkraftmaschine und der Niederdruckstufe angeordnet ist. Das Abgas der Brennkraftmaschine durchströmt also zunächst die Turbine der Hochdruckstufe und anschließend die der Niederdruckstufe, wohingegen Luft zunächst von dem Verdichter der Niederdruckstufe und anschließend von dem der Hochdruckstufe verdichtet wird, bevor sie der Brennkraftmaschine zugeführt wird. Aufgrund der Auslegung der Turbinen von Hochdruck- und Niederdruckstufe bei einer ungeregelten zweistufigen Aufladung liegt sowohl in einem Betriebsbereich der Abgasturboladereinrichtung bis zum Erreichen eines Auslegungspunktes, als auch nach dessen Überschreiten kein zufriedenstellendes Ansprechverhalten des Antriebsaggregats, insbesondere bei niedrigen Drehzahlen, vor. Weiterhin ist der Brennstoffverbrauch nicht zufriedenstellend und die erreichbare Literleistung ist, insbesondere bei hohen Drehzahlen, beschränkt. Diese Einschränkungen können durch Umgehung der Hochdruckstufe – zumindest der Turbine der Hochdruckstufe – bei geringeren Drehzahlen der Brennkraftmaschine vermieden werden. Zu diesem Zweck ist die Stellvorrichtung vorgesehen, welche dazu dient, wenigstens einen Teil des Abgases an der Hochdruckstufe vorbeizuleiten und unmittelbar der Niederdruckstufe zuzuführen. Dabei kann es vorgesehen sein, dass der Abgasanteil, welcher an der Hochdruckstufe vorbeigeführt wird, sich mit demjenigen Abgas vermengt, welcher weiterhin durch die Hochdruckstufe strömt, um anschließend gemeinsam der Niederdruckstufe zugeführt zu werden.Usually High pressure stage and low pressure stage are connected in series, wherein the high pressure stage between the engine and the low pressure stage is arranged. The exhaust gas of the internal combustion engine flows through So first the turbine of the high-pressure stage and then those of the low-pressure stage, whereas air first from the Compressor of the low-pressure stage and then from the the high-pressure stage is compressed before it reaches the internal combustion engine is supplied. Due to the design of the turbines of High-pressure and low-pressure stage in an unregulated two-stage Charging is both in an operating range of the exhaust gas turbocharger device until reaching a design point, as well as after it has been exceeded no satisfactory response of the drive unit, especially at low speeds, before. Furthermore, the fuel consumption unsatisfactory and the achievable liter capacity is, in particular at high speeds, limited. These restrictions can bypass the high pressure stage - at least the turbine of the high pressure stage - at lower speeds the internal combustion engine can be avoided. For this purpose, the Provided adjusting device which serves to at least one Pass part of the exhaust gas at the high-pressure stage and immediately to supply the low pressure stage. It can be provided be that the exhaust gas fraction, which leads past the high-pressure stage is mixed with the exhaust gas, which continues through the high pressure stage flows to then together the low-pressure stage to be supplied.

In derzeit eingesetzten mehrstufigen Aufladesystemen wird das Abgas von Zylindern der Brennkraftmaschine in einem Abgasstrang zusammengefasst und der Abgasturboladereinrichtung zugeführt. Um das Ansprechverhalten des Antriebsaggregats zu verbessern kann es allerdings auch vorgesehen sein, dass das Abgas der Brennkraftmaschine in mehreren, voneinander getrennten Fluten, welche jeweils mindestens einem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordnet sind, geführt wird. Neben dem verbesserten Ansprechverhalten wird auch ein positives Spüldruckgefälle von einem Einlass zu einem Auslass in einer Ventilüberschnei dungsphase erzielt. Das bedeutet, dass in dieser der Druck im Einlass größer ist als der Druck im Auslass.In currently used multi-stage supercharging systems is the exhaust of cylinders of the internal combustion engine combined in an exhaust line and the exhaust gas turbocharger device supplied. To the response However, it can also be provided to improve the drive unit be that the exhaust of the internal combustion engine in several, from each other separate floods, each of which at least one cylinder of the Internal combustion engine are assigned, is performed. Next to the improved response will also have a positive flush pressure drop achieved from an inlet to an outlet in a Ventilüberschnei training phase. This means that in this the pressure in the inlet is greater is considered the pressure in the outlet.

Beispielsweise beschreibt die DE 195 14 572 A1 eine aufgeladene Brennkraftmaschine mit einer Hochdruckstufe und einer im Verhältnis zur Hochdruckstufe größeren Niederdruckstufe, bei der mittels einer Umschaltvorrichtung im unteren Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine Hoch- und Niederdruckstufe in Reihe geschaltet sind und bei Erhöhung der Drehzahl der Brennkraftmaschine das Abgas durch Umschalten der Umschaltvorrichtung zum größten Teil an einer Hochdruckturbine der Hochdruckstufe vorbeigeführt und direkt in eine Niederdruckturbine der Niederdruckstufe geleitet wird. Die Niederdruckturbine ist dabei zweiflutig ausgebildet, wobei die Umschaltvorrichtung im zweistufigen Betrieb den Ausgang der Hochdruckturbine mit beiden Fluten der Niederdruckturbine verbinden kann.For example, this describes DE 195 14 572 A1 a supercharged internal combustion engine having a high-pressure stage and a larger pressure in relation to the high-pressure stage, in which by means of a switching device in the lower speed range of the engine high and low pressure stage are connected in series and increasing the speed of the internal combustion engine, the exhaust gas by switching the switching device for the most part passing a high-pressure turbine of the high-pressure stage and passed directly into a low-pressure turbine of the low-pressure stage. The low-pressure turbine is designed to be double-flow, wherein the switching device in two-stage operation can connect the output of the high-pressure turbine with both floods of the low-pressure turbine.

Der Turbine der Hochdruckstufe kann auf die beschriebene Weise über mehrere Fluten Abgas zugeführt werden und erst unmittelbar vor Durchströmen eines Laufzeugs der Turbine zusammengefasst werden. Bei einem Vier-Zylinder-Motor können beispielsweise bei üblicher Zündfolge die Zylinder 1 und 4 sowie 2 und 3 jeweils in einer Flut zusammengefasst sein. Es ergibt sich jedoch das Problem, dass das der Stellvorrichtung zugeführte Abgas der jeweiligen Fluten in Wechselwirkung steht, sodass in der einen Flut auftretende Druckstöße auf die anderen Fluten überfragen werden und somit auf die Brennkraftmaschine zurückwirken.The turbine of the high-pressure stage can be supplied to the described manner via a plurality of floods exhaust gas and summarized until immediately before flowing through a running tool of the turbine become. In a four-cylinder engine, for example, in the usual firing order, the cylinder 1 and 4 such as 2 and 3 each be summarized in a flood. However, there is the problem that the exhaust gas supplied to the adjusting device of the respective floods is in interaction, so that pressure surges occurring in the one flood will be transmitted to the other floods and thus react on the internal combustion engine.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Demgegenüber weist das Antriebsaggregat mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen den Vorteil auf, dass insbesondere bei Schaltung von Hochdruckstufe und Niederdruckstufe in Reihe, das Abgas einer der Fluten keinen Einfluss auf das in den jeweils anderen bewirken kann. Dies wird erreicht, indem die Fluten für jede Einstellung des Stellelements erst stromabwarts des Stellelements zusammengeführt sind. Das Abgas wird der Stellvorrichtung also mehrflutig zugeführt, das heißt in mehreren, voneinander getrennten Fluten, die jeweils mindestens einem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordnet sind. Die Stellvorrichtung ist derart ausgebildet, dass das in den Fluten geführte Abgas erst stromab wärts des Stellelements zusammengeführt wird, unabhängig von der Einstellung des Stellelements. Es spielt also keine Rolle, ob das Stellelement der Stellvorrichtung derart eingestellt ist, dass das Abgas vollständig durch die Hochdruckstufe oder zumindest teilweise an der Hochdruckstufe vorbeigeführt ist. In jedem Fall soll eine vollständige Trennung der Fluten bis stromabwärts des Stellelements vorliegen. Auf diese Weise können Einflüsse, beispielsweise Druckstöße, aus einer der Fluten nicht auf die jeweils anderen Fluten übertragen werden. Somit ist es möglich, ein Antriebsaggregat mit einer mehrstufigen Ladeeinrichtung aufzubauen, bei welchem eine Trennung der Fluten der Abgasstränge der Zylinder vorliegt, um hohe effektive Mitteldrücke bei niedrigen Drehzahlen, insbesondere durch Scavenging, zu erzielen. Dies gilt insbesondere für Brennkraftmaschinen, deren Zylinder Zündabstände aufweisen, die kleiner sind als eine Auslassöffnungsdauer von Auslassventilen der Zylinder. Dabei ist es auch möglich, die Turbine der Hochdruckstufe als Twinscroll-Turbine auszuführen, wobei der Hochdruckstufe das Abgas der Brennkraftmaschine ebenfalls in den voneinander getrennten Fluten zugeführt und erst unmittelbar vor Durchlaufen des Laufzeugs der Turbine zusammengeführt wird. Das heißt, dass die Trennung der Fluten stromabwärts des Stellelements zunächst aufrechterhalten wird. Das Stellelement in der Stellvorrichtung dient dem Einstellen des an der Hochdruckstufe vorbeigeführten, unmittelbar der Niederdruckstufe zugeführten Abgasanteils. Das Stellelement kann steuernd und/oder regelnd eingestellt werden und dazu mit einem Aktuator wirkverbunden sein, der an eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung angeschlossen ist.In contrast, has the drive unit with the features mentioned in claim 1 the advantage that, especially when switching from high pressure stage and low pressure stage in series, the exhaust one of the floods no Influence on each other. this will achieved by the floods for each setting of the actuator until Downstream of the control element are merged. The Exhaust gas is thus supplied to the adjusting device with multiple flooding, that is, in several, separate floods, the each associated with at least one cylinder of the internal combustion engine. The adjusting device is designed such that in the floods Guided exhaust first downstream of the control element is merged, regardless of the setting of the actuating element. So it does not matter if the actuator the adjusting device is set such that the exhaust gas completely through the high pressure stage or at least partially at the high pressure stage passed by. In any case, a complete Separation of the floods downstream of the actuator available. In this way, influences, for example Pressure surges, from one of the floods not on the each other floods are transmitted. Thus it is possible to build a drive unit with a multi-stage charging device, in which a separation of the floods of the exhaust strands of Cylinder is present to high effective mean pressures at low Speeds, especially by scavenging to achieve. this applies in particular for internal combustion engines whose cylinder firing intervals which are smaller than an outlet opening period of exhaust valves of the cylinders. It is also possible to run the turbine of the high-pressure stage as a twin-scroll turbine, wherein the high-pressure stage, the exhaust gas of the internal combustion engine also supplied in the separate floods and only merged immediately before passing through the turbine of the turbine becomes. That is, the separation of the floods downstream of the actuating element is initially maintained. The actuator in the adjusting device is used to adjust the at the high pressure stage bypassed, fed directly to the low pressure stage Exhaust gas component. The actuator can be controlled and / or regulated be and with an actuator operatively connected to a Control and / or regulating device is connected.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Stellelement einen kreisrunden oder ovalen Querschnitt hat. Dabei ist es insbesondere an einen Querschnitt der Fluten beziehungsweise einer Leitung, in welcher die Fluten vorliegen, angepasst.A Development of the invention provides that the actuating element a has circular or oval cross-section. It is in particular to a cross section of the floods or a line, in which the floods are present, adapted.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Stellelement eine Stellklappe ist. Eine Querschnittsveränderung in den Fluten beziehungsweise in der Leitung zum Einstellen des an der Hochdruckstufe vorbeigeführten Abgasanteils erfolgt somit durch Einstellen eines Anstellwinkels der Stellklappe. Alternativ können selbstverständlich auch andere Formen der Querschnittsveränderung vorgesehen sein.A Development of the invention provides that the actuating element a Valve is. A cross-sectional change in the floods or in the line for adjusting the at the high-pressure stage Passed by exhaust gas portion thus takes place by adjusting an angle of attack of the valve. Alternatively you can Of course, other forms of cross-sectional change be provided.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Stellklappe um eine, insbesondere zentrale, Drehachse drehbar in einem Gehäuse der Stellvorrichtung gelagert ist. Die Stellvorrichtung weist also das Gehäuse auf, in welchem die Stellklappe angeordnet ist. Die Stellklappe ist dabei in dem Gehäuse derart gelagert, dass sie um die Drehachse drehbar ist, um den freien Querschnitt der Fluten einzustellen. Besonders vorteilhaft ist es, die Drehachse zentral an der Stellklappe vorzusehen, also insbesondere so, dass auf beiden Seiten der Drehachse die Stellklappe gleiche oder zumindest ähnliche dem Abgas ausgesetzte Stellflächen aufweist. Auf diese Weise wird durch das auf die Stellklappe auftreffende Abgas kein Drehmoment um die Drehachse der Stellachse aufgeprägt, da die an der Stellklappe angreifenden Kräfte auf beiden Seiten der Drehachse vergleichbar groß sind.A Development of the invention provides that the butterfly valve to a, in particular central, rotation axis rotatable in a housing the adjusting device is mounted. The actuator thus has that Housing on, in which the valve is arranged. The adjusting flap is mounted in the housing in such a way, that it is rotatable about the axis of rotation to the free cross-section to set the floods. It is particularly advantageous, the axis of rotation centrally provided on the valve, so in particular so that on both sides of the axis of rotation of the valve same or at least similar Having the exhaust exposed shelves. To this Way is by the impact on the valve exhaust no torque impressed around the axis of rotation of the adjusting axis, since the at the Valve attacking forces on both sides of the axis of rotation are comparably large.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass an der Stellklappe mindestens ein Trennelement zur Abtrennung der Fluten voneinander vorgesehen ist. Das Trennelement ist dazu vorgesehen, unabhängig von der Einstellung des Stellelements die Trennung der Fluten sicherzustellen. Zu diesem Zweck kann es beispielsweise mit Bereichen des Gehäuses der Stellvorrichtung zusammenwirken.A Development of the invention provides that on the valve at least a separating element for separating the floods from each other is. The separator is intended to be independent of the adjustment of the actuator to ensure the separation of the floods. For this purpose it can be used, for example, with areas of the housing interact the adjusting device.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Trennelement stromaufwärts und/oder stromabwärts des Stellelements angeordnet ist. Das Trennelement soll also so an dem Stellelement angebracht sein, dass es sich ausgehend von diesem stromaufwärts oder stromabwärts erstreckt. Das Trennelement kann alternativ auch sowohl stromaufwärts als auch stromabwärts an dem Stellelement vorliegen. Bei der stromaufwärtigen Anordnung des Trennelements an dem Stellelement kann das Abgas aus den voneinander getrennten Fluten unmittelbar nach der Regelklappe zusammengeführt sein. Mit dem stromabwärtigen Trennelement kann zusätzlich erreicht werden, dass die Fluten auch stromabwärts der Regelklappe getrennt verlaufen und beispielsweise erst in der Niederdruckstufe zusammengeführt werden. Von besonderer Bedeutung ist jedoch die stromaufwärtige Anordnung, da mit dieser auch bei Versperrung des Querschnitts innerhalb der Stellvorrichtung, sodass das Abgas vollständig über die Hochdruckstufe der Niederdruckstufe zugeführt wird, eine vollständige Trennung der Fluten voneinander erreicht ist. Auf diese Weise können keine Druckstöße, insbesondere Auslassdruckstöße, von einer der Fluten auf die weiteren Fluten übertragen werden.A development of the invention provides that the separating element is arranged upstream and / or downstream of the adjusting element. The separating element should therefore be mounted on the adjusting element so that it extends from this upstream or downstream. The separating element may alternatively also be present both upstream and downstream of the actuating element. In the upstream arrangement of the separating element on the adjusting element, the exhaust gas from the separate floods can be brought together immediately after the control flap. With the downstream separator can be additionally achieved that the floods downstream the control flap run separately and, for example, be brought together in the low pressure stage. Of particular importance, however, is the upstream arrangement, as with this even with obstruction of the cross section within the actuator, so that the exhaust gas is completely supplied via the high pressure stage of the low pressure stage, a complete separation of the floods is reached. In this way, no pressure surges, in particular outlet pressure surges can be transmitted from one of the floods to the other floods.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Trennelement zumindest bereichsweise scheibenförmig ist. Es kann also mit einer vergleichsweise geringen Materialstärke ausgebildet sein. Der Querschnitt des Trennelements kann im Wesentlichen halbkreisförmig sein (stromaufwärtige oder stromabwärtige Anordnung an der Regelklappe) oder kreisförmig (Anordnung sowohl stromaufwärts als auch stromabwärts). Durch die halbkreis- beziehungsweise kreisförmige Ausbildung des Trennelements ist sichergestellt, dass es in jeder Einstellung des Stellelements beispielsweise mit Bereichen des Gehäuses der Stellvorrichtung zusammenwirken kann, um die Trennung der Fluten zu bewirken.A Development of the invention provides that the separating element at least partially disk-shaped. So it can be with one be formed comparatively low material thickness. The cross section of the separating element may be substantially semicircular be (upstream or downstream arrangement on the control flap) or circular (arrangement both upstream as well as downstream). By the semicircular or circular training of Separator ensures that it is in every setting of the Control element, for example, with areas of the housing the adjusting device can cooperate to separate the floods to effect.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Trennelement im Wesentlichen senkrecht zu der Drehachse angeordnet ist. Auf diese Weise verursachen durch das Abgas auf das Trennelement aufgeprägte Kräfte kein Drehmoment um die Drehachse des Stellelements, sondern werden von dessen Lagern aufgenommen. Es müssen also keine speziellen Vorkehrungen getroffen werden, um ein solches Drehmoment zu kompensieren.A Development of the invention provides that the separating element in Is arranged substantially perpendicular to the axis of rotation. To this Cause cause imprinted by the exhaust gas on the separator Forces no torque about the axis of rotation of the actuator, but are absorbed by its camps. To have to So no special precautions are taken to such Compensate for torque.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in dem Gehäuse der Stellvorrichtung mindestens ein Trennsteg vorgesehen ist, der mit dem Trennelement zur Abtrennung der Fluten zusammenwirkt. Der Trennsteg kann beispielsweise auch dazu dienen, die Fluten innerhalb einer Leitung voneinander abzutrennen. Die Fluten liegen aber ebenso in dem Gehäuse der Stellvorrichtung durch den Trennsteg voneinander getrennt vor. Dabei wirkt der mit dem Trennelement zusammen, um die Trennung der Fluten bis nach dem Stellelement sicherzustellen. Trennsteg und Trennelement wirken also insbesondere dichtend zusammen. Dabei ist es jedoch vorgesehen, dass sich das Trennelement in Bezug auf den Trennsteg bewegen kann, beispielsweise bei einer Drehung des Stellelements um seine Drehachse. Es kann also ein geringer Spalt zwischen Trennsteg und Trennelement vorliegen, um diese Drehung zuzulassen. Der Spalt ist jedoch derart vorgesehen, dass er keinen wesentlichen Einfluss auf die Trennung der Fluten voneinander hat. Zusätzlich kann auch vorgesehen sein, sowohl Trennsteg als auch Trennelement an ihren Stirnseiten mit Stufen zu versehen, um auf diese Art und Weise eine Art Labyrinthdichtung zwischen den beiden Elementen zu re alisieren und dennoch die relative Bewegung von Trennelement zu Trennsteg zu erlauben.A Further development of the invention provides that in the housing the adjusting device is provided at least one divider, the interacts with the separating element for the separation of the floods. Of the Divider, for example, can also serve to flood the inside a line separate from each other. The floods are as well in the housing of the adjusting device through the separating web separated from each other. It works together with the separator, to ensure the separation of the floods up to the actuator. divider and separating element thus act in particular sealing together. there However, it is provided that the separating element with respect to can move the divider, for example, during a rotation of the Control element about its axis of rotation. So it can be a small gap exist between divider and separator to this rotation permit. However, the gap is provided such that it does not has a significant influence on the separation of the floods from each other. In addition, it can also be provided, both divider as well as to provide separation elements on their front sides with steps, in this way a kind of labyrinth seal between the Both elements should be reconfigured and still the relative movement to allow separation from separator to divider.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in den Trennsteg eine Ausnehmung zur Aufnahme des Trennelements eingebracht ist. Die Aufnahme ist dabei vorzugsweise an eine Außenkontur des Trennelements angepasst. Beispielsweise ist das Trennelement scheibenförmig und weist dabei einen kreis- beziehungsweise halbkreisförmigen Querschnitt auf. In diesem Fall ist die Ausnehmung des Trennstegs ebenfalls halbkreis- beziehungsweise kreisförmig. Das Trennelement ist nun derart in der Aufnahme angeordnet, dass sowohl die Bewegung des Trennelements relativ zu dem Trennsteg möglich ist, als auch eine Dichtwirkung zwischen den beiden Elementen vorliegt.A Development of the invention provides that in the divider a Recess is introduced for receiving the separating element. The recording is preferably to an outer contour of the separating element customized. For example, the separator is disc-shaped and has a circular or semicircular Cross-section on. In this case, the recess of the divider also semicircular or circular. The separating element is now arranged in the receptacle that both the movement of the Separator is possible relative to the divider, as There is also a sealing effect between the two elements.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht einen Aktuator zur Betätigung des Stellelements vor. Um das Stellelement zwischen seinen verschiedenen Positionen zur Querschnittseinstellung in der Stellvorrichtung einstellen zu können, ist der Aktuator vorgesehen. Dieser ist beispielsweise ein elektrischer Stellmotor, der an die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung angeschlossen ist.A Development of the invention provides an actuator for actuation of the actuating element. To the actuator between its different positions to adjust the cross-section in the actuator can, the actuator is provided. This is for example an electric servomotor connected to the control and / or regulating device connected.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine Turbine der Hochdruckstufe als Twinscroll-Turbine ausgeführt ist. Demnach soll das Abgas der Brennkraftmaschine der Turbine ebenfalls in getrennten Fluten zugeführt sein. Ein Zusammenführen des Abgases aus den Fluten erfolgt unmittelbar vor einem Durchlaufen des Laufzeugs der Turbine. Auf diese Weise ergibt sich ein verbessertes Ansprechverhalten des Antriebsaggregats.A Development of the invention provides that a turbine of the high-pressure stage designed as a twin-scroll turbine. Accordingly, that should Exhaust gas of the engine of the turbine also in separate Be supplied to floods. A merging of the Exhaust gas from the floods takes place immediately before passing through turbine's power tool. This results in an improved Response behavior of the drive unit.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to the drawing Embodiments explained in more detail, without any limitation of the invention. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines Antriebsaggregats mit einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine und einer mehrstufigen Abgasturboladereinrichtung, wobei eine Stellvorrichtung mit einem Stellelement vorgesehen ist, die zum Vorbeiführen von Abgas der Brennkraftmaschine an einer Hochdruckstufe der Abgasturboladereinrichtung vorgesehen ist und dieses unmittelbar einer Niederdruckstufe zuführt, 1 a schematic representation of a drive unit with a multi-cylinder internal combustion engine and a multi-stage exhaust gas turbocharger device, wherein an adjusting device is provided with an actuating element which is provided for passing the exhaust gas of the internal combustion engine to a high pressure stage of the exhaust gas turbocharger device and this feeds directly to a low pressure stage,

2 das als Stellklappe ausgebildete Stellelement, 2 the control element designed as a flap,

3 das Stellelement in einem Bereich eines Gehäuses der Stellvorrichtung, 3 the adjusting element in a region of a housing of the adjusting device,

4 das Stellelement in dem Gehäusebereich in einer Seitenansicht, 4 the actuator in the housing area in a side view,

5 eine Schnittdarstellung des Stellelements und des Gehäusebereichs, und 5 a sectional view of the actuating element and the housing portion, and

6 eine weitere Schnittdarstellung des Stellelements und des Gehäusebereichs. 6 a further sectional view of the actuating element and the housing portion.

Die 1 zeigt ein Antriebsaggregat 1 mit einer Brennkraftmaschine 2, die über vier jeweils mit Einlass- und Auslassventilen ausgestattete Zylinder 3, 4, 5 und 6 aufweist. Ebenso ist eine mehrstufige Abgasturboladereinrichtung 7 dargestellt, die mit Abgas aus den Zylindern 3, 4, 5 und 6 beschickt wird und über eine Hochdruckstufe 8 und eine Niederdruckstufe 9 verfügt. Von der Hochdruckstufe 8 und der Niederdruckstufe 9 ist jeweils nur die Hochdruckturbine 10 beziehungsweise Niederdruckturbine 11 dargestellt. Diese sind auf bekannte Weise mit einem Hochdruckverdichter beziehungsweise einem Niederdruckverdichter wirkverbunden, welche der Komprimierung von der Brennkraftmaschine 2 zugeführter Luft dienen. Nicht näher dargestellte Auslassventile der Zylinder 3 und 6 sind an eine gemeinsame erste Flut 12 und Auslassventile der Zylinder 4 und 5 an eine gemeinsame zweite Flut 13 angeschlossen. Das bedeutet, dass Abgas der Zylinder 3 und 6 durch die erste Flut 12 und Abgas der Zylinder 4 und 5 durch die zweite Flut 13 abgeführt wird. Die Fluten 12 und 13 sind zunächst voneinander getrennt.The 1 shows a drive unit 1 with an internal combustion engine 2 equipped with four cylinders each equipped with intake and exhaust valves 3 . 4 . 5 and 6 having. Likewise, a multi-stage exhaust gas turbocharger device 7 shown with exhaust from the cylinders 3 . 4 . 5 and 6 is charged and over a high pressure stage 8th and a low pressure stage 9 features. From the high pressure stage 8th and the low pressure stage 9 is only the high-pressure turbine 10 or low-pressure turbine 11 shown. These are operatively connected in a known manner with a high-pressure compressor or a low-pressure compressor, which of the compression of the internal combustion engine 2 serve supplied air. Not shown exhaust valves of the cylinder 3 and 6 are on a common first tide 12 and exhaust valves of the cylinders 4 and 5 to a common second flood 13 connected. That means that exhaust is the cylinder 3 and 6 through the first tide 12 and exhaust of the cylinders 4 and 5 through the second flood 13 is dissipated. The floods 12 and 13 are initially separated.

Wie in 1 dargestellt, wird das in den Fluten 12 und 13 geführte Abgas der Hochdruckturbine 10 zugeführt. Zu diesem Zweck sind Leitungen 14 und 15 vorgesehen, die jeweils der Flut 12 beziehungsweise 13 zugeordnet sind. Das Abgas der Fluten 12 und 13 wird somit erst in der Hochdruckturbine 10, vorzugsweise unmittelbar vor Durchlaufen eines Laufzeugs, zusammengeführt. Auf diese Weise kann ein verbessertes Ansprechverhalten des Antriebsaggregats 1 erreicht werden. Zusätzlich wird ein positives Spüldruckgefälle erzielt (Scavenging), womit die Restgasausspülung aus den Zylindern 3, 4, 5 und 6 verbessert wird. Die Hochdruckturbine 10 liegt demnach als Twinscroll-Turbine 16 vor. Über eine Leitung 17 wird das aus der Hochdruckturbine 10 austretende, zusammengeführte Abgas in eine Zuführleitung 18 eingebracht. Durch diese strömt das Abgas in Richtung der Niederdruckturbine 11.As in 1 is shown in the floods 12 and 13 guided exhaust gas of the high-pressure turbine 10 fed. For this purpose are cables 14 and 15 provided, each of the tide 12 respectively 13 assigned. The exhaust of the floods 12 and 13 is thus only in the high-pressure turbine 10 , preferably immediately before passing through a running tool, merged. In this way, an improved response of the drive unit 1 be achieved. In addition, a positive scavenging pressure gradient is achieved (scavenging), whereby the residual gas purging from the cylinders 3 . 4 . 5 and 6 is improved. The high pressure turbine 10 is therefore a twinscroll turbine 16 in front. About a line 17 that will be from the high-pressure turbine 10 emerging, merged exhaust gas in a supply line 18 brought in. Through this, the exhaust gas flows in the direction of the low-pressure turbine 11 ,

Parallel zu der Hochdruckturbine 10 ist eine Stellvorrichtung 19 strömungstechnisch geschaltet. Diese verfügt über ein Stellelement 20, welches mittels eines Aktuators 21, beispielsweise eines elektrischen Stellmotors, betätigbar ist. Die Stellvorrichtung 19 dient dazu, einen Abgasanteil einzustellen, welcher an der Hochdruckturbine 10 vorbei unmittelbar der Niederdruckturbine 11 zugeführt wird. Dies geschieht durch eine Querschnittsänderung in der Stellvorrichtung 19. Die Stellvorrichtung 19 ist über Leitungen 22 und 23 jeweils an die Zylinder 3 und 6 beziehungsweise 4 und 5 angeschlossen. Die Leitung 22 ist dabei der ersten Flut 12 und die Leitung 23 der zweiten Flut 13 zugeordnet. Es ist also vorgesehen, der Stellvorrichtung 19 das Abgas voneinander getrennten Fluten 12 und 13 zuzuführen. Das bedeutet, dass das Abgas der Zylinder 3 und 6 beziehungsweise 4 und 5 zumindest bis zu dem Stellelement 20 der Stellvorrichtung 19 getrennt verläuft und erst anschließend beziehungsweise stromabwärts des Stellelements 20 zusammengeführt ist.Parallel to the high-pressure turbine 10 is an actuator 19 switched fluidically. This has an actuator 20 , which by means of an actuator 21 , For example, an electric servomotor, is actuated. The adjusting device 19 serves to adjust a proportion of exhaust gas, which at the high-pressure turbine 10 passing directly the low-pressure turbine 11 is supplied. This is done by a change in cross section in the adjusting device 19 , The adjusting device 19 is via lines 22 and 23 each to the cylinder 3 and 6 respectively 4 and 5 connected. The administration 22 is the first flood 12 and the line 23 the second flood 13 assigned. It is therefore intended, the adjusting device 19 the exhaust from each other separate floods 12 and 13 supply. That means the exhaust of the cylinders 3 and 6 respectively 4 and 5 at least up to the actuator 20 the adjusting device 19 runs separately and only then or downstream of the actuating element 20 is merged.

Stromabwärts der Stellvorrichtung 19 ist die Zuführleitung 18 an diese angeschlossen, in welcher das durch die Stellvorrichtung 19 strömende Abgas mit dem Abgas zusammengeführt wird, welches die Hochdruckturbine 10 durchlaufen hat. Anschließend dieses Zusammenführens wird das Abgas der Niederdruckturbine 11 und anschließend einem Abgastrakt 24 zugeführt. Das Antriebsaggregat 1 kann beispielsweise in einem Kraftfahrzeug vorgesehen sein.Downstream of the actuator 19 is the supply line 18 connected to this, in which by the adjusting device 19 flowing exhaust gas is combined with the exhaust gas, which is the high-pressure turbine 10 has gone through. Subsequently, this merging is the exhaust gas of the low-pressure turbine 11 and then an exhaust tract 24 fed. The drive unit 1 can be provided for example in a motor vehicle.

Die 2 zeigt eine freigestellte Ansicht des Stellelements 20. Angedeutet ist eine Drehachse 25, um welche das Stellelement 20 innerhalb der Stellvorrichtung 19 drehbar sein soll. Im Bereich der Drehachse 25 ist eine Aufnahme 26 zum Aufnehmen einer Welle 27 (hier nicht dargestellt) vorgesehen. Im Inneren der Aufnahme 26 können dabei Mittel vorgesehen sein, um das Stellelement 20 drehfest auf der Welle 27 zu befestigen. Das Stellelement 20 ist in dem hier vorliegenden Fall als Stellklappe 28 ausgebildet, da es innerhalb der Stellvorrichtung 19 um die Drehachse 25 drehbar gelagert sein soll. Die Stellklappe 28 weist im Wesentlichen einen kreisrunden Querschnitt auf und ist scheibenförmig. Im Bereich der Aufnahme 26 liegt eine Verdickung der Stellklappe 28 vor, da diese üblicherweise dünner ausgebildet ist, als die in ihr angeordnete Welle 27. Die Stellklappe 28 weist an ihren äußeren Rändern Dichtbereiche 29 auf, welche bei einer Anordnung der Stellklappe 28 in einem Gehäuse 30 (hier nicht dargestellt) mit diesem zusammenwirken, um ein Durchströmen der Stellvorrichtung 19 mit Abgas zu verhindern. In einer Geschlossenstellung der Stellklappe 28 liegen die Dichtbereiche 29 somit an hier nicht dargestellten Gegenflächen 31 an, um eine Dichtwirkung zwischen Stellklappe 28 und Gehäuse 30 zu erreichen.The 2 shows an exposed view of the actuator 20 , An axis of rotation is indicated 25 to which the actuator 20 within the actuator 19 should be rotatable. In the area of the rotation axis 25 is a recording 26 for picking up a wave 27 (not shown here) provided. Inside the picture 26 can be provided means to the actuator 20 rotatably on the shaft 27 to fix. The actuator 20 is in this case as a butterfly valve 28 formed as it is within the actuator 19 around the axis of rotation 25 should be rotatably mounted. The butterfly valve 28 has a substantially circular cross-section and is disc-shaped. In the field of recording 26 there is a thickening of the valve 28 because it is usually thinner than the shaft arranged in it 27 , The butterfly valve 28 has sealing areas at its outer edges 29 on, which in an arrangement of the butterfly valve 28 in a housing 30 (Not shown here) cooperate with this to a flow through the actuator 19 to prevent with exhaust gas. In a closed position of the valve 28 are the sealing areas 29 thus on mating surfaces not shown here 31 to a sealing effect between the butterfly valve 28 and housing 30 to reach.

Die Drehachse 25 ist zentral an der Stellklappe 28 vorgesehen. Das bedeutet, dass die Stellklappe 28 auf beiden Seiten der Drehachse im Wesentlichen gleich große Flächen aufweist, die dem von der Brennkraftmaschine 2 kommenden Abgas ausgesetzt sind. Auf diese Weise wird die Erzeugung eines Drehmoments um die Drehachse 25 vermieden, sodass der Aktuator 21 nicht ständig ein Gegenmoment erzeugen muss. Senkrecht stehend auf der Stellklappe 28 ist ein Trennelement 32 vorgesehen, welches gleichzeitig senkrecht auf der Drehachse 25 steht. In dem dargestellten Beispiel ist das Trennelement scheibenförmig und weist dabei einen halbkreisförmigen Querschnitt auf. Das Trennelement 32 erstreckt sich ausgehend von der Stellklappe 28 stromaufwärts, also in Richtung der Brennkraftmaschine 2. Es dient der Abtrennung der Fluten 12 und 13 voneinander. Somit ist ein erster Bereich 33 der Stellklappe 28 der ersten Flut 12 und ein zweiter Bereich 34 der zweiten Flut 13 zuzuordnen. Insbesondere in einer Geschlossenstellung der Stellklappe 28, also in einer Stellung derart, dass der Querschnitt in der Stellvorrichtung 19 vollständig versperrt ist und das gesamte Abgas über die Hochdruckturbine 10 zur Niederdruckturbine 11 gelangt, wird somit verhindert, dass Abgas aus einer der Fluten 12 oder 13 in Druckwirkverbindung mit einer der anderen Fluten 13 oder 12 steht. Druckschwankungen beziehungsweise Druckstöße in einer der Fluten 12 oder 13 werden somit nicht auf die jeweils andere Flut 13 oder 12 übertragen.The rotation axis 25 is central to the valve 28 intended. That means the butterfly valve 28 on both sides of the axis of rotation has substantially equal areas, that of the internal combustion engine 2 coming exhaust gas are exposed. In this way, the generation of a torque about the axis of rotation 25 avoided, so the actuator 21 does not have to constantly generate a counter-moment. Standing vertically on the valve 28 is a separator 32 provided, which at the same time perpendicular to the axis of rotation 25 stands. In the example shown, the separating element is disk-shaped and has a semicircular cross-section. The separating element 32 extends from the valve 28 upstream, ie in the direction of the internal combustion engine 2 , It serves to separate the floods 12 and 13 from each other. Thus, a first area 33 the butterfly valve 28 the first flood 12 and a second area 34 the second flood 13 assigned. Especially in a closed position of the butterfly valve 28 , So in a position such that the cross section in the adjusting device 19 is completely blocked and all the exhaust gas through the high-pressure turbine 10 to the low-pressure turbine 11 thus preventing exhaust from one of the floods 12 or 13 in pressure communication with one of the other floods 13 or 12 stands. Pressure fluctuations or pressure surges in one of the floods 12 or 13 thus will not be on the other tide 13 or 12 transfer.

Die 3 zeigt eine Ansicht der Stellklappe 28, in welcher diese in dem Gehäuse 30 angeordnet ist. Das Gehäuse 30 kann, wie in 3 dargestellt, lediglich im unmittelbaren Bereich der Stellklappe 28 vorliegen oder zusätzlich auch Bereiche stromaufwärts und/oder stromabwärts der Stellklappe 28 umfassen. Dargestellt ist auch die Welle 27, welche in dem Gehäuse 30 drehbar gelagert ist und über welche somit eine Betätigung der Stellklappe 28 mittels des Aktuators 21 erfolgen kann. Das Gehäuse 30 weist Befestigungsmittel 35 zur dichten Befestigung an den Leitungen 22, 33 beziehungsweise 18 oder alternativ an weiteren Bereichen des Gehäuses 30 auf.The 3 shows a view of the valve 28 in which these in the housing 30 is arranged. The housing 30 can, as in 3 shown, only in the immediate area of the valve 28 or additionally also areas upstream and / or downstream of the valve 28 include. Shown is also the wave 27 which are in the housing 30 is rotatably mounted and via which thus an actuation of the valve 28 by means of the actuator 21 can be done. The housing 30 has fastening means 35 for tight attachment to the pipes 22 . 33 respectively 18 or alternatively on other areas of the housing 30 on.

Die 4 zeigt eine weitere Ansicht der Stellklappe 28 in dem Gehäuse 30. Gekennzeichnet sind zwei Schnitte A-A beziehungsweise B-B, die nachfolgend in den 5 und 6 dargestellt sind. Der Schnitt A-A erstreckt sich entlang der Drehachse 25, während der Schnitt B-B senkrecht zu der Drehachse 25 sowie dem Trennelement 32 liegt.The 4 shows another view of the valve 28 in the case 30 , Marked are two sections AA and BB, which subsequently in the 5 and 6 are shown. The section AA extends along the axis of rotation 25 while the section BB is perpendicular to the axis of rotation 25 as well as the separating element 32 lies.

Die 5 zeigt eine Darstellung des in der 4 definierten Schnitts A-A. Zu erkennen ist die Stellklappe 28 mit darin geführter Welle 27 beziehungsweise der Drehachse 25. Ausgehend von der Stellklappe 28 erstreckt sich das Trennelement 32 stromaufwärts, also in Richtung der Brennkraftmaschine 2. Das Gehäuse 30 ist hier mit einem weiteren Bereich des Gehäuses 30 oder alternativ mit den Leitungen 22 und 23 verbunden (dargestellt ist die erste Alternative). In dem weiteren Bereich des Gehäuses 30 liegt ein Trennsteg 36 vor, der die Fluten 12 und 13 voneinander abtrennt. Zwischen dem Trennelement 32 und dem Trennsteg 36 ist lediglich ein schmaler Luftspalt 37 vorgesehen, um eine Drehung der Stellklappe 28 zu erlauben. Dieser Luftspalt 37 beeinträchtigt jedoch die Trennung der Fluten 12 und 13 voneinander nicht beziehungsweise nur unwesentlich. In den 4, 5 und 6 ist eine Geschlossenstellung der Stellklappe 28 dargestellt; der gesamte Querschnitt der Stellvorrichtung 19 ist somit versperrt, sodass Abgas lediglich über die Hochdruckturbine 10 zu der Niederdruckturbine 11 gelangen kann. Insbesondere in dieser Geschlossenstellung liegt eine vollständige Abtrennung der Fluten 12 und 13 voneinander vor, in einer zumindest teilweise geöffneten Stellung werden die Fluten 12 und 13 erst in einem Bereich nachfolgend beziehungsweise stromabwärts des Stellelements 20 beziehungsweise der Stellklappe 28, hier als Mischbereich 38 bezeichnet, zusammengeführt.The 5 shows a representation of the in the 4 defined section AA. The valve can be recognized 28 with shaft guided in it 27 or the axis of rotation 25 , Starting from the valve 28 the separator extends 32 upstream, ie in the direction of the internal combustion engine 2 , The housing 30 is here with another area of the case 30 or alternatively with the lines 22 and 23 connected (shown is the first alternative). In the wider area of the housing 30 lies a divider 36 before, the floods 12 and 13 separated from each other. Between the separator 32 and the divider 36 is just a narrow air gap 37 provided to a rotation of the butterfly valve 28 to allow. This air gap 37 However, it affects the separation of floods 12 and 13 not or only insignificantly from each other. In the 4 . 5 and 6 is a closed position of the butterfly valve 28 shown; the entire cross section of the actuator 19 is thus blocked, so that exhaust only through the high-pressure turbine 10 to the low-pressure turbine 11 can get. In particular, in this closed position is a complete separation of the floods 12 and 13 from each other, in an at least partially open position, the floods 12 and 13 only in a region below or downstream of the actuating element 20 or the butterfly valve 28 , here as a mixing area 38 designated, merged.

Die 6 zeigt eine Darstellung des anhand der 4 definierten Schnitts B-B. Deutlich zu erkennen ist die in dem Gehäuse 30 angeordnete Stellklappe 28. Ebenfalls dargestellt ist der Trennsteg 36, in welchem eine Ausnehmung 39 zur Aufnahme des Trennelements 32 ausgebildet ist. Der Schnitt B-B befindet sich leicht unterhalb des Trennelements 32, sodass dieses in der 6 nicht er kennbar ist. Dies ist anhand der 4 und 5 leicht nachzuvollziehen, wobei eine Bohrung 40 als geometrischer Anhaltspunkt dienen kann. Die Bohrung 40 ist zur Sicherung der Stellklappe 28 gegen Verdrehen gegenüber der Welle 27 durch Verstiften vorgesehen. In der 6 ist dargestellt, wie die Stellklappe 28 in der Geschlossenstellung mit dem Dichtbereich 29 auf der jeweiligen Gegenfläche 31 aufliegt, um so ein vollständiges Sperren des Querschnitts der Stellvorrichtung 19 zu erreichen. Dieses Aufliegen des Dichtbereichs 29 auf der Gegenfläche 31 ist jedoch nicht im Bereich des Trennelements 32 vorgesehen, da ansonsten der Luftspalt 37 zu groß gewählt werden müsste. Im Bereich des Trennelements 32 tritt die Stellklappe 28 zur Erzielung der Dichtwirkung gegenüber dem Gehäuse 30 mit ihren in Bezug auf die Drehachse 25 radial außen liegenden Enden dem Gehäuse 30 ausreichend entgegen, um gleichzeitig eine Dichtwirkung gegenüber diesem zu erzielen und ein Einstellen der Stellklappe 28 zuzulassen.The 6 shows a representation of the basis of the 4 defined section BB. Clearly visible in the housing 30 arranged damper 28 , Also shown is the divider 36 in which a recess 39 for receiving the separating element 32 is trained. The section BB is located slightly below the separating element 32 so this in the 6 not he is recognizable. This is based on the 4 and 5 easy to understand, with a hole 40 can serve as a geometric clue. The hole 40 is to secure the butterfly valve 28 against twisting against the shaft 27 provided by pontics. In the 6 is shown as the butterfly valve 28 in the closed position with the sealing area 29 on the respective counter surface 31 rests so as to completely lock the cross section of the actuator 19 to reach. This resting of the sealing area 29 on the opposite surface 31 however, it is not in the area of the separating element 32 provided, otherwise the air gap 37 would have to be too big. In the area of the separating element 32 enters the damper 28 to achieve the sealing effect against the housing 30 with their in relation to the axis of rotation 25 radially outer ends of the housing 30 sufficiently counter to simultaneously achieve a sealing effect against this and adjusting the valve 28 permit.

Es werden stets diejenigen Zylinder 3, 4, 5 und 6 zu den jeweiligen Fluten 12 und 13 zusammengefasst, welche in ihrem Zündabstand weiter auseinander liegen. Bei einer Brennkraftmaschine 2 mit vier Zylindern 3, 4, 5 und 6 mit der Zündfolge 1-3-4-2 (also Zylinder 3, Zylinder 5, Zylinder 6, Zylinder 4) fasst man Zylinder 3 und 6 zu der Flut 12 und die Zylinder 4 und 5 zu der Flut 13 zusammen. Um das Übersprechen der Auslassdruckstöße der Fluten 12 und 13 auf die jeweils andere Flut 13 oder 12 zu vermeiden, wird die auch als Turbinenbypass bezeichnete Stellvorrichtung 19 so ausgeführt, dass die Trennung der Fluten 12 und 13 stets erhalten bleibt. Gleichzeitig soll die Stellvorrichtung 19 so ausgeführt sein, dass die auf das Stellelement 20 wirkenden Abgaskräfte sich ausgleichen und somit über die Welle 27 kein Torsionsmoment auf den Aktuator ausgeübt wird. Zu diesem Zweck wird das Stellelement 20 als mittig gelagerte Stellklappe 28 ausgeführt. Zur Realisierung der Trennung der Fluten 12 und 13 ist an der Stellklappe 28 das Trennelement 32 vorgesehen. Dieses wirkt mit dem Trennsteg 36 zusammen, welcher stromaufwärts und/oder stromabwärts des Stellelements 20 vorgesehen sein kann. Der Trennsteg 36 kann entweder in dem Gehäuse 30 der Stellvorrichtung 19 oder in Leitungen 22 und 23 vorgesehen sein, die Abgas von den Zylindern 3, 4, 5 und 6 zu der Stellvorrichtung 19 führen und an das Gehäuse 30 angeschlossen sind.It always becomes those cylinders 3 . 4 . 5 and 6 to the respective floods 12 and 13 summarized, which are further apart in their firing interval. In an internal combustion engine 2 with four cylinders 3 . 4 . 5 and 6 with the firing order 1-3-4-2 (ie cylinder 3 , Cylinder 5 , Cylinder 6 , Cylinder 4 ) one summarizes cylinder 3 and 6 to the flood 12 and the cylinders 4 and 5 to the flood 13 together. To crosstalk the outlet pressure surges of the floods 12 and 13 to each other's tide 13 or 12 To avoid, is also referred to as a turbine bypass actuator 19 so executed that the separation of the floods 12 and 13 always preserved. At the same time, the adjusting device 19 be designed so that the on the actuator 20 acting exhaust forces balance and thus over the shaft 27 no torsi onsmoment is exerted on the actuator. For this purpose, the actuator 20 as a centrally mounted butterfly valve 28 executed. To realize the separation of floods 12 and 13 is at the valve 28 the separating element 32 intended. This works with the divider 36 together, which upstream and / or downstream of the actuating element 20 can be provided. The divider 36 can either in the case 30 the adjusting device 19 or in lines 22 and 23 be provided, the exhaust gas from the cylinders 3 . 4 . 5 and 6 to the actuator 19 lead and to the housing 30 are connected.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 19514572 A1 [0005] - DE 19514572 A1 [0005]

Claims (12)

Antriebsaggregat (1) mit einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine (2), einer mehrstufigen Abgasturboladereinrichtung (7), die eine Hochdruckstufe (8) und eine Niederdruckstufe (9) aufweist, und einer ein Stellelement (20) aufweisenden Stellvorrichtung (19) zum Einstellen eines an der Hochdruckstufe (8) vorbeigeführten, unmittelbar der Niederdruckstufe (9) zugeführten Abgasanteils, wobei der Stellvorrichtung (19) über mehrere, voneinander getrennte, jeweils mindestens einem Zylinder (3, 4, 5, 6) der Brennkraftmaschine (2) zugeordnete Fluten (12, 13) Abgas der Brennkraftmaschine (2) zugeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluten (12, 13) für jede Einstellung des Stellelements (20) erst stromabwärts des Stellelements (20) zusammengeführt sind.Drive unit ( 1 ) with a multi-cylinder internal combustion engine ( 2 ), a multi-stage exhaust gas turbocharger device ( 7 ), which is a high-pressure stage ( 8th ) and a low pressure stage ( 9 ), and an actuator ( 20 ) having adjusting device ( 19 ) for adjusting one at the high-pressure stage ( 8th ), directly to the low-pressure stage ( 9 ) supplied with the adjusting device ( 19 ) over a plurality of separate, at least one cylinder ( 3 . 4 . 5 . 6 ) of the internal combustion engine ( 2 ) associated floods ( 12 . 13 ) Exhaust gas of the internal combustion engine ( 2 ), characterized in that the floods ( 12 . 13 ) for each adjustment of the actuator ( 20 ) only downstream of the actuator ( 20 ) are brought together. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (20) einen kreisrunden oder ovalen Querschnitt hat.Drive unit according to claim 1, characterized in that the actuating element ( 20 ) has a circular or oval cross-section. Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (20) eine Stellklappe (28) ist.Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating element ( 20 ) a butterfly valve ( 28 ). Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellklappe (28) um eine, insbesondere zentrale, Drehachse (25) drehbar in einem Gehäuse (30) der Stellvorrichtung (19) gelagert ist.Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the adjusting flap ( 28 ) about a, in particular central, axis of rotation ( 25 ) rotatable in a housing ( 30 ) of the adjusting device ( 19 ) is stored. Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Stellklappe (28) mindestens ein Trennelement (32) zur Abtrennung der Fluten (12, 13) voneinander vorgesehen ist.Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that on the valve ( 28 ) at least one separating element ( 32 ) for the separation of the floods ( 12 . 13 ) is provided from each other. Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (32) stromaufwärts und/oder stromabwärts des Stellelements (20) angeordnet ist.Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the separating element ( 32 ) upstream and / or downstream of the actuator ( 20 ) is arranged. Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (32) zumindest bereichsweise scheibenförmig ist.Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the separating element ( 32 ) is at least partially disc-shaped. Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (32) im Wesentlichen senkrecht zu der Drehachse (25) angeordnet ist.Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the separating element ( 32 ) substantially perpendicular to the axis of rotation ( 25 ) is arranged. Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (30) der Stellvorrichtung (19) mindestens ein Trennsteg (36) vorgesehen ist, der mit dem Trennelement (32) zur Abtrennung der Fluten (12, 13) zusammenwirkt.Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that in the housing ( 30 ) of the adjusting device ( 19 ) at least one separating web ( 36 ) provided with the separating element ( 32 ) for the separation of the floods ( 12 . 13 ) cooperates. Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Trennsteg (36) eine Ausnehmung (39) zur Aufnahme des Trennelements (32) eingebracht ist.Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that in the separating web ( 36 ) a recess ( 39 ) for receiving the separating element ( 32 ) is introduced. Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Aktuator (21) zur Betätigung des Stellelements (20).Drive unit according to one of the preceding claims, characterized by an actuator ( 21 ) for actuating the actuating element ( 20 ). Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Turbine der Hochdruckstufe (8) als Twinscroll-Turbine (16) ausgeführt ist.Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that a turbine of the high pressure stage ( 8th ) as a twin-scroll turbine ( 16 ) is executed.
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