DE102011105041A1

DE102011105041A1 - Schmiervorrichtung für einen Turbolader eines Motors für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102011105041A1
Application number: DE102011105041A
Authority: DE
Inventors: Yasushi Niwa; Kazuaki Nishimura; Satoshi NISHIZAKA; Hiroaki Deguchi
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2010-06-30
Filing date: 2011-06-21
Publication date: 2012-01-05
Anticipated expiration: 2031-06-22
Also published as: US8615998B2; CN102312724B; CN102312724A; JP2012012988A; US20120003075A1; DE102011105041B4; JP5471899B2

Abstract

Ein erster Turbolader 7 umfasst ein erstes zentrales Gehäuse 23 und einen ersten Rückführdurchtritt 25. Ein zweiter Turbolader 8 umfasst ein zweites zentrales Gehäuse 33 und einen zweiten Rückführdurchtritt 35. Der erste Rückführdurchtritt 25 verbindet sich mit dem zweiten Rückführdurchtritt 35 an einer Verbindung 62. Die Länge des zweiten Rückführdurchtritts 35 von dem zweiten zentralen Gehäuse 33 zu der Verbindung 62 ist länger als jene des ersten Rückführdurchtritts 25 von dem ersten zentralen Gehäuse 23 zu der Verbindung 62. Ein balgförmiger Vibrationsabsorptionsabschnitt 35a ist an dem zweiten Rückführdurchtritt 35 vorgesehen. Der erste Rückführdurchtritt 25 umfasst einen ersten stromaufwärtigen Rückführdurchtritt 25a und einen ersten stromabwärtigen Rückführdurchtritt 25b, und der erste stromaufwärtige und stromabwärtige Rückführdurchtritt 25a, 25b sind miteinander über den flexiblen Schlauch 63 verbunden.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schmiervorrichtung für einen Turbolader eines Motors für ein Fahrzeug und auf einen Motor für ein Fahrzeug, welcher damit ausgerüstet ist, und sie bezieht sich insbesondere auf denjenigen, in welchem ein erster Turbolader und ein zweiter Turbolader an einer Seitenwand des Motors vorgesehen sind, wobei der zweite Turbolader oberhalb des Niveaus des ersten Turboladers angeordnet ist.
Konventioneller Weise ist eine Turboladevorrichtung, um Einlassluft durch ein Verwenden der kinetischen Energie von Abgas aufzuladen, welches von einem Motor ausgebracht wird, bekannt. Darüber hinaus ist eine sequenzielle Art einer Turboladevorrichtung, in welcher ein Turbolader kleiner Größe, um die Einlassluft hauptsächlich bei einer niedrigen Motordrehzahl und geringen Last aufzuladen, und ein Turbolader großer Größe vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt sind, um die Einlassluft hauptsächlich bei einer hohen Motordrehzahl und hohen Motorlast aufzuladen, und Aufladecharakteristika der Turbolader in Übereinstimmung mit einem Motorbetriebszustand wählbar sind, bekannt.
In der Turboladevorrichtung, welche im US Patent Nr. 6,782,849 geoffenbart ist, sind der erste Turbolader großen Volumens und der zweite Turbolader geringen Volumens an der einen Seitenwand des Motors vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt, wobei der zweite Turbolader oberhalb des Niveaus des ersten Turboladers angeordnet ist, wobei der Kompressor bzw. Verdichter des zweiten Turboladers stromabwärts von dem Kompressor bzw. Verdichter des ersten Turboladers angeordnet ist, und der Ladeluft- bzw. Zwischenkühler stromaufwärts von der Kühleinrichtung des Kühlmittels und zwischen dem Kompressor des ersten Turboladers und dem Kompressor des zweiten Turboladers angeordnet ist. Gemäß dieser Vorrichtung kann die Länge der Einlassluftleitung zwischen dem Zwischenkühler und dem Kompressor des zweiten Turboladers kürzer sein, so dass der Layout- bzw. Anordnungsraum verbessert werden kann.
In der Turboladevorrichtung, welche in der japanischen Patentoffenlegung Veröffentlichung Nr. 2006-70878 geoffenbart ist, sind der Turbolader geringer Größe, der Turbolader großer Größe, das DPF (Diesel-Partikel-Filter), welches mit dem Turbinenauslass des Turboladers großer Größe verbunden ist, an der einen Seitenwand des Motors vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt, wobei der Turbolader großer Größe unterhalb des Turboladers geringer Größe angeordnet ist, wobei das DPF unterhalb des Turboladers geringer Größe und im Wesentlichen auf dem Niveau des Turboladers großer Größe angeordnet ist, so dass die Abgaseinbringöffnung davon auf der Seite der Turbine des Turboladers großer Größe öffnet bzw. mündet. Gemäß dieser Vorrichtung können das DPF und die Turbolader kompakt an der einen Seitenwand des Motors vorgesehen sein, und das Abgas mit einem geringeren Abgasenergieverlust und einer höheren Temperatur kann erhalten werden.
Die Turbinenwelle der Turboladevorrichtung ist drehbar an dem Ölschmiertyp des die Wellenlagerabschnitts in dem zentralen Gehäuse abgestützt. Hierin rotiert die Turbine, welche durch die kinetische Energie des Abgases angetrieben wird, bei einer hohen Motordrehzahl mit mehr als 200.000 U/min, so dass es wesentlich ist, die Funktion der Schmiervorrichtung zu verbessern, welche den Wellenlagerabschnitt schmiert, um die Zuverlässigkeit der Turboladevorrichtung zu sichern.
In der Turboladevorrichtung, welche in der japanischen Patentoffenlegung Veröffentlichung Nr. 2007-309124 geoffenbart ist, werden der Turbolader, das zentrale Gehäuse als die Wellenlagerabschnitt, um die Turbinenwelle abzustützen bzw. zu tragen, der Ölzufuhrdurchtritt, um den Zylinderblock und das zentrale Gehäuse zu verbinden, der aus Metall hergestellte Ölrückführdurchtritt, um die untere Fläche bzw. Seite des zentralen Gehäuses und den unteren Endabschnitt des Zylinderblocks zu verbinden, der Abgasverteiler und Dreiwege-Katalysator und dgl. vorgesehen, welche in dem Raum der oberen und rückwärtigen Seite angeordnet sind. Die hitze- bzw. wärmeisolierende Platte ist an dem Ölrückführdurchtritt festgelegt, um den Raum in den Raum der oberen und rückwärtigen Seite und den Raum der unteren und vorderen Seite zu unterteilen. Gemäß dieser Vorrichtung wird der Wärme- bzw. Hitzeeinfluss der wärmeisolierenden Platte für den Raum der unteren und vorderen Seite verhindert, so dass jegliches hitze- bzw. wärmeempfindliche Glied, wie beispielsweise ein Gummirohr oder eine aus einem synthetischen Harz bzw. Kunststoff hergestellte Komponente festgelegt werden kann. Hierin offenbart diese Patentveröffentlichung in der Spalte zum Stand der Technik den aus Gummi hergestellten Ölrückführdurchtritt, welcher mit der wärmeisolierenden Platte an einem Teil seiner Oberfläche abgedeckt ist, um ihn gegenüber der Vibrationsbewegung des Turboladers relativ zu dem Motor zu verbessern.
Gemäß der Turboladevorrichtung, welche in der oben beschriebenen japanischen Patentoffenlegung Veröffentlichung Nr. 2007-309124 geoffenbart ist, kann es, da der Ölrückführdurchtritt aus einem Metall hergestellt ist, möglich sein, die wärmeempfindlichen Komponenten anzuordnen, ohne jegliche Wärme- bzw. Hitzebeschädigung an dem Ölrückführdurchtritt zu bewirken, welcher in der Nähe einer Wärmequelle, wie beispielsweise dem Abgasverteiler oder dem Dreiwege-Katalysator angeordnet ist. Jedoch können in dem Fall, dass zwei Turbolader an der Seitenwand des Motors vorgesehen sind, wie dies in dem oben beschriebenen US Patent Nr. 6,782,849 und der japanischen Patentoffenlegung Veröffentlichung Nr. 2006-70878 geoffenbart ist, die folgenden Probleme neuerdings auftreten.
Erstens erfordert, da die zwei Turbolader an der Seitenwand des Motors vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt sind, jeder der Turbolader das Gehäuse, einen Öldurchtritt für eine Zufuhr und Rückführung, einen Kühlwasserdurchtritt für eine Zufuhr und Rückführung und andere zusätzlich zu dem Durchtritt für Abgas, welcher mit den Turboladern verbunden ist, so dass das Layout bzw. die Anordnung von Komponenten um den Motor schwierig werden kann. Daher gibt es Bedenken, dass eine Anordnung von Komponenten, wie beispielsweise Motorzubehörteilen oder von Verbindungsabschnitten der Ölrückführdurchtritte auf der Motorseite und dgl. schwierig werden kann.
Zweitens weist jeder Turbolader seinen Zusammenbaufehler und eine Vibrationsbewegung relativ zu der Seitenwand des Motors auf. Daher kann, wenn die Einlass- und Auslass- bzw. Abgasdurchtritte der zwei Turbolader verbunden sind bzw. werden, der Zusammenbaufehler von einem der Turbolader relativ zu dem motorseitigen Verbindungsabschnitt den Zusammenbaufehler des Ölrückführdurchtritts des anderen Turboladers relativ zu dem motorseitigen Verbindungsabschnitt beeinflussen. Demgemäß gibt es Bedenken, dass sich der Zusammenbaufehler der zwei Turbolader im Vergleich zu dem Fall eines Zusammenbauens bzw. Anordnens eines einzigen Turboladers erhöhen kann. Darüber hinaus wird in dem Fall, dass zwei Turbolader zusammengebaut bzw. eingebaut werden, der Layout- bzw. Anordnungsraum geringer und die Anzahl von Wärmequellen steigt an, so dass der aus Gummi hergestellte Ölrückführdurchtritt auch ebenso seine Hitzebeschädigung aufweisen kann.
Ein Ziel bzw. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, die Layoutflexibilität um den Motor zu erhöhen und einen gesamten Betrieb insbesondere durch ein Absorbieren der Vibrationsbewegung des ersten und zweiten Turboladers relativ zu dem Motor und/oder durch ein Absorbieren des Positionsfehlers zwischen dem ersten und zweiten Turbolader zu verbessern.
Dieses Ziel wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Schmiervorrichtung für einen Turbolader eines Motors für ein Fahrzeug zur Verfügung gestellt, in welchem ein erster Turbolader und ein zweiter Turbolader an einer Seitenwand des Motors vorgesehen sind, wobei: der erste Turbolader einen einen Wellenlagerabschnitt, zu welchem Schmieröl von dem Motor zugeführt wird, und einen Rückführdurchtritt umfasst, durch welchen das Schmieröl von dem Wellenlagerabschnitt zu einem Rückkehr- bzw. Rückführabschnitt des Motors rückgeführt wird; der zweite Turbolader einen eine Wellenlagerabschnitt, zu welchem Schmieröl von dem Motor zugeführt wird, und einen Rückführdurchtritt umfasst, durch welchen das Schmieröl von dem Wellenlagerabschnitt zu dem Rückführabschnitt des Motors rückgeführt wird; der Rückführdurchtritt des ersten Turboladers sich mit dem Rückführdurchtritt des zweiten Turboladers an einer Verbindung verbindet; die Länge des Rückführdurchtritts des zweiten Turboladers von dem Wellenlagerabschnitt zu der Verbindung länger als jene des Rückführdurchtritts des ersten Turboladers von dem Wellenlagerabschnitt zu der Verbindung ist; ein Vibrationsabsorptionsabschnitt an dem Rückführdurchtritt des zweiten Turboladers vorgesehen ist; und der Rückführdurchtritt des ersten Turboladers einen stromaufwärtigen Rückführdurchtritt und einen stromabwärtigen Rückführdurchtritt umfasst und der stromaufwärtige und stromabwärtige Rückführdurchtritt miteinander über wenigstens einen flexiblen Schlauch verbunden sind.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der zweite Turbolader im Wesentlichen oberhalb des Niveaus des ersten Turboladers angeordnet.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist bzw. sind der Rückführdurchtritt des ersten Turboladers und/oder der Rückführdurchtritt des zweiten Turboladers aus einem Metall hergestellt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Vibrationsabsorptionsabschnitt balgförmig.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Schmiervorrichtung eines Turboladers eines Motors für ein Fahrzeug zur Verfügung gestellt, in welchem ein erster Turbolader und ein zweiter Turbolader an einer Seitenwand des Motors vorgesehen sind, wobei der zweite Turbolader oberhalb des Niveaus des ersten Turboladers angeordnet ist, wobei der erste Turbolader einen Wellenlagerabschnitt, zu welchem Schmieröl von dem Motor zugeführt wird, und einen aus Metall hergestellten Rückführdurchtritt umfasst, durch welchen das Schmieröl von dem Wellenlagerabschnitt zu einem Rückkehr- bzw. Rückführabschnitt des Motors rückgeführt wird, der zweite Turbolader einen eine Wellenlagerabschnitt, zu welchem Schmieröl von dem Motor zugeführt wird, und einen aus Metall hergestellten Rückführdurchtritt umfasst, durch welchen das Schmieröl von dem Wellenlagerabschnitt zu dem Rückführabschnitt des Motors rückgeführt wird, der Rückführdurchtritt des ersten Turboladers sich mit dem Rückführdurchtritt des zweiten Turboladers an einer Verbindung verbindet, die Länge des Rückführdurchtritts des zweiten Turboladers von dem Wellenlagerabschnitt zu der Verbindung länger als jene des Rückführdurchtritts des ersten Turboladers von dem Wellenlagerabschnitt zu der Verbindung ist, ein balgförmiger Vibrationsabsorptionsabschnitt an dem Rückführdurchtritt des zweiten Turboladers vorgesehen ist, und der Rückführdurchtritt des ersten Turboladers einen stromaufwärtigen Rückführdurchtritt und einen stromabwärtigen Rückführdurchtritt umfasst und der stromaufwärtige und stromabwärtige Rückführdurchtritt miteinander über wenigstens einen flexiblen Schlauch verbunden sind.
Gemäß dem Obigen kann, da die hitze- bzw. wärmebeständigen oder aus Metall hergestellten Rückführ- bzw. Rückkehrdurchtritte des ersten und zweiten Turboladers wie oben beschrieben vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt sind, die Anzahl des Rückführabschnitts als den motorseitigen Verbindungsabschnitt geringer sein als jene der Rückführdurchtritte des ersten und zweiten Turboladers. Dadurch können die Rückführdurchtritte des ersten und zweiten Turboladers mit dem Motor kompakt unter Verwendung eines kleineren Layout- bzw. Anordnungsraums verbunden werden. Darüber hinaus beeinflusst, da nur der eine der Rückführdurchtritte mit dem Motor verbunden ist, der Positionsfehler des anderen Turboladers relativ zu dem Motor nicht diesen Rückführdurchtritt, so dass der Zusammenbaufehler dieses Rückführdurchtritts minimiert werden kann. Darüber hinaus kann, selbst wenn der Rückführdurchtritt des zweiten Turboladers aus einem Metall hergestellt ist, welches einen hohen Wärmewiderstand aufweist, die Vibrationsbewegung zwischen dem zweiten Turbolader und dem Motor ordnungsgemäß durch den balgförmigen Vibrationsabsorptionsabschnitt absorbiert bzw. aufgenommen werden. Darüber hinaus kann, da der flexible Schlauch des Rückführdurchtritts des ersten Turboladers kürzer sein kann, der Oberflächenbereich, welcher der hohen Temperatur ausgesetzt ist, minimiert werden. Demgemäß kann die Vibrationsbewegung zwischen dem ersten Turbolader und dem Motor absorbiert werden, wobei die Hitzebeschädigung des flexiblen Schlauchs verhindert wird, so dass der Positionsfehler zwischen dem ersten und zweiten Turbolader ordnungsgemäß absorbiert bzw. aufgenommen werden kann.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind eine Turbinenwelle des ersten Turboladers und eine Turbinenwelle des zweiten Turboladers im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Abgasreinigungsvorrichtung an der Seite eines Endes der Turbinenwelle angeordnet, sind beide der Rückführdurchtritte des ersten und zweiten Turboladers an der Seite des anderen Endes der Turbinenwelle relativ zu der Abgasreinigungsvorrichtung in einer axialen Richtung der Turbinenwelle angeordnet, und/oder wobei der Rückführdurchtritt des ersten Turboladers auf der Seite des anderen Endes der Turbinenwelle relativ zu dem Rückführdurchtritt des zweiten Turboladers in der axialen Richtung der Turbinenwelle angeordnet ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind eine Turbinenwelle des ersten Turboladers und eine Turbinenwelle des zweiten Turboladers im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet, ist eine Abgasreinigungsvorrichtung an der Seite von einem Ende der Turbinenwelle angeordnet, sind beide der Rückführdurchtritte des ersten und zweiten Turboladers an der Seite des anderen Endes der Turbinenwelle relativ zu der Abgasreinigungsvorrichtung in einer axialen Richtung der Turbinenwelle angeordnet, und ist der Rückführdurchtritt des ersten Turboladers an der Seite des anderen Endes der Turbinenwelle relativ zu dem Rückführdurchtritt des zweiten Turboladers in der axialen Richtung der Turbinenwelle angeordnet.
Dadurch kann, da der aus Metall hergestellte Rückführdurchtritt des zweiten Turboladers zwischen der Abgasreinigungsvorrichtung und dem flexiblen Schlauch vorgesehen ist und der Abstand zwischen der Abgasreinigungsvorrichtung und dem flexiblen Schlauch größer sein kann, die Hitze- bzw. Wärmebeschädigung des flexiblen Schlauchs durch die Abgasreinigungsvorrichtung beschränkt werden, so dass die geeignete Ölrückführung des ersten und zweiten Turboladers sichergestellt werden kann.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Abgasreinigungsvorrichtung ein Diesel-Partikel-Filter oder ist ein solches.
Dadurch kann, selbst wenn das DPF (Diesel-Partikel-Filter), welches dazu tendiert, stark Wärme zu erzeugen, vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt ist, die Wärmebeschädigung des flexiblen Schlauchs beschränkt werden, so dass die ordnungsgemäße Ölrückführung des ersten und zweiten Turboladers sichergestellt werden kann.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der erste Turbolader ein Turbolader, um bei einer niedrigen Motordrehzahl zu arbeiten, und ist der zweite Turbolader ein Turbolader, welcher bei einer mittleren, mittelhohen und/oder hohen Motordrehzahl arbeitet.
Dadurch kann die Vibrationsbewegung des zweiten Turboladers, welcher die höhere Turbinengeschwindigkeit bzw. -drehzahl aufweist, durch den langen, aus Metall hergestellten Rückführdurchtritt des zweiten Turboladers absorbiert bzw. aufgenommen werden, welcher mit dem balgförmigen Vibrationsabsorptionsabschnitt ausgerüstet bzw. ausgestattet ist, so dass die Zuverlässigkeit des Rückführdurchtritts des zweiten Turboladers sichergestellt werden kann.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist bzw. wird das Schmieröl, welches von dem Motor zugeführt wird, zu einer Ölverteileinrichtung von einem Ölkanal eines Zylinderkopfs und dann zu den die Wellenlagerabschnitten des ersten und zweiten Turboladers zugeführt.
Dadurch können, da die Anzahl eines Ölentnahmeabschnitts als dem motorseitigen Verbindungsabschnitt geringer als jene von Öldurchtritten des ersten und zweiten Turboladers sein kann, die Zufuhrdurchtritte des ersten und zweiten Turboladers mit der Motorseitenwand kompakt unter Verwendung eines kleineren Layout- bzw. Anordnungsraums verbunden werden, so dass die Layoutflexibilität um den Motor erhöht werden kann.
Gemäß der Erfindung wird darüber hinaus ein Motor für ein Fahrzeug, umfassend einen Turbolader, zur Verfügung gestellt, in welchem ein erster Turbolader und ein zweiter Turbolader an einer Seitenwand des Motors und die Schmiervorrichtung der obigen Erfindung oder einer bevorzugten Ausführungsform davon vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt sind.
Andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich werden, welche sich auf die beigeschlossenen Zeichnungen bezieht. Es sollte verstanden werden, dass, selbst obwohl Ausführungsformen getrennt beschrieben werden, einzelne Merkmale davon zu zusätzlichen Ausführungsformen kombiniert werden können.
1 ist eine Rückansicht einer Turboladevorrichtung eines Motors für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn von einer Fahrzeugrückseite gesehen.
2 ist eine Draufsicht auf den Motor, wenn von oben gesehen.
3 ist eine rechte Seitenansicht des Motors.
4 ist eine Rückansicht einer Einlass- bzw. Aufnahmedurchtrittseinheit und einer Auslass- bzw. Abgabedurchtrittseinheit, wenn von der Fahrzeugrückseite gesehen.
5 ist eine Seitenansicht der Einlassdurchtrittseinheit und der Auslassdurchtrittseinheit, wenn von einer rechten Seite des Fahrzeugs gesehen.
6 ist eine perspektivische Ansicht der Auslassdurchtrittseinheit.
7 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts einer ersten Einheit und eines Abschnitts einer zweiten Einheit.
8 ist eine perspektivische Ansicht eines mittleren Glieds.
9 ist ein Diagramm, welches schematisch Einlass- und Auslassströme zeigt.
10 ist eine Regel- bzw. Steuerkarte für eine Auswahl von Antriebsmodi bzw. -arten.
11 ist ein Diagramm, welches Öffnungs- oder Schließzustände von Ventilen in jeweiligen Antriebs- bzw. Fahrmodi zeigt.
12 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Schmieröldurchtritt gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
13 ist eine Aufrissansicht, welche den Schmieröldurchtritt gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
14 ist eine linke Seitenansicht, welche den Schmieröldurchtritt zeigt.
15 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Kühlwasserdurchtritt gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
16 ist eine Aufrissansicht, welche den Kühlwasserdurchtritt zeigt.
17 ist eine linke Seitenansicht, welche den Kühlwasserdurchtritt zeigt.
18 ist eine Draufsicht auf den Kühlwasserdurchtritt, wenn von oben gesehen.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. In der Ausführungsform ist bzw. wird die Richtung so beschrieben, dass ”vorne” oder ”hinten” bzw. ”rückwärts” die Fahrzeugvorderseite oder die Fahrzeugrückseite bedeutet und dass ”rechts” oder ”links” rechts oder links bedeutet, wenn von der Fahrzeugrückseite gesehen.
Die vorliegende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 1 bis 18 beschrieben werden. Wie dies in 1 bis 3 gezeigt ist, umfasst ein Reihen-4-Zylinder-Dieselmotor 1 einen Zylinderblock 2, einen Zylinderkopf 3, welcher oberhalb des Zylinderblocks 2 angeordnet ist, eine Zylinderkopfabdeckung 4, welche den Zylinderkopf oben abdeckt, eine Übertragungs- bzw. Getriebeeinheit 5, welche an einem linksseitigen Endabschnitt des Zylinderblocks 2 angeordnet ist, usw. Es sollte jedoch verstanden werden, dass die vorliegende Erfindung auf einen weiten Bereich von Motoren anwendbar ist, welche insbesondere eine unterschiedliche Anzahl und/oder ein unterschiedliches Layout (z. B. V-Typ, W-Typ oder dgl.) von Zylindern aufweisen.
Der Motor 1 ist insbesondere lateral derart angeordnet, dass die Richtung seiner Kurbelwelle (nicht illustriert) im Wesentlichen mit der Richtung einer Fahrzeugachse zusammenfällt, und eine oder mehrere Einlassöffnungen) 3a ist bzw. sind an der Fahrzeugvorderseite positioniert und/oder eine oder mehrere Abgas- bzw. Auslassöffnung(en) 3b ist bzw. sind an der Fahrzeugrückseite positioniert. Der Motor 1 ist derart konfiguriert, dass sein Verdichtungsverhältnis in dem Kompressions- bzw. Verdichtungshub insbesondere beispielsweise bei etwa 14 geregelt bzw. gesteuert ist, wobei dies kleiner als dasjenige eines normalen Dieselmotors sein kann. Die Getriebeeinheit 5 beinhaltet ein Transfer- bzw. Getriebegehäuse (nicht illustriert), welches die Einheit abdeckt, welches nach rückwärts von der rückwärtigen Seitenwand des Motors 1 vorragt.
Wie dies in 1 bis 3 und 9 gezeigt ist, umfasst ein Einlass- bzw. Aufnahmesystem des Motors 1 eine Luftreinigungseinrichtung 6, welche Staub oder Partikel und dgl. in der Einlassluft entfernt (fängt), einen ersten Turboladerverdichter 7a eines (insbesondere kleinvolumigen) ersten Turboladers 7, welcher insbesondere die Einlassluft hauptsächlich bei einer niedrigen Motordrehzahl bzw. -geschwindigkeit auflädt, einen zweiten Turboladerverdichter 8a eines (insbesondere großvolumigen) zweiten Turboladers 8, welcher insbesondere die Einlassluft hauptsächlich bei einer mittleren und hohen Motordrehzahl bzw. -geschwindigkeit auflädt, einen Zwischenkühler 9, welcher die Einlassluft kühlt, welche durch eine Druckerhöhung erwärmt bzw. erhitzt ist, einen Einlassverteiler 10, welcher die Einlassluft zu den Einlassöffnungen bzw. -ports 3a des Motors führt, usw.
Wie dies in 4 und 9 gezeigt ist, umfasst der erste Turbolader 7 den ersten Turboladerverdichter 7a, eine erste Turboladerturbine 7b, eine erste Turbolader-Turbinenwelle 7c, welche synchron rotierbar den ersten Turboladerverdichter 7a und die erste Turboladerturbine 7b verbindet, ein erstes Verdichter- bzw. Kompressorgehäuse 21, welches wenigstens teilweise einen äußeren Umfang des ersten Turboladerverdichters 7a abdeckt, ein erstes Turbinengehäuse 22, welches wenigstens teilweise einen äußeren Umfang der ersten Turboladerturbine 7b abdeckt, ein erstes zentrales Gehäuse 23 (ein Wellenlagerabschnitt), welches drehbar die erste Turbolader-Turbinenwelle 7a abstützt bzw. trägt und/oder wenigstens teilweise einen äußeren Umfang der ersten Turbolader-Turbinenwelle 7c abdeckt, usw. Das erste zentrale Gehäuse 23 verbindet insbesondere integral oder einstückig das erste Kompressorgehäuse 21 und das erste Turbinengehäuse 22. Wie dies in 1 gezeigt ist, ist der erste Turbolader 7 an der Rückseite des Motors 1 vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt, so dass die erste Turbolader-Turbinenwelle 7c im Wesentlichen parallel zu der Kurbelwelle des Motors 1 ist.
Der zweite Turbolader 8 umfasst einen zweiten Turboladerverdichter 8a, eine zweite Turboladerturbine 8b, eine zweite Turbolader-Turbinenwelle 8c, welche synchron rotierbar den zweiten Turboladerverdichter 8a und die zweite Turboladerturbine 8b verbindet, ein zweites Kompressorgehäuse 31, welches wenigstens teilweise einen äußeren Umfang des zweiten Turboladerverdichters 8a abdeckt, ein zweites Turbinengehäuse 32, welches wenigstens teilweise einen äußeren Umfang der zweiten Turboladerturbine 8b abdeckt, ein zweites zentrales Gehäuse 33 (ein Wellenlagerabschnitt), welches drehbar die zweite Turbolader-Turbinenwelle 8a abstützt bzw. trägt und/oder wenigstens teilweise einen äußeren Umfang der zweiten Turbolader-Turbinenwelle 8c abdeckt, usw. Das zweite zentrale Gehäuse 33 verbindet insbesondere integral oder einstückig das zweite Kompressorgehäuse 31 und das zweite Turbinengehäuse 32. Wie dies in 1 gezeigt ist, ist der zweite Turbolader 8 oberhalb des ersten Turboladers 7 und an der rückwärtigen Seite des Motors 1 vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt, so dass die zweite Turbolader-Turbinenwelle 8c insbesondere im Wesentlichen parallel zu der Kurbelwelle des Motors 1 ist.
Wie dies in 4 und 9 gezeigt ist, ist ein Einlassströmungsdurchtritt 14, welcher sich im Wesentlichen von der Luftreinigungseinrichtung 6 erstreckt, mit einem Auslassabschnitt des zweiten Turboladerverdichters 8a verbunden. Ein Auslassabschnitt des zweiten Turboladerverdichters 8a und ein Einlassabschnitt des ersten Turboladerverdichters 7a sind über einen Kompressorverbindungsdurchtritt 15 verbunden. Ein Einlass- bzw. Aufnahmezufuhrdurchtritt 16, um die Einlass- bzw. Aufnahmeluft zu dem Einlassverteiler 10 zuzuführen, zweigt von einer zwischenliegenden Position (insbesondere im Wesentlichen auf halbem Weg) des Kompressorverbindungsdurchtritts 15 über den Zwischenkühler 9 ab. Ein Aufnahme- bzw. Einlassunterbrechungsventil 17 ist wenigstens teilweise im Inneren des Einlasszufuhrdurchtritts 16 angeordnet. Das Einlassunterbrechungsventil 17 besteht aus einem Pendel- bzw. Schwenkventil, welches durch eine Betätigungseinrichtung 17a angetrieben ist bzw. wird. Ein stromabwärtiger Kompressordurchtritt 18 bzw. Durchtritt stromabwärts des Kompressors ist mit dem Auslassabschnitt des ersten Turboladerverdichters 7a verbunden. Der stromabwärtige Kompressordurchtritt 18 ist mit dem Aufnahmezufuhrdurchtritt 16 an einer Position stromabwärts von dem Aufnahmeunterbrechungsventil 17 verbunden.
Wie dies in 4 gezeigt ist, besteht eine Einlass- bzw. Aufnahmedurchtrittseinheit 49 aus dem ersten Kompressorgehäuse 21, dem zweiten Kompressorgehäuse 31, dem Kompressorverbindungsdurchtritt 15, einem Teil des Aufnahmezufuhrdurchtritts 16 und/oder einem Teil des stromabwärtigen Kompressordurchtritts 18. Die Aufnahmedurchtrittseinheit 49 ist insbesondere aus einem Metall, wie beispielsweise einer Aluminiumlegierung, durch ein Gießen hergestellt. Hierin kann jegliche thermische Behandlung nach dem Gießen erforderlichenfalls weggelassen werden.
Wie dies in 1 bis 3 und 9 gezeigt ist, umfasst das Auslass- bzw. Abgassystem des Motors 1 einen Auslassverteiler bzw. Abgassammler 11, welcher das Abgas von den Auslass- bzw. Abgasöffnungen 3b erhält, die erste Turboladerturbine 7b des ersten Turboladers 7, welche durch die Auslass- bzw. Abgasenergie angetrieben wird, die zweite Turboladerturbine 8b des zweiten Turboladers 8, welche durch die Auslassenergie angetrieben wird, eine Abgasreinigungsvorrichtung 12, ein EGR-Rohr 13, um ein Teil des Abgases in den Einlassverteiler 10 zu rezirkulieren, usw. Der Abgassammler 11 ist konfiguriert, um die Auslass- bzw. Abgasöffnungen bzw. -ports 3b im Inneren des Zylinderkopfs 3 zu sammeln, und ein Flansch 11a, um den ersten Turbolader 7 zu verbinden bzw. anzuschließen, ist an einem stromabwärtigen Ende des Abgassammlers 11 ausgebildet.
Der erste Turbolader 7 und der zweite Turbolader 8 sind insbesondere vertikal angeordnet, so dass der Flansch 11a zwischen dem Motor 1 und diesen Turboladern 7, 8 angeordnet ist, und der Auslassabschnitt der ersten Turboladerturbine 7b und der Auslassabschnitt der zweiten Turboladerturbine 8b sind an der lateralen (rechten) Seite in der Richtung der Kurbelwelle des Motors 1 angeordnet. Der erste Turbolader 7 ist an der im Wesentlichen gegenüberliegenden lateralen (linken) Seite eines oberen Abschnitts des Zylinderblocks 2 und unterhalb des Flansches 11a angeordnet. Der zweite Turbolader 8 ist an der linken Seite der Zylinderkopfabdeckung 4 und oberhalb des Flansches 11a angeordnet. Der erste Turbolader 7 und der zweite Turbolader 8 sind (insbesondere über einen oder mehrere Bolzen) an einem Festlegungsabschnitt 3g festzulegen oder zu montieren, welcher von dem Zylinderkopf 3 (insbesondere einer rückwärtigen Seitenwand davon) vorragt (siehe 13, 15 und 16).
Wie dies in 4 und 9 gezeigt ist, sind in dem Abgas- bzw. Auslasssystem des Motors 1 ein Verbindungsdurchtritt bzw. -kanal 41, welcher (direkt oder indirekt) den Auslassabschnitt der ersten Turboladerturbine 7b und den Einlassabschnitt der zweiten Turboladerturbine 8b verbindet, ein Einbring- bzw. Ansaugdurchtritt 42, welcher im Wesentlichen das Abgas durch den Flansch 11a des Abgassammlers 11 zu dem Einlassabschnitt der ersten Turboladerturbine 7b führt, ein erster Bypassdurchtritt 43, welcher (direkt oder indirekt) den Ansaugdurchtritt 42 und den Verbindungsdurchtritt 41 verbindet, ein Regulierventil 44 (Regel- bzw. Steuerventil), welches den ersten Bypassdurchtritt 43 öffnet oder schließt, usw. vorgesehen. Das Regulierventil 44 besteht insbesondere aus einer Drosselklappe bzw. einem Drosselventil und wird durch eine Betätigungseinrichtung 44a angetrieben.
Wie dies in 5 und 6 gezeigt ist, erstreckt sich der Verbindungsdurchtritt 41 nahezu gerade von dem Auslassabschnitt (axial zentrale Position) der ersten Turboladerturbine 7b in Richtung zu dem zweiten Turbolader 8 (nach oben) in der axialen Richtung der Turbinenwellen 7c, 8c, und schließt dann an einen äußeren Umfangsabschnitt der zweiten Turboladerturbine 8b im Wesentlichen in einer tangentialen Richtung an. Dadurch können der Auslassabschnitt der ersten Turboladerturbine 7b und der Einlassabschnitt der zweiten Turboladerturbine 8b insbesondere über den kürzeren Durchtritt verbunden werden, so dass der Durchtrittswiderstand des Abgases verringert werden kann und auch die Strahlung der Hitze- bzw. Wärmeenergie des Abgases entsprechend beschränkt werden kann.
Wie dies in 4 und 6 gezeigt ist, sind der Verbindungsdurchtritt 41 und der erste Bypassdurchtritt 43 nahe bei und integral oder einstückig im Wesentlichen entlang der axialen Richtung der Turbinenwellen 7c, 8c angeordnet. Wie dies in 7 und 8 gezeigt ist, ist der Querschnitt eines Teils des Verbindungsdurchtritts 41 auf der Seite der zweiten Turboladerturbine 8 insbesondere im Wesentlichen von einer flachen Form bzw. Gestalt, und die lange Achse dieses Querschnitts liegt unter einem Winkel verschieden von 0° oder 180°, vorzugsweise im Wesentlichen normal auf die zweite Turbolader-Turbinenwelle 8c. Die Querschnittsform des Verbindungsdurchtritts 41 ist insbesondere derart konfiguriert, dass die kurze Achse eines Teils davon, welches nahe dem Einlassabschnitt bzw. -bereich der zweiten Turboladerturbine 8b angeordnet ist, kürzer als jene eines Teils davon ist, welches nahe der Auslassöffnung der ersten Turboladerturbine 7b angeordnet ist, während die lange Achse eines Teils davon, welches nahe dem Einlassabschnitt der zweiten Turboladerturbine 8b angeordnet ist, länger als diejenige eines Teils davon ist, welches nahe der Auslassöffnung der ersten Turboladerturbine 7b angeordnet ist. Demgemäß kann der Durchtrittswiderstand des Abgases reduziert werden, so dass das Abgas zu der zweiten Turboladerturbine 8b ohne ein Reduzieren der kinetischen Energie des Abgases zugeführt werden kann. Der erste Bypassdurchtritt 43 ist im Wesentlichen von einer kreisförmigen Form bzw. Gestalt.
Wie dies in 4 bis 6 gezeigt ist, besteht eine Abgas- bzw. Auslassdurchtrittseinheit 50 aus dem ersten Turbinengehäuse 22, dem zweiten Turbinengehäuses 32, dem Verbindungsdurchtritt 41, dem ersten Bypassdurchtritt 43 und dem Ansaugdurchtritt 42 der ersten Turboladerturbine 23. Die Auslassdurchtrittseinheit 50 beinhaltet einen Abschnitt 51 einer ersten Einheit auf der Seite des ersten Turboladers 7, einen Abschnitt 52 einer zweiten Einheit auf der Seite des zweiten Turboladers 8, und ein mittleres oder zwischenliegendes Glied 53, welches an einem Verbindungsabschnitt des Abschnitts 51 der ersten Einheit mit dem Abschnitt 52 der zweiten Einheit vorgesehen ist. Die Auslassdurchtrittseinheit 50 ist insbesondere aus einem Metall, welches einen hohen Wärme- bzw. Hitze- und/oder Oxidationswiderstand aufweist, wie beispielsweise auf Si-Mo-Cr basierendem Fe, insbesondere durch ein Gießen hergestellt.
Wie dies in 4 bis 7 gezeigt ist, sind an dem Abschnitt 51 der ersten Einheit integral oder einstückig das erste Turbinengehäuse 22, ein Teil des Verbindungsdurchtritts 41, um das Abgas von dem Motor 1 zu der zweiten Turboladerturbine 8b über die erste Turboladerturbine 7b zuzuführen, der Ansaugdurchtritt 42, um das Abgas von dem Motor 1 zu der ersten Turboladerturbine 7b zuzuführen, und ein Teil des ersten Bypassdurchtritts 43 ausgebildet, um das Abgas von dem Motor 1 zu der zweiten Turboladerturbine 8b zuzuführen. Wie dies in 4 gezeigt ist, ist ein Flanschabschnitt 51a, welcher mit einem oder mehreren (beispielsweise vier) Bolzenloch(-löchern) ausgerüstet ist, an oder nahe der vorderen Seite des Abschnitts 51 der ersten Einheit ausgebildet, und die Aufnahme- bzw. Einlassdurchtrittseinheit 49 und die Auslass- bzw. Abgasdurchtrittseinheit 50 sind an dem Festlegungs- bzw. Befestigungsabschnitt 3g des Zylinderkopfs 3 über diesen Flanschabschnitt 51a mit einem oder mehreren Bolzen festzulegen.
An dem Abschnitt 52 der zweiten Einheit sind integral oder einstückig das zweite Turbinengehäuse 32, ein Teil des Verbindungsdurchtritts 41, um das Abgas von dem Motor 1 zu der zweiten Turboladerturbine 8b über die erste Turboladerturbine 7b zuzuführen, und ein Teil des ersten Bypassdurchtritts 43 ausgebildet, um das Abgas von dem Motor 1 zu der zweiten Turboladerturbine 8b zuzuführen.
Wie dies in 8 gezeigt ist, ist das Regulierventil 44 drehbar an dem mittleren oder zwischenliegenden Glied bzw. Element 53 abgestützt, welches an dem Verbindungsabschnitt der Abschnitte 51, 52 der ersten und zweiten Einheit vorgesehen ist, und das Teil des ersten Bypassdurchtritts 43 und das Teil des Verbindungsdurchtritts 41 sind ausgebildet. Ein oder mehrere (beispielsweise drei) Bolzenloch(-löcher) ist bzw. sind jeweils an einem äußeren Umfangsabschnitt des mittleren Glieds 53, dem Abschnitt 51 der ersten Einheit und/oder dem Abschnitt 52 der zweiten Einheit ausgebildet. Diese Glieder 51, 52, 53 sind bzw. werden aneinander bzw. miteinander durch ein Festlegen von einem oder mehreren (beispielsweise drei) Bolzen fixiert, welche in entsprechende (beispielsweise drei) Bolzenlöcher eintreten, wodurch sie die Auslassdurchtrittseinheit 50 darstellen bzw. ausbilden. An einem Teil eines inneren Umfangsabschnitts des ersten Bypassdurchtritts 43 ist ein Sitzabschnitt für das Regulierventil 44 ausgebildet. Das Regulierventil 44 ist insbesondere im Wesentlichen linear von seinem vollständig schließenden Zustand zu einem bestimmten (vorbestimmten oder vorbestimmbaren) Öffnungswinkel, beispielsweise etwa 80° einstellbar, so dass die Fluss- bzw. Strömungsmenge von Abgas, welche durch den ersten Bypassdurchtritt 43 hindurchtritt, ordnungsgemäß durch das Betätigungsglied 44a eingestellt werden kann.
Wie dies in 1 bis 3 und 9 gezeigt ist, erstreckt sich ein stromabwärtiger Turbinendurchtritt 45 bzw. Durchtritt stromabwärts der Turbine lateral (beispielsweise nach rechts) von dem Auslassabschnitt der zweiten Turboladerturbine 8b und schließt (direkt oder indirekt) an die Abgasreinigungsvorrichtung 12 an. Zwischen dem Einlassabschnitt der zweiten Turboladerturbine 8b und dem Durchtritt 45 stromabwärts der Turbine ist ein zweiter Bypassdurchtritt 46 ausgebildet. Ein Ladedruckregelventil 47 ist wenigstens teilweise im inneren des zweiten Bypassdurchtritts 46 angeordnet. Dieses Ladedruckregelventil 47 besteht insbesondere aus einer Drosselklappe und wird durch eine Betätigungseinrichtung 47a angetrieben.
Die Abgasreinigungsvorrichtung 12 ist im Wesentlichen vertikal an der rückwärtigen Seitenwand (insbesondere rechts davon) des Motors 1, d. h. bei dem ersten Turbolader 7 und dem zweiten Turbolader 8 angeordnet, so dass ihr Einlass im Wesentlichen auf der Höhe des Auslassabschnitts der zweiten Turboladerturbine 8b angeordnet ist, während ihr Auslass unterhalb des ersten Turboladers 7 angeordnet ist. Die Abgasreinigungsvorrichtung 12 speichert insbesondere einen oxidierenden Katalysator 12a und das DPF (Diesel-Partikel-Filter) 12b darin, und weist einen Isolator auf, welcher es wenigstens teilweise abdeckt. Die Abgasreinigungsvorrichtung 12 ist jeweils an einer oberen Klammer bzw. einem oberen Träger 19, welche(r) an der Zylinderkopfabdeckung 4 über ihren/seinen oberen Endabschnitt festgelegt ist, und einen unteren Träger bzw. eine untere Klammer 20 abgestützt, welche(r) an dem Zylinderblock 2 über ihren/seinen unteren Endabschnitt festgelegt ist. Hierin kann das DPF 12b nicht nur aus einem Filter zum Einfangen (Entfernen) von Ruß, sondern einem Filter mit einem katalytischen Mittel bestehen.
Die Regelung bzw. Steuerung des ersten und zweiten Turboladers 7, 8 wird unter Bezugnahme auf 9 bis 11 beschrieben werden. Wie dies durch eine Regel- bzw. Steuerkarte oder Tabelle oder einen Zusammenhang in 10 gezeigt ist, wird der Motor 1 in Übereinstimmung mit einem Fahrzeugfahrzustand, insbesondere mit fünf Antriebsmodi bzw. -arten M0–M4 geregelt bzw. gesteuert; dem Startmodus M0, dem Modus M1 einer niedrigen Motordrehzahl bzw. -geschwindigkeit, dem Modus M2 einer mittleren Motordrehzahl bzw. -geschwindigkeit, dem Modus M3 einer mittelhohen Motordrehzahl bzw. -geschwindigkeit und dem Modus M4 einer hohen Motordrehzahl bzw. -geschwindigkeit. Ein Regel- bzw. Steuerteil (nicht illustriert) des Motors 1 bestimmt die Fahr- bzw. Antriebsmodi M0–M4 basierend auf Detektionswerten von einem oder mehreren Sensor(en) an Bord, und regelt bzw. steuert das Einlassunterbrechungsventil 17, das Regulierventil 44 und das Ladedruckregelventil 47 basierend auf dem Diagramm, welches in 11 gezeigt ist.
In dem Startmodus M0 bei dem Motorstart ist das Aufnahme- bzw. Einlassunterbrechungsventil 17 geschlossen, und das Regulierventil 44 und das Ladedruckregelventil 47 sind offen. Wie dies in 9 gezeigt ist, strömt das Abgas des Motors 1 nach unten durch die Auslass- bzw. Abgasöffnungen bzw. -ports 3b und den Abgassammler 11, dann in den Ansaugdurchtritt 42. Hierin strömt, da das Regulierventil 44 im Wesentlichen offen ist, das Abgas nach unten durch den ersten Bypassdurchtritt 43, indem bzw. wobei es die erste Turboladerturbine 7b umgeht. Dann strömt das Abgas in die Abgasreinigungsvorrichtung 12, indem bzw. wobei es die zweite Turboladerturbine 8b umgeht, da das Ladedruckregelventil 47 offen ist. Demgemäß kann das Abgas, welches den geringeren Verlust an kinetischer Energie und die hohe Temperatur aufweist, in die Abgasreinigungsvorrichtung 12 geführt werden. Hierin wird, da der erste Turboladerverdichter 7a und der zweite Turboladerverdichter 8a nicht arbeiten, die Einlassluft nicht aufgeladen.
In dem Modus M1 niedriger Motordrehzahl sind das Einlassunterbrechungsventil 17, das Regulierventil 44 und das Ladedruckregelventil 47 im Wesentlichen geschlossen. Da das Regulierventil 44 geschlossen ist, treibt das Abgas des Motors 1 die erste Turboladerturbine 7b und die zweite Turboladerturbine 8b an und strömt dann in die Abgasreinigungsvorrichtung 12. Die Einlassluft, welche durch den ersten Turboladerverdichter 7a und den zweiten Turboladerverdichter 7b aufgeladen ist bzw. wird, wird zu den Einlassöffnungen 3a zugeführt. Demgemäß kann der Aufladeeffekt ordnungsgemäß selbst mit der kinetischen Energie des Abgases erhalten werden, welche relativ klein bei der niedrigen Motordrehzahl sein kann.
In dem Modus M2 mittlerer Motordrehzahl sind das Einlassunterbrechungsventil 17 und das Ladedruckregelventil 47 im Wesentlichen geschlossen und das Regulierventil 44 ist bzw. wird eingestellt. Die Öffnung des Regulierventils 44 wird eingestellt, um größer zu werden, wenn die Motordrehzahl bzw. -geschwindigkeit höher ist oder das Motordrehmoment größer ist. Da der Öffnungswinkel des Regulierventils 44 in Abhängigkeit von bzw. Übereinstimmung mit dem Fahrzustand geregelt bzw. gesteuert wird, treibt ein Teil des Abgases die erste Turboladerturbine 7b und die zweite Turboladerturbine 8b an, und der Rest des Abgases strömt in die Abgasreinigungsvorrichtung 12, wobei es die erste Turboladerturbine 7b und die zweite Turboladerturbine 8b umgeht. Die Einlassluft, welche durch den ersten Turboladerverdichter 7a und den zweiten Turboladerverdichter 7b aufgeladen ist bzw. wird, wird zu den Einlassöffnungen 3a zugeführt. Demgemäß können sowohl die Aufladeeffizienz des ersten Turboladerverdichters 7a und die Abnahme eines Abgas- bzw. Auslasswiderstands verbessert werden.
In dem Modus M3 einer mittelhohen Motordrehzahl sind das Einlassunterbrechungsventil 17 und das Regulierventil 44 offen und das Ladedruckregelventil 47 ist geschlossen. Das Abgas des Motors 1 umgeht die erste Turboladerturbine 7b, tritt durch den ersten Bypassdurchtritt 43 hindurch und treibt die zweite Turboladerturbine 8b an, und strömt dann in die Abgasreinigungsvorrichtung 12. Die Einlassluft, welche durch den zweiten Turboladerverdichter 8a aufgeladen ist bzw. wird, wird zu den Einlassöffnungen 3a zugeführt.
In dem Modus M4 einer hohen Motordrehzahl sind das Einlassunterbrechungsventil 17 und das Regulierventil 44 im Wesentlichen offen, und das Ladedruckregelventil 47 ist bzw. wird eingestellt. Das Ladedruckregelventil 47 wird geregelt bzw. gesteuert, um im Wesentlichen offen zu sein, wenn die Motordrehzahl eine bestimmte (vorbestimmte oder vorbestimmbare) Drehzahl oder Geschwindigkeit oder höher ist und das Motordrehmoment ein bestimmtes (vorbestimmtes oder vorbestimmbares) Drehmoment oder größer ist. Da das Ladedruckregelventil 47 in Übereinstimmung mit dem Fahrzustand eingestellt ist bzw. wird, treibt ein Teil des Abgases, welches die erste Turboladerturbine 7b umgeht, die zweite Turboladerturbine 8b an, und der Rest des Abgases strömt in die Abgasreinigungsvorrichtung 12, wobei es die zweite Turboladerturbine 8b umgeht. Die Einlassluft, welche durch den zweiten Turboladerverdichter 8a aufgeladen ist, wird zu den Einlassöffnungen 3a zugeführt. Demgemäß kann die ordnungsgemäße Aufladeeffizienz des zweiten Turboladerverdichters 8a sichergestellt werden, und der Einlass- und Auslasswiderstand können ordnungsgemäß verringert werden.
Nachfolgend wird die Schmiervorrichtung der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf 1, 12 bis 14 beschrieben werden. Wie dies in 13 gezeigt ist, ist ein Ölkanal 3c, welcher sich im Wesentlichen lateral erstreckt, im Inneren des Zylinderkopfs 3 ausgebildet. Das Schmieröl des Motors 1 wird durch eine Ölpumpe (nicht illustriert), welche insbesondere an dem Zylinderblock 2 vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt ist, zu entsprechenden Schmierabschnitten über einen oder mehrere Öldurchtritt(e) zugeführt. Das Schmieröl, welches von der Ölpumpe zu dem Zylinderkopf 3 zugeführt wird, wird zu entsprechenden Lagerabschnitten für Nockenwellen von dem Ölkanal zugeführt.
Im Inneren eines ersten zentralen Gehäuses 23 des ersten Turboladers 7 ist ein Ölreservoir bzw. -vorratsbehälter (nicht illustriert) ausgebildet, um das Schmieröl zwischen einer ersten Turbolader-Turbinenwelle 7c und den Lagerabschnitten zu bevorraten oder zu speichern. Ähnlich zu dem ersten zentralen Gehäuse 23 ist ein anderes Ölreservoir (nicht Illustriert), um das Schmieröl zwischen einer zweiten Turbolader-Turbinenwelle 8c und den Lagerabschnitten zu bevorraten oder zu speichern, im Inneren eines zweiten zentralen Gehäuses 33 des zweiten Turboladers 8 ausgebildet. Das Schmieröl für die erste und zweite Turbolader-Turbinenwelle wird zu dem ersten und zweiten zentralen Gehäuse 23, 33 von dem Zylinderkopf 3 über wenigstens eine Ölverteileinrichtung 60 zugeführt. Dann wird das Schmieröl zu einem Ölrückführabschnitt 2a rückgeführt, welcher an einer mittleren linken Position einer rückwärtigen Seitenwand des Zylinderblocks 2 ausgebildet ist.
Die Ölverteileinrichtung 60 ist insbesondere im Wesentlichen an einer linken Position eines rückwärtigen oberen und sinken Endabschnitts des Zylinderblocks 2 angeordnet. Die Ölverteileinrichtung 60 ist bzw. wird durch einen Ölentnahmeabschnitt 3d verbunden bzw. angeschlossen, welcher mit einem linken Endabschnitt der Ölverteilung 3c an dem Zylinderkopf 3 und einem Ölzufuhrdurchtritt 61 verbunden ist. Der (insbesondere aus Metall hergestellte) Ölzufuhrdurchtritt 61 erstreckt sich im Wesentlichen nach unten von dem Ölentnahmeabschnitt 3d, biegt dann im Wesentlichen nach rückwärts und nach links und schließt an die Ölverteileinrichtung 60 an. Somit kann die Anzahl des Ölentnahmeabschnitts 3d als dem motorseitigen Verbindungsabschnitt geringer sein als jene der Ölzufuhrdurchtritte des ersten und zweiten Turboladers 7, 8.
Das erste zentrale Gehäuse 23 weist einen ersten Zufuhrdurchtritt bzw. -kanal 24, um im Wesentlichen das Schmieröl von der Ölverteileinrichtung 60 zu führen bzw. zu leiten, einen ersten Rückführdurchtritt bzw. -kanal 25, um (direkt oder indirekt) das Schmieröl von dem ersten zentralen Gehäuse 23 auszubringen, usw. auf. Das zweite zentrale Gehäuse 33 weist einen zweiten Zufuhr- bzw. Zuleitungsdurchtritt 34, um im Wesentlichen das Schmieröl von der Ölverteileinrichtung 60 zu führen, einen zweiten Rückführdurchtritt 35, um (direkt oder indirekt) das Schmieröl auszubringen, usw. auf. Wie dies in 1 gezeigt ist, sind der erste und zweite Rückführdurchtritt 25, 35 lateral (z. B. auf der linken Seite) der Abgasreinigungsvorrichtung 12 angeordnet.
Wie dies in 12 und 13 gezeigt ist, erstreckt sich der (insbesondere aus einem Metallrohr hergestellte und/oder wärme- bzw. hitzebeständige) erste Zufuhrdurchtritt 24 im Wesentlichen von der Ölverteileinrichtung 60 nach rechts, in Richtung zu der ersten Turbolader-Turbinenwelle 7c, und biegt sich dann im Wesentlichen nach oben, und schließt dann (direkt oder indirekt) an eine untere Fläche des ersten zentralen Gehäuses 23 an. Der (insbesondere aus einem Metallrohr hergestellte und/oder wärme- bzw. hitzebeständige) erste Rückführdurchtritt 25 weist insbesondere einen größeren Durchmesser als der erste Zufuhrdurchtritt 24 auf, und/oder umfasst einen ersten stromaufwärtigen Rückführdurchtritt 25a an der Seite des ersten zentralen Gehäuses 23 und/oder einen ersten stromabwärtigen Rückführdurchtritt 25b auf der Seite des Ölrückführabschnitts 2a.
Der erste stromaufwärtige Rückführdurchtritt 25a schließt (direkt oder indirekt) an die untere Fläche des ersten zentralen Gehäuses 23 an seinem oberen Endabschnitt an und erstreckt sich im Wesentlichen geneigt nach unten und nach vorne. Der erste stromabwärtige Rückführdurchtritt 25b schließt an den zweiten Rückführdurchtritt 35 an einer Verbindung bzw. Verbindungsstelle 62 an, welche spezifisch nachfolgend beschrieben werden wird. Ein unterer Endabschnitt des ersten stromaufwärtigen Rückführdurchtritts 25a und ein oberer Endabschnitt des ersten stromauwärtigen Rückführdurchtritts 25b sind über wenigstens einen flexiblen Schlauch 63 verbunden, welcher insbesondere aus einem wärme- bzw. hitzebeständigen rückstellfähigen bzw. elastischen Material, wie beispielsweise einem synthetischen Gummi hergestellt ist. Demgemäß kann, selbst wenn irgendein Positionsfehler zwischen dem unteren Endabschnitt des ersten stromaufwärtigen Rückführdurchtritts 25a und dem oberen Endabschnitt des ersten stromabwärtigen Rückführdurchtritts 25b auftritt, der flexible Schlauch 63 einen derartigen Positionsfehler absorbieren bzw. aufnehmen. Darüber hinaus kann, da der flexible Schlauch 63 durch ein Verkürzen des ersten Rückführdurchtritts 25 verkürzt werden kann, der Oberflächenbereich, welcher der hohen Temperatur ausgesetzt ist, minimiert werden. Demgemäß kann die Vibrationsbewegung des ersten Turboladers 7 relativ zu dem Motor 1 absorbiert bzw. aufgenommen werden, wobei dies die Hitzebeschädigung des flexiblen Schlauchs 63 beschränkt, und der Positionsfehler des ersten und zweiten Turboladers 7, 8 kann absorbiert bzw. aufgenommen werden.
Der (insbesondere aus einem Metallrohr hergestellte) zweite Zufuhrdurchtritt 34 erstreckt sich im Wesentlichen von der Ölverteileinrichtung 60 nach rechts, in Richtung zu der zweiten Turbolader-Turbinenwelle 8c, und biegt sich im Wesentlichen nach oben und dann nach vorne, schließt dann (direkt oder indirekt) an eine obere Fläche des zweiten zentralen Gehäuses 33 an. Der (aus einem Metallrohr hergestellte) zweite Rückführdurchtritt 35 weist insbesondere einen größeren Durchmesser als der zweite Zufuhrdurchtritt 34 auf, und/oder ist zwischen dem ersten Rückführdurchtritt 25 und der Abgasreinigungsvorrichtung 12 angeordnet. Der zweite Rückführdurchtritt 35 erstreckt sich im Wesentlichen nach unten von dem zweiten zentralen Gehäuse 33 (insbesondere der unteren Fläche davon), und schließt dann (direkt oder indirekt) an den Ölrückführabschnitt 2a insbesondere an seinem unteren Endabschnitt an. Ein (insbesondere balgförmiger) Vibrationsabsorptionsabschnitt 35a ist an dem zweiten Rückführdurchtritt 35 (insbesondere einem unteren Seitenabschnitt davon) vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt. Demgemäß kann, selbst wenn die Gesamtheit des zweiten Rückführdurchtritts 35 aus einem wärme- bzw. hitzebeständigen Metall hergestellt ist, der (insbesondere balgförmige) Vibrationsabsorptionsabschnitt 35a die Vibrationsbewegung absorbieren, welche durch einen Unterschied in Vibrationscharakteristika zwischen dem zweiten Turbolader und dem Motor bewirkt werden kann.
Die (insbesondere aus einem Metall hergestellte und/oder wärme- bzw. hitzebeständige) Verbindung 62, wo der erste stromabwärtige Rückführdurchtritt 25b anschließt, ist an dem zweiten Rückführdurchtritt 35 (insbesondere dem unteren Endabschnitt davon) vorgesehen, und schließt (direkt oder indirekt) an den Ölrückführabschnitt 2a an seinem unteren Endabschnitt an. Die Länge eines Teils des zweiten Rückführdurchtritts 35 von dem zweiten zentralen Gehäuse 33 zu der Verbindung 62 ist insbesondere länger als diejenige des ersten Rückführdurchtritts 25 von dem ersten zentralen Gehäuse 23 zu der Verbindung 62. Hierin ist die Kanal- bzw. Durchtrittslänge des ersten Rückführdurchtritts 25 insbesondere die gesamte Länge der Durchtritte des ersten stromaufwärtigen Rückführdurchtritts 25a, des ersten stromabwärtigen Rückführdurchtritts 25b und des flexiblen Schlauchs 63. Dadurch kann die Anzahl des Ölrückführabschnitts 2a geringer sein als die Anzahl des ersten und zweiten Rückführdurchtritts 25, 35 des ersten und zweiten Turboladers 7, 8. Demgemäß können der erste und zweite Rückführdurchtritt 25, 35 mit der Seitenwand des Motors durch ein Verwenden eines geringeren Layout- bzw. Anordnungsraums verbunden werden, wodurch die Anordnungs- bzw. Layoutflexibilität um den Motor 1 erhöht wird. Darüber hinaus beeinflusst, da insbesondere nur der zweite Rückführdurchtritt 35 mit der Seitenwand des Motors verbunden ist, der Positionsfehler des ersten Turboladers 7 relativ zu dem Motor 1 nicht die Verbindung bzw. den Anschluss des zweiten Rückführdurchtritts 35, so dass der Zusammenbaufehler des zweiten Rückführdurchtritts 35 minimiert werden kann.
Als nächstes wird eine Kühlvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf 15 bis 18 beschrieben werden. Wie dies in 18 gezeigt ist, wird das Kühlwasser oder -fluid des Motors 1 durch eine Wasser- oder Fluidpumpe 70, welche an einer vorderen Seitenwand des Zylinderblocks 2 vorgesehen ist, zu Abschnitten zugeführt, um über Kühlwasserdurchtritte bzw. -kanäle gekühlt zu werden. Das Kühlwasser, welches von der Wasserpumpe 70 zu dem Zylinderkopf 3 über den Zylinderblock 2 zugeführt wird, zirkuliert in Wasser- oder Fluidummantelungen bzw. -hüllen (nicht illustriert), welche im Inneren des Zylinderkopfs 3 ausgebildet sind, und kühlt die zu kühlenden Abschnitte. Das erwärmte Kühlwasser oder –fluid wird zu einem Kühler 71 zugeführt, welcher an der Vorderseitenposition des Motors 1 angeordnet ist, wo das Kühlwasser gekühlt wird, um die Wassertemperatur durch den Wärmeaustausch mit dem Fahrtwind des Fahrzeugs zu verringern. Das gekühlte Wasser wird zu der Wasserpumpe 70 zurückgeführt.
Der Kühler 71 umfasst insbesondere einen Kern 71a, welcher viele Wärmestrahlungsrippen aufweist, einen oberen Tank bzw. Behälter 71b, welcher oberhalb des Kerns 71a vorgesehen ist, einen unteren Tank bzw. Behälter 71c, welcher unterhalb des Kerns 71a vorgesehen ist, usw. Der Zylinderkopf 3 und der obere Behälter 71b sind bzw. werden durch einen Saugdurchtritt (nicht illustriert) verbunden, und der untere Behälter 71c und ein Kühlwasserzuführabschnitt (nicht illustriert) auf der Saugseite der Wasserpumpe 70 sind über einen Lieferdurchtritt (nicht illustriert) verbunden. Der obere Behälter 71b ist insbesondere im Wesentlichen oberhalb des zweiten zentralen Gehäuses 33 des zweiten Turboladers 8 angeordnet. Ein Thermostat (nicht illustriert), um den Strom bzw. Fluss des Kühlwassers in Übereinstimmung mit der Wassertemperatur zu regeln bzw. zu steuern, ist an dem Kühlwasseransaugabschnitt vorgesehen.
Im Inneren des ersten zentralen Gehäuses 23 des ersten Turboladers 7 ist ein Kühlwasser- oder -fluidreservoir (nicht illustriert) ausgebildet, um das Kühlwasser oder -fluid an dem Lagerabschnitt der ersten Turbolader-Turbinenwelle 7c zu bevorraten oder zu speichern. Ähnlich zu dem ersten zentralen Gehäuse 23 ist ein weiteres Kühlwasserreservoir (nicht illustriert), um das Kühlwasser oder –fluid an dem Lagerabschnitt der zweiten Turbolader-Turbinenwelle 8c zu bevorraten oder zu speichern, im Inneren des zweiten zentralen Gehäuses 33 des zweiten Turboladers 8 ausgebildet. Das Kühlwasser oder –fluid für die erste und zweite Turbolader-Turbinenwelle wird zu dem ersten und zweiten zentralen Gehäuse 23, 33 von dem Zylinderkopf 3 zugeführt und dann zu einem Kühlwasser-Rückführabschnitt 2b rückgeführt, welcher insbesondere an einer mittleren oder zwischenliegenden lateralen (rechten) Position der rückwärtigen Seitenwand des Zylinderblocks 2 ausgebildet ist. Ein Heizungs-Rückführrohr ist mit dem Kühlwasser-Rückführabschnitt 2b verbunden, und das Kühlwasser für die erste und zweite Turbolader-Turbinenwelle vereinigt sich mit dem Kühlwasser, welches von einer Heizung bzw. Heizeinrichtung (nicht illustriert) rückgeführt wird. Der Kühlwasser-Rückführabschnitt 2b ist (direkt oder indirekt) mit dem Kühlwassereinbring- bzw. -ansaugabschnitt auf der Saugseite der Wasserpumpe 70 verbunden.
Ein erster Zufuhrdurchtritt 26, um das Kühlwasser von dem Zylinderkopf 3 zuzuführen, ein erster Rückführdurchtritt 27, um das Kühlwasser auszubringen, usw. sind an dem ersten zentralen Gehäuse 23 vorgesehen. An dem zweiten zentralen Gehäuse 33 sind ein zweiter Zufuhrdurchtritt 26, um das Kühlwasser von dem Zylinderkopf 3 zuzuführen, ein zweiter Rückführdurchtritt 37, um das Kühlwasser auszubringen, ein Dampfrückführdurchtritt 73 usw. vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt.
Der (insbesondere aus einem Metallrohr hergestellte) erste Zufuhrdurchtritt 26 koppelt einen mittleren oder zwischenliegenden Abschnitt des ersten zentralen Gehäuses 23 (insbesondere einer vorderen Fläche davon), welcher im Wesentlichen zu der rückwärtigen Seitenwand des Zylinderblocks 2 gerichtet ist, und einen Kühlwasserverbindungsabschnitt 3e, welcher (direkt oder indirekt) an die Wasserummantelung des Zylinderkopfs 3 anschließt. Der Kühlwasserverbindungsabschnitt 3e ist an einem zentralen oder zwischenliegenden Abschnitt des Motors 1 in der Kurbelwellenrichtung und an der mittleren oder zwischenliegenden Position des Zylinderkopfs 3 vorgesehen. Der erste Zufuhrdurchtritt 26 erstreckt sich im Wesentlichen nach unten von dem Kühlwasserverbindungsabschnitt 3e, und dann nach rückwärts in Richtung zu dem ersten zentralen Gehäuse 23. Ein (insbesondere im Wesentlichen balgförmiger) Vibrationsabsorptionsabschnitt 26a ist an dem ersten Zufuhrdurchtritt 26 vorgesehen. Demgemäß wird, wenn der Motor 1 stoppt, der Dampf, welcher an dem ersten zentralen Gehäuse 23 erzeugt bzw. generiert wird, zu der Wasserummantelung des Zylinderkopfs 3 über den ersten Zufuhrdurchtritt 26 ausgebracht oder kann ausgebracht werden, so dass das Kühlwasser neuerlich in das erste zentrale Gehäuse 23 zugeführt wird. Der (aus einem Metallrohr hergestellte) erste Rückführdurchtritt 27 koppelt einen mittleren oder zwischenliegenden Abschnitt des ersten zentralen Gehäuses 23 (insbesondere einer rückwärtigen Fläche davon) mit dem Kühlwasser-Rückführabschnitt 2b. Der erste Rückführdurchtritt 27 erstreckt sich im Wesentlichen nach unten von der rückwärtigen Fläche des ersten zentralen Gehäuses 23 in Richtung zu dem Kühlwasser-Rückführabschnitt 2b.
Der (aus einem Metallrohr hergestellte) zweite Zufuhrdurchtritt 36 koppelt einen mittleren oder zwischenliegenden Abschnitt des zweiten zentralen Gehäuses 33 (insbesondere einer vorderen Fläche davon), welcher im Wesentlichen zu der rückwärtigen Seite der Zylinderkopfabdeckung 4 gerichtet ist, an einen Kühlwasserverbindungsabschnitt 3f, welcher (direkt oder indirekt) an die Wasserummantelung des Zylinderkopfs 3 anschließt. Der Kühlwasserverbindungsabschnitt 3f ist an der lateralen (rechten) Seite des Kühlwasserverbindungsabschnitts 3e und/oder unterhalb des Verbindungsabschnitts 3e vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt. Der zweite Zufuhrdurchtritt 36 erstreckt sich im Wesentlichen nach oben von dem Kühlwasserverbindungsabschnitt 3f und dann nach rückwärts in Richtung zu dem zweiten zentralen Gehäuse 33.
Der (aus einem Metallrohr hergestellte) erste Rückführdurchtritt 37 koppelt einen mittleren oder zwischenliegenden Abschnitt des zweiten zentralen Gehäuses 33 (insbesondere einer rückwärtigen Oberfläche davon) an den Kühlwasser-Rückführabschnitt 2b. Der zweite Rückführdurchtritt 37 umfasst einen zweiten stromaufwärtigen Rückführdurchtritt bzw. -kanal 37a an der Seite des zweiten zentralen Gehäuses 33 und einen zweiten stromabwärtigen Rückführdurchtritt 37b an der Seite des Kühlwasser-Rückführabschnitts 2b. Der zweite stromaufwärtige Rückführdurchtritt 37a schließt (direkt oder indirekt) an den mittleren oder zwischenliegenden Abschnitt der rückwärtigen Fläche des zweiten zentralen Gehäuses 23 an seinem oberen Endabschnitt an und erstreckt sich im Wesentlichen nach unten und nach rückwärts in einer Kurbelwellenform. Der zweite stromabwärtige Rückführdurchtritt 37b erstreckt sich im Wesentlichen nach unten in Richtung zu dem Kühlwasser-Rückführabschnitt 2b. Ein unterer Endabschnitt des zweiten stromaufwärtigen Rückführdurchtritts 37a und ein oberer Endabschnitt des zweiten stromabwärtigen Rückführdurchtritts 37b sind über wenigstens einen flexiblen Schlauch 72 verbunden, welcher insbesondere aus einem hitze- bzw. wärmebeständigen synthetischen bzw. Kunstharz hergestellt ist und/oder sich im Wesentlichen vertikal erstreckt.
Der Dampfrückführdurchtritt 73 koppelt einen oberen Abschnitt des Kühlwasserreservoirs bzw. -vorratsbehälters der zweiten Turbolader-Turbinenwelle 8c an einen saugseitigen Abschnitt des oberen Tanks bzw. Behälters 71b. Eine Verbindungsposition zwischen dem Dampfrückführdurchtritt 73 und dem zweiten zentralen Gehäuse 33 ist im Wesentlichen oberhalb einer Verbindungsposition zwischen dem zweiten zentralen Gehäuse 33 und dem zweiten Zufuhrdurchtritt 36 oder einer Verbindungsposition zwischen dem zweiten zentralen Gehäuse 33 und dem zweiten Rückführdurchtritt 37 angeordnet. Demgemäß wird, wenn der Motor 1 stoppt, der Dampf, welcher an dem zweiten zentralen Gehäuse 33 erzeugt bzw. generiert wird, zu dem saugseitigen Abschnitt des oberen Behälters 71b über den Dampfrückführdurchtritt 73 ausgebracht oder kann dadurch ausgebracht werden, so dass das Kühlwasser neuerlich in das zweite zentrale Gehäuse 33 über den zweiten Zufuhrdurchtritt 36 zugeführt wird.
Nachfolgend werden der Betrieb und Effekt der Schmiervorrichtung des Turboladers des Motors 1 für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben werden. In der vorliegenden Schmiervorrichtung des Turboladers des Motors 1 für ein Fahrzeug, in welchem der erste Turbolader 7 und der zweite Turbolader 8 an dem Motor 1 (insbesondere der rückwärtigen Seitenwand davon) vorgesehen sind, wobei der zweite Turbolader 8 im Wesentlichen oberhalb des Niveaus des ersten Turboladers 7 angeordnet ist, umfasst der erste Turbolader 7 das erste zentrale Gehäuse 23, zu welchem das Schmieröl von dem Motor 1 zugeführt wird, und den ersten Rückführdurchtritt 25, durch welchen das Schmieröl von dem ersten zentralen Gehäuse 23 zu dem Ölrückführabschnitt 2a des Motors 1 rückgeführt wird, umfasst der zweite Turbolader 8 das zweite zentrale Gehäuse 33, zu welchem das Schmieröl von dem Motor 1 zugeführt wird, und den zweiten Rückführdurchtritt 35, durch welchen das Schmieröl von dem zweiten zentralen Gehäuse 33 zu dem Ölrückführabschnitt 2a des Motors 1 rückgeführt wird, verbindet sich der erste Rückführdurchtritt 25 mit dem zweiten Rückführdurchtritt 35 an der Verbindung 62, ist die Länge des zweiten Rückführdurchtritts 35 von dem zweiten zentralen Gehäuse 33 zu der Verbindung 62 insbesondere länger als jene des ersten Rückführdurchtritts 25 von dem ersten zentralen Gehäuse 23 zu der Verbindung 62, ist der (insbesondere balgförmige) Vibrationsabsorptionsabschnitt 35a an dem zweiten Rückführdurchtritt 35 vorgesehen, und umfasst der erste Rückführdurchtritt 25 den ersten stromaufwärtigen Rückführdurchtritt 25a und den ersten stromabwärtigen Rückführdurchtritt 25b, und sind der erste stromaufwärtige und stromabwärtige Rückführdurchtritt 25a, 25b miteinander über den wenigstens einen flexiblen Schlauch 63 verbunden.
Gemäß der vorliegenden Schmiervorrichtung des Turboladers des Motors 1 für ein Fahrzeug kann die Anzahl des Ölrückführabschnitts 2a als dem motorseitigen Verbindungsabschnitt geringer sein als jene der Rückführdurchtritte des ersten und zweiten Turboladers 7, 8. Dadurch können der erste und zweite Rückführdurchtritt 25, 35 mit dem Motor 1 (insbesondere der rückwärtigen Seitenwand davon) kompakt durch ein Verwenden des kleineren Layoutraums verbunden sein bzw. werden, so dass die Layoutflexibilität um den Motor 1 erhöht werden kann. Darüber hinaus beeinflusst, da nur der zweite Rückführdurchtritt 35 insbesondere mit der rückwärtigen Seitenwand des Motors 1 verbunden ist, der Positionsfehler des ersten Turboladers 7 relativ zu dem Motor 1 nicht die Verbindung bzw. den Anschluss des zweiten Rückführdurchtritts 35, so dass der Zusammenbaufehler des zweiten Rückführdurchtritts 35 minimiert werden kann. Darüber hinaus kann, selbst wenn der zweite Rückführdurchtritt 35 aus einem Metall hergestellt ist, welches den hohen Hitze- bzw. Wärmewiderstand aufweist, die Vibrationsbewegung zwischen dem zweiten Turbolader 8 und dem Motor 1 ordnungsgemäß durch den (insbesondere im Wesentlichen balgförmigen) Vibrationsabsorptionsabschnitt 35a absorbiert bzw. aufgenommen werden. Darüber hinaus kann, da der flexible Schlauch 63 des ersten Turboladers 7 kürzer sein kann, der Oberflächenbereich, welcher der hohen Temperatur ausgesetzt ist, minimiert werden. Demgemäß kann die Vibrationsbewegung zwischen dem ersten Turbolader 7 und dem Motor 1 absorbiert werden, wobei die Wärmebeschädigung des flexiblen Schlauchs 63 verhindert wird, so dass der Positionsfehler zwischen dem ersten und zweiten Turbolader 7, 8 ordnungsgemäß absorbiert werden kann.
Die Turbinenwelle 7c des ersten Turboladers 7 und die Turbinenwelle 8c des zweiten Turboladers 8 sind insbesondere im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet, die Abgasreinigungsvorrichtung 12 ist an der lateralen (rechten) Seite in der axialen Richtung der Turbinenwellen 7c, 8c angeordnet, der erste und zweite Rückführdurchtritt 25, 35 sind an der im Wesentlichen gegenüberliegenden lateralen (linken) Seite in der axialen Richtung der Turbinenwellen 7c, 8c relativ zu der Abgasreinigungsvorrichtung 12 angeordnet, und der erste Rückführdurchtritt 25 ist an der (linken) Seite in der axialen Richtung der Turbinenwellen 7c, 8c relativ zu dem zweiten Rückführdurchtritt 35 angeordnet. Dadurch kann, da der (insbesondere aus einem Metall hergestellte) zweite Rückführdurchtritt 35 insbesondere zwischen der Abgasreinigungsvorrichtung 12 und dem flexiblen Schlauch 63 vorgesehen ist und der Abstand zwischen der Abgasreinigungsvorrichtung 12 und dem flexiblen Schlauch 63 größer sein kann, die Wärmebeschädigung des flexiblen Schlauchs 63 durch die Abgasreinigungsvorrichtung 12 beschränkt werden, so dass die geeignete bzw. entsprechende Ölrückführung des ersten und zweiten Turboladers 7, 8 sichergestellt werden kann.
Selbst wenn das DPF, welches dazu tendiert, stark Wärme zu erzeugen, als die Abgasreinigungsvorrichtung 12 vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt ist, kann die Wärmebeschädigung des flexiblen Schlauchs 63 beschränkt werden, so dass die geeignete Ölrückfuhr des ersten und zweiten Turboladers 7, 8 sichergestellt werden kann. Da der erste Turbolader 7 insbesondere derjenige ist, welcher bei der niedrigen Motordrehzahl arbeitet, und der zweite Turbolader 8 insbesondere derjenige ist, welcher bei der mittleren und hohen Motordrehzahl arbeitet, kann die Vibrationsbewegung des zweiten Turboladers 8, welcher die höhere Turbinendrehzahl bzw. -geschwindigkeit aufweist, durch den langen, aus einem Metall hergestellten, zweiten Rückführdurchtritt 35 des zweiten Turboladers 8 absorbiert bzw. aufgenommen werden, welcher mit dem (insbesondere balgförmigen) Vibrationsabsorptionsabschnitt 35a ausgerüstet ist, so dass die Zuverlässigkeit des zweiten Rückführdurchtritts 35 sichergestellt werden kann.
Das Schmieröl, welches von dem Motor 1 zugeführt wird, ist bzw. wird insbesondere zu der Ölverteileinrichtung 60 von dem Ölkanal 3c des Zylinderkopfs 3, und dann zu dem ersten und zweiten zentralen Gehäuse 23, 33 zugeführt. Dadurch können, da die Anzahl des Ölentnahmeabschnitts 3d als der motorseitige Verbindungsabschnitt geringer sein kann als jene des ersten und zweiten Zufuhrdurchtritts 24, 34, der erste und zweite Zufuhrdurchtritt 24, 34 mit der rückwärtigen Seitenwand des Zylinderkopfs 3 kompakt unter Verwendung eines geringeren Layoutraums verbunden werden, so dass die Layoutflexibilität um den Motor 1 erhöht werden kann.
Als nächstes werden Modifikationen der oben beschriebenen Ausführungsform beschrieben werden.
Während das Beispiel des lateral angeordneten Dieselmotors in der oben beschriebenen Ausführungsform beschrieben ist, ist die vorliegende Erfindung auf jegliche Art eines Motors oder jegliche Anordnungsart eines Motors, beispielsweise eines Kolbenmotors anwendbar, welcher in Längsrichtung angeordnet ist.
Weiters ist, während die oben beschriebene Ausführungsform das Turboladersystem beschreibt, welches den unteren ersten Turbolader geringen Volumens und den oberen zweiten Turbolader großen Volumens umfasst, welche vertikal angeordnet sind, die vorliegende Erfindung auch auf ein Turboladersystem anwendbar, in welchem der erste Turbolader geringen Volumens nach oben angeordnet ist und der zweite Turbolader großen Volumens nach unten angeordnet ist.
Darüber hinaus kann, während die oben beschriebene Ausführungsform das Beispiel beschreibt, in welchem die Strahlung der Wärmeenergie mit dem verkürzten Durchtritt zwischen den Turbinen beschränkt werden kann, die Zuverlässigkeit des ersten und zweiten Rückführdurchtritts insbesondere durch ein Verwenden von jeglichen anderen Temperaturerhöhungstechnologien mit einem Ventilantriebssystem verbessert werden, wie beispielsweise der Auslass- bzw. Abgasventil-Anheberegelung bzw. -steuerung während des Anhebens des Einlassventils, d. h. einer sogenannten Dual-Valve- bzw. Doppelventil-Öffnungsregelung bzw. -steuerung.
Demgemäß ist bzw. wird ein erster Turbolader 7 zur Verfügung gestellt, welcher ein erstes zentrales Gehäuse 23 und einen ersten Rückführdurchtritt 25 umfasst. Ein zweiter Turbolader 8 umfasst ein zweites zentrales Gehäuse 33 und einen zweiten Rückführdurchtritt 35. Der erste Rückführdurchtritt 25 schließt an den zweiten Rückführdurchtritt 35 an einer Verbindung 62 an. Die Länge des zweiten Rückführdurchtritts 35 von dem zweiten zentralen Gehäuse 33 zu der Verbindung 62 ist länger als diejenige des ersten Rückführdurchtritts 25 von dem ersten zentralen Gehäuse 23 zu der Verbindung 62. Ein balgförmiger Vibrationsabsorptionsabschnitt 35a ist an dem zweiten Rückführdurchtritt 35 vorgesehen. Der erste Rückführdurchtritt 25 umfasst einen ersten stromaufwärtigen Rückführdurchtritt 25a und einen ersten stromabwärtigen Rückführdurchtritt 25b, und der erste stromaufwärtige und stromabwärtige Rückführdurchtritt 25a, 25b sind miteinander über den flexiblen Schlauch 63 verbunden.
Wie oben beschrieben, sollte die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt werden, und jegliche andere Modifikationen und Verbesserungen können innerhalb des Rahmens eines Geistes der vorliegenden Erfindung angewandt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 6782849 [0003, 0007]
JP 2006-70878 [0004, 0007]
JP 2007-309124 [0006, 0007]

Claims

Schmiervorrichtung für einen Turbolader eines Motors (1) für ein Fahrzeug, in welchem ein erster Turbolader (7) und ein zweiter Turbolader (8) an einer Seitenwand des Motors (1) vorgesehen sind, wobei: der erste Turbolader (7) einen Wellenlagerabschnitt (23), zu welchem Schmieröl von dem Motor (1) zugeführt wird, und einen Rückführdurchtritt (25) umfasst, durch welchen das Schmieröl von dem Wellenlagerabschnitt (23) zu einem Rückführabschnitt des Motors (1) rückgeführt wird; der zweite Turbolader (8) einen Wellenlagerabschnitt (33), zu welchem Schmieröl von dem Motor (1) zugeführt wird, und einen Rückführdurchtritt (35) umfasst, durch welchen das Schmieröl von dem Wellenlagerabschnitt (33) zu dem Rückführabschnitt des Motors (1) rückgeführt wird; der Rückführdurchtritt (25) des ersten Turboladers (7) sich mit dem Rückführdurchtritt (35) des zweiten Turboladers (8) an einer Verbindung (62) verbindet; die Länge des Rückführdurchtritts (35) des zweiten Turboladers (8) von dem Wellenlagerabschnitt (33) zu der Verbindung (62) länger als jene des Rückführdurchtritts (25) des ersten Turboladers (7) von dem Wellenlagerabschnitt (23) zu der Verbindung (62) ist; ein Vibrationsabsorptionsabschnitt (35a) an dem Rückführdurchtritt (35) des zweiten Turboladers (8) vorgesehen ist; und der Rückführdurchtritt (25) des ersten Turboladers (7) einen stromaufwärtigen Rückführdurchtritt (25a) und einen stromabwärtigen Rückführdurchtritt (25b) umfasst, und der stromaufwärtige und stromabwärtige Rückführdurchtritt (25a, 25b) miteinander über wenigstens einen flexiblen Schlauch (63) verbunden sind.
Schmiervorrichtung für einen Turbolader eines Motors (1) für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der zweite Turbolader (8) im Wesentlichen oberhalb des Niveaus des ersten Turboladers (7) angeordnet ist.
Schmiervorrichtung für einen Turbolader eines Motors (1) für ein Fahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Rückführdurchtritt (25) des ersten Turboladers (7) und/oder der Rückführdurchtritt (35) des zweiten Turboladers (8) aus einem Metall hergestellt ist bzw. sind.
Schmiervorrichtung für einen Turbolader eines Motors (1) für ein Fahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Vibrationsabsorptionsabschnitt (35a) balgförmig ist.
Schmiervorrichtung für einen Turbolader eines Motors (1) für ein Fahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Turbinenwelle (7c) des ersten Turboladers (7) und eine Turbinenwelle (8c) des zweiten Turboladers (8) im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.
Schmiervorrichtung für einen Turbolader eines Motors für ein Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei eine Abgasreinigungsvorrichtung (12) an der Seite eines Endes der Turbinenwelle (7c; 8c) angeordnet ist, beide der Rückführdurchtritte (25, 35) des ersten und zweiten Turboladers (7, 8) an der Seite des anderen Endes der Turbinenwelle (7c; 8c) relativ zu der Abgasreinigungsvorrichtung (12) in einer axialen Richtung der Turbinenwelle (7c; 8c) angeordnet sind, und/oder wobei der Rückführdurchtritt (25) des ersten Turboladers (7) auf der Seite des anderen Endes der Turbinenwelle (7c; 8c) relativ zu dem Rückführdurchtritt (35) des zweiten Turboladers (8) in der axialen Richtung der Turbinenwelle (7c; 8c) angeordnet ist.
Schmiervorrichtung für einen Turbolader eines Motors für ein Fahrzeug nach Anspruch 6, wobei die Abgasreinigungsvorrichtung (12) ein Diesel-Partikel-Filter umfasst.
Schmiervorrichtung für einen Turbolader eines Motors (1) für ein Fahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste Turbolader (7) ein Turbolader ist, um bei einer niedrigen Motordrehzahl (M1) zu arbeiten, und der zweite Turbolader (8) ein Turbolader ist, welcher bei einer mittleren, mittelhohen und/oder hohen Motordrehzahl (M2–4) arbeitet.
Schmiervorrichtung für einen Turbolader eines Motors (1) für ein Fahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Schmieröl, welches von dem Motor (1) zugeführt wird, von einem Ölkanal (3c) eines Zylinderkopfs (3) zu einer Ölverteileinrichtung (60) und dann zu den die Wellenlagerabschnitten (23, 33) des ersten und zweiten Turboladers (7, 8) zugeführt ist bzw. wird.
Motor (1) für ein Fahrzeug, umfassend einen Turbolader, in welchem ein erster Turbolader (7) und ein zweiter Turbolader (8) an einer Seitenwand des Motors (1) vorgesehen sind, und die Schmiervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche.