CN108138704A - 用于废气再循环的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有废气再循环装置的内燃机(2)，该废气再循环装置用于将内燃机的废气再循环到内燃机(2)的进气区域(4.2)中，废气再循环装置具有如下部件：至少一个废气冷却器(5)，用于废气再循环的第一流动路径(6)延伸通过该废气冷却器，该废气冷却器具有至少一个第一冷却器(8)和至少一个附加的冷却级(9)；至少一个翻盖装置(10)，通过该翻盖装置能接通所述至少一个附加的冷却级(9)；旁路(11)，用于废气再循环的第二流动路径(7)延伸通过该旁路，废气冷却器(5)在废气再循环时能利用该旁路被绕过；废气再循环阀(12)，其具有至少三个可能的位置。

Description

用于废气再循环的设备和方法
技术领域
本发明涉及废气从内燃机、优选机动车的内燃机的燃烧室再循环回到燃烧室中。
背景技术
废气再循环系统尤其用于减少氮氧化物的排放。尤其在燃烧室中存在高的氧含量的情况中，燃料在内燃机的燃烧室中燃烧时，另外产生对环境有害的氮氧化物。为了减少氮氧化物的排放，来自内燃机的燃烧室的废气能通过管道进行改道并且混合至纯净空气，该纯净空气输送至燃烧室。通过重新经过燃烧室，降低在废气中的氮氧化物含量。同时最小化氮氧化物本身的形成。
另外，已知用于冷却输送至燃烧室的纯净空气和再循环废气的装置。通过冷却输送至燃烧室的纯净空气和再循环废气，燃烧室能接受更多的纯净空气。从而提高了内燃机的功率和效率，因为提供更多的氧气用于燃烧燃料。
已知的系统通常具有如下缺点：不能充分地调节冷却功率，再循环废气在冷却装置中以该冷却功率冷却。这尤其在低负荷阶段中是不利的。低负荷可以理解成，内燃机仅提供其最大功率的一部分。在内燃机的这种低负荷阶段中，存在过大的冷却功率。再循环废气的过低温度能导致构件烟炱。在此，烟炱意味着，在过冷的废气中废气的组成部分冷凝。这些组成部分尤其可能是水蒸气、未燃烧的碳氢化合物或者酸性物质。
发明内容
由此出发，本发明的目的是，另外解决或至少减轻与现有技术有关地描述的技术问题。尤其应介绍一种具有废气再循环装置的内燃机，该废气再循环装置允许冷却功率的良好的可调节性，通过该冷却功率冷却再循环废气。
该目的通过按权利要求1的特征的内燃机并且通过按权利要求8的特征的方法解决。内燃机的其他有利的方案在从属权利要求中说明。在权利要求书中单个地描述的特征可以按任意的技术上有意义的方式彼此组合并且能通过来自说明书的描述的实情来补充，其中，阐明本发明的其他的实施方案。
按本发明的装置是一种具有废气再循环装置的内燃机，该废气再循环装置用于使得内燃机的废气再循环到内燃机的进气区域中。废气再循环装置具有如下部件：
-至少一个废气冷却器，用于废气再循环的第一流动路径延伸通过该废气冷却器，该废气冷却器具有至少一个第一冷却级和至少一个附加的冷却级；
-至少一个翻盖装置，通过该翻盖装置能接通所述至少一个附加的冷却级；
-旁路，用于废气再循环的第二流动路径延伸通过该旁路，废气冷却器在废气再循环时能利用该旁路被绕过；
-废气再循环阀，其具有至少三个可能的位置：
○静止位置，在该静止位置中，废气再循环装置关闭，
○第一位置，在该第一位置中，通过废气冷却器的第一流动路径打开，并且
○第二位置，在该第二位置中，通过该旁路的第二流动路径打开。
在一种优选的实施方案中，内燃机是具有废气涡轮增压器的内燃机。在这种内燃机中能区分高压废气再循环和低压废气再循环。在高压废气再循环的情况中，通常废气在涡轮增压器的废气侧的上游被分支并且在涡轮增压器的纯净空气侧的下游输送至压缩的纯净空气。上游意味着沿纯净空气的流动方向在压缩机的前面。下游意味着沿纯净空气的流动方向在压缩机的后面。在低压废气再循环的情况中，废气在涡轮增压器的废气侧的下游被分支并且在涡轮增压器的纯净空气侧的上游输送至还未压缩的纯净空气。高压废气再循环和低压废气再循环的混合形式和组合也是已知的，并且技术上也是可能的。
内燃机尤其可考虑用于机动车、工作机械、飞行器或者类似的机器。内燃机通常具有燃烧室，该燃烧室按气缸的形式构成。通过纯净空气引导装置能将纯净空气输送至燃烧室。燃料在燃烧室中燃烧之后，废气通过废气设备导出。废气设备通常具有废气后处理装置，废气后处理装置例如具有用于净化废气的催化器和/或颗粒过滤器。废气再循环装置连接到废气设备上。废气再循环装置包括在引导废气的管路与纯净空气引导装置之间的废气再循环管路。废气再循环管路至少部分能由软管或管道构成，该软管或管道由橡胶或塑料制成。通过废气再循环装置，废气能输送至纯净空气引导装置。如上所述，废气再循环关于内燃机的氮氧化物排放的最小化是有利的。废气能够再循环到内燃机的进气区域中。
在此描述的实施形式中，废气再循环装置具有至少一个废气冷却器和旁路，第一流动路径延伸通过该废气冷却器，并且第二流动路径延伸通过该旁路。
废气冷却器这样构成，使得沿第一流动路径流动的废气被冷却。该冷却因此能这样进行，使得废气在第一流动路径上经过所述至少一个第一冷却级。
废气冷却器除了第一冷却级之外还具有附加的冷却级。通过多个冷却级意味着提高的冷却功率。废气通过附加的冷却级的流动路径在此也表示为第一流动路径或第一流动路径的部分。
旁路这样构成，使得沿第二流动路径流动的废气不进行冷却。这意味着，废气在废气冷却器旁边经过，即绕开了该废气冷却器。
在废气冷却器中，通过所述至少一个翻盖装置能接通提高的冷却功率。也能够存在多个附加的冷却级。优选然后每个附加的冷却级设置一个翻盖装置。翻盖装置例如可以是一个简单的翻盖，该翻盖在第一位置中气密地封闭朝附加的冷却级的开口，并且该翻盖在第二位置中释放废气朝附加的冷却级流过的开口。翻盖装置这样集成到废气冷却器中，使得在翻盖的位置处在第一位置中时，仅所述至少一个第一冷却级对于废气是可到达的，并且在翻盖的第二位置中所述至少一个附加的冷却级也附加地是可到达的。
此外，设置AGR阀，其用于有选择地打开第一冷却级或旁路，或者完全封闭废气再循环装置。在此缩写“ARG”表示废气再循环。废气再循环阀是这样的阀，该阀具有至少三个在更前面讨论的可能的位置：静止位置、第一位置和第二位置。废气再循环阀可以涉及多通阀。废气再循环阀允许这样的调节状况，该调节状况使得各流动路径接收废气。废气再循环阀通常处于静止位置。这尤其在没有力作用到废气再循环阀上时是如此的。废气再循环阀例如通过弹簧压到静止位置上。如果废气再循环阀处在静止位置中，那么废气再循环装置关闭。这意味着，废气既不能通过第一流动路径也不能通过第二流动路径流动。于是没有废气由引导废气的管路到达内燃机的纯净空气引导装置中。如果废气再循环阀被置于第一位置中，那么废气能通过第一流动路径流动。在此，废气经过废气冷却器。根据翻盖装置的位置的不同情况，在此，废气经过所述至少一个第一冷却级并且必要时也经过附加的冷却级(所述至少一个附加的冷却级)。如果废气再循环阀被置于第二位置中，那么第二流动路径被释放。这意味着，废气在各冷却级旁边通过旁路流动。在此，废气不被主动地冷却。
上述布置结构允许，废气冷却器的冷却功率在至少三个级中调节。第二流动路径允许在没有任何主动冷却的情况下的废气再循环，第一流动路径允许带有冷却的废气再循环，根据可到达的冷却级数量的不同情况，存在不同的冷却功率。
根据描述的内燃机的另一实施形式，所述至少一个第一冷却级、所述至少一个附加的冷却级、旁路、废气再循环阀和翻盖装置集成在废气再循环装置的壳体中。
各所述元件集成到壳体中，意味着紧凑的结构方式是可能的。
尤其有利的是，根据描述的内燃机的另一实施形式，废气再循环阀和翻盖装置这样设置，使得翻盖锚固在废气再循环阀的外壁上，废气再循环阀的外壁同时形成所述至少一个第一冷却级和所述至少一个第二冷却级的内壁。
外壁在此尤其是指废气再循环阀和各冷却级的壳体的部段。废气再循环阀例如圆柱形地构成。在这种情况中，废气再循环阀的外壁是壳体的周面或套状的部段。废气再循环阀能这样集成到废气冷却器中，使得周面适用于将翻盖装置固定在该周面上。这种结构允许废气再循环装置的尤其紧凑的结构方式。
在描述的内燃机的另一实施形式中，旁路是隔热的。
尤其存在相对于所述至少一个第一冷却级和所述至少一个附加的冷却级的隔热。为了隔热，例如可以采用隔热的泡沫材料或者类似材料，其通常用于在内燃机中的隔热。该材料尤其这样安置在所述至少一个附加的冷却级与旁路之间，使得至少降低各冷却级与旁路的热接触。所述至少一个附加的冷却级优选设置在第一冷却级与旁路之间。废气经常不流过附加的冷却级。因此必要时附加的冷却级有助于改善旁路相对于环境的隔离。
旁路的隔热允许通过旁路再循环的废气的温度保持。这样一种温度保持在低负荷阶段中必要时是有意义的，以便再循环废气的温度不过多地降低并且尤其也(在热学上)阻止废气的冷凝和在旁路中沉积物的形成。但是优选不仅实现相对于冷却器和各冷却级的隔热，而且也实现相对于环境的隔热。
在描述的内燃机的另一实施形式中，废气再循环阀是圆盘阀，该圆盘阀具有入口、第一出口和第二出口。这两个出口在此彼此对置地设置。在第一出口上设置第一封闭元件并且在第二出口上设置第二封闭出口。两个封闭元件借助于弹簧相对张紧，以便在静止位置中封闭各出口。另外存在滑动件，该滑动件能由执行器操纵，以便有选择地打开在第一出口上的第一封闭元件或者在第二出口上的第二封闭元件。
该实施方案确定废气再循环阀的一种尤其有利的结构，该废气再循环阀允许所述三个可能的位置(静止位置、第一位置、第二位置)。圆盘阀是这样一种阀，其中，封闭元件构成为圆盘形的。在此描述的圆盘阀是具有一个入口和两个出口的三通阀。通过入口，介质例如气体可以到达阀内并且必要时通过两个出口之一由阀出来。在静止位置中，封闭元件通过弹簧压靠到出口的开口上。优选，对于两个封闭元件共同采用一个弹簧。因此这两个出口彼此对置地设置。对于两个出口采用一个(共同的)弹簧是可能的。在静止位置中，阀完全封闭，即两个出口被封闭并且介质不能经过该阀。阀的所述出口之中的一个打开意味着，相应的出口的封闭元件这样远离开口，使得在封闭元件与开口之间的环形缝隙允许介质通过。在本实施方案中通常仅可能的是，仅打开一个出口，而不是两个出口同时打开。滑动件在阀与执行器之间形成连接。经由滑动件，通过执行器能调节两个封闭元件的位置。这例如能电子控制地进行。为此，执行器例如能构成为电动机。滑动件或执行器同样具有静止位置和偏移位置。在静止位置中，所述两个封闭元件中没有一个封闭元件被滑动件移动。由执行器和滑动件的静止位置沿第一方向的运动使得在第一出口上的第一封闭元件移动。由执行器和滑动件的静止位置沿第二方向的运动使得在第二出口上的第二封闭元件移动。
此外有利的是，执行器这样构成，使得第一出口和第二出口的开口尺寸能借助于滑动件无级地调节。
在此尤其意味着，第一出口的开口尺寸和第二出口的开口尺寸能分别无级地调节。通常不意味着，第一出口和第二出口能这样彼此分开地控制，使得两个出口(第一出口和第二出口)能同时打开。优选，总是要么仅第一出口要么仅第二出口能被打开。
在描述的内燃机的另一实施形式中，所述至少一个第一冷却级和所述至少一个附加的冷却级彼此并联地设置。
如果这两个冷却级例如以管道的形式构成，那么并联的延伸走向允许紧凑的布置结构。此外，与多少个冷却级已被释放无关，通过各冷却级的废气的流动密度保持近似恒定。这是有利的，因为于是能进行能量有效地冷却，而不在各冷却级之间的界面上损失冷却功率。
另外，介绍一种用于运行根据描述的实施形式之一的内燃机的方法，该方法具有如下方法步骤：
a)在废气再循环阀(12)调节在静止位置中的情况下，通过闭锁废气再循环装置，断开废气再循环；
b)在低负荷阶段期间进行废气再循环，其中，在废气再循环阀(12)调节在第二位置中的情况下，通过旁路(11)实现废气再循环，再循环废气不进行冷却；
c)在负荷运行期间进行废气再循环，其中，通过将废气再循环阀(12)调节在第二位置中，通过废气冷却器(5)实现废气再循环；并且
d)在存在高负荷运行时，借助于所述至少一个翻盖装置(10)
释放至少一个附加的冷却级(9)。
方法步骤a)至d)不必依次完成，而是可以在内燃机运行期间以任意的、技术上有意义的次序执行。
方法步骤a)允许，内燃机在没有废气再循环的情况下运行。在此，废气再循环阀不仅封闭第一出口而且封闭第二出口。这相应于废气再循环阀的上面已经描述的静止位置。
方法步骤b)能用于在低负荷阶段中允许没有冷却地进行废气再循环。如上所述，通过废气再循环阀调节到第二位置中，通过旁路的第二流动路径对于废气来说是可到达的。
方法步骤c)适用于如下情况的内燃机的运行，即该内燃机具有与在方法步骤b)下描述的低负荷相比较更高的负荷。在此，废气再循环阀处于第二位置中，使得第一流动路径被释放。在此，废气冷却器的所述至少一个第一冷却级是可到达的。通过该第一冷却级实现再循环废气的冷却。
如果附加地根据方法步骤d)补充接通所述至少一个附加的冷却级，那么能提高冷却功率。为此，翻盖装置置于第二位置中。
对于描述的内燃机说明的特别的优点和方案特征能以任意的、技术上有意义的方式应用和传递到本方法上。对于描述的本方法阐述的特别的优点和方案特征对于内燃机同样适用，这些优点和方案特征能应用和传递到描述的装置上。
本发明优选使用在具有内燃机的机动车中，该内燃机具有废气再循环装置，该废气再循环装置根据上述实施形式之中任一个构成，并且通过本方法运行。
附图说明
下面借助于附图详细介绍本发明和技术环境。附图显示尤其优选的实施例，但是本发明不受限于这些实施例。尤其要指出，附图并且尤其描述的尺寸比例仅是示意的。其中：
图1显示具有内燃机的机动车的示意图，该内燃机具有按本发明的废气再循环装置，
图2显示用于内燃机的废气再循环装置的示意图，
图3显示图2的废气再循环装置的示意图，其中，第二流动路径被释放，
图4显示图2的废气再循环装置的示意图，其中，第一流动路径被释放，
图5显示图2的废气再循环装置的示意图，其，中第一流动路径被释放，并且接通附加的冷却级。
具体实施方式
图1显示机动车1，内燃机2集成到该机动车中。通过纯净空气引导装置22能将纯净空气由环境吸入到内燃机2的进气区域4.2中。在内燃机的一个或多个燃烧室中，燃料能通过纯净空气进行燃烧，因此，机动车1能被驱动。在此，产生的废气能通过废气出口4.1通过废气管23由内燃机2导出。在此，该废气经过包括催化器26的废气后处理装置25。废气能通过废气再循环管24由废气管23再循环到纯净空气引导装置22中。在此，该废气能在废气冷却器5中冷却。纯净空气和废气的流动方向相应通过箭头表示。
图2显示具有废气冷却器5的废气再循环装置3的示意图。在显示的附图中，第一冷却级8并联于附加的冷却级9设置。通过隔热部20与冷却级8和9分开地设置旁路11。旁路11优选也相对于环境隔离。另外显示废气再循环阀12。该废气再循环阀包括入口15、在旁路11上的第一出口16.1以及在第一冷却级8上的第二出口16.2，废气能通过该入口进入到废气冷却器5中。废气再循环阀12圆柱形地构成。该废气再循环阀具有外壁14。在废气再循环阀12的内部中这样设置第一封闭元件17.1和第二封闭元件17.2，使得第一出口16.1或第二出口16.2从而能被封闭。通过第一出口16.1和第二出口16.2的对置的设置，用一个弹簧21通过封闭元件17.1和17.2不仅能封闭第一出口16.1而且能封闭第二出口16.2。滑动件18允许无级地调节这两个封闭元件17.1和17.2。滑动件18通过执行器19驱动。该执行器优选能电子地控制。第一冷却级8和附加的冷却级9能通过翻盖装置10连接。在此，翻盖装置10设置在废气再循环阀12的外壁14上，因此，通过废气再循环阀12的第二出口16.2到达第一冷却级8的废气能通过翻盖装置10到达第二冷却级9中，使得附加的冷却级9在整个长度上被流过。第一流动路径6延伸通过第一出口16.1和废气冷却器5。第二流动路径7延伸通过第二出口16.2和旁路11。
图3显示图2的所有元件和废气冷却器5的相同的局部图。基于概况性，在图3中不重复所有的附图标记。参阅图2。描述的是，通过旁路11的第二流动路径7被释放。为此，废气再循环阀12的第一封闭元件17.1处在释放废气再循环阀12的第一出口16.1的位置中。从而废气如通过箭头表示地能流动通过旁路11。第一冷却级8和附加的冷却级9对于废气是不可到达的。
图4同样显示图2的废气冷却器5的相同的局部图。因此，在此也参阅图2。描述释放第一流动路径6的情况。废气如通过箭头描述地能流动通过废气再循环阀12和第一冷却级8。在此，该废气在第一冷却级8中冷却。第二封闭元件17.2处在释放废气再循环阀12的第二出口16.2的位置中。翻盖装置10关闭，因此，附加的冷却级9对于废气是不可到达的。旁路11也是不可到达的。
就图5不同于图4而言，仅在于翻盖装置10在此是打开的。从而附加的冷却级9被释放。废气如箭头描述地不仅能流动通过第一冷却级8而且能流动通过附加的冷却级9。在此，该废气也在附加的冷却级9中冷却，并且因此这样扩展了第一流动路径6，使得该第一流动路径也延伸通过附加的冷却级9。总之，从而在图5中描述情况的冷却功率比在图4中描述情况的冷却功率更强。
附图标记列表
1 机动车
2 内燃机
3 废气再循环装置
4 废气出口
4.2 进气区域
5 废气冷却器
6 第一流动路径
7 第二流动路径
8 第一冷却级
9 附加的冷却级
10 翻盖装置
11 旁路
12 废气再循环阀
13 壳体
14 外壁
15 入口
16.1 第一出口
16.2 第二出口
17.1 第一封闭元件
17.2 第二封闭元件
18 滑动件
19 执行器
20 隔热部
21 弹簧
22 纯净空气引导装置
23 废气管
24 废气再循环管
25 废气后处理装置
26 催化器

Claims (9)

1.一种内燃机(2)，其具有废气再循环装置(3)，该废气再循环装置用于将内燃机的废气再循环到内燃机(2)的进气区域(4.2)中，其中，废气再循环装置(3)具有如下部件：
-至少一个废气冷却器(5)，用于废气再循环的第一流动路径(6)延伸通过该废气冷却器，该废气冷却器具有至少一个第一冷却级(8)和至少一个附加的冷却级(9)；
-至少一个翻盖装置(10)，通过该翻盖装置能接通所述至少一个附加的冷却级(9)；
-旁路(11)，用于废气再循环的第二流动路径(7)延伸通过该旁路，废气冷却器(5)在废气再循环时能利用该旁路被绕过；
-废气再循环阀(12)，该废气再循环阀具有至少三个可能的位置：
ο静止位置，在该静止位置中，废气再循环装置关闭，
ο第一位置，在该第一位置中，通过废气冷却器的第一流动路径(6)打开，和
ο第二位置，在该第二位置中，通过旁路(11)的第二流动路径(7)打开。
2.根据权利要求1所述的内燃机(2)，其中，所述至少一个第一冷却级(8)、所述至少一个附加的冷却级(9)、旁路(11)、废气再循环阀(12)和翻盖装置(10)集成在废气再循环装置(3)的壳体(13)中。
3.根据权利要求2所述的内燃机(2)，其中，废气再循环阀(12)和翻盖装置(10)设置成，使得翻盖锚固在废气再循环阀(12)的外壁(14)上，废气再循环阀(12)的外壁(14)同时形成所述至少一个第一冷却级(8)和所述至少一个第二冷却级(9)的内壁。
4.根据上述权利要求之中任一项所述的内燃机(2)，其中，旁路(11)是隔热的。
5.根据上述权利要求之中任一项所述的内燃机(2)，其中，废气再循环阀(12)是圆盘阀，该圆盘阀具有入口(15)、第一出口(16.1)和第二出口(16.2)，这两个出口(16.1、16.2)彼此对置地设置，并且在第一出口(16.1)上设置第一封闭元件(17.1)并且在第二出口(16.2)上设置第二封闭元件(17.2)，这两个封闭元件(17.1、17.2)借助于弹簧(21)相对张紧，以便在静止位置中封闭各出口(16.1、16.2)，并且另外存在滑动件(18)，该滑动件能由执行器(19)操纵，以便有选择地打开在第一出口(16.1)上的第一封闭元件(17.1)或者在第二出口(16.2)上的第二封闭元件(17.2)。
6.根据权利要求5所述的内燃机(2)，其中，执行器(19)构成为，使得第一出口(16.1)和第二出口(16.2)的开口尺寸能借助于滑动件(18)无级地调节。
7.根据上述权利要求之中任一项所述的内燃机(2)，其中，所述至少一个第一冷却级(8)和所述至少一个附加的冷却级(9)彼此并联地设置。
8.一种用于运行根据上述权利要求之中任一项所述的内燃机(2)的方法，该方法具有如下方法步骤：
a)在废气再循环阀(12)调节在静止位置中的情况下，通过闭锁废气再循环装置(3)，内燃机(2)没有废气再循环地运行；
b)在低负荷阶段期间进行废气再循环，其中，在废气再循环阀(12)调节在第二位置中的情况下通过旁路(11)实现废气再循环，再循环废气不进行冷却；
c)在负荷运行期间进行废气再循环，其中，通过将废气再循环阀(12)调节在第二位置中，通过废气冷却器(5)实现废气再循环；并且
d)在存在高负荷运行时，借助于所述至少一个翻盖装置(10)释放至少一个附加的冷却级(9)。
9.一种机动车(1)，其具有带有废气再循环装置(3)的内燃机(2)，该内燃机根据权利要求1至7之中任一项构成并且通过根据权利要求8所述的方法运行。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10273910B1 (en) * 2018-01-17 2019-04-30 Denso International America, Inc. Exhaust gas distribution valve
DE102018212663B3 (de) * 2018-07-30 2019-11-28 Hanon Systems Kombiniertes AGR- und Abgaskühler-Ventil
CN109869243B (zh) * 2019-04-04 2023-09-08 无锡同益汽车动力技术有限公司 一种可排出冷凝水的清洁低压废气再循环系统及其使用方法
WO2021037367A1 (de) * 2019-08-29 2021-03-04 Pierburg Gmbh Abgasrückführsystem für eine verbrennungskraftmaschine sowie verfahren zur regelung eines derartigen abgasrückführsystems
JP2022147445A (ja) * 2021-03-23 2022-10-06 株式会社デンソーウェーブ ガス燃焼器

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19733964A1 (de) * 1997-08-06 1999-02-11 Volkswagen Ag Ventilanordnung zur Steuerung eines rückgeführten Abgasstromes
EP1275838A1 (de) * 2001-07-11 2003-01-15 Cooper-Standard Automotive (Deutschland) GmbH Abgasrückführsystem
DE102006052972A1 (de) * 2006-11-10 2008-05-15 Audi Ag Abgaskühler
DE102008033823A1 (de) * 2008-07-19 2010-01-28 Pierburg Gmbh Abgasrückführvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
GB2473821A (en) * 2009-09-23 2011-03-30 Gm Global Tech Operations Inc Exhaust gas recirculation system with multiple coolers
US20110108013A1 (en) * 2009-11-09 2011-05-12 International Engine Intellectual Property Company, Llc Exhaust gas recirculation valve with bypass capability and method
CN103649512A (zh) * 2011-05-11 2014-03-19 皮尔伯格有限责任公司 用于内燃机的阀门装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5732688A (en) 1996-12-11 1998-03-31 Cummins Engine Company, Inc. System for controlling recirculated exhaust gas temperature in an internal combustion engine
DE19812702A1 (de) * 1998-03-23 1999-09-30 Volkswagen Ag Ventilanordnung zur Steuerung eines rückgeführten Abgasstromes
FR2879669B1 (fr) * 2004-12-20 2007-03-09 Renault Sas Groupe motopropulseur comportant des moyens de commande du debit et de regulation de la temperature des gaz d'echappement en recirculation
DE102005040612A1 (de) 2005-08-27 2007-03-01 Behr Gmbh & Co. Kg Abgaswärmeübertrager
DE112006003134T5 (de) * 2005-12-02 2008-10-23 Borgwarner Inc., Auburn Hills Kombination aus AGR-Ventil und -Kühlerbypass
EP2004980A2 (en) * 2006-03-22 2008-12-24 Borgwarner, Inc. Integrated charge air and egr valve
KR101583889B1 (ko) * 2013-12-20 2016-01-21 현대자동차주식회사 차량의 오일온도 조절장치 및 그 제어방법

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19733964A1 (de) * 1997-08-06 1999-02-11 Volkswagen Ag Ventilanordnung zur Steuerung eines rückgeführten Abgasstromes
EP1275838A1 (de) * 2001-07-11 2003-01-15 Cooper-Standard Automotive (Deutschland) GmbH Abgasrückführsystem
DE102006052972A1 (de) * 2006-11-10 2008-05-15 Audi Ag Abgaskühler
DE102008033823A1 (de) * 2008-07-19 2010-01-28 Pierburg Gmbh Abgasrückführvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
GB2473821A (en) * 2009-09-23 2011-03-30 Gm Global Tech Operations Inc Exhaust gas recirculation system with multiple coolers
US20110108013A1 (en) * 2009-11-09 2011-05-12 International Engine Intellectual Property Company, Llc Exhaust gas recirculation valve with bypass capability and method
CN103649512A (zh) * 2011-05-11 2014-03-19 皮尔伯格有限责任公司 用于内燃机的阀门装置

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