DE102013200241A1

DE102013200241A1 - Abgas-Einleitelement für eine Niederdruck-Abgasrückführung

Info

Publication number: DE102013200241A1
Application number: DE201310200241
Authority: DE
Inventors: Dr. Gutzer Ulrich
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2013-01-10
Filing date: 2013-01-10
Publication date: 2014-07-10

Abstract

Abgas-Einleitelement für eine Niederdruck-Abgasrückführung einer Brennkraftmaschine mit einem Ansaugtrakt und einem Abgastrakt und einem Abgasturbolader, dessen Turbine in dem Abgastrakt und dessen Verdichter in dem Ansaugtrakt angeordnet ist, wobei eine Abgasentnahmestelle im Abgastrakt in Strömungsrichtung des Abgases hinter der Turbine und eine Abgasrückführstelle in dem Ansaugtrakt in Strömungsrichtung einer Verbrennungsluft vor dem Verdichter angeordnet ist und das rückgeführte Abgas durch eine Abgasrückführleitung strömt, wobei das Abgas-Einleitelement an der Abgasrückführstelle angeordnet ist und wobei das Abgas-Einleitelement eine verschwenkbare Klappe ist, mit der wechselseitig der Ansaugtrakt oder die Abgasrückführleitung gegen den jeweilig anliegenden Gasdruck verschließbar ist und wobei die Abgasrückführleitung weitgehend senkrecht in den Ansaugtrakt mündet und das Abgas-Einleitelement bei verschlossener Abgasrückführleitung in einer Ausnehmung versenkbar ist, dass ein Strömungsquerschnitt in dem Ansaugtrakt nicht verkleinert ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird ein baulich einfach darstellbares Abgas-Einleitelement erzielt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Abgas-Einleitelement für eine Niederdruck-Abgasrückführung mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2004 044 894 A1 ist eine Mischeinrichtung zum Vermengen eines ersten durch einen ersten Einlass in einen Mischraum einströmbares Fluid und eines zweiten durch einen zweiten Einlass in den Mischraum einströmbaren Fluid bekannt, wobei ein mit dem Mischraum verbundener Auslass vorgesehen ist. Zur definierten Vermengung des Fluids wird für die Mischeinrichtung vorgeschlagen, dass eine Stellklappe vorgesehen ist, mittels derer wahlweise der erste Einlass oder der zweite Einlass vollständig verschließbar ist und mittels derer ein beliebiger der Einlässe um ein bestimmtes Maß öffenbar und gleichzeitig der andere der Einlässe um ein Maß verschließbar ist. Eine solche Mischeinrichtung kann beispielsweise für eine Abgasrückführeinrichtung vorgesehen werden, wobei an dem ersten Einlass der Mischeinrichtung eine Frischluftleitung, an dem zweiten Einlass der Mischeinrichtung eine mit einem Abgasauslass der Brennkraftmaschine verbindbare Abgasrückführleitung und an dem Auslass der Mischeinrichtung eine mit dem Lufteinlass der Brennkraftmaschine verbindbare Frischluftleitung angeschlossen ist.
Durch die hohe Temperatur des rückgeführten Abgases kann das Abgasrückführ-Regelventil überhitzen, auch wenn die Abgasrückführung nur in der Teillast der Brennkraftmaschine verwendet wird und der dem Verdichter nachgeschaltete Ladeluftkühler zur Kühlung der Frischluft-Abgasmischung ausreichen würde. Diese Gründe führen dazu, dass ein mit einem Kühlmittel gekühlter Abgasrückführkühler verwendet werden muss mit Nachteilen bei Bauaufwand und Gewicht. Der Druckverlust in der Abgasrückführleitung steigt, was eine stärkere Androsselung des Frischlufttrakts zur Förderung der notwendigen Abgasrückführmenge in Teillastpunkten notwendig macht mit Nachteilen bei Kraftstoffverbrauch, Gewicht und Kosten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Maßnahme aufzuzeigen, mit der die oben genannten Nachteile vermieden werden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird ein Abgas-Einleitelement für eine Abgasrückführung, insbesondere eine Niederdruck-Abgasrückführung vorgeschlagen, in Form einer an der Abgasrückführstelle liegenden Kombiklappe, deren notwendige Kühlung durch das an ihrer Rückseite vorbeiströmende Frischgas erfolgt. Sie ist so ausgeführt, dass zunächst die Abgasrückführleitung geöffnet wird und bei weiterem Anstellen des Abgas-Einleitelementes noch zusätzlich eine Drosselung des Frischluftstromes erfolgt, um mehr Abgas vor den Verdichter zu fördern. Neben der Verbesserung der oben genannten Probleme bestehen Einsparpotentiale durch die Kombination des Abgasrückführventils und der Drosselklappe im Ansaugtrakt in einem einzigen Bauteil.
Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles in einer einzigen Figur näher erläutert.
1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Abgas-Einleitelement.
1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Abgas-Einleitelement 1. Das Abgas-Einleitelement 1 ist vorzugsweise für eine Niederdruck-Abgasrückführung einer Brennkraftmaschine vorgesehen. Die nicht dargestellte Brennkraftmaschine weist einen Ansaugtrakt 2, einen nicht dargestellten Abgastrakt und einen ebenfalls nicht dargestellten Abgasturbolader auf, dessen Turbine in dem Abgastrakt und dessen Verdichter in dem Ansaugtrakt angeordnet ist. Eine Abgasentnahmestelle im Abgastrakt ist in Strömungsrichtung des Abgases hinter der Turbine angeordnet. Eine Abgasrückführstelle 3 ist in dem Ansaugtrakt 2 in Strömungsrichtung einer Verbrennungsluft, dargestellt durch einen dicken Pfeil, vor dem Verdichter angeordnet. Das rückgeführte Abgas, eine Strömungsrichtung ist durch einen schlanken Pfeil dargestellt, strömt durch eine Abgasrückführleitung 4, wobei das Abgas-Einleitelement 1 an der Abgasrückführstelle 4 angeordnet ist. Das Abgas-Einleitelement 1 ist bevorzugt eine verschwenkbare Klappe, mit der wechselseitig der Ansaugtrakt 2 oder die Abgasrückführleitung 4 gegen den jeweilig anliegenden Gasdruck verschließbar sind.
Erfindungsgemäß mündet die Abgasrückführleitung 4 weitgehend senkrecht in den Ansaugtrakt 2 und das Abgas-Einleitelement 1 ist bei verschlossener Abgasrückführleitung 4 in einer Ausnehmung 5 versenkbar, so dass ein Strömungsquerschnitt in dem Ansaugtrakt 2 nicht verkleinert ist.
Somit wird ein Abgas-Einleitelement 1 für eine Abgasrückführung, insbesondere eine Niederdruck-Abgasrückführung vorgeschlagen, in Form einer an der Abgasrückführstelle 3 liegenden „Kombiklappe”, deren notwendige Kühlung durch das an ihrer Rückseite vorbeiströmende Frischgas erfolgt. Sie ist so ausgeführt, dass zunächst die Abgasrückführleitung 4 geöffnet wird und bei weiterem Anstellen des Abgas-Einleitelementes 1 noch zusätzlich eine Drosselung des Frischluftstromes erfolgt, um mehr Abgas vor den Verdichter zu fördern.
Neben der Verbesserung der oben genannten Probleme bestehen Einsparpotentiale durch die Kombination eines Abgasrückführventils und der Drosselklappe im Frischlufttrakt in einem einzigen Bauteil. Drei Stellungen des Abgas-Einleitelements 1 sind durch eine durchgehende Linie, eine gestrichelte und eine gepunktete Linie schematisch dargestellt. Im Fall der gepunkteten Linie gelangt am meisten Abgas in den Ansaugtrakt 2, bei gleichzeitig optimaler Kühlung des Abgas-Einleitelements 1. Dies bedeutet, dass das Abgas-Einleitelement 1 zunächst die Abgasrückführleitung 4 öffnet (gestrichelt), bei weiterer Öffnung (punktiert) steht sie im Pfad der Frischluft, um diese zusätzlich anzudrosseln.
Aufgrund der Verbesserung der oben genannten Probleme bestehen Einsparpotentiale durch die Kombination des Abgasrückführventils und der Drosselklappe im Frischlufttrakt 2 in einem einzigen Bauteil.
Bezugszeichenliste

1: Abgas-Einleitelement
2: Ansaugtrakt
3: Abgasrückführstelle
4: Abgasrückführleitung
5: Ausnehmung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004044894 A1 [0002]

Claims

Abgas-Einleitelement (1) für eine Niederdruck-Abgasrückführung einer Brennkraftmaschine mit einem Ansaugtrakt (2) und einem Abgastrakt und einem Abgasturbolader, dessen Turbine in dem Abgastrakt und dessen Verdichter in dem Ansaugtrakt (2) angeordnet ist, wobei eine Abgasentnahmestelle im Abgastrakt in Strömungsrichtung des Abgases hinter der Turbine und eine Abgasrückführstelle (3) in dem Ansaugtrakt (2) in Strömungsrichtung einer Verbrennungsluft vor dem Verdichter angeordnet ist und das rückgeführte Abgas durch eine Abgasrückführleitung (4) strömt, wobei das Abgas-Einleitelement (1) an der Abgasrückführstelle (4) angeordnet ist und wobei das Abgas-Einleitelement (1) eine verschwenkbare Klappe ist, mit der wechselseitig der Ansaugtrakt (2) oder die Abgasrückführleitung (4) gegen den jeweilig anliegenden Gasdruck verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrückführleitung (4) weitgehend senkrecht in den Ansaugtrakt (2) mündet und das Abgas-Einleitelement (1) bei verschlossener Abgasrückführleitung (4) in einer Ausnehmung (5) versenkbar ist, so dass ein Strömungsquerschnitt in dem Ansaugtrakt (2) nicht verkleinert ist.