DE102006000383A1 - Abgasrezirkulationssystem für einen Verbrennungsmotor mit Aufladeeinrichtungen - Google Patents

Abgasrezirkulationssystem für einen Verbrennungsmotor mit Aufladeeinrichtungen Download PDF

Info

Publication number
DE102006000383A1
DE102006000383A1 DE102006000383A DE102006000383A DE102006000383A1 DE 102006000383 A1 DE102006000383 A1 DE 102006000383A1 DE 102006000383 A DE102006000383 A DE 102006000383A DE 102006000383 A DE102006000383 A DE 102006000383A DE 102006000383 A1 DE102006000383 A1 DE 102006000383A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
exhaust gas
gas recirculation
egr
passage
passages
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.)
Withdrawn
Application number
DE102006000383A
Other languages
English (en)
Inventor
Ichiyoshi Watakabe
Osamu Shimane
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.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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 Denso Corp filed Critical Denso Corp
Publication of DE102006000383A1 publication Critical patent/DE102006000383A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/38Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with two or more EGR valves disposed in parallel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/08EGR systems specially adapted for supercharged engines for engines having two or more intake charge compressors or exhaust gas turbines, e.g. a turbocharger combined with an additional compressor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23Layout, e.g. schematics
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/40Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with timing means in the recirculation passage, e.g. cyclically operating valves or regenerators; with arrangements involving pressure pulsations

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)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

Ein erstes EGR-Rohr (41) und ein zweites EGR-Rohr (42) laufen bei einem Zusammenlaufabschnitt (43) zusammen. Ein Dreiwegeventil (7) ist in dem Zusammenlaufabschnitt (43) angeordnet, um eine Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten EGR-Rohr (41, 42) zu unterbrechen. Ein EGR-Gaskühler (6) ist stromaufwärts von EGR-Steuerventilen (4, 5) angeordnet. Abgaspulsationen in dem ersten Auslassrohr (41) und dem zweiten Auslassrohr (42) beeinflussen sich nicht gegenseitig störend, sogar dann nicht, wenn die Phase der Pulsationen gegenläufig bzw. verschoben ist. Somit kann der Abgasdruck, der auf die Turbinen (35, 36) der Turbolader (1 2) wirkt, erhöht werden, um eine Aufladewirksamkeit zu verbessern.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Abgasrezirkulationssystem für einen Verbrennungsmotor mit einer Aufladeeinrichtung. Im Allgemeinen hat das Abgasrezirkulationssystem mehrere Abgasrezirkulationssteuerventile, die jeweils an jeder von mehreren Bänken vorgesehen sind, und mehrere Turbolader, die jeweils an jeder der mehreren Bänke vorgesehen sind.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • JP-9-137754A und JP-10-61503A zeigen ein Abgasrezirkulationssystem, das in einem Verbrennungsmotor der V-Art installiert ist. Der Verbrennungsmotor hat zwei Bänke, in denen eine Vielzahl von Zylindern angeordnet sind. Der Verbrennungsmotor hat einen Turbolader, mehrere Abgasrezirkulationsrohre (EGR-Rohre) und mehrere Abgasrezirkulationssteuerventile (EGR-Ventile), die jeweils die EGR-Rohre öffnen/schließen.
  • JP-2003-120354A (US-6917873B2) zeigt ein Abgasrezirkulationssystem für einen Verbrennungsmotor der V-Art. Der Verbrennungsmotor hat zwei Aufladeinrichtungen, ein EGR-Rohr für ein Rezirkulieren eines Teil des Abgases in eine Einlasspassage, und ein EGR-Ventil, das das EGR-Rohr öffnet/schließt.
  • 3 zeigt einen Stand der Technik eines Abgasrezirkulationssystems für einen Verbrennungsmotor der V-Art. Turbolader 101, 102 sind jeweils an jeder von Bänken 103, 104 vorgesehen. Ein erstes Abgasrezirkulationsrohr (erstes EGR-Rohr) 105 ist mit dem ersten Auslasskrümmer 113 verbunden, und ein zweites Abgasrezirkulationsrohr (zweites EGR-Rohr) 106 ist mit dem zweiten Auslasskrümmer 114 verbunden. Das erste EGR-Rohr 105 ist mit dem zweiten EGR-Rohr 106 bei einem zusammenlaufenden Abschnitt 115 verbunden. Ein EGR-Gaskühler 107, der das Abgas kühlt, ist stromabwärts des zusammenlaufenden Abschnitts 115 angeordnet. Ein erstes EGR-Ventil 111 und ein zweites EGR-Ventil 112 sind stromabwärts des EGR-Gaskühlers 107 angeordnet. Das erste und zweite EGR-Ventil 111, 112 stellen die Abgasmenge ein, die von dem ersten und dem zweiten EGR-Rohr 105, 106 zu einer Einlasspassage rezirkuliert.
  • Wenn das erste und das zweite EGR-Ventil 111, 112 geöffnet sind, strömt das Abgas von dem ersten und dem zweiten Auslasskrümmer 113, 114 zu der Einlasspassage durch die erste und zweite EGR-Passage 105, 106, den zusammenlaufenden Abschnitt 115 und den EGR-Gaskühler 107 hindurch.
  • Wenn das erste und das zweite EGR-Ventil 111, 112 geschlossen sind, strömt das Abgas nicht in die Einlasspassage. Jedoch laufen das EGR-Gas, das durch die erste EGR-Passage 105 strömt, und das EGR-Gas, das durch die zweite EGR-Passage 106 strömt, bei dem zusammenlaufenden Abschnitt 115 zusammen. Daher beeinflussen sich die Abgaspulsationen, die in jedem von dem Auslasskrümmer 113, 114 erzeugt werden, gegenseitig störend, sodass die Abgasenergie, insbesondere der Abgasdruck, verringert ist. Da die Turbolader 101, 102 durch die Abgasenergie angetrieben werden, ist eine Rückgewinnungseffizienz der Abgasenergie verringert und eine Aufladeeffizienz ist verschlechtert, wenn der Abgasdruck, der auf die Turbinen der Turbolader 101, 102 wirkt, verringert ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht der vorangegangenen Sachverhalte gemacht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Abgasrezirkulationssystem für einen Verbrennungsmotor vorzusehen, der mehrere Aufladeinrichtungen hat, das eine Ladeeffizienz einer Einlassluft und eine Aufladeeffizienz der Turbolader verbessern kann.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung hat ein Abgasrezirkulationssystem eine Vielzahl von Abgasrezirkulationsrohren, die Abgasrezirkulationspassagen definieren, und Abgasrezirkulationssteuerventile für ein Steuern einer Abgasmenge, die durch die Abgasrezirkulationsrohre strömt. Das System hat des Weiteren ein Abgaskühlgerät, das stromaufwärts der Abgasrezirkulationssteuerventile für ein Kühlen des Abgases angeordnet ist, und ein Absperrventil, das stromaufwärts des Abgaskühlgeräts angeordnet ist, für ein Unterbrechen einer Verbindung zwischen den Abgasrezirkulationspassagen in einer Situation, bei der die Abgasrezirkulationssteuerventile vollständig geschlossen sind.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Das Vorstehende und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden offensichtlicher von der folgend detaillierten Beschreibung, die mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen gemacht ist, in denen gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, und in denen:
  • 1 eine schematische Ansicht eines Abgasrezirkulationssystems ist;
  • 2 eine schematische Ansicht des Abgasrezirkulationssystems ist; und
  • 3 eine schematische Ansicht ist, die einen Stand der Technik eines Abgasrezirkulationssystems zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • (Erste Ausführungsform)
  • 1 ist eine schematische Ansicht eines Abgasrezirkulationssystems für einen Verbrennungsmotor E, der einen ersten Turbolader 1 und einen zweiten Turbolader 2 hat. Der Verbrennungsmotor E ist ein Verbrennungsmotor der V-Art (V-Motor), der ein Abgasrezirkulationssystem 3 für ein Rezirkulieren eines Teils des Abgases in ein Einlassrohr hat. Das Abgasrezirkulationssystem 3 ist mit einem ersten Abgasrezirkulationssteuerventil 4 und einem zweiten Abgasrezirkulationssteuerventil 5 versehen. Das Abgasrezirkulationssystem 3 wird als EGR-System 3 bezeichnet, die Abgasrezirkulationssteuerventile 4, 5 werden als die EGR-Ventile 4, 5 bezeichnet, und das rezirkulierte Abgas wird nachstehend als das EGR-Gas bezeichnet.
  • Die EGR-Ventile 4, 5 steuern die Menge von EGR-Gas, die in das EGR-System 3 strömt. Das EGR-System 3 ist mit einem Abgaskühlgerät 6 stromaufwärts der EGR-Ventile 4, 5 versehen. Das Abgaskühlgerät 6 ist nachstehend als der EGR-Gaskühler 6 bezeichnet. Ein Dreiwegeventil 7 ist stromaufwärts des EGR-Gaskühlers 6 vorgesehen.
  • Der V-Motor E ist ein Direkteinspritzdieselmotor, der eine erste Bank 11 und ein zweite Bank 12 hat, in denen jeweils eine Vielzahl von Zylindern montiert sind. Die erste Bank 11 und die zweite Bank 12 sind in einer V-Form bezüglich einer Kurbelwelle (nicht dargestellt) angeordnet. Der Verbrennungsmotor E ist nicht auf den Verbrennungsmotor der V-Art begrenzt. Der Verbrennungsmotor E kann ein anderer Motortyp sein, der mehrere Bänke hat.
  • Der Verbrennungsmotor E ist jeweils mit Einlassventilen (nicht dargestellt) und Auslassventilen (nicht dargestellt) in der ersten Bank 11 und der zweiten Bank 12 versehen, die zu jedem Zylinder korrespondieren. Der Verbrennungsmotor E ist mit einer ersten Einlasspassage 13 und einer zweiten Einlasspassage 14 versehen, die jeweils mit der ersten Bank 11 und der zweiten Bank 12 verbunden sind. Der Verbrennungsmotor E ist mit einer ersten Abgaspassage 15 und einer zweiten Abgaspassage 16 versehen, die jeweils mit der ersten Bank 11 und der zweiten Bank 12 verbunden sind.
  • Die erste Einlasspassage 13 und die zweite Einlasspassage 14 sind jeweils durch ein gemeinsames Rohr 19, ein Luftreinigungselement 20, ein erstes und ein zweites Einlassrohr 21, 22, einen Ausgleichsbehälter 23 und einen ersten und zweiten Einlasskrümmer 24, 25 definiert. Die erste Abgaspassage 15 und die zweite Abgaspassage 16 sind durch einen ersten und einen zweiten Auslasskrümmer 29, 30 und ein erstes und ein zweites Auslassrohr 31, 32 definiert.
  • Der Verbrennungsmotor E ist mit einem ersten Turbolader 1 und einem zweiten Turbolader 2 versehen. Der Verbrennungsmotor E ist weiter mit einem Abgasrezirkulationsgerät versehen, das als das EGR-Gerät bezeichnet wird.
  • Der erste Turbolader 1 und der zweite Turbolader 2 bestehen jeweils aus einem ersten und einem zweiten Kompressor 33, 34 und einer ersten und zweiten Turbine 35, 36. Der erste Kompressor 33 und die erste Turbine 35 sind miteinander durch eine erste Turbinenwelle 37 verbunden. Der zweite Kompressor 34 und die zweite Turbine 36 sind miteinander durch eine zweite Turbinenwelle 38 verbunden. Ein Zwischenkühler für ein Kühlen von Luft, die durch den ersten und den zweiten Kompressor 33, 34 komprimiert wird, kann in dem ersten und dem zweiten Einlassrohr 21, 22 vorgesehen sein.
  • Der erste und zweite Kompressor 33, 34 haben jeweils mehrere Kompressorschaufeln, die sich jeweils in dem ersten und dem zweiten Einlassrohr 21, 22 drehen. Die erste und die zweite Turbine 35, 36 haben jeweils mehrere Turbinenschaufeln. Der erste Turbolader 1 und der zweite Turbolader 2 haben die gut bekannten Funktionen.
  • Das EGR-System 3 hat den ersten und den zweiten Auslasskrümmer 29, 30, ein erstes und ein zweites EGR-Rohr 41, 42, ein Zusammenlaufrohr 43, und ein drittes und ein viertes EGR-Rohr 44, 45. Das dritte und das vierte EGR-Rohr 44, 45 sind jeweils mit dem Ausgleichsbehälter 23 verbunden. Das erste und das zweite EGR-Rohr 41, 42 definieren eine erste EGR-Passage 51 und eine zweite EGR-Passage 52 in sich.
  • Das Zusammenlaufrohr 43 definiert eine Ventilkammer, die das Dreiwegeventil 7 beherbergt. Das Zusammenlaufrohr 43 hat einen ersten Einlass für ein Einleiten des EGR-Gases von der ersten EGR-Passage 51 in die Ventilkammer, und einen zweiten Einlass für ein Einleiten des EGR-Gases von der zweiten EGR-Passage 52 in die Ventilkammer. Das Zusammenlaufrohr 43 hat des Weiteren einen Auslassanschluss für ein Einleiten des EGR-Gases von der Ventilkammer zu dem EGR-Gaskühler 6 hin.
  • Das dritte und das vierte EGR-Rohr 44, 45 definieren jeweils eine dritte und eine vierte EGR-Passage 54, 55 in sich. Das dritte und das vierte EGR-Rohr 44, 45 laufen bei einer Zusammenlaufpassage 56 zusammen, die mit dem Ausgleichsbehälter 23 verbunden ist. Die Zusammenlaufpassage 56 kann weggelassen werden, sodass das dritte und das vierte EGR-Rohr 44, 45 direkt mit dem Ausgleichsbehälter 23 verbunden sind.
  • Das erste und das zweite EGR-Ventil 4, 5 bestehen jeweils aus einem Gehäuse, einem Ventilkörper, der in dem Gehäuse untergebracht ist, einen Ventilschaft, der sich mit dem Ventilkörper dreht, und einer Ventilvorspanneinrichtung, wie eine Feder, für ein Vorspannen des Ventilkörpers in eine Öffnungsrichtung oder eine Schließrichtung. Die EGR-Ventile 4, 5 können Tellerventile oder Schmetterlingsventile bzw. Drosselventile sein. Jedes EGR-Ventil 4, 5 wird durch ein elektrisches Betätigungselement angetrieben, das einen elektrischen Motor (nicht dargestellt) und einen kraftübertragenden Mechanismus (nicht dargestellt) hat.
  • Das erste und das zweite EGR-Ventil 4, 5 stellen einen Öffnungsbereich der dritten und vierten EGR-Passage ein. Ein Ventillager ist in dem Gehäuse vorgesehen, um den Ventilschaft durch eine Buchse, ein Kugellager und eine Öldichtung abzustützen. Die Öldichtung verhindert ein Auslaufen von Schmiermittel, das das Ventillager schmiert. Die dritte und die vierte EGR-Passage 54, 55 sind in einem einzigen Gehäuse definiert. Alternativ sind die dritte und die vierte EGR-Passage 54, 55 jeweils in verschiedenen Gehäusen definiert.
  • Der EGR-Gaskühler 6 tauscht Wärme zwischen einem Hochtemperatur-EGR-Gas, das von der ersten und der zweiten EGR-Passage 51, 52 ausströmt, und einem Niedrigtemperaturmotorkühlmittel aus. Der EGR-Gaskühler 6 besteht aus einem ersten Kühler 61 und einem zweiten Kühler 62. Jeder Kühler 61, 62 hat einen Einlassbehälter und einen Auslassbehälter. Mehrere Rohre bzw. Kanäle verbinden den Einlassbehälter mit dem Auslassbehälter. Das Hochtemperatur-EGR-Gas strömt durch die mehreren Rohre. Die mehreren Rohre sind in einem Gehäuse untergebracht. Das Niedrigtemperaturmotorkühlmittel strömt in das Gehäuse. Das EGR-Gas von dem ersten Auslasskrümmer 29 strömt durch die erste EGR-Passage 51, das Zusammenlaufrohr 43, den ersten Kühler 61, die dritte EGR-Passage 54 und die Zusammenlaufpassage 56 hindurch. Das EGR-Gas von dem zweiten Auslasskrümmer 30 strömt durch die zweite EGR-Passage 52, das Zusammenlaufrohr 43, den zweiten Kühler 62, die vierte EGR-Passage 55 und die Zusammenlaufpassage 56 hindurch.
  • Eine innere Rippe ist in jedem Rohr des EGR-Gaskühlers 6 vorgesehen, um eine Wärmetauscheffizienz zu verbessern. Das Gehäuse, die Rohre, und die inneren Rippen sind aus rostfreiem Stahl gemacht und durch Hartlöten zusammengebaut bzw. befestigt. Das EGR-Gas hat eine Temperatur von 400-500°C und enthält Sulfid, Salpetersäure, Schwefelsäure, Ammoniumionen, Essigsäure und dergleichen. Rostfreier Stahl ist hitzebeständig und korrosionsbeständig.
  • Der Verbrennungsmotor E hat eine Motorkühlmittelpassage in sich. Die Motorkühlmittelpassage ist mit dem EGR-Kühler 6 durch ein Rohr (nicht dargestellt) verbunden. Der EGR-Kühler 6 ist mit einem Radiator (nicht dargestellt) durch ein weiteres Rohr verbunden. Das Motorkühlmittel von der Kühlmittelpassage strömt durch das Rohr, den EGR-Kühler 6, ein weiteres Rohr, und den Radiator, und kehrt zu der Kühlmittelpassage zurück. Dieser Motorkühlmittelstrom wird durch eine Wasserpumpe produziert, die an dem Verbrennungsmotor E montiert ist.
  • Das Dreiwegeventil 7 besteht aus einem drehbaren Ventilkörper und einem Ventilschaft. Ein Ventilantriebsgerät für ein Antreiben des Dreiwegeventils 7 besteht aus einem elektrischen Motor und einem kraftübertragenden Mechanismus. Der elektrische Motor wird durch eine elektronische Steuereinheit (ECU) gesteuert.
  • Der Ventilkörper des Dreiwegeventils 7 hat einen Y-förmigen Querschnitt. Wenn das erste und das zweite EGR-Ventil 4, 5 nicht erregt sind, um die dritte und die vierte EGR-Passage 54, 55 zu schließen, schließt das Dreiwegeventil 7 die erste EGR-Passage 51 und die erste EGR-Passage 52, wie in 1 gezeigt ist. Wenn das erste und das zweite EGR-Ventil 4, 5 erregt sind, um die dritte und die vierte EGR-Passage 54, 55 zu öffnen, öffnet das Dreiwegeventil 7 die erste EGR-Passage 51 und die zweite EGR-Passage 52, sodass die erste und die zweite EGR-Passage 51, 52 jeweils mit dem ersten Kühler 61 und dem zweiten Kühler 62 verbunden sind, wie in 2 gezeigt ist. Die Situation, die in 1 gezeigt ist, wird als ein erster Modus bezeichnet, und die Situation, die in 2 gezeigt ist, wird als ein zweiter Modus bezeichnet.
  • Die ECU ist ein Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM, einem RAM, einem Eingabeschaltkreis und einem Ausgabeschaltkreis. Wenn ein Zündschalter (nicht dargestellt) auf EIN geschaltet wird, steuert die ECU die Positionen des ersten und des zweiten EGR-Ventils 4, 5 und des Dreiwegeventils 7 gemäß einem Steuerprogramm, das in dem Speicher gespeichert ist. Sensorsignale von einem EGR-Mengensensor, einem Kurbelwinkelsensor, einem Beschleunigungselementpositionssensor, einem Luftmengenmesser und einem Kühlmitteltemperatursensor werden in den Mikrocomputer eingegeben.
  • (Betrieb der ersten Ausführungsform)
  • Wenn der Verbrennungsmotor E in Betrieb ist, wird die frische Luft in jeden Zylinder an der ersten und der zweiten Bank 11, 12 durch die erste Einlasspassage 13 und die zweite Einlasspassage 14 eingeleitet. Das Abgas, das in jedem Zylinder verbrannt wird, wird durch die erste und die zweite Auslasspassage 15, 16 ausgelassen. Die erste und die zweite Turbine 35, 36 werden durch eine Abgasenergie angetrieben, sodass der erste und der zweite Kompressor 33, 34 gedreht werden, wobei die Einlassluft, die durch die erste und die zweite Einlasspassage 13, 14 strömt, in jeden Zylinder einströmend aufgeladen wird.
  • Die ECU steuert das erste und das zweite EGR-Ventil 4, 5 und das Dreiwegeventil 7 gemäß der Motordrehzahl und der Motorlast (zum Beispiel Beschleunigungselementposition). Wenn der Verbrennungsmotor E in einem Hochlastbereich ist, sind die Ventile 4, 5, 7 in dem ersten Modus positioniert, der in 1 gezeigt ist. Wenn der Verbrennungsmotor E in einem Mittellast- oder Niedriglastbereich ist, sind die Ventile 4, 5, 7 in dem zweiten Modus positioniert, der in 2 gezeigt ist, sodass das EGR-Gas in den EGR-Gaskühler 6 von der ersten und zweiten Auslasspassage 15, 16 durch die erste und die zweite EGR-Passage 51, 52 hindurch eingeleitet wird.
  • Wenn der Verbrennungsmotor in einem Niedriglast- oder Mittellastbereich ist, werden die Ventile 4, 5, 7 in den zweiten Modus geschaltet. Das EGR-Gas wird durch das Motorkühlmittel in dem ersten Kühler 61 und dem zweiten Kühler 62 gekühlt, und strömt dann in den Ausgleichsbehälter 23 durch das erste und das zweite EGR-Ventil 4, 5, die dritte und die vierte EGR-Passage 54, 55 und die Zusammenlaufpassage 56 hindurch. Das gekühlte EGR-Gas wird mit der Einlassluft gemischt, und dann in jeden Zylinder eingeleitet. Das erste und das zweite EGR-Ventil 4, 5 stellen ein EGR-Verhältnis ein, um NOx ohne eine Verschlechterung der Ausgabe des Verbrennungsmotors E zu verringern.
  • Wenn der Verbrennungsmotor E in dem Hochlastbereich ist, werden die Ventile 4, 5, 7 in den ersten Modus geschaltet. Die erste EGR-Passage 51 und die zweite EGR-Passage 52 sind voneinander isoliert, wodurch sich Abgaspulsationen in der ersten Auslasspassage 15 und der zweiten Auslasspassage 16 nicht störend beeinflussen.
  • (Effekt der ersten Ausführungsform)
  • Da das Dreiwegeventil 7 in dem Zusammenlaufrohr 43 angeordnet ist, beeinflussen sich die Abgaspulsation in der ersten Auslasspassage 15 und der zweiten Auslasspassage 16 nicht gegenseitig störend, sogar dann nicht, wenn die Phase der Pulsationen umgekehrt bzw. verschoben ist, wie in 1 gezeigt ist. Somit erfährt die erste Turbine 35 keinen Effekt von der zweiten Turbine 36, wodurch der Abgasdruck, der auf die erste und die zweite Turbine 35, 36 aufgebracht wird, erhöht werden kann, um eine Aufladeeffizienz zu verbessern. Da die Aufladeeffizienz demzufolge ansteigt, steigt eine Ladeeffizienz von Einlassluft an, sodass die Abgasmenge erhöht ist, um den Abgasdruck zu erhöhen. Die Aufladeeffizienz ist weiter erhöht.
  • Wenn der Verbrennungsmotor E in einem Niedriglast- oder Mittellastbereich ist, werden die Ventile 4, 5, 7 zu dem zweiten Modus geschaltet, wie in 2 gezeigt ist. Das EGR-Gas wird durch den ersten Kühler 61 und den zweiten Kühler 62 gekühlt, und dann in den Ausgleichsbehälter 23 rezirkuliert. Dadurch wird die Ladeeffizienz der Einlassluft verbessert, um die Ausgabe des Verbrennungsmotors E zu verbessern.
  • Da der EGR-Gaskühler stromaufwärts der EGR-Ventile 4, 5 angeordnet ist, empfängt das Lager der EGR-Ventile 4, 5 kaum Wärme von dem EGR-Gas. Daher ist es möglich eine Verschlechterung der Ölabdichtung oder Dichtung zu beschränken bzw. zu vermeiden, die den EGR-Ventilen 4, 5 vorgesehen ist.
  • (Modifikation)
  • Das Ventilantriebsgerät, das die EGR-Ventile 4, 5 und das Dreiwegeventil 7 antreibt, kann aus einem unterdruckbetriebenen Betätigungselement oder einem elektromagnetischen Betätigungselement bestehen.
  • Der EGR-Gaskühler 6 kann mit einer Bypasspassage versehen sein, die den EGR-Gaskühler 6 umgeht. Das EGR-Gas strömt durch sowohl den EGR-Gaskühler 6 als auch die Bypasspassage. In der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist das Dreiwegeventil 7 in dem Zusammenlaufrohr 43 vorgesehen. Anstelle des Dreiwegeventils 7 kann ein Schaltventil verwendet werden, das wenigstens eine von der ersten und der zweiten EGR-Passage 51, 52 öffnet/schließt. Dieses Schaltventil wird durch ein elektrisches Betätigungselement, ein unterdruckbetriebenes Betätigungselement oder ein elektromagnetisches Betätigungselement betrieben. In der vorstehenden Ausführungsform sind das erste und das zweite EGR-Ventil 4, 5 vorgesehen. Das EGR-Ventil kann aus einem einzigen Ventil oder mehr als drei Ventilen bestehen. Die dritte und die vierte EGR-Passage 54, 55 können durch ein einzelnes Rohr oder mehr als drei Rohre ausgebildet sein. Die erste Kühler 61 und der zweite Kühler 62 können zu einem einzigen EGR-Gaskühler kombiniert sein. Alternativ kann der EGR-Gaskühler 6 in mehr als drei Gaskühler unterteilt sein.
  • Ein erstes EGR-Rohr (41) und ein zweites EGR-Rohr (42) laufen bei einem Zusammenlaufabschnitt (43) zusammen. Ein Dreiwegeventil (7) ist in dem Zusammenlaufabschnitt (43) angeordnet, um eine Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten EGR-Rohr (41, 42) zu unterbrechen. Ein EGR-Gaskühler (6) ist stromaufwärts von EGR-Steuerventilen (4, 5) angeordnet. Abgaspulsationen in dem ersten Auslassrohr (41) und dem zweiten Auslassrohr (42) beeinflussen sich nicht gegenseitig störend, sogar dann nicht, wenn die Phase der Pulsationen gegenläufig bzw. verschoben ist. Somit kann der Abgasdruck, der auf die Turbinen (35, 36) der Turbolader (1, 2) wirkt, erhöht werden, um eine Aufladewirksamkeit zu verbessern.

Claims (6)

  1. Abgasrezirkulationssystem für einen Verbrennungsmotor, der Aufladeeinrichtungen hat, wobei der Verbrennungsmotor eine Vielzahl von Bänken (11, 12), in denen wenigstens ein Zylinder angeordnet ist, und eine Vielzahl von Auslasspassagen (15, 16) hat, die einzeln mit jeder von den Bänken (11, 12) verbunden sind, wobei das Abgasrezirkulationssystem folgende Elemente hat: eine Vielzahl von Turboladern (1, 2), von denen jeder eine Turbine (35, 36), die jeweils in den Auslasspassagen (15, 16) angeordnet sind, und einen Kompressor (33, 34) hat, der eine Einlassluft in jeden Zylinder hinein auflädt, wobei die Turbine (35, 36) und der Kompressor (33, 34) miteinander verbunden sind, wobei die Turbine (35, 36) durch ein Abgas angetrieben wird, das durch die Abgaspassagen (15, 16) strömt; eine Vielzahl von Abgasrezirkulationsrohren (41, 42), die Abgasrezirkulationspassagen (51, 52) definieren, die einzeln mit den Auslasspassagen (15, 16) verbunden sind, wobei die Abgasrezirkulationsrohre (41, 42) einen Teil des Abgases von den Auslasspassagen (15, 16) zu einer Einlasspassage (24, 25) einleiten; einem Abgasrezirkulationssteuerventil (4, 5) für ein Steuern einer Menge von Abgas, das durch die Abgasrezirkulationsrohre (41, 42) strömt; ein Abgaskühlgerät (6), das stromaufwärts von den Abgasrezirkulationssteuerventilen (4, 5) für ein Kühlen des Abgases angeordnet ist; und ein Absperrventil (7), das stromaufwärts von dem Abgaskühlgerät angeordnet ist, für ein Unterbrechen einer Verbindung zwischen den Abgasrezirkulationspassagen (51, 52) in einer Situation, bei der die Abgasrezirkulationssteuerventile (4, 5) vollständig geschlossen sind.
  2. Abgasrezirkulationssystem gemäß Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Bänken (11, 12) aus einer ersten Bank (11) und einer zweiten Bank (12) bestehen, die Vielzahl von Auslasspassagen (15, 16) aus einer ersten Auslasspassage (15) und einer zweiten Auslasspassage (16) bestehen, von denen jede jeweils mit den Zylindern in der ersten Bank (11) und der zweiten Bank (12) verbunden ist; die Vielzahl von Abgasrezirkulationspassagen (51, 52) aus einer ersten Abgasrezirkulationspassage (51) und einer zweiten Abgasrezirkulationspassage (52) bestehen, von denen jede jeweils mit der ersten Auslasspassage (15) und der zweiten Auslasspassage (16) verbunden ist.
  3. Abgasrezirkulationssystem gemäß Anspruch 2, wobei die erste Abgasrezirkulationspassage (51) und die zweite Abgasrezirkulationspassage (52) bei einem Zusammenlaufabschnitt (43) zusammenlaufen.
  4. Abgasrezirkulationssystem gemäß Anspruch 3, wobei das Absperrventil (7) ein Schaltventil ist, das zwischen einer ersten Position, in der die erste und die zweite Abgasrezirkulationspassage (51, 52) miteinander verbunden sind, und einer zweiten Position geschaltet wird, in der die erste und die zweite Abgasrezirkulationspassage (51, 52) nicht miteinander verbunden sind.
  5. Abgasrezirkulationssystem gemäß Anspruch 3, wobei das Absperrventil (7) ein Schaltventil ist, das wenigstens eine von der ersten und der zweiten Abgasrezirkulationspassage (51, 52) öffnet/schließt.
  6. Abgasrezirkulationssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Abgasrezirkulationssteuerventile (4, 5) ein Gehäuse haben, das einen Teil des Abgasrezirkulationsrohr bildet, einen Ventilkörper, der drehbar in dem Gehäuse beherbergt ist, und einen Ventilschaft haben, der sich mit dem Ventilkörper dreht, und wobei das Gehäuse einen Lagerabschnitt hat, der den Ventilschaft gleitbar oder drehbar abstützt.
DE102006000383A 2005-08-02 2006-08-01 Abgasrezirkulationssystem für einen Verbrennungsmotor mit Aufladeeinrichtungen Withdrawn DE102006000383A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005-223607 2005-08-02
JP2005223607A JP2007040136A (ja) 2005-08-02 2005-08-02 過給機付き内燃機関の排気ガス再循環装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102006000383A1 true DE102006000383A1 (de) 2007-02-15

Family

ID=37669699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102006000383A Withdrawn DE102006000383A1 (de) 2005-08-02 2006-08-01 Abgasrezirkulationssystem für einen Verbrennungsmotor mit Aufladeeinrichtungen

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20070028901A1 (de)
JP (1) JP2007040136A (de)
DE (1) DE102006000383A1 (de)
FR (1) FR2889563A1 (de)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4300364B2 (ja) * 2004-09-29 2009-07-22 日産自動車株式会社 可変過給システムの過給圧調整装置
JP4461074B2 (ja) * 2005-07-14 2010-05-12 株式会社豊田自動織機 内燃機関における排気ガス浄化装置
US7740007B2 (en) * 2006-09-07 2010-06-22 Ford Global Technologies, Llc Alternative left/right bank EGR loop operation to improve fouling resistance during low mass flow engine mode
WO2008129404A2 (en) * 2007-04-18 2008-10-30 Continental Automotive Canada Inc. Dual exhaust gas recirculation valve
US20090260605A1 (en) * 2007-11-01 2009-10-22 Cummins Intellectual Properties, Inc. Staged arrangement of egr coolers to optimize performance
US20090139500A1 (en) * 2007-12-03 2009-06-04 International Engine Intellectual Property Company, Llc Exhaust gas recirculation system
FR2926113A1 (fr) * 2008-01-03 2009-07-10 Valeo Sys Controle Moteur Sas Boucle egr d'un moteur a combustion interne d'un vehicule automobile
US8751101B2 (en) * 2008-07-16 2014-06-10 Borgwarner Inc. Diagnosing a cooling subsystem of an engine system in response to dynamic pressure sensed in the subsystem
US8196403B2 (en) * 2008-07-31 2012-06-12 Caterpillar Inc. Turbocharger having balance valve, wastegate, and common actuator
US8297053B2 (en) * 2008-07-31 2012-10-30 Caterpillar Inc. Exhaust system having parallel asymmetric turbochargers and EGR
US8176737B2 (en) * 2008-07-31 2012-05-15 Caterpillar Inc. Exhaust system having 3-way valve
US8161747B2 (en) 2008-07-31 2012-04-24 Caterpillar Inc. Exhaust system having series turbochargers and EGR
JP5231908B2 (ja) * 2008-09-10 2013-07-10 富士重工業株式会社 ディーゼルエンジンの排気ガス再循環装置
DE102008048681B4 (de) * 2008-09-24 2019-08-08 Audi Ag Brennkraftmaschine mit zwei Ladern und Verfahren zum Betreiben derselben
JP5304609B2 (ja) * 2009-11-18 2013-10-02 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
DE102010036946A1 (de) * 2010-08-11 2012-02-16 Ford Global Technologies, Llc. Hochdruck-Abgasrückführsystem mit Wärmerückgewinnung
WO2012066684A1 (ja) * 2010-11-19 2012-05-24 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US8944034B2 (en) * 2011-02-11 2015-02-03 Southwest Research Institute Dedicated EGR control strategy for improved EGR distribution and engine performance
JP2013167166A (ja) * 2012-02-14 2013-08-29 Aisan Industry Co Ltd エンジンの排気還流装置
US9657689B2 (en) * 2012-05-10 2017-05-23 International Engine Intellectual Property Comapny, LLC. Modulating bypass valve
US20130340427A1 (en) * 2012-06-25 2013-12-26 GM Global Technology Operations LLC Engine including low pressure egr system and internal egr
US9169794B2 (en) * 2012-12-10 2015-10-27 Caterpillar Inc. Temperature-controlled exhaust gas recirculation system and method for dual fuel engine
US9243547B2 (en) * 2014-02-13 2016-01-26 Ford Global Technologies, Llc Dual inlet and outlet exhaust gas recirculation cooler for turbocharged engine
US10233809B2 (en) 2014-09-16 2019-03-19 Southwest Research Institute Apparatus and methods for exhaust gas recirculation for an internal combustion engine powered by a hydrocarbon fuel
US10125726B2 (en) 2015-02-25 2018-11-13 Southwest Research Institute Apparatus and methods for exhaust gas recirculation for an internal combustion engine utilizing at least two hydrocarbon fuels
US9797349B2 (en) 2015-05-21 2017-10-24 Southwest Research Institute Combined steam reformation reactions and water gas shift reactions for on-board hydrogen production in an internal combustion engine
US9657692B2 (en) 2015-09-11 2017-05-23 Southwest Research Institute Internal combustion engine utilizing two independent flow paths to a dedicated exhaust gas recirculation cylinder
US9874193B2 (en) 2016-06-16 2018-01-23 Southwest Research Institute Dedicated exhaust gas recirculation engine fueling control
JP6838379B2 (ja) * 2016-12-14 2021-03-03 いすゞ自動車株式会社 内燃機関吸排気構造
US10495035B2 (en) 2017-02-07 2019-12-03 Southwest Research Institute Dedicated exhaust gas recirculation configuration for reduced EGR and fresh air backflow
WO2020200448A1 (en) * 2019-04-04 2020-10-08 Volvo Truck Corporation An internal combustion engine system and a method of operating an internal combustion system
CA3167909A1 (en) * 2020-02-18 2021-08-26 Lorne Eugene Nix System and method for management of multiple exhaust gas recirculation coolers

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4496291A (en) * 1981-11-13 1985-01-29 Grimmer John E Compound turbocharger system for an internal combustion engine
DE19618868C2 (de) * 1996-05-10 1998-07-02 Daimler Benz Ag Brennkraftmaschine mit einem Abgasrückführsystem
DE19835978C1 (de) * 1998-08-08 1999-11-25 Daimler Chrysler Ag Biturboaufgeladene Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung
US6089019A (en) * 1999-01-15 2000-07-18 Borgwarner Inc. Turbocharger and EGR system
DE19960998C1 (de) * 1999-12-17 2001-02-15 Mtu Friedrichshafen Gmbh Einrichtung zur Abgasrückführung
US6408833B1 (en) * 2000-12-07 2002-06-25 Caterpillar Inc. Venturi bypass exhaust gas recirculation system
JP3937791B2 (ja) * 2001-10-15 2007-06-27 日産自動車株式会社 多気筒ディーゼルエンジンの制御装置
FI116802B (fi) * 2002-01-17 2006-02-28 Waertsilae Finland Oy Mäntämoottorin imuilmajärjestely

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007040136A (ja) 2007-02-15
FR2889563A1 (fr) 2007-02-09
US20070028901A1 (en) 2007-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006000383A1 (de) Abgasrezirkulationssystem für einen Verbrennungsmotor mit Aufladeeinrichtungen
DE69904928T2 (de) Turboaufgeladene brennkraftmaschine
US5617726A (en) Cooled exhaust gas recirculation system with load and ambient bypasses
US7311090B2 (en) Engine exhaust gas passage flow orifice and method
DE102008044382A1 (de) Motor mit sequentieller geteilter Reihenturboaufladung
US8713936B2 (en) Multi-functional valve for use in an exhaust breathing system
DE102011078457B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit Ladeluftkühler
DE202007019444U1 (de) Abgasdrossel für einen Turbolader mit geteiltem Turbinengehäuse
DE102009054824A1 (de) Integrierter Deckel und Abgasrückführungskühler für Verbrennungsmotor
DE102004009794A1 (de) Brennkraftmaschine mit zwei Abgasturboladern
DE10135118A1 (de) Abgasrückzirkulationskühlsystem
US10704476B2 (en) Device and method for controlling the injection of air and exhaust gas at the intake of a supercharged internal-combustion engine
DE102010032363A1 (de) AGR-Entnahme unmittelbar stromabwärts eines vor einem Turbo befindlichen Katalysators
DE102011078454B4 (de) Brennkraftmaschine mit Ladeluftkühlung
DE102011002708A1 (de) Mittige Turboladerhalterungskonfiguration für einen Doppelturbomotor
DE102011004102A1 (de) Lader mit zwei Einlässen und AGR-Durchflußregelung
US20180058340A1 (en) Supercharged internal combustion engine with compressor, exhaust-gas recirculation arrangement and flap
DE10060690A1 (de) Geregelte 2-stufige Aufladung am V-Motor
DE102005041149A1 (de) Wärmeübertragerventileinrichtung
DE102016207948A1 (de) Verdichter, Abgasturbolader und Brennkraftmaschine
US10316738B2 (en) Turbocharger engine
US10760477B2 (en) Turbocharger engine
DE102018005460B3 (de) Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, Verfahren zum Betreiben einer solchen Verbrennungskraftmaschine sowie Kraftfahrzeug mit einer solchen Verbrennungskraftmaschine
JPH0213132B2 (de)
DE202015103037U1 (de) R2S Aufladesystem mit Zwischenabgasnachbehandlung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee