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Die Erfindung betrifft ein Abgasrückführungssystem mit einer Kühlereinrichtung und einem Bypasskanal, der von einer Doppelwand mit Hohlraum umgeben ist, der zur Temperaturregelung des Bypasskanals mit einem Gas oder einer Flüssigkeit gefüllt werden kann.
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Brennkraftmaschinen erfordern nach dem Starten ein schnelles Erwärmen, um einen geringen Kraftstoffverbrauch zu ermöglichen und Schadstoff-Emissionen gering zu halten. Das Rezirkulieren von Abgas, auch Abgas-rückführung (AGR) genannt, ist ein effizientes Mittel, um das Erwärmen der Brennkraftmaschine nach dem Start zu unterstützen. Dabei wird das Abgas vom Abgastrakt mittels eines Abgasrückführungssystems (AGR-System) durch dieses hindurch in den Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine geleitet. Das AGR-System weist typischerweise eine Kühlereinrichtung zum Kühlen des Abgases auf. Kühlereinrichtungen weisen für gewöhnlich einen Kühlmittelkreislauf auf, mit dem das Abgas in Temperaturaustausch steht. Kühlereinrichtungen können auch zwei Kühlmittelkreisläufe aufweisen, um den Temperaturaustausch zu steuern (
US 2013/0 042 842 A1 ). Diese Kühlereinrichtung muss nicht immer notwendigerweise betrieben werden, z. B. wenn das Abgas seine Temperatur behalten soll. Dies ist besonders im Zeitraum nach dem Starten der Brennkraft-maschine der Fall. Allerdings stellt die Kühlereinrichtung, auch wenn sie nicht betrieben wird, eine thermische Masse dar, die Temperatur vom Abgas aufnimmt. Darum ist herkömmlicherweise ein Bypasskanal im AGR-System angeordnet, mit dem Abgas an der Kühlereinrichtung vorbei geleitet werden kann. Der Bypasskanal stellt eine geringere thermische Masse dar als die Kühlereinrichtung, so dass das Abgas beim Leiten durch den Bypasskanal weniger Wärme abgibt. Unter Startbedingungen, wenn die Wandungen des Bypasskanals noch kalt sind, gibt das Abgas jedoch auch Wärme an das Material des Bypasskanals ab.
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Mit zunehmender Betriebsdauer der Brennkraftmaschine kann das AGR-System und damit auch das Gehäuse des Bypasskanals durch Abgas stark erwärmt werden, so dass es wünschenswert ist, eine Kühlung zu applizieren, um das Gehäuse vor zu starker Erwärmung zu schützen. Damit bestehen in Abhängigkeit vom Betriebszustand verschiedene Anforderungen an eine Gestaltung des Bypasskanals. Unter Startbedingungen macht es mehr Sinn, den Bypasskanal thermisch zu isolieren, um einen Wärmeverlust an die Umwelt einzuschränken. Bei zunehmender Betriebsdauer wird aber in der Regel immer mehr Wärme des Abgases auch auf das Material des Bypasskanals übertragen, auch wenn es durch die Kühlereinrichtung und nicht direkt durch den Bypasskanal strömt. Es besteht damit die Aufgabe, eine thermische Isolierung für den Bypasskanal bereitzustellen, die auch als thermischer Schutz für das Material des Bypasskanals genutzt werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Abgasrückführungssystem mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Neben- und Unteransprüchen, den Figuren und dem Ausführungsbeispiel.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Abgasrückführungssystem in einem Kraftfahrzeug zum Leiten von Abgas aus einem Abgastrakt in einen Ansaugtrakt eines Kraftfahrzeugs, das einen Kanal mit einer Kühlereinrichtung und einen Bypasskanal aufweist, bei der der Bypasskanal in radialer Richtung von einer Doppelwand mit einem Hohlraum begrenzt wird, der über jeweils mindestens eine Öffnung in einer äußeren Wandung der Doppelwand mit einem ersten Strömungskreis und einem zweiten Strömungskreis in fluider Verbindung steht und der mit verschiedenen fluiden Medien zur Steuerung der Temperatur des Bypasskanals befüllbar ist.
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Das System ist vorteilhaft, weil es in Abhängigkeit von der Betriebssituation sowohl eine thermische Isolation als auch ein Kühlen oder Heizen des Bypasskanals ermöglicht. Zur thermischen Isolation des Bypasskanals kann der Hohlraum zum Einschränken eines Wärmeverlustes des rückgeführten Abgases mit Gas gefüllt werden. Das Kühlen und Heizen des Bypasskanals ist von der Temperatur des fluiden Mediums, vorzugsweise einer Flüssigkeit und besonders eines flüssigen Kühlmittels, relativ zu der Temperatur des Abgases abhängig. Der Bypasskanal wird gekühlt, wenn das fluide Medium wärmer ist als das Abgas. Das Kühlen erfolgt vorteilhafterweise, um ein Überhitzen des Bypasskanals durch Abgaswärme zu vermeiden. Weiterhin kann sowohl durch die thermische Isolation also auch durch das Heizen des Bypasskanals die Temperatur des Bypasskanals vorteilhafterweise derart geregelt werden, dass das Abgas möglichst wenig Wärme abgibt oder dem Abgas Wärme zugeführt wird. Zum Heizen des Bypasskanals weist das fluide Medium eine Temperatur auf, die höher ist als die Temperatur des Abgases. Das fluide Medium kann besonders zum Heizen verwendet werden, wenn es nach einer Aufnahme von Abgaswärme noch nicht abgekühlt und wärmer als kühles Abgas ist, das z. B. in der Startphase und in Phasen niedriger Last der Brennkraftmaschine entsteht. Das Abgas dabei erwärmt, wobei neben dem Entgegenwirken der Kondensatbildung der vorteilhafte Effekt bewirkt wird, dass die Brennkraftmaschine schneller eine vorteilhafte Temperatur erreicht bzw. nicht zu stark unter diese abkühlt. Weiterhin bewirkt thermisches Isolieren oder Heizen, dass vorteilhafterweise möglichst wenig im Abgas enthaltenes Wasser kondensiert, das während einer Betriebsphase, in der kein Abgas rückgeführt und ein Abgasrückführventil im AGR-System geschlossen ist, zu großen Tropfen agglomerieren könnte, die bei Öffnung des Abgasrückführventils in den Verdichter eines Turboladers geraten und durch Tropfenschlag Schäden verursachen können. Das AGR-System ist vorzugsweise ein Niederdruck-AGR-System, kann aber auch ein Hochdruck-AGR-System sein.
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Die Bezeichnung Strömungskreis bezieht sich auf eine Anordnung von Einrichtungen, in der ein fluides Medium, also ein Gas oder eine Flüssigkeit, strömen kann und das Strömen des Mediums geregelt wird. Es ist dabei nicht notwendig, dass der Strömungskreis einen geschlossenen Kreislauf des Mediums umfasst. Es können auch voneinander verschiedene Medien in einem Strömungskreis strömen.
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Vorzugsweise weist in dem erfindungsgemäßen System der erste Strömungskreis mindestens eine erste Leitung mit mindestens einem ersten Ventil und mindestens eine zweite Leitung mit mindestens einem zweiten Ventil auf. Die Leitungen ermöglichen ein Füllen des Hohlraums mit Gas bzw. Evakuieren von Flüssigkeit aus dem Hohlraum, während dieser mit Gas gefüllt wird. Als Gas kann beispielsweise Luft oder ein anderes geeignetes Gas verwendet werden, und als Flüssigkeit Wasser oder eine andere, als Kühlflüssigkeit geeignete Flüssigkeit.
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Weiterhin ist im ersten Strömungskreis des erfindungsgemäßen Systems vorzugsweise mindestens eine Pumpe angeordnet. Die Pumpe dient vorteilhaft zum Evakuieren der Flüssigkeit aus dem Hohlraum in der Doppelwand des Bypasskanals. Im zweiten Strömungskreis ist ebenfalls bevorzugt eine Pumpe angeordnet, die besonders zum Pumpen der Flüssigkeit in den Hohlraum dient.
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Der erste Strömungskreis des erfindungsgemäßen Systems weist bevorzugt einen Behälter auf, in dem sich in einem ersten Teilbereich ein Gas und in einem zweiten Teilbereich eine Flüssigkeit befinden. Das Gas wird dabei zum Füllen des Hohlraums bereitgestellt, und die Flüssigkeit aus dem Hohlraum zugeleitet. Die Verwendung des Behälters ist vorteilhaft, weil beim Austausch von Flüssigkeit gegen Gas im Hohlraum in dem gemeinsamen Behälter praktisch überwacht werden kann, dass das eingeleitete Gasvolumen dem abgeleiteten Flüssigkeitsvolumen entspricht.
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Es ist auch möglich, dass der erste Strömungskreis des erfindungsgemäßen Systems ein separates Gasreservoir aufweist. Das Gasreservoir ist idealerweise ein unter Druck stehender Gasbehälter, z. B. eine Druckluftflasche, wobei das bevorzugt verwendete Gas Luft ist. In dieser Ausführungsform weist der erste Strömungskreis ein separates erstes Flüssigkeitsreservoir auf. Das erste Flüssigkeitsreservoir dient zum Aufnehmen von einer aus dem Hohlraum evakuierten Flüssigkeit. Das erste Flüssigkeitsreservoir ist dabei vorzugsweise mit dem Gasreservoir in einer Einheit integriert.
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Vorzugsweise weist in dem System der zweite Strömungskreis mindestens eine dritte Leitung mit mindestens einem dritten Ventil und mindestens eine vierte Leitung mit mindestens einem vierten Ventil auf.
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Weiterhin weist der zweite Strömungskreis bevorzugt ein zweites Flüssigkeitsreservoir auf. Aus dem zweiten Flüssigkeitsreservoir kann eine Flüssigkeit über die dritte Leitung in den Hohlraum und aus dem Hohlraum über die vierte Leitung zurück in das zweite Flüssigkeitsreservoir strömen. Der zweite Strömungskreis ist damit ein geschlossener Strömungskreis. Der zweite Strömungskreis weist idealerweise ebenfalls eine Pumpe zum Erzeugen einer Strömung auf. Es ist möglich, dass das erste Flüssigkeitsreservoir mit dem zweiten Flüssigkeitsreservoir in Verbindung steht, um vorteilhaft während eines Füllens mit Gas aus dem Hohlraum evakuierte Flüssigkeit wieder dem zweiten Kreislauf zuzuführen.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem AGR-System gemäß der Erfindung.
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Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der Temperatur von durch einen Bypasskanal eines erfindungsgemäßen Abgasrückführungssystems rückgeführtem Abgas, wobei in Abhängigkeit von der Betriebssituation der Hohlraum mit einem Gas oder einer Flüssigkeit gefüllt wird. Die Vorteile des Verfahrens entsprechen denen des erfindungsgemäßen AGR-Systems.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zum thermischen Isolieren des Bypasskanals werden folgende Schritte durchgeführt:
- - S1) Schließen des dritten und vierten Ventil,
- - S2) Öffnen des ersten und zweiten Ventils,
- - S3) Evakuieren von Flüssigkeit aus dem Hohlraum über die zweite Leitung unter gleichzeitigem Füllen des Hohlraums mit Gas über die erste Leitung,
- - S4) Schließen des ersten und zweiten Ventils.
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In dem Verfahren wird dabei von einer Situation ausgegangen, in der der Hohlraum zu Beginn mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, oder zumindest ein Volumen an Flüssigkeit in dem Hohlraum vorhanden ist, die in Schritt S3 aus dem Hohlraum entfernt wird. Das kann z. B. unter Startbedingungen der Fall sein, wobei noch Flüssigkeit aus einem vorherigen Betrieb des Systems im Hohlraum vorhanden ist. Weiterhin kann mit dem Verfahren der Bypasskanal während eines laufenden Betriebes von einem Kühlmodus, in dem das Material des Bypasskanals und eines den Bypasskanal umgebendes Gehäuse vor zu starker Erwärmung geschützt werden, in einen thermischen Isolationsmodus überführt, in dem die Abgastemperatur möglichst bewahrt bleibt.
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Weiterhin werden in dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Kühlen des Bypasskanals bevorzugt folgende Schritte durchgeführt:
- - S5) Schließen des ersten und zweiten Ventils,
- - S6) Öffnen des dritten und vierten Ventils,
- - S7) Evakuieren des Gases aus dem Hohlraum über ein Gasventil unter gleichzeitigem Einleiten einer Flüssigkeit in den Hohlraum, die kühler als ein durch den Bypasskanal geleitetes Abgas ist, die aus der dritten Leitung konstant durch den Hohlraum in die vierte Leitung strömt.
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In den weiteren Schritten wird das Material des Bypasskanals vorteilhaft gekühlt, wenn es mit zunehmender Betriebsdauer der Brennkraftmaschine zu stark erwärmt werden sollte. Soll der Bypasskanal zu einem weiteren späteren Zeitpunkt wieder thermisch isoliert werden, z. B. in einem Betriebszustand mit kühlerem Abgas, kann das Verfahren wieder von Schritt S1 gestartet werden.
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Weiterhin kann erwärmtes Abgas zum Heizen des Bypasskanals verwendet werden, wenn Abgas erwärmt werden soll. Deshalb werden ebenfalls bevorzugt in dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Heizen des Bypasskanals bevorzugt folgende Schritte durchgeführt:
- - S5) Schließen des ersten und zweiten Ventils,
- - S6) Öffnen des dritten und vierten Ventils,
- - S7) Evakuieren des Gases aus dem Hohlraum über ein Gasventil unter gleichzeitigem Einleiten einer Flüssigkeit in den Hohlraum, die wärmer als ein durch den Bypasskanal geleitetes Abgas ist, die aus der dritten Leitung konstant durch den Hohlraum in die vierte Leitung strömt.
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Somit kann je nach Bedarf bzw. Betriebszustand zwischen einem thermischen Isolieren, einem Heizen und einem Kühlen des Bypasskanals gewechselt werden.
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Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Abgasanlage mit einem Abgasrückführungssystem (AGR-System)
- 2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen AGR-Systems.
- 3 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
- 4 ein Flussdiagramm einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Ein AGR-System 1 gemäß der Darstellung von 1 weist typischerweise einen Einlasskanal 2a, einen Kanal mit einer Kühlereinrichtung 2, einen Bypasskanal 3 und einen Auslasskanal 2b auf, durch die das Abgas geleitet werden kann. Durch das AGR-System 1 wird Abgas aus einem Abgastrakt 4 in einen Ansaugtrakt 5 geleitet. Das AGR-System 1 zweigt stromabwärts einer Abgasnachbehandlungsanlage 6, in der Katalysatoren beispielsweise wie Oxidationskatalysatoren, Drei-Wege-Katalysatoren oder Filter wie beispielsweise Dieselpartikelfilter angeordnet sind, vom Abgastrakt 4 ab. Das AGR-System 1 mündet stromaufwärts eines Verdichters 7 eines Abgasturboladers in den Ansaugtrakt 5. Der Strom von Abgas von dem AGR-System 1 in den Ansaugtrakt 5 wird mittels eines AGR-Ventils 8 geregelt. Über ein AGR-Bypass-Ventil 9 wird geregelt, ob oder zu welchem Teil Abgas durch die Kühlereinrichtung 2 oder den Bypasskanal 3 des AGR-Systems 1 strömt. Das AGR-System gemäß 1 ist ein Niederdruck-AGR-System. Alternativ kann das AGR-System auch ein Hochdruck-AGR-System sein.
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In 2 ist das erfindungsgemäße AGR-System 1 detailliert dargestellt. Das AGR-System 1 weist eine Kühlereinrichtung 2 und einen Bypasskanal 3 auf. Der Bypasskanal 3 wird in radialer Richtung von einer Doppelwand aus einer inneren Wandung 10 und einer äußeren Wandung 11 begrenzt. Die innere Wandung 10 hat eine zu einem Hohlraum 12 gewandte Innenseite 10a und eine zur Strömungsseite des Abgases gewandte Außenseite 10b. Die äußere Wandung 11 hat eine zum Hohlraum 12 gewandte Innenseite 11a und eine zur Umgebung, z. B. zu einem Gehäuse des Bypasskanals 3 oder des AGR-Systems 1, gewandte Außenseite 11 b. Der Hohlraum 12 zwischen den Wandungen wird damit von der Innenseite 10a der inneren Wandung 10 und der Innenseite 11a der äußeren Wandung 11 begrenzt.
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Der Hohlraum 12 ist über seine Außenwand 11 mit einer ersten Leitung 13 verbunden, über die ein Gas in den Hohlraum 12 eingeleitet werden kann. Die erste Leitung 13 weist ein Ventil 13a auf. Weiterhin ist der Hohlraum 12 über seine Außenwand 11 mit einer zweiten Leitung 14 verbunden, die ein zweites Ventil 14a aufweist. In der zweiten Leitung 14 ist eine Pumpe 15 angeordnet. Weiterhin ist der Hohlraum 12 über seine Außenwand 11 mit einer dritten Leitung 16 verbunden, die ein drittes Ventil 16a aufweist. Weiterhin ist der Hohlraum 12 über seine Außenwand 11 mit einer vierten Leitung 17 verbunden, die ein viertes Ventil 17a aufweist. Die erste 13 und die zweite Leitung 14 gehören zu einem ersten Strömungskreis, und die dritte 16 und die vierte Leitung 17 gehören zu einem zweiten Strömungskreis. Der Hohlraum 12 steht mit beiden Strömungskreisen in fluider Verbindung. Die Pfeile indizieren die Fließrichtung des Abgases.
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Im ersten Strömungskreis ist ein Behälter 18 angeordnet, in dem sich in einem ersten Teilbereich 18a ein Gas und in einem zweiten Teilbereich 18b eine Flüssigkeit befinden. Beim Austausch von Flüssigkeit gegen Gas im Hohlraum 12 kann in dem gemeinsamen Behälter sichergestellt werden, dass das eingeleitete Gasvolumen dem abgeleiteten Flüssigkeitsvolumen entspricht. Dabei kann das Gasanteil im gemeinsamen Behälter 18 jederzeit z. B. aus einem Druckluftbehälter ergänzt werden. Als Gas wird dementsprechend praktischerweise Luft verwendet, wobei auch ein anderes Gas verwendet werden kann. Als Flüssigkeit, die als Kühlflüssigkeit dient, kann praktischerweise Wasser verwendet werden, oder eine andere geeignete Flüssigkeit. Überschüssige Flüssigkeit kann aus dem Behälter 18 über eine separate Leitung abgeleitet werden, z. B. in den zweiten Strömungskreis.
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In einer alternativen Ausführungsform kann das System auch ein separates Gasreservoir aufweisen, aus dem über die erste Leitung 13 ein Gas zum Einleiten in den Hohlraum 12 bereitgestellt werden kann. Das Gasreservoir ist dann idealerweise ein unter Druck stehender Gasbehälter, z. B. ein Druckluftbehälter wie eine Druckluftflasche. Ein separates erstes Flüssigkeitsreservoir zum Aufnehmen von einer über die zweite Leitung 14 aus dem Hohlraum 12 evakuierten Flüssigkeit ist dann in räumlicher Nähe zum Gasreservoir 19 ist angeordnet.
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Die Anbindung der zweiten Leitung an die Außenwand 11 ist an einer möglichst tief gelegenen Stelle des Bypasskanals 3 angeordnet, um die Ableitung von Flüssigkeit zu unterstützen, wenn Gas in den Hohlraum 12 eingeleitet wird. Die Volumina an eingeleitetem Gas und abgeleiteter Flüssigkeit entsprechen dabei einander. Über die zweite Leitung 14 kann auch das im Hohlraum 12 enthaltene Gas abgeleitet werden.
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Wird in den Hohlraum 12 über die dritte Leitung 16 eine Flüssigkeit eingeleitet, entweicht das im Hohlraum 12 enthaltene Gas über dafür ein vorgesehenes Gasventil (nicht gezeigt) im Bereich des AGR-Systems 1 an die Umgebung. Alternativ kann das Gas auch über die zweite Leitung 14 in den Behälter 18 oder über die vierte Leitung 17 aus dem Hohlraum 12 abgeleitet werden, und an einer anderen Stelle an die Umgebung abgegeben werden.
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Der zweite Strömungskreis weist ein zweites Flüssigkeitsreservoir 19 auf, aus dem eine Flüssigkeit über die dritte Leitung 16 in den Hohlraum 12 und in das aus dem Hohlraum 12 über die vierte Leitung 17 zurückströmen kann. Der Behälter 18 ist über eine fünfte Leitung 20 vom zweiten Teilbereich 18b mit dem zweiten Flüssigkeitsreservoir 19 verbunden, um Flüssigkeit aus dem ersten Strömungskreis in den zweiten Strömungskreis zurückzuführen. Ein fünftes Ventil 20a ist in der fünften Leitung 20 angeordnet, um den Flüssigkeitsstrom vom Teilbereich 18b zum zweiten Flüssigkeitsreservoir 19 zu steuern. In der Ausführungsform mit einem separaten ersten Flüssigkeitsreservoir kann dieses in gleicher Weise eine Verbindung zum zweiten Flüssigkeitsreservoir aufweisen. Der zweite Strömungskreis weist in der Leitung 16 weiterhin eine Pumpe 21 auf, um die Strömung der Flüssigkeit zu ermöglichen. Der zweite Strömungskreis kann weiterhin eine Kühlereinrichtung aufweisen, um aufgenommene Wärme aus der Flüssigkeit abzuleiten.
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Entsprechend der Ausführung des Bypasskanals 3 mit dem in der Doppelwand gebildeten Hohlraum 12 kann der Hohlraum mit einem Gas gefüllt werden, um den Bypasskanal 3 thermisch zu isolieren, wenn die Temperatur des Abgases möglichst bewahrt werden soll, besonders unter Startbedingungen, während der das Abgas die Brennkraftmaschine erwärmen soll. Zum Erfassen der aktuellen Temperatur von Abgas und Material des Bypasskanals 3 ist mindestens ein Temperatursensor (nicht gezeigt), praktischerweise eine Anzahl von Temperatursensoren, im Bereich des Bypasskanals 3 angeordnet. Die Temperatursensoren sind mit einer Steuereinrichtung (nicht gezeigt) verbunden, die die Ventile und Pumpen der Strömungskreise entsprechend der Anforderungen steuert. Dabei wird in einem Verfahren zum Steuern der Temperatur des Bypasskanals 3 der Bypasskanals 3 thermisch isoliert, indem in einem ersten Schritt S1 das dritte 16a und das vierte Ventil 17a geschlossen werden. In einem zweiten Schritt S2 werden das erste 13a und das zweite Ventil 14a geöffnet. Es wird dabei davon ausgegangen, dass der Hohlraum zu Beginn des Verfahrens mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, oder zumindest ein Volumen an Flüssigkeit in dem Hohlraum 12 vorhanden ist. In einem dritten Schritt S3 wird die Flüssigkeit aus dem Hohlraum 12 über die zweite Leitung 14 abgeleitet und durch über die erste Leitung 13 zugeleitetes Gas ersetzt. Dabei wird das Ableiten der Flüssigkeit vor allem durch die Wirkung der Pumpe 15 bewirkt, und durch das eingeleitete Gas unterstützt, welches die Flüssigkeit verdrängt. Das Volumen der abgeleiteten Flüssigkeit entspricht dem des eingeleiteten Gases. In einem vierten Schritt werden das erste 13a und zweite Ventil 14a geschlossen. Der Hohlraum 12 ist nun vollständig mit Gas gefüllt.
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Soll der Bypasskanal 3 eher gekühlt werden, also Wärme vom Material des Bypasskanals 3 abgeführt werden, was beispielsweise zu einem Zeitpunkt nach der Startphase des Betriebs der Brennkraftmaschine der Fall sein kann, werden in dem Verfahren in einem fünften Schritt S5 das erste 13a und das zweite Ventil 14a geschlossen. In einem sechsten Schritt S6 werden das dritte 16a und das vierte Ventil 17a geöffnet. In einem siebten Schritt S7 wird das Gas aus dem Hohlraum 12 über ein Gasventil (nicht gezeigt) unter gleichzeitigem Füllen des Hohlraums 12 mit Flüssigkeit, die aus der dritten Leitung 16 in den Hohlraum 12 und weiter in die vierte Leitung 17 strömt und eine niedrigere Temperatur als das Abgas hat, evakuiert.
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In einer weiteren, späteren Betriebsphase, in der die Abgastemperaturen wieder niedriger sind, und der Bypasskanal 3 wieder thermisch isoliert werden soll, werden in den Schritten S1 bis S4 die Flüssigkeit wieder aus dem Hohlraum 12 abgeleitet und Gas in den Hohlraum 12 hineingeleitet.
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Alternativ kann der Bypasskanal 3 bei zu niedrigen Temperaturen auch geheizt werden, also Wärme dem Bypasskanal 3 zugeführt werden, die wiederrum auf das Abgas übertragen wird. Dabei wird die Flüssigkeit während oder nach einer Kühlphase des Bypasskanals 3 nicht gekühlt, sonders die aufgenommene Wärme wird verwendet, um das Abgas zu erwärmen. Dazu werden in dem Verfahren in einem fünften Schritt S5 das erste 13a und das zweite Ventil 14a geschlossen. In einem sechsten Schritt S6 werden das dritte 16a und das vierte Ventil 17a geöffnet. In einem siebten Schritt S7 wird das Gas aus dem Hohlraum 12 über ein Gasventil (nicht gezeigt) unter gleichzeitigem Füllen des Hohlraums 12 mit Flüssigkeit, die aus der dritten Leitung 16 in den Hohlraum 12 und weiter in die vierte Leitung 17 strömt und eine höhere Temperatur als das Abgas hat, evakuiert. Die Flüssigkeit kann z. B. wärmer als das Abgas sein, wenn die Flüssigkeit zuvor eine hohe Wärmemenge vom Abgas aufgenommen hat und in einer aktuellen Betriebsphase der Brennkraftmaschine kühles Abgas produziert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1 =
- Abgasrückführungssystem
- 2 =
- Kanal mit Kühlereinrichtung
- 2a =
- Einlasskanal
- 2b =
- Auslasskanal
- 3 =
- Bypass-Kanal
- 4 =
- Abgastrakt
- 5 =
- Ansaugtrakt
- 6 =
- Abgasnachbehandlungseinrichtung
- 7 =
- Verdichter
- 8 =
- Abgasrückführungsventil
- 9 =
- Abgasrückführungs-Bypass-Ventil
- 10 =
- innere Wandung
- 10a =
- Innenseite der inneren Wandung
- 10b =
- Außenseite der inneren Wandung
- 11 =
- äußere Wandung
- 11a =
- Innenseite der äußeren Wandung
- 11b =
- Außenseite der äußeren Wandung
- 12 =
- Hohlraum
- 13 =
- erste Leitung
- 13a =
- erstes Ventil
- 14 =
- zweite Leitung
- 14a =
- zweites Ventil
- 15
- = Pumpe
- 16 =
- dritte Leitung
- 16a =
- drittes Ventil
- 17 =
- vierte Leitung
- 17a =
- viertes Ventil
- 18 =
- Behälter
- 18a =
- erster Teilbereich des Behälters
- 18b =
- zweiter Teilbereich des Behälters
- 19 =
- zweites Flüssigkeitsreservoir
- 20 =
- fünfte Leitung
- 20a =
- fünftes Ventil
- 21 =
- Pumpe
