DE102017111101B4 - Exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine with a heat exchanger for energy recovery - Google Patents
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Abstract
Abgasrückführvorrichtung (10) für eine Verbrennungskraftmaschine umfassend:- einen Abgaskanal (14), über welchen Abgas (18) von der Verbrennungskraftmaschine ableitbar ist,- einen Einlasskanal (22), über welchen Verbrennungsluft (26) zur Verbrennungskraftmaschine leitbar ist,- einen Wärmetauscher (30), welcher an einem Ende mit dem Abgaskanal (14) fluidisch verbindbar ist, und der an einem dazu entgegengesetzten Ende mit einem Abgasrückführkanal (34) fluidisch verbindbar ist, welcher in den Einlasskanal (22) mündet, wobei der Wärmetauscher (30) zwei baulich voneinander getrennte Stränge (42, 44) aufweist, welche in einen Sammler (46) münden, der mit dem Abgasrückführkanal (34) fluidisch verbunden ist,- ein Abgasrückführventil (50), welches in dem Abgasrückführkanal (34) angeordnet ist, über welches ein Durchströmungsquerschnitt des Abgasrückführkanals (34) regelbar ist,- ein Klappenventil (54), welches derart im Abgaskanal (14) angeordnet ist, dass das Klappenventil (54) in einer ersten Stellung den Abgaskanal (14) freigibt, in einer zweiten Stellung den Abgaskanal (14) in Strömungsrichtung stromabwärts der beiden Stränge (42, 44) verschließt, so dass der Abgasstrom beide Stränge (42, 44) in Richtung des Abgasrückführkanals (34) durchströmt, und in einer dritten Stellung das Klappenventil (54) den Abgaskanal (14) im Bereich zwischen beiden Strängen (42, 44) verschließt, so dass der Abgasstrom durch den in Abgasrichtung vorgelagerten ersten Strang (44) leitbar ist, und der zweite Strang (42) in Abhängigkeit der Stellung des Abgasrückführventils (50) in entgegengesetzter Richtung durchströmbar ist.Exhaust gas recirculation device (10) for an internal combustion engine, comprising: - an exhaust gas duct (14), via which exhaust gas (18) can be discharged from the internal combustion engine, - an inlet duct (22), via which combustion air (26) can be conducted to the internal combustion engine, - a heat exchanger ( 30), which can be fluidically connected at one end to the exhaust gas duct (14) and which can be fluidically connected at an opposite end to an exhaust gas recirculation duct (34) which opens into the inlet duct (22), the heat exchanger (30) having two structurally separate strands (42, 44) which open into a collector (46) which is fluidly connected to the exhaust gas recirculation channel (34), - an exhaust gas recirculation valve (50) which is arranged in the exhaust gas recirculation channel (34), via which a flow cross section of the exhaust gas recirculation channel (34) can be regulated, - a flap valve (54) which is arranged in the exhaust gas channel (14) such that the flap valve (54) is in a first n position releases the exhaust duct (14), in a second position closes the exhaust duct (14) in the flow direction downstream of the two strands (42, 44), so that the exhaust gas flow flows through both strands (42, 44) in the direction of the exhaust gas recirculation duct (34) , and in a third position the flap valve (54) closes the exhaust gas duct (14) in the area between the two lines (42, 44), so that the exhaust gas flow can be conducted through the first line (44) upstream in the exhaust gas direction, and the second line ( 42) can be flowed through in the opposite direction depending on the position of the exhaust gas recirculation valve (50).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgasrückführvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine umfassend einen Abgaskanal, über welchen Abgas von der Verbrennungskraftmaschine ableitbar ist, einen Einlasskanal, über welchen Verbrennungsluft zur Verbrennungskraftmaschine leitbar ist, und einen Wärmetauscher, welcher an einem Ende mit dem Abgaskanal fluidisch verbindbar ist, und der an einem dazu entgegengesetzten Ende mit einem Abgasrückführkanal fluidisch verbindbar ist, welcher in den Einlasskanal mündet. Der Wärmetauscher weist zwei baulich voneinander getrennte Stränge auf, welche in einen Sammler münden, der mit dem Abgasrückführkanal fluidisch verbunden ist. In dem Abgasrückführkanal ist ein Abgasrückführventil angeordnet, über welches ein Durchströmungsquerschnitt des Abgasrückführkanals regelbar ist.The present invention relates to an exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine comprising an exhaust gas duct, via which exhaust gas can be discharged from the internal combustion engine, an inlet duct, via which combustion air can be conducted to the internal combustion engine, and a heat exchanger which can be fluidly connected to the exhaust gas duct at one end, and the is fluidly connectable at an opposite end to an exhaust gas recirculation channel which opens into the inlet channel. The heat exchanger has two strands which are structurally separate from one another and which open into a collector which is fluidly connected to the exhaust gas recirculation duct. An exhaust gas recirculation valve is arranged in the exhaust gas recirculation duct, via which a flow cross section of the exhaust gas recirculation duct can be regulated.
Ein wesentlicher Anteil des in einer Verbrennungskraftmaschine verbrannten Kraftstoffes wird in Form von Wärme über das Abgassystem ausgestoßen. Es ist daher vorteilhaft, diese Wärme oder thermische Energie von dem Abgassystem für verschiedene Zwecke zurückzugewinnen. Diese thermische Energie kann beispielsweise verwendet werden, um die Verbrennungskraftmaschine schneller aufzuheizen, um die Fahrerkabine schneller zu erwärmen oder um Reibungsverluste durch Erhitzen des Schmiermittelsystems zu reduzieren. Die thermische Energie wird dabei über eine Abgasrückführvorrichtung, welche einen Wärmetauscher aufweist, über den eine Kühlung des zurückgeführten Abgases erfolgt, so dass nach der Kaltstartphase die Schadstoffemissionen reduziert werden, zurückgewonnen.A significant proportion of the fuel burned in an internal combustion engine is expelled in the form of heat via the exhaust system. It is therefore advantageous to recover this heat or thermal energy from the exhaust system for various purposes. This thermal energy can be used, for example, to heat the internal combustion engine faster, to heat the driver's cab more quickly, or to reduce frictional losses caused by heating the lubricant system. The thermal energy is recovered via an exhaust gas recirculation device, which has a heat exchanger via which the recirculated exhaust gas is cooled, so that the pollutant emissions are reduced after the cold start phase.
Die WO 2014 / 136 024 A1 offenbart eine Abgasrückführvorrichtung mit einem U-förmigen Wärmetauscher, welcher mit einem Abgaskanal und in einem Scheitelbereich des Wärmetauschers über ein Abgasrückführventil mit einem Einlasskanal, über den Verbrennungsluft zu der Verbrennungskraftmaschine leitbar ist, verbunden ist. In dem Abgaskanal ist ein rechteckiges Klappenventil angeordnet, welches zwischen einer ersten Stellung, bei welcher der Abgaskanal vollständig geöffnet und eine Mündung des Wärmetauscher vollständig verschlossen ist und einer zweiten Stellung, bei welcher der Abgaskanal im Bereich des Wärmetauschers vollständig verschlossen und ein in Strömungsrichtung vorgelagerter Strang des U-förmigen Wärmetauschers vollständig geöffnet ist, so dass der Abgasstrom in diesen Strang des Wärmetauscher geleitet wird, verstellbar ist.WO 2014/136 024 A1 discloses an exhaust gas recirculation device with a U-shaped heat exchanger which is connected to an exhaust gas duct and in an apex region of the heat exchanger via an exhaust gas recirculation valve to an inlet duct via which combustion air can be conducted to the internal combustion engine. A rectangular flap valve is arranged in the exhaust gas duct, which has a first position, in which the exhaust gas duct is fully open and a mouth of the heat exchanger is completely closed, and a second position, in which the exhaust gas duct is completely closed in the area of the heat exchanger, and a line upstream of the U-shaped heat exchanger is fully open, so that the exhaust gas flow is directed into this branch of the heat exchanger is adjustable.
Die Abgasrückführvorrichtung nach dem Stand der Technik hat den Nachteil, dass ein ausreichend hohes Strömungsgefälle im Abgasrückführkanal anliegen muss, damit der Wärmetauscher mit einer ausreichenden Abgasmenge durchströmt wird. Dadurch ist die Abgasrückführvorrichtung nach dem Stand der Technik nicht für den Niederdruckbetrieb geeignet, da der Widerstand im Abgasrückführkanal immer höher ist als im Abgaskanal. Entsprechend wird keine ausreichende Regelbarkeit des zurückgeführten Abgasstromes erreicht, insbesondere in Phasen mit hohen Abgasrückführraten. Die gesetzlich vorgeschriebenen Emissionswerte sind entsprechend mit einer derartigen Abgasregelvorrichtung insbesondere im Niederdruckbereich nicht erreichbar.The exhaust gas recirculation device according to the prior art has the disadvantage that there must be a sufficiently high flow gradient in the exhaust gas recirculation channel so that a sufficient amount of exhaust gas flows through the heat exchanger. As a result, the exhaust gas recirculation device according to the prior art is not suitable for low-pressure operation, since the resistance in the exhaust gas recirculation duct is always higher than in the exhaust gas duct. Adequate controllability of the recirculated exhaust gas flow is accordingly not achieved, particularly in phases with high exhaust gas recirculation rates. Accordingly, the legally prescribed emission values cannot be achieved with such an exhaust gas control device, especially in the low pressure range.
Des Weiteren ist aus der
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt somit darin, eine Abgasrückführvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine zu schaffen, welche auch für den Niederdruckbetrieb geeignet ist, die auch bei einem hohen Anteil an rückgeführtem Abgas einen hohen Wirkungsgrad in Bezug auf die rückgewonnene thermische Energie hat, und bei welcher der Anteil der aus dem Abgas rückgewonnenen thermischen Energie regelbar ist.The object of the present invention is therefore to provide an exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine, which is also suitable for low-pressure operation, which has a high degree of efficiency with regard to the recovered thermal energy even with a high proportion of recirculated exhaust gas, and in which the Share of the thermal energy recovered from the exhaust gas can be regulated.
Diese Aufgabe wird durch eine Abgasrückführvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by an exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine with the features of claim 1.
Die erfindungsgemäße Abgasrückführvorrichtung weist zwei baulich voneinander getrennte Stränge auf, welche in einen Sammler münden. Die beiden Stränge sind somit derart konstruktiv ausgestaltet, dass eine gegenseitige Beeinflussung der Strömungen in den Strängen vermieden ist. An einem Ende beider Stränge sind diese über den Sammler miteinander verbunden, so dass in Abhängigkeit von der Klappenstellung des Abgasrückführventils entweder das Abgas aus beiden Strängen über den Sammler in den Abgasrückführkanal geleitet wird, oder das Abgas von dem in Abgasrichtung vorgelagerten ersten Strang über den Sammler in den zweiten Strang geleitet wird.The exhaust gas recirculation device according to the invention has two structurally separate strands which open into a collector. The two strands are thus designed in such a way that the currents in the strands do not influence one another. At one end of the two lines, these are connected to one another via the collector, so that depending on the flap position of the exhaust gas recirculation valve, either the exhaust gas from both lines is directed via the collector into the exhaust gas recirculation channel, or the exhaust gas from the first line upstream in the exhaust gas direction via the collector is routed to the second strand.
Erfindungsgemäß weist die Abgasrückführvorrichtung ein Klappenventil auf, welches derart im Abgaskanal angeordnet ist, dass das Klappenventil in einer ersten Stellung den Abgaskanal freigibt, in einer zweiten Stellung den Abgaskanal in Strömungsrichtung stromabwärts der beiden Stränge verschließt, so dass der Abgasstrom beide Stränge in Richtung des Abgasrückführkanals durchströmt, und in einer dritten Stellung das Klappenventil den Abgaskanal im Bereich zwischen beiden Strängen verschließt, so dass der Abgasstrom durch den in Abgasrichtung vorgelagerten ersten Strang leitbar ist, und der zweite Strang in Abhängigkeit der Stellung des Abgasrückführventils in entgegengesetzter Richtung durchströmbar ist. According to the invention, the exhaust gas recirculation device has a flap valve, which is arranged in the exhaust gas duct in such a way that the flap valve opens the exhaust gas duct in a first position, closes the exhaust gas duct downstream of the two strands in the flow direction in a second position, so that the exhaust gas flow both strands in the direction of the exhaust gas recirculation duct flows through, and in a third position, the flap valve closes the exhaust duct in the area between the two lines, so that the exhaust gas flow can be conducted through the first line upstream in the exhaust gas direction, and the second line can be flowed through in the opposite direction depending on the position of the exhaust gas recirculation valve.
In der ersten Stellung hat das Klappenventil somit einen minimalen Strömungswiderstand im Abgaskanal, so dass die Strömung im Abgaskanal durch das Klappenventil kaum gestört wird. In der zweiten Stellung dahingegen wird eine vollständige Durchströmung des Abgaskanals von der Klappe an stromabwärts der beiden Stränge unterbunden. Das Abgas wird bei geöffnetem AGR-Ventil dadurch in beide Stränge des Wärmetauschers umgeleitet, so dass die gesamte Abgasmenge auf zwei Stränge verteilt wird und dadurch der maximale Wärmetauscherquerschnitt ausgenutzt wird. Dadurch wird der Anteil der zurückgewonnenen thermischen Energie erhöht.In the first position, the flap valve thus has a minimal flow resistance in the exhaust duct, so that the flow in the exhaust duct is hardly disturbed by the flap valve. In the second position, however, a complete flow through the exhaust gas duct from the flap on the downstream of the two strands is prevented. When the EGR valve is open, the exhaust gas is diverted into both strands of the heat exchanger, so that the total amount of exhaust gas is distributed over two strands, thereby utilizing the maximum heat exchanger cross section. This increases the proportion of thermal energy recovered.
In der dritten Stellung wird eine Durchströmung des Abgaskanals ab der baulichen Trennung zwischen den Strängen unterbunden. Das Abgas wird dadurch durch den in Strömungsrichtung vorgelagerten Strang geleitet. In Abhängigkeit der Klappenstellung des AGR-Ventils wird dadurch ein Teil des Abgases zur Verbrennungskraftmaschine rückgeführt, wobei das rückgeführte Abgas lediglich durch einen Strang gekühlt wird, so dass die Kühlung des rückgeführten Abgases reduziert ist. Dadurch kann bei kalten Betriebsbedingungen, bei welchen die Gefahr einer Kondensatbildung der Verbrennungsluft vorliegt, heißeres Abgas rückgeführt werden, um die Kondesatbildung zu vermeiden. Das in der dritten Stellung nicht rückgeführte Abgas wird in dem in Strömungsrichtung nachgelagerten Strang in den Abgaskanal zurückgeleitet. Dabei wird in diesem Strang die thermische Energie aus dem Abgas zurückgewonnen. Dadurch ist der Anteil der aus dem Abgas zurückgewonnenen thermischen Energie regelbar, um die Abgasrückführvorrichtung besser an bestimmte Betriebsbedingungen anzupassen.In the third position, flow through the exhaust duct is prevented from the structural separation between the strands. As a result, the exhaust gas is passed through the upstream line in the flow direction. Depending on the flap position of the EGR valve, part of the exhaust gas is thereby returned to the internal combustion engine, the returned exhaust gas being cooled only by one line, so that the cooling of the returned exhaust gas is reduced. As a result, hotter exhaust gas can be recirculated in cold operating conditions in which there is a risk of condensation of the combustion air in order to avoid the formation of condensate. The exhaust gas which is not recirculated in the third position is returned to the exhaust duct in the line downstream in the flow direction. The thermal energy is recovered from the exhaust gas in this line. As a result, the proportion of the thermal energy recovered from the exhaust gas can be regulated in order to better adapt the exhaust gas recirculation device to specific operating conditions.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das Klappenventil stufenlos zwischen den drei Stellungen verstellbar. Eine stufenlose Verstellbarkeit zwischen den Stellungen im Sinne der vorliegenden Erfindung liegt vor, wenn das Klappenventil zwischen der ersten und der zweiten Stellungen, sowie zwischen der zweiten und der dritten Stellung, jede Zwischenstellung einnehmen kann. In einer Zwischenstellung zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung wird die Strömung im Abgaskanal gedrosselt, so dass über diese Stellung und über die Stellung des AGR-Ventils die rückgeführte Abgasmenge regelbar ist. Da zwischen der ersten und zweiten Stellung jeweils beide Stränge durchströmt werden, steigt die rückgewonnene thermische Energiemenge mit steigender rückgeführten Abgasmenge.In a preferred embodiment of the invention, the flap valve is continuously adjustable between the three positions. A stepless adjustability between the positions in the sense of the present invention is present if the flap valve can assume any intermediate position between the first and the second positions and between the second and the third position. In an intermediate position between the first position and the second position, the flow in the exhaust gas duct is throttled, so that the amount of exhaust gas recirculated can be regulated via this position and via the position of the EGR valve. Since both strands are flowed through between the first and second positions, the recovered amount of thermal energy increases with increasing amount of recirculated exhaust gas.
Vorzugsweise ist das Klappenventil ein Schmetterlingsventil. Das Schmetterlingsventil hat den Vorteil, dass aufgrund der sich an der Klappe ausgleichenden Kräfte des Gasstromes, in einer statischen Position des Ventils, nur geringe Haltekräfte notwendig sind. Auch für die Verstellung der Klappe ist lediglich ein geringes Drehmoment notwendig.The flap valve is preferably a butterfly valve. The butterfly valve has the advantage that, due to the forces of the gas flow balancing itself on the flap, only small holding forces are required in a static position of the valve. Only a small torque is required to adjust the flap.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Drehachse des Klappenventils in einer Verlängerung der baulichen Trennung der Stränge angeordnet. In der dritten Stellung verlängert das Klappenventil somit die bauliche Trennung bis zu einer Wandung des Abgaskanals. Dadurch ist ein symmetrischer Aufbau des Klappenventils möglich.In a further preferred embodiment of the invention, the axis of rotation of the flap valve is arranged in an extension of the structural separation of the strands. In the third position, the flap valve thus extends the structural separation up to a wall of the exhaust duct. This enables a symmetrical construction of the flap valve.
Vorzugsweise ist die Drehachse des Klappenventils mittig im Abgaskanal angeordnet. Die Drehachse schneidet dabei eine axiale Kanalmittelachse des Abgaskanals in diesem Bereich. Das Klappenventil wird dadurch symmetrisch im Abgaskanal angeordnet, so dass auch der Abgaskanal im Bereich des Klappenventils symmetrisch ausgeformt sein kann.The axis of rotation of the flap valve is preferably arranged centrally in the exhaust gas duct. The axis of rotation intersects an axial central channel axis of the exhaust duct in this area. The flap valve is thereby arranged symmetrically in the exhaust duct, so that the exhaust duct can also be formed symmetrically in the region of the flap valve.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Drehachse des Klappenventils an einer den Strängen gegenüberliegenden Seite des Abgaskanals angeordnet. Die Drehachse ist dabei derart angeordnet, dass sie den größten radialen Abstand zu den Strängen aufweist. In der ersten Stellung wird dadurch der Strömungswiderstand des Klappenventils durch die im Wesentlichen außerhalb der Hauptströmung liegende Klappe und Drehachse, reduziert. Bei dieser Ausgestaltung ist die Klappe vorzugsweise eine Rechteckklappe und der Abgaskanal im Bereich des Klappenventils rechteckig ausgeformt.In a preferred embodiment, the axis of rotation of the flap valve is arranged on a side of the exhaust gas duct opposite the strands. The axis of rotation is arranged such that it has the greatest radial distance from the strands. In the first position, the flow resistance of the flap valve is thereby reduced by the flap and axis of rotation lying essentially outside the main flow. In this embodiment, the flap is preferably a rectangular flap and the exhaust duct in the region of the flap valve is rectangular.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist ein von der Drehachse entferntes Klappenende in der zweiten und dritten Stellung unmittelbar gegenüberliegend zu einer Abgaskanalwandung bzw. der baulichen Trennung zwischen den Strängen angeordnet. Das Klappenende ist dabei derart angeordnet, dass ein Abstand zwischen Klappenende und Abgaskanalwandung bzw. der baulichen Trennung minimal ist, so dass lediglich eine Leckageströmung zwischen Klappenende und Abgaskanalwandung bzw. der baulichen Trennung vorhanden ist. Dadurch kann die Strömung in einer Richtung vollständig gestoppt und in eine andere Richtung umgelenkt werden.In a preferred development of the invention, a flap end which is distant from the axis of rotation is arranged in the second and third positions directly opposite an exhaust duct wall or the structural separation between the strands. The flap end is arranged such that a distance between the flap end and the exhaust duct wall or the structural separation is minimal, so that there is only a leakage flow between the flap end and the exhaust duct wall or the structural separation. This allows the flow to be in one direction stopped completely and turned in a different direction.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Abgasrückführvorrichtung eine Niederdruckabgasrückführvorrichtung. Durch die Möglichkeit der parallelen Durchströmung beider Stränge ist der Betrieb des Wärmetauschers auch bei geringem Gegendruck wie er bei einer Niederdruckabgasrückführvorrichtung vorliegt, gegeben. In a preferred embodiment of the invention, the exhaust gas recirculation device is a low-pressure exhaust gas recirculation device. Due to the possibility of parallel flow through both strands, the heat exchanger can also be operated at a low back pressure, as is the case with a low-pressure exhaust gas recirculation device.
Vorzugsweise ist der Abgaskanal im Bereich des Klappenventils kugelförmig ausgebildet, wobei ein Durchmesser der kugelförmigen Ausformung größer ist als ein Abgaskanaldurchmesser. Dadurch kann für die Klappe eine Anlagefläche bereitgestellt werden, so dass eine Strömung im Abgaskanal unterbunden werden kann. Diese Anlagefläche ist durch den größeren Durchmesser außerhalb der Hauptströmung vorgesehen, so dass die Hauptströmung im Abgaskanal nicht durch die Anlagefläche gestört wird.The exhaust duct is preferably spherical in the region of the flap valve, a diameter of the spherical shape being larger than an exhaust duct diameter. As a result, a contact surface can be provided for the flap, so that a flow in the exhaust duct can be prevented. This contact surface is provided outside the main flow due to the larger diameter, so that the main flow in the exhaust duct is not disturbed by the contact surface.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Durchmesser der kugelförmigen Ausformung größer als eine Breite beider Stränge des Wärmetauschers ist. Dadurch kann die Klappe, insbesondere in der zweiten Stellung, den Abgaskanal verschließen und den Abgasstrom in die Stränge umleiten, ohne dass ein Klappenende in den Öffnungsquerschnitt des in Strömungsrichtung nachgelagerten Stranges ragt. Zusätzlich wird durch eine solche Ausformung die Herstellung des Kanalgehäuses vereinfacht.It is particularly advantageous if the diameter of the spherical shape is greater than the width of both strands of the heat exchanger. As a result, the flap, in particular in the second position, can close the exhaust gas duct and divert the exhaust gas flow into the strands without a flap end protruding into the opening cross section of the strand downstream in the flow direction. In addition, the manufacture of the channel housing is simplified by such a shape.
Die bauliche Trennung zwischen den Strängen des Wärmetauschers ist vorzugsweise eine Trennwand. Die Trennwand bildet dabei eine Begrenzungswand jeden Stranges des Wärmetauschers. Dadurch wird die Anzahl der Bauteile für den Wärmetauscher klein gehalten und der Wärmetauscher weist eine sehr kompakte Größe auf.The structural separation between the strands of the heat exchanger is preferably a partition. The partition wall forms a boundary wall of each strand of the heat exchanger. This keeps the number of components for the heat exchanger small and the heat exchanger has a very compact size.
Es wird somit eine Abgasrückführvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine geschaffen, welche auch bei einem hohen Anteil an rückgeführtem Abgas einen hohen Wirkungsgrad in Bezug auf die rückgewonnene thermische Energie hat.An exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine is thus created which, even with a high proportion of recirculated exhaust gas, has a high degree of efficiency with regard to the recovered thermal energy.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen. In diesen zeigen:
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1 : Schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Abgasrückführvorrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel in einer ersten Stellung bei geschlossenem AGR-Ventil, -
2 : Abgasrückführvorrichtung nach1 bei geöffnetem AGR-Ventil, -
3 : Schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Abgasrückführvorrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel in einer zweiten Stellung bei geöffnetem AGR-Ventil, -
4 : Schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Abgasrückführvorrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel in einer dritten Stellung bei geschlossenem AGR-Ventil, -
5 : Abgasrückführvorrichtung nach4 bei geöffnetem AGR-Ventil, und -
6 : Schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Abgasrückführvorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel in einer zweiten Stellung bei geöffnetem AGR-Ventil.
-
1 1 shows a schematic representation of an exhaust gas recirculation device according to the invention in a first position with the EGR valve closed, -
2nd : Exhaust gas recirculation device after1 with the EGR valve open, -
3rd 1 shows a schematic representation of an exhaust gas recirculation device according to the invention in a second position with the EGR valve open, -
4th 1 shows a schematic representation of an exhaust gas recirculation device according to the invention in a third position with the EGR valve closed, -
5 : Exhaust gas recirculation device after4th with the EGR valve open, and -
6 : Schematic representation of an exhaust gas recirculation device according to the invention according to a second embodiment in a second position with the EGR valve open.
Die
In dem Abgaskanal
Die Abgasrückführvorrichtung
In
In
Die Abgasrückführvorrichtung
In
Die beschriebene erfindungsgemäße Abgasrückführvorrichtung ist somit für den Niederdruckbereich geeignet und weist somit einen hohen Wirkungsgrad in Bezug auf die zurückgewonnene thermische Energie auf. Darüber hinaus ist eine Regelbarkeit der zurückgewonnenen thermischen Energie gegebenen.The described exhaust gas recirculation device according to the invention is therefore suitable for the low pressure range and thus has a high efficiency in relation to the recovered thermal energy. In addition, the recovered thermal energy can be regulated.
Es sollte deutlich sein, dass der Schutzbereich nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel einer Abgasrückführvorrichtung beschränkt ist, sondern verschiedene Modifikationen und konstruktive Änderungen denkbar sind. Beispielsweise sind andere Ausgestaltungen des Klappenventils möglich. Auch müssen die Stränge nicht durch eine einzige Trennwand voneinander getrennt sein, sondern können durch unabhängig voneinander angeordnete Stränge ausgebildet sein.It should be clear that the scope of protection is not limited to the exemplary embodiment of an exhaust gas recirculation device described, but various modifications and design changes are conceivable. For example, other configurations of the flap valve are possible. The strands do not have to be separated from one another by a single partition, but can be formed by strands arranged independently of one another.
BezugszeichenlisteReference list
- 1010th
- AbgasrückführvorrichtungExhaust gas recirculation device
- 1414
- AbgaskanalExhaust duct
- 1818th
- AbgasExhaust gas
- 2222
- EinlasskanalInlet duct
- 2626
- VerbrennungsluftCombustion air
- 3030th
- WärmetauscherHeat exchanger
- 3434
- AbgasrückführkanalExhaust gas recirculation duct
- 3838
- bauliche Trennungstructural separation
- 4242
- Strangstrand
- 4444
- Strangstrand
- 4646
- SammlerCollector
- 5050
- AbgasrückführventilExhaust gas recirculation valve
- 5454
- KlappenventilFlap valve
- 5858
- DrehachseAxis of rotation
- 6262
- AbgaskanalwandungExhaust duct wall
- DK D K
- Durchmesser kugelförmigen AusformungDiameter spherical shape
- DA D A
- AbgaskanaldurchmesserExhaust duct diameter
- BB
- Breitewidth
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R016 | Response to examination communication | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: TERPATENT PARTGMBB, DE Representative=s name: TERPATENT PATENTANWAELTE TER SMITTEN EBERLEIN-, DE |
|
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |