DE102010055027A1 - Abgasrückführmodul für eine Verbrennungskraftmaschine - Google Patents

Abgasrückführmodul für eine Verbrennungskraftmaschine Download PDF

Info

Publication number
DE102010055027A1
DE102010055027A1 DE102010055027A DE102010055027A DE102010055027A1 DE 102010055027 A1 DE102010055027 A1 DE 102010055027A1 DE 102010055027 A DE102010055027 A DE 102010055027A DE 102010055027 A DE102010055027 A DE 102010055027A DE 102010055027 A1 DE102010055027 A1 DE 102010055027A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
exhaust gas
gas recirculation
channels
housing
bypass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102010055027A
Other languages
English (en)
Inventor
Hans-Jürgen Hüsges
Hans-Ulrich Kühnel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pierburg GmbH
Original Assignee
Pierburg GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pierburg GmbH filed Critical Pierburg GmbH
Priority to DE102010055027A priority Critical patent/DE102010055027A1/de
Priority to EP11186703.2A priority patent/EP2466103B1/de
Publication of DE102010055027A1 publication Critical patent/DE102010055027A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/39Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with two or more EGR valves disposed in series
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23Layout, e.g. schematics
    • F02M26/25Layout, e.g. schematics with coolers having bypasses
    • F02M26/26Layout, e.g. schematics with coolers having bypasses characterised by details of the bypass valve
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/38Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with two or more EGR valves disposed in parallel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/29Constructional details of the coolers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation or materials
    • F02M26/32Liquid-cooled heat exchangers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

Abgasrückführmodule für eine Verbrennungskraftmaschine mit zwei Abgasrückführkanälen (12), zwei Regelventilkörpern (18), welche zwei in einem Abgasrückführgehäuse ausgebildete Durchströmungsquerschnitte (14) der Abgasrückführkanäle (12) beherrschen, zwei Abgaskühlkanälen (56), die in Wärmeaustausch mit einem Kühlmittelkanal (34) stehen, wobei jeder der zwei Abgasrückführkanäle (12) fluidisch mit je einem der Abgaskühlkanälen (56) verbunden sind, zwei Bypasskanälen (58, 60), über die die Abgaskühlkanäle (56) umgehbar sind und zwei Bypassventilen (42, 43), welche jeweils über einen separaten Aktuator (50, 51) betätigbar sind und über die wahlweise der Durchströmungsquerschnitt zu den Bypasskanälen (58, 60) oder zu den Abgaskühlkanälen (56) freigebbar oder verschließbar ist, sind bekannt. Die bekannten Ausführungen sind jedoch im Aufbau bei vorhandener Regelbarkeit sehr kompliziert, so dass Montage- und Bauraumaufwand zu groß sind. Um diese Probleme zu vermeiden, wird vorgeschlagen, die Bypassventile (42, 43) in einem gemeinsamen Abgasrückführgehäuse (2) anzuordnen, in dem die zwei getrennten Abgasrückführkanäle (12) ausgebildet sind und von dem aus sich die Bypasskanäle (58, 60) und die Abgaskühlkanäle (56) erstrecken.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Abgasrückführmodul für eine Verbrennungskraftmaschine mit zwei Abgasrückführkanälen, zwei Regelventilkörpern, welche zwei in einem Abgasrückführgehäuse ausgebildete Durchströmungsquerschnitte der Abgasrückführkanäle beherrschen, zwei Abgaskühlkanälen, die in Wärmeaustausch mit einem Kühlmittelkanal stehen, wobei jeder der zwei Abgasrückführkanäle fluidisch mit je einem der Abgaskühlkanälen verbunden sind, zwei Bypasskanälen, über die die Abgaskühlkanäle umgehbar sind und zwei Bypassventilen, welche jeweils über einen separaten Aktuator betätigbar sind und über die wahlweise der Durchströmungsquerschnitt zu den Bypasskanälen oder zu den Abgaskühlkanälen freigebbar oder verschließbar ist.
  • Derartige Abgasrückführmodule sind bekannt und dienen in bekannter Weise zur Reduktion von Schadstoffemissionen. Zur schnelleren Aufheizung der Motoren wird das Abgas während der Warmlaufphase über Bypasskanäle dem Motor wieder zugeführt. Des Weiteren wird vermehrt eine Bypassierung der Kühler im niedrigen Lastbereich vorgenommen, da viele Abgasrückführkühler von turboaufgeladenen Motoren für einen hohen Kühllastpunkt ausgelegt sind, so dass eine Überkühlung folgen könnte.
  • Um dies zu umgehen sind Kühlsysteme bekannt geworden, welche mehrere Kühler aufweisen, die einzeln über Bypassleitungen umgehbar sind, so dass ein möglichst optimaler Betriebspunkt gefahren werden kann. Insbesondere bei großvolumigen Motoren, in denen die Abgasrückführung häufig getrennt für einzelne Zylindergruppen durchgeführt wird, um eine ausreichend hohe Abgasrückführrate zu erzielen, können derartige Systeme Verwendung finden.
  • So ist aus der DE 10 2008 035 747 A1 eine Abgasrückführkühlung mit mehreren umgehbaren Kühlern bekannt, die in vielfältiger Weise miteinander verschaltet werden. Insbesondere sind hieraus Systeme mit zwei parallel geschalteten Abgasrückführkanälen bekannt, bei denen in jedem Kanal sowohl ein Kühler als auch ein Abgasrückführventil angeordnet sind. Vor dem Abgasrückführventil zweigt jeweils ein Bypasskanal ab, in dem ein Bypassventil angeordnet ist. In dieser Ausführung lassen sich sowohl die Abgasrückführventile als auch die Bypassventile jeweils einzeln schalten.
  • Eine solche Ausführung benötigt jedoch einen großen Bauraum, da zwei vollständig getrennte Systeme mit eigenen Kühlern, Ventilen, Stellern, Kühlmittelkanälen und Abgasführungskanälen aufgebaut werden müssen. Dies führt zu einem hohen Bauteile- und Montageaufwand und somit zu hohen Herstellungskosten.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Abgasrückführmodul zu schaffen, welches möglichst bauraumreduzierend ausgeführt ist, wobei die Anzahl der Bauteile und die Montageschritte sinken sollen. Insbesondere soll es möglich sein, das System vorzumontieren. Gleichzeitig soll eine möglichst gute Regelbarkeit erhalten bleiben.
  • Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs gelöst.
  • Dadurch, dass die Bypassventile in einem gemeinsamen Abgasrückführgehäuse angeordnet sind, in dem die zwei getrennten Abgasrückführkanäle ausgebildet sind und von dem aus sich die Bypasskanäle und die Abgaskühlkanäle erstrecken, wird die Montage deutlich vereinfacht. Gleichzeitig sinkt die Anzahl der zu verwendenden Bauteile. Dennoch bleibt ein einzelnes Schalten der Bypasskanäle möglich, so dass eine Überkühlung verhindert werden kann.
  • Vorzugsweise weisen die Bypassventile jeweils einen auf einer Welle angeordneten Klappenkörper auf, wobei die Wellen im Abgasrückführgehäuse gelagert sind. Die Verwendung von Klappen als Regelkörper ermöglicht die Regelung großer Volumenströme und Freigabe großer Querschnitte. Die Lagerung im Abgasrückführgehäuse verringert den Bauteileaufwand, wobei die Klappen vorab im Gehäuse montiert werden können.
  • Vorteilhafterweise sind die Aktuatoren der Bypassventile pneumatisch betätigbar, wodurch der Regelungsaufwand reduziert wird. Des Weiteren weisen pneumatische Aktuatoren eine hohe Lebensdauer auf.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die beiden Abgaskühlkanäle in einem Wärmetauschergehäuse ausgebildet, an dem stromabwärts zwei Rückschlagventile angeordnet sind, in die die beiden Abgaskühlkanäle münden. Durch das gemeinsame Wärmetauschergehäuse kann auch ein gemeinsamer Kühlmittelkanal verwendet werden. Es entfallen zusätzliche Bauteile, wodurch Gewicht reduziert wird. Der zurückführbare Abgasmassenstrom wird durch die Rückschlagventile erhöht, da eine Rückströmung aufgrund von Pulsationen vermieden wird.
  • In einer hierzu weiterführenden Ausführung münden die Bypasskanäle stromaufwärts der Rückschlagventile in die Abgaskühlkanäle. Hierdurch können die hohen Abgasrückführraten auch beim ungekühlt zurückgeführten Abgasstrom aufrecht erhalten werden, da Rückströmungen aufgrund von Pulsationen vermieden werden und keine Interferenzen in dem Bereich entstehen, in dem die Pulsationen mit Rückströmung gegebenenfalls noch vorhanden sind.
  • Vorzugsweise ist im Abgasrückführgehäuse in beiden Abgasrückführkanälen jeweils eine Abgasrückführklappe als Regelventilkörper angeordnet, über welche die Durchströmungsquerschnitte der Abgasrückführkanäle regelbar sind, wobei die beiden Abgasrückführklappen auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind, die über einen gemeinsamen Aktuator betätigbar ist. Über diesen gemeinsamen Aktuator kann eine gesamt zurückzuführende Menge geregelt werden. Dabei bleiben die verschiedenen Zylindergruppen jedoch über die gesamte Laufstrecke getrennt. Da keine zusätzlichen Gehäuseteile verwendet werden müssen, bleibt der Aufbau mit wenigen und vorzumontierenden Teilen kompakt und mit geringem Aufwand montierbar.
  • In einer hierzu weiterführenden vorteilhaften Ausführungsform ist das Abgasrückführgehäuse zweiteilig ausgebildet, wobei im zweiten flanschförmigen Teil die Lagerstellen der Welle der Abgasrückführklappen ausgebildet sind und im ersten Teil die Lagerstellen der Wellen der Bypassklappen ausgebildet sind, wobei an der stromaufwärtigen Seite des ersten Teils das zweite Teil des Abgasrückführgehäuses befestigt ist. So entsteht eine thermische Entkopplung zum anderen Abgasrückführgehäuseteil, an dem die Aktuatoren angebracht sind, so dass deren thermische Belastung verringert wird. Der Bauraumbedarf wird gering gehalten.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Wärmetauschergehäuse stromabwärts am Abgasrückführgehäuse befestigt und weist eine Trennwand auf, über die die beiden Abgaskanäle voneinander getrennt sind. So wird für die beiden Abgaskanäle neben dem gemeinsamen Außengehäuse auch die Trennwand als gemeinsame Wand genutzt. Mit der direkten Anordnung am Abgasrückführgehäuse führt dies zu einem kompakt aufgebauten und gewichtsreduzierten Modul.
  • In einer weiterführenden Ausgestaltung der Erfindung weist das Abgasrückführmodul einen Kühlmittelkanal auf, der sich durch das Wärmetauschergehäuse in das Abgasrückführgehäuse erstreckt, so dass auch das Abgasrückführgehäuse gekühlt ist, was einerseits den Gesamtkühlwirkungsgrad erhöht und andererseits die Aktuatoren zusätzlich vor Überhitzung schützt.
  • Es wird somit ein Kühlmodul geschaffen, welches kompakt aufgebaut und einfach montierbar ist sowie vormontiert als Einheit in den Motor eingebaut werden kann. Die Anzahl der vorhandenen Schnittstellen und Bauteile ist minimiert. Dieses Modul eignet sich besonders zur Rückführung von Abgas in Verbrennungsmotoren mit hohem Gegendruck von der Lufteinlassseite, da auch bei diesen Bedingungen noch eine ausreichende Abgasmenge durch Nutzung der Druckspitzen der Abgasfluten zurückgeführt werden kann.
  • Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Abgasrückführmoduls ist in den Figuren dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
  • 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Abgasrückführmoduls.
  • 2 zeigt eine Seitenansicht eines Ausschnitts des erfindungsgemäßen Abgasrückführmoduls der 1 in geschnittener Darstellung.
  • 3 zeigt eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Abgasrückführmoduls der 1 von der Kopfseite.
  • Das erfindungsgemäße in den Figuren dargestellte Abgasrückführmodul besteht aus insgesamt vier äußeren Gehäuseteilen, wovon ein erstes Gehäuseteil ein Abgasrückführgehäuse 2 ist, ein zweites Gehäuseteil ein Wärmetauschergehäuse 4 ist, ein drittes Gehäuseteil ein Nachkühlergehäuse 6 ist und ein viertes Gehäuseteil ein Rückschlagventilgehäuse 8 ist, an dessen Ende ein Sammelrohr 10 ausgebildet ist.
  • Im Abgasrückführgehäuse 2 sind zwei Abgasrückführkanäle 12 ausgebildet, von denen in der 2 lediglich einer zu erkennen ist, sowie zwei Durchströmungsquerschnitte 14 der Abgasrückführkanäle 12, welche beide durch ein Abgasrückführventil 16 beherrscht werden, welches aus zwei Regelventilkörpern 18 in Form von auf einer gemeinsamen Welle 20 angeordneten Abgasrückführklappen 22 sowie einem elektrischen Aktuator 24 besteht. Zwischen den beiden Abgasrückführkanälen befindet sich eine gemeinsame Trennwand 23, die sich vom Eintritt 26 des Abgasrückführgehäuses 2 bis zum Austritt 28 erstreckt, welcher um 90° versetzt zum Eintritt 26 angeordnet ist, so dass ein Abgasstrom im Innern des Gehäuses 2 um 90° umgelenkt wird. Der Eintritt 26 ist als Flansch ausgeführt, über den das Modul direkt an einen nicht dargestellten Motorblock oder einen Abgaskrümmer angeflanscht werden kann, wobei im Motorblock beziehungsweise Abgaskrümmer zwei Abgasfluten von zwei Zylindergruppen getrennt voneinander ausgeführt sind, so dass eine Abgasflut mit dem ersten Abgasrückführkanal 12 und die zweite Abgasflut mit dem zweiten Abgaskanal verbunden ist.
  • Die Weile 20, auf der die Abgasrückführklappen 22 angebracht sind, ist im Abgasrückführgehäuse 2 gelagert und mittels des elektromotorischen Aktuators 24 über ein Kopplungsgestänge 30 drehbar. Die Welle 20 ist außerhalb des Gehäuses 2 von einer Rückstellfeder 32 umgeben, über welche bei Ausfall des Aktuators 24 die Abgasrückführklappen 22 in ihre die Durchströmungsquerschnitte 14 verschließende Stellung gedreht werden.
  • Im Abgasrückführgehäuse 2 ist zusätzlich ein Kühlmittelkanal 34 ausgebildet, über welchen das thermisch hochbelastete Gehäuse 2 gekühlt wird und insbesondere der Aktuator 24 vor thermischer Überlastung geschützt wird. Um trotz der 90° Umlenkung zwischen Eintritt 26 und Austritt 28 eine möglichst lange Kühlstrecke durch den Kühlmittelkanal 34 zu erhalten, der im Wärmetauschergehäuse 4 als Kühlmittelmantel fortgeführt werden kann, befinden sich am Abgasrückführgehäuse 2 Kühlmittelrohre 36, die es ermöglichen, dass das Kühlmittel von der Seite des Austritts 28 bis zu den Abgasrückführklappen 22 und um diese herum geführt werden kann, so dass eine gute thermische Entkopplung erzielt wird, die noch dadurch verstärkt wird, dass das Abgasrückführgehäuse 2 zweiteilig ausgeführt ist, wobei der erste Teil 38, in dem die Lagerstellen 39 für die Welle 20 des Abgasrückführventils 16 sowie die geregelten Durchströmungsquerschnitte 14 angeordnet sind, im Wesentlichen als erweiterter Flansch ausgebildet ist, der an den zweiten Teil 40 angeflanscht ist, an dem der Aktuator 24 und die Kühlmittelrohre 36 angebracht sind. Der erste Teil 38 weist einen an beiden Seiten der Welle 20 verlaufenden Kühlmittelkanal 34 auf, der über Bohrungen in das Abgasrückführgehäuse 2 und die Kühlmittelrohre 36 sowie den Kühlmittelmantel verläuft. Der erste Teil 38 und der zweite Teil 40 des Abgasrückführgehäuses 2 werden über Flansche unter Zwischenlage einer Dichtung aneinander befestigt.
  • Des Weiteren sind im Abgasrückführgehäuse 2 erfindungsgemäß zwei Bypassventile 42, 43 angeordnet, die jeweils aus einem Klappenkörper 44, 45 bestehen, der auf einer im Abgasrückführgehäuse 2 gelagerten Welle 46, 47 angeordnet ist, welche über einen Hebel 48, 49 mittels jeweils eines pneumatischen Aktuators 50, 51 betätigbar ist, der wiederum am Abgasrückführventilgehäuse 2 befestigt ist, wie aus 3 ersichtlich ist.
  • Die Klappenkörper 44, 45 wirken je nach ihrer Position mit einem von zwei Ventilsitzen 52, 54 zusammen, die entweder einen Durchströmungsquerschnitt zu einem von zwei innerhalb des Wärmetauschergehäuses 4 ausgebildeten Abgaskühlkanälen 56 oder zu einem von zwei Bypasskanälen 58, 60 umschließen, welche als Rohre am Wärmetauschergehäuse 4 vorbeigeführt sind. Dies bedeutet, dass parallel zueinander im Abgasrückführgehäuse 2 zwei Abgasrückführkanäle 12 ausgebildet sind, deren Durchströmung über eine im jeweiligen Kanal 12 angeordnete Abgasrückführklappe 22 regelbar ist und die je nach Stellung des jeweiligen Bypassventils 42, 43 entweder in den fluidisch verbundenen Abgaskühlkanal 56 oder den fluidisch verbundenen Bypasskanal 58, 60 münden. Jeder der beiden Aktuatoren 50, 51 ist separat schaltbar, so dass beispielsweise das Abgas einer ersten Zylindergruppe gekühlt zurückgeführt wird, während das Abgas der zweiten Zylindergruppe ungekühlt zurückgeführt wird. So kann bei geringen Lastzuständen die Temperatur des Motors geringfügig angehoben werden, falls die optimale Betriebstemperatur andernfalls nicht erreicht wird.
  • Das Abgasrückführgehäuse 2 ist über eine Flanschverbindung 62 am Wärmetauschergehäuse 4 beispielsweise unter Zwischenlage einer nicht dargestellten Dichtung befestigt. Im Innern des äußeren sichtbaren Wärmetauschergehäuses 4 sind die zwei durch eine Trennwand voneinander getrennten Abgaskühlkanäle 56 angeordnet, deren Außenwände als Abtrennung zum Kühlmittelmantel 34 dienen, der zwischen den Abgaskühlkanälen 56 und dem Wärmetauschergehäuse 4 ausgebildet ist. Die Trennwand bildet eine Verlängerung zu der Trennwand zwischen den Abgasrückführkanälen 12 im Abgasrückführgehäuse 2. Über die Flanschverbindung wird auch die fluidische Verbindung zwischen den Kühlmittelkanälen 34 des Abgasrückführventilgehäuses 2 und dem Kühlmittelmantel im Wärmetauschergehäuse 4 hergestellt.
  • An der zum Abgasrückführgehäuse 2 entgegengesetzten Seite des Wärmetauschergehäuses 4 ist das Nachkühlergehäuse 6 befestigt, welches wiederum über eine Flanschverbindung mit dem Rückschlagventilgehäuse 8 verbunden ist, in dessen Innern zwei Abgasrückschlagventile angeordnet sind, bis zu denen die Trennung der beiden Abgaskühlkanäle 56 fortgesetzt wird, so dass jeder Abgaskühlkanal 56 in ein in den Figuren nicht sichtbares, jedoch allgemein bekanntes Abgasrückschlagventil mündet. Das Rückschlagventilgehäuse 8 mündet in ein Sammelrohr 10, in welchem die beiden Abgasströme erstmalig gemischt werden und in dem ein Abgasmassenstromsensor 64 angeordnet ist.
  • Die beiden Bypasskanäle 58, 60 münden im vorliegenden Ausführungsbeispiel in das Sammelrohr 10, wobei zur Aufrechterhaltung der hohen Abgasrückführraten durch Unterdrückung der Rückströmung mittels der Rückschlagventile eine Einleitung im Bereich des Nachkühlers vorteilhaft wäre.
  • Strömt Abgas von den beiden Zylindergruppen in die Abgasrückführkanäle 12, werden die beiden Abgasströme zunächst im Abgasrückführgehäuse 2 vorgekühlt und die Abgasmenge über die Öffnungsweite der Durchströmungsquerschnitte 14 mittels der Abgasrückführklappen 22 entsprechend eines Steuerbefehls am Aktuator 24 eingestellt. Das weiterströmende Abgas wird entweder über die Abgaskühlkanäle 56 weiterhin getrennt voneinander geführt und heruntergekühlt oder es gelangt ungekühlt jedoch ebenfalls getrennt voneinander über die Bypasskanäle 58, 60 in das Sammelrohr. Von den Abgaskühlkanälen 56 gelangt das Abgas zu den Rückschlagklappen. Da keine Mischung der beiden Abgasströme im Verlaufe des Kühlmoduls auftritt, weisen zu diesem Zeitpunkt die beiden Abgasströme weiterhin die Pulsationen des Ausstosses aus den Zylinderreihen der Verbrennungskraftmaschine auf, da die Abstände der einzelnen Pulse im Vergleich zu einem gemeinsamen Abgasstrang verdoppelt werden, so dass Interferenzen deutlich reduziert werden. Dies führt jedoch zu Druckspitzen, die auch bei einem hohen auftretenden Gegendruck im Bereich des Sammelrohres 10 dennoch zu einem Öffnen der zum jeweiligen Kanal 12 gehörenden Abgasrückschlagklappen führen.
  • Gleiches gilt für den Fall einer Rückführung über die Bypasskanäle 12 vor die Rückschlagklappen.
  • Somit wird sichergestellt, dass ausreichende Abgasmengen zur Schadstoffreduzierung zurückgeführt werden können, was sonst bei großvolumigen aufgeladenen Motoren gegebenenfalls zu Schwierigkeiten führt. Dieses Abgas wird gekühlt, teilweise gekühlt oder ungekühlt der Verteilerleiste und somit dem Verbrennungsmotor wieder zur Verfügung gestellt, was erneut zur Schadstoffreduzierung dient, da eine möglichst optimale Abgastemperatur eingestellt werden kann, mit der einerseits eine ausreichende Motortemperatur zur Sicherstellung einer guten Ölschmierung und andererseits relativ geringe Verbrennungstemperaturen erzeugt werden können. Das Modul kann als eine Baueinheit vormontiert am Verbrennungsmotor angebracht werden. Trotz der verschiedenen integrierten Funktionen benötigt es nur einen sehr geringen Bauraum bei unterschiedlichen Regelungsfunktionen.
  • Es sollte deutlich sein, dass innerhalb des Schutzbereiches des Hauptanspruchs im Vergleich zum beschriebenen Ausführungsbeispiel verschiedene Modifikationen möglich sind, insbesondere die Bypasskanäle vor dem Rückschlagventil in das Gehäuse münden können oder andere Aktuatoren benutzt werden können.
  • 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
    • DE 102008035747 A1 [0004]

Claims (9)

  1. Abgasrückführmodul für eine Verbrennungskraftmaschine mit zwei Abgasrückführkanälen (12), zwei Regelventilkörpern (18), welche zwei in einem Abgasrückführgehäuse ausgebildete Durchströmungsquerschnitte (14) der Abgasrückführkanäle (12) beherrschen, zwei Abgaskühlkanälen (56), die in Wärmeaustausch mit einem Kühlmittelkanal (34) stehen, wobei jeder der zwei Abgasrückführkanäle (12) fluidisch mit je einem der Abgaskühlkanälen (56) verbunden sind, zwei Bypasskanälen (58, 60), über die die Abgaskühlkanäle (56) umgehbar sind und zwei Bypassventilen (42, 43), welche jeweils über einen separaten Aktuator (50, 51) betätigbar sind und über die wahlweise der Durchströmungsquerschnitt zu den Bypasskanälen (58, 60) oder zu den Abgaskühlkanälen (56) freigebbar oder verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypassventile (42, 43) in einem gemeinsamen Abgasrückführgehäuse (2) angeordnet sind, in dem die zwei getrennten Abgasrückführkanäle (12) ausgebildet sind und von dem aus sich die Bypasskanäle (58, 60) und die Abgaskühlkanäle (56) erstrecken.
  2. Abgasrückführmodul für eine Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypassventile (42, 43) jeweils einen auf einer Welle (46, 47) angeordneten Klappenkörper (44, 45) aufweisen, wobei die Wellen (46, 47) im Abgasrückführgehäuse (2) gelagert sind.
  3. Abgasrückführmodul für eine Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatoren (50, 51) der Bypassventile (42, 43) pneumatisch betätigbar sind.
  4. Abgasrückführmodul für eine Verbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abgaskühlkanäle (56) in einem Wärmetauschergehäuse (4) ausgebildet sind, an dem stromabwärts zwei Rückschlagventile angeordnet sind, in die die beiden Abgaskühlkanäle (56) münden.
  5. Abgasrückführmodul für eine Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypasskanäle (58, 60) stromaufwärts der Rückschlagventile in die Abgaskühlkanäle (56) münden.
  6. Abgasrückführmodul für eine Verbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Abgasrückführgehäuse (2) in beiden Abgasrückführkanälen (12) jeweils eine Abgasrückführklappe (22) als Regelventilkörper (18) angeordnet ist, über welche die Durchströmungsquerschnitte (14) der Abgasrückführkanäle (12) regelbar sind, wobei die beiden Abgasrückführklappen (22) auf einer gemeinsamen Welle (20) angeordnet sind, die über einen gemeinsamen Aktuator (24) betätigbar ist.
  7. Abgasrückführmodul für eine Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasrückführgehäuse (2) zweiteilig ausgebildet ist, wobei im zweiten flanschförmigen Teil (38) die Lagerstellen (39) der Welle (20) der Abgasrückführklappen (22) ausgebildet sind und im ersten Teil (38) die Lagerstellen der Wellen (46, 47) der Bypassventile (42, 43) ausgebildet sind, wobei an der stromaufwärtigen Seite des ersten Teils (38) das zweite Teil (40) des Abgasrückführgehäuses (2) befestigt ist.
  8. Abgasrückführmodul für eine Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmetauschergehäuse (4) stromabwärts am Abgasrückführgehäuse (2) befestigt ist und eine Trennwand aufweist, über die die beiden Abgaskühlkanäle (56) voneinander getrennt sind.
  9. Abgasrückführmodul für eine Verbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasrückführmodul einen Kühlmittelkanal (34) aufweist, der sich durch das Wärmetauschergehäuse (4) in das Abgasrückführgehäuse (2) erstreckt.
DE102010055027A 2010-12-17 2010-12-17 Abgasrückführmodul für eine Verbrennungskraftmaschine Ceased DE102010055027A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010055027A DE102010055027A1 (de) 2010-12-17 2010-12-17 Abgasrückführmodul für eine Verbrennungskraftmaschine
EP11186703.2A EP2466103B1 (de) 2010-12-17 2011-10-26 Abgasrückführmodul für eine Verbrennungskraftmaschine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010055027A DE102010055027A1 (de) 2010-12-17 2010-12-17 Abgasrückführmodul für eine Verbrennungskraftmaschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102010055027A1 true DE102010055027A1 (de) 2012-06-21

Family

ID=44903112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102010055027A Ceased DE102010055027A1 (de) 2010-12-17 2010-12-17 Abgasrückführmodul für eine Verbrennungskraftmaschine

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP2466103B1 (de)
DE (1) DE102010055027A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016200326B4 (de) 2016-01-14 2018-01-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Abgas-Rückführ-Kühler
DE102016200371B4 (de) 2016-01-14 2018-12-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Bypassklappe für einen Abgas-Rückführ-Kühler

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19734801A1 (de) * 1997-08-12 1999-02-18 Pierburg Ag Abgasrückführsystem für eine Brennkraftmaschine mit einem Turbolader
DE102008035747A1 (de) 2007-10-18 2009-04-23 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn AGR-Kühlung mit mehreren Kühlern

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR0300426A (pt) * 2003-02-27 2004-11-03 Wahler Metalurgica Ltda Conjunto válvula defletora de gás
FR2890698B1 (fr) * 2005-09-12 2010-12-10 Valeo Systemes Thermiques Module d'echange de chaleur pour la regulation en temperature d'un melange de gaz admis dans un moteur thermique de vehicule automobile
KR101373273B1 (ko) * 2006-03-22 2014-03-11 보그워너 인코포레이티드 통합된 차지 에어 및 egr 밸브
DE102008033823B4 (de) * 2008-07-19 2013-03-07 Pierburg Gmbh Abgasrückführvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19734801A1 (de) * 1997-08-12 1999-02-18 Pierburg Ag Abgasrückführsystem für eine Brennkraftmaschine mit einem Turbolader
DE102008035747A1 (de) 2007-10-18 2009-04-23 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn AGR-Kühlung mit mehreren Kühlern

Also Published As

Publication number Publication date
EP2466103A3 (de) 2015-12-09
EP2466103A2 (de) 2012-06-20
EP2466103B1 (de) 2017-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2877723B1 (de) Frischluftversorgungseinrichtung
EP2527614B1 (de) Saugrohr für einen Verbrennungsmotor
DE102009048130B4 (de) Kühler mit drei Betriebsmodi für Abgasrückführung
EP2419614B1 (de) Ladeluftkanal für einen verbrennungsmotor
DE102010014843B4 (de) Abgaskühlmodul für eine Verbrennungskraftmaschine
DE10011954A1 (de) Abgaswärmetauscher in einer Abgasrückführungsanordnung
DE102015016185A1 (de) Abgasrückführungssystem für einen Motor
EP1394380A1 (de) Aufladesystem für eine Brennkraftmaschine
EP2077387B1 (de) Verfahren zur Kühlung eines rückzuführenden Abgasstroms einer Brennkraftmaschine
DE202015100569U1 (de) Abgasrückführungskühler mit zwei Einlässen und zwei Auslässen für eine Turbolader-Kraftmaschine
WO2008101978A1 (de) Frischgasmodul für eine frischgasanlage
DE102010051032A1 (de) Integrales Verteilergehäuse zur Kühlmittelführung
EP2077388A2 (de) Kombination mit Zylinderkopf und Zylinderblock und Verwendung einer derartigen Kombination
DE102010033125A1 (de) Wärmetauschereinrichtung
DE102010048793B3 (de) Abgasführungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102010051562A1 (de) Abgasführungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102008006153B3 (de) Luftansaugkanalsystem mit einem integrierten Ladeluftkühler
EP2466103B1 (de) Abgasrückführmodul für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102017200184A1 (de) Brennkraftmaschine mit mindestens einem Zylinderkopf umfassend mindestens zwei Zylinder
EP2077386B1 (de) Zylinderkopf mit im Zylinderkopf integriertem Abgaskrümmer
EP1727976B1 (de) Brennkraftmaschine mit befeuchtungseinrichtung und wärmetauscher
DE102008060224B4 (de) Öl-Abgas-Kühlmodul für eine Verbrennungskraftmaschine
EP2886991B1 (de) Wärmeübertrager
DE102010014842B3 (de) Abgaskühlmodul für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102009057802B4 (de) Kühlkreislauf für eine Brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F02M0025070000

Ipc: F02M0025000000

R016 Response to examination communication
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F02M0025070000

Ipc: F02M0026300000

R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final