DE102008020047A1

DE102008020047A1 - Abgasrückführeinrichtung für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102008020047A1
Application number: DE102008020047A
Authority: DE
Inventors: Bernd Homeyer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2008-04-22
Filing date: 2008-04-22
Publication date: 2009-10-29

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Abgasrückführeinrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Abgasrückführventil (10), einem Abgaskühler (12), einem Bypasskanal (14, 16) zum Überbrücken des Abgaskühlers (12) und einem Bypassventil (18). Hierbei weist die Abgasrückführeinrichtung ein Gehäuse (20) auf, in dem der Bypasskanal (14, 16) durch einen ersten Gasraum (14) und einen von dem ersten Gasraum (14) durch eine Trennwand (22) des Gehäuses (20) getrennten zweiten Gasraum (16) ausgebildet ist, wobei in der Trennwand (22) des Gehäuses (20) zwischen dem ersten und zweiten Gasraum (14, 16) ein die beiden Gasräume (14, 16) miteinander fluidleitend verbindender Kanal (24) ausgebildet und das Bypassventil (18) derart angeordnet und ausgebildet ist, dass das Bypassventil (18) den Kanal (24) in der Trennwand (22) des Gehäuses (20) zwischen dem ersten und zweiten Gasraum (14, 16) wahlweise öffnet oder schließt, wobei der erste Gasraum (14) mit einem Gaseinlass (26) für Abgas und der zweite Gasraum (16) mit einem Gasaustritt (28) für Abgas verbunden ist, wobei in dem Gehäuse (20) zwischen dem zweiten Gasraum (16) und dem Gasaustritt (28) das Abgasrückführventil (10) angeordnet ist und wobei der erste Gasraum (14) mit einem Einlass (30) des Abgaskühlers (12) fluidleitend verbunden ist und der zweite Gasraum (16) mit einem Auslass (32) des Abgaskühlers (12) fluidleitend verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Abgasrückführeinrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Abgasrückführventil, einem Abgaskühler, einem Bypasskanal zum Überbrücken des Abgaskühlers und einem Bypassventil, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der EP 1 164 280 A2 ist eine Luftansaugvorrichtung für eine Brennkraftmaschine bekannt, wobei ein Ansaugrohr eine Abgasrückführeinrichtung mit Abgasrückführleitungssystem, einem Abgasrückführventil und einem Abgaskühler aufweist. Hiermit ist Abgas zur Luftansaugleitung rückführbar, wobei die Abgasrückführeinrichtung ein Schaltventil aufweist, das zwischen zwei Abgasrückführleitungen schaltbar ist. Hierbei weist eine der beiden Abgasrückführleitungen den Abgaskühler auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abgasrückführeinrichtung der o. g. Art hinsichtlich Montage, Kosten und Bauraumbedarf zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Abgasrückführeinrichtung der o. g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
Dazu ist es bei einer Abgasrückführeinrichtung der o. g. Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Abgasrückführeinrichtung ein Gehäuse aufweist, in dem der Bypasskanal durch einen ersten Gasraum und einen von dem ersten Gasraum durch eine Trennwand des Gehäuses getrennten zweiten Gasraum ausgebildet ist, wobei in der Trennwand des Gehäuses zwischen dem ersten und zweiten Gasraum ein die beiden Gasräume miteinander fluidleitend verbindender Kanal ausgebildet und das Bypassventil derart angeordnet und ausgebildet ist, dass das Bypassventil den Kanal in der Trennwand des Gehäuses zwischen dem ersten und zweiten Gasraum wahlweise öffnet oder schließt, wobei der erste Gasraum mit einem Gaseinlass für Abgas und das zweite Gasraum mit einem Gasaustritt für Abgas verbunden ist, wobei in dem Gehäuse zwischen dem zweiten Gasraum und dem Gasaustritt das Abgasrückführventil angeordnet ist und wobei der erste Gasraum mit einem Einlass des Abgaskühlers fluidleitend verbunden ist und der zweite Gasraum mit einem Auslass des Abgaskühlers fluidleitend verbunden ist.
Dies hat den Vorteil, dass eine kompakten Bauweise, ein Wegfall von Schnittstellen und Verbindungselementen, wie beispielsweise Abgasrückführleitungen, sowie eine Kostenreduktion erzielt wird, da das Abgasrückführventil und das Bypassventil in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Bypassventil als Bypassklappe ausgebildet.
Zweckmäßigerweise ist der Kanal in der Trennwand des Gehäuses zwischen dem ersten und zweiten Gasraum als Öffnung ausgebildet.
Eine besonders kompakte und einfache Bauweise der Abgasrückführeinrichtung. erzielt man dadurch, dass das Gehäuse eine erste Flanschseite und der Abgaskühler eine auf die erste Flanschseite passende zweite Flanschseite aufweist, wobei der erste und zweite Gasraum jeweils zur ersten Flanschseite des Gehäuses hin und der Einlass und der Auslass des Abgaskühlers jeweils zur zweiten Flanschseite des Abgaskühlers hin derart offen sind, dass bei miteinander verbundener erster und zweiter Flanschseite der Einlass des Abgaskühlers auf den ersten Gasraum trifft sowie diesen abschließt und der Auslass des Abgaskühlers auf den zweiten Gasraum trifft sowie diesen abschließt.
Eine weitere Reduktion von Bauteilen und Montageschritten erzielt man dadurch, dass der Abgaskühler und das Gehäuse jeweils ein Leitungssystem für Kühlwasser aufweisen, welche über die erste und zweite Flanschseite miteinander verbunden sind. Hierbei ist beispielsweise das Leitungssystem für Kühlwasser des Abgaskühlers mit einem Kühlwassereintritt und das Leitungssystem für Kühlwasser des Gehäuses mit einem Kühlwasseraustritt fluidleitend verbunden.
Zweckmäßigerweise ist der Gaseinlass für Abgas mit einem Abgaskanal der Brennkraftmaschine und der Gasauslass für Abgas mit einem Frischluftkanal der Brennkraftmaschine verbunden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Unterdruckdose als Betätigungseinrichtung für den Bypassventil vorgesehen.
Beispielsweise ist ein elektrischer Antrieb als Betätigungseinrichtung für das Abgasrückführventil vorgesehen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gehäuse als Gussteil ausgebildet.
Eine besonders kostengünstige Herstellung und Montage erzielt man dadurch, dass das Gehäuse, der Gaseintritt für Abgas und der Gasaustritt für Abgas einstückig ausgebildet sind.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in
1 eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abgasrückführeinrichtung in perspektivischer Ansicht und
2 die Abgasrückführeinrichtung gemäß 1 in perspektivischer, aufgeschnittener Ansicht.
Die in 1 und 2 dargestellte, bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abgasrückführeinrichtung für eine nicht dargestellte Brennkraftmaschine umfasst ein Abgasrückführventil 10, einen Abgaskühler 12, einen Bypasskanal 14, 16 zum Überbrücken des Abgaskühlers 12 und ein Bypassventil 18.
Der Bypasskanal ist in einem Gehäuse 20 durch einen ersten Gasraum 14 und einen von dem ersten Gasraum durch eine Trennwand 22 des Gehäuses 20 getrennten zweiten Gasraum 16 ausgebildet. In der Trennwand des Gehäuses zwischen dem ersten und zweiten Gasraum 14, 16 ist ein die beiden Gasräume 14, 16 miteinander fluidleitend verbindender Kanal 24 in Form einer Öffnung ausgebildet. Das Bypassventil 18 in Form einer Bypassklappe ist derart angeordnet und ausgebildet, dass die Bypassklappe 18 den Kanal 24 in der Trennwand 22 des Gehäuses 20 zwischen dem ersten und zweiten Gasraum 14, 16 wahlweise öffnet oder schließt, Der erste Gasraum 14 ist mit einem am Gehäuse 20 angeordneten Gaseinlass 26 für Abgas und das zweite Gasraum 16 ist mit einem am Gehäuse 20 angeordneten Gasaustritt 28 für Abgas verbunden.
In dem Gehäuse 20 ist zwischen dem zweiten Gasraum 16 und dem Gasaustritt 28 das Abgasrückführventil 10 angeordnet. Der erste Gasraum 14 ist mit einem Einlass 30 des Abgaskühlers 12 fluidleitend verbunden und der zweite Gasraum 16 ist mit einem Auslass 32 des Abgaskühlers 12 fluidleitend verbunden.
Das Gehäuse 20 weist eine erste Flanschseite 34 und der Abgaskühler 12 weist eine auf die erste Flanschseite 34 passende zweite Flanschseite 36 auf. Der erste und zweite Gasraum sind jeweils zur ersten Flanschseite 34 des Gehäuses 20 hin und der Einlass 30 und der Auslass 32 des Abgaskühlers 12 sind jeweils zur zweiten Flanschseite 36 des Abgaskühlers 12 hin derart offen, dass bei miteinander verbundener erster und zweiter Flanschseite 34, 36 der Einlass 30 des Abgaskühlers 12 auf den ersten Gasraum 14 trifft und der Auslass 32 des Abgaskühlers 12 auf den zweiten Gasraum 16 trifft.
Der Abgaskühler 12 und das Gehäuse 20 sind jeweils mit einem Leitungssystem für Kühlwasser ausgebildet, die über die erste und zweite Flanschseite 34, 36 miteinander verbunden sind. Das Leitungssystem für Kühlwasser des Abgaskühlers 12 ist mit einem Kühlwassereintritt 38 und das Leitungssystem für Kühlwasser des Gehäuses 20 ist mit einem Kühlwasseraustritt 40 fluidleitend verbunden.
Der Gaseinlass 26 für Abgas ist mit einem Abgaskanal (nicht dargestellt) der Brennkraftmaschine und der Gasaustritt 28 für Abgas ist mit einem Frischluftkanal (nicht dargestellt) der Brennkraftmaschine verbunden, so dass über die Abgasrückführeinrichtung eine Rückführung von Abgas aus dem Abgaskanal der Brennkraftmaschine in den Frischluftkanal der Brennkraftmaschine erfolgt.
Als Betätigungseinrichtung für die Bypassklappe 18 ist eine Unterdruckdose 42 vorgesehen. Als Betätigungseinrichtung für das Abgasrückführventil 10 ist ein elektrischer Antrieb 44 vorgesehen. An einem dem Gehäuse 20 abgewandten Ende des Abgaskühlers 12 ist eine Umlenkkappe 46 vorgesehen, welche des von dem Einlass 30 kommende Abgas umlenkt und wieder zurück in den Kühler 12 leitet.
Erfindungsgemäß sind bisher separat verbauten Komponenten zu einem EGR-Modul (EGR – Exhaust Gas Recirculation/Abgasrückführung) verbaut, nämlich elektrisches EGR-Ventil 10 mit Lagerückmeldung, ”U-Flow”-EGR-Kühler 12 und die Bypassklappe 18 zur gasseitigen Umgehung des EGR-Kühlers mit pneumatischem Antrieb Die Vorteile dieser Anordnung liegen in einer deutlich kompakteren Bauweise, dem Wegfall von Schnittstellen und Verbindungselementen (EGR-Leitungen), sowie einer deutlich günstigeren Kostensituation aufgrund der Tatsache, dass sich EGR-Ventil 10 und Bypassklappe 18 ein gemeinsames Gussgehäuse 20 teilen. Hiermit verschraubt ist der konventionell aus Edelstahl hergestellte EGR-Kühler 12. Eine Dichtung zwischen beiden Komponenten dichtet sowohl den Gas- als auch den Kühlwasserdurchtritt ab. Dadurch kann der kühlerseitige Wasserkreislauf ohne Mehraufwand zur Gehäusekühlung des EGR-Ventils 10 genutzt werden. Die Anlieferung als Modul vereinfacht zudem die Lieferantensteuerung, die Logistik sowie die Montage am Motor. Durch eine strömungsoptimierte Gasführung im Gehäuse 20 kann außerdem der gasseitige Druckverlust in der EGR-Strecke reduziert werden, was sich wiederum positiv auf die Gesamtfunktion der Abgasrückführung und damit auf die Emissionen der Brennkraftmaschine auswirkt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 1164280 A2 [0002]

Claims

Abgasrückführeinrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Abgasrückführventil (10), einem Abgaskühler (12), einem Bypasskanal (14, 16) zum Überbrücken des Abgaskühlers (12) und einem Bypassventil (18), dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrückführeinrichtung ein Gehäuse (20) aufweist, in dem der Bypasskanal (14, 18) durch einen ersten Gasraum (14) und einen von dem ersten Gasraum (14) durch eine Trennwand (22) des Gehäuses (20) getrennten zweiten Gasraum (16) ausgebildet ist, wobei in der Trennwand (22) des Gehäuses (20) zwischen dem ersten und zweiten Gasraum (14, 16) ein die beiden Gasräume (14, 16) miteinander fluidleitend verbindender Kanal (24) ausgebildet und das Bypassventil (18) derart angeordnet und ausgebildet ist, dass das Bypassventil (18) den Kanal (24) in der Trennwand (22) des Gehäuses (20) zwischen dem ersten und zweiten Gasraum (14, 16) wahlweise öffnet oder schließt, wobei der erste Gasraum (14) mit einem Gaseinlass (26) für Abgas und der zweite Gasraum (16) mit einem Gasaustritt (28) für Abgas verbunden ist, wobei in dem Gehäuse (20) zwischen dem zweiten Gasraum (16) und dem Gasaustritt (28) das Abgasrückführventil (10) angeordnet ist und wobei der erste Gasraum (14) mit einem Einlass (30) des Abgaskühlers (12) fluidleitend verbunden ist und der zweite Gasraum (16) mit einem Auslass (32) des Abgaskühlers (12) fluidleitend verbunden ist.
Abgasrückführeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bypassventil (18) als Bypassklappe ausgebildet ist.
Abgasrückführeinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (24) in der Trennwand (22) des Gehäuses (20) zwischen dem ersten und zweiten Gasraum (14, 16) als Öffnung ausgebildet ist.
Abgasrückführeinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (20) eine erste Flanschseite (34) und der Abgaskühler (12) eine auf die erste Flanschseite (34) passende zweite Flanschseite (36) aufweist, wobei der erste und zweite Gasraum (14, 16) jeweils zur ersten Flanschseite (34) des Gehäuses (20) hin und der Einlass (30) und der Auslass (32) des Abgaskühlers (12) jeweils zur zweiten Flanschseite (36) des Abgaskühlers (12) hin derart offen sind, dass bei miteinander verbundener erster und zweiter Flanschseite (34, 36) der Einlass (30) des Abgaskühlers (12) auf den ersten Gasraum (14) trifft und der Auslass (32) des Abgaskühlers (12) auf den zweiten Gasraum (16) trifft.
Abgasrückführeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgaskühler (12) und das Gehäuse (20) jeweils ein Leitungssystem für Kühlwasser aufweisen, welche über die erste und zweite Flanschseite (34, 36) miteinander verbunden sind.
Abgasrückführeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitungssystem für Kühlwasser des Abgaskühlers (12) mit einem Kühlwassereintritt (38) und das Leitungssystem für Kühlwasser des Gehäuses (20) mit einem Kühlwasseraustritt (40) fluidleitend verbunden ist.
Abgasrückführeinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gaseinlass (26) für Abgas mit einem Abgaskanal der Brennkraftmaschine und der Gasauslass (28) für Abgas mit einem Frischluftkanal der Brennkraftmaschine verbunden ist.
Abgasrückführeinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Unterdruckdose (42) als Betätigungseinrichtung für das Bypassventil (18) vorgesehen ist.
Abgasrückführeinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrischer Antrieb (44) als Betätigungseinrichtung für das Abgasrückführventil (10) vorgesehen ist.
Abgasrückführeinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (20) als Gussteil ausgebildet ist.
Abgasrückführeinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (20), der Gaseintritt (26) für Abgas und der Gasaustritt (28) für Abgas einstückig ausgebildet sind.