DE102014215836A1 - Internal combustion engine with double-flow radial turbine of an exhaust gas turbocharger and grouped cylinders and method for operating such an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Brennkraftmaschine mit min. einem Zylinderkopf mit min. zwei Zylindern, bei der – jeder Zylinder min. eine Auslassöffnung mit anschließender Abgasleitung aufweist, – min. zwei Zylinder in der Art konfiguriert sind, dass sie zwei Gruppen mit jeweils min. einem Zylinder bilden, – die Abgasleitungen der Zylinder jeder Zylindergruppe jeweils zu einer Gesamtabgasleitung zusammenführen, – die beiden Gesamtabgasleitungen mit einer zweiflutigen Radialturbine (1) eines Abgasturboladers, in der Art verbunden sind, dass jeweils eine Gesamtabgasleitung mit einer der zwei Fluten (5, 6) der Radialturbine (1) verbunden ist, wobei die zwei Fluten (5, 6) – in Fortsetzung der Gesamtabgasleitungen – bis hin zu dem mindestens einen Laufrad (3) mittels Gehäusewandung (2a) voneinander getrennt sind und damit auch die Abgasabführsysteme der Zylindergruppen, und – die zweiflutige Radialturbine (1) eine Zwillingsstromturbine (11) ist, wobei – jeder Laufradabschnitt (7) des Laufrades (3) mit einer Trennwand (10) versehen ist, die den jeweiligen Laufradabschnitt (7) in zwei Laufschaufelkanäle (8, 9), nämlich einen benach-bart zur drehbaren Welle (4) angeordneten Laufschaufelkanal (8) und einen radial weiter von der Drehachse (4) beabstandeten Laufschaufelkanal (9), aufteilt, wobei jede Trennwand (10) bei rotierendem Laufrad (3) zumindest zeitweise und zumindest abschnittsweise die Fortsetzung der die beiden Fluten (5, 6) voneinander trennenden Gehäusewandung (2a) bildet und die zwei Laufschaufelkanäle (8, 9) in dieser Weise die Fortsetzungen der zwei Fluten (5, 6) bilden, – min. ein segmentiertes Abgasnachbehandlungssystem vorgesehen ist, das zwei kanalförmige voneinander getrennte Segmente aufweist, wobei die benachbart zur drehbaren Welle (4) angeordneten Laufschaufelkanäle (8) mit einem ersten Segment und die radial weiter von der Drehachse (4) beabstandeten Laufschaufelkanäle (9) mit einem zweiten Segment verbunden sind.Internal combustion engine with min. a cylinder head with min. two cylinders, in which - each cylinder min. has an outlet opening with adjoining exhaust pipe, - min. two cylinders are configured in the way that they have two groups each with min. form a cylinder, - merge the exhaust gas lines of the cylinders of each cylinder group to form an overall exhaust gas line, - the two total exhaust gas lines are connected to a double-flow radial turbine (1) of an exhaust gas turbocharger, in such a way that in each case an overall exhaust gas line with one of the two flows (5, 6 ) of the radial turbine (1) is connected, wherein the two floods (5, 6) - in continuation of the total exhaust gas lines - up to the at least one impeller (3) by means of housing wall (2a) are separated from each other and thus also the Abgasabführsysteme the cylinder groups, and - the double-flow radial turbine (1) is a twin-flow turbine (11), wherein - each impeller section (7) of the impeller (3) is provided with a partition wall (10) separating the respective impeller section (7) into two blade channels (8, 9 ), namely, a blade channel (8) arranged adjacent to the rotatable shaft (4) and an L further spaced radially from the rotation axis (4) Aufschaufelkanal (9), divides, wherein each partition wall (10) with rotating impeller (3) at least temporarily and at least partially the continuation of the two floods (5, 6) from each other separating housing wall (2 a) and the two blade channels (8, 9 ) form in this way the continuations of the two floods (5, 6), - min. a segmented exhaust aftertreatment system is provided which has two channel-shaped separate segments, wherein the adjacent to the rotatable shaft (4) arranged blade channels (8) with a first segment and the radially further from the rotation axis (4) spaced blade channels (9) with a second Segment are connected.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit mindestens einem Zylinderkopf mit mindestens zwei Zylindern, bei der

  • – jeder Zylinder mindestens eine Auslassöffnung zum Abführen der Abgase aus dem Zylinder via Abgasabführsystem aufweist und sich an jede Auslassöffnung eine Abgasleitung anschließt,
  • – mindestens zwei Zylinder in der Art konfiguriert sind, dass sie zwei Gruppen mit jeweils mindestens einem Zylinder bilden,
  • – die Abgasleitungen der Zylinder jeder Zylindergruppe unter Ausbildung eines Abgaskrümmers jeweils zu einer Gesamtabgasleitung zusammenführen,
  • – die beiden Gesamtabgasleitungen mit einer zweiflutigen Radialturbine eines Abgasturboladers, die mindestens ein in einem Turbinengehäuse auf einer drehbaren Welle gelagertes und mit Laufschaufeln ausgestattetes Laufrad umfasst, in der Art verbunden sind, dass jeweils eine Gesamtabgasleitung mit einer der zwei Fluten der Radialturbine verbunden ist, wobei die zwei Fluten – in Fortsetzung der Gesamtabgasleitungen – bis hin zu dem mindestens einen Laufrad mittels Gehäusewandung voneinander getrennt sind und damit auch die Abgasabführsysteme der Zylindergruppen, und
  • – die zweiflutige Radialturbine eine Zwillingsstromturbine ist.
The invention relates to an internal combustion engine having at least one cylinder head with at least two cylinders, in which
  • Each cylinder has at least one outlet opening for discharging the exhaust gases out of the cylinder via the exhaust gas removal system and an exhaust gas line adjoins each outlet opening,
  • At least two cylinders are configured in such a way that they form two groups each having at least one cylinder,
  • - Combine the exhaust gas lines of the cylinders of each cylinder group to form an exhaust gas manifold, respectively to form an exhaust gas line,
  • - The two total exhaust gas lines with a double-flow radial turbine of an exhaust gas turbocharger comprising at least one mounted in a turbine housing on a rotatable shaft and equipped with blades impeller are connected in such a way that each an exhaust line is connected to one of the two floods of the radial turbine, said the two floods - in continuation of the total exhaust gas lines - up to the at least one impeller by means of housing wall are separated from each other and thus also the Abgasabführsysteme the cylinder groups, and
  • - The twin-flow radial turbine is a twin-flow turbine.

Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine.Furthermore, the invention relates to a method for operating such an internal combustion engine.

Eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art wird als Kraftfahrzeugantrieb eingesetzt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst der Begriff Brennkraftmaschine Ottomotoren, Dieselmotoren, aber auch Hybrid-Brennkraftmaschinen, die ein Hybrid-Brennverfahren nutzen, und Hybrid-Antriebe, die neben der Brennkraftmaschine eine mit der Brennkraftmaschine antriebsverbindbare Elektromaschine umfassen, welche Leistung von der Brennkraftmaschine aufnimmt oder als zuschaltbarer Hilfsantrieb zusätzlich Leistung abgibt.An internal combustion engine of the type mentioned is used as a motor vehicle drive. In the context of the present invention, the term internal combustion engine comprises gasoline engines, diesel engines, but also hybrid internal combustion engines, which use a hybrid combustion process, and hybrid drives, which in addition to the internal combustion engine comprise an electric motor which can be electrically connected to the internal combustion engine, which receives power from the internal combustion engine or as switchable auxiliary drive additionally delivers power.

Brennkraftmaschinen verfügen über einen Zylinderblock und einen Zylinderkopf, die zur Ausbildung der Zylinder miteinander verbunden werden. Der Zylinderkopf dient üblicherweise zur Aufnahme des Ventiltriebs. Um den Ladungswechsel zu steuern, benötigt eine Brennkraftmaschine Steuerorgane – in der Regel in Gestalt von Ventilen – und Betätigungseinrichtungen zur Betätigung dieser Steuerorgane. Der für die Bewegung der Ventile erforderliche Ventilbetätigungsmechanismus einschließlich der Ventile selbst wird als Ventiltrieb bezeichnet. Im Rahmen des Ladungswechsels erfolgt das Ausschieben der Verbrennungsgase über die Auslassöffnungen der mindestens zwei Zylinder und das Füllen der Brennräume, d. h. das Ansaugen des Frischgemisches bzw. der Ladeluft über die Einlassöffnungen.Internal combustion engines have a cylinder block and a cylinder head, which are connected to form the cylinder. The cylinder head is usually used to hold the valve train. In order to control the charge cycle, an internal combustion engine requires controls - usually in the form of valves - and actuators to operate these controls. The required for the movement of the valves valve actuating mechanism including the valves themselves is referred to as a valve train. As part of the charge exchange, the exhaust of the combustion gases via the outlet openings of the at least two cylinders and the filling of the combustion chambers, d. H. the intake of the fresh mixture or the charge air via the inlet openings.

Die Abgasleitungen, die sich an die Auslassöffnungen anschließen, sind nach dem Stand der Technik zumindest teilweise im Zylinderkopf integriert und werden zu einer gemeinsamen Gesamtabgasleitung oder aber gruppenweise zu zwei oder mehreren Gesamtabgasleitungen zusammengeführt. Das Zusammenführen von Abgasleitungen zu einer Gesamtabgasleitung wird im Allgemeinen und im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Abgaskrümmer bezeichnet.The exhaust pipes, which connect to the outlet openings, are at least partially integrated in the cylinder head according to the prior art and are combined to form a common overall exhaust gas line or in groups to two or more total exhaust gas lines. Merging exhaust pipes to an overall exhaust line is referred to generally and in the context of the present invention as an exhaust manifold.

Auf welche Weise die Abgasleitungen der Zylinder im Einzelfall zusammengeführt werden, d. h. die konkrete Ausgestaltung des Abgasabführsystems, hängt im Wesentlichen davon ab, welcher Betriebsbereich der Brennkraftmaschine Priorität genießt, d. h. hinsichtlich welcher Betriebsbereiche das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine optimiert werden soll.In what way the exhaust pipes of the cylinders are merged in an individual case, d. H. The specific configuration of the exhaust-gas removal system essentially depends on which operating region of the internal combustion engine has priority, ie. H. with regard to which operating ranges the operating behavior of the internal combustion engine is to be optimized.

Bei aufgeladenen Brennkraftmaschinen, bei denen im Abgasabführsystem mindestens eine Turbine eines Abgasturboladers vorgesehen ist und die im unteren Drehzahl bzw. Lastbereich, d. h. bei kleineren Abgasmengen, ein zufriedenstellendes Betriebsverhalten aufweisen sollen, wird eine sogenannte Stoßaufladung angestrebt, d. h. bevorzugt.In supercharged internal combustion engines in which at least one turbine of an exhaust gas turbocharger is provided in the Abgasabführsystem and in the lower speed or load range, d. H. For smaller quantities of exhaust gas, to have a satisfactory performance, a so-called shock charging is sought, d. H. prefers.

Dabei sollen die – insbesondere während des Ladungswechsels – im Abgasabführsystem ablaufenden dynamischen Wellenvorgänge zum Zwecke der Aufladung und zur Verbesserung des Betriebsverhaltens der Brennkraftmaschine genutzt werden.The purpose is to use the dynamic wave processes which take place in the exhaust gas removal system, in particular during the charge exchange, for the purpose of charging and for improving the operating behavior of the internal combustion engine.

Die Evakuierung der Verbrennungsgase aus einem Zylinder der Brennkraftmaschine im Rahmen des Ladungswechsels beruht im Wesentlichen auf zwei unterschiedlichen Mechanismen. Wenn sich zu Beginn des Ladungswechsels das Auslassventil nahe des unteren Totpunktes öffnet, strömen die Verbrennungsgase aufgrund des gegen Ende der Verbrennung im Zylinder vorherrschenden hohen Druckniveaus und der damit verbundenen hohen Druckdifferenz zwischen Brennraum und Abgasleitung mit hoher Geschwindigkeit durch die Auslassöffnung in das Abgasabführsystem. Dieser druckgetriebene Strömungsvorgang wird durch eine hohe Druckspitze begleitet, die auch als Vorauslassstoß bezeichnet wird und sich entlang der Abgasleitung mit Schallgeschwindigkeit fortpflanzt, wobei sich der Druck mit zunehmender Wegstrecke infolge Reibung mehr oder weniger stark abbaut, d. h. verringert.The evacuation of the combustion gases from a cylinder of the internal combustion engine in the context of the charge exchange is based essentially on two different mechanisms. When, at the beginning of the charge cycle, the exhaust valve opens near bottom dead center, the combustion gases flow at high speed through the exhaust port into the exhaust system due to the high pressure level prevailing in the cylinder at the end of the combustion and the associated high pressure difference between the combustion chamber and the exhaust pipe. This pressure-driven flow process is accompanied by a high pressure peak, which is also referred to as Vorlassstoß and propagates along the exhaust pipe at the speed of sound, whereby the pressure degrades more or less with increasing distance due to friction, d. H. reduced.

Im weiteren Verlauf des Ladungswechsels gleichen sich die Drücke im Zylinder und in der Abgasleitung an, so dass die Verbrennungsgase primär nicht mehr druckgetrieben evakuiert, sondern infolge der Hubbewegung des Kolbens ausgeschoben werden.In the course of the charge cycle, the pressures in the cylinder and in the same Exhaust pipe, so that the combustion gases are primarily no longer evacuated pressure driven, but are ejected due to the lifting movement of the piston.

Bei niedrigen Drehzahlen kann der Vorauslassstoß in vorteilhafter Weise zur Stoßaufladung genutzt werden, wobei zeitlich kurze, hohe Druckimpulse bestmöglich zur Energienutzung in der Turbine genutzt werden. Auf diese Weise können mittels Abgasturboaufladung auch bei nur geringen Abgasmengen, insbesondere bei niedrigen Drehzahlen, hohe Ladedruckverhältnisse, d. h. hohe Ladedrücke auf der Einlassseite generiert werden.At low speeds, the pre-discharge pulse can advantageously be used for boost charging, wherein short time, high pressure pulses are used as best as possible for energy use in the turbine. In this way, by turbocharging even with only small amounts of exhaust gas, especially at low speeds, high boost pressure conditions, d. H. high boost pressures are generated on the inlet side.

Die Stoßaufladung erweist sich als besonders vorteilhaft bei der Beschleunigung des Turbinenlaufrades, d. h. bei der Erhöhung der Turbinendrehzahl, die im Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine bzw. bei geringer Last spürbar absinken kann und häufig bei erhöhter Lastanforderung mittels Abgasstrom möglichst verzögerungsfrei wieder angehoben werden soll. Die Trägheit des Laufrades und die Reibung in der Wellenlagerung verzögern in der Regel eine Beschleunigung des Laufrades auf höhere Drehzahlen und damit einen unmittelbaren Anstieg des Ladedrucks.The bumping proves to be particularly advantageous in the acceleration of the turbine wheel, d. H. when increasing the turbine speed, which can drop noticeably in idling mode of the engine or at low load and often with increased load request by means of exhaust gas flow should be raised as quickly as possible again. The inertia of the impeller and the friction in the shaft bearing delay usually an acceleration of the impeller to higher speeds and thus an immediate increase in boost pressure.

Um die im Abgasabführsystem ablaufenden dynamischen Wellenvorgänge, insbesondere die Vorauslassstöße, für die Stoßaufladung zur Verbesserung des Betriebsverhaltens der Brennkraftmaschine nutzen zu können, müssen die Druckspitzen bzw. Vorauslassstöße im Abgasabführsystem erhalten werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich die Druckimpulse in den Abgasleitungen verstärken, zumindest aber nicht gegenseitig abschwächen bzw. aufheben.To be able to use the running in the Abgasabführsystem dynamic wave processes, in particular the Vorlassstöße for the supercharging to improve the performance of the engine, the pressure peaks or Vorlassstöße must be obtained in Abgasabführsystem. It is particularly advantageous if the pressure pulses in the exhaust gas lines increase, but at least do not attenuate or cancel each other out.

Zielführend ist es daher, die Zylinder in der Weise zu gruppieren bzw. die Abgasleitungen in der Weise zusammen zu führen, dass die hohen Drücke, insbesondere die Vorauslassstöße der einzelnen Zylinder, im Abgasabführsystem erhalten werden und eine gegenseitige Beeinflussung weitestgehend vermieden werden kann.It is therefore desirable to group the cylinders in such a way or to guide the exhaust pipes in such a way that the high pressures, in particular the Vorlassstöße the individual cylinders are obtained in Abgasabführsystem and mutual interference can be largely avoided.

Eine Brennkraftmaschine, bei der die Zylinder gruppiert sind, ist auch Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Erfindungsgemäß sind mindestens zwei Zylinder in der Art konfiguriert, dass sie zwei Gruppen mit jeweils mindestens einem Zylinder bilden. Die Abgasleitungen der Zylinder jeder Zylindergruppe führen unter Ausbildung eines Abgaskrümmers jeweils zu einer Gesamtabgasleitung zusammen. Die Zylinder sind dabei in der Art gruppiert, dass sich die dynamischen Wellenvorgänge in den Abgasleitungen der Zylinder einer Gruppe möglichst wenig nachteilig beeinflussen.An internal combustion engine in which the cylinders are grouped is also an object of the present invention. According to the invention, at least two cylinders are configured in such a way that they form two groups, each with at least one cylinder. The exhaust gas lines of the cylinders of each cylinder group lead together to form an exhaust gas manifold, forming an exhaust gas manifold. The cylinders are grouped in such a way that influence the dynamic wave processes in the exhaust pipes of the cylinder of a group as little as possible adversely.

Bei einem Zylinderkopf mit vier in Reihe angeordneten Zylindern ist es diesbezüglich vorteilhaft, zwei Zylinder, die einen Zündabstand von 360° KW aufweisen, jeweils zu einer Zylindergruppe zusammen zu fassen. Wird beispielsweise die Zündung in den Zylindern gemäß der Zündfolge 1-2-4-3 bzw. gemäß der Zündfolge 1-3-4-2 initiiert, ist es vorteilhaft, die außenliegenden Zylinder zu einer ersten Gruppe und die innenliegenden Zylinder zu einer zweiten Gruppe zusammen zu fassen.In a cylinder head with four cylinders arranged in series, it is advantageous in this regard, two cylinders, which have a firing interval of 360 ° KW, each to form a cylinder group together. If, for example, the ignition in the cylinders is initiated according to the ignition sequence 1-2-4-3 or according to the ignition sequence 1-3-4-2, it is advantageous for the outer cylinders to form a first group and the inner cylinders for a second group to get together.

Im Zusammenhang mit der Gruppierung der Zylinder zwecks Realisierung einer Stoßaufladung müssen zwei weitere Aspekte berücksichtigt werden, die bezüglich der Trennung der Abgasabführsysteme der Zylindergruppen von hoher Relevanz sind. Zum einen werden die Abgaskrümmer zunehmend häufig in den Zylinderkopf integriert, um von einer im Zylinderkopf vorgesehenen Flüssigkeitskühlung zu partizipieren und die Krümmer nicht aus thermisch hoch belastbaren Werkstoffen fertigen zu müssen, die kostenintensiv sind. Zum anderen ist man grundsätzlich bemüht, die im Abgasabführsystem vorgesehene Turbine möglichst nahe am Auslass der Brennkraftmaschine, d. h. nahe an den Auslassöffnungen der Zylinder, anzuordnen. Dies hat gleich mehrere Gründe und Vorteile, insbesondere weil sich die Abgasleitungen zwischen den Zylindern und der Turbine verkürzen. Nicht nur der Weg der heißen Abgase zur Turbine verkürzt sich, sondern auch das Volumen sowohl der einzelnen Abgaskrümmer als auch des gesamten Abgasabführsystems stromaufwärts der Turbine nimmt ab. Die thermische Trägheit des Abgasabführsystems nimmt ebenfalls ab. Auf diese Weise kann die Abgasenthalpie der heißen Abgase, die maßgeblich vom Abgasdruck und der Abgastemperatur bestimmt wird, optimal genutzt und ein schnelles Ansprechverhalten der Turbine gewährleistet werden. Die Verkürzung der Leitungslängen und die damit einhergehende Verkleinerung des Abgasvolumens stromaufwärts des Laufrades verbessert das Ansprechverhalten der Turbine.In connection with the grouping of the cylinders to realize a bump charging, two further aspects must be considered, which are of high relevance with regard to the separation of the exhaust gas removal systems of the cylinder groups. On the one hand, the exhaust manifolds are increasingly being integrated into the cylinder head in order to participate in liquid cooling provided in the cylinder head and not have to manufacture the manifolds from thermally highly resilient materials which are cost-intensive. On the other hand, it is fundamentally endeavored to provide the turbine provided in the exhaust-gas removal system as close as possible to the outlet of the internal combustion engine, i. H. near the outlet openings of the cylinders. This has several reasons and advantages, especially because shorten the exhaust pipes between the cylinders and the turbine. Not only is the path of the hot exhaust gases to the turbine shortened, but also the volume of both the individual exhaust manifolds and the entire Abgasabführsystems upstream of the turbine decreases. The thermal inertia of the Abgasabführsystems also decreases. In this way, the exhaust enthalpy of the hot exhaust gases, which is largely determined by the exhaust pressure and the exhaust gas temperature, optimally utilized and a rapid response of the turbine can be ensured. The shortening of the line lengths and the concomitant reduction of the exhaust volume upstream of the impeller improves the response of the turbine.

Dass sich die Wegstrecken von den Auslassöffnungen der Zylinder bis hin zum Laufrad der Turbine gemäß dem vorstehend beschriebenen Konzept deutlich verkürzen, kann aber auch Nachteile haben. Durch die motornahe Anordnung der Turbine werden die Abgasabführsysteme der Zylindergruppen gegebenenfalls nicht ausreichend lange voneinander getrennt. Die Wegstrecke von den Auslassöffnungen der Zylinder bis hin zum Laufrad, über welche bei der eingangs beschriebenen Brennkraftmaschine eine Trennung der Abgasabführsysteme erfolgt, kann sich im Einzelfall als zu kurz erweisen.The fact that the distances from the exhaust ports of the cylinders to the impeller of the turbine according to the concept described above shorten significantly, but can also have disadvantages. Due to the arrangement of the turbine close to the engine, the exhaust gas removal systems of the cylinder groups may not be separated from one another for a sufficiently long time. The distance from the outlet openings of the cylinder to the impeller, via which a separation of the Abgasabführsysteme takes place in the internal combustion engine described above, may prove to be too short in individual cases.

Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitzustellen, die hinsichtlich der Trennung der Abgasabführsysteme und bezüglich ihres Aufladeverhaltens optimiert ist.Against this background, it is an object of the present invention to provide an internal combustion engine according to the preamble of claim 1, with respect to the separation of Abgasabführsysteme and is optimized in terms of their charging behavior.

Eine weitere Teilaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine aufzuzeigen.A further sub-task of the present invention is to show a method for operating such an internal combustion engine.

Gelöst wird die erste Teilaufgabe durch eine Brennkraftmaschine mit mindestens einem Zylinderkopf mit mindestens zwei Zylindern, bei der

  • – jeder Zylinder mindestens eine Auslassöffnung zum Abführen der Abgase aus dem Zylinder via Abgasabführsystem aufweist und sich an jede Auslassöffnung eine Abgasleitung anschließt,
  • – mindestens zwei Zylinder in der Art konfiguriert sind, dass sie zwei Gruppen mit jeweils mindestens einem Zylinder bilden,
  • – die Abgasleitungen der Zylinder jeder Zylindergruppe unter Ausbildung eines Abgaskrümmers jeweils zu einer Gesamtabgasleitung zusammenführen,
  • – die beiden Gesamtabgasleitungen mit einer zweiflutigen Radialturbine eines Abgasturboladers, die mindestens ein in einem Turbinengehäuse auf einer drehbaren Welle gelagertes und mit Laufschaufeln ausgestattetes Laufrad umfasst, in der Art verbunden sind, dass jeweils eine Gesamtabgasleitung mit einer der zwei Fluten der Radialturbine verbunden ist, wobei die zwei Fluten – in Fortsetzung der Gesamtabgasleitungen – bis hin zu dem mindestens einen Laufrad mittels Gehäusewandung voneinander getrennt sind und damit auch die Abgasabführsysteme der Zylindergruppen, und
  • – die zweiflutige Radialturbine eine Zwillingsstromturbine ist,
und die dadurch gekennzeichnet ist, dass
  • – jeder durch zwei benachbarte Laufschaufeln gebildete Laufradabschnitt des Laufrades mit einer Trennwand versehen ist, die den jeweiligen Laufradabschnitt in zwei Laufschaufelkanäle, nämlich einen benachbart zur drehbaren Welle angeordneten Laufschaufelkanal und einen radial weiter von der Drehachse beabstandeten Laufschaufelkanal, aufteilt, wobei jede Trennwand bei rotierendem Laufrad zumindest zeitweise und zumindest abschnittsweise die Fortsetzung der die beiden Fluten voneinander trennenden Gehäusewandung bildet und die zwei Laufschaufelkanäle in dieser Weise die Fortsetzungen der zwei Fluten bilden,
  • – die Abgasabführsysteme der Zylindergruppen auch stromabwärts des mindestens einen Laufrades zumindest abschnittsweise voneinander getrennt sind, und
  • – mindestens ein segmentiertes Abgasnachbehandlungssystem vorgesehen ist, das zwei kanalförmige voneinander getrennte Segmente aufweist, wobei die benachbart zur drehbaren Welle angeordneten Laufschaufelkanäle mit einem ersten Segment und die radial weiter von der Drehachse beabstandeten Laufschaufelkanäle mit einem zweiten Segment verbunden sind.
The first sub-task is solved by an internal combustion engine with at least one cylinder head with at least two cylinders, in which
  • Each cylinder has at least one outlet opening for discharging the exhaust gases out of the cylinder via the exhaust gas removal system and an exhaust gas line adjoins each outlet opening,
  • At least two cylinders are configured in such a way that they form two groups each having at least one cylinder,
  • - Combine the exhaust gas lines of the cylinders of each cylinder group to form an exhaust gas manifold, respectively to form an exhaust gas line,
  • - The two total exhaust gas lines with a double-flow radial turbine of an exhaust gas turbocharger comprising at least one mounted in a turbine housing on a rotatable shaft and equipped with blades impeller are connected in such a way that each an exhaust line is connected to one of the two floods of the radial turbine, said the two floods - in continuation of the total exhaust gas lines - up to the at least one impeller by means of housing wall are separated from each other and thus also the Abgasabführsysteme the cylinder groups, and
  • - the twin-flow radial turbine is a twin-flow turbine,
and which is characterized in that
  • Each impeller section of the impeller formed by two adjacent blades is provided with a dividing wall dividing the respective impeller section into two blade channels, namely a blade channel adjacent to the rotatable shaft and a blade channel spaced radially further from the axis of rotation, each partition being a rotating impeller at least temporarily and at least in sections, the continuation of the housing wall separating the two floods forms and the two blade channels form the continuations of the two floods in this way,
  • - The Abgasabführsysteme the cylinder groups and downstream of the at least one impeller are at least partially separated from each other, and
  • - At least one segmented exhaust aftertreatment system is provided which has two channel-shaped separate segments, wherein the adjacent to the rotatable shaft blade channels are connected to a first segment and the radially farther from the rotation axis spaced blade channels with a second segment.

Bei der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine werden die Abgasabführsysteme der Zylindergruppen nicht nur bis zum Eintritt in das Laufrad voneinander getrennt, sondern darüber hinaus auch noch beim Durchströmen des Laufrades bzw. der Laufschaufeln. Hierzu werden die von den Laufschaufeln gebildeten Laufradabschnitte jeweils mittels Trennwand in zwei Laufschaufelkanäle aufgeteilt, weshalb die Abgasabführsysteme der Zylindergruppen auch im Laufrad der Turbine beim Durchströmen des Laufrades nicht bzw. noch nicht miteinander kommunizieren können.In the internal combustion engine according to the invention, the Abgasabführsysteme the cylinder groups are not only separated from each other until they enter the impeller, but also also when flowing through the impeller or the blades. For this purpose, the impeller sections formed by the blades are each divided by means of a partition in two blade channels, which is why the Abgasabführsysteme the cylinder groups in the impeller of the turbine when flowing through the impeller or not yet can communicate with each other.

Die erfindungsgemäße Konstruktion des Laufrades, welche das Einbringen von Trennwänden in die Laufradabschnitte vorsieht, führt zu einer Verlängerung der Wegstrecken von den Auslassöffnungen der Zylinder bis hin zu der Verbindungsstelle der Abgasabführsysteme der Zylindergruppen zu einem gemeinsamen Abgassystem.The inventive construction of the impeller, which provides the introduction of partitions in the impeller sections, leads to an extension of the distances from the outlet openings of the cylinder up to the junction of Abgasabführsysteme the cylinder groups to a common exhaust system.

Dadurch wird die Erhaltung der Druckimpulse im Abgassystem zumindest bis zur Verbindungsstelle gewährleistet und somit die Stoßaufladung unterstützt. Die Nachteile, die sich aus einer motornahen Anordnung der Turbine und/oder einer Integration der Abgaskrümmer in den Zylinderkopf ergeben können, werden hierdurch in vorteilhafter Weise kompensiert.As a result, the conservation of pressure pulses in the exhaust system is guaranteed at least up to the junction and thus supports the bump charge. The disadvantages that may result from a close-coupled arrangement of the turbine and / or an integration of the exhaust manifold in the cylinder head, thereby compensated in an advantageous manner.

Da die Trennwände in Fortsetzung der Gehäusewandung an die Gehäusewandung anschließen, hat die erfindungsgemäße Konstruktion des Laufrades zudem den vorteilhaften Effekt, dass ein Rückströmen von aus einer Flut in das Laufrad eingeleitetem Abgas in die jeweils andere Flut verhindert wird.Since the partitions connect in continuation of the housing wall to the housing, the construction of the impeller according to the invention also has the advantageous effect that a backflow of discharged from a flood into the impeller exhaust gas is prevented in the other tide.

Erfindungsgemäß sind die Abgasabführsysteme der Zylindergruppen auch stromabwärts des mindestens einen Laufrades zumindest abschnittsweise voneinander getrennt. Dadurch wird die Wegstrecke von den Auslassöffnungen der Zylinder bis hin zu der Verbindungsstelle der Abgasabführsysteme der Zylindergruppen weiter verlängert.According to the invention the Abgasabführsysteme the cylinder groups are also downstream of the at least one impeller at least partially separated from each other. As a result, the distance from the outlet openings of the cylinders to the junction of the exhaust gas removal systems of the cylinder groups is further extended.

Erfindungsgemäß ist mindestens ein segmentiertes Abgasnachbehandlungssystem vorgesehen, das zwei kanalförmige voneinander getrennte Segmente aufweist, wobei die benachbart zur drehbaren Welle angeordneten Laufschaufelkanäle mit einem ersten Segment und die radial weiter von der Drehachse beabstandeten Laufschaufelkanäle mit einem zweiten Segment verbunden sind.According to the invention, at least one segmented exhaust aftertreatment system is provided which has two channel-shaped segments separated from each other, wherein the blade channels adjacent to the rotatable shaft are connected to a first segment and the blade channels spaced radially farther from the rotation axis are connected to a second segment.

Die – vorzugsweise gasdicht – voneinander getrennten kanalförmigen Segmente des Abgasnachbehandlungssystems gewährleisten, dass die Abgasströmungen der einzelnen Zylindergruppen der Brennkraftmaschine auch während der Abgasnachbehandlung voneinander getrennt sind. The - preferably gas-tight - separate channel-shaped segments of the exhaust aftertreatment ensure that the exhaust gas flows of the individual cylinder groups of the internal combustion engine are separated from each other during the exhaust aftertreatment.

Dabei werden die aus den Zylindern abgeführten Abgase via Krümmer, Laufrad bzw. Laufschaufelkanal sowie gegebenenfalls via Sammelleitung den einzelnen kanalförmigen Segmenten zugeführt, so dass die Abgasströmungen der Zylindergruppen stromaufwärts und während der Nachbehandlung voneinander getrennt sind. Die Druckimpulse bzw. der Vorauslassstoß eines Zylinders kann sich daher nicht ausgehend vom Abgasnachbehandlungssystem in Richtung eines anderen Zylinders fortpflanzen und den Ladungswechsel dieses Zylinders nachteilig beeinträchtigen bzw. die Druckimpulse im Abgasabführsystem der anderen Zylindergruppe abbauen bzw. abschwächen.In this case, the exhaust gases discharged from the cylinders are supplied via manifold, impeller or blade channel and optionally via manifold to the individual channel-shaped segments, so that the exhaust gas flows of the cylinder groups are separated from each other upstream and during the aftertreatment. Therefore, the pressure impulses or the preflash of a cylinder can not propagate from the exhaust aftertreatment system in the direction of another cylinder and adversely affect the charge cycle of this cylinder or reduce or mitigate the pressure pulses in the Abgasabführsystem the other group of cylinders.

Damit wird die erste der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst, nämlich eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitgestellt, die hinsichtlich der Trennung der Abgasabführsysteme und bezüglich ihres Aufladeverhaltens optimiert ist.Thus, the first object of the invention is solved, namely provided an internal combustion engine according to the preamble of claim 1, which is optimized in terms of separation of Abgasabführsysteme and with respect to their charging behavior.

Die bei der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine eingesetzte Turbine ist eine Radialturbine, d. h. die Anströmung der Laufschaufeln erfolgt im Wesentlichen radial. Im Wesentlichen radial bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass die Geschwindigkeitskomponente in radialer Richtung größer ist als die axiale Geschwindigkeitskomponente. Dabei wird das Abgas häufig mittels rundum verlaufenden Spiralgehäuses dem Laufrad radial zugeführt und auf das Laufrad gelenkt, wobei die Abströmung aus dem Laufrad häufig axial erfolgt.The turbine used in the internal combustion engine according to the invention is a radial turbine, d. H. the flow of the blades takes place substantially radially. In the context of the present invention, essentially radial means that the velocity component in the radial direction is greater than the axial velocity component. In this case, the exhaust gas is often fed by means of all-round spiral housing the impeller radially and directed to the impeller, the outflow from the impeller is often axial.

Bei dem erfindungsgemäßen Konzept kann von dem Laufrad einer einflutigen Turbine ausgegangen werden, in dessen Laufradabschnitte zusätzlich Trennwände eingebracht werden. Weitere konstruktive Änderungen sind grundsätzlich nicht erforderlich.In the inventive concept can be assumed that the impeller of a single-flow turbine, in the Laufradabschnitte additional partitions are introduced. Other design changes are basically not required.

Die zweiflutige Turbine ist erfindungsgemäß die Turbine eines Abgasturboladers. Ein Abgasturbolader umfasst eine im Abgasabführsystem angeordnete Turbine und einen im Ansaugsystem angeordneten Verdichter.The twin-flow turbine according to the invention is the turbine of an exhaust gas turbocharger. An exhaust-gas turbocharger comprises a turbine arranged in the exhaust-gas removal system and a compressor arranged in the intake system.

Der Vorteil eines Abgasturboladers beispielsweise im Vergleich zu einem mechanischen Lader besteht darin, dass keine mechanische Verbindung zur Leistungsübertragung zwischen Lader und Brennkraftmaschine erforderlich ist. Während ein mechanischer Lader die für seinen Antrieb benötigte Energie vollständig von der Brennkraftmaschine bezieht und somit die bereitgestellte Leistung mindert und auf diese Weise den Wirkungsgrad nachteilig beeinflusst, nutzt der Abgasturbolader die Abgasenergie der heißen Abgase.The advantage of an exhaust gas turbocharger, for example in comparison to a mechanical supercharger, is that no mechanical connection is required for transmitting power between the supercharger and the internal combustion engine. While a mechanical supercharger obtains the energy required for its drive completely from the internal combustion engine and thus reduces the power provided and thus adversely affects the efficiency, the exhaust gas turbocharger uses the exhaust gas energy of the hot exhaust gases.

Vorzugsweise ist eine Ladeluftkühlung vorgesehen, mit der die komprimierte Ladeluft vor Eintritt in die Zylinder gekühlt wird. Dadurch erhöht sich die Dichte der zugeführten Ladeluft weiter. Die Kühlung trägt auf diese Weise ebenfalls zu einer Verdichtung und besseren Füllung der Brennräume, d. h. zu einem verbesserten Füllungsgrad, bei. Es kann vorteilhaft sein, den Ladeluftkühler mit einer Bypassleitung auszustatten, um den Ladeluftkühler im Bedarfsfall, beispielsweise nach einem Kaltstart, umgehen zu können. Preferably, a charge air cooling is provided, with which the compressed charge air is cooled before entering the cylinder. As a result, the density of the charge air supplied continues to increase. The cooling also contributes in this way to a compression and better filling of the combustion chambers, d. H. to an improved degree of filling, at. It may be advantageous to equip the intercooler with a bypass line in order to bypass the intercooler when necessary, for example, after a cold start.

Die Aufladung ist ein geeignetes Mittel, bei unverändertem Hubraum die Leistung einer Brennkraftmaschine zu steigern, oder bei gleicher Leistung den Hubraum zu reduzieren. In jedem Fall führt die Aufladung zu einer Erhöhung der Bauraumleistung und einer günstigeren Leistungsmasse. Bei gleichen Fahrzeugrandbedingungen lässt sich so das Lastkollektiv zu höheren Lasten hin verschieben, bei denen der spezifische Kraftstoffverbrauch niedriger ist. The charge is a suitable means to increase the capacity of an internal combustion engine with unchanged displacement, or to reduce the displacement at the same power. In any case, the charging leads to an increase in space performance and a lower power mass. At the same vehicle boundary conditions, the load collective can thus be shifted to higher loads in which the specific fuel consumption is lower.

Die Drehmomentcharakteristik einer aufgeladenen Brennkraftmaschine kann dadurch verbessert werden, dass mehrere Lader, Abgasturbolader und/oder mechanische Lader, parallel und/oder in Reihe angeordnet im Abgasabführsystem vorgesehen werden.The torque characteristic of a supercharged internal combustion engine can be improved by providing a plurality of superchargers, exhaust-gas turbochargers and / or mechanical superchargers, arranged in parallel and / or in series in the exhaust-gas removal system.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine werden im Zusammenhang mit den Unteransprüchen erörtert.Further advantageous embodiments of the internal combustion engine according to the invention are discussed in connection with the subclaims.

Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen die zweiflutige Turbine eine Zwillingsstromturbine ist, bei der die beiden Fluten das mindestens eine Laufrad – nebeneinander angeordnet – zumindest entlang eines bogenförmigen Abschnitts spiralförmig auf gleichgroßen Radien umschließen.Advantageous in this context are embodiments of the internal combustion engine in which the twin-flow turbine is a twin-flow turbine, in which the two floods the at least one impeller - arranged side by side - at least along an arcuate section spirally enclose the same size radii.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen die zwei Laufschaufelkanäle jedes Laufradabschnitts radial unterschiedlich weit von der Drehachse des mindestens einen Laufrades beabstandet sind. Die beiden Laufradabschnitte umschließen bzw. umhüllen die Welle des Laufrades mantelartig auf unterschiedlich großen Durchmessern, d. h. unterschiedlich weit beabstandet von der Drehachse. Insofern werden ein innerer wellennaher Laufradabschnitt und ein äußerer Laufradabschnitt ausgebildet.Advantageous embodiments of the internal combustion engine, in which the two blade channels of each impeller section are spaced radially different from the axis of rotation of the at least one impeller. The two impeller sections enclose or envelop the shaft of the impeller like a coat on different diameters, d. H. spaced differently from the axis of rotation. In this respect, an inner shaft-near impeller section and an outer impeller section are formed.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen die Gehäusewandung eine unbewegliche und fest mit dem Turbinengehäuse verbundene Wand ist. Diese Ausführung der Gehäusewandung gewährleistet, dass die vom heißen Abgas in die Gehäusewandung eingebrachte Wärme in vorteilhafter Weise und ausreichendem Maße in das und via Gehäuse abgeführt wird.Embodiments of the internal combustion engine in which the Housing wall is an immovable and firmly connected to the turbine housing wall. This embodiment of the housing wall ensures that the heat introduced by the hot exhaust gas into the housing wall is dissipated in an advantageous manner and to a sufficient extent into and via the housing.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen jede Trennwand einteilig mit den beiden Laufschaufeln des dazugehörigen Laufradabschnittes ausgebildet ist, so dass das Laufrad ein monolithisches Bauteil darstellt.Advantageous embodiments of the internal combustion engine, in which each partition is formed integrally with the two blades of the associated impeller section, so that the impeller is a monolithic component.

Das Laufrad wird vorliegend aus einem Stück als monolithisches Bauteil gefertigt, so dass zwischen Trennwand und Laufschaufel eine unlösbare Verbindung durch Stoffschluss eingebracht wird. Dadurch wird die Anzahl der Bauteile reduziert, wodurch die Herstellungskosten und Montagekosten verringert werden. Des Weiteren weist das monolithische Laufrad ein geringeres Gewicht auf als ein modular aufgebautes Laufrad, da keine Befestigungsmittel zum Ausbilden einer Verbindung benötigt werden.The impeller is in this case made of one piece as a monolithic component, so that between the partition and the blade a permanent connection is introduced by material connection. This reduces the number of components, thereby reducing manufacturing costs and assembly costs. Furthermore, the monolithic impeller has a lower weight than a modular impeller because no fasteners are needed to form a connection.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen das mindestens eine Laufrad modular aufgebaut ist, wobei jede Trennwand mit den Laufschaufeln des dazugehörigen Laufradabschnittes verbunden ist bzw. wird.Advantageous embodiments of the internal combustion engine, in which the at least one impeller is modular, wherein each partition is connected to the blades of the associated Laufradabschnittes is or will.

Diese Ausgestaltung des Laufrades gestattet zum einen die Nachrüstung eines bereits vorhandenen Laufrades einer einflutigen Turbine, d. h. die Ausbildung eines erfindungsgemäßen Laufrades unter Verwendung eines bereits vorhandenen Laufrades. Zum anderen können die Laufschaufeln und die Trennwand aus unterschiedlichen Materialien ausgebildet werden. Ein modularer Aufbau ermöglicht zudem in einfacher Weise eine Variation der Laufradkonstruktion, beispielweise ein Laufrad für eine Turbine mit mehr als zwei Fluten. So kann das erfindungsgemäße Konzept beispielsweise auch Anwendung finden bei vierflutigen Turbinen, bei denen dann jeder durch zwei benachbarte Laufschaufeln gebildete Laufradabschnitt des Laufrades mit drei Trennwänden versehen wird, die den jeweiligen Laufradabschnitt in Fortsetzung der vier Fluten in vier Laufschaufelkanäle aufteilen. Das vorstehend Gesagte gilt grundsätzlich für mehrflutige Turbinen, d. h. für Turbinen mit n Fluten (n ≥ 2) und zwar auch bei einer monolithischen Bauweise des Laufrades. This embodiment of the impeller allows on the one hand the retrofitting of an existing impeller of a single-flow turbine, d. H. the formation of an impeller according to the invention using an existing impeller. On the other hand, the blades and the partition can be made of different materials. A modular design also allows a simple variation of the impeller design, for example, an impeller for a turbine with more than two floods. For example, the concept according to the invention can also be used in four-flow turbines in which each impeller section of the impeller formed by two adjacent rotor blades is provided with three dividing walls which divide the respective impeller section into four blade channels in continuation of the four floods. The above applies in principle for multi-flow turbines, d. H. for turbines with n floods (n ≥ 2), even with a monolithic design of the impeller.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen die benachbart zur drehbaren Welle angeordneten Laufschaufelkanäle in eine erste Sammelleitung münden und die radial weiter von der Drehachse beabstandeten Laufschaufelkanäle in eine zweite Sammelleitung münden.Embodiments of the internal combustion engine in which the blade channels arranged adjacent to the rotatable shaft open into a first manifold and the rotor blades which are spaced further radially away from the axis of rotation open into a second manifold are advantageous.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen mindestens ein Abgasnachbehandlungssystem im Abgasabführsystem vorgesehen ist; beispielsweise ein Oxidationskatalysator, ein Dreiwegekatalysator, ein Speicherkatalysator, ein selektiver Katalysator und/oder ein Partikelfilter.Embodiments of the internal combustion engine in which at least one exhaust aftertreatment system is provided in the exhaust gas removal system are advantageous; For example, an oxidation catalyst, a three-way catalyst, a storage catalyst, a selective catalyst and / or a particulate filter.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen die mindestens eine – zwei benachbarte Fluten trennende – Gehäusewandung laufradseitig ein freies zungenartiges Ende aufweist, welches so nahe wie möglich an das mindestens einen Laufrad heranreicht.Advantageously, embodiments of the internal combustion engine in which the at least one - two adjacent floods separating - housing wall impeller side has a free tongue-like end, which comes as close as possible to the at least one impeller.

Diese Ausführungsform zielt darauf ab, die Interaktion zwischen den Abgassystemen zu minimieren, d. h. den Trennungsgrad der Fluten bzw. der Abgasabführsysteme zu maximieren. Der Hintergrund dieser Maßnahme ist, dass ein mehr oder weniger großer Spalt zwischen Gehäusewandung und Laufrad verbleiben muss, damit das Laufrad ungehindert rotieren kann, ohne an der Gehäusewandung zu reiben. Vorliegend soll dieser Spalt so schmal wie möglich ausgeführt werden.This embodiment aims to minimize the interaction between the exhaust systems, i. H. to maximize the degree of separation of the floods or the Abgasabführsysteme. The background of this measure is that a more or less large gap between the housing wall and the impeller must remain, so that the impeller can rotate freely without rubbing against the housing wall. In the present case, this gap should be made as narrow as possible.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen die beiden Abgasabführsysteme der zwei Zylindergruppen durch Freigeben mindestens eines Überströmkanals miteinander verbindbar sind.Embodiments of the internal combustion engine in which the two exhaust gas removal systems of the two cylinder groups can be connected to each other by releasing at least one overflow channel are advantageous.

Die eingangs beschriebene Stoßaufladung hat nicht nur Vorteile. So verschlechtert sich in der Regel der Ladungswechsel infolge der Druckimpulse im Abgasabführsystem. Die Zylinder einer Gruppe können sich beim Ladungswechsel gegenseitig behindern, d. h. beeinträchtigen. Die Druckwellen, die von einem Zylinder ausgehen, laufen nicht nur durch die mindestens eine Abgasleitung dieses Zylinders, sondern vielmehr auch entlang der Abgasleitungen der anderen Zylinder dieser Gruppe und zwar gegebenenfalls bis zu der am Ende der jeweiligen Leitung vorgesehenen Auslassöffnung. Während des Ladungswechsels bereits in eine Abgasleitung ausgeschobenes bzw. abgeführtes Abgas kann somit erneut in den Zylinder gelangen und zwar infolge der Druckwelle, die von einem anderen Zylinder ausgeht. Als nachteilig erweist es sich insbesondere, wenn gegen Ende des Ladungswechsels an der Auslassöffnung eines Zylinders Überdruck herrscht bzw. sich die Druckwelle eines anderen Zylinders die Abgasleitung entlang in Richtung der Auslassöffnung ausbreitet, was der Evakuierung der Verbrennungsgase aus diesem Zylinder entgegenwirkt. Die Verbrennungsgase werden in dieser Phase des Ladungswechsels maßgeblich infolge der Hubbewegung des Kolbens ausgeschoben. Im Einzelfall kann sogar Abgas, das aus einem Zylinder stammt, in einen anderen Zylinder gelangen, bevor dessen Auslass schließt. Der verschlechterte Ladungswechsel führt insbesondere bei steigender Last und zunehmender Drehzahl zu Nachteilen. Das im Zylinder befindliche Abgas, d. h. der im Zylinder verbleibende Restgasanteil, hat maßgeblich Einfluss auf das Klopfverhalten einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine, wobei die Gefahr einer klopfenden Verbrennung mit zunehmendem Abgasanteil steigt.The shock charging described above not only has advantages. As a rule, the charge cycle deteriorates as a result of the pressure pulses in the exhaust gas removal system. The cylinders of a group can interfere with each other during the charge change, ie impair. The pressure waves emanating from a cylinder, not only run through the at least one exhaust pipe of this cylinder, but also along the exhaust pipes of the other cylinders of this group and optionally up to the provided at the end of each pipe outlet. Exhaust gas that has already been ejected or discharged into an exhaust gas line during the charge cycle can therefore again enter the cylinder as a result of the pressure wave that emanates from another cylinder. It proves to be disadvantageous, in particular, if overpressure prevails at the outlet opening of one cylinder towards the end of the charge change or if the pressure wave of another cylinder propagates along the exhaust pipe in the direction of the outlet opening, which counteracts the evacuation of the combustion gases from this cylinder. The combustion gases are significantly pushed out in this phase of the charge change as a result of the stroke of the piston. In some cases, even exhaust gas that originates from one cylinder can get into another cylinder before its outlet closes. Of the deteriorated charge cycle leads to disadvantages especially with increasing load and increasing speed. The exhaust gas in the cylinder, ie the residual gas content remaining in the cylinder, has a significant influence on the knocking behavior of a spark-ignited internal combustion engine, with the risk of knocking combustion increasing with increasing proportion of exhaust gas.

Des Weiteren ist zu berücksichtigen, dass eine Turbine am effektivsten betrieben wird, ohne stoßweise und ohne wechselnd teilbeaufschlagt zu werden. Um eine stromabwärts der Zylinder im Abgasabführsystem vorgesehene Turbine bei hohen Motordrehzahlen optimal betreiben zu können, sollte die Turbine mit einem zeitlich möglichst konstanten Abgasdruck beaufschlagt werden, weshalb ein sich wenig verändernder Druck stromaufwärts des Turbinenlaufrades bevorzugt wird, um eine sogenannte Stauaufladung zu realisieren.Furthermore, it has to be taken into account that a turbine is operated most effectively without being intermittently and without changing parts. In order to be able to optimally operate a turbine provided downstream of the cylinders in the exhaust-gas removal system at high engine speeds, the turbine should be subjected to an exhaust gas pressure which is as constant as possible in time, which is why a slightly changing pressure upstream of the turbine wheel is preferred in order to realize a so-called accumulation charge.

Durch ein entsprechend großes Abgasvolumen stromaufwärts des Turbinenlaufrades können die Druckpulsationen in den Abgasleitungen geglättet werden. Hinsichtlich einer Stauaufladung ist es folglich vorteilhaft, die Abgasleitungen sämtlicher Zylinder zusammen zu führen, um das Abgasvolumen des Abgasabführsystems stromaufwärts einer Turbine zu maximieren und die Druckschwankungen zu minimieren.By a correspondingly large volume of exhaust gas upstream of the turbine impeller, the pressure pulsations in the exhaust pipes can be smoothed. Thus, with respect to accumulation, it is advantageous to bring the exhaust lines of all cylinders together to maximize the exhaust volume of the exhaust system upstream of a turbine and to minimize pressure fluctuations.

Insofern ist es vorteilhaft, die Möglichkeit vorzusehen, die beiden Abgasabführsysteme der zwei Zylindergruppen durch Freigeben mindestens eines Überströmkanals miteinander verbinden zu können.In this respect, it is advantageous to provide the possibility of being able to connect the two exhaust gas removal systems of the two cylinder groups by releasing at least one overflow channel.

Dabei können mehrere Konzepte unterschieden werden, beispielsweise ein Konzept, bei dem sich die beiden Abgaskrümmer der zwei Zylindergruppen miteinander verbinden bzw. voneinander trennen lassen. Das Abgasabführsystem wird dann entsprechend der momentanen Zielsetzung konfiguriert, um die Brennkraftmaschine durch Trennen der Abgaskrümmer entsprechend einer Stoßaufladung oder durch Verbinden der Abgaskrümmer entsprechend einer Stauaufladung aufladen zu können. Nachteilig an dem vorstehend beschriebenen Konzept ist, dass durch die Verbindung der Krümmer eine Verbindung nahe der Auslassöffnungen der Zylinder realisiert wird, wodurch der oben beschriebenen Restgasproblematik bzw. der damit zusammenhängenden Klopfproblematik Vorschub geleistet wird.In this case, a plurality of concepts can be distinguished, for example, a concept in which the two exhaust manifolds of the two cylinder groups connect with each other or can be separated from each other. The exhaust gas discharge system is then configured in accordance with the current objective to be able to charge the engine by disconnecting the exhaust manifolds in accordance with a bumping charge or by connecting the exhaust manifolds according to a bum-up charge. A disadvantage of the above-described concept is that the connection of the manifold a connection is realized near the outlet openings of the cylinder, whereby the residual gas problem or the related Klopfproblematik described above is propelled.

Gemäß einem alternativen Konzept werden die Fluten der mehrflutigen Turbine im Turbinengehäuse miteinander verbunden bzw. voneinander getrennt. Die Fluten sind dann entweder voneinander getrennt oder miteinander verbunden, wobei die Brennkraftmaschine mittels Stoßaufladung oder mittels Stauaufladung betrieben und aufgeladen wird.According to an alternative concept, the floods of the multi-flow turbine in the turbine housing are connected to each other or separated from each other. The floods are then either separated from each other or connected to each other, wherein the internal combustion engine is operated and charged by means of shock charging or by means of static charge.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen die Abgasleitungen der Zylinder jeder Zylindergruppe innerhalb des Zylinderkopfes unter Ausbildung von zwei Abgaskrümmern jeweils zu einer Gesamtabgasleitung zusammen führen.Embodiments of the internal combustion engine in which the exhaust gas lines of the cylinders of each cylinder group within the cylinder head together to form two exhaust manifolds each lead to an overall exhaust gas line are advantageous.

Die im Abgasabführsystem vorgesehene zweiflutige Turbine kann dann sehr nah am Auslass der Brennkraftmaschine, d. h. nahe an den Auslassöffnungen der Zylinder, angeordnet werden. Dies hat die bereits erwähnten Vorteile. Die Abgasenthalpie kann optimal genutzt und ein schnelles Ansprechverhalten der Turbine gewährleistet werden.The dual-flow turbine provided in the exhaust-gas removal system can then be located very close to the outlet of the internal combustion engine, i. H. be arranged close to the outlet openings of the cylinder. This has the advantages already mentioned. The exhaust enthalpy can be optimally used and a fast response of the turbine can be ensured.

Die Integration der Abgaskrümmer in den Zylinderkopf führt des Weiteren zu einer kompakten Bauweise des Zylinderkopfes und damit der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine und gestattet ein dichtes Packaging der gesamten Antriebseinheit. Zudem kann auf diese Weise an einer gegebenenfalls im Zylinderkopf vorgesehenen Flüssigkeitskühlung partizipiert werden, so dass die Krümmer nicht aus thermisch hochbelastbarem und damit kostenintensiven Werkstoffen gefertigt werden müssen.The integration of the exhaust manifold in the cylinder head further leads to a compact design of the cylinder head and thus the internal combustion engine according to the invention and allows a dense packaging of the entire drive unit. In addition, in this way it is possible to participate in a liquid cooling system, which may be provided in the cylinder head, so that the manifolds do not have to be manufactured from thermally highly stressable and thus cost-intensive materials.

Die Verkürzung der Leitungslängen und die damit einhergehende Verkleinerung des Abgasvolumens stromaufwärts des Laufrades der Turbine unterstützt die Stoßaufladung im unteren Drehzahlbereich.The shortening of the line lengths and the concomitant reduction of the exhaust volume upstream of the impeller of the turbine supports the boost charge in the lower speed range.

Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine kann zusätzlich einen mechanischen Lader aufweisen.The internal combustion engine according to the invention may additionally have a mechanical supercharger.

Die zweite der Erfindung zugrunde liegende Teilaufgabe, nämlich ein Verfahren zum Betreiben einer aufgeladenen Brennkraftmaschine einer zuvor beschriebenen Art aufzuzeigen, wird gelöst durch ein Verfahren, bei dem die beiden Abgasabführsysteme der zwei Zylindergruppen miteinander verbunden werden, um von der Stoßaufladung zur Stauaufladung zu wechseln.The second sub-task on which the invention is based, namely to disclose a method for operating a supercharged internal combustion engine of the type described above, is achieved by a method in which the two exhaust-gas removal systems of the two cylinder groups are connected to one another to change from supercharging to accumulating charge.

Das im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine Gesagte gilt ebenfalls für das erfindungsgemäße Verfahren.The comments made in connection with the internal combustion engine according to the invention also apply to the inventive method.

Vorteilhaft sind Verfahrensvarianten, bei denen die beiden Abgasabführsysteme der zwei Zylindergruppen miteinander verbunden werden, wenn die Drehzahl eine erste vorgebbare Drehzahl übersteigt.Advantageous are process variants in which the two Abgasabführsysteme the two cylinder groups are connected together when the speed exceeds a first predetermined speed.

Vorteilhaft sind insbesondere Verfahrensvarianten, bei denen die beiden Abgasabführsysteme der zwei Zylindergruppen miteinander verbunden werden, wenn die Drehzahl die erste vorgebbare Drehzahl übersteigt und für eine vorgebbare Zeitspanne Δt1 größer ist als diese erste vorgebbare Drehzahl.Particularly advantageous are process variants in which the two Abgasabführsysteme the two cylinder groups are connected to each other when the speed exceeds the first predetermined speed and for a predetermined period .DELTA.t 1 is greater than this first predetermined speed.

Die Einführung einer zusätzlichen Bedingung für das Verbinden der beiden Abgasabführsysteme soll einen zu häufigen Moduswechsel zwischen Stoßaufladung und Stauaufladung verhindern, insbesondere einen Übergang zur Stauaufladung, wenn die Drehzahl nur kurzzeitig die erste vorgebbare Drehzahl übersteigt und dann wieder fällt bzw. um den ersten vorgegebenen Wert für die Drehzahl schwankt, ohne dass das Überschreiten einen Übergang zu Stauaufladung rechtfertigen würde.The introduction of an additional condition for the connection of the two Abgasabführsysteme to prevent too frequent mode change between supercharging and accumulation charging, in particular a transition to congestion charge when the speed only briefly exceeds the first predetermined speed and then falls again or by the first predetermined value for the speed fluctuates without the crossing justifying a transition to congestion charging.

Vorteilhaft sind Verfahrensvarianten, bei denen die beiden Abgasabführsysteme der zwei Zylindergruppen miteinander verbunden werden, wenn die Last eine vorgebbare Last unterschreitet.Advantageous are process variants in which the two Abgasabführsysteme the two cylinder groups are connected to each other when the load falls below a predetermined load.

Vorteilhaft sind Verfahrensvarianten, bei denen die beiden Abgasabführsysteme der zwei Zylindergruppen miteinander verbunden werden, wenn die Abgasmenge eine erste vorgebbare Abgasmenge übersteigt.Advantageous are process variants in which the two Abgasabführsysteme the two cylinder groups are connected to each other when the amount of exhaust gas exceeds a first predetermined amount of exhaust gas.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und gemäß 1 näher beschrieben. Hierbei zeigt:In the following the invention with reference to an embodiment and according to 1 described in more detail. Hereby shows:

1 fragmentarisch und teilweise geschnitten in einer schematischen perspektivischen Darstellung die zweiflutige Radialturbine einer ersten Ausführungsform der Brennkraftmaschine. 1 fragmentary and partially cut in a schematic perspective view of the double-flow radial turbine of a first embodiment of the internal combustion engine.

1 zeigt fragmentarisch und teilweise geschnitten in einer schematischen perspektivischen Darstellung die zweiflutige Radialturbine 1 einer ersten Ausführungsform der Brennkraftmaschine. 1 shows fragmentary and partially cut in a schematic perspective view of the double-flow radial turbine 1 a first embodiment of the internal combustion engine.

Die dargestellte zweiflutige Radialturbine 1 ist ein Beispiel für eine Zwillingsstromturbine 11, d. h. für eine Turbine 1 mit zwei Fluten 5, 6. Die Turbine 1 verfügt über ein Turbinengehäuse 2, in dem ein Laufrad 3 auf einer drehbaren Welle 4 gelagert ist.The illustrated twin-flow radial turbine 1 is an example of a twin-flow turbine 11 ie for a turbine 1 with two floods 5 . 6 , The turbine 1 has a turbine housing 2 in which an impeller 3 on a rotatable shaft 4 is stored.

Die Zwillingsstromturbine 11 ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Fluten 5, 6 nebeneinander angeordnet sind und das Laufrad 3 zumindest entlang eines bogenförmigen Abschnitts spiralförmig auf gleichgroßen Radien umschließen. Die beiden Fluten 5, 6 sind dabei radial gleichweit beabstandet zur Welle 4 der Turbine 1 im Gehäuse 2 angeordnet und werden bis hin zum Laufrad 3 mittels Gehäusewandung 2a voneinander getrennt. Die Gehäusewandung 2a weist laufradseitig ein freies zungenartiges Ende auf, welches so nahe wie möglich an das Laufrad 3 heranreicht.The twin power turbine 11 is characterized in that the two floods 5 . 6 are arranged side by side and the impeller 3 at least along an arcuate portion spirally enclose on equal radii. The two floods 5 . 6 are radially equidistant from the shaft 4 the turbine 1 in the case 2 arranged and are up to the impeller 3 by means of housing wall 2a separated from each other. The housing wall 2a has impeller side a free tongue-like end, which as close as possible to the impeller 3 zoom ranges.

Das Laufrad 3 verfügt über eine tellerförmige Rückseite 3b, welche das Ende der Welle 4 des Laufrades 3 mit ausbildet. Die Anströmung der Laufschaufeln 3a des Laufrades 3 erfolgt im Wesentlichen radial, d. h. von außen nach innen. Die Laufschaufeln 3a, die an die Rückseite 3b und die Welle 4 flügelartig anschließen, leiten das Abgas der Zylinder durch das Laufrad 3, wobei das Abgas eine Richtungsänderung erfährt und das Laufrad 3 axial verlässt, d. h. die Abströmung aus dem Laufrad 3 erfolgt axial.The impeller 3 has a plate-shaped back 3b , which is the end of the wave 4 of the impeller 3 with trains. The flow of the blades 3a of the impeller 3 takes place substantially radially, ie from outside to inside. The blades 3a attached to the back 3b and the wave 4 wing-like connect, direct the exhaust of the cylinder through the impeller 3 , wherein the exhaust gas undergoes a change in direction and the impeller 3 axially leaves, ie the outflow from the impeller 3 takes place axially.

Jeder durch zwei benachbarte Laufschaufeln 3a gebildete Laufradabschnitt 7 des Laufrades 3 ist mit einer Trennwand 10 versehen, die den jeweiligen Laufradabschnitt 7 in zwei Laufschaufelkanäle 8, 9 aufteilt. Die Trennwand 10 bildet bei rotierendem Laufrad 3 zumindest zeitweise und zumindest abschnittsweise die Fortsetzung der die beiden Fluten 5, 6 voneinander trennenden Gehäusewandung 2a. Auf diese Weise bilden die zwei Laufschaufelkanäle 8, 9 die Fortsetzungen der zwei Fluten 5, 6 und die Abgasströme 12, 13 der Zylindergruppen werden auch beim Durchströmen des Laufrades 3 voneinander getrennt.Each through two adjacent blades 3a formed impeller section 7 of the impeller 3 is with a partition 10 provided that the respective impeller section 7 in two blade channels 8th . 9 divides. The partition 10 forms with rotating impeller 3 at least temporarily and at least in sections, the continuation of the two floods 5 . 6 separating housing wall 2a , In this way, the two blade channels form 8th . 9 the sequels of the two floods 5 . 6 and the exhaust streams 12 . 13 The cylinder groups are also when flowing through the impeller 3 separated from each other.

Das Einbringen von Trennwänden 10 in die Laufradabschnitte 7 verlängert die Wegstrecken von den Auslassöffnungen der Zylinder bis hin zu der Verbindungsstelle der Abgasabführsysteme der Zylindergruppen.The introduction of partitions 10 in the impeller sections 7 extends the distances from the cylinder outlet ports to the junction of the cylinder group exhaust gas discharge systems.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
zweiflutige Radialturbine double-flow radial turbine
22
Turbinengehäuse turbine housing
2a2a
Gehäusewandung housing
33
Laufrad Wheel
3a3a
Laufschaufel blade
3b3b
Rückseite des Laufrades Rear of the wheel
44
Drehachse, Welle Rotation axis, shaft
55
erste Flut first tide
66
zweite Flut second tide
77
Laufradabschnitt impeller portion
88th
erster Laufschaufelkanal first blade channel
99
zweiter Laufschaufelkanal second blade channel
1010
Trennwand partition wall
1111
Zwillingsstromturbine Twin-flow turbine
1212
Abgasstrom der ersten Zylindergruppe Exhaust flow of the first cylinder group
1313
Abgasstrom der zweiten Zylindergruppe Exhaust flow of the second cylinder group

Claims (13)

Brennkraftmaschine mit mindestens einem Zylinderkopf mit mindestens zwei Zylindern, bei der – jeder Zylinder mindestens eine Auslassöffnung zum Abführen der Abgase aus dem Zylinder via Abgasabführsystem aufweist und sich an jede Auslassöffnung eine Abgasleitung anschließt, – mindestens zwei Zylinder in der Art konfiguriert sind, dass sie zwei Gruppen mit jeweils mindestens einem Zylinder bilden, – die Abgasleitungen der Zylinder jeder Zylindergruppe unter Ausbildung eines Abgaskrümmers jeweils zu einer Gesamtabgasleitung zusammenführen, – die beiden Gesamtabgasleitungen mit einer zweiflutigen Radialturbine (1) eines Abgasturboladers, die mindestens ein in einem Turbinengehäuse (2) auf einer drehbaren Welle (4) gelagertes und mit Laufschaufeln (3a) ausgestattetes Laufrad (3) umfasst, in der Art verbunden sind, dass jeweils eine Gesamtabgasleitung mit einer der zwei Fluten (5, 6) der Radialturbine (1) verbunden ist, wobei die zwei Fluten (5, 6) – in Fortsetzung der Gesamtabgasleitungen – bis hin zu dem mindestens einen Laufrad (3) mittels Gehäusewandung (2a) voneinander getrennt sind und damit auch die Abgasabführsysteme der Zylindergruppen, und – die zweiflutige Radialturbine (1) eine Zwillingsstromturbine (11) ist, dadurch gekennzeichnet, dass – jeder durch zwei benachbarte Laufschaufeln (3a) gebildete Laufradabschnitt (7) des Laufrades (3) mit einer Trennwand (10) versehen ist, die den jeweiligen Laufradabschnitt (7) in zwei Laufschaufelkanäle (8, 9), nämlich einen benachbart zur drehbaren Welle (4) angeordneten Laufschaufelkanal (8) und einen radial weiter von der Drehachse (4) beabstandeten Laufschaufelkanal (9), aufteilt, wobei jede Trennwand (10) bei rotierendem Laufrad (3) zumindest zeitweise und zumindest abschnittsweise die Fortsetzung der die beiden Fluten (5, 6) voneinander trennenden Gehäusewandung (2a) bildet und die zwei Laufschaufelkanäle (8, 9) in dieser Weise die Fortsetzungen der zwei Fluten (5, 6) bilden, – die Abgasabführsysteme der Zylindergruppen auch stromabwärts des mindestens einen Laufrades (3) zumindest abschnittsweise voneinander getrennt sind, und – mindestens ein segmentiertes Abgasnachbehandlungssystem vorgesehen ist, das zwei kanalförmige voneinander getrennte Segmente aufweist, wobei die benachbart zur drehbaren Welle (4) angeordneten Laufschaufelkanäle (8) mit einem ersten Segment und die radial weiter von der Drehachse (4) beabstandeten Laufschaufelkanäle (9) mit einem zweiten Segment verbunden sind.Internal combustion engine having at least one cylinder head with at least two cylinders, in which - each cylinder has at least one outlet opening for discharging the exhaust gases from the cylinder via Abgasabführsystem and connects to each outlet an exhaust pipe, - at least two cylinders are configured in the way that they two Form groups with at least one cylinder each, - combine the exhaust gas lines of the cylinders of each cylinder group, forming an exhaust manifold, to form an overall exhaust gas line, - the two total exhaust gas lines with a double-flow radial turbine ( 1 ) of an exhaust gas turbocharger, the at least one in a turbine housing ( 2 ) on a rotatable shaft ( 4 ) and with moving blades ( 3a ) equipped impeller ( 3 ), are connected in such a way that in each case a total exhaust gas line with one of the two floods ( 5 . 6 ) of the radial turbine ( 1 ), the two floods ( 5 . 6 ) - in continuation of the total exhaust gas lines - up to the at least one impeller ( 3 ) by means of housing wall ( 2a ) and thus also the Abgasabführsysteme the cylinder groups, and - the double-flow radial turbine ( 1 ) a twin-flow turbine ( 11 ), characterized in that - each by two adjacent blades ( 3a ) formed impeller section ( 7 ) of the impeller ( 3 ) with a partition wall ( 10 ) is provided, which the respective impeller section ( 7 ) into two blade channels ( 8th . 9 ), namely one adjacent to the rotatable shaft ( 4 ) arranged rotor channel ( 8th ) and one radially further from the axis of rotation ( 4 ) spaced blade channel ( 9 ), with each partition ( 10 ) with rotating impeller ( 3 ) at least temporarily and at least in sections, the continuation of the two floods ( 5 . 6 ) housing wall ( 2a ) and the two blade channels ( 8th . 9 ) in this way the continuations of the two floods ( 5 . 6 ), the exhaust gas removal systems of the cylinder groups also downstream of the at least one impeller ( 3 ) are at least partially separated from each other, and - at least one segmented exhaust aftertreatment system is provided which has two channel-shaped separate segments, wherein the adjacent to the rotatable shaft ( 4 ) arranged blade channels ( 8th ) with a first segment and the radially further from the axis of rotation ( 4 ) spaced blade channels ( 9 ) are connected to a second segment. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiflutige Radialturbine (1) eine Zwillingsstromturbine (11) ist, bei der die beiden Fluten (5, 6) das mindestens eine Laufrad (3) – nebeneinander angeordnet – zumindest entlang eines bogenförmigen Abschnitts spiralförmig auf gleichgroßen Radien umschließen.Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the twin-flow radial turbine ( 1 ) a twin-flow turbine ( 11 ), where the two floods ( 5 . 6 ) the at least one impeller ( 3 ) - arranged side by side - at least along an arcuate portion spirally enclose on equal radii. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Laufschaufelkanäle (8, 9) jedes Laufradabschnitts (7) radial unterschiedlich weit von der Drehachse (4) des mindestens einen Laufrades (3) beabstandet sind.Internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that the two blade channels ( 8th . 9 ) of each impeller section ( 7 ) radially differently different from the axis of rotation ( 4 ) of the at least one impeller ( 3 ) are spaced. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusewandung (2a) eine unbewegliche und fest mit dem Turbinengehäuse (2) verbundene Wand ist.Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the housing wall ( 2a ) an immovable and fixed to the turbine housing ( 2 ) connected wall. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Trennwand (10) einteilig mit den beiden Laufschaufeln (3a) des dazugehörigen Laufradabschnittes (7) ausgebildet ist, so dass das Laufrad (3) ein monolithisches Bauteil darstellt. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that each partition wall ( 10 ) in one piece with the two blades ( 3a ) of the associated impeller section ( 7 ) is formed so that the impeller ( 3 ) represents a monolithic component. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Laufrad (3) modular aufgebaut ist, wobei jede Trennwand mit den Laufschaufeln (3a) des dazugehörigen Laufradabschnittes (7) verbunden ist.Internal combustion engine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one impeller ( 3 ) is modular, each partition with the blades ( 3a ) of the associated impeller section ( 7 ) connected is. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbart zur drehbaren Welle (4) angeordneten Laufschaufelkanäle (8) in eine erste Sammelleitung münden und die radial weiter von der Drehachse (4) beabstandeten Laufschaufelkanäle (9) in eine zweite Sammelleitung münden.Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the adjacent to the rotatable shaft ( 4 ) arranged blade channels ( 8th ) lead into a first manifold and the radially further from the axis of rotation ( 4 ) spaced blade channels ( 9 ) lead to a second manifold. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine – zwei benachbarte Fluten (5, 6) trennende – Gehäusewandung (2a) laufradseitig ein freies zungenartiges Ende aufweist, welches so nahe wie möglich an das mindestens einen Laufrad (3) heranreicht. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one - two adjacent floods ( 5 . 6 ) separating housing wall ( 2a ) impeller-side has a free tongue-like end which as close as possible to the at least one impeller ( 3 ). Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abgasabführsysteme der zwei Zylindergruppen durch Freigeben mindestens eines Überströmkanals miteinander verbindbar sind.Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the two Abgasabführsysteme the two cylinder groups are connected to each other by releasing at least one overflow. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasleitungen der Zylinder jeder Zylindergruppe innerhalb des Zylinderkopfes unter Ausbildung von zwei Abgaskrümmern jeweils zu einer Gesamtabgasleitung zusammenführen.Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the exhaust gas lines of the cylinder merge each cylinder group within the cylinder head to form two exhaust manifolds in each case to form an overall exhaust gas line. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abgasabführsysteme der zwei Zylindergruppen miteinander verbunden werden, um von der Stoßaufladung zur Stauaufladung zu wechseln. Method for operating an internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the two exhaust gas removal systems of the two cylinder groups are connected to each other in order to change from the supercharging to the jam charging. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abgasabführsysteme der zwei Zylindergruppen miteinander verbunden werden, wenn die Drehzahl eine erste vorgebbare Drehzahl übersteigt.A method according to claim 11, characterized in that the two Abgasabführsysteme the two cylinder groups are connected together when the speed exceeds a first predetermined speed. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abgasabführsysteme der zwei Zylindergruppen miteinander verbunden werden, wenn die Last eine vorgebbare Last unterschreitet. A method according to claim 11 or 12, characterized in that the two Abgasabführsysteme the two cylinder groups are connected together when the load falls below a predetermined load.
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