DE102010041982A1

DE102010041982A1 - Exhaust gas recirculation filter, internal combustion engine

Info

Publication number: DE102010041982A1
Application number: DE102010041982A
Authority: DE
Inventors: Dr. Sauter Hartmut; Bernhard Schwalk
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2010-10-05
Filing date: 2010-10-05
Publication date: 2012-04-05
Also published as: EP2625415A1; WO2012045673A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine (1), insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit mindestens einer Frischluftleitung (6) zum Zuführen von Frischluft zu Zylindern (4) der Brennkraftmaschine (1), mit mindestens einer Abgasleitung (11) zum Abführen von Abgas von den Zylindern (4), mit mindestens einer Abgasrückführleitung (16), welche die Abgasleitung (11) mit der Frischluftleitung (6) fluidisch verbindet, mit einem in der Abgasrückführleitung (16) angeordneten Abgasrückführkühler (19), und mit einem in der Abgasrückführleitung (16) angeordneten Filterelement (29) zum Herausfiltern von im rückgeführten Abgas mitgeführten Partikeln, Die Effizienz der Abgasrückführung lässt sich verbessern, wenn das Filterelement (29) in der Abgasrückführleitung (16) stromab des Abgasrückführkühlers (19) angeordnet ist.The invention relates to an internal combustion engine (1), in particular a motor vehicle, with at least one fresh air line (6) for supplying fresh air to cylinders (4) of the internal combustion engine (1), with at least one exhaust gas line (11) for removing exhaust gas from the cylinders (4), with at least one exhaust gas recirculation line (16) which fluidly connects the exhaust gas line (11) to the fresh air line (6), with an exhaust gas recirculation cooler (19) arranged in the exhaust gas recirculation line (16), and with one in the exhaust gas recirculation line (16) arranged filter element (29) for filtering out particles carried in the recirculated exhaust gas. The efficiency of the exhaust gas recirculation can be improved if the filter element (29) is arranged in the exhaust gas recirculation line (16) downstream of the exhaust gas recirculation cooler (19).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abgasrückführfilter zum Einbau in eine externe Abgasrückführleitung einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie eine damit ausgestattete Brennkraftmaschine.The present invention relates to an exhaust gas recirculation filter for installation in an external exhaust gas recirculation line of an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, having the features of the preamble of claim 1 and an internal combustion engine equipped therewith.

Eine Brennkraftmaschine, die insbesondere in einem Kraftfahrzeug verwendet wird, weist üblicherweise eine Frischluftleitung zum Zuführen von Frischluft zu Zylindern der Brennkraftmaschine sowie eine Abgasleitung zum Abführen von Abgas von den Zylindern auf. Darüber hinaus kann bei einer modernen Brennkraftmaschine zur Reduzierung der Schadstoffemissionen eine Abgasrückführleitung vorgesehen sein, welche die Abgasleitung mit der Frischluftleitung fluidisch verbindet und somit Abgas von der Abgasleitung zur Frischluftleitung rückführt. Um hierbei die Aufladung der Brennkraftmaschine zu verbessern, ist es üblich, in der Abgasrückführleitung einen Abgasrückführkühler vorzusehen, um das rückgeführte Abgas zu kühlen. Sofern eine derartige Abgasrückführleitung außerhalb der Brennkraftmaschine verläuft, handelt es sich um eine externe Abgasrückführleitung. Bei einer externen Abgasrückführung kann es zweckmäßig sein, die Abgasrückführleitung stromab eines Katalysators und/oder eines Partikelfilters an die Abgasleitung anzuschließen, um nachbehandelte bzw. gereinigte Abgase rückführen zu können. Problematisch ist hierbei, dass übliche Katalysatoren und Partikelfilter keramische Substrate besitzen und aufgrund von Alterungseffekten Partikel absondern, die in der Abgasströmung mitgeführt werden. Beispielsweise erzeugen die im Betrieb einer Brennkraftmaschine auftretenden Vibrationen und Erschütterungen einen gewissen Abrieb an einem keramischen Katalysatorelement. Dieser Abrieb bildet dabei Partikel, die von der Abgasströmung mitgeführt werden können. Außerdem können metallische Partikel, z. B. Schweißperlen, auftreten, welche sich z. B. durch Vibration von der Schweißbaugruppe Abgasstrang lösen können. Derartige Partikel können die Brennkraftmaschine sowie eine gegebenenfalls in der Frischluftleitung angeordnete Ladeeinrichtung beschädigen.An internal combustion engine, which is used in particular in a motor vehicle, usually has a fresh air line for supplying fresh air to cylinders of the internal combustion engine and an exhaust pipe for discharging exhaust gas from the cylinders. In addition, in a modern internal combustion engine to reduce pollutant emissions, an exhaust gas recirculation line may be provided, which fluidly connects the exhaust pipe with the fresh air line and thus recirculates exhaust gas from the exhaust pipe to the fresh air line. In order to improve the charging of the internal combustion engine, it is customary to provide an exhaust gas recirculation cooler in the exhaust gas recirculation line in order to cool the recirculated exhaust gas. If such an exhaust gas recirculation line runs outside the internal combustion engine, it is an external exhaust gas recirculation line. In an external exhaust gas recirculation, it may be appropriate to connect the exhaust gas recirculation line downstream of a catalyst and / or a particulate filter to the exhaust pipe in order to be able to recycle aftertreated or purified exhaust gases. The problem here is that conventional catalysts and particulate filter have ceramic substrates and secrete due to aging effects particles that are carried in the exhaust gas flow. For example, the vibrations and vibrations occurring during operation of an internal combustion engine produce a certain amount of abrasion on a ceramic catalyst element. This abrasion forms particles that can be carried along by the exhaust gas flow. In addition, metallic particles, eg. As beads, occur, which is z. B. by vibration of the welding assembly exhaust line can solve. Such particles can damage the internal combustion engine as well as a charge device optionally arranged in the fresh air line.

Aus der DE 10 2008 038 235 A1 ist ein Abgasrückführfilter bekannt, das in eine solche externe Abgasrückführleitung eingebaut werden kann. Ein derartiges Abgasrückführfilter weist ein Filtergehäuse auf, in dem ein Filterelement angeordnet ist, welches Partikel, die im rückgeführten Abgas mitgeführt sind, herausfiltert. Hierdurch lässt sich effektiv eine Beschädigung der Brennkraftmaschine aufgrund derartiger Partikel vermeiden. Das bekannte Abgasrückführfilter ist dabei für einen Einbau stromauf des Abgasrückführkühlers in der Abgasrückführleitung vorgesehen, um auch den Abgasrückführkühler vor einer Beaufschlagung mit Partikeln zu schützen.From the DE 10 2008 038 235 A1 an exhaust gas recirculation filter is known, which can be installed in such an external exhaust gas recirculation line. Such an exhaust gas recirculation filter has a filter housing in which a filter element is arranged, which filters out particles which are entrained in the recirculated exhaust gas. This effectively prevents damage to the internal combustion engine due to such particles. The known exhaust gas recirculation filter is provided for installation upstream of the exhaust gas recirculation cooler in the exhaust gas recirculation line in order to protect the exhaust gas recirculation cooler from exposure to particles.

Es hat sich gezeigt, dass ein derartiges Abgasrückführfilter einen vergleichsweise hohen Strömungswiderstand aufweist, was die Rückführung von Abgasen erschwert. Insbesondere wird dadurch eine so genannte Niederdruck-Abgasrückführung erschwert, bei welcher die Abgasrückführleitung abgasseitig stromab einer Turbine eines Abgasturboladers an die Abgasleitung angeschlossen ist und frischluftseitig stromauf eines Verdichters des Abgasturboladers an die Frischluftleitung angeschlossen ist.It has been found that such an exhaust gas recirculation filter has a comparatively high flow resistance, which makes exhaust gas recirculation more difficult. In particular, this makes a so-called low-pressure exhaust gas recirculation more difficult, in which the exhaust gas recirculation line is connected downstream of a turbine of an exhaust gas turbocharger to the exhaust gas line and fresh air side upstream of a compressor of the exhaust gas turbocharger is connected to the fresh air line.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Brennkraftmaschine bzw. für ein Abgasrückführfilter der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine effiziente Abgasrückführung auszeichnet. Ferner soll insbesondere eine Niederdruck Abgasrückführung realisiert werden. Außerdem soll optional der Schutz vor im Abgas mitgeführten Partikeln verbessert werden.The present invention is concerned with the problem of providing for an internal combustion engine or for an exhaust gas recirculation filter of the type mentioned in an improved embodiment, which is characterized in particular by an efficient exhaust gas recirculation. Furthermore, in particular a low-pressure exhaust gas recirculation should be realized. In addition, optionally the protection against particles entrained in the exhaust gas should be improved.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved according to the invention by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung beruht zunächst auf dem allgemeinen Gedanken, das Filterelement bzw. das Abgasrückführfilter in der Rückführleitung stromab des Abgasrückführkühlers anzuordnen. Diese Maßnahme beruht auf der Erkenntnis, dass der Durchströmungswiderstand des Filterelements eine signifikante Abhängigkeit von der Temperatur des zu filternden Abgases besitzt. Die Temperaturabhängigkeit des Durchströmungswiderstands ist dabei so stark, dass durch die Anordnung des Filterelements bzw. des Abgasrückführfilters stromab des Abgasrückführkühlers der Durchströmungswiderstand bspw. um den Faktor 10 reduziert werden kann im Vergleich zu einer Anordnung desselben Filterelements bzw. desselben Abgasrückführfilters stromauf des Abgasrückführkühlers. Darüber hinaus ergeben sich durch die vorgeschlagene Anordnung weitere Vorteile. Durch die vorgeschlagene Positionierung des Filterelements bzw. des Abgasrückführfilters auf der Kaltseite des Abgasrückführkühlers lassen sich preiswertere Materialien für die Herstellung des Abgasrückführfilters bzw. des Filterelements verwenden. Beispielsweise kann ein Filtergehäuse des Abgasrückführfilters, in dem das Filterelement angeordnet ist, nunmehr aus Kunststoff hergestellt werden, während es bei einer herkömmlichen Anordnung an der Heißseite des Abgasrückführkühlers zwingend aus Metall oder Keramik hergestellt werden muss.The invention is based initially on the general idea to arrange the filter element or the exhaust gas recirculation filter in the return line downstream of the exhaust gas recirculation cooler. This measure is based on the knowledge that the flow resistance of the filter element has a significant dependence on the temperature of the exhaust gas to be filtered. The temperature dependence of the flow resistance is so strong that can be reduced by the factor 10 by the arrangement of the filter element or the exhaust gas recirculation downstream of the exhaust gas recirculation of the flow resistance. In comparison to an arrangement of the same filter element or the same exhaust gas recirculation upstream of the exhaust gas recirculation cooler. In addition, the proposed arrangement further advantages. The proposed positioning of the filter element or the exhaust gas recirculation filter on the cold side of the exhaust gas recirculation cooler can be used cheaper materials for the production of the exhaust gas recirculation filter or the filter element. For example, a filter housing of the exhaust gas recirculation filter, in which the filter element is arranged, are now made of plastic, while in a conventional arrangement on the hot side of the exhaust gas recirculation cooler must necessarily be made of metal or ceramic.

Entsprechend einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann stromab des Abgasrückführfilters bzw. des Filterelements ein Tropfenabscheider vorgesehen sein. Mit Hilfe eines derartigen Tropfenabscheiders können Flüssigkeitstropfen, insbesondere Wassertropfen, die in der Abgasströmung mitgeführt werden, aus der Abgasströmung ausgeschieden werden. Derartige Flüssigkeitstropfen können im und stromab des Abgasrückführkühlers vor allem durch Kondensation entstehen. Insbesondere entstehen die Tropfen überwiegend an den kalten Wänden des Kühlers. Beispielsweise kann sich am Filterelement ein Niederschlag kondensierender Flüssigkeit bilden, der bei fortschreitender Kondensation zu einer Abgabe von Tröpfchen an die Abgasströmung führt. Derartige Tröpfchen können für einen Verdichter eines Abgasturboladers eine vergleichsweise hohe mechanische Belastung darstellen, die zu Abrasion und Korrosion eines Verdichterrads bzw. eines Verdichtergehäuses führen kann. Durch die Anordnung des Tropfenabscheiders abströmseitig des Filterelements lässt sich eine derartige Gefahr einer Beschädigung des Verdichters reduzieren. According to a particularly advantageous embodiment, a mist eliminator may be provided downstream of the exhaust gas recirculation filter or the filter element. With the aid of such a droplet separator, liquid droplets, in particular water droplets, which are entrained in the exhaust gas flow, can be eliminated from the exhaust gas flow. Such drops of liquid can arise in and downstream of the exhaust gas recirculation cooler, especially by condensation. In particular, the drops are predominantly formed on the cold walls of the radiator. For example, a precipitate of condensing liquid can form on the filter element, which leads to the emission of droplets to the exhaust gas flow as the condensation progresses. Such droplets can represent a comparatively high mechanical load for a compressor of an exhaust gas turbocharger, which can lead to abrasion and corrosion of a compressor wheel or a compressor housing. The arrangement of the mist eliminator downstream of the filter element can reduce such a risk of damaging the compressor.

Entsprechend einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann der Tropfenabscheider in ein Filtergehäuse, in dem auch das Filterelement angeordnet ist, integriert werden. Hierdurch wird eine kompakte Bauform für ein Abgasrückführfilter geschaffen, das in seinem Filtergehäuse stromab des Filterelements den Tropfenabscheider enthält. Auf diese Weise lässt sich das Abgasrückführfilter mit integriertem Tropfenabscheider besonders einfach stromab des Abgasrückführfilters in der Abgasrückführleitung anordnen.According to a particularly advantageous embodiment of the droplet can be integrated into a filter housing in which the filter element is arranged. As a result, a compact design for an exhaust gas recirculation filter is provided which contains the droplet separator in its filter housing downstream of the filter element. In this way, the exhaust gas recirculation filter with integrated droplet separator can be arranged particularly simply downstream of the exhaust gas recirculation filter in the exhaust gas recirculation line.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann im Filtergehäuse außerdem ein Sumpf zum Sammeln abgeschiedener Flüssigkeit ausgebildet sein. Auf diese Weise kann die abgeschiedene Flüssigkeit für Betriebsphasen der Brennkraftmaschine, in denen Kondensat im rückgeführten Abgas anfällt, gesammelt bzw. bevorratet werden, um später bei Betriebsphasen, bei denen keine Kondensatbildung, sondern vielmehr eine Verdunstung bzw. eine Verdampfung der Flüssigkeit erfolgt, die gesammelte bzw. gespeicherte Flüssigkeit wieder verdunsten bzw. verdampfen und so aus dem Sumpf abführen zu können. Somit bildet der Sumpf innerhalb des Filtergehäuses einen Zwischenspeicher für Kondensat.In another advantageous embodiment, a sump for collecting separated liquid may also be formed in the filter housing. In this way, the separated liquid for operating phases of the internal combustion engine in which condensate is obtained in the recirculated exhaust gas, be collected or stored to later in operating phases in which no condensation, but rather an evaporation or evaporation of the liquid takes place, the collected or stored liquid again evaporate or vaporize and so to be able to discharge from the sump. Thus, the sump forms a buffer for condensate within the filter housing.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann außerdem eine Heizung zum Beheizen des Sumpfes bzw. der im Sumpf gesammelten. Flüssigkeit vorgesehen sein. In diesem Fall kann die abgeschiedene Flüssigkeit auch aktiv verdampft werden, bspw. um eine Überfüllung bzw. ein Überlaufen des Sumpfes zu vermeiden. Durch diese Maßnahme kann der Sumpf hinsichtlich seines Sammelvolumens vergleichsweise klein konzipiert werden. Ferner ist das Abgasrückführfilter für die Verdunstung bzw. Verdampfung der im Sumpf gesammelten Flüssigkeit nicht auf eine Betriebsphase der Brennkraftmaschine angewiesen, die auch stromab des Abgasrückführkühlers ausreichend Wärme zum Verdampfen des im Sumpf bevorrateten Kondensats im Abgas bereitstellt.According to another advantageous embodiment, moreover, a heater for heating the sump or collected in the sump. Be provided liquid. In this case, the separated liquid can also be actively evaporated, for example. To avoid overfilling or overflow of the sump. By virtue of this measure, the sump can be designed comparatively small with regard to its collecting volume. Furthermore, the exhaust gas recirculation filter for the evaporation or evaporation of the liquid collected in the sump is not dependent on an operating phase of the internal combustion engine, which also provides sufficient heat for evaporating the stored in the sump condensate in the exhaust downstream of the exhaust gas recirculation cooler.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann besagte Heizung zumindest ein PTC-Element aufweisen, wobei PTC für Positive Temperature Coefficient steht. Hierdurch kann die für die Beheizung des Sumpfes gewünschte Temperatur besonders einfach eingestellt werden, da ein derartiges PTC-Element hinsichtlich einer vorbestimmten Zieltemperatur bekanntlich selbstregelnd ist.In a particularly advantageous embodiment, said heater may comprise at least one PTC element, wherein PTC stands for Positive Temperature Coefficient. As a result, the desired temperature for heating the sump can be set particularly easily, since such a PTC element is known to be self-regulating with respect to a predetermined target temperature.

Zweckmäßig kann die Heizung einen in Einbaulage des Abgasrückführfilters in der Schwerkraftrichtung unten liegenden Boden des Sumpfes beheizen. Somit ergibt sich eine besonders effektive Wärmekopplung zwischen Heizung und Kondensat.Suitably, the heater can heat a lying in the installed position of the exhaust gas recirculation filter in the direction of gravity bottom bottom of the sump. This results in a particularly effective heat coupling between heating and condensate.

Die Heizung kann ferner als separate Komponente ausgestaltet sein, die in eine am Filtergehäuse ausgebildete Heizungsaufnahme eingebaut ist. Insbesondere lässt sich somit die Heizung als separate Einheit fertigen und als solche Einheit in das Filtergehäuse einbauen.The heater may also be configured as a separate component, which is installed in a filter housing formed on the heating receptacle. In particular, the heater can thus be manufactured as a separate unit and installed as such unit in the filter housing.

Um die Verdunstung bzw. den Abtransport des Kondensats aus dem Sumpf zu begünstigen, kann auch ein Docht vorgesehen sein, der einerseits. in den Sumpf hineinragt und andererseits einer Gasströmung ausgesetzt ist. Dabei kann der Docht so verlegt werden, dass er der Abgasströmung in der Abgasleitung oder in der Abgasrückführleitung ausgesetzt ist oder dass er der Frischluftströmung in der Frischluftleitung ausgesetzt ist.In order to favor the evaporation or the removal of the condensate from the sump, a wick can be provided, on the one hand. protrudes into the swamp and on the other hand is exposed to a gas flow. In this case, the wick can be laid so that it is exposed to the exhaust gas flow in the exhaust pipe or in the exhaust gas recirculation line or that it is exposed to the fresh air flow in the fresh air line.

Bei einer anderen Ausführungsform kann der Tropfenabscheider eine Drainageeinrichtung aufweisen, die abgeschiedene Flüssigkeit dem Sumpf zuführt. Auf diese Weise wird die Effizienz des Tropfenabscheiders verbessert. Ebenso wird die Wirkung des Sumpfes optimiert.In another embodiment, the mist eliminator may include a drainage device that supplies separated liquid to the sump. In this way, the efficiency of the mist eliminator is improved. Likewise, the effect of the swamp is optimized.

Zweckmäßig kann der Sumpf durch eine im Inneren des Filtergehäuses ausgebildete, insbesondere wannenförmige, Vertiefung gebildet sein, die in Einbaulage des Abgasrückführfilters in der Schwerkraftrichtung unterhalb des Tropfenabscheiders angeordnet und nach oben offen ist. Hierdurch besitzt der Sumpf eine besonders einfache geometrische Gestalt, wodurch er auch besonders einfach und kostengünstig innerhalb des Filtergehäuses realisierbar ist.Suitably, the sump may be formed by a formed in the interior of the filter housing, in particular trough-shaped depression, which is arranged in the installed position of the exhaust gas recirculation filter in the direction of gravity below the Tropfenabscheiders and open at the top. As a result, the sump has a particularly simple geometric shape, whereby it is also particularly simple and inexpensive to implement within the filter housing.

Das Filtergehäuse kann stromab des Tropfenabscheiders einen entgegen der Abgasströmungsrichtung abstehenden Führungskragen aufweisen, der sich entlang einer Innenseite des Filtergehäuses in der Abgasströmungsrichtung bewegende Flüssigkeit sammelt und in Richtung Sumpf abführt. Da die Kondensation nicht ausschließlich am Filterelement stattfindet, sondern auch an der Innenseite des Filtergehäuses erfolgen kann, kann mit Hilfe des Führungskragens ein Austritt dieses Kondensats aus dem Filtergehäuse behindert werden.The filter housing can downstream of the droplet an against the Exhaust gas flow direction projecting guide collar, which collects along an inner side of the filter housing in the exhaust gas flow direction moving liquid and discharges towards the sump. Since the condensation does not take place exclusively on the filter element, but can also take place on the inside of the filter housing, an exit of this condensate from the filter housing can be hindered by means of the guide collar.

Der Sumpf kann sich auch über einen wesentlichen Abschnitt des Filterelements erstrecken, also deutlich entgegen der Abgasströmungsrichtung weg vom Tropfenabscheider. Hierdurch kann das Sammelvolumen des Sumpfes entsprechend vergrößert werden.The sump can also extend over a substantial portion of the filter element, that is, clearly opposite to the exhaust gas flow direction away from the mist eliminator. As a result, the collecting volume of the sump can be increased accordingly.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann der Tropfenabscheider als Lamellenabscheider ausgestaltet sein, der mehrere parallel zueinander und senkrecht zur Abgasströmungsrichtung angeordnete Lamellen besitzt. Derartige Lamellen können insbesondere in der Abgasströmungsrichtung ein Wellenprofil aufweisen. Optional kann jede Lamelle zumindest eine parallel zur Schwerkraftrichtung verlaufende Auffangrinne aufweisen, die die abgeschiedene Flüssigkeit zu einer Drainageeinrichtung des Tropfenabscheiders führt.In a particularly advantageous embodiment, the mist eliminator can be designed as a lamella separator having a plurality of parallel to each other and perpendicular to the exhaust gas flow direction arranged lamellae. Such fins may have a wave profile, in particular in the exhaust gas flow direction. Optionally, each lamella can have at least one collecting channel running parallel to the direction of gravity, which leads the separated liquid to a drainage device of the droplet separator.

Bevorzugt ist das Filtergehäuse aus Kunststoff hergestellt. Hierdurch wird das Abgasrückführfilter besonders preiswert.Preferably, the filter housing is made of plastic. As a result, the exhaust gas recirculation filter is particularly inexpensive.

Das Filterelement weist bevorzugt ein Filtermaterial aus einer Gitterstruktur auf. Bevorzugt ist dabei eine gewebte Gitterstruktur. Eine Maschenweite der Gitterstruktur ist bevorzugt kleiner als 100 μm, so dass feste Partikel größer als 100 μm sicher aus der Abgasströmung herausgefiltert werden können.The filter element preferably has a filter material of a lattice structure. Preference is given to a woven grid structure. A mesh size of the lattice structure is preferably less than 100 μm, so that solid particles greater than 100 μm can be reliably filtered out of the exhaust gas flow.

Die mit einem derartigen Abgasrückführfilter ausgestattete Brennkraftmaschine kann bevorzugt als aufgeladene Brennkraftmaschine ausgestaltet sein, die in der Frischluftleitung eine Ladeeinrichtung besitzt. Die Abgasrückführleitung ist dann stromauf der Ladeeinrichtung an die Frischluftleitung angeschlossen.The engine equipped with such an exhaust gas recirculation filter can preferably be designed as a supercharged internal combustion engine having a charging device in the fresh air line. The exhaust gas recirculation line is then connected upstream of the charging device to the fresh air line.

Insbesondere kann bei einer bevorzugten Ausführungsform die Ladeeinrichtung durch einen Verdichter eines Abgasturboladers gebildet sein, dessen Turbine in der Abgasleitung angeordnet ist, wobei dann die Abgasrückführleitung stromab der Turbine an die Abgasleitung angeschlossen ist. Hierdurch wird letztlich eine Niederdruck-Abgasrückführung realisiert.In particular, in a preferred embodiment, the charging device may be formed by a compressor of an exhaust gas turbocharger whose turbine is arranged in the exhaust pipe, in which case the exhaust gas recirculation line is connected downstream of the turbine to the exhaust pipe. As a result, a low-pressure exhaust gas recirculation is ultimately realized.

Wie bereits erläutert, kann in der Abgasleitung stromab des Filterelements ein Tropfenabscheider angeordnet sein, der bevorzugt im Filtergehäuse angeordnet ist, das auch das Filterelement enthält.As already explained, a droplet separator can be arranged in the exhaust pipe downstream of the filter element, which is preferably arranged in the filter housing, which also contains the filter element.

Besonders zweckmäßig ist eine Ausführungsform, bei welcher das Abgasrückführfilter in der Abgasrückführleitung so eingebaut ist, dass die Abgasströmungsrichtung im Filtergehäuse senkrecht zur Schwerkraftrichtung verläuft. Hierdurch ist es möglich, die Schwerkraft zum Abführen bzw. zum Antreiben des abgeschiedenen Kondensats zu nutzen, bspw. um das Kondensat dem Sumpf zuzuführen.Particularly useful is an embodiment in which the exhaust gas recirculation filter is installed in the exhaust gas recirculation line so that the exhaust gas flow direction in the filter housing is perpendicular to the direction of gravity. This makes it possible to use the gravity for discharging or for driving the deposited condensate, for example. To supply the condensate to the sump.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Es zeigen, jeweils schematisch,Show, in each case schematically,

1 eine stark vereinfachte, schaltplanartige Prinzipdarstellung einer Brennkraftmaschine, 1 a greatly simplified schematic diagram of an internal combustion engine,

2 einen isometrischen Längsschnitt eines Abgasrückführfilters. 2 an isometric longitudinal section of an exhaust gas recirculation filter.

Entsprechend 1 umfasst eine Brennkraftmaschine 1, die in einem Kraftfahrzeug angeordnet sein kann, einen Motorblock 2, der mehrere Brennräume 3 enthält. Im Beispiel sind ohne Beschränkung der Allgemeinheit vier Brennräume 3 gezeigt. Die Brennräume 3 befinden sich jeweils in einem Zylinder 4, in dem ein nicht gezeigter Kolben hubverstelbar angeordnet ist. Insoweit handelt es sich bei der Brennkraftmaschine 1 um einen Kolbenmotor, der als Dieselmotor oder als Benzinmotor ausgestaltet sein kann. Gezeigt ist ein Reihenmotor. Ebenso ist ein V-Motor oder ein W-Motor oder ein Boxermotor denkbar. Die Brennkraftmaschine 1 weist eine Frischluftanlage 5 auf, über die Frischluft zu den Brennräumen 3 gelangt. Die Frischluftanlage 5 weist im Beispiel eine Frischluftleitung 6 auf, in der ein Luftfilter 7 angeordnet ist und die zu einem Frischluftverteiler 8 führt, der die Frischluft über Einzelrohre 9 den einzelnen Brennräumen 3 zuführt. Grundsätzlich kann die Frischluftanlage 5 auch zweiflutig ausgestaltet sein, also zwei parallel verlaufende Frischluftleitungen 6 aufweisen. Ferner weist die Brennkraftmaschine 1 eine Abgasanlage 10 auf, über die Abgas von den Brennräumen 3 abgeführt wird. Die Abgasanlage 10 weist z. Bsp. eine Abgasleitung 11 auf, die von einem Abgassammler 12 abgeht, der seinerseits über Einzelrohre 13 an die Brennräume 3 angeschlossen ist. Ebenso ist es möglich, die Abgasanlage 10 zweiflutig auszugestalten, so dass sie dann zwei parallel zueinander verlaufende Abgasleitungen 11 besitzt. Die Abgasanlage 10 kann ein Partikelfilter 14 enthalten, das in der Abgasleitung 11 angeordnet ist. Darüber hinaus kann die Abgasanlage 10 weitere Abgasreinigungseinrichtungen, wie z. Bsp. einen SCR-Katalysator, der üblicherweise stromab des Partikelfilters 14 angeordnet ist, sowie einen nicht gezeigten Oxidationskatalysator aufweisen, der üblicherweise stromauf des Partikelfilters 14 angeordnet ist. Das Partikelfilter 14 ist zweckmäßig stromab einer Turbine 24 angeordnet, so dass der Turbine 24 möglichst viel Abgasenthalpie zur Verfügung steht. Darüber hinaus können Schalldämpfereinrichtungen vorhanden sein.Corresponding 1 includes an internal combustion engine 1 , which may be arranged in a motor vehicle, an engine block 2 that has several combustion chambers 3 contains. In the example, four combustion chambers are without limitation of generality 3 shown. The combustion chambers 3 are each located in a cylinder 4 in which a piston, not shown, is arranged to be lift-displaceable. In that regard, it is in the internal combustion engine 1 a piston engine that can be configured as a diesel engine or as a gasoline engine. Shown is a series engine. Likewise, a V-engine or a W-motor or a boxer engine is conceivable. The internal combustion engine 1 has a fresh air system 5 on, over the fresh air to the combustion chambers 3 arrives. The fresh air system 5 has in the example a fresh air line 6 on, in an air filter 7 is arranged and the to a fresh air manifold 8th Leads the fresh air through individual pipes 9 the individual combustion chambers 3 supplies. Basically, the fresh air system 5 Also be designed two columns, so two parallel fresh air lines 6 exhibit. Furthermore, the internal combustion engine 1 an exhaust system 10 on, over the exhaust from the combustion chambers 3 is dissipated. The exhaust system 10 has z. Ex. An exhaust pipe 11 on top of that by an exhaust collector 12 going, in turn, on individual tubes 13 to the combustion chambers 3 connected. It is also possible to use the exhaust system 10 two-way design, so that they then two mutually parallel exhaust pipes 11 has. The exhaust system 10 can be a particle filter 14 included in the exhaust pipe 11 is arranged. In addition, the exhaust system 10 more emission control devices, such. For example, an SCR catalyst, usually downstream of the particulate filter 14 is arranged, and have an oxidation catalyst, not shown, which is usually upstream of the particulate filter 14 is arranged. The particle filter 14 is expedient downstream of a turbine 24 arranged so that the turbine 24 as much exhaust enthalpy is available. In addition, muffler devices may be present.

Die Brennkraftmaschine 1 ist außerdem mit einer Abgasrückführanlage 15 ausgestattet, die im Folgenden auch als AGR-Anlage 15 bezeichnet wird. Sie dient zum Rückführen von Abgas von der Abgasanlage 10 zur Frischluftanlage 5. Hierzu weist die AGR-Anlage 15 eine Abgasrückführleitung 16 auf, die im Folgenden auch als AGR-Leitung 16 bezeichnet wird. Die AGR-Leitung 16 ist über eine Entnahmestelle 17 an die Abgasanlage 10 bzw. an deren Abgasleitung 11 angeschlossen und über eine Einleitstelle 18 an die Frischluftanlage 5 bzw. an deren Frischluftleitung 6 angeschlossen. Die Entnahmestelle 17 ist dabei stromab des Partikelfilters 14 positioniert. Die Einleitstelle 18 ist dabei stromab des Luftfilters 7 positioniert. Die AGR-Anlage 15 enthält in der AGR-Leitung 16 einen Abgasrückführkühler 19, der im Folgenden auch als AGR-Kühler 19 bezeichnet wird. Der AGR-Kühler 19 kann bspw. an einen Kühlkreis 20 angeschlossen sein, der seinerseits mit einem nicht gezeigten Kühlkreis der Brennkraftmaschine 1 zum Kühlen des Motorblocks 2 wärmeübertragend gekoppelt sein kann oder einen Bestandteil davon bilden kann. Ferner weist die AGR-Anlage 15 ein Abgasrückführventil 21 auf, das im Folgenden auch als AGR-Ventil 21 bezeichnet werden kann. Im Beispiel ist das AGR-Ventil 21 in der AGR-Leitung 16 stromauf des AGR-Kühlers 19 angeordnet. Ebenso ist es möglich, das AGR-Ventil 21 stromab des AGR-Kühlers 19 in der AGR-Leitung 16 anzuordnen. Auch kann das AGR-Ventil 21 eingangsseitig oder ausgangsseitig in den AGR-Kühler 19 integriert sein.The internal combustion engine 1 is also equipped with an exhaust gas recirculation system 15 equipped, which in the following also as EGR plant 15 referred to as. It serves to recirculate exhaust gas from the exhaust system 10 to the fresh air system 5 , This is indicated by the EGR system 15 an exhaust gas recirculation line 16 on, which in the following also as AGR-line 16 referred to as. The EGR line 16 is via a withdrawal point 17 to the exhaust system 10 or at the exhaust pipe 11 connected and via a discharge point 18 to the fresh air system 5 or at the fresh air line 6 connected. The sampling point 17 is downstream of the particulate filter 14 positioned. The discharge point 18 is thereby downstream of the air filter 7 positioned. The EGR system 15 Contains in the EGR line 16 an exhaust gas recirculation cooler 19 which also referred to below as an EGR cooler 19 referred to as. The EGR cooler 19 can, for example, to a cooling circuit 20 be connected, in turn, with a not shown cooling circuit of the internal combustion engine 1 for cooling the engine block 2 heat transfer coupled or may form part of it. Furthermore, the EGR system points 15 an exhaust gas recirculation valve 21 on, in the following also as EGR valve 21 can be designated. In the example is the EGR valve 21 in the AGR line 16 upstream of the EGR cooler 19 arranged. It is also possible to use the EGR valve 21 downstream of the EGR cooler 19 in the AGR line 16 to arrange. Also, the EGR valve 21 on the input side or on the output side in the EGR cooler 19 be integrated.

Die hier gezeigte Brennkraftmaschine 1 ist aufgeladen. Hierzu besitzt sie eine Ladeeinrichtung 22, die im gezeigten bevorzugten Beispiel durch einen Abgasturbolader gebildet ist, der im Folgenden ebenfalls mit 22 bezeichnet wird. Mit Hilfe der Ladeeinrichtung 22 bzw. des Abgasturboladers 22 kann das Druckniveau in der Frischluft, die über die Frischluftanlage 4 den Brennräumen 3 zugeführt wird, erhöht werden. Hierdurch kann der Massenstrom und somit die Leistungsdichte der Brennkraftmaschine 1 erhöht werden. Im gezeigten Beispiel ist die Ladeeinrichtung als Abgasturbolader 22 ausgestaltet, der einen in der Frischluftanlage 5 bzw. in deren Frischluftleitung 6 angeordneten Verdichter 23 und eine damit antriebsverbundene Turbine 24 aufweist, die in der Abgasanlage 10 bzw. in deren Abgasleitung 11 angeordnet ist. In der Frischluftanlage 5 bzw. in deren Frischluftleitung 6 kann stromab des Verdichters 23 optional ein Ladeluftkühler 25 angeordnet sein, der bevorzugt an einen Kühlkreis 26 angeschlossen ist. Auch dieser Kühlkreis 26 kann bspw. mit dem zuvor genannten Kühlkreis der Brennkraftmaschine 1 zum Kühlen des Motorblocks 2 wärmeübertragend gekoppelt sein oder einen Bestandteil davon bilden.The internal combustion engine shown here 1 is charged. For this she has a charging device 22 , which is formed in the preferred example shown by an exhaust gas turbocharger, which in the following also with 22 referred to as. With the help of the charging device 22 or of the exhaust gas turbocharger 22 can be the pressure level in the fresh air, via the fresh air system 4 the combustion chambers 3 is fed, are increased. As a result, the mass flow and thus the power density of the internal combustion engine 1 increase. In the example shown, the charging device is as an exhaust gas turbocharger 22 designed, the one in the fresh air system 5 or in their fresh air line 6 arranged compressor 23 and a turbine connected thereto 24 that is in the exhaust system 10 or in their exhaust pipe 11 is arranged. In the fresh air system 5 or in their fresh air line 6 can be downstream of the compressor 23 optionally a charge air cooler 25 be arranged, preferably to a cooling circuit 26 connected. Also this cooling circuit 26 can, for example, with the aforementioned cooling circuit of the internal combustion engine 1 for cooling the engine block 2 be heat transfer coupled or form part of it.

Im Beispiel ist außerdem rein exemplarisch eine Drosselklappe 27 dargestellt, die in der Frischluftanlage 5z. Bsp. in der Frischluftleitung 6 angeordnet ist, und zwar stromab des Ladeluftkühlers 25 und stromauf des Frischluftverteilers 8. Ebenso kann die Drossel 27 eingangsseitig in den Frischluftverteiler 8 integriert sein. Desweiteren ist grundsätzlich auch eine drosselfreie Ausgestaltung der Frischluftanlage 5 denkbar.In the example is also purely exemplary of a throttle 27 shown in the fresh air system 5z , Ex. In the fresh air line 6 is arranged, downstream of the intercooler 25 and upstream of the fresh air manifold 8th , Likewise, the throttle can 27 on the input side into the fresh air distributor 8th be integrated. Furthermore, in principle, a throttle-free design of the fresh air system 5 conceivable.

Die Abgasanlage 10 weist im Beispiel optional eine Abgasdrossel 28 auf, die in der Abgasleitung 11 stromab der Entnahmestelle 17 angeordnet ist. Mit Hilfe einer derartigen Abgasdrossel 28 kann bei Bedarf der Druck im Abgas stromauf der Abgasdrossel 28 erhöht werden, um die Druckdifferenz zwischen Entnahmestelle 17 und Einleitstelle 18 zu vergrößern. Diese Druckdifferenz treibt das rückgeführte Abgas an. Je nach Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 kann es erforderlich sein, mit Hilfe der Abgasdrossel 28 einen gewissen. Staudruck zu erzeugen, um eine gewünschte Abgasrückführrate oder kurz AGR-Rate einstellen zu können.The exhaust system 10 in the example optionally has an exhaust throttle 28 on that in the exhaust pipe 11 downstream of the sampling point 17 is arranged. With the help of such an exhaust throttle 28 If necessary, the pressure in the exhaust gas upstream of the exhaust throttle 28 be increased to the pressure difference between sampling point 17 and discharge point 18 to enlarge. This pressure difference drives the recirculated exhaust gas. Depending on the operating condition of the internal combustion engine 1 It may be necessary with the help of the exhaust throttle 28 a certain. To generate back pressure in order to set a desired exhaust gas recirculation rate or short EGR rate.

Die Brennkraftmaschine 1 ist außerdem mit einem Filterelement 29 ausgestattet, das zum Herausfiltern von im rückgeführten Abgas mitgeführten Partikeln dient. Dieses Filterelement 29 ist dabei in der AGR-Leitung 16 stromab des AGR-Kühlers 19 angeordnet. Somit ist das Filterelement 29 nur gekühltem rückgeführten Abgas ausgesetzt, wodurch sich das Filterelement 29 vergleichsweise preiswert realisieren lässt. Besonders vorteilhaft ist bei dieser Anordnung jedoch der Umstand, dass das Filterelement 29 für eine relativ kalte Abgasströmung einen vergleichsweise niedrigen Durchströmungswiderstand besitzt, während es für eine relativ heiße Abgasströmung einen vergleichsweise hohen Durchströmungswiderstand aufweist. Bei der hier gezeigten, bevorzugten Ausführungsform ist in der AGR-Leitung 16 stromab des Filterelements 29 außerdem ein Tropfenabscheider 30 angeordnet, mit dessen Hilfe Tropfen bzw. Tröpfchen aus der Abgasströmung abgeschieden werden können. Tröpfchen können in der Abgasströmung vor allem stromab des AGR-Kühlers 19 durch Kondensation entstehen, wobei das Filterelement 29 in besonderer Weise dafür geeignet ist, Kondensat zu bilden und zu Tröpfchen zusammenzuführen.The internal combustion engine 1 is also equipped with a filter element 29 equipped for filtering out particles entrained in the recirculated exhaust gas. This filter element 29 is in the EGR line 16 downstream of the EGR cooler 19 arranged. Thus, the filter element 29 exposed only to cooled recirculated exhaust gas, causing the filter element 29 can be realized comparatively inexpensive. Particularly advantageous in this arrangement, however, is the fact that the filter element 29 for a relatively cold exhaust gas flow has a comparatively low flow resistance, while it has a comparatively high flow resistance for a relatively hot exhaust gas flow. In the preferred embodiment shown here, in the EGR conduit 16 downstream of the filter element 29 also a mist eliminator 30 arranged, with whose Help droplets or droplets can be separated from the exhaust gas flow. Droplets can flow in the exhaust flow, especially downstream of the EGR cooler 19 caused by condensation, wherein the filter element 29 is particularly suitable for forming condensate and bring it together to form droplets.

1 zeigt ferner eine bevorzugte Ausführungsform, bei welcher das Filterelement 29 und der Tropfenabscheider 30 in einem gemeinsamen Gehäuse 31, nämlich in einem Filtergehäuse 31 eines Abgasrückführfilters 32 angeordnet sind. Dieses Abgasrückführfilter 32 wird nachfolgend mit Bezug auf 2 näher erläutert und kann im Folgenden auch als AGR-Filter 32 bezeichnet werden. 1 further shows a preferred embodiment in which the filter element 29 and the mist eliminator 30 in a common housing 31 in a filter housing 31 an exhaust gas recirculation filter 32 are arranged. This exhaust gas recirculation filter 32 will be referred to below with reference to 2 explained in more detail below and can also be used as an AGR filter 32 be designated.

Im Hinblick auf 1 ist noch erwähnenswert, dass das AGR-Filter 32 in der AGR-Leitung 16 so eingebaut ist, dass in diesem Einbauzustand eine Abgasströmung bzw. deren Abgasströmungsrichtung, die in 2 durch einen Pfeil 33 angedeutet ist, im Filtergehäuse 31 senkrecht zur Schwerkraftrichtung verläuft, die in 2 durch einen Pfeil 34 angedeutet ist.With regard 1 is still worth noting that the AGR filter 32 in the AGR line 16 is installed so that in this installation state, an exhaust gas flow or the exhaust gas flow direction, the in 2 through an arrow 33 is indicated in the filter housing 31 perpendicular to the direction of gravity, the in 2 through an arrow 34 is indicated.

Entsprechend 2 besitzt das AGR-Filter 32 dementsprechend das Filtergehäuse 31, in dem das Filterelement 29 und stromab davon der Tropfenabscheider 30 angeordnet sind. Um das AGR-Filter 32 besonders einfach in die AGR-Leitung 16 einbauen zu können, besitzt das Filtergehäuse 31 einen Einlassflansch 35 sowie einen Auslassflansch 36, mit denen das Filtergehäuse 31 mit entsprechenden Gegenflanschen der AGR-Leitung 16 verschraubt werden kann. Hierzu können am jeweiligen Flansch 35, 36 entsprechende Schraubbuchsen 37 vorgesehen sein, von denen in 2 jedoch nur eine erkennbar ist. Ferner sind die Flansche 35, 36 mit Dichtungen 38 ausgestattet.Corresponding 2 owns the EGR filter 32 accordingly, the filter housing 31 in which the filter element 29 and downstream of it, the mist eliminator 30 are arranged. To the AGR filter 32 especially easy in the EGR line 16 to install, has the filter housing 31 an inlet flange 35 and an outlet flange 36 with which the filter housing 31 with corresponding counter flanges of the EGR line 16 can be screwed. This can be done on the respective flange 35 . 36 corresponding threaded bushings 37 be provided, of which in 2 however, only one is recognizable. Further, the flanges 35 . 36 with seals 38 fitted.

Im Filtergehäuse 31 ist außerdem ein Sumpf 39 ausgebildet. Der Sumpf 39 befindet sich im Einbauzustand bezüglich der Schwerkraftrichtung 34 unterhalb des Tropfenabscheiders 30 und erstreckt sich im Beispiel auch unterhalb des Filterelements 29. Der Sumpf 39 dient zum Sammeln von Flüssigkeit, die mit Hilfe des Tropfenabscheiders 30 aus dem Abgas abgeschieden worden ist.In the filter housing 31 is also a swamp 39 educated. The swamp 39 is in the installed state with respect to the direction of gravity 34 below the droplet separator 30 and extends in the example below the filter element 29 , The swamp 39 is used to collect liquid by means of the mist eliminator 30 has been separated from the exhaust gas.

Desweiteren ist das hier gezeigte AGR-Filter 32 mit einer Heizung 40 ausgestattet, mit deren Hilfe der Sumpf 39 oder zumindest die im Sumpf 39 gesammelte Flüssigkeit beheizt werden kann. Mit Hilfe der Heizung 40 lässt sich die im Sumpf 39 gesammelte Flüssigkeit bei Bedarf soweit erwärmen, dass sie erneut verdampft und mit der Abgasströmung 33 mitgeführt bzw. aus dem Filtergehäuse 31 abgeführt werden kann.Furthermore, the AGR filter shown here 32 with a heater 40 equipped with the help of which the swamp 39 or at least those in the swamp 39 collected liquid can be heated. With the help of heating 40 can be in the swamp 39 If necessary, heat collected liquid to the point where it evaporates again and with the exhaust gas flow 33 entrained or out of the filter housing 31 can be dissipated.

Zweckmäßig weist die Heizung 40 zumindest ein PTC-Element 41 auf. Bekanntlich nimmt bei einem derartigen PTC-Element 41 der elektrische Widerstand proportional zur Temperatur zu, wobei es insbesondere möglich ist, ein derartiges PTC-Element 41 so auszulegen, dass eine bestimmte Zieltemperatur weitgehend exakt einstellbar ist, ohne dass dazu eine aufwendige Regelung des dem PTC-Element 41 zugeführten Stroms erforderlich ist. Je näher sich das PTC-Element 41 der einzustellenden Zieltemperatur nähert, desto größer wird sein elektrischer Widerstand und desto geringer ist sein Stromverbrauch und somit auch seine Heizleistung.Appropriately, the heater 40 at least one PTC element 41 on. As is known, in such a PTC element 41 the electrical resistance proportional to the temperature, wherein it is possible in particular, such a PTC element 41 be interpreted that a certain target temperature is largely exactly adjustable without requiring a complex control of the PTC element 41 supplied stream is required. The closer the PTC element is 41 the set target temperature approaches, the greater its electrical resistance and the lower is its power consumption and thus its heating power.

Im gezeigten Beispiel ist die Heizung 40 am Filtergehäuse 31 so angeordnet, dass damit ein Boden 42 des Sumpfes 39 beheizbar ist, der in der gezeigten Einbaulage des AGR-Filters 32 unten liegt.In the example shown is the heater 40 on the filter housing 31 arranged so that therewith a floor 42 of the swamp 39 can be heated, in the installation position of the EGR filter shown 32 is below.

2 zeigt ferner eine bevorzugte Ausführungsform, bei welcher die Heizung 40 bezüglich des übrigen AGR-Filters 32 eine separate Komponente bzw. Baugruppe bildet, die an das Filtergehäuse 31 angebaut ist. Insbesondere besitzt das Filtergehäuse 31 eine Heizungsaufnahme 43, in welche die Heizung 40 eingebaut ist. 2 further shows a preferred embodiment in which the heater 40 with respect to the rest of the EGR filter 32 a separate component or assembly that forms on the filter housing 31 is grown. In particular, has the filter housing 31 a heating intake 43 into which the heating 40 is installed.

Der Tropfenabscheider 30 ist im Beispiel mit einer Drainageeinrichtung 44 ausgestattet. Im Beispiel ist die Drainageeinrichtung 44 durch eine bezüglich der Schwerkraftrichtung 34 am unteren Ende des Tropfenabscheiders 30 angeordnete gekrümmte, insbesondere zylindersegmentförmige, Wand gebildet, die mehrere Durchtrittsöffnungen 45 enthält, die bezüglich der Schwerkraftrichtung 34 nach unten und somit zum Sumpf 39 hin offen sind. Somit kann Flüssigkeit, die im Inneren der Drainageeinrichtung 44 bzw. im Inneren des Tropfenabscheiders 30 anfällt, unten an der Drainageeinrichtung 44 gesammelt und durch die Öffnungen 45 dem Sumpf 39 zugeführt werden. Im Beispiel ist der Sumpf 39 durch eine wannenförmige Vertiefung 46 gebildet, die im Inneren des Filtergehäuses 31 ausgebildet ist und die bezüglich der Schwerkraftrichtung 34 nach oben offen ist und unterhalb des Tropfenabscheiders 30 angeordnet ist. Im Beispiel ist die Vertiefung 46 bzw. der Sumpf 39 entgegen der Abgasströmungsrichtung 33 über den Tropfenabscheider 30 vorstehend dimensioniert, so dass sich der Sumpf 39 bzw. die Vertiefung 46 auch über einen wesentlichen Abschnitt des Filterelements 29 erstreckt.The mist eliminator 30 is in the example with a drainage device 44 fitted. In the example, the drainage device 44 by a gravity direction 34 at the bottom of the droplet separator 30 arranged curved, in particular cylinder-segment-shaped wall formed, the plurality of passage openings 45 Contains the ones relating to the direction of gravity 34 down and thus to the swamp 39 are open. Thus, liquid that is inside the drainage device 44 or inside the droplet separator 30 accumulates, at the bottom of the drainage device 44 collected and through the openings 45 the swamp 39 be supplied. In the example is the swamp 39 through a trough-shaped depression 46 formed in the interior of the filter housing 31 is formed and with respect to the direction of gravity 34 is open at the top and below the droplet 30 is arranged. In the example the depression is 46 or the swamp 39 against the exhaust gas flow direction 33 over the droplet separator 30 dimensioned above, so that the sump 39 or the depression 46 also over a substantial portion of the filter element 29 extends.

Das Filterelement 29 kann an seinem, dem Tropfenabscheider 30 zugewandten axialen Ende einen Boden 49 aufweisen, der beispielsweise für die Abgasströmung 33 undurchlässig ausgestaltet sein kann, so dass die Abgasströmung 33 ausschließlich durch eine zylindrische Wand 47 des Filterelements 29 radial hindurchströmen muss, um das Filterelement 29 zu durchströmen. Hierdurch ergibt sich eine direkte Strömungsbeaufschlagung einer Innenseite 48 des Filtergehäuses 31, wodurch auch an dieser Innenseite 48 eine Tropfenbildung beobachtet werden kann. Ebenso kann das Filterelement 29 an seinem dem Tropfenabscheider 30 zugewandten Boden 49 für die Abgasströmung 33 durchlässig sein.The filter element 29 May at his, the mist eliminator 30 facing axial end of a floor 49 for example, for the exhaust gas flow 33 can be configured impermeable, so that the exhaust gas flow 33 exclusively by a cylindrical wall 47 of the filter element 29 must flow radially to the filter element 29 to flow through. This results a direct Strömungsbeaufschlagung an inside 48 of the filter housing 31 , which also on this inside 48 a drop formation can be observed. Likewise, the filter element 29 at his the demister 30 facing ground 49 for the exhaust gas flow 33 be permeable.

Jedenfalls befindet sich innerhalb des Filtergehäuses 31 stromab des Tropfenabscheiders 30 ein Führungskragen 50, der entgegen der Abgasströmungsrichtung 33 vom Filtergehäuse 31 absteht. Der Führungskragen 50 ist bevorzugt in der Umfangsrichtung geschlossen umlaufend ausgestaltet. Er ist am austrittsseitigen Ende des Filtergehäuses 31 so positioniert, dass sich Flüssigkeit, die sich entlang der Innenseite 48 des Filtergehäuses 31 in der Abgasströmungsrichtung 33 bewegt, am Führungskragen 50 sammelt und in Richtung Sumpf 39 abgeführt wird. Der Führungskragen 50 bildet zwischen sich und der Innenseite 48 des Filtergehäuses 31 eine Ringnut, in der sich die Flüssigkeit sammeln kann und aufgrund der Schwerkraft zum Sumpf 39 hin abfließt.Anyway, located inside the filter housing 31 downstream of the demister 30 a leadership collar 50 that is opposite to the exhaust gas flow direction 33 from the filter housing 31 projects. The guide collar 50 is preferably configured in the circumferential direction closed circumferentially. He is at the outlet end of the filter housing 31 positioned so that liquid that runs along the inside 48 of the filter housing 31 in the exhaust gas flow direction 33 moved, on the guide collar 50 collects and heads towards the swamp 39 is dissipated. The guide collar 50 forms between itself and the inside 48 of the filter housing 31 an annular groove in which the liquid can collect and due to gravity to the sump 39 flows out.

Im gezeigten Beispiel ist der Tropfenabscheider 30 als Lamellenabscheider ausgestaltet, der mehrere parallel zueinander und senkrecht zur Abgasströmungsrichtung 33 angeordnete Lamellen 51 aufweist. Die Lamellen 51 besitzen jeweils in der Abgasströmungsrichtung 33 ein Wellenprofil 52, was die Aufnahme und Abscheidung von Flüssigkeitstropfen begünstigt. Ferner weist jede Lamelle 51 zumindest eine Auffangrinne 53 auf, die sich in der Schwerkraftrichtung 34 erstreckt und die die abgeschiedene Flüssigkeit zur Drainageeinrichtung 44 führt. Die jeweilige Auffangrinne 53 wird hierbei jeweils durch einen L-förmigen Profilkörper gebildet, der von der jeweiligen Lamelle 51 absteht.In the example shown, the mist eliminator 30 designed as a lamella separator, the plurality of parallel to each other and perpendicular to the exhaust gas flow direction 33 arranged slats 51 having. The slats 51 each in the exhaust gas flow direction 33 a wave profile 52 , which promotes the absorption and separation of liquid drops. Furthermore, each lamella faces 51 at least one gutter 53 up, moving in the direction of gravity 34 extends and the separated liquid to the drainage device 44 leads. The respective gutter 53 This is in each case formed by an L-shaped profile body, of the respective blade 51 projects.

Zweckmäßig ist das Filtergehäuse 31 aus Kunststoff hergestellt. Dies ist möglich, da es sich stromab des Abgasrückführkühlers 19 befindet und dadurch nur vergleichsweise kühlen Abgasen ausgesetzt ist.The filter housing is expedient 31 made of plastic. This is possible because it is downstream of the exhaust gas recirculation cooler 19 is thereby exposed only comparatively cool exhaust gases.

Das Filterelement 29 weist ein Filtermaterial auf, das bevorzugt aus einer Gitterstruktur besteht, deren Maschenweite kleiner als 100 μm sein kann. Dabei kann es sich um eine metallische Gitterstruktur oder um eine Gitterstruktur aus Kunststoff handeln.The filter element 29 has a filter material, which preferably consists of a lattice structure whose mesh size can be less than 100 microns. It may be a metallic lattice structure or a lattice structure made of plastic.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008038235 A1 [0003]

Claims

Exhaust gas recirculation filter for installation in an external exhaust gas recirculation line ( 16 ) an internal combustion engine ( 1 ), in particular a motor vehicle, - with a filter housing ( 31 ), - with one in the filter housing ( 31 ) arranged filter element ( 29 ), which filters out entrained particles in the recirculated exhaust gas, characterized by a in the filter housing ( 31 ) downstream of the filter element ( 29 ) arranged droplet separator ( 30 ).

Exhaust gas recirculation filter according to claim 1, characterized in that in the filter housing ( 31 ) a swamp ( 39 ) is formed for collecting deposited liquid.

Exhaust gas recirculation filter according to claim 2, characterized in that a heater ( 40 ) for heating the swamp ( 39 ) and / or in the swamp ( 39 ) is provided liquid.

Exhaust gas recirculation filter according to claim 3, characterized in that - the heating ( 40 ) at least one PTC element ( 41 ), and / or - that the heating ( 40 ) in an installed position of the exhaust gas recirculation filter ( 32 ) in the direction of gravity ( 34 ) bottom ( 42 ) of the swamp ( 39 ), and / or - that the heating ( 40 ) is a separate component that fits into one of the filter housings ( 31 ) trained heating intake ( 43 ) is installed.

Exhaust gas recirculation filter according to one of claims 2 to 4, characterized in that the mist eliminator ( 30 ) a drainage device ( 44 ), the separated liquid the swamp ( 39 ) feeds.

Exhaust gas recirculation filter according to one of claims 2 to 5, characterized in that the sump ( 39 ) by an inside of the filter housing ( 31 ) formed recess ( 46 ) is formed in the installed position of the exhaust gas recirculation filter ( 32 ) in the direction of gravity ( 34 ) below the droplet separator ( 30 ) is arranged and open at the top.

Exhaust gas recirculation filter according to one of claims 2 to 6, characterized in that the filter housing ( 31 ) downstream of the demister ( 30 ) one against the exhaust gas flow direction ( 33 ) projecting guide collar ( 50 ), the liquid which extends along an inner side ( 48 ) of the filter housing ( 31 ) in the exhaust gas flow direction ( 33 ), collects and moves towards the swamp ( 39 ) dissipates.

Exhaust gas recirculation filter according to one of claims 2 to 7, characterized in that the sump ( 39 ) also over a substantial portion of the filter element ( 29 ).

Exhaust gas recirculation filter according to one of claims 1 to 8, characterized in that the mist eliminator ( 30 ) is designed as a lamella separator and a plurality of mutually parallel and perpendicular to the exhaust gas flow direction ( 33 ) arranged lamellae ( 51 ), which in particular in the exhaust gas flow direction ( 33 ) a wave profile ( 52 ), it being possible in particular for each lamella ( 51 ) at least one parallel to the direction of gravity ( 34 ) running gutter ( 53 ), which directs the separated liquid to a drainage device ( 44 ) of the droplet separator ( 30 ) leads.

Exhaust gas recirculation filter according to one of claims 1 to 9, characterized in that - the filter housing ( 31 ) is made of plastic, and / or - that the filter element ( 29 ) has a filter material of a lattice structure, which in particular has a mesh size smaller than 100 microns.

Internal combustion engine, in particular a motor vehicle, - with at least one fresh air line ( 6 ) for supplying fresh air to cylinders ( 4 ) of the internal combustion engine ( 1 ), - with at least one exhaust pipe ( 11 ) for removing exhaust gas from the cylinders ( 4 ), - with at least one exhaust gas recirculation line ( 16 ), which the exhaust pipe ( 11 ) with the fresh air line ( 6 ) fluidically connects, - with a in the exhaust gas recirculation line ( 16 ) arranged exhaust gas recirculation cooler ( 19 ), - with one in the exhaust gas recirculation line ( 16 ) arranged filter element ( 29 ) for filtering out particles entrained in the recirculated exhaust gas, characterized in that the filter element ( 29 ) in the exhaust gas recirculation line ( 16 ) downstream of the exhaust gas recirculation cooler ( 19 ) is arranged.

Internal combustion engine according to claim 11, characterized in that - in the fresh air line ( 6 ) a charging device ( 23 ) is arranged wherein the exhaust gas recirculation line ( 16 ) upstream of the charging device ( 23 ) to the fresh air line ( 6 ) is connected, - in particular it can be provided that the charging device by a compressor ( 23 ) of an exhaust gas turbocharger ( 22 ) is formed, whose turbine ( 24 ) in the exhaust pipe ( 11 ), wherein the exhaust gas recirculation line ( 16 ) downstream of the turbine ( 24 ) to the exhaust pipe ( 11 ) connected.

Internal combustion engine according to claim 11 or 12, characterized in that in the exhaust gas recirculation line ( 16 ) downstream of the filter element ( 29 ) a mist eliminator ( 30 ) is arranged.

Internal combustion engine according to claim 13, characterized in that the filter element ( 29 ) and the mist eliminator ( 30 ) together in a filter housing ( 31 ) of an exhaust gas recirculation filter ( 32 ) are arranged according to one of claims 1 to 10.

Internal combustion engine according to claim 14, characterized in that the exhaust gas recirculation filter ( 32 ) in the exhaust gas recirculation line ( 16 ) is installed so that in the filter housing ( 31 ) the exhaust gas flow direction ( 33 ) perpendicular to the direction of gravity ( 34 ) runs.