DE102012219811B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Vermindern der Kondensatbildung vor dem Kompressor eines turbogeladenen Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Vermindern der Kondensatbildung vor dem Kompressor (8) eines turbogeladenen Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors mit Niederdruck-Abgasrückführung von einer Abgasnachbehandlungseinrichtung (22) über einen Abgasrückführungskühler zu einem Lufteinlasskanal (5) des Kompressors (8), dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur der Kompressor (8) aus dem Lufteinlasskanal (5) entweder Luft mit Umgebungstemperatur ansaugt oder Luft ansaugt, die mittels Abwärme des Verbrennungsmotors erwärmt worden ist, oder eine Mischung aus der Luft mit Umgebungstemperatur und der erwärmten Luft ansaugt, wobei das Mischungsverhältnis zwischen der Luft mit Umgebungstemperatur und der erwärmten Luft auf Basis der aktuellen Umgebungstemperatur gesteuert oder auf Basis der aktuellen Temperatur der Luftmischung geregelt wird und außerdem auf der aktuellen Feuchtigkeit der Luft mit Umgebungstemperatur basiert.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vermindern der Kondensatbildung vor dem Kompressor eines turbogeladenen Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors mit Niederdruck-Abgasrückführung, wobei das Niederdruck-Abgas von einer Abgasnachbehandlungseinrichtung über einen Abgasrückführungskühler zu einem Lufteinlasskanal des Kompressors rückgeführt wird, gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.
  • Moderne Dieselmotoren und Otto-Motoren verfügen in der Regel über eine Abgasrückführung (EGR = Exhaust Gas Recirculation), wobei Abgase zurück zum Ansaugkrümmer geführt werden, um u. a. die Temperaturspitzen im Zylinder (infolge der Einstellung einer geringeren Sauerstoffkonzentration im Gemisch) zu reduzieren. Hierdurch kann wiederum eine Verringerung bzw. Begrenzung der Emissionen von Stickoxiden erzielt werden, die notwendig ist, um die z. B. in der Abgasnorm EURO 6 vorgeschriebenen Grenzwerte einzuhalten.
  • Bei Verbrennungsmotoren mit Abgasturbolader unterscheidet man zwischen Niederdruck-Abgasrückführung und Hochdruck-Abgasrückführung, welche auch beide vorgesehen sein können. Niederdruck-Abgasrückführung speist einen stromabwärts einer Abgasnachbehandlungseinrichtung abgezweigten Abgasmassenstrom an einer Stelle stromaufwärts des Kompressors des Turboladers in die Frischluft ein. Hochdruck-Abgasrückführung speist einen am Abgaskrümmer abgezweigten Abgasmassenstrom an einer Stelle stromabwärts des Kompressors des Turboladers in die Frischluft ein. Je nach den aktuellen Betriebsbedingungen wird eine der beiden Arten von Abgasrückführung gewählt. Dabei wird normalerweise die kühlere und partikelärmere Niederdruck-Abgasrückführung bevorzugt, auch weil die Ansaugluft nicht durch sehr heißes Abgas erwärmt wird, was bei Hochdruck-Abgasrückführung den Füllungsgrad vermindert, und weil der Abgasmassenstrom vor der Turbine des Turboladers nicht reduziert wird, wie es bei Hochdruck-Abgasrückführung der Fall ist.
  • Niederdruck-Abgasrückführung leidet jedoch unter dem Problem, dass in Abhängigkeit von der Temperatur und Feuchtigkeit der angesaugten Umgebungsluft Wassertröpfchen oder Eispartikel stromaufwärts des Kompressors aus der Einlassluft kondensieren können, welche die Schaufeln des schnell rotierenden Kompressorrades beschädigen können. Diese Gefahr besteht besonders bei einem Verbrennungsmotor in einem Kraftfahrzeug, das bei Umgebungstemperaturen unter dem Gefrierpunkt betrieben wird, wobei unter Umgebungstemperatur hier die Temperatur der Luft in der Umgebung des Kraftfahrzeugs verstanden wird.
  • Die DE 10 2008 046 938 A1 und die DE 10 2010 031 693 A1 offenbaren jeweils ein Verfahren zum Vermindern von Kondensatbildung vor dem Kompressor eines turbogeladenen Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors mit Niederdruck-Abgasrückführung von einer Abgasnachbehandlungseinrichtung über einen Abgasrückführungskühler zum Lufteinlasskanal des Kompressors, bei dem ein Teil des Niederdruck-Abgasrückführungs-Massenstroms durch einen Bypass um den Abgasrückführungskühler herum geleitet wird, um die Gemischtemperatur zu erhöhen und damit die Neigung zur Kondensatbildung stromaufwärts des Kompressors zu vermindern. Da die Menge an rückführbarem Abgas begrenzt ist, stößt dieses Verfahren aber an Grenzen, wenn die Umgebungstemperatur sehr niedrig ist, und außerdem kann der Gesamtwirkungsgrad des Verbrennungsmotors beeinträchtigt werden.
  • Das Handbuch ”So wird's gemacht” Band 43, H. R. Etzold, ISBN 3-7688 0-4773-9, S. 78, offenbart eine Ansaugluftvorwärmung bei einem Vergasermotor, wobei Teilströme von erwärmter und nicht erwärmter Ansaugluft derart miteinander gemischt werden, dass die Temperatur der Luftmischung nach Möglichkeit auf einen vorbestimmten Wert geregelt wird. Die DE 40 20 990 A1 offenbart einen Abgas-Luft-Wärmetauscher, der eine Abgasnachbehandlungseinrichtung eines Verbrennungsmotors ummantelt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein in weiten Bereichen von Betriebs- und Umgebungsbedingungen nutzbares Verfahren zum Vermindern von Kondensatbildung bei Niederdruck-Abgasrückführung anzugeben, das mit wenig Aufwand realisierbar ist und den Gesamtwirkungsgrad des Verbrennungsmotors möglichst wenig beeinträchtigt.
  • Diese Aufgabe lösen gemäß der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung wie in den unabhängigen Patentansprüchen angegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
  • In Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur, d. h., der Temperatur der Luft in der Umgebung des Kraftfahrzeugs, empfängt gemäß der Erfindung der Kompressor aus dem Lufteinlasskanal (abgesehen von dem rückgeführten Abgas) entweder Luft mit Umgebungstemperatur oder Luft, die mittels Abwärme des Verbrennungsmotors erwärmt worden ist, oder eine Mischung aus der Luft mit Umgebungstemperatur und der erwärmten Luft. In dieser wärmeren Luftmischung bildet sich weniger leicht Kondensat, was die Gefahr vermindert oder sogar ausschließt, dass die Kompressorschaufeln durch Eis- oder Wasserpartikel beschädigt werden. Dies ermöglicht es, zukünftige strengere Abgasnormen einzuhalten, die unter manchen Betriebsbedingungen, wie z. B. während der regelmäßig notwendigen Entschwefelung von Stickoxid-Speicherkatalysatoren, auch bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt eine Abgasrückführung verlangen. Die Erfindung ermöglicht es, hierfür die vorteilhafte Niederdruck-Abgasrückführung statt der Hochdruck-Abgasrückführung mit ihren ungünstigen Nebenwirkungen zu verwenden.
  • Aus der US 2007/0062490 A1 ist es zwar an sich bekannt, einen Teil der Einlassluft eines Verbrennungsmotors durch dessen Abwärme zu erwärmen, nämlich über einen Kühlmittel-Wärmetauscher und/oder einen Abgas-Wärmetauscher. Dies hat hier jedoch den Zweck, eine Reserve von heißer Luft bereitzustellen, welche die notwendige Energie liefert, die für Selbstzündung der Luft/Kraftstoff-Mischung nötig ist, wenn ein schneller Übergang von einem Betriebsart mit Funkenzündung zu einer Betriebsart mit homogener Kompressionszündung erfolgt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung empfängt bei Umgebungstemperaturen oberhalb eines oberen Temperaturwertes der Kompressor aus dem Lufteinlasskanal im Wesentlichen nur die Luft mit Umgebungstemperatur, bei Umgebungstemperaturen unterhalb eines unteren Temperaturwertes möglichst viel von der verfügbaren erwärmten Luft (und nötigenfalls zusätzlich Luft mit Umgebungstemperatur) und bei Umgebungstemperaturen zwischen dem oberen und dem unteren Temperaturwert stets eine Mischung aus der Luft mit Umgebungstemperatur und der erwärmten Luft.
  • Der untere Temperaturwert wird vorzugsweise so gewählt, dass Kondensatbildung vor dem Kompressor zuverlässig vermieden wird oder zumindest so weit vermindert wird, dass keine Gefahr besteht, dass die Kompressorschaufeln durch Eis- oder Wasserpartikel beschädigt werden. Dies ist bei Einlasslufttemperaturen von mindestens 15°C gewährleistet. Doch kann der untere Temperaturwert auch niedriger sein, z. B. ungefähr 10°C, insbesondere wenn zusätzlich die aktuelle Luftfeuchtigkeit berücksichtigt wird. Ist die Umgebungstemperatur sehr niedrig und steht gerade nicht genug Abwärme zur Verfügung, so kann zusätzlich das im Stand der Technik bekannte Verfahren zum Vermindern von Kondensatbildung verwendet werden, indem ein Teil des Niederdruck-Abgasrückführungs-Massenstroms durch einen Bypass um den Abgasrückführungskühler herum geleitet wird. Der obere Temperaturwert wird vorzugsweise so gewählt, dass der Füllungsgrad nicht unnötig beeinträchtigt wird. Ein hierfür geeigneter Wert ist z. B. 20°C.
  • D. h., das Mischungsverhältnis zwischen der Luft mit Umgebungstemperatur und der erwärmten Luft wird derart eingestellt, dass die Temperatur der Luftmischung nach Möglichkeit (d. h., falls der Verbrennungsmotor genügend Abwärme liefert) mindestens ungefähr 10 oder 15°C beträgt, und/oder derart eingestellt, dass die Temperatur der Luftmischung nach Möglichkeit (d. h., falls die Umgebungstemperatur nicht höher ist) höchstens ungefähr 20°C beträgt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Mischung aus der Luft mit Umgebungstemperatur und der erwärmten Luft erzeugt, bevor die so erzeugte Luftmischung mit dem Niederdruck-Abgasrückführungsgas gemischt wird und durch den Lufteinlasskanal in den Kompressor strömt. Eine besonders homogene Mischung und somit einheitliche Mischungstemperatur ergibt sich, wenn die beiden Luftströme stromaufwärts eines Einlassluftfilters miteinander gemischt werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird die erwärmte Luft aus Abgasabwärme gewonnen, indem sie aus einem Hohlraum angesaugt wird, der zwischen einer Außenfläche der Abgasnachbehandlungseinrichtung und einer diese umgebenden Hülle ausgebildet ist und der durch eine oder mehrere Öffnungen mit der Umgebungsluft in Strömungsverbindung steht. Ein derartiger Hohlraum rings um die Abgasnachbehandlungseinrichtung ist möglicherweise schon im Fahrzeug vorhanden, z. B. in Form einer Schutzabdeckung, unter der sich Wärme staut, und kann leicht zu einem wirksamen Abgaswärmetauscher modifiziert werden.
  • Alternativ kann die erwärmte Luft aus Abwärme vom Motorkühlmittel gewonnen werden, indem sie aus einem Wärmetauscher angesaugt wird, der mit der Umgebungsluft in Strömungsverbindung steht und der mit dem Motorkühlmittel Wärmekontakt hat.
  • Das Mischungsverhältnis zwischen der Luft mit Umgebungstemperatur und der erwärmten Luft kann einfach auf Basis der aktuellen Umgebungstemperatur gesteuert werden, indem es anhand von Erfahrungswerten derart eingestellt wird, dass die Temperatur der Luftmischung nach Möglichkeit (d. h., sofern es die aktuell verfügbare Abwärme und die aktuelle Frischluftanforderung des Verbrennungsmotors sowie die aktuelle Umgebungstemperatur zulassen) einen Wert zwischen ungefähr 10 oder 15°C und ungefähr 20°C annimmt.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung wird das Mischungsverhältnis zwischen der Luft mit Umgebungstemperatur und der erwärmten Luft nicht gesteuert, sondern auf Basis der Temperatur der Luftmischung nach Möglichkeit auf einen Wert zwischen ungefähr 10 oder 15°C und ungefähr 20°C geregelt. Auch in diesem Fall hängt das Mischungsverhältnis von der Umgebungstemperatur ab, allerdings nur indirekt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Mischungsverhältnis zwischen der Luft mit Umgebungstemperatur und der erwärmten Luft mittels einer Luftklappe eingestellt. Deren Position kann auf sehr einfache Weise mittels eines Bimetallelements eingestellt werden, dessen Temperatur durch die Umgebungstemperatur oder die Temperatur der Luftmischung bestimmt oder wesentlich beeinflusst wird, indem er einfach der Umgebungsluft oder der Luftmischung ausgesetzt ist. Alternativ kann die Position der Luftklappe mittels eines Aktuators eingestellt werden, der durch Signale angesteuert wird, welche auf einem Temperaturmesswert basieren, insbesondere dem Messwert eines Temperatursensors für die Umgebungstemperatur oder die Temperatur der Luftmischung.
  • Es folgt eine Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:
  • 1 eine Skizze eines Verbrennungsmotors mit Turbolader, Hoch- und Niederdruck-Abgasrückführung und Einlasslufterwärmung mittels Abgas-Abwärme;
  • 2 eine vergrößerte Skizze des Einlassabschnitts und der Niederdruck-Abgasrückführung in 1;
  • 3 eine vergrößerte Skizze einer Variante für den Einlassabschnitt in 1; und
  • 4 eine der 1 entsprechende Skizze, jedoch mit Einlasslufterwärmung durch Kühlmittel-Abwärme.
  • 1 zeigt einen Verbrennungsmotor 2, der in diesem Beispiel ein Dieselmotor ist, aber auch ein Benzinmotor sein kann, einschließlich Einlass- und Auslasstrakten.
  • Der Einlasstrakt verläuft von einem Lufteinlassrohr 4, das Umgebungsluft empfängt, der Reihe nach durch einen Luftfilter 6, einen Kompressor 8 eines Abgasturboladers, der aus dem Kompressor 8 und einer Turbine 10 besteht, und ein Einlasstemperatur-Steuermodul 12, das einen Ladeluftkühler 14 und ein elektrisches Gitterheizgerät 16 enthält, zu einem Einlassverteiler 18 des Verbrennungsmotors 2. Der Luftfilter 6 und der Kompressor 8 sind durch einen Lufteinlasskanal 5 miteinander verbunden. Das Gitterheizgerät 16 ermöglicht das Erwärmen der Ladeluft bei Kaltstarts.
  • Der Auslasstrakt verläuft von einem Abgassammler 20 des Verbrennungsmotors 2 der Reihe nach durch die Turbine 10 des Abgasturboladers, eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 22, die einen Dieseloxidationskatalysator 24 und einen Dieselpartikelfilter 26 enthält, und einen Schalldämpfer 28 zu einem Abgasauslassrohr 30.
  • Eine Hochdruck-Abgasrückführung führt vom Abgassammler 20 über ein Dosierventil 32 und einen Hochdruck-Abgasrückführungskühler 34 mit einstellbarem Bypass 36 zum Einlasstemperatur-Steuermodul 12.
  • Eine Niederdruck-Abgasrückführung führt vom Ende der Abgasnachbehandlungseinrichtung 22 über einen Niederdruck-Abgasrückführungskühler 38 mit einstellbarem Bypass 40 zum Eingang des Kompressors 8, wobei das Verhältnis von Frischluft und Rückführungsabgas, die vom Kompressor 8 angesaugt werden, mittels einer schwenkbaren Luftklappe 42 im Lufteinlasskanal 5 einstellbar ist.
  • Die Abgasnachbehandlungseinrichtung 22 ist mit einem Abschirmblech 44 ummantelt, das einen Hohlraum 66 (3) um die Abgasnachbehandlungseinrichtung 22 herum abgrenzt. Der Hohlraum 66 steht über eine Warmluftleitung 46 mit dem Lufteinlassrohr 4 in Strömungsverbindung und enthält eine Anzahl von Lufteinlassöffnungen 48, die zur Umgebungsluft hin offen sind. Im Lufteinlassrohr 4 befindet sich eine entlang des eingezeichneten Doppelpfeils schwenkbare Luftklappe 50, mit der das Verhältnis der direkt angesaugten Luft mit Umgebungstemperatur zu der Luft einstellbar ist, die über die Warmluftleitung 46 angesaugt wird und wärmer als die Umgebungstemperatur ist, wenn die Abgasnachbehandlungseinrichtung 22 betriebswarm ist. Das vorgenannte Luftverhältnis kann zwischen 0% und 100% einstellbar sein, doch ist es normalerweise unschädlich, wenn die Luftklappe 50 in ihren Endstellungen nicht sehr dicht schließt und somit das Luftverhältnis in einem etwas kleineren Bereich als 0% bis 100% einstellbar ist.
  • Das Abschirmblech 44 bildet zusammen mit der Außenfläche der Abgasnachbehandlungseinrichtung 22 einen Abgas/Einlassluft-Wärmetauscher. Zwei von vielen möglichen Luftströmungswegen durch die Lufteinlassöffnungen 48 um die Außenfläche der Abgasnachbehandlungseinrichtung 22 herum zu der Warmluftleitung 46 sind in der Vergrößerung von 2 mit gepfeilten Linien 52 angezeigt.
  • In den Figuren sind auch verschiedene Massenströme angezeigt, nämlich ein Massenstrom WAIR,COLD der angesaugten Luft mit Umgebungstemperatur, ein Massenstrom WAIR,HOT der von der Abgasnachbehandlungseinrichtung 22 erwärmten Luft, ein Massenstrom WAIR der Luftmischung WAIR,COLD + WAIR,HOT, ein Niederdruck-Abgasrückführungs-Massenstrom WLP,EGR vom Niederdruck-Abgasrückführungskühler 38 zum Eingang des Kompressors 8, ein Hochdruck-Abgasrückführungs-Massenstrom WHP,EGR vom Hochdruck-Abgasrückführungskühler 34 zum Einlasstemperatur-Steuermodul 12, sowie ein Gesamt-Einlassgas-Massenstrom WAP vom Einlasstemperatur-Steuermodul 12 zum Einlassverteiler 18 des Verbrennungsmotors 2.
  • In den Figuren sind außerdem einige Sensoren als kleine Kreise oder schwarze Punkte eingezeichnet, unter anderem ein Einlasslufttemperatursensor 54 und ein Einlassluft-Massenstromsensor 56 im Lufteinlasskanal 5 direkt stromabwärts des Luftfilters 6 sowie ein Sauerstoffsensor 58 im Einlassverteiler 18 des Verbrennungsmotors 2, der zur Messung des Sauerstoffanteils im Einlassverteiler 18 dient, um eine sogen. FMAN-Regelung zur Verbesserung des Verbrennungsvorgangs in den Zylindern realisieren zu können.
  • Sofern es die aktuell verfügbare Abwärme und die aktuelle Frischluftanforderung des Verbrennungsmotors sowie die aktuelle Umgebungstemperatur zulassen, wird im Betrieb des Verbrennungsmotors mittels der Luftklappe 50 das Mischungsverhältnis zwischen der Luft mit Umgebungstemperatur aus dem Lufteinlassrohr 4 und der erwärmten Luft aus der Warmluftleitung 46 derart eingestellt, dass die Temperatur der Luftmischung WAIR einen Wert zwischen ungefähr 15°C und ungefähr 20°C annimmt. Bei höheren Temperaturen verschließt die Luftklappe 50 die Warmluftleitung 46 im Wesentlichen vollständig, damit der Kompressor 8 nur Luft mit Umgebungstemperatur ansaugt, und bei sehr niedrigen Temperaturen verschließt möglicherweise die Luftklappe 50 das Lufteinlassrohr 4 entweder vollständig oder so weit, damit der Kompressor 8 nur oder zumindest möglichst viel erwärmte Luft ansaugt.
  • Speziell wird das Mischungsverhältnis derart eingestellt, dass die Temperatur der Luftmischung WAIR nach Möglichkeit einen in Abhängigkeit von der aktuellen Temperatur und/oder Feuchtigkeit der Umgebungsluft festgelegten Wert zwischen ungefähr 15°C und ungefähr 20°C hat.
  • Alternativ kann das Mischungsverhältnis derart eingestellt werden, dass die Temperatur der Luftmischung WAIR nach Möglichkeit entweder einen bestimmten oder auf irgendeinen Wert zwischen ungefähr 15°C und ungefähr 20°C hat.
  • In einem ersten Beispiel wird das genannte Mischungsverhältnis auf Basis der aktuellen Umgebungstemperatur gesteuert. Dazu wird die Position der Luftklappe 50 durch einen nicht gezeigten Bimetallstreifen bestimmt, welcher der Umgebungsluft ausgesetzt ist.
  • In einem zweiten Beispiel wird das genannte Mischungsverhältnis auf Basis der aktuellen Umgebungstemperatur gesteuert, indem die Position der Luftklappe 50 durch einen geeigneten Aktuator bestimmt wird, welcher auf Basis von Messwerten der Umgebungstemperatur angesteuert wird. Ein derartiger Aktuator kann ein pneumatisch oder magnetisch oder elektrisch arbeitendes Stellglied für die Luftklappe 50 sein. Statt der Luftklappe 50 kann man auch irgendein anderes geeignetes Ventilelement verwenden.
  • In einem dritten Beispiel wird das genannte Mischungsverhältnis auf Basis der aktuellen Temperatur der Luftmischung WAIR geregelt. Dazu wird die Position der Luftklappe 50 durch einen nicht gezeigten Bimetallstreifen bestimmt, dessen temperaturempfindlicher Teil der Luftmischung WAIR ausgesetzt ist, indem er stromabwärts des Luftfilters 6 angeordnet ist, z. B. in dem zum Kompressor 8 führenden Lufteinlasskanal 5, beispielsweise dort, wo sich auch die Sensoren 54, 56 befinden.
  • In einem vierten Beispiel wird das genannte Mischungsverhältnis auf Basis der aktuellen Temperatur der Luftmischung WAIR geregelt, indem die Position der Luftklappe 50 durch einen Aktuator 60 bestimmt wird, welcher auf Basis von Messwerten eines Einlasslufttemperatursensors 62 angesteuert wird, der stromaufwärts des Luftfilters 6 angeordnet ist. Dies ist in 3 veranschaulicht, worin vom Einlasslufttemperatursensor 62 eine Rückführungs-Signalleitung 64 zum Aktuator 60 der Luftklappe 50 führt, mit der das Verhältnis der aus dem Lufteinlassrohr 4 angesaugten Luft WAIR,COLD bzw. der Warmluftleitung 46 angesaugten Luft WAIR,HOT bestimmt wird. Wenn WAIR so niedrig ist, das die Gefahr von Kondensatbildung besteht, z. B. bei Temperaturen unter 10 oder 15°C, wird nach Möglichkeit mehr WAIR,HOT zugeführt, und wenn WAIR größer als nötig ist, z. B. größer als 20°C, wird nach Möglichkeit mehr WAIR,COLD zugeführt.
  • Der Einlasslufttemperatursensor 62 ist in einem ausreichenden Abstand stromabwärts der Luftklappe 50 anzuordnen, damit sich die Luftmassenströme WAIR,COLD und WAIR,HOT vor der Temperaturmessung gut zu WAIR vermischen können. An Stelle eines dedizierten Einlasslufttemperatursensors 62 könnte auch der in 1 und 2 gezeigte Einlasslufttemperatursensor 54 im Lufteinlasskanal 5 stromabwärts des Luftfilters 6 verwendet werden.
  • 3 zeigt außerdem die Abgasnachbehandlungseinrichtung 22 und das diese umgebende Abschirmblech 44 nicht in einem Längsschnitt, wie in den 1 bis 3, sondern in einem Querschnitt durch deren Längsachse. Es sind zwei der Lufteinlassöffnungen 48 eingezeichnet, durch die Umgebungsluft WAIR,COLD in den Hohlraum 66 zwischen der Abgasnachbehandlungseinrichtung 22 und dem Abschirmblech 44 strömen kann, wie mit Pfeilen angezeigt.
  • Die in 4 gezeigte Anordnung unterscheidet sich von der in 1 gezeigten Anordnung nur darin, dass statt der Warmluftleitung 46 eine Warmluftleitung 46' in das Lufteinlassrohr 4 mündet, welche Warmluftleitung 46' nicht von einem Abgas-Wärmetauscher in Form eines Hohlraums rings um die Abgasnachbehandlungseinrichtung 22 herkommt, wie in 1, sondern von einem Kühlmittel-Wärmetauscher 68, der Umgebungsluft WAIR,COLD empfängt und sie durch Wärmekontakt mit Kühlmittel 70 vom Verbrennungsmotor erwärmt. Der Betrieb dieser Anordnung entspricht jenem der Anordnung der 1 bis 3.

Claims (11)

  1. Verfahren zum Vermindern der Kondensatbildung vor dem Kompressor (8) eines turbogeladenen Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors mit Niederdruck-Abgasrückführung von einer Abgasnachbehandlungseinrichtung (22) über einen Abgasrückführungskühler zu einem Lufteinlasskanal (5) des Kompressors (8), dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur der Kompressor (8) aus dem Lufteinlasskanal (5) entweder Luft mit Umgebungstemperatur ansaugt oder Luft ansaugt, die mittels Abwärme des Verbrennungsmotors erwärmt worden ist, oder eine Mischung aus der Luft mit Umgebungstemperatur und der erwärmten Luft ansaugt, wobei das Mischungsverhältnis zwischen der Luft mit Umgebungstemperatur und der erwärmten Luft auf Basis der aktuellen Umgebungstemperatur gesteuert oder auf Basis der aktuellen Temperatur der Luftmischung geregelt wird und außerdem auf der aktuellen Feuchtigkeit der Luft mit Umgebungstemperatur basiert.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Umgebungstemperaturen oberhalb eines oberen Temperaturwertes der Kompressor (8) aus dem Lufteinlasskanal (5) im Wesentlichen nur die Luft mit Umgebungstemperatur ansaugt, bei Umgebungstemperaturen unterhalb eines unteren Temperaturwertes der Kompressor (8) aus dem Lufteinlasskanal (5) möglichst viel von der verfügbaren erwärmten Luft ansaugt und bei Umgebungstemperaturen zwischen dem oberen und dem unteren Temperaturwert der Kompressor (8) aus dem Lufteinlasskanal (5) stets eine Mischung aus der Luft mit Umgebungstemperatur und der erwärmten Luft ansaugt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung aus der Luft mit Umgebungstemperatur und der erwärmten Luft erzeugt wird, bevor die so erzeugte Luftmischung mit dem Niederdruck-Abgasrückführungsgas gemischt wird und durch den Lufteinlasskanal (5) in den Kompressor (8) strömt, und insbesondere stromaufwärts eines Einlassluftfilters (6) erzeugt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erwärmte Luft aus einem Hohlraum (66) angesaugt wird, der zwischen einer Außenfläche der Abgasnachbehandlungseinrichtung (22) und einer diese umgebenden Hülle (44) ausgebildet ist und der durch eine oder mehrere Öffnungen (48) mit der Umgebungsluft in Strömungsverbindung steht.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erwärmte Luft aus einem Wärmetauscher (68) angesaugt wird, der mit der Umgebungsluft in Strömungsverbindung steht und der mit dem Motorkühlmittel (70) Wärmekontakt hat.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischungsverhältnis zwischen der Luft mit Umgebungstemperatur und der erwärmten Luft mittels einer Luftklappe (50) eingestellt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Luftklappe (50) mittels eines Bimetallelements eingestellt wird, dessen Temperatur durch die Umgebungstemperatur oder durch die Temperatur der Luftmischung bestimmt oder wesentlich beeinflusst wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Luftklappe (50) mittels eines Aktuators (60) eingestellt wird, der durch Signale angesteuert wird, welche auf einem Messwert eines Temperatursensors (62) basieren.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bimetallelement bzw. der Temperatursensor (62) der Umgebungsluft ausgesetzt ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bimetallelement bzw. der Temperatursensor (62) der Luftmischung ausgesetzt ist.
  11. Vorrichtung zum Vermindern der Kondensatbildung vor dem Kompressor (8) eines turbogeladenen Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors mit Niederdruck-Abgasrückführung von einer Abgasnachbehandlungseinrichtung (22) über einen Abgasrückführungskühler zu einem Lufteinlasskanal (5) des Kompressors (8), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist.
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