DE102010007790A1 - Abgasrückführsystem - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Abgasrückführsystem mit einer Ansaugleitung (12) und einer Abgasrückführleitung (30). Um die Dosierung des rückgeführten Abgases und/oder die Durchmischung des rückgeführten Abgases mit Frischluft in dem Abgasrückführsystem (1) zu verbessern, mündet die Abgasrückführleitung (30) in einen Luftfilter (5), von dem die Ansaugleitung (12) ausgeht.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Abgasrückführsystem mit einer Ansaugleitung und einer Abgasrückführleitung.
  • Aus der europäischen Patentschrift EP 1 214 513 B1 ist eine Vorrichtung zum Transfer von Auspuffgasen von einem Auslasssammelrohr einer Brennkraftmaschine zum Einlasskanal bekannt. Aus der europäischen Patentschrift EP 1 875 061 B1 ist eine Abgasrückführeinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit wenigstens einer Abgasrückführleitung zum Einleiten von Abgas in eine Frischluftleitung der Brennkraftmaschine bekannt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die Dosierung des rückgeführten Abgases und/oder die Durchmischung des rückgeführten Abgases mit Frischluft in einem Abgasrückführsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu verbessern.
  • Die Aufgabe ist bei einem Abgasrückführsystem mit einer Ansaugleitung und einer Abgasrückführleitung dadurch gelöst, dass die Abgasrückführleitung in einen Luftfilter mündet, von dem die Ansaugleitung ausgeht. Bei dem Abgasrückführsystem handelt es sich vorzugsweise um ein externes Abgasrückführsystem einer Brennkraftmaschine. Über die Ansaugleitung wird der Brennkraftmaschine durch den Luftfilter angesaugte Luft und/oder rückgeführtes Abgas zugeführt.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Abgasrückführsystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrückführleitung von einer Verzweigung ausgeht, die in einer Abgasleitung nach einem Abgasturbolader und/oder vor einem Katalysator angeordnet ist. Bei dieser Anordnung der Verzweigung wird relativ warmes Abgas rückgeführt.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Abgasrückführsystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrückführleitung von einer Verzweigung ausgeht, die in einer Abgasleitung nach einem Endschalldämpfer angeordnet ist. Bei dieser Anordnung der Verzweigung wird relativ kühles Abgas rückgeführt.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Abgasrückführsystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrückführleitung in dem Luftfilter verstellbar ist, um das Verhältnis zwischen Frischluft und rückgeführtem Abgas zu variieren. In der Abgasrückführleitung kann eine zusätzliche Klappe angeordnet sein, um den rückgeführten Abgasstrom zu steuern. Alternativ oder zusätzlich kann ein Filter in der Abgasrückführleitung angeordnet sein. Der Filter ist vorzugsweise aus Metall gebildet und kann bei abgestelltem Fahrzeug und bei Verschmutzung elektrisch oder mittels Mikrowellen beheizt werden, um Verunreinigungen in dem Filter zu verbrennen. Bei der Reinigung kann ein Luftgebläse zur Luftversorgung eingesetzt werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine Kühlung für das rückgeführte Abgas vorgesehen sein.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Abgasrückführsystems ist dadurch gekennzeichnet, dass ein axialer Abstand zwischen der von dem Luftfilter ausgehenden Ansaugleitung und der Abgasrückführleitung in dem Luftfilter veränderbar ist, um das Verhältnis zwischen Frischluft und rückgeführtem Abgas zu variieren. Der Begriff axial bezieht sich auf die Achse beziehungsweise Längsachse oder Mittelachse der Ansaugleitung, vorzugsweise im Bereich eines Ansaugtrichters. Der axiale Abstand beträgt vorzugsweise null bis fünf Millimeter.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Abgasrückführsystems ist dadurch gekennzeichnet, dass an einem in dem Luftfilter angeordneten Ende der Abgasrückführleitung ein Schieberohr verschiebbar ist, um das Verhältnis zwischen Frischluft und rückgeführtem Abgas zu variieren. Das Schieberohr ist vorzugsweise in axialer Richtung hin und her bewegbar. An seinem freien Ende erweitert sich das Schieberohr vorzugsweise.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Abgasrückführsystems ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge, mit der die Abgasrückführleitung in den Luftfilter ragt, veränderbar ist, um das Verhältnis zwischen Frischluft und rückgeführtem Abgas zu variieren. Zu diesem Zweck ist die Abgasrückführleitung vorzugsweise quer zur Längsrichtung der Ansaugleitung hin und her bewegbar. Durch die veränderbare Länge kann die Abgasrückführleitung also mehr oder weniger weit in den Luftfilter hineinragen.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Abgasrückführsystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrückführleitung hinter einer Filtereinrichtung in den Luftfilter mündet. Die Filtereinrichtung umfasst vorzugsweise eine Filterpatrone, durch die Luftfilter in einen Eintrittsraum und einen Austrittsraum unterteilt wird.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Abgasrückführsystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrückführleitung vor einem Ansaugtrichter in den Luftfilter mündet. Der Ansaugtrichter erweitert sich von der Ansaugleitung zum Luftfilter hin.
  • Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Brennkraftmaschine mit einem vorab beschriebenen Abgasrückführsystem. Bei der Brennkraftmaschine handelt es sich vorzugsweise um einen Motor mit innerer Verbrennung, insbesondere einen Motor mit Mikrowellenraumzündung.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
  • 1 eine vereinfachte schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Abgasrückführsystems mit einer Brennkraftmaschine;
  • 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus 1 und
  • 3 die Darstellung eines Querschnitts durch eine Ansaugleitung des Abgasrückführsystems aus den 1 und 2.
  • In 1 ist ein Abgasrückführsystem 1 mit einer Brennkraftmaschine 2 vereinfacht dargestellt. Durch einen Pfeil 4 ist angedeutet, dass der Brennkraftmaschine 2 zur Verbrennung Luft zugeführt wird.
  • Die Luft 4 wird der Brennkraftmaschine 2 durch einen Luftfilter 5 zugeführt, der ein Gehäuse 6 mit einer Filterpatrone 8 umfasst. Durch die Filterpatrone 8 wird das Gehäuse 6 des Luftfilters 5 in einen Eintrittsraum 9 und einen Austrittsraum 10 unterteilt.
  • Von dem Austrittsraum 10 des Gehäuses 6 des Luftfilters 5 geht eine Ansaugleitung 12 aus. Mit Hilfe einer Sauganlage 14 wird über die Ansaugleitung 12 Luft durch den Luftfilter 5 angesaugt und der Brennkraftmaschine 2 zugeführt.
  • Die angesaugte Luft tritt nach der Verbrennung in der Brennkraftmaschine 2 durch einen Abgaskrümmer 15 aus, der in eine Abgasleitung 18 mündet. In der Abgasleitung 18 sind ein Abgasturbolader 21, ein Katalysator 22 und ein Endschalldämpfer 23 in Reihe geschaltet. Durch einen Pfeil 25 ist das austretende Abgas angedeutet.
  • Zwischen dem Abgasturbolader 21 und dem Katalysator 22 ist in der Abgasleitung 18 eine Verzweigung 28 angeordnet, von der eine Abgasrückführleitung 30 ausgeht. Durch eine gestrichelte Linie 31 ist angedeutet, dass die Abgasrückführleitung 30 auch von einer Verzweigung 32 ausgehen kann, die nach dem Endschalldämpfer 23 angeordnet ist.
  • Wenn die Verzweigung 28 zwischen dem Abgasturbolader 21 und dem Katalysator 22 angeordnet ist, wird relativ warmes Abgas rückgeführt. Wenn die Verzweigung 32 nach oder hinter dem Endschalldämpfer 23 angeordnet ist, wird relativ kühles Abgas rückgeführt.
  • Die Abgasrückführleitung 30 mündet gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung in den Luftfilter 5. In der Abgasrückführleitung 30 kann eine Abgasfiltereinrichtung 35 angeordnet sein. Die Abgasfiltereinrichtung 35 wird auch als Abgasrückführfilter bezeichnet und ist vorzugsweise aus Metall gebildet.
  • Bei abgestelltem Fahrzeug und bei Verschmutzung kann die Abgasfiltereinrichtung 35 elektrisch oder mittels Mikrowellen beheizt werden, um die Abgasfiltereinrichtung 35 frei zu brennen. Bei diesem Reinigungsvorgang wird der Abgasfiltereinrichtung 35, zum Beispiel über eine Luftversorgungsleitung 38, in der ein Luftgebläse 39 angeordnet ist, Luft zugeführt.
  • In der Abgasrückführleitung können verstellbare Drosseln 41 und 42 angeordnet sein, um die rückgeführte Gasmenge zu steuern beziehungsweise zu regeln. Bei Bedarf kann eine Abgasrückführ-Kühlung vorgesehen sein.
  • In 2 sieht man, dass über die Abgasrückführleitung 30 rückgeführtes Abgas vor einem Ansaugtrichter 45 in den Luftfilter 5 eingeleitet wird. Der Ansaugtrichter 45 erweitert sich von der Ansaugleitung 12 zum Luftfilter 5 hin. Die Ansaugleitung 12 erstreckt sich entlang einer Längsachse 48.
  • Quer zur Längsachse 48 der Ansaugleitung 12 gelangt rückgeführtes Abgas durch die Abgasrückführleitung 30, wie durch einen Pfeil 51 angedeutet ist, in den Austrittsraum 10 des Luftfiltergehäuses 6. In dem Austrittsraum 10 vermischt sich das abgeführte Abgas mit Luft, insbesondere Frischluft, und wird, wie durch einen weiteren Pfeil 52 angedeutet ist, durch die Ansaugleitung 12 der Brennkraftmaschine zugeführt.
  • An dem in dem Austrittsraum 10 des Luftfilters 5 angeordneten Ende der Abgasrückführleitung 30 wird das rückgeführte Abgas um neunzig Grad umgelenkt und tritt durch ein Schieberohr 55 aus. Das Schieberohr 55 ist, wie durch einen Doppelpfeil 56 angedeutet ist, in axialer Richtung, das heißt in Richtung oder parallel zur Längsachse 48 der Ansaugleitung 12, hin und her bewegbar.
  • Durch axiale Verschiebung des Schieberohrs 55 relativ zu dem Ansaugtrichter 45 beziehungsweise der Abgasrückführleitung 30 kann ein axialer Abstand zwischen dem Schieberohr 55 und dem Ansaugtrichter 45 variiert werden.
  • Somit kann auf einfache Art und Weise durch eine Variation des Abstands 58 zwischen dem Schieberohr 55 am Ende der Abgasrückführleitung 30 und dem Ansaugtrichter 45 der Abgasrückführanteil am Luftfilter 5 eingestellt werden. Das rückgeführte Abgas wird zusammen mit frischer Luft zwangsweise durch den Luftfilter 5 angesaugt.
  • Alternativ oder zusätzlich kann eine Länge 60 variiert werden, mit der die Abgasrückführleitung 30 in den Austrittsraum 10 des Luftfilters 5 hinein ragt. Wenn die Länge 60 bei konstantem Abstand 58 variiert wird, dann verändert sich der Abgasrückführanteil ebenfalls. Darüber hinaus kann in der Abgasrückführleitung 30 eine Abgasrückführklappe 65 angeordnet sein. Mit Hilfe der Abgasrückführklappe 65 kann der rückgeführte Abgasstrom ebenfalls stufenlos verstellt werden.
  • In 3 ist die Ansaugleitung 12 im Querschnitt zusammen mit dem freien Ende der Abgasrückführleitung 30 in dem Austrittsraum des Luftfilters dargestellt. Durch eine schraffierte Fläche 68 ist ein variabler Luft-Ansaugquerschnitt angedeutet. Durch eine weitere schraffierte Fläche 69 ist ein variabler Abgasrückführ-Ansaugquerschnitt angedeutet. Durch einen Doppelpfeil 70 ist angedeutet, dass die Ansaugquerschnitte 68, 69 von Luft und Abgas je nach Bedarf durch Verschieben in Richtung des Doppelpfeils 70 passend aufgeteilt werden können.
  • Der Luftfilter 5 mit integrierter Abgasrückführleitung 30 ermöglicht eine genaue Dosierung des Abgasanteils bei guter Durchmischung von Frischluft und Abgas. Insbesondere bei Volllast der Brennkraftmaschine 2 ist ein hoher Anteil an Abgas in der Ansaugleitung 12 möglich.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1214513 B1 [0002]
    • EP 1875061 B1 [0002]

Claims (10)

  1. Abgasrückführsystem mit einer Ansaugleitung (12) und einer Abgasrückführleitung (30), dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrückführleitung (30) in einen Luftfilter (5) mündet, von dem die Ansaugleitung (12) ausgeht.
  2. Abgasrückführsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrückführleitung (30) von einer Verzweigung (28) ausgeht, die in einer Abgasleitung (18) nach einem Abgasturbolader (21) und/oder vor einem Katalysator (22) angeordnet ist.
  3. Abgasrückführsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrückführleitung (30) von einer Verzweigung (32) ausgeht, die in einer Abgasleitung (18) nach einem Endschalldämpfer (23) angeordnet ist.
  4. Abgasrückführsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrückführleitung (30) in dem Luftfilter (5) verstellbar ist, um das Verhältnis zwischen Frischluft und rückgeführtem Abgas zu variieren.
  5. Abgasrückführsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein axialer Abstand (58) zwischen der von dem Luftfilter (5) ausgehenden Ansaugleitung (12) und der Abgasrückführleitung (30) in dem Luftfilter (5) veränderbar ist, um das Verhältnis zwischen Frischluft und rückgeführtem Abgas zu variieren.
  6. Abgasrückführsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an einem in dem Luftfilter (5) angeordneten Ende der Abgasrückführleitung (30) ein Schieberohr (55) verschiebbar ist, um das Verhältnis zwischen Frischluft und rückgeführtem Abgas zu variieren.
  7. Abgasrückführsystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge (60), mit der die Abgasrückführleitung (30) in den Luftfilter (5) ragt, veränderbar ist, um das Verhältnis zwischen Frischluft und rückgeführtem Abgas zu variieren.
  8. Abgasrückführsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrückführleitung (30) hinter einer Filtereinrichtung (8) in den Luftfilter (5) mündet.
  9. Abgasrückführsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrückführleitung (30) vor einem Ansaugtrichter (45) in den Luftfilter mündet.
  10. Brennkraftmaschine mit einem Abgasrückführsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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