DE19717846A1 - Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung - Google Patents

Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung

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Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung. Insbesondere betrifft die Maschine eine Brennkraftmaschine mit mehreren jeweils einen Frischgaseinlaß und einen Abgasauslaß aufweisenden Brennräumen, wobei der Abgasauslaß mindestens eines Brennraums über eine Abgasrückführungsleitung mit den Frischgaseinlässen verbunden ist, und wobei in der Abgasrückführungsleitung ein Ausgleichsvolumen zum Ausgleich von Schwankungen des Abgasdrucks vorgesehen ist. Brennkraftmaschinen dieser Art sind als sogenannte geteilte Motoren bekannt, bei denen der oder die Brennräume (Zylinder), von deren Abgasauslaß Abgas zu den Frischgaseinlässen der übrigen Zylinder oder aller Zylinder zurückgeführt wird, als Spenderzylinder bezeichnet werden.
Der Vorteil derartiger geteilter Motoren besteht in einer verminderten Stickoxidemission im Abgas bei gleichzeitig geringerem Kraftstoffverbrauch verglichen mit einer Brennkraftmaschine mit herkömmlicher Abgasrückführung, bei der lediglich ein Teil des Abgases aus dem Abgasstrang zu den Einlässen der Brennräume der Brennkraftmaschine zurückgeführt wird.
Geteilte Brennkraftmaschinen dieser Art sind beispielsweise aus der DE 33 32 034 A1 oder der US 4 249 382 bekannt.
Voraussetzung für einen guten rauchfreien Motorbetrieb und eine maximale Senkung der Stickoxidemission ist eine gleichmäßige Mischung des rückgeführten Abgases mit dem Frischgas, so daß jeder Brennraum der Brennkraftmaschine ein Gasgemisch gleicher Qualität erhält. Bei einem Motor mit nur einer geringen Zahl von das rückgeführte Abgas erzeugenden Brennräumen (Spenderzylindern), nämlich ein oder zwei Spenderzylindern, ist keine gleichmäßige Gasströmung in der Abgasrückführungsleitung zu erwarten, vielmehr wird der Gasstrom pulsierend auftreten, wobei während der Vorauslaßphase des Spenderzylinders ein großer Gasmassenstrom auftritt, der dann aber schnell abebbt. Bei der aus der DE 33 32 034 A1 bekannten Brennkraftmaschine ist in der von dem Spenderzylinder zu den übrigen Zylindern führenden Abgasrückführungsleitung ein Abgasspeicher vorgesehen, dessen Volumen ein Mehrfaches des Hubvolumens des Spenderzylinders beträgt. Von einem derartigen Abgasspeicher ist an sich eine Vergleichsmäßigung des Massenstroms in der Abgasrückführungsleitung zu erwarten. Da jedoch in der Abgasrückführungsleitung Schwingungen des dort strömenden Abgases auftreten, deren Frequenz und Amplitude stark von der Drehzahl und dem Belastungszustand der Brennkraftmaschine abhängig sind, ist bei der bekannten Brennkraftmaschine eine Vergleichmäßigung des Massenstroms in der Abgasrückführungsleitung und damit eine gleiche Durchmischung von rückgeführtem Abgas und Frischgas für alle Zylinder nicht für den gesamten interessierenden Drehzahl- und Belastungsbereich der Brennkraftmaschine zu erwarten.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Brennkraftmaschine anzugeben, bei der über einen breiten Leistungsbereich eine gleichmäßige Durchmischung des rückgeführten Abgases und des Frischgases gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Durch die Erfindung wird eine Brennkraftmaschine mit mehreren jeweils einen Frischgaseinlaß und einen Abgasauslaß aufweisenden Brennräumen geschaffen. Der Abgasauslaß mindestens eines der Brennräume ist über eine Abgasrückführungsleitung mit den Frischgaseinlässen der übrigen oder aller Brennräume der Brennkraftmaschine verbunden. In der Abgasrückführungsleitung ist ein Ausgleichsvolumen zum Ausgleich von Schwankungen des Abgasdrucks vorgesehen. Gemäß der Erfindung sind Mittel vorgesehen, durch die das Schwingungsverhalten des Abgases in dem Ausgleichsvolumen in Abhängigkeit von der Drehzahl und/oder vom Belastungszustand der Brennkraftmaschine veränderbar ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, daß das Ausgleichsvolumen durch einen in der Abgasrückführungsleitung angeordneten, vom Abgas durchströmten Behälter gebildet ist.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, daß die Mittel zur Veränderung des Schwingungsverhaltens des Abgases durch in dem Behälter vorgesehene bewegliche Einbauten gebildet sind, die in Abhängigkeit von der Drehzahl und/oder vom Belastungszustand des Motors verstellbar sind.
Hierbei ist es insbesondere vorgesehen, daß die in dem Behälter vorgesehenen Einbauten Resonanz und/oder Interferenz der Schwingungen des Abgases bewirken.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, daß in dem vom Abgas durchströmten Behälter Mittel zur Dämpfung der Abgasschwingungen vorgesehen sind.
Dies kann dadurch bewirkt werden, daß die Mittel zur Schwingungsdämpfung durch eine Füllung mit schwingungsdämpfendem Material gebildet sind.
Alternativ oder zusätzlich können die Mittel zur Schwingungsdämpfung durch schwingungsdämpfende Einbauten in dem Behälter gebildet sein.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, daß in der Abgasrückführungsleitung eine Rußfiltereinrichtung zur Filterung des rückgeführten Abgases vorgesehen ist.
Die Rußfiltereinrichtung kann Bestandteil des von dem Abgas durchströmten Behälters sein.
In der Abgasrückführungsleitung kann ein Wärmetauscher zum Kühlen des rückgeführten Abgases vorgesehen sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Ausgleichsvolumen durch einen mit der Abgasrückführungsleitung gekoppelten Behälter gebildet, so daß sich Schwingungen zwischen dem in der Abgasrückführungsleitung strömenden Abgas und dem Behälter fortpflanzen können.
Gemäß einer Weiterbildung hiervon können die Mittel zur Veränderung des Schwingungsverhaltens des Abgases durch in dem Behälter vorgesehene bewegliche Einbauten gebildet sein, die in Abhängigkeit von der Drehzahl und/vom Belastungszustand des Motors verstellbar sind.
Vorteilhafterweise bewirken die in dem Behälter vorgesehenen Einbauten Resonanz und/oder Interferenz der Schwingungen des Abgases.
Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausführungsform der Erfindung sind die Mittel zur Veränderung des Schwingungsverhaltens in einer den Behälter mit der Abgasrückführungsleitung verbindenden Kopplungsleitung vorgesehen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das Ausgleichsvolumen durch mindestens zwei Teilvolumina gebildet, die vom Abgas durchströmt werden und/oder die mit der Abgasrückführungsleitung gekoppelt sind.
Hierbei können die Mittel zur Veränderung des Schwingungsverhaltens des Abgases durch eine Einrichtung gebildet sein, durch die die gegenseitige Kopplung der Teilvolumina veränderbar ist.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist es vorgesehen, daß die Abgasrückführungsleitung mit den Frischgaseinlässen aller Brennräume der Brennkraftmaschine verbunden ist.
Alternativ hierzu kann es vorgesehen sein, daß die Abgasrückführungsleitung nur mit den Frischgaseinlässen der Brennräume der Brennkraftmaschine verbunden ist, die nicht zur Erzeugung von rückzuführendem Abgas dienen.
Die vorliegende Erfindung ist besonders von Vorteil bei einer Brennkraftmaschine, die ein Dieselmotor ist.
Weiterhin von Vorteil ist die Anwendung der Erfindung auf eine Brennkraftmaschine mit einer Einrichtung zur Verdichtung des den Brennräumen der Brennkraftmaschine zuzuführenden Frischgases, insbesondere mit einem Turbolader.
Hierbei mündet die Abgasrückführungsleitung vorteilhafterweise stromabwärts der Verdichtungseinrichtung in eine diese mit den Frischgaseinlässen der Brennräume verbindende Ladeluftleitung. Vorteilhafterweise mündet die Abgasrückführungsleitung stromabwärts eines in der Ladeluftleitung vorgesehenen Ladeluftkühlers in die Ladeluftleitung.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematisierte Darstellung einer Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 eine schematisierte Darstellung einer Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
Fig. 3a) bis 3c) schematisierte Darstellungen, welche ausschnittsweise die Abgasrückführungsleitungen mit drei Varianten von Anordnungen von Behältern zum Ausgleich von Schwingungen des in der Abgasrückführungsleitung strömenden Abgases zeigen.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine 10, welche eine Anzahl von Brennräumen 1 bis 6 aufweist, zum Beispiel eines Dieselmotors mit sechs Zylindern. Jeder der Brennräume 1 bis 6 verfügt über (mindestens) einen Frischgaseinlaß E und (mindestens) einen Abgasauslaß A. Die Frischgaseinlässe 7 der Brennräume 1 bis 5 sind mit einer Ladeluftleitung 7 verbunden, während der Frischgaseinlaß E des Brennraums 6 mit einer Ladeluftleitung 7a verbunden ist. Ähnlich sind die Abgasauslässe A der Brennräume 1 bis 5 mit einem Abgasstrang 8 verbunden, während der Abgasauslaß A des Brennraums 6 mit einer Abgasrückführungsleitung 9 verbunden ist. Ein Turbolader, welcher insgesamt mit 14 bezeichnet ist, enthält eine mit dem Abgasstrang 8 verbundene Turbine 15 und einen mit der Turbine 15 gekoppelten Verdichter 16. Der Verdichter 16 ist über einen Ladeluftkühler 17 mit den Ladeluftleitungen 7 und 7a verbunden. Die mit dem Auslaß A des Brennraums 6 verbundene Abgasrückführungsleitung 9 enthält einen Ausgleichsbehälter 11 und einen diesem in Strömungsrichtung nachgeschalteten Wärmetauscher 12. Die Abgasrückführungsleitung 9 ist an einer Einmündung 13 mit der Ladeluftleitung 7 gekoppelt.
Beim Betrieb der Brennkraftmaschine wird das im Brennraum 6 derselben erzeugte Abgas über die Abgasrückführungsleitung 9 an der Einmündung 13 in die Ladeluftleitung 7 zurückgeführt, wobei der Brennraum 6 als Spenderzylinder für das rückzuführende Abgas wirkt. Die entsprechend den Verbrennungsvorgängen im Brennraum 6 auftretenden Pulsationen des Abgasstroms werden in dem Ausgleichsbehälter 11 vergleichmäßigt, so daß jedem der zu einem unterschiedlichen Zeitpunkt das Frischgas aufnehmenden Brennräume 1 bis 5 das gleiche Gemisch aus Frischgas, welches der Ladeluftleitung 7 von dem Verdichter 16 zugeführt wird, und Abgas, welches an der Einmündung 13 von der Abgasrückführungsleitung 9 in die Ladeluftleitung 7 gelangt, zugeführt wird. Durch den Wärmetauscher 12, welcher dem Ausgleichsbehälter 11 in der Abgasrückführungsleitung 9 nachgeschaltet ist, wird das rückgeführte Abgas gekühlt.
Der Ausgleichsbehälter 11 ist mit Mitteln versehen, durch die das Schwingungsverhalten des Abgases, welches durch die Abgasrückführungsleitung 9 und den Ausgleichsbehälter 11 fließt, in Abhängigkeit von der Drehzahl und/oder vom Belastungszustand der Brennkraftmaschine veränderbar ist. Diese Mittel zur Beeinflussung des Schwingungsverhaltens bestehen bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in Einbauten 18, welche in dem Ausgleichsbehälter 11 vorhanden sind und die in Abhängigkeit von der Drehzahl und/oder vom Belastungszustand des Motors verstellbar sind. Diese Einbauten 18 bewirken eine Resonanz und/oder Interferenz der Schwingungen des Abgases, so daß die Wirkung des Ausgleichsbehälters 11 zumindest innerhalb eines interessierenden Bereichs unter Anpassung an die Drehzahl und/oder den Belastungszustand des Motors stets so ist, daß den Brennräumen 1 bis 5 der Brennkraftmaschine allen ein gleiches Gemisch aus rückgeführtem Abgas und Frischgas zugeführt wird.
Das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel der Brennkraftmaschine 10 ist im wesentlichen so wie das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel aufgebaut, wobei jedoch anstelle der getrennten Ladeluftleitungen 7 und 7a für die Brennräume 1 bis 5 bzw. den Brennraum 6 eine gemeinsame Ladeluftleitung 7 für alle Brennräume 1 bis 6 vorgesehen ist. In diese gemeinsame Ladeluftleitung 7 mündet wiederum die Abgasrückführungsleitung 9 an der Einmündung 13, so daß das von dem Brennraum 6 (Spenderzylinder) abgegebene Abgas allen Brennräumen zugeführt wird, einschließlich des Spenderzylinders selbst. Im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel der Fig. 1, bei welchem der Spenderzylinder über die Ladeluftleitung 7a mit Frischgas versorgt wird, welches von rückgeführtem Abgas frei ist, wird bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Fig. 2 der Spenderzylinder ebenfalls mit einem Gemisch aus Frischgas und rückgeführtem Abgas versorgt.
Ein Steuerelement zum Steuern der Einbauten 18 in dem Ausgleichsbehälter 11, mit welchem das Schwingungsverhalten des Abgases in dem Ausgleichsbehälter 11 beeinflußt wird, ist mit dem Bezugszeichen 21 symbolisiert.
Die Fig. 3a) bis c) zeigen Ausführungsbeispiele von Varianten des Ausgleichsvolumens, welches durch Behälter 11 bzw. 11' gebildet wird, um das Schwingungsverhalten des Abgases in der Abgasrückführungsleitung 9 zu beeinflussen.
Bei dem in Fig. 3a) gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Ausgleichsvolumen durch einen Behälter 11' gebildet, der mit der Abgasrückführungsleitung 9 über eine Kopplungsleitung 20 verbunden ist, so daß sich Schwingungen zwischen dem in der Abgasrückführungsleitung 9 strömenden Abgas und dem Behälter fortpflanzen können, wogegen der Behälter 11' im engeren Sinn nicht vom Abgas durchströmt wird. Die Mittel zur Veränderung des Schwingungsverhaltens des Abgases sind durch in dem Behälter 11' vorgesehene bewegliche Einbauten 18' gebildet, die wiederum in Abhängigkeit von der Drehzahl und/oder vom Belastungszustand des Motors verstellbar sind, was über ein Steuerelement 21 geschieht, das in der Kopplungsleitung 20 vorgesehen sein kann, wie in Fig. 3a) dargestellt. Alternativ kann das Steuerelement 21 jedoch auch auf die Einbauten 18' einwirken oder das Schwingungsverhalten des Ausgleichsbehälters 11 in anderer Weise beeinflussen. Diese Beeinflussung kann wiederum durch Resonanz und/oder Interferenz geschehen, welche durch die Einbauten 18' bewirkt werden.
Bei dem in Fig. 3b) gezeigten Ausführungsbeispiel sind ein Ausgleichsbehälter 11, welcher in der Abgasrückführungsleitung 9 vorgesehen ist und vom Abgas durchströmt wird, und ein Ausgleichsbehälter 11', welcher über eine Kopplungsleitung 20 an den Ausgleichsbehälter 11 bzw. an die Abgasrückführungsleitung 9 angeschlossen ist, miteinander kombiniert. In beiden Ausgleichsgehältern 11 und 11' sind wiederum Einbauten 18 bzw. 18' vorgesehen, welche der Beeinflussung des Schwingungsverhaltens des Abgases in der Abgasrückführungsleitung 9 bzw. in den Ausgleichsbehältern 11 und 11' dienen. Ein Steuerelement 21 dient der Beeinflussung des Schwingungsverhaltens durch Verstellung der Einbauten in einem oder in beiden der Ausgleichsbehälter 11 und 11' oder der Kopplungsleitung 20. Da zwei Ausgleichsbehälter verwendet werden, genügt die Beeinflussung des Schwingungsverhaltens in einem der Ausgleichsbehälter, um eine Anpassung an die Drehzahl und/oder den Belastungszustand des Motors zu erlangen.
In Fig. 3c) ist wiederum eine Kombination von zwei Ausgleichsbehältern dargestellt, in diesem Fall jedoch von zwei Ausgleichsbehältern 11, welche parallel geschaltet sind und beide von dem in der Abgasrückführungsleitung 9 strömenden Abgas durchflossen werden. Einbauten 18 als Mittel zur Beeinflussung des Schwingungsverhaltens des Abgases sind in einem oder in beiden Ausgleichsbehältern vorgesehen. Ein Steuerelement 21 dient zur Verstellung der Einbauten, um das Schwingungsverhalten des Abgases an die Drehzahl und/oder den Belastungszustand des Motors anzupassen.
Der Anordnung der Ausgleichsbehälter 11 bzw. 11' ist jeweils ein Wärmetauscher 12 nachgeschaltet, um das Abgas in der Abgasrückführungsleitung 9 vor seiner Zumischung zu dem der Brennkraftmaschine zugeführten Frischgas zu kühlen.
In dem Ausgleichsbehälter 11 bzw. 11' jedes der Ausführungsbeispiele können Mittel zur Dämpfung der Abgasschwingungen vorgesehen sein. Diese können durch eine Füllung mit schwingungsdämpfendem Material und/oder durch schwingungsdämpfende Einbauten in dem Behälter gebildet sein.
Zusätzlich ist es von Vorteil in der Abgasrückführungsleitung 9 eine Rußfiltereinrichtung zur Filterung des rückgeführten Abgases vorzusehen, so daß dem Frischgas ein Abgas beigemischt wird, welches im wesentlichen von Rußpartikeln frei ist. Diese Rußfiltereinrichtung kann Bestandteil des vom Abgas durchströmten Behälters 11 sein oder sie kann eine eigens vorgesehene Einrichtung sein.
Der in der Abgasrückführungsleitung 9 gezeigte Wärmetauscher 12 zum Kühlen des rückgeführten Abgases ist von Vorteil, jedoch nicht eine unbedingt notwendige Einrichtung. Der Wärmetauscher 12 ist dem vom Abgas durchströmten Behälter 11 vorzugsweise in Strömungsrichtung nachgeschaltet, wenn der Ausgleichsbehälter 11 eine Rußfiltereinrichtung enthält, so daß sich dort ansammelnder Ruß bei Erreichen einer bestimmten Temperatur selbständig abbrennen kann.
Die Erfindung ist insbesondere von Vorteil bei Dieselmotoren, um die Stickoxidemission zu senken, wobei dies insbesondere bei aufgeladenen Dieselmotoren der Fall ist.
Vorzugsweise mündet die Abgasrückführungsleitung 9 an einer Stelle 13, welche sich stromabwärts des Verdichters 16 befindet, in die Ladeluftleitung 7. Ein in der Ladeluftleitung 7 vorgesehener Ladeluftkühler 17 (Wärmetauscher) ist vorzugsweise stromaufwärts der Einmündung 13 der Abgasrückführungsleitung 9 in die Ladeluftleitung 7 vorgesehen, so daß das bereits durch den Wärmetauscher 12 gekühlte Abgas mit dem bereits durch den Ladeluftkühler 17 gekühlten Frischgas gemischt und eine Verschmutzung des Ladeluftkühlers 17 durch Ruß vermieden wird.
Bezugszeichenliste
1-6
Brennräume
7
Ladeluftleitung
8
Abgasstrang
9
Abgasrückführungsleitung
10
Brennkraftmaschine
11
Ausgleichsbehälter
12
Wärmetauscher
13
Einmündung
14
Turbolader
15
Turbine
16
Verdichter
17
Ladeluftkühler
18
Einbauten
20
Kopplungsleitung
21
Steuerelement

Claims (23)

1. Brennkraftmaschine mit mehreren jeweils mindestens einen Frischgaseinlaß (E) und einen Abgasauslaß (A) aufweisenden Brennräumen (1-6), wobei der Abgasauslaß (A) mindestens eines Brennraums (6) über eine Abgasrückführungsleitung (9) mit den Frischgaseinlässen (E) verbunden ist, und wobei in der Abgasrückführungsleitung (9) ein Ausgleichsvolumen zum Ausgleich von Schwankungen des Abgasdrucks vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, durch die das Schwingungsverhalten des Abgases in dem Ausgleichsvolumen in Abhängigkeit von der Drehzahl und/oder vom Belastungszustand der Brennkraftmaschine veränderbar ist.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsvolumen durch einen in der Abgasrückführungsleitung (9) angeordneten, vom Abgas durchströmten Behälter (11) gebildet ist.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Mittel zur Veränderung des Schwingungsverhaltens des Abgases durch in dem Behälter (11) vorgesehene bewegliche Einbauten (18) gebildet sind, die in Abhängigkeit von der Drehzahl und/oder vom Belastungszustand des Motors verstellbar sind.
4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Behälter (11) vorgesehenen Einbauten (18) Resonanz und/oder Interferenz der Schwingungen des Abgases bewirken.
5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem vom Abgas durchströmten Behälter (11) Mittel zur Dämpfung der Abgasschwingungen vorgesehen sind.
6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Schwingungsdämpfung durch eine Füllung mit schwingungsdämpfendem Material gebildet sind.
7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Schwingungsdämpfung durch schwingungsdämpfende Einbauten in dem Behälter (11) gebildet sind.
8. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abgasrückführungsleitung (9) eine Rußfiltereinrichtung zur Filterung des rückgeführten Abgases vorgesehen ist.
9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rußfiltereinrichtung Bestandteil des von dem Abgas durchströmten Behälters (11) ist.
10. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abgasrückführungsleitung (9) ein Wärmetauscher (17) zum Kühlen des rückgeführten Abgases vorgesehen ist.
11. Brennkraftmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (17) dem vom Abgas durchströmten Behälter (11) in Strömungsrichtung nachgeschaltet ist.
12. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsvolumen durch einen mit der Abgasrückführungsleitung (9) gekoppelten Behälter (11') gebildet ist, so daß sich Schwingungen zwischen dem in der Abgasrückführungsleitung (9) strömenden Abgas und dem Behälter fortpflanzen können.
13. Brennkraftmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Veränderung des Schwingungsverhaltens des Abgases durch in dem Behälter (11') vorgesehene bewegliche Einbauten (18') gebildet sind, die in Abhängigkeit von der Drehzahl und/oder vom Belastungszustand des Motors verstellbar sind.
14. Brennkraftmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Behälter (11') vorgesehenen Einbauten (18') Resonanz und/oder Interferenz der Schwingungen des Abgases bewirken.
15. Brennkraftmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Veränderung des Schwingungsverhaltens (21) in einer den Behälter (11') mit der Abgasrückführungsleitung (9) verbindenden Kopplungsleitung (20) vorgesehen sind.
16. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsvolumen durch mindestens zwei Teilvolumina (11, 11') gebildet ist, die vom Abgas durchströmt werden und/oder mit der Abgasrückführungsleitung (9) gekoppelt sind.
17. Brennkraftmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Veränderung des Schwingungsverhaltens des Abgases durch eine Einrichtung (21') gebildet sind, durch die die gegenseitige Kopplung der Teilvolumina (11, 11') veränderbar ist.
18. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasrückführungsleitung (9) mit den Frischgaseinlässen (E) aller Brennräume (1-6) der Brennkraftmaschine verbunden ist.
19. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasrückführungsleitung (9) nur mit den Frischgaseinlässen (E) der Brennräume (1-5) der Brennkraftmaschine verbunden ist, die nicht zur Erzeugung von rückzuführendem Abgas dienen.
20. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine ein Dieselmotor ist.
21. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine mit einer Einrichtung zur Verdichtung des den Brennräumen (1-6) der Brennkraftmaschine zuzuführenden Frischgases, insbesondere mit einem Turbolader (14) versehen ist.
22. Brennkraftmaschine nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasrückführungsleitung (9) stromabwärts der Verdichtungseinrichtung (14) in eine diese mit den Frischgaseinlässen (E) der Brennräume (1-5; 1-6) verbindende Ladeluftleitung (7) mündet.
23. Brennkraftmaschine nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasrückführungsleitung (9) stromabwärts eines in der Ladeluftleitung (7) vorgesehenen Ladeluftkühlers (17) in die Ladeluftleitung (7) mündet.
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2873405A1 (fr) * 2004-07-21 2006-01-27 Renault V I Sa Dispositif et procede de suralimentation en gaz comprime d'une tubulure d'admission d'un moteur turbo-compresse
WO2007050563A1 (en) * 2005-10-26 2007-05-03 Honeywell International Inc. An exhaust gas recirculation system
FR2992358A1 (fr) * 2012-06-25 2013-12-27 Peugeot Citroen Automobiles Sa Groupe moteur avec ligne de recirculation
FR3004756A1 (fr) * 2013-04-22 2014-10-24 Peugeot Citroen Automobiles Sa Moteur a reintroduction de gaz d'echappement a repartition homogeneisee des gaz reintroduits
US8931256B2 (en) 2013-01-31 2015-01-13 Electro-Motive Diesel, Inc. Engine system with passive regeneration of a filter in EGR loop
US9016044B2 (en) 2009-12-14 2015-04-28 GM Global Technology Operations LLC IC engine and method for operating an IC engine
US9021785B2 (en) 2013-01-31 2015-05-05 Electro-Motive Diesel, Inc. Engine system for increasing available turbocharger energy
EP2873844A1 (de) 2013-11-18 2015-05-20 Peugeot Citroën Automobiles Sa Motor mit Abgasrückführung mit Verteilung der rückgeführten Abgase
US9163586B2 (en) 2013-01-31 2015-10-20 Electro-Motive Diesel, Inc. Exhaust system having parallel EGR coolers
US9255552B2 (en) 2013-05-08 2016-02-09 Electro-Motive Diesel, Inc. Engine system having dedicated donor cylinders for EGR
US9347367B2 (en) 2013-07-10 2016-05-24 Electro-Motive Diesel, Inc. System having dual-volute axial turbine turbocharger
US9644528B2 (en) 2013-01-31 2017-05-09 Electro-Motive Diesel, Inc. Engine system with EGR over-pressure protection
US9664148B2 (en) 2015-03-31 2017-05-30 Electro-Motive Diesel, Inc. Engine system having increased pressure EGR system
US9726121B2 (en) 2015-03-31 2017-08-08 Electro-Motive Diesel, Inc. Engine system having reduced pressure EGR system
CN108005816A (zh) * 2017-12-28 2018-05-08 潍柴动力股份有限公司 一种发动机废气再循环***
FR3081931A1 (fr) * 2018-05-31 2019-12-06 Renault S.A.S Moteur a combustion comprenant un circuit de recirculation partielle des gaz d'echappement a l'admission comprenant une chambre formant un volume tampon.

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006020161B4 (de) * 2006-05-02 2014-05-08 Deutz Ag AGR-Pulsationsreinigung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3332034A1 (de) * 1983-09-06 1985-03-21 Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg Gemischverdichtende, mehrzylindrige brennkraftmaschine
DE19528680C2 (de) * 1995-08-03 1997-08-21 Sascha Kolossow Abgasrückführung

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4249382A (en) * 1978-05-22 1981-02-10 Caterpillar Tractor Co. Exhaust gas recirculation system for turbo charged engines

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3332034A1 (de) * 1983-09-06 1985-03-21 Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg Gemischverdichtende, mehrzylindrige brennkraftmaschine
DE19528680C2 (de) * 1995-08-03 1997-08-21 Sascha Kolossow Abgasrückführung

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006018562A1 (fr) * 2004-07-21 2006-02-23 Renault Trucks Dispositif et procede de suralimentation en gaz comprime d'une tubulure d'admission d'un moteur turbo-compresse
US7367327B2 (en) 2004-07-21 2008-05-06 Renault Trucks Device and process for overfeeding compressed gas to an intake pipe of a turbocharged engine
FR2873405A1 (fr) * 2004-07-21 2006-01-27 Renault V I Sa Dispositif et procede de suralimentation en gaz comprime d'une tubulure d'admission d'un moteur turbo-compresse
WO2007050563A1 (en) * 2005-10-26 2007-05-03 Honeywell International Inc. An exhaust gas recirculation system
US9016044B2 (en) 2009-12-14 2015-04-28 GM Global Technology Operations LLC IC engine and method for operating an IC engine
FR2992358A1 (fr) * 2012-06-25 2013-12-27 Peugeot Citroen Automobiles Sa Groupe moteur avec ligne de recirculation
WO2014001667A1 (fr) * 2012-06-25 2014-01-03 Peugeot Citroen Automobiles Sa Groupe moteur avec ligne de recirculation
US9021785B2 (en) 2013-01-31 2015-05-05 Electro-Motive Diesel, Inc. Engine system for increasing available turbocharger energy
US8931256B2 (en) 2013-01-31 2015-01-13 Electro-Motive Diesel, Inc. Engine system with passive regeneration of a filter in EGR loop
US9163586B2 (en) 2013-01-31 2015-10-20 Electro-Motive Diesel, Inc. Exhaust system having parallel EGR coolers
US9644528B2 (en) 2013-01-31 2017-05-09 Electro-Motive Diesel, Inc. Engine system with EGR over-pressure protection
EP2796702A1 (de) 2013-04-22 2014-10-29 Peugeot Citroën Automobiles Sa Motor mit Abgasrückführung mit homogenisierter Verteilung der rückgeführten Abgase
FR3004756A1 (fr) * 2013-04-22 2014-10-24 Peugeot Citroen Automobiles Sa Moteur a reintroduction de gaz d'echappement a repartition homogeneisee des gaz reintroduits
US9255552B2 (en) 2013-05-08 2016-02-09 Electro-Motive Diesel, Inc. Engine system having dedicated donor cylinders for EGR
US9347367B2 (en) 2013-07-10 2016-05-24 Electro-Motive Diesel, Inc. System having dual-volute axial turbine turbocharger
EP2873844A1 (de) 2013-11-18 2015-05-20 Peugeot Citroën Automobiles Sa Motor mit Abgasrückführung mit Verteilung der rückgeführten Abgase
US9664148B2 (en) 2015-03-31 2017-05-30 Electro-Motive Diesel, Inc. Engine system having increased pressure EGR system
US9726121B2 (en) 2015-03-31 2017-08-08 Electro-Motive Diesel, Inc. Engine system having reduced pressure EGR system
CN108005816A (zh) * 2017-12-28 2018-05-08 潍柴动力股份有限公司 一种发动机废气再循环***
FR3081931A1 (fr) * 2018-05-31 2019-12-06 Renault S.A.S Moteur a combustion comprenant un circuit de recirculation partielle des gaz d'echappement a l'admission comprenant une chambre formant un volume tampon.

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