DE10122201A1 - Exhaust gas feedback system for internal combustion engine, particularly for automotive application, has cylinder flange extending in longitudinal direction of engine covering over inlet channels - Google Patents

Exhaust gas feedback system for internal combustion engine, particularly for automotive application, has cylinder flange extending in longitudinal direction of engine covering over inlet channels

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DE10122201A1
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Abstract

The exhaust gas feedback system for an internal combustion engine, particularly for automotive application, has a cylinder flange extending in the longitudinal direction of the engine, covering over inlet channels, with an air distributor via air pipes in the longitudinal direction of the flange. At one end of the cylinder flange is an exhaust gas- and water channel. The exhaust gas channel via a common wall area with the water channel is in heat-exchanging connection with the latter and has an exhaust gas-conducting connection with the air distributor. The exhaust gas feedback valve (13) is located upstream of a cooling section (14) running in the direction of the air distributor (4), in which the exhaust gas channel (7) is connected with the water channel (8) in a heat-conducting manner and runs out to the air distributor against the union connection (6).

Description

Die Erfindung betrifft ein Abgasrückführsystem für eine Brenn­ kraftmaschine, insbesondere von Kraftfahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an exhaust gas recirculation system for a combustion Engine, especially of motor vehicles, according to the Preamble of claim 1.

Bei derartigen bekannten Abgasrückführsystemen (DE 196 41 700 C1) erfolgt der Anschluss von Wasserkanal und Abgaskanal an die Brennkraftmaschine derart, dass diese als Doppelkanal im An­ schlussbereich an den Zylinderflansch und ausgehend von diesem verlaufen, wobei der Wasserkanal einen Wärmetauscher für die Kraftstoffaufheizung aufnimmt und sich nur über den Anschluss­ bereich, also über einen verhältnismäßig kleinen Längenbereich des Abgaskanales erstreckt. Dieser verläuft im Weiteren über einen zum Anschlussbereich abgewinkelten Bereich längs des Zy­ linderflansches und des Luftverteilers, wobei der Abgaskanal zwischen Luftverteiler und Zylinderflansch liegt und am vom An­ schlussbereich abgelegenen Ende mit dem Abgasrückführventil versehen ist, über das das Abgas auf ein Mischgehäuse ausmün­ det, das gegenüberliegend zum Anschlussbereich an den Luftver­ teiler anschließt.In such known exhaust gas recirculation systems (DE 196 41 700 C1) the water duct and exhaust duct are connected to the Internal combustion engine such that this as a double channel in the An connecting area to the cylinder flange and starting from this run, the water channel being a heat exchanger for the Fuel heating takes up and only through the connection range, i.e. over a relatively small length range of the exhaust duct extends. This continues over an area angled to the connection area along the zy linderflansches and the air distributor, the exhaust duct is between the air distributor and the cylinder flange and on from the remote end with the exhaust gas recirculation valve is provided, via which the exhaust gas merges into a mixing housing det, the opposite of the connection area to the air supply divider connects.

Das Abgasrückführsystem ist bei einer solchen Lösung als eine Baueinheit ausgeführt, die schon durch die zwischen Luftvertei­ ler und Zylinderflansch liegende Anordnung des Abgaskanales verhältnismäßig sperrig ist. Des Weiteren führen die Abgaswege sowohl über eine Kühlstrecke wie auch, daran anschließend, über eine verhältnismäßig lange Strecke des Abgaskanales, bevor sie auf das Abgasrückführventil treffen. Damit trifft das Abgas verhältnismäßig kalt auf das Abgasrückführventil, was zwar im Hinblick auf dessen Stellerteil angestrebte, verhältnismäßig niedrige Temperaturen ermöglicht, andererseits aber eine Verla­ ckung des Ventiles durch Abgaskondensat nach sich ziehen kann, zumal für das als Baueinheit ausgeführte Abgasrückführsystem insbesondere gut wärmeleitende Materialien wie Aluminium zur Verwendung kommen.The exhaust gas recirculation system is one in such a solution Unit executed, which is already between the air distribution ler and cylinder flange arrangement of the exhaust duct is relatively bulky. Furthermore, the exhaust gas routes lead both via a cooling section and, afterwards, via a relatively long stretch of the exhaust duct before it hit the exhaust gas recirculation valve. This hits the exhaust gas relatively cold on the exhaust gas recirculation valve, which is in  With regard to the part of the actuator sought, proportionate allows low temperatures, but on the other hand a Verla cover of the valve due to exhaust gas condensate, especially for the exhaust gas recirculation system designed as a unit especially good heat-conducting materials such as aluminum Use come.

Ungeachtet dessen, dass wegen der verhältnismäßig kurzen Kühl- oder Wärmetauscherstrecke im Anschlussbereich an den Zylinder­ flansch nur ein verhältnismäßig kleiner Teil der Abgaswärme nutzbringend auf den Wasserkanal übertragen und einem Wärmetau­ scher, insbesondere einem Heizungswärmetauscher zugeführt wer­ den kann, ergibt sich bei der bekannten Lösung somit eine ver­ hältnismäßig starke Kühlung des Abgases. Dies ist zwar im Hin­ blick auf eine möglichst niedrige Temperatur des Abgases bei der Zumischung auf die Frischluft erstrebenswert, und wird hierfür auch genutzt, die durch die Wärmetauscherverbindung er­ reichbare Heizwärmeleistung bleibt im Vergleich zur verfügbaren thermischen Energie des Abgases aber gering und auch funktions­ beeinträchtigende Kondensatbildungen am Abgasrückführventil müssen gegebenenfalls in Kauf genommen werden.Notwithstanding that due to the relatively short cooling or heat exchanger section in the connection area to the cylinder flange only a relatively small part of the exhaust gas heat beneficially transferred to the water channel and a heat rope shear, in particular a heating heat exchanger who supplied that can result in the known solution thus ver relatively strong cooling of the exhaust gas. This is in the way look at the lowest possible temperature of the exhaust gas the admixture to the fresh air is desirable, and will also used for this by the heat exchanger connection Reachable heating output remains compared to the available thermal energy of the exhaust gas but low and also functional impairing condensate formation on the exhaust gas recirculation valve may have to be accepted.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Abgasrückführsys­ tem der eingangs genannten Art dahingehend auszubilden, dass bei hohem verfügbaren Wärmeinhalt des aus dem Abgasrückführsys­ tem abgeführten Wassers die Bedingungen für ein zuverlässiges, störungsfreies Arbeiten des Abgasrückführventils ohne Vergröße­ rung des baulichen Aufwandes verbessert werden.The invention has for its object an exhaust gas recirculation system training of the type mentioned in the introduction in such a way that with high available heat content from the exhaust gas recirculation system removed water the conditions for a reliable, trouble-free operation of the exhaust gas recirculation valve without enlargement construction costs can be improved.

Gemäß der Erfindung wird dies durch die Merkmale des Anspruches 1 erreicht, bei dem das Abgasrückführventil stromauf einer durch Abgaskanal und Wasserkanal gebildeten Kühlstrecke er­ liegt, über die die Zuführung des Abgases auf die Saugseite des Motores, hier auf den Frischluftkanal bzw. den nachgeordneten Luftverteiler erfolgt. According to the invention this is through the features of the claim 1 reached, in which the exhaust gas recirculation valve upstream of a through exhaust gas channel and water channel cooling section formed lies over which the supply of the exhaust gas on the suction side of the Motores, here on the fresh air duct or the subordinate Air distributor takes place.  

Ungeachtet der damit erreichten Anordnung des Abgasrückführven­ tiles im heißen Abgasstrom lässt sich die Temperaturbelastung für dessen Antrieb, d. h. den Stellerteil des Abgasrückführven­ tiles bei der erfindungsgemäßen Lösung dadurch reduzieren, dass der Wasserkanal den Stellerteil gegen den heißen Abgaskanal ab­ geschirmt, und/oder den Stellerteil unmittelbar kühlt.Regardless of the arrangement of the exhaust gas recirculation valve thus achieved Tiles in the hot exhaust gas flow can be the temperature load for its drive, d. H. the actuator part of the exhaust gas recirculation valve Reduce tiles in the solution according to the invention in that the water duct isolates the actuator part against the hot exhaust duct shielded, and / or cools the actuator part immediately.

Hierzu kann der Wasserkanal den Stellerteil bzw. dessen Gehäu­ seaufnahme tangieren oder auch bereichsweise umschließen, und es kann insbesondere eine gehäuseseitige Aufnahme, falls eine besonders intensive Kühlung für den Stellerteil gewünscht wird, auch einen Wandungsteil, zumindest bereichsweise, des Wasserka­ nales bilden, wobei es sich als zweckmäßig erweist, den Wasser­ kanal in Achsrichtung des Abgasrückführventiles versetzt zum Abgaskanal zu führen. Besonders zweckmäßig ist es hierfür, den Abgaskanal bei gestuftem Verlauf im Stufenbereich mit einer die Sitzfläche für den Ventilteller des Abgasrückführventiles ver­ sehenen Zwischenwand auszubilden und die durch den stufenförmi­ gen Verlauf des Abgaskanales bedingte Querschnittsverringerung des bezogen auf die Achsrichtung des Abgasrückführventiles in Richtung auf den Stellerteil höhenversetzten Wasserkanals durch eine Verbreiterung des Wasserkanals auszugleichen, so dass sich bei in Höhenrichtung im Wesentlichen gleichbleibenden Quer­ schnitt des mit dem Wasserkanal baulich verbundenen Abgaskana­ les ein flachgedrückter Querschnitt des Wasserkanales ergibt, wobei mit der Veränderung der Form der Querschnittsfläche auch gezielt Veränderungen in der Größe von dessen Querschnittsflä­ che vorgenommen werden können, um Kühlung und Wärmeübertragung zu beeinflussen.For this purpose, the water channel can the actuator part or its housing tanging or enclosing areas, and it can in particular be a housing-side receptacle, if one particularly intensive cooling is desired for the actuator part, also a wall part, at least in some areas, of the Wasserka nales form, it proves to be useful, the water channel offset in the axial direction of the exhaust gas recirculation valve Exhaust duct. It is particularly useful for this Exhaust duct with a stepped course in the step area with a die Seat for the valve plate of the exhaust gas recirculation valve ver see intermediate wall and the step-shaped by the Cross-sectional reduction due to the course of the exhaust gas duct of related to the axial direction of the exhaust gas recirculation valve in Direction to the actuator part of the water channel offset in height to compensate for a widening of the water channel, so that with the cross substantially constant in the vertical direction cut of the exhaust gas duct structurally connected to the water channel les gives a flattened cross section of the water channel, with the change in the shape of the cross-sectional area also targeted changes in the size of its cross-sectional area che can be made to cool and heat transfer to influence.

Die durch die Anordnung des Abgasrückführventiles erreichten baulichen und funktionalen Verbesserungen, die sich erfindungs­ gemäß bei einer aus Fertigungsgründen angestrebten Ausbildung von Wasserkanal und Abgaskanal als Doppelkanal mit gemeinsamer Trennwand ergeben, ermöglichen auf Grund der damit erreichten Aussteifung eine dünnwandige, und gießtechnisch vorteilhafte Gestaltung für die ganze Baueinheit. Eine solche Ausgestaltung wird zweckmäßigerweise ergänzt durch die Verwendung eines Einsteckkrümmers, der im Übergang vom Abgaskanal auf den Luft­ verteiler vorgesehen ist und der im Mündungsbereich des Ab­ gaskanales auf den Frischluftkanal in den Abgaskanal einge­ steckt ist, was ohne strömungstechnische Nachteile zweckmäßi­ gerweise im Bereich einer geringen Querschnittsaufweitung des Abgaskanales erfolgt.The achieved by the arrangement of the exhaust gas recirculation valve structural and functional improvements that are fictional in accordance with training aimed for manufacturing reasons of water channel and exhaust gas channel as double channel with common  Partition result, allow due to the achieved Bracing a thin-walled, and advantageous casting technology Design for the whole unit. Such an arrangement is expediently supplemented by the use of a Plug-in elbow, which is in the transition from the exhaust duct to the air distributor is provided and in the mouth area of the Ab gas channels on the fresh air channel into the exhaust channel is what is expedient without fluidic disadvantages partially in the area of a small cross-sectional expansion of the Exhaust gas channel takes place.

Der abgaskanalseitigen Einstecköffnung gegenüberliegend ist der Frischluftkanal mit einer Öffnung versehen, über die der Ein­ steckkrümmer eingeführt werden kann und die über einen Deckel verschließbar ist, wobei der Deckel zweckmäßigerweise mit dem Einsteckkrümmer zu einer Baueinheit zusammengefasst ist, die auch zu einer schwingungssicheren Abstützung des Einsteckkrüm­ mers führt.The insertion opening on the exhaust duct side is opposite Fresh air duct with an opening through which the on plug-in elbow can be inserted through a lid is closable, the lid expediently with the Plug-in elbow is combined into a structural unit that also for vibration-proof support of the insertion elbow mers leads.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. Ferner wird die Erfindung nachstehend an­ hand eines Ausführungsbeispieles mit weiteren Details erläu­ tert. Es zeigen:Further details and features of the invention emerge from the claims. Furthermore, the invention is set forth below hand of an embodiment with further details tert. Show it:

Fig. 1 eine stark schematisierte Darstellung eines als Bau­ einheit ausgeführten Abgasrückführsystems für eine Brennkraftmaschine, Fig. 1 is a highly schematic illustration of a construction as a unit executed the exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine,

Fig. 2 in einer Ansicht quer zur Brennkraftmaschine eine Teildarstellung eines im prinzipiellen Aufbau der Fig. 1 entsprechenden Abgasrückführsystemes, wobei von diesem lediglich der ausgehend von der Brenn­ kraftmaschine dem eingangsseitigen Teil von Abgaska­ nal und Wasserkanal benachbarte Bereich dargestellt ist, und Fig. 2 in a view transversely to the internal combustion engine is a partial representation of an exhaust gas recirculation system corresponding to the basic structure of FIG. 1, of which only the area adjacent to the input-side part of the exhaust gas channel and the water channel is shown starting from the internal combustion engine, and

Fig. 3 in eine zur Darstellung gemäß Fig. 2 etwa senkrechten, schematisierten Längsschnitt einen Ausschnitt aus dem Abgasrückführsystem, der den längsmittleren Bereich von Abgaskanal und den Luftverteiler mit An­ schluss an die Brennkraftmaschine umfasst. Fig. 3 in a to the illustration of FIG. 2 approximately vertical, schematic longitudinal section a section of the exhaust gas recirculation system, which includes the central region of the exhaust duct and the air distributor with connection to the internal combustion engine.

In der Darstellung gemäß Fig. 1 - trotz der Schematisierung zur Verdeutlichung teilweise als Schnittzeichnung dargestellt - ist mit 1 die Brennkraftmaschine bezeichnet, die nur in Teilberei­ chen ihres Umrisses angedeutet ist und an der in Überdeckung zu ihren nicht gezeigten Einlasskanälen ein Zylinderflansch 2 be­ festigt ist, der als Tragbasis für das als Baueinheit ausge­ führte Abgasrückführsystem gestaltet ist und über in Überde­ ckung zu den Einlasskanälen liegende Luftrohre 3 den Luftver­ teiler 4 trägt, der sich längs des Zylinderflansches 2 benach­ bart zu diesem erstreckt, und auf den im Bereich seines einen Endes ein Frischluftkanal 5 ausmündet, in dessen Anschlussbe­ reich an den Luftverteiler 4 eine Anschlussverbindung 6 zu ei­ nem Abgaskanal 7 besteht.Partially shown in spite of the schematization, showing as a sectional drawing - - In the illustration of FIG. 1, 1 denotes the internal combustion engine, which is only in part preparation chen its outline is indicated and in the not shown in register with their inlet channels a cylinder flange 2 be is fastened , the exhaust gas recirculation system introduced as a support base for being as a unit is designed and in Überde ckung opposite to the inlet channels air pipes 3 to Luftver splitter 4 transmits the along the cylinder flange 2 Benach disclosed to this extends, and on the area of its one end a fresh air duct 5 opens out, in the connecting area of which there is a connection 6 to the exhaust manifold 7 to the air distributor 4 .

Der Abgaskanal 7 ist, ebenso wie ein in gleicher Richtung durchströmter Wasserkanal 8, über den Zylinderflansch 2 an die Brennkraftmaschine 1 angeschlossen, wobei der Anschluss der Ka­ näle 7 und 8 in der Darstellung gemäß Fig. 1 der Übersichtlich­ keit halber als in Längsrichtung des Zylinderflansches 2 neben­ einanderliegend gezeigt ist, und zwar bezogen auf die Längs­ erstreckung des Luftverteilers 4 zum dem Anschlussbereich des Frischluftkanales 5 gegenüberliegenden Ende zugeordnet und längsversetzt, aber auch anderweitig, z. B. übereinander erfol­ gen kann, wie in Fig. 2 gezeigt.The exhaust gas duct 7 , like a water duct 8 through which flow flows in the same direction, is connected to the internal combustion engine 1 via the cylinder flange 2 , the connection of the ducts 7 and 8 in the illustration according to FIG. 1 for the sake of clarity than in the longitudinal direction of the cylinder flange 2 is shown lying next to each other, specifically related to the longitudinal extension of the air distributor 4 to the end opposite the connection area of the fresh air duct 5 and longitudinally offset, but also otherwise, e.g. B. successive gene conditions, as shown in Fig. 2.

Abgaskanal 7 und Wasserkanal 8 weisen jeweils einen quer zum Zylinderflansch 2 liegenden Anschlussbereich 9 auf und gehen über einen Krümmungsbereich 10 in einen Bereich 11 über, der im Wesentlichen längs des Luftverteilers 4 auf den Frischluft­ kanal 5 zu läuft, wobei der Wasserkanal 8 nahe dem Frischluftkanal 5 endet und einen Anschluss 12 aufweist, über den die Verbindung zu einem Wärmetauscher, beispielsweise einem Hei­ zungswärmetauscher eines Fahrzeuges hergestellt wird, so dass über die durch den wandberührenden Verlauf von Wasserkanal 8 und Abgaskanal 7 entstehende wärmetauschende Verbindung eine Aufheizung des den Wasserkanal 8 durchströmenden Wassers zu Heizzwecken im Fahrzeug, so beispielsweise für den Fahrzeugin­ nenraum erreicht werden kann.Exhaust gas duct 7 and water duct 8 each have a connection region 9 lying transversely to the cylinder flange 2 and pass via a curvature region 10 into a region 11 which runs essentially along the air distributor 4 to the fresh air duct 5 , the water duct 8 being close to the fresh air duct 5 ends and has a connection 12 , via which the connection to a heat exchanger, for example a heating heat exchanger of a vehicle, is established, so that heating of the water flowing through the water channel 8 occurs via the heat-exchanging connection resulting from the wall-contacting course of the water channel 8 and the exhaust gas channel 7 for heating purposes in the vehicle, for example for the vehicle interior.

Wasserkanal 8 und Abgaskanal 7 bilden insbesondere in dem stromab des Abgasrückführventiles 13 liegenden Bereich bezogen auf den Abgaskanal 7 eine Kühlstrecke 14, so dass das durch den Kanal 7 geführte Abgas bis zum Abgasrückführventil 13 ein rela­ tiv hohes Temperaturniveau aufweist, danach aber intensiv ge­ kühlt wird, so dass sich einmündend auf den Frischluftkanal 5 ein deutlich abgesenktes Temperaturniveau ergibt, und das durch die Abgasrückführung gebildete Frischluft-Abgasgemisch, das auf den Luftverteiler 4 übertritt, ein angestrebtes, verhältnismä­ ßig niederes Temperaturniveau aufweist.Water duct 8 and exhaust duct 7 form a cooling section 14 , in particular in the region downstream of the exhaust gas recirculation valve 13 , with respect to the exhaust duct 7 , so that the exhaust gas passed through the duct 7 up to the exhaust gas recirculation valve 13 has a relatively high temperature level, but is then intensively cooled , so that the temperature of the fresh air duct 5 leads to a significantly reduced temperature, and the fresh air / exhaust gas mixture formed by the exhaust gas recirculation, which passes to the air distributor 4 , has a desired, relatively low temperature level.

Die vorstehend angesprochene Grundanordnung mit stromauf dem Eintritt des Abgases auf den Abgaskanal 7 angenähert angeordne­ tem Abgasrückführventil 13 hat zur Folge, dass sich am Abgas­ rückführventil 13, bezogen auf die Abgasführung als solche, ein relativ hohes Temperaturniveau ergibt, was einer "Verlackung" des Abgasrückführventiles 13 im querschnittsteuernden Bereich entgegenwirkt. Ursache für eine solche Verlackung ist die bei niedrigeren Temperaturen sich ergebende Bildung von Abgaskon­ densat, welches lackartige Konsistenz aufweist und das Abgas­ rückführventil 13 verklebt.The above-mentioned basic arrangement with approximately upstream of the inlet of the exhaust gas to the exhaust passage 7 is arrange tem exhaust gas recirculation valve 13 has the consequence that the exhaust gas recirculation valve 13, based on the exhaust system, as such, a relatively high temperature level results in what a "laking" the exhaust gas recirculation valve 13 counteracts in the area controlling area. Cause of such laking is at lower temperatures, resulting formation of Abgaskon condensate having which varnish-like consistency and bonds the exhaust gas recirculation valve. 13

Stromab des Abgasrückführventils 13 ist durch die wärmetau­ schende Verbindung zwischen Abgaskanal 7 und Wasserkanal 8 eine Kühlstrecke 14 gebildet, über die für das Abgas eine Tempera­ turabsenkung erreicht wird, so dass die Aufheizung der über den Frischluftkanal 5 zugeführten Frischluft vergleichsweise gering bleibt. Zur Intensivierung des Wärmeübergangs im Bereich der Kühlstrecke 14 sind im Ausführungsbeispiel Kühlrippen 15 vorge­ sehen, die sich ausgehend von der gemeinsamen Wand 16 zwischen Wasserkanal 8 und Abgaskanal 7 quer durch den Abgaskanal 7 erstrecken, und zwar bei in Durchströmungsrichtung langge­ strecktem Querschnitt, so dass einerseits die durch die Kühl­ rippen 15 verursachte Querschnittsverringerung klein bleibt, andererseits aber verhältnismäßig große Berührstrecken gegeben sind, die einen intensiven Wärmeaustausch begünstigen. Selbst­ verständlich ist es möglich, entsprechende Rippen, was hier nicht dargestellt ist, auch in den Wasserkanal 8 hineinzuverle­ gen, wobei im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung ein relativ guter Wärmeübergang mit einer relativ intensiven Kühlung im Be­ reich der Kühlstrecke 14 schon dadurch erreicht wird, dass die dargestellte Baueinheit bevorzugt aus einem gut wärmeleitfähi­ gen Material, so insbesondere Aluminium hergestellt ist, so dass sich ungeachtet der Verwendung von Kühlrippen bei ausrei­ chend großen berührenden Wandabschnitten eine sehr hohe Wärme­ übertragungsleistung erreichen lässt.Downstream of the exhaust gas recirculation valve 13 , a cooling section 14 is formed through the connection between exhaust gas duct 7 and water duct 8 , via which a temperature reduction for the exhaust gas is achieved, so that the heating of the fresh air supplied via the fresh air duct 5 remains comparatively low. To intensify the heat transfer in the region of the cooling section 14 , cooling fins 15 are provided in the exemplary embodiment, which extend from the common wall 16 between the water duct 8 and the exhaust duct 7 across the exhaust duct 7 , specifically with a cross-section elongated in the flow direction, so that on the one hand the reduction in cross-section caused by the cooling ribs 15 remains small, but on the other hand there are relatively large contact distances which favor an intensive heat exchange. Of course, it is possible to correlate corresponding fins, which is not shown here, also into the water channel 8 , with a relatively good heat transfer with a relatively intensive cooling in the cooling zone 14 being achieved in the context of the solution according to the invention in that the unit shown is preferably made of a good thermally conductive material, in particular aluminum, so that regardless of the use of cooling fins with sufficiently large contacting wall sections a very high heat transfer performance can be achieved.

Im Rahmen der als Baueinheit ausgebildeten Gestaltung des Ab­ gasrückführsystems gestaltet sich die Einführung des zurückge­ führten Abgases auf den Frischluftkanal 5 besonders einfach, wenn, wie dargestellt, diese über einen Einsteckkrümmer 17 er­ folgt. Erreicht wird über diese Lösung nicht nur eine gute Ab­ gaseinmischung, sondern auch eine Reduzierung der "Versottung", das heißt des Zuwachsens des Einleitquerschnittes durch Anba­ cken von Rückständen aus Öl und Abgas. Die Versottung wird da­ durch begünstigt, dass sich das im Abgas befindliche Öl insbe­ sondere an den Wänden der luftführenden Teile niederschlägt. Diesem "Anbacken" wird einerseits durch die erreichte Tempera­ turabsenkung für das zurückgeführte Abgas begegnet, und ande­ rerseits durch die Gestaltung des Einsteckkrümmers 17, der mit seinem abgewinkelt zum Anschlussquerschnitt an den Abgaskanal 7 liegenden Austrittsquerschnitt 18 auf den Luftverteiler 4 ge­ richtet ist.As part of the design of the gas recirculation system designed as a structural unit, the introduction of the exhaust gas which is led back to the fresh air duct 5 is particularly simple if, as shown, it follows a plug-in manifold 17 . This solution not only achieves good exhaust gas mixing, but also a reduction in "sooting", that is to say the increase in the inlet cross-section by adding residues from oil and exhaust gas. Sooting is favored by the fact that the oil in the exhaust gas is deposited in particular on the walls of the air-carrying parts. This "baking" is met on the one hand by the temperature reduction for the recirculated exhaust gas, and on the other hand by the design of the plug-in elbow 17 , which is directed to the air distributor 4 with its angled outlet cross-section 18 to the connection cross-section to the exhaust duct 7 .

Sowohl unter Montage- wie auch unter Servicegesichtspunkten er­ weist sich die Gestaltung als Einsteckkrümmer 17 als zweckmä­ ßig, und dies insbesondere bei einer Ausgestaltung, bei der dem Einsteckquerschnitt des Krümmers 17 auf das in den Frischluft­ kanal 5 mündende Ende des Abgaskanales 7 gegenüberliegend in der Wandung des Frischluftkanales 5 eine Einstecköffnung 23 zu­ geordnet ist, so dass ein guter Zugang gegeben ist. Der der Einstecköffnung 23 zugeordnete Deckel 19 bildet erfindungsgemäß bevorzugt gleichzeitig eine Abstützung für den Einsteckkrümmer 17, wobei bevorzugt der Deckel 19 mit dem Einsteckkrümmer 17 eine Baueinheit bildet, die über den Deckel 19 handhabbar ist, wobei in der die Einstecköffnung 23 abschließenden Lage des Deckels 19 der Einsteckkrümmer 17 auf Grund der geschilderten Anordnung beidseitig im Frischluftkanal 5 abgestützt ist. Die Gestaltung des Einsteckkrümmers 17, insbesondere in der Bauein­ heit zum Deckel 19 als Gußteil, insbesondere als Alu- Druckgußteil stellt eine bevorzugte Lösung dar. Ferner ist, trotz der in diesem Bereich noch gegebenen hohen Temperaturen, eine Gestaltung als Kunststoffteil möglich und zweckmäßig, zu­ mal damit auch, bei entsprechender Wahl des Kunststoffes, das Anhaften von Öl und sonstigen Verunreinigungen erschwert werden kann.Both from assembly as well as from a service point of view, it has the design as a plug-in elbow 17 as expedient, and this in particular in an embodiment in which the plug-in cross-section of the manifold 17 on the end of the exhaust gas duct 7 opening into the fresh air 5 opposite in the wall an insertion opening 23 is assigned to the fresh air duct 5 , so that there is good access. According to the invention, the cover 19 assigned to the insertion opening 23 preferably forms a support for the insertion elbow 17 at the same time, preferably the lid 19 with the insertion elbow 17 forming a structural unit which can be handled via the lid 19 , with the cover 19 closing the insertion opening 23 the plug-in elbow 17 is supported on both sides in the fresh air duct 5 due to the arrangement described. The design of the plug-in elbow 17 , in particular in the construction unit for the cover 19 as a cast part, in particular as an aluminum die-cast part, is a preferred solution. Furthermore, despite the high temperatures still present in this area, a design as a plastic part is possible and expedient sometimes with the appropriate choice of plastic, the adhesion of oil and other contaminants can be made more difficult.

Die im Bereich des Abgasrückführventiles 13 aus den vorstehend dargelegten Gründen angestrebte hohe Temperatur des Abgases, die im Hinblick auf die Verhinderung der Verlackung wünschens­ wert ist, erweist sich bezogen auf die damit verbundenen Bela­ stungen für die Stell- und Führungselemente des Abgasrückführ­ ventiles 13 als unerwünscht. Um diesen einander widersprechen­ den Anforderungen bestmöglich gerecht zu werden, ist erfin­ dungsgemäß, wie in Fig. 2 schematisiert veranschaulicht, der Wasserkanal 8 im Bereich des Abgasrückführventiles 13 so zum Abgaskanal 7 und zum Abgasrückführventil 13, insbesondere des­ sen Stellerteil 20 gelegt, dass der Stellerteil 20 bestmöglich gegen Wärmeeinstrahlungen aus dem Abgaskanal 7 geschützt ist, bzw. dass die Wärmeeinleitung auf den Stellerteil 20 über das das Abgasrückführventiles 13 aufnehmende Gehäuse 21, das zu Ab­ gaskanal 7 und Wasserkanal 8 einstückig ist, möglichst gering ist. Deswegen wird das Gehäuse 21 über einen Bereich seines Um­ fanges bevorzugt vom Wasserkanal 8 umschlossen oder zumindest umfangsseitig über eine möglichst lange Wegstrecke vom Wasser­ kanal 8 tangiert.The desired in the area of the exhaust gas recirculation valve 13 for the reasons set out above, the high temperature of the exhaust gas, which is desirable with regard to the prevention of lacquering, turns out to be undesirable in relation to the associated loads for the actuating and guiding elements of the exhaust gas recirculation valve 13 , In order to meet these contradicting the requirements in the best possible way, according to the invention, as illustrated schematically in FIG. 2, the water channel 8 in the area of the exhaust gas recirculation valve 13 is placed in such a way to the exhaust gas channel 7 and to the exhaust gas recirculation valve 13 , in particular the actuator part 20 , that the actuator part 20 is optimally protected against heat radiation from the exhaust duct 7 , or that the heat input to the actuator part 20 via the exhaust gas recirculation valve 13 accommodating housing 21 , which is integral to the gas duct 7 and the water duct 8 , is as small as possible. For this reason, the housing 21 is preferably enclosed by the water channel 8 over an area of its circumference or at least circumferentially affected over the longest possible distance from the water channel 8 .

Fig. 2 zeigt einen entsprechenden Verlauf von Abgaskanal 7 und Wasserkanal 8, wobei der Sitzflächenbereich 22 für den Ventil­ teller des Abgasrückführventiles 13 schematisiert angedeutet ist, und ebenso die Achslage des Abgasrückführventiles 13. Er­ kennbar ist, dass der Sitzflächenbereich 22 in einem abgestuf­ ten Abschnitt des Abgaskanales 7 liegt, und dass entsprechend dieser Abstufung der Wasserkanal 8 abgeflacht wird, wobei der Wasserkanal 8 im Wesentlichen unter Beibehalt einer derartigen Abflachung über die Kühlstrecke 14 fortgeführt wird. Fig. 2 shows a corresponding course of exhaust duct 7 and water duct 8 , the seat area 22 for the valve plate of the exhaust gas recirculation valve 13 is indicated schematically, and also the axial position of the exhaust gas recirculation valve 13 . It can be seen that the seat area 22 lies in a graduated section of the exhaust gas duct 7 , and that the water duct 8 is flattened in accordance with this gradation, the water duct 8 essentially being continued via the cooling section 14 while maintaining such a flattening.

Die Abstufung ergibt sich als Stufensprung in Richtung der Ach­ se des Abgasrückführventiles 13, die zur im Bereich 22 vorgese­ henen Sitzfläche aufrecht steht und bezogen auf eine aufrechte, stehende Lage des Motores nach oben gerichtet ist.The gradation results as a step change in the direction of the axis se of the exhaust gas recirculation valve 13 , which stands upright in relation to the seat surface provided in the region 22 and is directed upward in relation to an upright, upright position of the engine.

In der Schemadarstellung gemäß Fig. 1 sind Wasserkanal 8 und Abgaskanal 7 auch im Anschlussbereich 9 als Doppelkanal ausge­ führt. Einem in diesem Bereich gegebenenfalls zu hohen Wärmeab­ fluss aus dem Abgaskanal 7 kann dadurch begegnet werden, dass die Berührflächen zwischen Abgaskanal 7 und Wasserkanal 8 klein gehalten werden oder dass die Kanäle getrennt geführt werden. In der Ausgestaltung, wie sie in Fig. 2 veranschaulicht ist, ist dies schon deshalb nicht erforderlich, weil die entspre­ chenden Kanallängen im Anschlussbereich 9 verhältnismäßig kurz sind und weil die entsprechenden Kanalstrecken bereits in Rich­ tung auf das zum Anschlussbereich 9 gegenüberliegende Ende des Luftverteilers 4 abgebogen sind, so dass sich auch eine raum­ sparende Konstruktion ergibt, die insbesondere auch günstige Voraussetzungen für die erfindungsgemäße Anordnung des Abgas­ rückführventiles 13 im Krümmungsbereich 10 bei entsprechender Kühlung des Stellerteiles 20 mit sich bringt. Für eine erfin­ dungsgemäße Ausgestaltung erweist es sich insbesondere auch als zweckmäßig, wenn der Luftverteiler 4 benachbart zum Zylinder­ flansch 2 liegt, was gewünschtenfalls kurze Luftrohre 3 ermög­ licht. Mit ihrer Kühlstrecke 14 verlaufen Wasserkanal 8 und Ab­ gaskanal 7 bei dieser Ausgestaltung, bezogen auf den Zylinder­ flansch 1, jenseits des Luftverteilers 4, und bevorzugt etwa im gleichen Ebenenbereich wie der Luftverteiler 4.In the schematic representation according to FIG. 1, the water duct 8 and the exhaust duct 7 also lead out in the connection area 9 as a double duct. A possibly excessive heat flow in this area from the exhaust duct 7 can be countered by keeping the contact surfaces between the exhaust duct 7 and the water duct 8 small or by guiding the ducts separately. In the embodiment as illustrated in FIG. 2, this is not necessary because the corresponding channel lengths in the connection area 9 are relatively short and because the corresponding channel sections are already in the direction of the connection area 9 opposite end of the air distributor 4 are bent, so that there is also a space-saving construction, which in particular also has favorable conditions for the inventive arrangement of the exhaust gas recirculation valve 13 in the curvature region 10 with appropriate cooling of the actuator part 20 . For an inventive design according to the invention, it proves to be particularly useful if the air distributor 4 is adjacent to the cylinder flange 2 , which, if desired, allows short air pipes 3 light. With their cooling section 14 run water channel 8 and from gas channel 7 in this embodiment, based on the cylinder flange 1 , beyond the air distributor 4 , and preferably approximately in the same plane area as the air distributor 4th

Claims (17)

1. Abgasrückführsystem für eine Brennkraftmaschine, insbesonde­ re von Kraftfahrzeugen, mit in Längsrichtung der Brennkraftma­ schine sich erstreckendem und in Überdeckung zu deren Einlass­ kanälen bestigbarem Zylinderflansch, der über Luftrohre einen in Längsrichtung des Flansches verlaufenden Luftverteiler so­ wie, zu einem Ende desselben benachbart und längsversetzt, ei­ nen Abgas- und einen Wasserkanal trägt, von denen der Abgaska­ nal über einen zum Wasserkanal gemeinsamen Wandbereich in wär­ metauschender Verbindung zum Wasserkanal steht, eine abgasfüh­ rende Anschlussverbindung zum Luftverteiler aufweist und über ein Abgasrückführventil in seinem freien Durchtrittsquerschnitt gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasrückführventil (13) stromauf einer in Richtung auf den Luftverteiler (4) verlaufenden Kühlstrecke (14) liegt, in der der Abgaskanal (7) wärmeleitend mit dem Wasserkanal (8) verbunden ist und die gegen die Anschlussverbindung (6) zum Luftverteiler ausläuft.1. Exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine, in particular of motor vehicles, with a cylinder flange extending in the longitudinal direction of the internal combustion engine and can be overlapped with the inlet of the cylinder flange, which via air pipes adjoins an air distributor running in the longitudinal direction of the flange and adjoins one end of the same and displaces it longitudinally , carries an exhaust gas and a water channel, of which the exhaust gas channel is in heat-exchanging connection to the water channel via a wall area common to the water channel, has an exhaust gas-leading connection to the air distributor and is controlled via an exhaust gas recirculation valve in its free passage cross section, characterized in that that the exhaust gas recirculation valve ( 13 ) is upstream of a cooling section ( 14 ) running in the direction of the air distributor ( 4 ), in which the exhaust duct ( 7 ) is connected in a heat-conducting manner to the water duct ( 8 ) and which is connected to the connection ( 6 ) z leaks around air distributor. 2. Abgasrückführsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasrückführventil (13) über den Wasserkanal (8) ge­ kühlt dem Abgaskanal (7) zugeordnet angeordnet ist.2. Exhaust gas recirculation system according to claim 1, characterized in that the exhaust gas recirculation valve ( 13 ) via the water channel ( 8 ) cools the exhaust gas channel ( 7 ) is arranged associated. 3. Abgasrückführsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasrückführventil (13) in einem bezogen auf die Ven­ tilachse gekrümmten Bereich des Abgaskanales (7) angeordnet ist.3. Exhaust gas recirculation system according to claim 2, characterized in that the exhaust gas recirculation valve ( 13 ) is arranged in a region of the exhaust gas duct ( 7 ) which is curved with respect to the valve axis. 4. Abgasrückführsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserkanal (8) der Krümmung des Abgaskanal (7) fol­ gend dem Schaftbereich des Abgasrückführventiles (13) angenä­ hert verläuft.4. Exhaust gas recirculation system according to claim 3, characterized in that the water channel ( 8 ) of the curvature of the exhaust gas channel ( 7 ) follows the stem region of the exhaust gas recirculation valve ( 13 ) approximately. 5. Abgasrückführsystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgaskanal (7) im Bereich des Abgasrückführventiles (13) in Richtung der Ventilachse abgestuft verläuft.5. Exhaust gas recirculation system according to one of claims 2 to 4, characterized in that the exhaust duct ( 7 ) in the region of the exhaust gas recirculation valve ( 13 ) extends in the direction of the valve axis. 6. Abgasrückführsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserkanal (8) der Stufung des Abgaskanales (7) fol­ gend abgeflacht ist.6. Exhaust gas recirculation system according to claim 5, characterized in that the water channel ( 8 ) of the gradation of the exhaust gas channel ( 7 ) is flattened accordingly. 7. Abgasrückführsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Kühlstrecke (14) der Abgaskanal (7) und/oder der Wasserkanal (8) mit Kühlrippen (15) oder Kühlste­ gen versehen ist.7. Exhaust gas recirculation system according to claim 1, characterized in that in the region of the cooling section ( 14 ) the exhaust duct ( 7 ) and / or the water duct ( 8 ) is provided with cooling fins ( 15 ) or cooling elements. 8. Abgasrückführsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlrippen (15) oder Kühlstege einen abgeflachten, in Kanallängsrichtung verlaufenden Querschnitt aufweisen.8. Exhaust gas recirculation system according to claim 7, characterized in that the cooling fins ( 15 ) or cooling webs have a flattened cross-section extending in the longitudinal direction of the channel. 9. Abgasrückführsystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass Abgaskanal (7) und Wasserkanal (8) in der Kühlstrecke (14) einen gemeinsamen Wandbereich haben und dass die Kühlrippen (15) oder Kühlstege von diesem Wandbereich ausgehen.9. Exhaust gas recirculation system according to claim 7 or 8, characterized in that the exhaust duct ( 7 ) and water duct ( 8 ) in the cooling section ( 14 ) have a common wall area and that the cooling fins ( 15 ) or cooling webs extend from this wall area. 10. Abgasrückführsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlrippen (15) vom gemeinsamen Wandbereich zwischen Wasserkanal (8) und Abgaskanal (7) ausgehend den Abgaskanal (7) diametral durchsetzen und an den zum gemeinsamen Wandbereich gegenüberliegenden Wandbereich des Abgaskanales (7) anschlie­ ßen.10. Exhaust gas recirculation system according to claim 9, characterized in that the cooling ribs (15) (7), starting by setting the exhaust channel (7) diametrically from the common wall portion between the water channel (8) and exhaust gas passage and at the opposite to the common wall portion wall portion of the exhaust passage (7) connect. 11. Abgasrückführsystem nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass die abgasführende Anschlussverbindung (6) zwischen Abgas­ kanal (7) und Luftverteiler (4) durch einen Krümmer (17) gebil­ det ist.11. Exhaust gas recirculation system according to one of the preceding claims, characterized in that the exhaust-gas connection ( 6 ) between the exhaust duct ( 7 ) and air distributor ( 4 ) is formed by a manifold ( 17 ). 12. Abgasrückführsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmer (17) auf einen auf den Luftverteiler (4) aus­ mündenden Frischluftkanal (5) ausmündet.12. Exhaust gas recirculation system according to claim 11, characterized in that the manifold ( 17 ) opens out onto a fresh air duct ( 5 ) opening onto the air distributor ( 4 ). 13. Abgasrückführsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmer (17) im Anschlussbereich zwischen Frischluft­ kanal (5) und Luftverteiler (4) auf den Frischluftkanal ausmün­ det.13. Exhaust gas recirculation system according to claim 12, characterized in that the manifold ( 17 ) in the connection area between the fresh air duct ( 5 ) and the air distributor ( 4 ) opens out onto the fresh air duct. 14. Abgasrückführsystem nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmer als Steckkrümmer (17) ausgebildet ist.14. Exhaust gas recirculation system according to one of claims 12 or 13, characterized in that the manifold is designed as a plug-in manifold ( 17 ). 15. Abgasrückführsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckkrümmer (17) beidseitig geführt im Frischluftka­ nal (5) angeordnet ist.15. Exhaust gas recirculation system according to claim 14, characterized in that the plug elbow ( 17 ) is arranged on both sides in the fresh air channel ( 5 ) is arranged. 16. Abgasrückführsystem nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckkrümmer (17) durch eine umfangsseitige Öffnung (23) im Frischluftkanal (5) einsetzbar ist, wobei die umfangs­ seitige Öffnung (23) zum Anschluss des Abgaskanales (7) auf den Frischluftkanal (5) gegenüberliegend vorgesehen ist.16. Exhaust gas recirculation system according to claim 14 or 15, characterized in that the plug elbow ( 17 ) can be inserted through a peripheral opening ( 23 ) in the fresh air duct ( 5 ), the peripheral opening ( 23 ) for connecting the exhaust duct ( 7 ) to the Fresh air duct ( 5 ) is provided opposite. 17. Abgasrückführsystem nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckkrümmer (17) mit einem Deckelteil (19) tragend verbunden ist, über den die umfangsseitige, zum Anschluss des Abgaskanales (7) an den Frischluftkanal (5) gegenüberliegend vorgesehene Öffnung (23) verschließbar ist.17. Exhaust gas recirculation system according to one of claims 14 to 16, characterized in that the plug elbow ( 17 ) with a cover part ( 19 ) is connected via which the circumferential, for connecting the exhaust gas duct ( 7 ) to the fresh air duct ( 5 ) is provided opposite Opening ( 23 ) can be closed.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102008036239A1 (en) * 2008-08-02 2010-02-04 Dr.Ing.H.C.F.Porsche Aktiengesellschaft Exhaust gas recirculation system intake pipe for use in suction plant of internal combustion engine in motor vehicle, has two exhaust gas recirculation system valves, which are independently adjusted

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DE102008036239A1 (en) * 2008-08-02 2010-02-04 Dr.Ing.H.C.F.Porsche Aktiengesellschaft Exhaust gas recirculation system intake pipe for use in suction plant of internal combustion engine in motor vehicle, has two exhaust gas recirculation system valves, which are independently adjusted

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