WO2019016331A1 - Egr system with water-type cooling arrangement - Google Patents

Egr system with water-type cooling arrangement Download PDF

Info

Publication number
WO2019016331A1
WO2019016331A1 PCT/EP2018/069675 EP2018069675W WO2019016331A1 WO 2019016331 A1 WO2019016331 A1 WO 2019016331A1 EP 2018069675 W EP2018069675 W EP 2018069675W WO 2019016331 A1 WO2019016331 A1 WO 2019016331A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
egr
cooling fluid
injection valve
fluid injection
line
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/069675
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michael Fischer
Philipp KREUTZIGER
Yong Sun
Dipankar SAHOO
Original Assignee
Tenneco 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 Tenneco Gmbh filed Critical Tenneco Gmbh
Publication of WO2019016331A1 publication Critical patent/WO2019016331A1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/35—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with means for cleaning or treating the recirculated gases, e.g. catalysts, condensate traps, particle filters or heaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/33—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage controlling the temperature of the recirculated gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23—Layout, e.g. schematics
    • F02M26/28—Layout, e.g. schematics with liquid-cooled heat exchangers

Definitions

  • the invention relates to an EGR system with an EGR line, an EGR cooler within the EGR line and an EGR valve on the EGR line and with at least one injection valve for a cooling medium for supplying the recirculated exhaust gas with a cooling fluid.
  • EGR system with an EGR line, an EGR cooler within the EGR line and an EGR valve on the EGR line and with at least one injection valve for a cooling medium for supplying the recirculated exhaust gas with a cooling fluid.
  • These can include z.
  • the EGR system is an exhaust gas recirculation line.
  • An EGR system typically consists of at least one exhaust gas recirculation (EGR) line branching off the exhaust line and flowing into the intake manifold, an exhaust gas recirculation (EGR) cooler within the EGR passage and an exhaust gas recirculation damper (EGR) the AGR line.
  • EGR exhaust gas recirculation
  • HP-EGR high-pressure EGR
  • LP-EGR low-pressure EGR
  • MP-EGR maximum-pressure EGR
  • the EGR line opens downstream of the compressor.
  • the EGR line flows upstream of the compressor.
  • a particulate filter is specified in particular in that particles which are larger than 15-25 nm and in particular larger than 10 nm are retained. Ideally, the retained particle sizes could become even smaller.
  • the particulate filter may have a catalytically active coating to avoid soiling such as fouling by HC and / or NOx and to improve the purity of the EGR system. This has an advantageous effect on the effectiveness of the system.
  • the water is used initially for cleaning the EGR cooler, but also for cooling the recirculated exhaust gas and for EGR supplementation.
  • FR 2 993 933 A1 describes a WGS system in which water vapor is catalyzed by means of the catalyst for the generation of hydrogen.
  • the recirculated, hydrogen-enriched exhaust gas is cooled by means of the cooler.
  • DE 10 2015 108 224 A1 describes a classic EGR system with various EGR variants, a high-pressure EGR and a plurality of low-pressure EGR variants.
  • a particle filter is arranged within the respective EGR line.
  • the particulate filter in the high-pressure EGR has a catalytic coating for the conversion of HC, CO and NOx.
  • the particle filter is preceded by a 3-way catalytic converter.
  • EP 3 098 406 A1 describes an EGR system using water for cleaning.
  • WO 2014/080266 A1 likewise discloses an EGR system.
  • the recirculated exhaust gas is supplied in the intake manifold with water.
  • the object of the invention is to design and arrange an EGR system such that improved and more efficient cooling of the recirculated exhaust gas is possible.
  • the object is achieved according to the invention in that a particle filter is provided, which is placed upstream of the cooling fluid injection valve, wherein the at least one cooling fluid injection valve is placed upstream of the EGR cooler with a distance a to the EGR cooler.
  • a particle filter is provided, which is placed upstream of the cooling fluid injection valve, wherein the at least one cooling fluid injection valve is placed upstream of the EGR cooler with a distance a to the EGR cooler.
  • further flow elements such as mixers and / or evaporators can be used to increase the evaporation of the injected water without fear of disadvantageous deposit formation on these components.
  • the aforementioned EGR system and the associated EGR cooling are applicable to a gasoline engine and also to a diesel engine. It may also be advantageous for this purpose if the at least one cooling fluid injection valve is placed with an injection axis within the EGR line.
  • placement within the EGR duct placement within the damper housing of the EGR damper or within the filter housing of the particulate filter is also possible.
  • various evaporator elements and / or mixer elements placed in the EGR passage may be directly supplied with coolant or may be in direct communication with the exhaust flow enriched with coolant.
  • the advantages according to the invention relating to an improved, thus optimal cooling of the recirculated exhaust gas are advantageous.
  • such an advantageous cooling by application of the cooling according to the invention can also find application for a low-pressure EGR or a maximum pressure EGR.
  • the EGR line is formed catalyst-free, thus no further catalyst in the EGR line or the exhaust pipe is provided.
  • the EGR passage opens into the intake passage upstream of the intake manifold.
  • the particulate filter has a filter housing which is connected to the EGR line via a connection zone, wherein at least one cooling fluid injection valve is placed in the filter housing downstream of the particulate filter or in the connection zone.
  • the EGR flap has a flap housing, via which the EGR flap is connected to the EGR line, wherein at least one cooling fluid injection valve is placed in the valve housing.
  • the line cross-section in the injection region is increased in order to reduce the local gas flow velocity and thus increase the residence time / evaporation time.
  • an extended line cross section or flow cross section is applicable.
  • the significantly reduced flow velocity ensures a longer residence time of the coolant.
  • the introduction or distribution and evaporation of injected coolant, in particular water can advantageously be carried out.
  • the latter also applies to extended flow cross-sections relating to the particle filter housing.
  • the line cross-section in the injection area is increased in order to reduce the local gas flow rate and thus to increase the residence time / evaporation time.
  • the injection can be carried out so that an impact of the injected fluid is avoided or kept low on cold outer or housing walls.
  • the internal components are structured or have a particular surface texture or roughness to maximize heat exchange between the cooling fluid and the exhaust gas flow.
  • the heating is produced by microwave, UV or plasma radiation.
  • turbulence generating means may be provided on the outer walls, which allow a separation of the flow from the respective wall.
  • the cooling fluid injection valve is placed such that the particle filter or the particle filter substrate is wetted on the back.
  • the particle filter is in this case wetted on the back side in the region of the flow outlet.
  • the cooling fluid injection valve has at least one injection nozzle which ensures an average cooling fluid droplet size of at most 10 to 100 micrometers.
  • the smallest possible droplet size is advantageous for the achievable evaporation rate of the added or injected cooling fluid.
  • the relevant part of the cooling fluid evaporates before it enters the EGR cooler, so that according to the invention the cooling power to be provided by the EGR cooler is lower or the EGR temperature achieved thereby is minimized.
  • the injection axis of at least one part of the cooling fluid injection valves is aligned at right angles or radially to an exhaust gas main flow direction V and / or if the injection axis of at least a part of the cooling fluid injection valves is opposite to the main exhaust gas flow direction V is aligned.
  • the radial or oppositely directed injection nozzle can achieve an increased degree of evaporation of the cooling fluid. The latter, in particular, because the supplied cooling liquid droplets have an increased acceleration process with regard to the relative speed to the EGR exhaust gas flow. It may be advantageous if the particulate filter has a 3-way catalyst coating, which HC and CO oxidizable and NOx is reduced.
  • the distance a of the cooling fluid injection valve to the EGR cooler and / or the placement of the cooling fluid injection valve along the EGR line and / or the placement of the cooling fluid injection valve on the filter housing and / or the placement of the cooling fluid injection valve on the valve body and / or the selection of the evaporator elements of the type are designed according to such that with respect to the registered by the cooling fluid injection valve Cooling fluid or water, a vaporization rate of at least 20% to 30%, preferably of at least 80% to 90% is reached before the treated with cooling fluid or water exhaust gas reaches the EGR cooler.
  • the input cooling fluid is used to cool the EGR exhaust gas flow.
  • a cleaning of the downstream cooler by means of added fluid such as water is not necessary because the exhaust gas is already cleaned against the background of the upstream particle filter. Against this background, a slight cooling fluid excess, and therefore an evaporation rate of less than 100%, makes sense, in order to achieve an evaporation buffer, and thus always a maximum evaporation capacity overall. An excessive cooling fluid excess, which is ultimately led into the EGR cooler, but just is not necessary.
  • a cooling fluid mass flow c is introduced by the cooling fluid injection valve and an exhaust gas mass flow e is conducted in the EGR line, wherein for a ratio R between the cooling fluid mass flow c and the exhaust gas mass flow e is:
  • the quantity ratio of cooling fluid or water vapor on the one hand and exhaust gas on the other hand is based on moles.
  • Figure 1 is a schematic diagram of an exhaust system of an engine with HP and
  • FIG. 2a-6 Schematic diagrams of parts of the EGR pipe with corresponding
  • An exhaust system 5.2 shown in FIG. 1 is associated with an internal combustion engine 5.1 and has a compressor 5.4 and a turbine 5.5, a fresh air cooler 5.3 arranged downstream of the compressor 5.4 in the fresh air line and a throttle valve 5.8 and a 3-way catalytic converter 5.6 and a particle filter 5.7 in FIG the main exhaust gas line.
  • a high pressure EGR system 1 and a low pressure EGR system 1 ' are also shown.
  • an EGR line 1.1 branches off upstream of the turbine 5.5 and discharges in the fresh air line downstream of the compressor 5.4.
  • a particle filter 3 and downstream of the particle filter 3 are arranged within the EGR line 1.1.
  • a cooling fluid injection valve 2.1 Downstream of valve 2.1 is provided an EGR Radiator 1.2, to which an EGR valve 1.3 connects, the latter upstream of the mouth of the EGR line 1.1 in the fresh air line.
  • a low-pressure EGR line 1.1 ' branches off downstream of the turbine 5.5 and ends in the fresh air line upstream of the compressor 5.4. Also in the low-pressure EGR line 1.1 'are a particulate filter 3', a downstream cooling fluid injection valve 2.1 ', an EGR cooler 1.2' and an EGR valve 1.3 'are provided.
  • a plurality of cooling fluid injection valves 2.1, 2.2, 2.3 are provided in the EGR line 1.1 downstream of the particle filter 3, via which a cooling fluid, in particular water, is injected.
  • the respective cooling fluid injection valve 2.1, 2.2, 2.3 has an injection valve axis 2.1a, 2.2a, 2.3a, which is employed with respect to a main flow direction V of the exhaust gas flow at an angle of approximately 45 °. While the injection valve axis 2.1a extends in the direction of the main flow axis V with respect to said angle of attack, the injection valve axes 2.2a and 2.3a are arranged opposite to the main flow direction V.
  • the farthest downstream cooling fluid injection valve has a distance a to the EGR cooler .2 or its valve housing 1.4 with respect to an injection nozzle (not shown).
  • a connection zone 1.5 is provided, which is not taken into account in the determination of the distance a. In the case of consideration of such a connection zone 1.5, the distance a would be reduced accordingly.
  • the distance a should be at least 30 to 100 mm.
  • the cooling fluid injection valve 2.3 is also arranged in a connection zone 3.2 of the particle filter 3 backward part of the Particle filter 3 or its substrate occurs and is vaporized there via the effluent exhaust gas.
  • each evaporator element is also a mixer element, thus having a mixing effect and also each mixer element also has a further evaporation effect, so that regardless of the placement of Figure 2b and the graphic embodiment both evaporator elements and mixer elements are equivalent used.
  • an EGR valve 1.3 is additionally provided between the particulate filter 3 and the EGR cooler 1.2.
  • the EGR valve 1.3 is arranged in an EGR housing 1.4.
  • the cooling fluid injection valve 2.2 is provided on the flap housing 1.4 for the purpose of introducing cooling fluid into the area of the exhaust flap.
  • a further cooling fluid injection valve 2.3 is provided, which is also arranged on the valve housing 1.4.
  • the injection valve axis 2.2a likewise runs in the main flow direction V, while the injection valve axis 2.3a runs counter to the main flow direction V.
  • connection zone 3.2 of the particle filter 3 and in a corresponding connection zone (not further shown) of the flap housing 1.4 there is an enlarged flow cross-section compared to the EGR line 1.1, which is associated with a delayed or reduced flow velocity of the EGR gas , This is accompanied by an increased residence time of the cooling fluid injected there, which in turn leads to an improved evaporation rate of the same.
  • FIG. 3 b in contrast to exemplary embodiment FIG. 3 a, different evaporator elements 4. 1 or mixer elements 4. 2 are again provided within the EGR line.
  • Evaporator 4.1 On Evaporator 4.1 is located immediately downstream of the particulate filter 3, while a mixer element 4.2 is placed within the downstream EGR line l .1.
  • an evaporator element 4.1 is provided downstream of the EGR flap 1.3 and another mixer element 4.2 in the region of the connection zone 1.5 of the EGR cooler 1.2.
  • the distance a is defined by the distance of the most downstream cooling fluid injection valve 2.3 to the EGR cooler 1.2.
  • an evaporator element 4.1 of larger design is provided downstream of the particle filter 3.
  • This is an EGR line section, which causes a backflow with respect to the exhaust main flow V. Through this backflow (marked here by arrow), an increased flow path is generated, which in turn promotes the evaporation taking place in the exhaust gas.
  • two cooling fluid injection valves 2.1, 2.3 are provided, which are placed immediately downstream of the particulate filter 3.
  • the respective injection valve axis 2.1a, 2.3a runs at right angles or radially to the main flow direction V.
  • the evaporator element 4.1 is placed downstream of an EGR flap 1.3.
  • the evaporator element 4.1 has a common housing together with the EGR flap 1.3.
  • a cooling fluid injection valve 2.4 is provided downstream of the particulate filter 3 within a connection zone 3.2 of the same.
  • a cooling fluid injection valve 2.4 is provided with an injection valve axis 2.4a and also a cooling fluid injection valve 2.1 is provided in the exhaust valve housing.
  • Between the particle filter 3 and the EGR valve 1.3 are an evaporator element 4.1 and a mixer element 4.2.
  • Another mixer element 4.2 is placed in the EGR line 1.1 between the evaporator element 4.1 and the EGR cooler 1.2.
  • an injection zone is provided immediately downstream of the particle filter 3, formed by two cooling fluid injection valves 1, 2.2 whose injection valve axes 2.1a, 2.2a are arranged at right angles to the main flow direction V.
  • a conical or funnel-shaped mixer element 4.2 is provided within the connection zone 3.2 of a particulate filter housing 3.1.
  • a further evaporator element 4.1 is provided within the subsequent EGR line 1.1.
  • the distance a is also defined by the distance between the downstream cooling fluid injection valve and the EGR cooler 1.2.

Landscapes

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

Abstract

The invention relates to an EGR system 1 having an EGR line 1.1, an EGR cooler 1.2 within the EGR line 1.1 and an EGR flap 1.3 on the EGR line 1.1, and having at least one cooling fluid injection valve 2.1 for supplying cooling fluid to the recirculated exhaust gas. A particle filter 3 is provided which is positioned upstream of the cooling fluid injection valve 2.1, wherein the at least one cooling fluid injection valve 2.1 is positioned upstream of the EGR cooler 1.2 with a spacing a to the EGR cooler 1.2.

Description

AGR-System mit Wasserkühlung  EGR system with water cooling
Die Erfindung bezieht sich auf ein AGR-System mit einer AGR-Leitung, einem AGR-Kühler innerhalb der AGR-Leitung und einer AGR-Klappe an der AGR- Leitung und mit mindestens einem Einspritzventil für ein Kühlmedium zur Ver- sorgung des rückgeführten Abgases mit einem Kühl-Fluid. Hierzu zählen können z. B. Wasser oder andere Flüssigkeiten mit einer möglichst hohen Verdampfungsenthalpie. The invention relates to an EGR system with an EGR line, an EGR cooler within the EGR line and an EGR valve on the EGR line and with at least one injection valve for a cooling medium for supplying the recirculated exhaust gas with a cooling fluid. These can include z. As water or other liquids with the highest possible enthalpy of vaporization.
Als AGR-System wird eine Abgasrückführleitung bezeichnet. Ein AGR-System besteht in der Regel zumindest aus einer Abgasrückführungsleitung (AGR- Leitung), die an der Auslassleitung abzweigt und in der Einlassleitung mündet, einem Abgasrückführungskühler (AGR-Kühler) innerhalb der AGR-Leitung und einer Abgasrückführungsklappe (AGR-Klappe) an der AGR-Leitung. Bei Vorliegen eines Turboladers wird unterschieden zwischen einer Hochdruck-AGR (HP- AGR), einer Niederdruck-AGR (LP-AGR) und einer Maximaldruck-AGR (MP- AGR). Während bei der HP-AGR und der MP-AGR die AGR-Leitung vor der Turbine abzweigt, zweigt die AGR-Leitung bei der LP-AGR nach der Turbine ab. Bei der HP-AGR mündet die AGR-Leitung stromab des Verdichters. Bei der MP-AGR und bei der LP-AGR mündet die AGR-Leitung stromauf des Verdichters. Ein Partikelfilter ist spezifiziert insbesondere dadurch, dass Partikel, die größer als 15-25nm und insbesondere größer als 10nm sind, zurückgehalten werden. Idealerweise könnten die zurückgehaltenen Partikelgrößen sogar noch kleiner werden. Zusätzlich kann der Partikelfilter über eine katalytisch wirksame Be- schichtung verfügen, um Verschmutzungen wie Fouling durch HC und/oder NOx zu vermeiden und die Reinheit des AGR-Systems zu verbessern. Dies wirkt sich vorteilhaft auf die Effektivität des Systems aus. The EGR system is an exhaust gas recirculation line. An EGR system typically consists of at least one exhaust gas recirculation (EGR) line branching off the exhaust line and flowing into the intake manifold, an exhaust gas recirculation (EGR) cooler within the EGR passage and an exhaust gas recirculation damper (EGR) the AGR line. In the case of a turbocharger, a distinction is made between a high-pressure EGR (HP-EGR), a low-pressure EGR (LP-EGR) and a maximum-pressure EGR (MP-EGR). While in the HP-EGR and the MP-EGR the EGR line branches off in front of the turbine, the EGR line for the LP-EGR branches off after the turbine. In the case of the HP-AGR, the EGR line opens downstream of the compressor. In the case of MP-EGR and LP-EGR, the EGR line flows upstream of the compressor. A particulate filter is specified in particular in that particles which are larger than 15-25 nm and in particular larger than 10 nm are retained. Ideally, the retained particle sizes could become even smaller. In addition, the particulate filter may have a catalytically active coating to avoid soiling such as fouling by HC and / or NOx and to improve the purity of the EGR system. This has an advantageous effect on the effectiveness of the system.
Es ist bereits ein AGR-System mit einer Wassereinspritzung aus der DE 10 2015 119 204 A1 bekannt. Der Wasserinjektor ist dabei im AGR-Kühler plat- - - There is already known an EGR system with a water injection from DE 10 2015 119 204 A1. The water injector is installed in the EGR cooler. - -
ziert. Das Wasser dient zunächst zum Reinigen des AGR-Kühlers, aber auch zum Kühlen des rückgeführten Abgases und zur AGR-Ergänzung. ed. The water is used initially for cleaning the EGR cooler, but also for cooling the recirculated exhaust gas and for EGR supplementation.
FR 2 993 933 A1 beschreibt ein WGS-System, bei dem zur Generierung von Wasserstoff Wasserdampf mittels des Katalysators katalysiert wird. Das zu- rückgeführte, mit Wasserstoff angereicherte Abgas wird mittels des Kühlers gekühlt. FR 2 993 933 A1 describes a WGS system in which water vapor is catalyzed by means of the catalyst for the generation of hydrogen. The recirculated, hydrogen-enriched exhaust gas is cooled by means of the cooler.
DE 10 2015 108 224 A1 beschreibt ein klassisches AGR-System mit verschiedenen AGR-Varianten, eine Hochdruck-AGR und mehrere Niederdruck-AGR- Varianten. Innerhalb der jeweiligen AGR-Leitung ist ein Partikelfilter angeord- net. Der Partikelfilter in der Hochdruck-AGR hat eine katalytisch wirkende Be- schichtung zur Umwandlung von HC, CO und NOx. In der Niederdruck-AGR ist dem Partikelfilter ein 3-Wege-Katalysator vorgeschaltet. DE 10 2015 108 224 A1 describes a classic EGR system with various EGR variants, a high-pressure EGR and a plurality of low-pressure EGR variants. Within the respective EGR line a particle filter is arranged. The particulate filter in the high-pressure EGR has a catalytic coating for the conversion of HC, CO and NOx. In the low-pressure EGR, the particle filter is preceded by a 3-way catalytic converter.
EP 3 098 406 A1 beschreibt ein AGR-System unter Anwendung von Wasser zum Reinigen. Aus der WO 2014/080266 A1 ist ebenfalls ein AGR-System bekannt. Dabei wird das rückgeführte Abgas im Einlasskrümmer mit Wasser beaufschlagt. EP 3 098 406 A1 describes an EGR system using water for cleaning. WO 2014/080266 A1 likewise discloses an EGR system. In this case, the recirculated exhaust gas is supplied in the intake manifold with water.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein AGR-System derart auszubilden und anzuordnen, dass eine verbesserte und effizientere Kühlung des rückgeführten Abgases möglich ist. Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass ein Partikelfilter vorgesehen ist, der stromauf des Kühl-Fluid-Einspritzventils platziert ist, wobei das mindestens eine Kühl-Fluid-Einspritzventil stromauf des AGR-Kühlers mit einem Abstand a zum AGR-Kühler platziert ist. Hierdurch wird erreicht, dass das rückgeführte Abgas zunächst durch den Partikelfilter mechanisch und/oder che- misch gereinigt wird, sodass eine Reinigung des stromab angeordneten Kühlers und die Bereitstellung von flüssigem Wasser hierzu nicht mehr notwendig sind. Zudem gewährleistet der Abstand a zum Kühler einen ausreichenden Verdampfungsgrad des zugesetzten Kühl-Fluids wie Wasser oder andere Flüssigkeiten - - The object of the invention is to design and arrange an EGR system such that improved and more efficient cooling of the recirculated exhaust gas is possible. The object is achieved according to the invention in that a particle filter is provided, which is placed upstream of the cooling fluid injection valve, wherein the at least one cooling fluid injection valve is placed upstream of the EGR cooler with a distance a to the EGR cooler. This ensures that the recirculated exhaust gas is first mechanically and / or chemically cleaned by the particulate filter, so that a cleaning of the downstream cooler and the provision of liquid water are no longer necessary for this purpose. In addition, the distance a to the radiator ensures a sufficient degree of evaporation of the added cooling fluid such as water or other liquids - -
mit einer hohen Verdampfungsenthalpie, sodass eine effektivere Kühlung gewährleistet ist. with a high enthalpy of vaporization for more effective cooling.
Zudem können nach der Reinigung der AGR durch den ggf. auch beschichteten Partikelfilter weitere Strömungselemente wie Mischer und/oder Verdampfer zur Steigerung der Verdampfung des eingespritzten Wassers eingesetzt werden, ohne dass eine nachteilige Ablagerungsbildung auf diesen Komponenten zu befürchten ist. In addition, after the EGR has been cleaned by the optionally also coated particle filter, further flow elements such as mixers and / or evaporators can be used to increase the evaporation of the injected water without fear of disadvantageous deposit formation on these components.
Das vorgenannte AGR-System und die damit einhergehende AGR-Kühlung sind für einen Ottomotor und auch für einen Dieselmotor anwendbar. Vorteilhaft kann es hierzu auch sein, wenn das mindestens eine Kühl-Fluid- Einspritzventil mit einer Einspritzachse innerhalb der AGR-Leitung platziert ist. Alternativ zur Platzierung innerhalb der AGR-Leitung ist auch die Platzierung innerhalb des Klappengehäuses der AGR-Klappe oder innerhalb des Filtergehäuses des Partikelfilters möglich. Bei der Anordnung innerhalb der AGR- Leitung können verschiedene Verdampferelemente und/oder Mischerelemente, die in der AGR-Leitung platziert sind, unmittelbar mit Kühlmittel versorgt werden bzw. stehen unmittelbar mit dem mit Kühlmittel angereicherten Abgasstrom in Wirkungsverbindung. The aforementioned EGR system and the associated EGR cooling are applicable to a gasoline engine and also to a diesel engine. It may also be advantageous for this purpose if the at least one cooling fluid injection valve is placed with an injection axis within the EGR line. As an alternative to placement within the EGR duct, placement within the damper housing of the EGR damper or within the filter housing of the particulate filter is also possible. In the arrangement within the EGR passage, various evaporator elements and / or mixer elements placed in the EGR passage may be directly supplied with coolant or may be in direct communication with the exhaust flow enriched with coolant.
Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn es sich um eine Hochdruck-AGR handelt. Insbesondere bei einer Hochdruck-AGR sind die erfindungsgemäßen Vorteile betreffend eine verbesserte, mithin optimale Kühlung des zurückgeführten Abgases vorteilhaft. Ungeachtet dessen kann eine solche vorteilhafte Kühlung durch Anwendung der erfindungsgemäßen Kühlung auch für eine Niederdruck- AGR oder eine Maximaldruck-AGR Anwendung finden. Zudem kann es vorteilhaft sein, wenn stromab des Fluid-Einspritzventils die AGR-Leitung katalysatorfrei ausgebildet ist, mithin kein weiterer Katalysator in der AGR-Leitung bzw. der Abgasleitung vorgesehen ist. Die AGR-Leitung mündet in der Einlassleitung stromauf des Einlasskrümmers. Vorteilhaft kann es auch sein, wenn der Partikelfilter ein Filtergehäuse aufweist, welches über eine Anschlusszone mit der AGR-Leitung verbunden ist, wobei mindestens ein Kühl-Fluid-Einspritzventil im Filtergehäuse stromab des Partikelfilters oder in der Anschlusszone platziert ist. Dabei kann es vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die AGR-Klappe ein Klappengehäuse aufweist, über welches die AGR-Klappe mit der AGR-Leitung verbunden ist, wobei mindestens ein Kühl-Fluid-Einspritzventil im Klappengehäuse platziert ist. Vorteilhaft kann es hierzu sein, wenn der Leitungsquerschnitt im Injektionsbereich vergrößert ist, um die lokale Gasströmungsgeschwindigkeit herabzusetzen und damit die VerweilzeitA/erdampfungszeit zu vergrößern. Furthermore, it may be advantageous if it is a high-pressure EGR. Particularly in the case of a high-pressure EGR, the advantages according to the invention relating to an improved, thus optimal cooling of the recirculated exhaust gas are advantageous. Notwithstanding, such an advantageous cooling by application of the cooling according to the invention can also find application for a low-pressure EGR or a maximum pressure EGR. In addition, it may be advantageous if downstream of the fluid injection valve, the EGR line is formed catalyst-free, thus no further catalyst in the EGR line or the exhaust pipe is provided. The EGR passage opens into the intake passage upstream of the intake manifold. It may also be advantageous if the particulate filter has a filter housing which is connected to the EGR line via a connection zone, wherein at least one cooling fluid injection valve is placed in the filter housing downstream of the particulate filter or in the connection zone. It can advantageously be provided that the EGR flap has a flap housing, via which the EGR flap is connected to the EGR line, wherein at least one cooling fluid injection valve is placed in the valve housing. For this purpose, it can be advantageous if the line cross-section in the injection region is increased in order to reduce the local gas flow velocity and thus increase the residence time / evaporation time.
Insbesondere in der Anschlusszone und im Klappengehäuse ist ein erweiterter Leitungsquerschnitt bzw. Strömungsquerschnitt anwendbar. Die dort maßgeblich reduzierte Strömungsgeschwindigkeit gewährleistet eine höhere Verweilzeit des Kühlmittels. Somit lässt sich die Einbringung bzw. Verteilung und Verdamp- fung von eingespritztem Kühlmittel wie insbesondere Wasser vorteilhaft durchführen. Letzteres gilt natürlich auch für erweiterte Strömungsquerschnitte betreffend das Partikelfiltergehäuse. In particular in the connection zone and in the flap housing, an extended line cross section or flow cross section is applicable. The significantly reduced flow velocity ensures a longer residence time of the coolant. Thus, the introduction or distribution and evaporation of injected coolant, in particular water, can advantageously be carried out. Of course, the latter also applies to extended flow cross-sections relating to the particle filter housing.
Vorteilhaft kann es sein, wenn der Leitungsquerschnitt im Injektionsbereich vergrößert ist, um die lokale Gasströmungsgeschwindigkeit herabzusetzen und damit die Verweilzeit/Verdampfungszeit zu vergrößern. It may be advantageous if the line cross-section in the injection area is increased in order to reduce the local gas flow rate and thus to increase the residence time / evaporation time.
Zudem kann die Injektion so durchgeführt werden, dass ein Auftreffen des eingespritzten Fluids auf kalte Außen- bzw. Gehäusewände vermieden oder gering gehalten wird. Diesbezüglich kann es vorteilhaft sein, wenn die inneren Bauteile strukturiert gestaltet sind oder eine spezielle Oberflächenstruktur oder Rauigkeit aufweisen, um einen Wärmeaustausch zwischen Kühl-Fluid und Abgasstrom zu maximieren. In addition, the injection can be carried out so that an impact of the injected fluid is avoided or kept low on cold outer or housing walls. In this regard, it may be advantageous if the internal components are structured or have a particular surface texture or roughness to maximize heat exchange between the cooling fluid and the exhaust gas flow.
Vorteilhaft kann es auch sein, wenn im Falle einer zusätzlichen Beheizung des zumindest teilweisen Gehäuses und/oder des Gasstroms die Beheizung durch Mikrowellen-, UV- oder Plasma-Strahlung erzeugt wird. Von besonderer Bedeutung kann für die vorliegende Erfindung sein, wenn innerhalb der AGR-Leitung im Bereich des jeweiligen Kühl-Fluid-Einspritzventils Verdampferelemente und/oder Mischerelemente vorgesehen sind, die mit Kühl- Fluid bzw. Wasser aus dem Kühl-Fluid-Einspritzventil benetzbar sind. Zudem können Turbulenzerzeugungsmittel an den Außenwänden vorgesehen sein, die eine Ablösung der Strömung von der jeweiligen Wand ermöglichen. It may also be advantageous if, in the case of additional heating of the at least partial housing and / or the gas flow, the heating is produced by microwave, UV or plasma radiation. Of particular importance for the present invention, if within the EGR line in the region of the respective cooling fluid injection valve evaporator elements and / or mixer elements are provided which are wetted with cooling fluid or water from the cooling fluid injection valve , In addition, turbulence generating means may be provided on the outer walls, which allow a separation of the flow from the respective wall.
Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung kann es von Vorteil sein, wenn das Kühl-Fluid-Einspritzventil derart platziert ist, dass der Partikelfilter bzw. das Partikelfiltersubstrat rückseitig benetzt wird. Der Partikelfilter wird hierbei rückseitig im Bereich des Strömungsaustritts benetzt. Durch das Benetzen des Partikelfilters wird eine verbesserte Verdampfung des eingespritzten Kühl-Fluids erreicht. Letzteres insbesondere aufgrund der großen Oberfläche des Partikelfiltersubstrats. In connection with the design and arrangement according to the invention, it may be advantageous if the cooling fluid injection valve is placed such that the particle filter or the particle filter substrate is wetted on the back. The particle filter is in this case wetted on the back side in the region of the flow outlet. By wetting the particulate filter, improved evaporation of the injected cooling fluid is achieved. The latter in particular due to the large surface area of the particle filter substrate.
Vorteilhaft kann es ferner sein, wenn das Kühl-Fluid-Einspritzventil mindestens eine Einspritzdüse aufweist, die eine mittlere Kühl-Fluid-Tröpfchengröße von maximal 10 bis 100 Mikrometer gewährleistet. Eine möglichst geringe Tröpfchengröße ist vorteilhaft für die damit erreichbare Verdampfungsrate des zugegebenen bzw. eingespritzten Kühl-Fluids. Vorteilhafterweise verdampft der maßgebliche Teil des Kühl-Fluids vor Eintritt in den AGR-Kühler, sodass erfin- dungsgemäß die durch den AGR-Kühler zu leistende Kühlleistung geringer ist bzw. die damit erreichte AGR-Temperatur minimiert wird. It may also be advantageous if the cooling fluid injection valve has at least one injection nozzle which ensures an average cooling fluid droplet size of at most 10 to 100 micrometers. The smallest possible droplet size is advantageous for the achievable evaporation rate of the added or injected cooling fluid. Advantageously, the relevant part of the cooling fluid evaporates before it enters the EGR cooler, so that according to the invention the cooling power to be provided by the EGR cooler is lower or the EGR temperature achieved thereby is minimized.
Außerdem kann es vorteilhaft sein, wenn die Einspritzachse zumindest eines Teils der Kühl-Fluid-Einspritzventile rechtwinklig oder radial zu einer Abgas- hauptströmungsrichtung V ausgerichtet ist und/oder wenn die Einspritzachse zumindest eines Teils der Kühl-Fluid-Einspritzventile entgegen der Abgas- hauptströmungsrichtung V ausgerichtet ist. Durch die radiale bzw. entgegengesetzt ausgerichtete Einspritzdüse lässt sich ein erhöhter Grad an Verdampfung des Kühl-Fluids erreichen. Letzteres insbesondere deshalb, weil die zugeführten Kühlflüssigkeitströpfchen einen verstärkten Beschleunigungsvorgang mit Rücksicht auf die Relativgeschwindigkeit zum AGR-Abgasstrom aufweisen. Dabei kann es von Vorteil sein, wenn der Partikelfilter eine 3-Wege Katalysator- Beschichtung aufweist, womit HC und CO oxidierbar und NOx reduzierbar ist. Durch die Anwendung einer 3-Wege-Katalysator-Beschichtung am bzw. im Partikelfilter wird gleichzeitig zur Partikelfilterung eine Oxidation von Kohlen- Wasserstoffen und Kohlenmonoxid erreicht und eine Reduktion von Stickoxiden. Hierdurch wird zum einen die Verunreinigungs- bzw. Versottungsgefahr des nachgeschalteten Kühlers reduziert. Letzteres maßgeblich durch die Oxidation bzw. Beseitigung von HC. Zudem wird aufgrund der Reduktion der Stickoxide der pH-Wert des Abgasstroms maßgeblich erhöht, sodass ein erweiterter Schutz der nachfolgenden Abgasführungselemente, insbesondere des Abgaskühlers, gewährleistet ist. In addition, it can be advantageous if the injection axis of at least one part of the cooling fluid injection valves is aligned at right angles or radially to an exhaust gas main flow direction V and / or if the injection axis of at least a part of the cooling fluid injection valves is opposite to the main exhaust gas flow direction V is aligned. The radial or oppositely directed injection nozzle can achieve an increased degree of evaporation of the cooling fluid. The latter, in particular, because the supplied cooling liquid droplets have an increased acceleration process with regard to the relative speed to the EGR exhaust gas flow. It may be advantageous if the particulate filter has a 3-way catalyst coating, which HC and CO oxidizable and NOx is reduced. Through the use of a 3-way catalyst coating on or in the particle filter, an oxidation of hydrocarbons and carbon monoxide is simultaneously achieved for particle filtration and a reduction of nitrogen oxides. As a result, on the one hand, the contamination or risk of sooting of the downstream cooler is reduced. The latter mainly by the oxidation or elimination of HC. In addition, due to the reduction of the nitrogen oxides, the pH of the exhaust gas flow is significantly increased, so that an extended protection of the subsequent exhaust gas routing elements, in particular the exhaust gas cooler, is ensured.
Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn der Abstand a des Kühl-Fluid- Einspritzventils zum AGR-Kühler und/oder die Platzierung des Kühl-Fluid- Einspritzventils entlang der AGR-Leitung und/oder die Platzierung des Kühl- Fluid-Einspritzventils am Filtergehäuse und/oder die Platzierung des Kühl-Fluid- Einspritzventils am Klappengehäuse und/oder die Auswahl der Verdampferelemente der Art, der Anzahl oder der Platzierung und/oder der Tröpfchengröße nach derart ausgebildet werden, dass in Bezug auf das durch das Kühl-Fluid-Einspritzventil eingetragene Kühl-Fluid bzw. Wasser eine Ver- dampfungsrate von mindestens 20 % bis 30 %, vorzugsweise von mindestens 80 % bis 90 % erreicht wird, bevor das mit Kühl-Fluid bzw. Wasser beaufschlagte Abgas den AGR-Kühler erreicht. Im Unterschied zum Stand der Technik dient das eingegebene Kühl-Fluid zum Kühlen des AGR-Abgasstroms. Eine Reinigung des stromab befindlichen Kühlers mittels zugesetztem Fluid wie Wasser ist nicht notwendig, da das Abgas vor dem Hintergrund des stromauf angeordneten Partikelfilters bereits gereinigt ist. Vor diesem Hintergrund ist ein leichter Kühl-Fluid-Überschuss, mithin eine Verdampfungsrate von unter 100 % sinnvoll, um einen Verdampfungspuffer, mithin stets eine maximale Verdampfungsleistung insgesamt zu erreichen. Ein übermäßiger Kühl-Fluid-Überschuss, der letztlich mit in den AGR-Kühler geführt wird, ist jedoch gerade nicht notwendig. Außerdem kann es vorteilhaft sein, wenn das rückgeführte Abgas nur mit Kühl- Fluid beaufschlagt wird, um die Temperatur in der AGR-Leitung abzusenken, wobei stromab des Kühl-Fluid-Einspritzventils keine katalytische Behandlung des Abgases erfolgt. Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn durch das Kühl-Fluid-Einspritzventil ein Kühl-Fluid-Massestrom c eingetragen wird und in der AGR-Leitung ein Abgas- Massestrom e geführt wird, wobei für ein Verhältnis R zwischen dem Kühl- Fluid-Massestrom c und dem Abgas-Massestrom e gilt: Furthermore, it may be advantageous if the distance a of the cooling fluid injection valve to the EGR cooler and / or the placement of the cooling fluid injection valve along the EGR line and / or the placement of the cooling fluid injection valve on the filter housing and / or the placement of the cooling fluid injection valve on the valve body and / or the selection of the evaporator elements of the type, the number or the placement and / or the droplet size are designed according to such that with respect to the registered by the cooling fluid injection valve Cooling fluid or water, a vaporization rate of at least 20% to 30%, preferably of at least 80% to 90% is reached before the treated with cooling fluid or water exhaust gas reaches the EGR cooler. In contrast to the prior art, the input cooling fluid is used to cool the EGR exhaust gas flow. A cleaning of the downstream cooler by means of added fluid such as water is not necessary because the exhaust gas is already cleaned against the background of the upstream particle filter. Against this background, a slight cooling fluid excess, and therefore an evaporation rate of less than 100%, makes sense, in order to achieve an evaporation buffer, and thus always a maximum evaporation capacity overall. An excessive cooling fluid excess, which is ultimately led into the EGR cooler, but just is not necessary. In addition, it may be advantageous if the recirculated exhaust gas is acted upon only with cooling fluid in order to lower the temperature in the EGR line, wherein no catalytic treatment of the exhaust gas takes place downstream of the cooling fluid injection valve. Furthermore, it may be advantageous if a cooling fluid mass flow c is introduced by the cooling fluid injection valve and an exhaust gas mass flow e is conducted in the EGR line, wherein for a ratio R between the cooling fluid mass flow c and the exhaust gas mass flow e is:
R = c/e und R >= x, mit 0,01 <= x <= 0,3 oder 0,2 <= x <= 1 ,5 oder 1 <= x <= 7 oder 5 <= x <= 12 oder 11 <= x <= 15 oder 14 <= x <= 20. Zwecks Bestimmung der Masse wird auf das Mengenverhältnis von Kühl-Fluid bzw. Wasserdampf einerseits und Abgas andererseits in Mol abgestellt.  R = c / e and R> = x, where 0.01 <= x <= 0.3 or 0.2 <= x <= 1, 5 or 1 <= x <= 7 or 5 <= x <= 12 or 11 <= x <= 15 or 14 <= x <= 20. For the purpose of determining the mass, the quantity ratio of cooling fluid or water vapor on the one hand and exhaust gas on the other hand is based on moles.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt. Es zeigt: Figur 1 eine Prinzipskizze eines Abgassystems eines Motors mit HP- und Further advantages and details of the invention are explained in the patent claims and in the description and illustrated in the figures. It shows: Figure 1 is a schematic diagram of an exhaust system of an engine with HP and
LP-AG R;  LP AG R;
Figur 2a-6 Prinzipskizzen von Teilen der AGR-Leitung mit entsprechenden Figure 2a-6 Schematic diagrams of parts of the EGR pipe with corresponding
Komponenten.  Components.
Ein in Figur 1 dargestelltes Abgassystem 5.2 ist einer Brennkraftmaschine 5.1 zugeordnet und weist einen Verdichter 5.4 sowie eine Turbine 5.5, einen stromab des Verdichters 5.4 angeordneten Frischluftkühler 5.3 in der Frischluftleitung und eine Drosselklappe 5.8 sowie einen 3-Wege-Katalysator 5.6 und einen Partikelfilter 5.7 in der Hauptabgasleitung auf. An exhaust system 5.2 shown in FIG. 1 is associated with an internal combustion engine 5.1 and has a compressor 5.4 and a turbine 5.5, a fresh air cooler 5.3 arranged downstream of the compressor 5.4 in the fresh air line and a throttle valve 5.8 and a 3-way catalytic converter 5.6 and a particle filter 5.7 in FIG the main exhaust gas line.
Zudem dargestellt ist ein Hochdruck-AGR-System 1 sowie ein Niederdruck- AGR-System 1 '. Beim Hochdruck-AGR-System 1 zweigt eine AGR-Leitung 1.1 stromauf der Turbine 5.5 ab und mündet in der Frischluftleitung stromab des Verdichters 5.4. Innerhalb der AGR-Leitung 1.1 sind angeordnet ein Partikelfilter 3 sowie stromab des Partikelfilters 3 ein Kühl-Fluid- Einspritzventil 2.1. Stromab besagten Ventils 2.1 ist vorgesehen ein AGR- Kühler 1.2, an den sich eine AGR-Klappe 1.3 anschließt, letztere stromauf der Mündung der AGR-Leitung 1.1 in die Frischluftleitung. Also shown is a high pressure EGR system 1 and a low pressure EGR system 1 '. In the high-pressure EGR system 1, an EGR line 1.1 branches off upstream of the turbine 5.5 and discharges in the fresh air line downstream of the compressor 5.4. Within the EGR line 1.1 are arranged a particle filter 3 and downstream of the particle filter 3, a cooling fluid injection valve 2.1. Downstream of valve 2.1 is provided an EGR Radiator 1.2, to which an EGR valve 1.3 connects, the latter upstream of the mouth of the EGR line 1.1 in the fresh air line.
In entsprechender Weise zweigt eine Niederdruck-AGR-Leitung 1.1 ' stromab der Turbine 5.5 ab und mündet in der Frischluftleitung stromauf des Verdich- ters 5.4. Auch in der Niederdruck-AGR-Leitung 1.1' sind ein Partikelfilter 3', ein nachgeschaltetes Kühl-Fluid-Einspritzventil 2.1', ein AGR-Kühler 1.2' sowie eine AGR-Klappe 1.3' vorgesehen. In a corresponding manner, a low-pressure EGR line 1.1 'branches off downstream of the turbine 5.5 and ends in the fresh air line upstream of the compressor 5.4. Also in the low-pressure EGR line 1.1 'are a particulate filter 3', a downstream cooling fluid injection valve 2.1 ', an EGR cooler 1.2' and an EGR valve 1.3 'are provided.
In den Figuren 2a bis 6 wird nachfolgend skizziert dargestellt, welche Architektur für die Kühl-Fluid-Einspritzventile sowie welche weiteren Hilfsmittel vorgese- hen sind. In the figures 2a to 6 is shown sketched below, which architecture for the cooling fluid injection valves and which other aids are provided hen.
Nach Figur 2a ist in der AGR-Leitung 1.1 stromab des Partikelfilters 3 eine Mehrzahl von Kühl-Fluid-Einspritzventilen 2.1 , 2.2, 2.3 vorgesehen, über die ein Kühl-Fluid wie insbesondere Wasser eingespritzt wird. Das jeweilige Kühl-Fluid- Einspritzventil 2.1 , 2.2, 2.3 weist eine Einspritzventilachse 2.1a, 2.2a, 2.3a auf, welche in Bezug auf eine Hauptströmungsrichtung V des Abgasstroms in einem Winkel von etwa 45° angestellt ist. Während die Einspritzventilachse 2.1a mit Bezug auf besagten Anstellwinkel in Richtung der Hauptströmungsachse V verläuft, sind die Einspritzventilachsen 2.2a und 2.3a entgegengesetzt zur Hauptströmungsrichtung V angeordnet. Das am weitesten stromab liegende Kühl- Fluid-Einspritzventil weist in Bezug auf eine nicht näher dargestellte Einspritzdüse einen Abstand a zum AGR-Kühler .2 bzw. dessen Klappengehäuse 1.4 auf. Zwecks Anschluss des AGR-Kühlers bzw. des AGR-Kühlergehäuses 1.4 an die AGR-Leitung 1.1 ist eine Anschlusszone 1.5 vorgesehen, welche bei der Bestimmung des Abstandes a nicht berücksichtigt wird. Im Falle einer Berück- sichtigung einer solchen Anschlusszone 1.5 wäre der Abstand a entsprechend reduziert. Der Abstand a sollte mindestens 30 bis 100 mm aufweisen. According to FIG. 2a, a plurality of cooling fluid injection valves 2.1, 2.2, 2.3 are provided in the EGR line 1.1 downstream of the particle filter 3, via which a cooling fluid, in particular water, is injected. The respective cooling fluid injection valve 2.1, 2.2, 2.3 has an injection valve axis 2.1a, 2.2a, 2.3a, which is employed with respect to a main flow direction V of the exhaust gas flow at an angle of approximately 45 °. While the injection valve axis 2.1a extends in the direction of the main flow axis V with respect to said angle of attack, the injection valve axes 2.2a and 2.3a are arranged opposite to the main flow direction V. The farthest downstream cooling fluid injection valve has a distance a to the EGR cooler .2 or its valve housing 1.4 with respect to an injection nozzle (not shown). For the purpose of connecting the EGR cooler or the EGR cooler housing 1.4 to the EGR line 1.1, a connection zone 1.5 is provided, which is not taken into account in the determination of the distance a. In the case of consideration of such a connection zone 1.5, the distance a would be reduced accordingly. The distance a should be at least 30 to 100 mm.
Zudem ist nach Figur 2a vorgesehen, dass das Kühl-Fluid-Einspritzventil 2.3 betreffend die Einspritzventilachse 2.3a ebenfalls in einer Anschlusszone 3.2 des Partikelfilters 3 angeordnet ist und betreffend die Ausrichtung bzw. Platzie- rung derart angeordnet ist, dass das Kühl-Fluid auf den rückwärtigen Teil des Partikelfilters 3 bzw. dessen Substrats auftritt und dort über das ausströmende Abgas verdampft wird. In addition, it is provided according to FIG. 2a that the cooling fluid injection valve 2.3 is also arranged in a connection zone 3.2 of the particle filter 3 backward part of the Particle filter 3 or its substrate occurs and is vaporized there via the effluent exhaust gas.
Nach Figur 2b sind ergänzend zu der Ausführungsform nach Figur 2a mehrere Verdampfer- und Mischerelemente 4.1 , 4.2 vorgesehen. Nach Figur 2b sind zwei Verdampferelemente 4.1 und zwei Mischerelemente 4.2 vorgesehen. Festzuhalten bleibt, dass jedes Verdampferelement ebenfalls ein Mischerelement darstellt, mithin eine Mischwirkung aufweist und gleichfalls jedes Mischerelement auch eine weitere Verdampfungswirkung aufweist, sodass ungeachtet der Platzierung nach Figur 2b und der graphischen Ausgestaltung sowohl Verdampferelemente als auch Mischerelemente gleichwertig einsetzbar sind. According to FIG. 2b, a plurality of evaporator and mixer elements 4.1, 4.2 are provided in addition to the embodiment according to FIG. 2a. According to FIG. 2b, two evaporator elements 4.1 and two mixer elements 4.2 are provided. It should be noted that each evaporator element is also a mixer element, thus having a mixing effect and also each mixer element also has a further evaporation effect, so that regardless of the placement of Figure 2b and the graphic embodiment both evaporator elements and mixer elements are equivalent used.
Nach Ausführungsbeispiel Figur 3a ist zusätzlich zwischen dem Partikelfilter 3 und dem AGR-Kühler 1.2 eine AGR-Klappe 1.3 vorgesehen. Die AGR- Klappe 1.3 ist in einem AGR-Gehäuse 1.4 angeordnet. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel Figur 2b ist das Kühl-Fluid-Einspritzventil 2.2 am Klappengehäuse 1.4 vorgesehen zwecks Eintrags von Kühl-Fluid in den Bereich der Abgasklappe. Zudem ist ein weiteres Kühl-Fluid-Einspritzventil 2.3 vorgesehen, welches ebenfalls am Klappengehäuse 1.4 angeordnet ist. Die Einspritzventilachse 2.2a verläuft dabei ebenfalls in Hauptströmungsrichtung V, während die Einspritzventilachse 2.3a entgegen der Hauptströmungsrichtung V verläuft. According to embodiment Figure 3a, an EGR valve 1.3 is additionally provided between the particulate filter 3 and the EGR cooler 1.2. The EGR valve 1.3 is arranged in an EGR housing 1.4. In contrast to the exemplary embodiment, FIG. 2b, the cooling fluid injection valve 2.2 is provided on the flap housing 1.4 for the purpose of introducing cooling fluid into the area of the exhaust flap. In addition, a further cooling fluid injection valve 2.3 is provided, which is also arranged on the valve housing 1.4. In this case, the injection valve axis 2.2a likewise runs in the main flow direction V, while the injection valve axis 2.3a runs counter to the main flow direction V.
In der vorstehend genannten Anschlusszone 3.2 des Partikelfilters 3 sowie in einer entsprechenden Anschlusszone (weiter nicht dargestellt) des Klappengehäuses 1.4 besteht ein im Vergleich zur AGR-Leitung 1.1 vergrößerter Strömungsquerschnitt, welcher mit einer verzögerten bzw. verminderten Strö- mungsgeschwindigkeit des AGR-Gases einher geht. Damit einher geht demnach eine vergrößerte Verweilzeit des dort eingespritzten Kühl-Fluids, was wiederum zu einer verbesserten Verdampfungsrate desselben führt. In the abovementioned connection zone 3.2 of the particle filter 3 and in a corresponding connection zone (not further shown) of the flap housing 1.4, there is an enlarged flow cross-section compared to the EGR line 1.1, which is associated with a delayed or reduced flow velocity of the EGR gas , This is accompanied by an increased residence time of the cooling fluid injected there, which in turn leads to an improved evaporation rate of the same.
Nach Ausführungsbeispiel Figur 3b sind im Unterschied zum Ausführungsbeispiel Figur 3a innerhalb der AGR-Leitung wiederum verschiedene Verdampferelemente 4.1 bzw. Mischerelemente 4.2 vorgesehen. Ein Verdampferelement 4.1 befindet sich unmittelbar stromab des Partikelfilters 3, während ein Mischerelement 4.2 innerhalb der stromab liegenden AGR- Leitung l .1 platziert ist. Zudem ist ein Verdampferelement 4.1 stromab der AGR-Klappe 1.3 vorgesehen und ein weiteres Mischerelement 4.2 im Bereich der Anschlusszone 1.5 des AGR-Kühlers 1.2. Sowohl nach Ausführungsbetspiel Figur 3a als auch nach Figur 3b wird der Abstand a definiert durch den Abstand des am weitesten stromab liegenden Kühl-Fluid-Einspritzventils 2.3 zum AGR- Kühler 1.2. According to embodiment FIG. 3 b, in contrast to exemplary embodiment FIG. 3 a, different evaporator elements 4. 1 or mixer elements 4. 2 are again provided within the EGR line. On Evaporator 4.1 is located immediately downstream of the particulate filter 3, while a mixer element 4.2 is placed within the downstream EGR line l .1. In addition, an evaporator element 4.1 is provided downstream of the EGR flap 1.3 and another mixer element 4.2 in the region of the connection zone 1.5 of the EGR cooler 1.2. Both after Ausführungsbetspiel Figure 3a and Figure 3b, the distance a is defined by the distance of the most downstream cooling fluid injection valve 2.3 to the EGR cooler 1.2.
Nach Ausführungsbeispiel Figur 4 ist stromab des Partikelfilters 3 ein Verdampferelement 4.1 größerer Bauart vorgesehen. Hierbei handelt es sich um einen AGR-Leitungsabschnitt, welcher eine Rückströmung in Bezug auf die Abgashauptströmung V bewirkt. Durch diese Rückströmung (hier mit Pfeil gekennzeichnet) wird ein erhöhter Strömungsweg erzeugt, welcher wiederum die im Abgas stattfindende Verdampfung fördert. Hierzu sind stromauf besagten Verdampferelements 4.1 zwei Kühl-Fluid- Einspritzventile 2.1 , 2.3 vorgesehen, die unmittelbar stromab des Partikelfilters 3 platziert sind. Die jeweilige Einspritzventilachse 2.1a, 2.3a verläuft hierbei rechtwinklig bzw. radial zur Hauptströmungsrichtung V. Stromab des Verdampferelements 4.1 sind zwei nacheinander platzierte Mischerelemente 4.2 angeordnet, wobei zwischen beiden Mischerelementen 4.2 das Kühl-Fluid-Einspritzventil 2.2 vorgesehen ist. Stromauf des AGR-Kühlers 1.2 ist wiederum ein Verdampferelement 4.1 platziert. According to embodiment 4, an evaporator element 4.1 of larger design is provided downstream of the particle filter 3. This is an EGR line section, which causes a backflow with respect to the exhaust main flow V. Through this backflow (marked here by arrow), an increased flow path is generated, which in turn promotes the evaporation taking place in the exhaust gas. For this purpose, upstream of said evaporator element 4.1 two cooling fluid injection valves 2.1, 2.3 are provided, which are placed immediately downstream of the particulate filter 3. In this case, the respective injection valve axis 2.1a, 2.3a runs at right angles or radially to the main flow direction V. Downstream of the evaporator element 4.1 two successively placed mixer elements 4.2 are arranged, wherein the cooling fluid injection valve 2.2 is provided between the two mixer elements 4.2. Upstream of the EGR cooler 1.2, in turn, an evaporator element 4.1 is placed.
Nach Ausführungsbeispiel Figur 5 ist das Verdampferelement 4.1 stromab einer AGR-Klappe 1.3 platziert. Das Verdampferelement 4.1 weist zusammen mit der AGR-Klappe 1.3 ein gemeinsames Gehäuse auf. Innerhalb dieses Gehäuses (nicht weiter dargestellt) sind zwischen der AGR-Klappe 1.3 und dem Verdampferelement 4.1 zwei Kühl-Fluid-Einspritzventile 2.2, 2.3 vorgesehen, deren jeweilige Einspitzventilachse 2.2a, 2.3a rechtwinklig bzw. radial zur Hauptströmungsrichtung V ausgerichtet ist. Zudem ist stromab des Partikelfilters 3 innerhalb einer Anschlusszone 3.2 desselben ein Kühl-Fluid-Einspritzventil 2.4 mit einer Einspritzventilachse 2.4a vorgesehen und im Abgasklappengehäuse ist zudem ein Kühl-Fluid- Einspritzventil 2.1 vorgesehen. Zwischen dem Partikelfilter 3 und der AGR- Klappe 1.3 befinden sich ein Verdampferelement 4.1 und ein Mischerelement 4.2. Ein weiteres Mischerelement 4.2 ist in der AGR- Leitung 1.1 zwischen dem Verdampferelement 4.1 und dem AGR-Kühler 1.2 platziert. According to exemplary embodiment FIG. 5, the evaporator element 4.1 is placed downstream of an EGR flap 1.3. The evaporator element 4.1 has a common housing together with the EGR flap 1.3. Within this housing (not shown) between the EGR valve 1.3 and the evaporator 4.1 4.1 two cooling fluid injection valves 2.2, 2.3 are provided, the respective Einspitzventilachse 2.2a, 2.3a is aligned at right angles or radially to the main flow direction V. In addition, downstream of the particulate filter 3 within a connection zone 3.2 of the same, a cooling fluid injection valve 2.4 is provided with an injection valve axis 2.4a and also a cooling fluid injection valve 2.1 is provided in the exhaust valve housing. Between the particle filter 3 and the EGR valve 1.3 are an evaporator element 4.1 and a mixer element 4.2. Another mixer element 4.2 is placed in the EGR line 1.1 between the evaporator element 4.1 and the EGR cooler 1.2.
Gemäß Ausführungsbeispiel Figur 6 ist unmittelbar stromab des Partikelfilters 3 eine Einspritzzone vorgesehen, gebildet durch zwei Kühl-Fluid- Einspritzventil.1 , 2.2, deren Einspritzventilachsen 2.1a, 2.2a rechtwinklig zur Hauptströmungsrichtung V angeordnet sind. Innerhalb der Anschlusszone 3.2 eines Partikelfiltergehäuses 3.1 ist ein kegel- bzw. trichterförmiges Mischerelement 4.2 vorgesehen. Innerhalb der sich anschließenden AGR- Leitung 1.1 ist ein weiteres Verdampferelement 4.1 vorgesehen. Der Abstand a wird wie bei allen anderen Ausführungsbeispielen auch definiert durch den Abstand zwischen dem stromab liegenden Kühl-Fluid-Einspritzventil und dem AGR-Kühler 1.2. According to embodiment FIG. 6, an injection zone is provided immediately downstream of the particle filter 3, formed by two cooling fluid injection valves 1, 2.2 whose injection valve axes 2.1a, 2.2a are arranged at right angles to the main flow direction V. Within the connection zone 3.2 of a particulate filter housing 3.1, a conical or funnel-shaped mixer element 4.2 is provided. Within the subsequent EGR line 1.1, a further evaporator element 4.1 is provided. The distance a, as in all other embodiments, is also defined by the distance between the downstream cooling fluid injection valve and the EGR cooler 1.2.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 AGR-System - HP 1 EGR system - HP
r AGR-System - LP r EGR system - LP
1.1 AGR-Leitung 1.1 EGR line
r AGR-Leitung  r EGR pipe
1.2 AGR-Kühler  1.2 EGR cooler
1.2' AGR-Kühler  1.2 'EGR cooler
1.3 AGR-Klappe  1.3 EGR valve
1.3' AGR-Klappe  1.3 'EGR valve
1.4 Klappengehäuse, AGR-Gehäuse  1.4 Flap housing, EGR housing
1.5 Anschlusszone  1.5 Connection zone
2.1 Kühl-Fluid-Einspritzventil; H20-Einspritzventil 2.1 cooling fluid injection valve; H20-injector
2.1a Einspritzventilachse 2.1a injection valve axis
2.1' Kühl-Fluid-Einspritzventil; H2O-Einspritzventil 2.1 'cooling fluid injection valve; H2O injector
2.2 Kühl-Fluid-Einspritzventil; H20-Einspritzventil2.2 cooling fluid injection valve; H20-injector
2.2a Einspritzventilachse 2.2a injection valve axis
2.3 Kühl-Fluid-Einspritzventil; H20-Einspritzventil 2.3 cooling fluid injection valve; H20-injector
2.3a Einspritzventilachse 2.3a injection valve axis
2.4 Kühl-Fluid-Einspritzventil; H20-Einspritzventil 2.4 cooling fluid injection valve; H20-injector
2.4a Einspritzventilachse 2.4a injection valve axis
3 Partikelfilter  3 particle filter
3' Partikelfilter  3 'particle filter
3.1 Filtergehäuse  3.1 Filter housing
3.2 Anschlusszone  3.2 Connection zone
4.1 Verdampferelement  4.1 Evaporator element
4.2 Mischerelement  4.2 mixer element
5.1 Brennkraftmaschine  5.1 internal combustion engine
5.2 Abgassystem  5.2 Exhaust system
5.3 Frischluftkühler  5.3 Fresh air cooler
5.4 Verdichter  5.4 Compressor
5.5 Turbine  5.5 Turbine
5.6 3-Wege-Katalysator - 1 ■" 5.6 3-way catalyst - 1 ■ "
Partikelfilter particulate Filter
Drosselklappe  throttle
Abstand  distance
Hauptströmungsrichtung  Main flow direction

Claims

Patentansprüche claims
1. AGR-System (1) mit einer AGR-Leitung (1.1), einem AGR-Kühler (1.2) innerhalb der AGR-Leitung (1.1) und einer AGR-Klappe (1.3) an der AGR- Leitung (1.1) und mit mindestens einem Kühl-Fluid-Einspritzventil (2.1) zur Versorgung des rückgeführten Abgases mit Kühl-Fluid, 1. EGR system (1) with an EGR line (1.1), an EGR cooler (1.2) within the EGR line (1.1) and an EGR flap (1.3) on the EGR line (1.1) and with at least one cooling fluid injection valve (2.1) for supplying the recirculated exhaust gas with cooling fluid,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass ein Partikelfilter (3) vorgesehen ist, der stromauf des Kühl-Fluid- Einspritzventils (2.1) platziert ist, wobei das mindestens eine Kühl-Fluid- Einspritzventil (2.1) stromauf des AGR-Kühlers (1.2) mit einem Abstand a zum AGR-Kühler (1.2) platziert ist.  a particle filter (3) is provided, which is placed upstream of the cooling fluid injection valve (2.1), wherein the at least one cooling fluid injection valve (2.1) upstream of the EGR cooler (1.2) with a distance a to the AGR Cooler (1.2) is placed.
2. AGR-System nach Anspruch 1, 2. EGR system according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass das mindestens eine Kühl-Fluid-Einspritzventil (2.1) mit einer Einspritzachse (2.1a) innerhalb der AGR-Leitung (1.1) platziert ist.  the at least one cooling fluid injection valve (2.1) is placed with an injection axis (2.1a) inside the EGR line (1.1).
3. AGR-System nach Anspruch 1 oder 2, 3. EGR system according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass es sich um eine Hochdruck-AGR handelt.  that it is a high-pressure EGR.
4. AGR-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 4. EGR system according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass stromab des Fluid-Einspritzventils (2.1) die AGR-Leitung (1.1) katalysatorfrei ausgebildet ist.  that downstream of the fluid injection valve (2.1), the EGR line (1.1) is formed catalyst-free.
5. AGR-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 5. EGR system according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der Partikelfilter (3) ein Filtergehäuse (3.1) aufweist, welches über eine Anschlusszone (3.2) mit der AGR-Leitung (1.1) verbunden ist, wobei mindestens ein Kühl-Fluid-Einspritzventil (2.1) im Filtergehäuse (3.1) stromab des Partikelfilters (3) oder in der Anschlusszone (3.2) platziert ist. 6. AGR-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, the particle filter (3) has a filter housing (3.1) which is connected to the EGR line (1.1) via a connection zone (3.2), at least one cooling fluid injection valve (2.1) in the filter housing (3.1) downstream of the particle filter (3) or placed in the connection zone (3.2). 6. EGR system according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die AGR-Klappe (1.3) ein Klappengehäuse (1.4) aufweist, über welches die AGR-Klappe (1.3) mit der AGR-Leitung (1.1) verbunden ist, wobei mindestens ein Kühl-Fluid-Einspritzventil (2.1) im Klappengehäuse (1.4) platziert ist.  in that the EGR flap (1.3) has a flap housing (1.4) via which the EGR flap (1.3) is connected to the EGR line (1.1), wherein at least one cooling fluid injection valve (2.1) in the flap housing (1.4 ) is placed.
7. AGR-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 7. EGR system according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass innerhalb der AGR-Leitung (1.1) im Bereich des jeweiligen Kühl- Fluid-Einspritzventils (2.1) Verdampferelemente (4.1) und/oder  that within the EGR line (1.1) in the region of the respective cooling fluid injection valve (2.1) evaporator elements (4.1) and / or
Mischerelemente (4.2) vorgesehen sind, die mit Kühl-Fluid aus dem Kühl- Fluid-Einspritzventil (2.1) benetzbar sind.  Mixer elements (4.2) are provided which are wettable with cooling fluid from the cooling fluid injection valve (2.1).
8. AGR-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 8. EGR system according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass das Kühl-Fluid-Einspritzventil (2.1) derart platziert ist, dass der Partikelfilter (3) rückseitig benetzt wird.  the cooling fluid injection valve (2.1) is placed in such a way that the particle filter (3) is wetted on the back side.
9. AGR-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 9. EGR system according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass das Kühl-Fluid-Einspritzventil (2.1) mindestens eine Einspritzdüse aufweist, die eine mittlere Kühl-Fluid-Tröpfchengröße von maximal 10 bis 100 Mikrometer gewährleistet.  in that the cooling fluid injection valve (2.1) has at least one injection nozzle which ensures a mean cooling fluid droplet size of a maximum of 10 to 100 micrometers.
10. AGR-System nach einem der Ansprüche 2 bis 9, 10. EGR system according to one of claims 2 to 9,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Einspritzachse (2.1a, 2.2a) zumindest eines Teils der Kühl-Fluid- Einspritzventile (2.1, 2.2) rechtwinklig oder radial zu einer Abgashaupt- strömungsrichtung V ausgerichtet ist und/oder dass die Einspritzachse (2.1a, 2.2a) zumindest eines Teils der Kühl-Fluid-Einspritzventile (2.1, 2.2) entgegen der Abgashauptströmungsrichtung V ausgerichtet ist. 11. AGR-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in that the injection axis (2.1a, 2.2a) of at least part of the cooling fluid injection valves (2.1, 2.2) is oriented at right angles or radially to an exhaust main flow direction V and / or that the injection axis (2.1a, 2.2a) is at least one Part of the cooling fluid injection valves (2.1, 2.2) is aligned against the exhaust main flow direction V. 11. EGR system according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der Partikelfilter (3) eine 3-Wege-Katalysator-Beschichtung aufweist, womit HC und CO oxidierbar und NOx reduzierbar ist. 2. AGR-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,  the particle filter (3) has a 3-way catalyst coating, with which HC and CO can be oxidized and NOx can be reduced. 2. EGR system according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der Abstand a des Kühl-Fluid-Einspritzventils (2.1) zum AGR- Kühler (1.2) und/oder die Platzierung des Kühl-Fluid-Einspritzventils (2.1) entlang der AGR-Leitung (1.1) und/oder die Platzierung des Kühl-Fluid- Einspritzventils (2.1) am Filtergehäuse (3.1) und/oder die Platzierung des Kühl-Fluid-Einspritzventils (2.1) am Klappengehäuse (1.4) und/oder die Auswahl der Verdampferelemente (4.1) der Art, der Anzahl oder der Platzierung und/oder der Tröpfchengröße nach derart ausgebildet werden, dass in Bezug auf das durch das Kühl-Fluid-Einspritzventil (2.1) eingetragene Kühl-Fluid eine Verdampfungsrate von mindestens 20 % bis 30 % oder von mindestens 80 % bis 90 % erreicht wird, bevor das mit Kühl-Fluid beaufschlagte Abgas den AGR-Kühler (1.2) erreicht.  that the distance a of the cooling fluid injection valve (2.1) to the EGR cooler (1.2) and / or the placement of the cooling fluid injection valve (2.1) along the EGR line (1.1) and / or the placement of the cooling Fluid injection valve (2.1) on the filter housing (3.1) and / or the placement of the cooling fluid injection valve (2.1) on the valve body (1.4) and / or the selection of the evaporator elements (4.1) of the type, number or placement and / or the droplet size are formed such that with respect to the by the cooling fluid injection valve (2.1) registered cooling fluid an evaporation rate of at least 20% to 30% or at least 80% to 90% is achieved before that with Cooling fluid applied exhaust gas reaches the EGR cooler (1.2).
13. Verfahren zum Betrieb eines AGR-Systems nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 13. A method of operating an EGR system according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass das rückgeführte Abgas nur mit Kühl-Fluid beaufschlagt wird, um die Temperatur in der AGR-Leitung (1.1) abzusenken, wobei stromab des Kühl-Fluid-Einspritzventils (2.1) keine katalytische Behandlung des Abgases erfolgt. Verfahren zum Betrieb eines AGR-Systems nach Anspruch 13, that the recirculated exhaust gas is supplied only with cooling fluid to lower the temperature in the EGR passage (1.1), wherein no catalytic treatment of the exhaust gas takes place downstream of the cooling fluid injection valve (2.1). A method of operating an EGR system according to claim 13,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass durch das Kühl-Fluid-Einspritzventil (2.1) ein Kühl-Fluid- Massestrom c eingetragen wird und in der AGR-Leitung (1.1) ein Abgas- Massestrom e geführt wird, wobei für ein Verhältnis R zwischen dem Kühl- Fluid-Massestrom k und dem Abgas-Massestrom e gilt: in that a cooling fluid mass flow c is introduced by the cooling fluid injection valve (2.1) and an exhaust gas mass flow e is conducted in the EGR line (1.1), wherein for a ratio R between the cooling fluid mass flow k and the exhaust gas mass flow e is:
R = c/e und R >= x, mit 0,01 <= x <= 0,3 oder 0,2 <= x <= 1 ,5 oder 1 <= x <= 7 oder 5 <= x <= 12 oder 11 <= x <= 15 oder 14 <= x <= 20. R = c / e and R> = x, where 0.01 <= x <= 0.3 or 0.2 <= x <= 1, 5 or 1 <= x <= 7 or 5 <= x <= 12 or 11 <= x <= 15 or 14 <= x <= 20.
PCT/EP2018/069675 2017-07-20 2018-07-19 Egr system with water-type cooling arrangement WO2019016331A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017116353 2017-07-20
DE102017116353.0 2017-07-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019016331A1 true WO2019016331A1 (en) 2019-01-24

Family

ID=63077847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2018/069675 WO2019016331A1 (en) 2017-07-20 2018-07-19 Egr system with water-type cooling arrangement

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2019016331A1 (en)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0596855A1 (en) * 1992-11-02 1994-05-11 AVL Gesellschaft für Verbrennungskraftmaschinen und Messtechnik mbH.Prof.Dr.Dr.h.c. Hans List Internal combustion engine with exhaust gas turbocharger
US5785030A (en) * 1996-12-17 1998-07-28 Dry Systems Technologies Exhaust gas recirculation in internal combustion engines
DE112007000779T5 (en) * 2006-03-30 2009-04-16 Caterpillar Inc., Peoria Control system and control method for estimating turbocharger performance
FR2993933A1 (en) 2012-07-26 2014-01-31 Peugeot Citroen Automobiles Sa Internal combustion engine i.e. petrol engine, for vehicle, has catalyst that is installed on path of pipe to transform mixture of water and carbon monoxide into hydrogen, and water injector nozzle that is installed upstream of catalyst
WO2014080266A1 (en) 2012-11-20 2014-05-30 Nostrum Energy Pte. Ltd. Internally cooled exhaust gas recirculation system for internal combustion engine and method thereof
DE102015119204A1 (en) 2014-11-11 2016-05-12 Ford Global Technologies, Llc METHOD AND SYSTEM FOR EGR CONTROL
DE102015108224A1 (en) 2014-12-17 2016-06-23 Tenneco Gmbh EGR system with particle filter for gasoline engine
EP3098406A1 (en) 2014-01-09 2016-11-30 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Exhaust gas treatment device, ship, and water supply method
DE102016208208A1 (en) * 2016-05-12 2017-11-16 Volkswagen Aktiengesellschaft Internal combustion engine and motor vehicle

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0596855A1 (en) * 1992-11-02 1994-05-11 AVL Gesellschaft für Verbrennungskraftmaschinen und Messtechnik mbH.Prof.Dr.Dr.h.c. Hans List Internal combustion engine with exhaust gas turbocharger
US5785030A (en) * 1996-12-17 1998-07-28 Dry Systems Technologies Exhaust gas recirculation in internal combustion engines
DE112007000779T5 (en) * 2006-03-30 2009-04-16 Caterpillar Inc., Peoria Control system and control method for estimating turbocharger performance
FR2993933A1 (en) 2012-07-26 2014-01-31 Peugeot Citroen Automobiles Sa Internal combustion engine i.e. petrol engine, for vehicle, has catalyst that is installed on path of pipe to transform mixture of water and carbon monoxide into hydrogen, and water injector nozzle that is installed upstream of catalyst
WO2014080266A1 (en) 2012-11-20 2014-05-30 Nostrum Energy Pte. Ltd. Internally cooled exhaust gas recirculation system for internal combustion engine and method thereof
EP3098406A1 (en) 2014-01-09 2016-11-30 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Exhaust gas treatment device, ship, and water supply method
DE102015119204A1 (en) 2014-11-11 2016-05-12 Ford Global Technologies, Llc METHOD AND SYSTEM FOR EGR CONTROL
DE102015108224A1 (en) 2014-12-17 2016-06-23 Tenneco Gmbh EGR system with particle filter for gasoline engine
DE102016208208A1 (en) * 2016-05-12 2017-11-16 Volkswagen Aktiengesellschaft Internal combustion engine and motor vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1072765B1 (en) Method and apparatus for separating fine particulate matter from exhaust gas of an internal combustion engine
DE102014105836B4 (en) Internal combustion engine with an exhaust aftertreatment system
EP2700442B1 (en) Exhaust system with mixing and/or vaporisation device
EP3660287B1 (en) Exhaust gas aftertreatment system and method for treating the waste gas of a combustion engine
EP2252779A1 (en) Metering device for pollution reduction in exhaust gases
DE102009053950A1 (en) Device for aftertreatment of exhaust gases of internal combustion engines
EP3418518B1 (en) Waste gas treatment system and method for treating the waste gas of a combustion engine
DE102016122624A1 (en) REDUCER MIXING SYSTEM FOR A DEVICE FOR EXHAUST GAS TREATMENT
DE112007002861T5 (en) Fluid injection and mixing systems for exhaust aftertreatment devices
DE10232763A1 (en) Exhaust gas recirculation cooler for engine, has longitudinal axis which is aligned in parallel with axis of at least one heat pipe, so that an essentially axial flow of exhaust gas is obtained in cooler
WO2015018849A1 (en) Mixing chamber
WO2013010700A1 (en) Arrangement for introducing an additive into a gas flow
DE102009007355A1 (en) Spiral outlet channel
DE112018003392T5 (en) CONCEPT OF MULTIPLE DEF INJECTION TO REDUCE THE RISK OF TRAINING SOLID DEPOSITS IN DIESEL TREATMENT SYSTEMS
DE102008008563A1 (en) Metering device for inserting pollutant-decreasing medium in exhaust gas system of internal-combustion engine by flow pipe, has metering module for metering pollutant-decreasing medium
DE102010045751A1 (en) Exhaust system for treating exhaust emission regulations for e.g. diesel engine to reduce nitrogen oxide in exhaust gas, has injector nozzle opening into injection portion, where gas flows into injection portion to mediate impulse to gas
EP1937956A1 (en) Device for recirculating and cooling exhaust gas of an internal combustion engine
DE102012014528A1 (en) Mixing- or evaporation device for exhaust system of internal combustion engine, particularly of motor vehicle, has guide blade that protrudes in direction towards long side wall, where additional guide blade protrudes in acute angle
DE112012005233T5 (en) Fluid injection lance with balanced flow distribution
WO2019016331A1 (en) Egr system with water-type cooling arrangement
WO2020108991A1 (en) Exhaust-gas aftertreatment system of compact construction
DE102017116346A1 (en) AGR system with water cooling
EP3050615A1 (en) Flow unit, exhaust gas purifying device and method for an exhaust gas purifying device
DE102015015029A1 (en) Exhaust-assisted decomposition reactor tube
DE102008022998B4 (en) Apparatus and method for purifying exhaust gases for an exhaust line of an internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18748875

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18748875

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1