DE102010047977A1

DE102010047977A1 - Internal combustion engine i.e. direct injection petrol engine, for passenger car, has recirculation device comprising recycling valve and recycling cooler, where valve is arranged upstream of cooler in flow direction of exhaust gases

Info

Publication number: DE102010047977A1
Application number: DE102010047977A
Authority: DE
Inventors: Jörg Dipl.-Ing. 73257 Miroll; Franz 73240 Bender; Axel Dipl.-Ing. 70734 Wüst
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2010-10-08
Filing date: 2010-10-08
Publication date: 2011-06-22

Abstract

The engine (10) has an exhaust-gas recirculation device (12) comprising an exhaust-gas recycling valve (24) and an exhaust-gas recycling cooler (28) and for recirculating exhaust gases of a turbine in an exhaust gas section into a suction section (16) of the engine via the cooler and valve. The valve is arranged upstream of the cooler in flow direction (26) of the exhaust gases to be recirculated, where the engine is implemented in V and/or W design. The valve comprises a housing that comprises a cooling channel, where the valve and the cooler are integrated in a common housing.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art, sowie eine Verbrennungskraftmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 2 angegebenen Art.The invention relates to an internal combustion engine specified in the preamble of claim 1 species, as well as an internal combustion engine specified in the preamble of claim 2 Art.

Die DE 199 20 520 C2 offenbart eine Vorrichtung zur Rückführung des Abgases einer Brennkraftmaschine über eine Abgasrückleitung in den Ansaugbereich der Brennkraftmaschine, mit einem in einem Ventilgehäuse angeordneten Abgasventil, das die Verbindung von einem Brennraum der Brennkraftmaschine zu der Abgasrückleitung absperrt oder freigibt, mit einer in dem Ventilgehäuse angeordneten Ventilbetätigungseinrichtung, und mit wenigstens einem Kühlmittelkanal. Bei einem Abgasventil, das in dem Ventilgehäuse in einer den Ventilschaft umgebenden Ventilführung gelagert ist, umgibt der wenigstens eine Kühlmittelkanal die Ventilführung wenigstens teilweise.The DE 199 20 520 C2 discloses a device for recirculating the exhaust gas of an internal combustion engine via an exhaust gas return line into the intake region of the internal combustion engine, with an exhaust valve arranged in a valve housing, which shuts off or releases the connection from a combustion chamber of the internal combustion engine to the exhaust gas return line, with a valve actuator arranged in the valve housing, and with at least one coolant channel. In an exhaust valve, which is mounted in the valve housing in a valve guide surrounding the valve stem, the at least one coolant channel surrounds the valve guide at least partially.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verbrennungskraftmaschine bereitzustellen, welche ein verbessertes Betriebsverhalten aufweist.It is an object of the present invention to provide an internal combustion engine, which has an improved performance.

Diese Aufgabe wird durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 2 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nichttrivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by an internal combustion engine having the features of patent claim 1 and by an internal combustion engine having the features of patent claim 2. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the remaining claims.

Der erste Aspekt der Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für einen Kraftwagen, mit zumindest einem Abgasturbolader mit einer Turbine, welche in einem Abgastrakt der Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist. Ferner umfasst die Verbrennungskraftmaschine zumindest eine wenigstens eine Ventileinrichtung und wenigstens eine Kühleinrichtung umfassende Abgasrückführeinrichtung, mittels welcher Abgas von stromauf der Turbine von dem Abgastrakt über die Kühleinrichtung und die Ventileinrichtung in einen Ansaugtrakt der Verbrennungskraftmaschine rückführbar ist. Mittels der Ventileinrichtung ist dabei eine Abgasrückführleitung zur Rückführung des Abgases freigebbar und zumindest teilweise fluidisch versperrbar, so dass eine Menge an rückzuführendem Abgas einstellbar ist.The first aspect of the invention relates to an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, with at least one exhaust gas turbocharger with a turbine, which is arranged in an exhaust gas tract of the internal combustion engine. Furthermore, the internal combustion engine comprises at least one exhaust gas recirculation device comprising at least one valve device and at least one cooling device, by means of which exhaust gas from upstream of the turbine is traceable from the exhaust gas tract via the cooling device and the valve device into an intake tract of the internal combustion engine. By means of the valve device is an exhaust gas recirculation line for the return of the exhaust gas can be released and at least partially fluidly blocked, so that an amount of rückzuführendem exhaust gas is adjustable.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Ventileinrichtung in Strömungsrichtung des rückzuführenden Abgases stromauf der Kühleinrichtung angeordnet ist. Durch diese Anordnung der Ventileinrichtung ist bei fluidisch versperrter Abgasrückführleitung eine Rückpulsation des Abgases durch die Kühleinrichtung zur Turbine und eine daraus resultierende Absenkung der Enthalpie der Turbine beziehungsweise eines die Turbine umfassenden Abgasturboladers reduziert oder gar vermieden. Damit einher geht ein besonders gutes Betriebsverhalten der Verbrennungskraftmaschine, da eine solche Rückpulsation zu Mitteldruckverlusten führen würde, falls keine anderweitigen Vorkehrungen getroffen sind, wobei diese Mitteldruckverluste je nach Auslegung des Abgasturboladers bis zu zwei bis drei bar betragen. Darüber hinaus ist eine mit der Rückpulsation einhergehende negative Beeinflussung einer Drehmomentenbereitstellung der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere bei einem Anfahren sowie bei einem Beschleunigen des Kraftwagens, wobei die Verbrennungskraftmaschine abrupt ein relativ hohes Drehmoment zur Verfügung stellen muss, vermieden, was das Betriebsverhalten der Verbrennungskraftmaschine weiter verbessert. Mit anderen Worten erlaubt die Verbrennungskraftmaschine ein verbessertes Anfahr- sowie Beschleunigungsverhalten des Kraftwagens.According to the invention, it is provided that the valve device is arranged upstream of the cooling device in the flow direction of the exhaust gas to be recirculated. As a result of this arrangement of the valve device, in the case of a fluidically blocked exhaust gas recirculation line, a back pulsation of the exhaust gas through the cooling device to the turbine and a resulting reduction in the enthalpy of the turbine or of the exhaust gas turbocharger comprising the turbine are reduced or even avoided. This is accompanied by a particularly good performance of the internal combustion engine, since such a return pulsation would lead to medium pressure losses, if no other precautions have been taken, these mean pressure losses depending on the design of the exhaust gas turbocharger up to two to three bar. In addition, an associated with the re-pulsation negative influence on a torque delivery of the internal combustion engine, especially when starting and when accelerating the motor vehicle, the internal combustion engine abruptly must provide a relatively high torque available, avoided, which further improves the performance of the internal combustion engine. In other words, the internal combustion engine allows an improved starting and acceleration behavior of the motor vehicle.

Ein weiterer vorteilhafter Aspekt ist, dass durch die Anordnung der Ventileinrichtung stromauf der Kühleinrichtung eine Versottungsgefahr der Ventileinrichtung, welche auch als Abgasrückführventil (AGR-Ventil) bezeichnet wird, gesenkt ist, da die Ventileinrichtung durch eine An- beziehungsweise Umströmung durch das Abgas mit einer besonders hohen Temperatur durch das Abgas beaufschlagt wird. Diese Temperatur liegt beispielsweise höher als die Temperatur, mit welcher die Ventileinrichtung beaufschlagt werden würde, wenn die Ventileinrichtung stromab der Kühleinrichtung angeordnet wäre, wobei dann das rückzuführende Abgas zunächst von der Kühleinrichtung gekühlt werden würde, bevor es die Ventileinrichtung an- beziehungsweise umströmt und mit der Temperatur beaufschlagt.A further advantageous aspect is that by the arrangement of the valve device upstream of the cooling device, a risk of sooting of the valve device, which is also referred to as exhaust gas recirculation valve (EGR valve), is lowered, since the valve device by an arrival or flow around the exhaust with a particular high temperature is acted upon by the exhaust gas. This temperature is, for example, higher than the temperature with which the valve device would be acted upon if the valve device were arranged downstream of the cooling device, in which case the exhaust gas to be recirculated would first be cooled by the cooling device before it flows on or around the valve device and with the Temperature applied.

Außerdem ist eine zusätzliche Absperreinrichtung, insbesondere eine Klappe, mittels welcher eine Um- beziehungsweise Durchströmung der Kühleinrichtung durch das Abgas verhinderbar ist, nicht vonnöten, da diese Funktion die Ventileinrichtung übernehmen kann.In addition, an additional shut-off device, in particular a flap, by means of which a flow or flow through the cooling device can be prevented by the exhaust gas, not needed, since this function can take over the valve device.

Der zweite Aspekt der Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für einen Kraftwagen, mit zumindest einem Abgasturbolader mit einer Turbine, welche in einem Abgastrakt angeordnet ist. Die Verbrennungskraftmaschine des zweiten Aspekts der Erfindung umfasst ferner zumindest eine wenigstens eine Ventileinrichtung und wenigstens eine mit der Ventileinrichtung fluidisch kommunizierende Abgasrückführleitung umfassende Abgasrückführeinrichtung, mittels welcher Abgas von stromauf der Turbine über eine Ableitstelle von dem Abgastrakt durch die Abgasrückführleitung, über die Ventileinrichtung und über eine Einleitstelle in einen Ansaugtrakt der Verbrennungskraftmaschine rückführbar ist.The second aspect of the invention relates to an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, with at least one exhaust gas turbocharger with a turbine, which is arranged in an exhaust tract. The internal combustion engine of the second aspect of the invention further comprises at least one exhaust gas recirculation device comprising exhaust gas from upstream of the turbine via a discharge point from the exhaust gas line through the exhaust gas recirculation line, via the valve device and via an introduction point in a Intake tract of the internal combustion engine is traceable.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Länge der Abgasrückführleitung von der Ableitstelle zu der Ventileinrichtung geringer ist als die Länge der Abgasrückführleitung von der Ventileinrichtung zu der Einleitstelle. Vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung und umgekehrt anzusehen. Die Verbrennungskraftmaschine des zweiten Aspekts der Erfindung hat den Vorteil, dass sie ein besonders gutes Betriebsverhalten aufweist, da aufgrund der besonders nahen Anordnung der Ventileinrichtung, mittels welcher eine Menge an rückzuführendem Abgas einstellbar ist und welche auch als Abgasrückführventil (AGR-Ventil) bezeichnet wird, eine bezüglich des ersten Aspekts der Erfindung geschilderte Rückpulsation sowie die damit einhergehenden Nachteile zumindest reduziert oder gar vermieden sind. Aufgrund der besonders nahen Anordnung der Ventileinrichtung zur Ableitstelle ist das Volumen der Abgasrückführleitung von der Ableitstelle zu der Ventileinrichtung besonders gering gehalten, so dass die Gefahr von Rückpulsationen vermieden oder zumindest reduziert ist.According to the invention, it is provided that the length of the exhaust gas recirculation line from the discharge point to the valve device is shorter than the length of the exhaust gas recirculation line from the valve device to the discharge point. Advantageous embodiments of the first aspect of the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the second aspect of the invention and vice versa. The internal combustion engine of the second aspect of the invention has the advantage that it has a particularly good performance, since due to the particularly close arrangement of the valve means, by means of which an amount of recirculating exhaust gas is adjustable and which is also referred to as exhaust gas recirculation (EGR) valve, a described with respect to the first aspect of the invention return pulsation and the associated disadvantages are at least reduced or even avoided. Due to the particularly close arrangement of the valve device to the discharge point, the volume of the exhaust gas recirculation line from the discharge point to the valve device is kept particularly low, so that the risk of back pulsations is avoided or at least reduced.

Auch bei dem zweiten Aspekt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in Strömungsrichtung des rückzuführenden Abgases durch die Abgasrückführleitung stromab der Ventileinrichtung eine Kühleinrichtung angeordnet ist, mittels welcher das durch die Abgasrückführleitung rückzuführende Abgas kühlbar ist.Also in the second aspect of the invention can be provided that downstream of the valve means a cooling device is arranged in the flow direction of the exhaust gas to be recirculated through the exhaust gas recirculation line, by means of which the exhaust gas to be recirculated through the exhaust gas recirculation line is cooled.

Handelt es sich bei der Verbrennungskraftmaschine beispielsweise um einen Ottomotor, welcher in einem Schichtladebetrieb und/oder einem Magerbetrieb betreibbar ist, so kann die Temperatur des Abgases, mit welcher es die Ventileinrichtung an- beziehungsweise umströmt, ca. 1050°C betragen. Dies erfordert den Einsatz einer hochtemperaturfesten Ventileinrichtung als Ventileinrichtung der Abgasrückführeinrichtung, so dass die Ventileinrichtung auch über eine hohe Lebensdauer hinweg eine sehr hohe Funktionserfüllungssicherheit aufweist.If the internal combustion engine is, for example, a gasoline engine which can be operated in a stratified charge mode and / or a lean operation, then the temperature of the exhaust gas with which it flows or flows around the valve device can amount to approximately 1050 ° C. This requires the use of a high-temperature-resistant valve device as the valve device of the exhaust gas recirculation device, so that the valve device has a very high functional performance safety even over a long service life.

So ist in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Ventileinrichtung mittels eines Kühlmediums kühlbar ist, wobei die Ventileinrichtung beispielsweise ein zumindest einen von einem Kühlmedium, insbesondere einem flüssigen Kühlmedium, durchströmbaren Kühlkanal aufweisendes Gehäuse umfasst. Dabei ist vorteilhafterweise eine insbesondere durch das Gehäuse gebildete Ventilführung und/oder ein insbesondere durch das Gehäuse gebildeter Ventilsitz eines Ventilelements der Ventileinrichtung und/oder das Ventilelement selbst, insbesondere ein Ventilschaft des Ventilelements, über den Kühlkanal kühlbar. Eine derartige Kühlung der Ventileinrichtung ermöglicht es, dass die Ventileinrichtung besonders hohe Temperaturen des Abgases schadfrei auch über eine hohe Lebensdauer hinweg ertragen kann, woraus eine hohe Funktionserfüllungssicherheit der Ventileinrichtung und damit der gesamten Verbrennungskraftmaschine resultiert.Thus, in an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the valve device can be cooled by means of a cooling medium, wherein the valve device comprises, for example, a housing having at least one cooling channel through which a cooling medium, in particular a liquid cooling medium, flows. In this case, advantageously a valve guide formed in particular by the housing and / or a valve seat of a valve element of the valve device formed in particular by the housing and / or the valve element itself, in particular a valve stem of the valve element, can be cooled via the cooling channel. Such a cooling of the valve device makes it possible for the valve device to tolerate particularly high temperatures of the exhaust gas without damage even over a long service life, which results in a high functional reliability of the valve device and thus of the entire internal combustion engine.

Vorteilhafterweise ist zumindest ein elektronisches Bauteil der Ventileinrichtung, beispielsweise eine Leiterplatte, ein Sensor oder dergleichen, über den Kühlkanal kühlbar.Advantageously, at least one electronic component of the valve device, for example a printed circuit board, a sensor or the like, can be cooled via the cooling channel.

Um den Bauraumbedarf der Abgasrückführeinrichtung und damit der gesamten Verbrennungskraftmaschine gering zu halten, sind vorteilhafterweise die Ventileinrichtung und die Kühleinrichtung zumindest bereichsweise in einem gemeinsamen Gehäuse integriert. Dies trägt zur Lösung oder zur Vermeidung von Package-Problemen, insbesondere in einem platzkritischen Bereich wie einem Motorraum des Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, bei.In order to keep the space requirement of the exhaust gas recirculation device and thus the entire internal combustion engine low, the valve device and the cooling device are advantageously at least partially integrated in a common housing. This contributes to the solution or to the avoidance of package problems, in particular in a space-critical area such as an engine compartment of the motor vehicle, in particular of a passenger car.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:

1 ausschnittsweise eine perspektivische Ansicht einer Verbrennungskraftmaschine für einen Personenkraftwagen, welche eine Abgasrückführeinrichtung umfasst, mittels welcher Abgas von einer Abgasseite zu einer Luftseite der Verbrennungskraftmaschine rückführbar ist, wobei ein Abgasrückführventil der Abgasrückführeinrichtung, mittels welchem eine Menge an rückzuführenden Abgas einstellbar ist, in Strömungsrichtung des rückzuführenden Abgases stromauf eines Abgasrückführkühlers zur Kühlung des rückzuführenden Abgases angeordnet ist; 1 a perspective view of an internal combustion engine for a passenger car, comprising an exhaust gas recirculation means by which exhaust gas from an exhaust side to an air side of the internal combustion engine is traceable, wherein an exhaust gas recirculation valve of the exhaust gas recirculation device, by means of which an amount of recirculated exhaust gas is adjustable, in the flow direction of the recirculated exhaust gas is arranged upstream of an exhaust gas recirculation cooler for cooling the recirculating exhaust gas;

2 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht der Verbrennungskraftmaschine gemäß 1; 2 a schematic perspective view of the internal combustion engine according to FIG 1 ;

3 ausschnittsweise eine schematische Draufsicht der Verbrennungskraftmaschine gemäß den vorhergehenden Figuren; und 3 a schematic top view of the internal combustion engine according to the preceding figures; and

4 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht des bereichsweise in einer Abgasrückführleitung zur Rückführung des Abgases angeordneten Abgasrückführventils der Verbrennungskraftmaschine gemäß den vorhergehenden Figuren. 4 Sectionally a schematic sectional view of the area in a Exhaust gas recirculation line for returning the exhaust gas arranged exhaust gas recirculation valve of the internal combustion engine according to the preceding figures.

Die 1 bis 3 zeigen eine Verbrennungskraftmaschine 10 für einen Personenkraftwagen, welche eine Abgasrückführeinrichtung 12 umfasst. Mittels der Abgasrückführeinrichtung 12 ist Abgas der Verbrennungskraftmaschine 10 von einer Ableitstelle 14 von einem Abgastrakt der Verbrennungskraftmaschine 10 zu einem Ansaugtrakt 16 der Verbrennungskraftmaschine 10 rückführbar und über eine Einleitstelle 18 in ein Ansaugmodul 20 einleitbar. Dadurch ist eine von der Verbrennungskraftmaschine 10 angesaugte und über das Ansaugmodul 20 in Zylinder der Verbrennungskraftmaschine 10 einströmende Luft mit dem rückgeführten Abgas beaufschlagbar, wodurch sich insbesondere Stickoxid-Emissionen (NO_x-Emissionen) absenken lassen.The 1 to 3 show an internal combustion engine 10 for a passenger car, which is an exhaust gas recirculation device 12 includes. By means of the exhaust gas recirculation device 12 is exhaust gas of the internal combustion engine 10 from a discharge point 14 from an exhaust tract of the internal combustion engine 10 to an intake tract 16 the internal combustion engine 10 traceable and via a discharge point 18 in a suction module 20 introduced. This is one of the internal combustion engine 10 sucked in and over the intake module 20 in cylinder of the internal combustion engine 10 incoming air can be acted upon with the recirculated exhaust gas, which can be lowered in particular nitrogen oxide emissions (NO _x emissions).

Der Verbrennungskraftmaschine 10 ist ein in den 1 bis 3 nicht dargestellter Abgasturbolader zugeordnet, welcher eine Turbine umfasst, die im Abgastrakt angeordnet und von dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine 10 antreibbar ist. Die Ableitstelle 14 ist dabei in Strömungsrichtung des die Turbine antreibenden Abgases stromauf der Turbine angeordnet, so dass mittels der Abgasrückführeinrichtung 12 eine so genannte Hochdruck-Abgasrückführung realisiert ist. Es handelt sich dabei um eine so genannte Hochdruck-Abgasrückführung, da das an der Ableitstelle 14 abgeleitete und rückzuführende Abgas (noch) nicht von der Turbine expandiert ist, und ein besonders hohes Druckniveau sowie eine besonders hohe Temperatur aufweist. Da es sich bei der Verbrennungskraftmaschine 10 um einen direkteinspritzenden Ottomotor handelt, kann die Temperatur des Abgases ca. 1050°C betragen.The internal combustion engine 10 is one in the 1 to 3 not shown exhaust gas turbocharger associated with which comprises a turbine disposed in the exhaust tract and the exhaust gas of the internal combustion engine 10 is drivable. The discharge point 14 is arranged in the flow direction of the turbine driving exhaust gas upstream of the turbine, so that by means of the exhaust gas recirculation device 12 a so-called high-pressure exhaust gas recirculation is realized. It is a so-called high-pressure exhaust gas recirculation, as that at the discharge point 14 derived and recirculated exhaust gas is not (yet) expanded from the turbine, and has a particularly high pressure level and a particularly high temperature. As it is in the internal combustion engine 10 is a direct injection gasoline engine, the temperature of the exhaust gas may be about 1050 ° C.

Die Verbrennungskraftmaschine 10 in den 1 bis 3 ist in Form eines Reihenmotors mit einer, nicht näher bezeichneten, Zylinderbank dargestellt. Denkbar ist auch, dass die Verbrennungskraftmaschine 10 in einer nicht dargestellten V- oder W-Bauweise ausgeführt ist, wobei jeder Zylinderbank eine Abgasrückführeinrichtung 12 zugeordnet werden kann.The internal combustion engine 10 in the 1 to 3 is shown in the form of a series engine with a, unspecified, cylinder bank. It is also conceivable that the internal combustion engine 10 is executed in a non-illustrated V or W construction, each cylinder bank an exhaust gas recirculation device 12 can be assigned.

Wie den 1 bis 3 zu entnehmen ist, umfasst die Abgasrückführeinrichtung 12 eine erste Abgasrückführleitung 22, welche einerseits mit der Ableitstelle 14 und andererseits mit einem Abgasrückführventil 24 der Abgasrückführeinrichtung 12 fluidisch verbunden ist. Über die Abgasrückführleitung 22 ist damit Abgas über die Ableitstelle 14 ableitbar und zum Ansaugtrakt 16 rückführbar. Dazu durchströmt das Abgas die Abgasrückführleitung 22 sowie das Abgasrückführventil 24 in einer Strömungsrichtung gemäß Richtungspfeilen 26. In Strömungsrichtung des rückgeführten beziehungsweise des rückzuführenden Abgases gemäß den Richtungspfeilen 26 ist stromab des Abgasrückführventils 24 ein Abgasrückführkühler 28 angeordnet, mittels welchem das rückgeführte beziehungsweise rückzuführende Abgas kühlbar ist. Mit anderen Worten ausgedrückt ist das Abgasrückführventil 24 in Strömungsrichtung des rückzuführenden beziehungsweise rückgeführten Abgases stromauf des Abgasrückführkühlers 28 und in besonders enger Nähe zu der Ableitstelle 14 angeordnet.Like that 1 to 3 can be seen, includes the exhaust gas recirculation device 12 a first exhaust gas recirculation line 22 , which on the one hand with the discharge point 14 and on the other hand with an exhaust gas recirculation valve 24 the exhaust gas recirculation device 12 is fluidically connected. About the exhaust gas recirculation line 22 is thus exhaust gas via the discharge point 14 derivable and to the intake tract 16 traceable. For this purpose, the exhaust gas flows through the exhaust gas recirculation line 22 and the exhaust gas recirculation valve 24 in a flow direction according to directional arrows 26 , In the flow direction of the recirculated or the recirculating exhaust gas according to the directional arrows 26 is downstream of the exhaust gas recirculation valve 24 an exhaust gas recirculation cooler 28 arranged, by means of which the recirculated or recirculated exhaust gas is cooled. In other words, the exhaust gas recirculation valve 24 in the flow direction of the recirculated or recirculated exhaust gas upstream of the exhaust gas recirculation cooler 28 and in close proximity to the discharge point 14 arranged.

Der Abgasrückführkühler 28 ist mit einer weiteren Abgasrückführleitung 30 fluidisch verbunden, über welche das rückzuführende Abgas gemäß Richtungspfeilen 26 in das Ansaugmodul 20 rückführbar ist, wobei die Abgasrückführleitung 30 an der Einleitstelle 18 fluidisch mit dem Ansaugmodul 20 verbunden ist.The exhaust gas recirculation cooler 28 is with another exhaust gas recirculation line 30 fluidly connected, via which the recirculated exhaust gas according to direction arrows 26 in the intake module 20 traceable, wherein the exhaust gas recirculation line 30 at the discharge point 18 fluidic with the intake module 20 connected is.

Ist die Verbrennungskraftmaschine 10 z. B. in V-Bauweise ausgeführt, kann jede seiner Zylinderbank zugeordnete Abgasrückführeinrichtung 12 einen Abgasrückführkühler 28 aufweisen. Denkbar ist auch, dass die den Zylinderbänken jeweils zugeordneten Abgasrückführreinrichtungen 12 einen einzigen, gemeinsamen Abgasrückführkühler 28 aufweisen.Is the internal combustion engine 10 z. B. executed in V-type, each of its cylinder bank associated exhaust gas recirculation device 12 an exhaust gas recirculation cooler 28 exhibit. It is also conceivable that the cylinder banks respectively associated exhaust gas recirculation devices 12 a single, common exhaust gas recirculation cooler 28 exhibit.

Wie der Figur zu entnehmen ist, ist eine Leitungslänge der Abgasrückführleitung 22 von der Ableitstelle 14 zum Abgasrückführventil 24 wesentlich geringer als eine durch den Abgasrückführkühler 28 und die Abgasrückführleitung 30 bereitgestellte Leitungslänge von dem Abgasrückführventil 24 bis zur Einleitstelle 18.As the figure can be seen, is a line length of the exhaust gas recirculation line 22 from the discharge point 14 to the exhaust gas recirculation valve 24 much lower than one through the exhaust gas recirculation cooler 28 and the exhaust gas recirculation line 30 provided line length of the exhaust gas recirculation valve 24 to the discharge point 18 ,

Das Abgasrückführventil 24 dient dabei dazu, eine Menge an rückzuführendem Abgases einzustellen und somit eine Durchströmung des Abgases durch die Abgasrückführleitung 22, den Abgasrückführkühler 28 und die Abgasrückführleitung 30 fluidisch freizugeben oder zumindest teilweise fluidisch zu versperren.The exhaust gas recirculation valve 24 serves to adjust an amount of rückzuführendem exhaust gas and thus a flow of the exhaust gas through the exhaust gas recirculation line 22 , the exhaust gas recirculation cooler 28 and the exhaust gas recirculation line 30 fluidically release or at least partially block fluidly.

Dies ist insbesondere in der 4 dargestellt. Das Abgasrückführventil 24 weist ein Tellerventilelement 32 mit einem Ventilschaft 34 und einem Ventilteller 36 auf, welcher in einer in der 4 gezeigten und ein Durchströmen des Abgases von dem Abgastrakt in den Ansaugtrakt 16 versperrenden Schließstellung auf einem Ventilsitz 38 des Abgasrückführventils 24 aufliegt.This is especially true in the 4 shown. The exhaust gas recirculation valve 24 has a poppet valve element 32 with a valve stem 34 and a valve disk 36 on, which in one in the 4 shown and a flow of the exhaust gas from the exhaust tract in the intake 16 obstructing closed position on a valve seat 38 the exhaust gas recirculation valve 24 rests.

Ferner umfasst das Abgasrückführventil 24 ein Gehäuse 40, durch welches eine Führung 42 für den Ventilschaft 34 gebildet ist. Darüber hinaus umfasst das Abgasrückführventil 24 ein Stellglied 44, mittels welchem das Tellerventilelement 32 zwischen der Schließstellung und einer die Durchströmung des Abgases ermöglichenden Offenstellung bewegbar ist. Das Abgasrückführventil 24 ist über einen Anschlussteil 46 mit Energie versorgbar sowie mit einer Steuerung- beziehungsweise Regelungseinrichtung der Verbrennungskraftmaschine 10 verbindbar, die ein Bewegen des Tellerventilelements 32 zwischen der Schließstellung und der zumindest einen Offenstellung regelt beziehungsweise steuert.Furthermore, the exhaust gas recirculation valve comprises 24 a housing 40 through which a guide 42 for the valve stem 34 is formed. In addition, the exhaust gas recirculation valve includes 24 an actuator 44 , by means of which the poppet valve element 32 between the closed position and a flow of the exhaust gas enabling the open position is movable. The exhaust gas recirculation valve 24 is via a connection part 46 be supplied with energy and with a control or regulating device of the internal combustion engine 10 connectable, which is a movement of the poppet valve element 32 between the closed position and the at least one open position controls or controls.

Wie der 4 zu entnehmen ist, sind durch das Gehäuse 40 Kühlkanäle 48 gebildet, welche von einem flüssigen Kühlmedium, insbesondere Kühlwasser durchströmbar sind, so dass das Abgasrückführventil 24 kühlbar ist und die hohen Temperaturen des Abgases der als Ottomotor ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine 10 schadfrei ertragen kann.Again 4 it can be seen through the housing 40 cooling channels 48 formed, which are flowed through by a liquid cooling medium, in particular cooling water, so that the exhaust gas recirculation valve 24 can be cooled and the high temperatures of the exhaust gas designed as a gasoline engine internal combustion engine 10 can endure damage.

Ferner sind aufgrund der Anordnung des Abgasrückführventils 24 stromauf des Abgasrückführkühlers 28 sowie aufgrund der besonders engen Nähe zu der Ableitstelle 14 Rückpulsationen durch den Abgasrückführkühler 28 zur Turbine des Abgasturboladers und daraus resultierende Mitteldruck- sowie Drehmomentverluste der Verbrennungskraftmaschine 10 zumindest reduziert oder gar vermieden, weswegen die Verbrennungskraftmaschine 10 insbesondere bei einem Anfahren und Beschleunigen des Personenkraftwagens ein besonders vorteilhaftes Betriebsverhalten aufweist und auch abrupt gewünschte Leistungs- beziehungsweise Drehmomentanforderungen sehr gut erfüllen kann.Furthermore, due to the arrangement of the exhaust gas recirculation valve 24 upstream of the exhaust gas recirculation cooler 28 as well as due to the particularly close proximity to the discharge point 14 Return pulsations through the exhaust gas recirculation cooler 28 to the turbine of the exhaust gas turbocharger and the resulting medium-pressure and torque losses of the internal combustion engine 10 at least reduced or even avoided, which is why the internal combustion engine 10 especially when starting and accelerating the passenger car has a particularly advantageous performance and can also meet abruptly desired performance or torque requirements very well.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19920520 C2 [0002]

Claims

Internal combustion engine ( 10 ), in particular for a motor vehicle, with at least one exhaust gas turbocharger with a turbine, which is arranged in an exhaust tract, and with at least one at least one valve device ( 24 ) and at least one cooling device ( 28 ) exhaust gas recirculation system ( 12 ), by means of which exhaust gas from upstream of the turbine from the exhaust tract via the cooling device ( 28 ) and the valve device ( 24 ) into an intake tract ( 16 ) of the internal combustion engine ( 10 ) is traceable, characterized in that the valve device ( 24 ) in the flow direction ( 26 ) of the recirculated exhaust gas upstream of the cooling device ( 28 ) is arranged.

Internal combustion engine ( 10 ), in particular for a motor vehicle, with at least one exhaust gas turbocharger with a turbine, which is arranged in an exhaust tract, and with at least one at least one valve device ( 24 ) and at least one with the valve device ( 24 ) fluidically communicating exhaust gas recirculation line ( 22 . 30 ) exhaust gas recirculation system ( 12 ), by means of which exhaust gas from upstream of the turbine via a discharge point ( 14 ) from the exhaust tract through the exhaust gas recirculation line ( 22 . 30 ), via the valve device ( 14 ) and via a discharge point ( 18 ) into an intake tract ( 16 ) of the internal combustion engine ( 16 ) is traceable, in particular according to claim 1, characterized in that the length of the exhaust gas recirculation line ( 22 . 30 ) from the discharge point ( 14 ) to the valve device ( 24 ) is less than the length of the exhaust gas recirculation line ( 22 . 30 ) of the valve device ( 24 ) to the discharge point ( 18 ).

Internal combustion engine ( 10 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the valve device ( 24 ) at least one of a cooling medium, in particular a liquid cooling medium, through-flowable cooling channel ( 48 ) housing ( 40 ).

Internal combustion engine ( 10 ) Claim 3, characterized in that a valve guide ( 42 ) and / or a and / or a valve element ( 32 ), in particular a valve stem ( 34 ) of a valve element ( 32 ), the valve device ( 24 ) over the cooling channel ( 48 ) is coolable.

Internal combustion engine ( 10 ) according to one of claims 3 or 4, characterized in that at least one electronic component ( 46 ) of the valve device ( 24 ) over the cooling channel ( 48 ) is coolable.

Internal combustion engine ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the internal combustion engine ( 10 ) as gasoline engine ( 10 ) is trained.

Internal combustion engine ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the internal combustion engine ( 10 ) is operable in a stratified charge operation and / or a lean operation.

Internal combustion engine ( 10 ) according to one of claims 2 to 7, characterized in that the valve device ( 24 ) and the cooling device ( 28 ) are integrated in a common housing.

Internal combustion engine ( 10 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the internal combustion engine ( 10 ) is designed in a row construction with a cylinder bank and an exhaust gas recirculation system associated with the cylinder bank ( 12 ) having

Internal combustion engine ( 10 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the internal combustion engine ( 10 ) is executed in V- or W-construction and each cylinder bank an exhaust gas recirculation device ( 12 ) assigned.

Internal combustion engine ( 10 ) according to claim 10, characterized in that each exhaust gas recirculation device ( 12 ) a cooling device ( 28 ) having

Internal combustion engine ( 10 ) according to claim 10, characterized in that the exhaust gas recirculation devices ( 12 ) a common cooling device ( 28 ) exhibit.