CN101027470A - 废气再循环装置以及用于运行废气再循环装置的方法 - Google Patents

废气再循环装置以及用于运行废气再循环装置的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101027470A
CN101027470A CNA2005800307076A CN200580030707A CN101027470A CN 101027470 A CN101027470 A CN 101027470A CN A2005800307076 A CNA2005800307076 A CN A2005800307076A CN 200580030707 A CN200580030707 A CN 200580030707A CN 101027470 A CN101027470 A CN 101027470A
Authority
CN
China
Prior art keywords
combustion engine
gas recirculation
internal
exhaust gas
exhaust
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2005800307076A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100591910C (zh
Inventor
A·弗勒塔格
J·穆勒
L·尼
W·阿伯勒
A·格罗恩迪耶克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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 Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of CN101027470A publication Critical patent/CN101027470A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100591910C publication Critical patent/CN100591910C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B47/00—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines
    • F02B47/04—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines the substances being other than water or steam only
    • F02B47/08—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines the substances being other than water or steam only the substances including exhaust gas
    • 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
    • F02M26/06—Low pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust downstream of the turbocharger turbine and reintroduced into the intake system upstream 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
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/09—Constructional details, e.g. structural combinations of EGR systems and supercharger systems; Arrangement of the EGR and supercharger systems with respect to the engine
    • F02M26/10—Constructional details, e.g. structural combinations of EGR systems and supercharger systems; Arrangement of the EGR and supercharger systems with respect to the engine having means to increase the pressure difference between the exhaust and intake system, e.g. venturis, variable geometry turbines, check valves using pressure pulsations or throttles in the air intake or exhaust system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04—Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F02B29/0418—Layout of the intake air cooling or coolant circuit the intake air cooler having a bypass or multiple flow paths within the heat exchanger to vary the effective heat transfer surface
    • 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
    • F02M26/14—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system
    • F02M26/15—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system in relation to engine exhaust purifying apparatus
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Testing Of Engines (AREA)
  • Devices For Use In Laboratory Experiments (AREA)
  • Chairs Characterized By Structure (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于内燃机(3)、尤其用于轿车柴油发动机的废气再循环装置(1)，该废气再循环装置(1)具有与所述内燃机(3)的进气口(11)连接的进气管路(13)以及与该内燃机(3)的排气口(12)连接的排气管路(14)，其中在所述排气管路(14)中布置涡轮机(17)，该涡轮机(17)驱动布置在所述进气管路(13)中的压缩机(20)，并且其中所述排气管路(14)通过沿流动方向在所述涡轮机(17)后面分支出来的废气再循环管路(15)与所述进气管路(13)连接。为实现高废气再循环率，在此提出，在所述进气管路(13)中沿流动方向在所述压缩机(20)之前布置可调节的节流机构(24)。除此以外，本发明还涉及一种用于运行用于内燃机的废气再循环装置的方法。

Description

废气再循环装置以及 用于运行废气再循环装置的方法
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机、尤其用于轿车柴油发动机的废气再循环装置，该废气再循环装置具有与所述内燃机的进气口连接的进气管路以及与该内燃机的排气口连接的排气管路，其中在所述排气管路中布置了一个涡轮机，该涡轮机驱动布置在所述进气管路中的压缩机，并且其中所述排气管路通过沿流动方向在所述涡轮机后面分支出来的废气再循环管路与所述进气管路连接。此外，本发明还涉及一种用于运行用于内燃机尤其用于轿车柴油发动机的废气再循环装置的方法，该废气再循环装置具有与所述内燃机的进气口连接的进气管路以及与该内燃机的排气口连接的排气管路，其中在所述排气管路中布置了一个涡轮机，该涡轮机驱动布置在所述进气管路中的压缩机，并且其中所述排气管路通过沿流动方向在所述涡轮机后面分支出来的废气再循环管路与所述进气管路连接，其中在所述内燃机运行时废气可以通过所述废气再循环管路从所述排气口回流到所述进气口中。
背景技术
由按照DE 691 30 976 T2的内燃机公开了一种前述废气再循环装置。该内燃机具有废气涡轮增压器，其中废气再循环管路可以沿流动方向在废气涡轮增压器的布置在该内燃机的排气管路中的涡轮机后面作为低压管路分支出来。所述废气再循环管路可以在布置在内燃机的进气管路中的压缩机之前连接到该进气管路上。在连接在内燃机的气缸之前的进气通道与该压缩机之间，在所述进气管路中布置了用于对该内燃机的吸入空气进行节流的节流阀。可节流的吸入空气包括新鲜空气和可能混杂在新鲜空气中的废气，在新鲜空气-废气-混合物中新鲜空气和废气的比例无法借助于该节流阀进行调节。此外，所述废气再循环管路包括废气再循环冷却器，并且通过该废气再循环管路可以在高负荷区域中导回废气。另外，在所述废气涡轮增压器的涡轮机之前，可以有另一条废气再循环管路作为高压管路分支出来，通过该高压管路可以在低负荷区域中导回废气。
此外，DE 198 21 792 C2公开了一种具有废气再循环装置的内燃机，其具有废气涡轮增压器、增压空气管路和废气再循环管路，其中在所述增压空气管路中布置了喷嘴-扩压器-单元。在该内燃机的排气总管上、确切地说在该废气涡轮增压器的废气涡轮机之前进行废气提取。为通过所述喷嘴-扩压器-单元对质量流量进行控制，与此平行地设置从所述增压空气管路分支出来的、汇入该内燃机的进气总管中的旁通管路，该旁通管路容纳了构造为节流阀的控制阀。
除此以外，DE 195 21 573 C2公开了一种在增压内燃机上的废气再循环装置。其中废气从排气管输送给废气涡轮增压器的涡轮机，并且与该涡轮机连接的压缩机将增压空气输送给增压空气管。可以在该排气管上将废气提取到借助于止回阀连接的排气管路中。所提取的废气不流过所述废气涡轮增压器的涡轮机。
从日本专利JP 06280684的专利摘要中，公开了一种四冲程发动机的废气再循环系统。可以在该四冲程发动机的排气歧管上的两个不同位置上提取废气，并且要么直接输送给该四冲程发动机的进气歧管，要么输送给进气管。
日本专利2001073884的专利摘要公开了一种具有废气再循环装置的柴油发动机。其中在连接到该柴油机的排气歧管上的排气管中，沿废气的流动方向在涡轮增压器前面设置了废气再循环过渡部分的支管。在该废气再循环过渡部分中设置了废气冷却器，该废气再循环过渡部分沿流动方向在该柴油发动机的进气歧管之前汇入进气过渡部分中。
此外，由日本专利2002285854的专利摘要中公开一种具有废气涡轮增压器和废气再循环设备的柴油机组。其中，废气从排气歧管要么流进所述废气涡轮增压器的涡轮机中，要么直接流进所述废气再循环设备的废气再循环过渡部分中。所述废气再循环过渡部分连接到进气过渡部分上，在该进气过渡部分中布置了该废气涡轮增压器的压缩机，并且该进气过渡部分汇入进气歧管中，更确切地说该废气再循环过渡部分沿流动方向在所述压缩机后面连接到所述进气过渡部分上。
除此以外，DE 102 46 405 A1公开了一种用于内燃机的内燃机控制系统，其具有强制感应系统，该强制感应系统在与排气系统连接的排气管中具有废气涡轮机，并且在与进气系统连接的进气管中具有进气涡轮机。沿流动方向在所述废气涡轮机之前，从所述排气系统中分支出废气再循环系统的废气再循环管。此外，该废气再循环系统设有受控的废气再循环冷却器。
另外，DE 101 01 343 A1公开了一种在内燃机上进行废气再循环调节的方法，该内燃机具有增压装置、废气再循环管路以及废气再循环阀门。该内燃机具有带有增压装置的涡轮机的排气管路以及带有增压装置的压缩机的进气管路。沿流动方向在所述涡轮机之前，从所述排气管路中分支出所述汇入进气管路中的废气再循环管路。
发明内容
在这种背景前面，本发明的任务是构造一种开头所述类型的废气再循环装置，从而能够实现高的废气再循环率。除此以外，本发明的任务是说明一种开头所述类型的方法，该方法实现了大量废气再循环。
所述第一个任务利用一种开头所述类型的废气再循环装置得到解决，其中在所述进气管路中沿流动方向在压缩机之前布置可调节的节流机构。从属权利要求涉及本发明特别优选的改进方案。
由于所述在涡轮机后面从排气管路中分支出来的废气再循环管路，按本发明的废气再循环装置因而是一种低压废气再循环装置。而在一种高压废气再循环装置上，废气则在涡轮机前面从排气管路中提取，其中与这种高压废气再循环装置相比，上述废气再循环装置具有显著优点，即内燃机的全部的废气量都流过内燃机的包括涡轮机和压缩机的废气涡轮增压器。由此实现了废气涡轮增压器非常高的效率，所述废气涡轮增压器可以在内燃机的任何运行状态中以全驱动功率运行。比如试验表明，在具有低压废气再循环装置的四缸发动机上，在发动机空转时可以实现大约110000转/分钟的涡轮增压器转速，与此相反，在相同的试验装置上在使用高压废气再循环装置的情况下仅仅可以实现大约70000转/分钟的涡轮增压器转速。此外，与高压废气再循环装置相比，显著降低了内燃机的还要排放到环境中的废气中的烟和氮氧化物。利用按本发明的在所述进气管路中的节流机构，优选可以即使在无压力时或者仅仅以一个非常低的压力导回的废气调节出高的废气再循环(AGR)率。其中，该废气再循环率是对在由内燃机吸入的废气-新鲜空气-混合物中的废气份额进行衡量的一个尺度；它可以以简单的方式按如下方法来确定：
Figure A20058003070700071
尤其有利的是，在这种情况下为确定所述废气再循环率仅仅必须检测出相应吸入的新鲜空气量。利用按本发明实现的对新鲜空气的节流有利的是可以达到很高的高达大约70％的废气再循环率。通过对新鲜空气的节流产生一个相对的低压，并且导致被再循环的废气的吸入。特别有利的是，利用本发明可以在一个在宽的界限内任意的数量范围内和在废气再循环装置的整个综合特性曲线内、在作为内燃机的轿车柴油发动机上比如在高达大约4500转/分钟的转速的情况下实现废气再循环。所述按本发明的废气再循环装置可以有利地实现内燃机非常早的喷射开始以及一种部分均质的运行。内燃机的废气排放很小。此外，在输送给内燃机的具有废气-新鲜空气-混合物的(吸入)空气中，新鲜空气和再循环的废气进行了良好的混合。
原则上，所述节流机构可任意构造而成，比如它可以是可调节的阀门。与此相反，为在制造成本低的情况下实现废气再循环装置的高运行可靠性，特别优选该节流机构按照本发明的一种优选的改进方案具有节流阀。
比如可以考虑所述节流机构直接布置在所述废气再循环管路汇入进气管路中的汇入区中。与此相反，在对所述废气再循环装置的-比如也为模块化的-结构进行简化的情况下，按照本发明的另一种优选的改进方案，所述节流机构沿流动方向布置在所述废气再循环管路汇入进气管路中的汇入口之前。
如果仅仅以很小的设计开销同时实现高运行可靠性，则可以按照本发明的另一种优选的改进方案检测新鲜空气质量，其中利用所述新鲜空气质量来确定上述废气再循环率，如果沿流动方向在所述废气再循环管路汇入进气管路中的汇入口之前布置空气质量测量仪。优选所述空气质量测量仪包括热膜空气质量传感器；但作为替代方案，它比如也可以具有旋转活塞气量计或者在Deguflow名称下公知的流量计。
可以优选进一步降低内燃机的有害物质排放，方法是：按照本发明的另一种改进方案在排气管路中在涡轮机和废气再循环管路的支路之间布置颗粒过滤器。由于所述废气再循环管路的沿流动方向布置在该颗粒过滤器后面的支路，可以通过所述废气再循环管路导回温度较低且较为干净的废气。
按照本明的另一种优选的改进方案，在排气管路中沿流动方向在所述废气再循环管路的支路后面布置可调节的节流机构。利用一种这样的节流机构可以额外地以简单的方式截住所述排气管路中的废气，并且由此提高被导回的废气的份额。原则上，用AGR泵也可以达到相应的效果，但在设计上的开销更大。此外，沿流动方向在颗粒过滤器后面截住废气，这有利地导致在所述废气再循环装置的整个综合特性曲线范围内温度的升高，由此可以改善所述颗粒过滤器的再生。
上述第二个任务利用一种开头所述类型的用于运行废气再循环装置、尤其用于运行上述类型的废气再循环装置的方法得到解决，其中不仅在内燃机的低负荷范围内、而且在其全负荷范围内都打开所述废气再循环管路，以实现废气的回流。其余的从属权利要求涉及本发明特别优选的改进方案。
所述按本发明的方法对于一种构造为利用燃烧的部分均质化来工作的轿车柴油发动机的内燃机尤其在一种低压废气再循环装置上可以十分有利地得到应用，因为通过这种方式在该内燃机的所有负荷范围内都可以调节出对部分均质化有利的高废气再循环率。由此可以有利地显著降低内燃机的NOx及颗粒排放。
按照本发明的一种优选的改进方案，在内燃机的从900到3000转/分钟的转速范围内并且在内燃机的气缸中的从0到6bar的平均压力下，废气再循环率为0到70％。比如在对输入到进气管路中的新鲜空气进行强烈节流的情况下来达到这些数值。平均压力就是在气缸中在整个工作循环上在存在的压力，其中该平均压力不取决于内燃机的大小。该平均压力在进气、压缩、排气和燃烧过程中平均地存在于气缸中。该平均压力计算如下：
Figure A20058003070700081
根据本发明的另一种优选的改进方案，在内燃机的从900到3500转/分钟的转速范围内并且在内燃机的气缸中的从6到12bar的平均压力下，废气再循环率为30到70％。比如在对新鲜空气进行弱的节流的情况下达到这些数值。
根据本发明的另一种优选的改进方案，在内燃机的从900到4000转/分钟的转速范围内并且在内燃机的气缸中的从15到20bar的平均压力下，废气再循环率为10到30％，从而即使在全负荷范围内也达到一个明显的废气再循环率。
按照本发明的另一种优选的改进方案，在内燃机的从900到4500转/分钟的转速范围内并且在内燃机的气缸中的从15到25bar的平均压力下，废气再循环率为0到10％。以此即使内燃机的全负荷范围内也实现了显著的废气再循环。
附图说明
本发明可以有大量的实施方式。为进一步说明其基本原理，在附图中示意示出了其中一些实施例，并且在下面进行了说明。其中：
图1是具有废气再循环装置的内燃机，并且
图2是不同的废气再循环率-区域的图解视图。
在所有的附图中，相应的元素用相同的附图标记来表示。
具体实施方式
图1示出了一个废气再循环装置1，该废气再循环装置1用于构造为具有废气涡轮增压器2的轿车柴油发动机的内燃机3。此外，该内燃机3具有四个气缸4，这些气缸4分别具有用于吸入的空气的进气阀5和用于排出的废气的排气阀6。进入到所述气缸4中的进气流用箭头7表示。相应地，来自所述气缸4的排气流则用箭头8表示。所排出的、通过所述排气阀6流出的废气汇合到该内燃机3的排气歧管9中。有待输入到所述进气阀5中的空气在进气歧管10中呈扇状散开，用于分配给单个进气阀5。
所述进气歧管10借助于相应的进气口11与进气阀5连接，并且所述排气歧管9借助于相应的排气口12与排气阀6连接。在所述进气歧管10上连接了废气再循环装置1的进气管路13，并且在所述排气歧管9上连接了该废气再循环装置1的排气管路14。此外，在所述废气再循环装置1中，所述排气管路14借助于废气再循环管路15与所述进气管路13连接。
在图1中，用箭头16表示废气在所述排气管路14中的流动方向。从所述内燃机3中排出的废气在所述排气管路14中经由废气涡轮增压器2的涡轮机17并且经由颗粒过滤器18进行导引。不仅所述涡轮机17而且所述颗粒过滤器18布置在所述废气再循环管路15的从排气管路14分支出来的支路19前面，其中所述颗粒过滤器18布置在所述涡轮机17的后面。该涡轮机17可以优选具有可变的涡轮机几何形状。
所述废气涡轮增压器2的涡轮机17驱动所述废气涡轮增压器2的压缩机20，其中该压缩机20布置在所述进气管路13中，更确切地说沿着输送给内燃机3的空气的由箭头21表示的流动方向布置在所述废气再循环管路15汇入所述进气管路13中的汇入口22后面。沿流动方向在所述压缩机20的前面并且在所述废气再循环管路15的汇入口22前面，布置了具有节流阀23的可调节的节流机构24。
借助于所述节流机构24，可以对从作为所述进气管路13的组成部分的新鲜空气管路25输送来的新鲜空气的流量进行调节。为了探测通过所述新鲜空气管路25流来的新鲜空气质量，在所述新鲜空气管路25中沿着由箭头27表示的新鲜空气流动方向在所述节流机构24之前布置了空气质量测量仪26。
作为替代方案，也可以作为具有节流阀28的节流机构29沿流动方向在所述空气质量测量仪26之前布置所述在进气管路13的新鲜空气管路25中的节流机构。
此外，所述废气再循环装置1在所述废气再循环管路15中具有废气冷却器30，其用于对导回的废气进行冷却。该废气冷却器30可以比如是具有自己的冷却回路的水冷却器，该冷却回路不依赖于所述内燃机3的冷却回路。通过这种方式，可以将导回的废气冷却到远低于100℃。
此外，在所述进气管路13上在进气冷却管路31中布置空气冷却器32。借助于空气冷却调节阀33可以将所述进气管路13完全或者部分封闭，并且所述输送给内燃机3的空气同时通过支路34导入所述进气冷却管路31中。而后，在流经所述空气冷却器32时，对空气进行冷却，并且随着温度的降低再输送给内燃机3。在图1所示的位置中，所述空气冷却调节阀33完全封闭所述进气管路13。所述空气冷却调节阀33可以优选根据所述内燃机3的负荷来切换所述进气冷却管路31，其中比如可以在所述内燃机3低的以及中等的部分负荷情况下绕开空气冷却器32，也就是说打开所述空气冷却调节阀33，并且在该内燃机3全负荷情况下关闭所述空气冷却调节阀33。
在所述废气再循环装置1的排气管路14中，沿着流动方向在所述废气再循环管路15的支路19后面布置了具有节流阀35的可调节的节流机构36，用于必要时额外地截住废气。来自所述废气再循环管路15的冷凝水逆着通过箭头37表示的在废气再循环管路15中的废气流动方向进行回流，该回流通过另一个较小的指向相反方向的箭头38来表示。
在图2中以图解方式示出所述在图1中示出的内燃机和废气再循环装置的在进气区域中不同程度节流的不同废气再循环率-区域。其中，绘出了在内燃机的气缸中以bar为单位表示的平均压力p与该内燃机的以转/分种为单位表示的转速n的关系。该平均压力p是在气缸中整个工作循环上的平均压力；但该压力可能在工作循环的个别区段中要高出很多，比如该压力在燃烧时大约为200bar。
在按照图2的图表中处于下面的曲线I限定了一个区域A，在该区域A中在内燃机的从大约900到大约3000转/分钟的转速范围内并且在内燃机的气缸中的从大约0到大约6bar的平均压力p的情况下对新鲜空气进行强烈节流(新鲜空气管路几乎关闭)时，所述废气再循环率为0到70％。
处于所述曲线I上方的曲线II限定了一个区域B，在该区域B中在内燃机的从大约900到大约3000转/分钟的转速范围内并且在内燃机的气缸中的从大约6到大约12bar的平均压力p的情况下对新鲜空气进行较弱的节流时，所述废气再循环率为30到70％。
另一条曲线III限定了一个区域C，在该区域C中在内燃机的从大约900到大约4000转/分钟的转速范围内并且在内燃机的气缸中的从大约15到大约20bar的平均压力p的情况下对新鲜空气进行弱的节流时，所述废气再循环率为10到30％。
最后一条曲线IV限定了一个区域D，在该区域D中在内燃机的从大约900到大约4500转/分钟的转速范围内并且在内燃机的气缸中的从大约15到大约25bar的平均压力p的情况下，所述废气再循环率为0到10％。

Claims (11)

1.废气再循环装置，用于内燃机，尤其用于轿车柴油发动机，具有与所述内燃机的进气口连接的进气管路以及与该内燃机的排气口连接的排气管路，其中在所述排气管路中布置了涡轮机，该涡轮机驱动布置在所述进气管路中的压缩机，并且其中所述排气管路通过沿流动方向在所述涡轮机后面分支出来的废气再循环管路与所述进气管路连接，其特征在于，在所述进气管路(13)中沿流动方向在所述压缩机(20)前面布置可调节的节流机构(24)。
2.按权利要求1所述的废气再循环装置，其特征在于，所述节流机构(24)具有节流阀(23)。
3.按权利要求1和2中至少一项所述的废气再循环装置，其特征在于，所述节流机构(24)沿流动方向布置在所述废气再循环管路(15)的汇入所述进气管路(13)的汇入口(22)前面。
4.按前述权利要求中至少一项所述的废气再循环装置，其特征在于，沿流动方向在所述废气再循环管路(15)的汇入所述进气管路(13)的汇入口(22)前面布置空气质量测量仪(26)。
5.按前述权利要求中至少一项所述的废气再循环装置，其特征在于，在所述排气管路(14)中在所述涡轮机(17)和所述废气再循环管路(15)的支路(19)之间布置颗粒过滤器(18)。
6.按前述权利要求中至少一项所述的废气再循环装置，其特征在于，在所述排气管路(14)中沿流动方向在所述废气再循环管路(15)的支路(19)后面布置可调节的节流机构(36)。
7.用于运行用于内燃机、尤其用于轿车柴油发动机的废气再循环装置、尤其用于运行一种按前述权利要求中至少一项所述的废气再循环装置的方法，该废气再循环装置具有与所述内燃机的进气口连接的进气管路以及与该内燃机的排气口连接的排气管路，其中在所述排气管路中布置涡轮机，该涡轮机驱动布置在所述进气管路中的压缩机，并且其中所述排气管路通过沿流动方向在所述涡轮机后面分支出来的废气再循环管路与所述进气管路连接，其中在内燃机运行中废气可从所述排气口通过所述废气再循环管路回流到所述进气口中，其特征在于，不仅在内燃机的低负荷范围内、而且在全负荷范围内都打开所述废气再循环管路，以实现废气的回流。
8.按权利要求7所述的方法，其特征在于，在内燃机的从900到3000转/分钟的转速范围内并且在内燃机的气缸中的从0到6bar的平均压力的情况下，所述废气再循环率为0到70％。
9.按权利要求7和8中至少一项所述的方法，其特征在于，在内燃机的从900到3500转/分钟的转速范围内并且在内燃机的气缸中的从6到12bar的平均压力的情况下，所述废气再循环率为30到70％。
10.按权利要求7到9中至少一项所述的方法，其特征在于，在内燃机的从900到4000转/分钟的转速范围内并且在内燃机的气缸中的从15到20bar的平均压力的情况下，所述废气再循环率为10到30％。
11.按权利要求7到10中至少一项所述的方法，其特征在于，在内燃机的从900到4500转/分钟的转速范围内并且在内燃机的气缸中的从15到25bar的平均压力的情况下，所述废气再循环率为0到10％。
CN200580030707A 2004-09-14 2005-07-15 用于运行废气再循环装置的方法 Expired - Fee Related CN100591910C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004044893.0 2004-09-14
DE102004044893A DE102004044893A1 (de) 2004-09-14 2004-09-14 Abgasrückführeinrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Abgasrückführeinrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101027470A true CN101027470A (zh) 2007-08-29
CN100591910C CN100591910C (zh) 2010-02-24

Family

ID=35159755

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200580030707A Expired - Fee Related CN100591910C (zh) 2004-09-14 2005-07-15 用于运行废气再循环装置的方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7520273B2 (zh)
EP (1) EP1792072B1 (zh)
JP (1) JP2008513653A (zh)
CN (1) CN100591910C (zh)
AT (1) ATE493575T1 (zh)
DE (2) DE102004044893A1 (zh)
WO (1) WO2006029583A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111779582A (zh) * 2020-06-23 2020-10-16 河南柴油机重工有限责任公司 一种柴油机的egr系统的控制方法、系统及应用

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008150955A (ja) * 2006-12-14 2008-07-03 Denso Corp 排気還流装置
DE102007003116A1 (de) 2007-01-16 2008-07-17 Mahle International Gmbh Brennkraftmaschinensystem
JP4265667B2 (ja) * 2007-02-23 2009-05-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気システム
US7975478B2 (en) * 2007-06-26 2011-07-12 International Engine Intellectual Property Company, Llc Internal combustion engine having compressor with first and second tributary inlets
US20110100001A1 (en) * 2008-07-10 2011-05-05 Lilly Daryl A Exhaust Gas Recirculation Butterfly Valve
US20110120431A1 (en) * 2008-07-10 2011-05-26 Lilly Daryl A Exhaust Gas Recirculation Valve Actuator
US20110113775A1 (en) * 2008-07-10 2011-05-19 Lilly Daryl A Valve actuator for turbocharger systems
US8671683B2 (en) * 2008-07-10 2014-03-18 Actuant Corporation Butterfly valve for turbocharger systems
US8250866B2 (en) * 2009-07-30 2012-08-28 Ford Global Technologies, Llc EGR extraction immediately downstream pre-turbo catalyst
DE102009036743A1 (de) * 2009-08-08 2011-02-10 Daimler Ag Verbrennungskraftmaschine
US8146572B2 (en) * 2009-12-21 2012-04-03 Chrysler Group Llc Cooled exhaust gas recirculation system with cylinder-level control
DE102010037649B4 (de) * 2010-09-20 2016-03-31 Denso Corporation System zum Leiten von Ladeluft und Abgas an einem Verbrennungsmotor, Verfahren zum Betrieb eines solchen Systems sowie Verbrennungsmotor mit einem solchen System
GB2537829A (en) * 2015-04-23 2016-11-02 Gm Global Tech Operations Llc EGR Valve Assembly
JP6465073B2 (ja) * 2016-05-20 2019-02-06 トヨタ自動車株式会社 自然吸気ガソリンエンジンの制御装置
CN115559835A (zh) * 2022-09-30 2023-01-03 中船动力研究院有限公司 一种双燃料发动机废气再循环系统

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69133098T2 (de) 1990-11-06 2003-04-17 Mazda Motor Abgasrückführungssystem für eine Brennkraftmaschine
US5309886A (en) * 1991-09-26 1994-05-10 Mazda Motor Corporation Supercharged internal combustion engine
JP3341087B2 (ja) * 1993-03-02 2002-11-05 マツダ株式会社 過給機付エンジンの排気還流装置
JPH06280684A (ja) 1993-03-24 1994-10-04 Fuji Heavy Ind Ltd ４ストロークエンジンのｅｇｒシステム
DE19521573C2 (de) 1995-06-14 1998-05-28 Man Nutzfahrzeuge Ag Abgasrückführung an einer aufgeladenen Brennkraftmaschine
AT2433U1 (de) 1997-05-28 1998-10-27 Avl List Gmbh Brennkraftmaschine mit einem abgasturbolader
JP3427754B2 (ja) * 1998-11-12 2003-07-22 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
JP2001073884A (ja) 1999-09-08 2001-03-21 Isuzu Ceramics Res Inst Co Ltd Ｅｇｒ装置を備えたディーゼルエンジン
JP3549779B2 (ja) 1999-09-17 2004-08-04 日野自動車株式会社 内燃機関
JP2002188524A (ja) * 2000-12-15 2002-07-05 Mitsubishi Motors Corp ターボチャージャ付きエンジンのｅｇｒ制御装置
DE10101343A1 (de) 2001-01-13 2002-07-18 Daimler Chrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Abgasrückführungsregelung
JP2002285854A (ja) 2001-03-27 2002-10-03 Hino Motors Ltd 過給機付エンジン
JP3997477B2 (ja) 2001-10-05 2007-10-24 株式会社デンソー 内燃機関の制御装置
SE524706C2 (sv) * 2002-06-03 2004-09-21 Stt Emtec Ab Anordning och förfarande för rening av avgaser samt användning av anordningen vid en diselmotor
US6742335B2 (en) * 2002-07-11 2004-06-01 Clean Air Power, Inc. EGR control system and method for an internal combustion engine
US6899090B2 (en) * 2002-08-21 2005-05-31 Honeywell International, Inc. Dual path EGR system and methods
JP4134678B2 (ja) * 2002-10-23 2008-08-20 トヨタ自動車株式会社 過給機付き内燃機関の排気ガス再循環装置
JP4000987B2 (ja) * 2002-10-29 2007-10-31 三菱ふそうトラック・バス株式会社 圧縮着火式内燃機関
JP4207695B2 (ja) * 2003-07-02 2009-01-14 マツダ株式会社 エンジンのｅｇｒ制御装置
US6988365B2 (en) * 2003-11-19 2006-01-24 Southwest Research Institute Dual loop exhaust gas recirculation system for diesel engines and method of operation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111779582A (zh) * 2020-06-23 2020-10-16 河南柴油机重工有限责任公司 一种柴油机的egr系统的控制方法、系统及应用

Also Published As

Publication number Publication date
DE102004044893A1 (de) 2006-03-30
JP2008513653A (ja) 2008-05-01
US7520273B2 (en) 2009-04-21
US20070214771A1 (en) 2007-09-20
EP1792072B1 (de) 2010-12-29
WO2006029583A1 (de) 2006-03-23
ATE493575T1 (de) 2011-01-15
CN100591910C (zh) 2010-02-24
DE502005010768D1 (de) 2011-02-10
EP1792072A1 (de) 2007-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100591910C (zh) 用于运行废气再循环装置的方法
US6408833B1 (en) Venturi bypass exhaust gas recirculation system
CN101137827B (zh) Egr辅助的增压废气旁通阀装置
CN104114836B (zh) 柴油发动机
US8931462B2 (en) EGR system for an internal combustion engine that feeds exhaust gas independent of intake air
US6009709A (en) System and method of controlling exhaust gas recirculation
KR101664069B1 (ko) 저압 이지알 시스템을 갖는 엔진 및 이의 제어방법
US20040244782A1 (en) Charged air intake system for an internal combustion engine
CN101389839A (zh) 具有冷却器旁路的中冷器配置结构和方法
US6895752B1 (en) Method and apparatus for exhaust gas recirculation cooling using a vortex tube to cool recirculated exhaust gases
CN201747481U (zh) 一种egr系统控制装置
CN104791148A (zh) 一种实现大egr率的低压egr引入装置及低压egr引入方法
BRPI1004702A2 (pt) sistema de controle de emissço para um motor possuindo um turbocompressor de dois estÁgios
CN109563766A (zh) 用于控制在增压内燃机的进气处空气和废气的组合喷射的装置和方法
CN105840355A (zh) 内燃机全工况egr率可调的二级增压系统及其控制方法
CN110552780A (zh) 一种发动机进排气系统与一种发动机
CN105190008B (zh) 带增压器的内燃机
CN105443273A (zh) 基于高压气源的单缸柴油机egr装置及控制方法
KR20160066242A (ko) 터보차저를 갖는 엔진 시스템
CN105569884B (zh) 单缸柴油机废气再循环系统废气增压装置及控制方法
CN201439733U (zh) 内燃发动机的排气再循环回路
CN210343536U (zh) 一种基于两级涡轮增压器的中压废气低压侧引入系统
CN210087500U (zh) 一种低压废气再循环系统
KR102518588B1 (ko) 응축수 배출을 위한 엔진 시스템 및 이를 이용한 제어 방법
CN111828205A (zh) 一种低压废气再循环系统及其控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20100224

Termination date: 20170715