DE102019200471A1 - Flow channel for separating and draining condensate - Google Patents

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Jörg Kemmerling
Vanco Smiljanovski
Franz Arnd Sommerhoff
Hanno Friederichs
Frank Wunderlich
Frank Kraemer
Lutz Henkelmann
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Abstract

Es wird ein Strömungskanal (1) mit einer Innenoberfläche (5), einem Einlass (2) und einem Auslass (3) beschrieben, wobei der Einlass (2) zur strömungstechnischen Verbindung mit einem Abgasrückführungsströmungskanal ausgelegt ist und der Auslass (3) zur strömungstechnischen Verbindung mit einem Einlass eines Kompressors (20) ausgelegt ist. Der Strömungskanal (1) umfasst eine Mittelachse (4) und mindestens ein Wirbelgenerator (6) ist stromabwärts des Einlasses (2) und stromaufwärts des Auslasses (3) angeordnet. Der mindestens eine Wirbelgenerator (6) ist in radialer Richtung (16) verschiebbar ist. An dem Auslass (3) ist eine entlang des Umfanges des Auslasses (3) verlaufende Kondensat-Auffangeinrichtung (8) angeordnet, die radial außen von der Innenoberfläche (5) des Strömungskanals (1) und in axialer Richtung von einem Fangrand (9) begrenzt wird, wobei die Kondensat-Auffangeinrichtung (8) strömungstechnisch mit einem Abfluss (12) verbunden ist.A flow channel (1) with an inner surface (5), an inlet (2) and an outlet (3) is described, the inlet (2) being designed for fluid communication with an exhaust gas recirculation flow channel and the outlet (3) for fluid communication is designed with an inlet of a compressor (20). The flow channel (1) comprises a central axis (4) and at least one vortex generator (6) is arranged downstream of the inlet (2) and upstream of the outlet (3). The at least one vortex generator (6) can be moved in the radial direction (16). A condensate collecting device (8), which runs along the circumference of the outlet (3) and is delimited radially on the outside by the inner surface (5) of the flow channel (1) and in the axial direction by a catching edge (9), is arranged on the outlet (3) is, the condensate collecting device (8) is connected in terms of flow technology to a drain (12).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Strömungskanal, insbesondere zur Anwendung in Verbindung mit einem Abgasrückführungsströmungskanal und einem Kompressor. Die Erfindung betrifft zudem einen Kompressor, einen Turbolader, eine Abgasrückführungsanordnung, ein Verfahren zum Betreiben einer Abgasrückführungsanordnung und ein Kraftfahrzeug.The present invention relates to a flow channel, in particular for use in connection with an exhaust gas recirculation flow channel and a compressor. The invention also relates to a compressor, a turbocharger, an exhaust gas recirculation arrangement, a method for operating an exhaust gas recirculation arrangement and a motor vehicle.

Um geforderte Emissionsgrenzwerte für Abgase zu erreichen wird üblicherweise eine Abgasrückführung durchgeführt, insbesondere in Verbindung mit diversen Abgasnachbehandlungsverfahren, beispielsweise unter Anwendung von Mager-NOx-Fallen und Katalysatoren zur selektiven katalytischen Reduktion. Dabei führt die hohe spezifische Feuchtigkeit in dem Abgas dazu, dass große Mengen an Kondensat bei der Abkühlung des Abgases gebildet werden. Insbesondere im Zusammenhang mit Anwendungen, welche eine Niederdruck-Abgasrückführung aufweisen, besteht die Gefahr, dass Kondensat bis zum Kompressor bzw. Verdichter vordringt. Dabei kann die Einwirkung von Kondensat-Tropfen auf die Kompressorschaufeln in Folge von Scherkräften zu einer Beschädigung des Verdichterrades führen.In order to achieve the required emission limit values for exhaust gases, exhaust gas recirculation is usually carried out, in particular in connection with various exhaust gas aftertreatment processes, for example using lean NOx traps and catalysts for selective catalytic reduction. The high specific humidity in the exhaust gas leads to the fact that large amounts of condensate are formed when the exhaust gas is cooled. In particular in connection with applications which have a low-pressure exhaust gas recirculation, there is a risk that condensate will penetrate to the compressor or compressor. The action of condensate drops on the compressor blades as a result of shear forces can damage the compressor wheel.

Die Vermeidung einer Kondensatbildung bzw. das Abführen von Kondensat aus zurückgeführtem Abgas ist daher von Bedeutung und stellt gleichzeitig eine Herausforderung dar. In dem Dokument US 2011/011084 A1 sind stromaufwärts eines Kompressors ein Wirbelgenerator und eine Vertiefung zum Abführen von Fremdkörpern vorgesehen. In dem Dokument US 2010/0205949 A1 ist stromaufwärts eines Kompressors ein Wirbelgenerator zum Separieren von Kondensat vorgesehen.Avoiding condensate formation or removing condensate from recirculated exhaust gas is therefore important and at the same time represents a challenge. In the document US 2011/011084 A1 a vortex generator and a recess for removing foreign bodies are provided upstream of a compressor. In the document US 2010/0205949 A1 a vortex generator for separating condensate is provided upstream of a compressor.

Vor dem beschriebenen Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen vorteilhaften Strömungskanal zur Anwendung im Zusammenhang mit einer Abgasrückführung und zur Anordnung stromaufwärts eines Kompressors zur Verfügung zu stellen, welcher insbesondere Kondensat aus dem dem Kompressor zuzuführenden Gas, also beispielsweise dem zurückgeführten Abgas, der Ladeluft oder einem Abgas-Luft-Gemisch, entfernt und abführt. Weitere Aufgaben bestehen darin, einen vorteilhaften Kompressor, einen vorteilhaften Turbolader, eine Abgasrückführungsanordnung, ein Verfahren zum Betreiben einer Abgasrückführungsanordnung und einem Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen.Against the background described, it is an object of the present invention to provide an advantageous flow channel for use in connection with exhaust gas recirculation and for the arrangement upstream of a compressor, which in particular condensate from the gas to be fed to the compressor, for example the recirculated exhaust gas, the charge air or an exhaust gas-air mixture, removed and removed. Further tasks consist in providing an advantageous compressor, an advantageous turbocharger, an exhaust gas recirculation arrangement, a method for operating an exhaust gas recirculation arrangement and a motor vehicle.

Die genannten Aufgaben werden durch einen Strömungskanal gemäß Patentanspruch 1, einem Kompressor gemäß Patentanspruch 8, einem Turbolader gemäß Patentanspruch 10, eine Abgasrückführungsanordnung gemäß Patentanspruch 11, ein Verfahren zum Betreiben einer Abgasrückführungsanordnung gemäß Patentanspruch 13 und durch ein Kraftfahrzeug gemäß Patentanspruch 15 gelöst. Die abhängigen Ansprüche enthalten weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.The above objects are achieved by a flow channel according to claim 1, a compressor according to claim 8, a turbocharger according to claim 10, an exhaust gas recirculation arrangement according to claim 11, a method for operating an exhaust gas recirculation arrangement according to claim 13 and by a motor vehicle according to claim 15. The dependent claims contain further advantageous refinements of the invention.

Der erfindungsgemäße Strömungskanal umfasst eine Innenoberfläche, einen Einlass und einen Auslass. Dabei ist der Einlass zur strömungstechnischen Verbindung mit einem Abgasrückführungsströmungskanal ausgelegt. Der Auslass ist zur strömungstechnischen Verbindung mit einem Einlass eines Kompressors ausgelegt. Der Strömungskanal umfasst eine Mittelachse. Mindestens ein Wirbelgenerator ist stromabwärts des Einlasses und stromaufwärts des Auslasses angeordnet. Der mindestens eine Wirbelgenerator ist in radialer Richtung verschiebbar, also mit anderen Worten dazu ausgelegt, den Querschnitt des Strömungskanals im Bereich des Einlasses bzw. den Strömungsquerschnitt zu steuern bzw. zu verändern. An dem Auslass ist eine entlang des Umfanges des Auslasses verlaufende Kondensat-Auffangeinrichtung angeordnet ist, die radial außen von der Innenoberfläche des Strömungskanals und in axialer Richtung von einem Fangrand begrenzt wird. Die Kondensat-Auffangeinrichtung ist mit einem Abfluss bzw. einem Auslass strömungstechnisch verbunden. Der Abfluss ist mit anderen Worten dazu ausgelegt, Flüssigkeit abzuleiten, insbesondere Kondenswasser.The flow channel according to the invention comprises an inner surface, an inlet and an outlet. The inlet is designed for fluid communication with an exhaust gas recirculation flow channel. The outlet is designed for fluid communication with an inlet of a compressor. The flow channel comprises a central axis. At least one vortex generator is located downstream of the inlet and upstream of the outlet. The at least one vortex generator is displaceable in the radial direction, that is, in other words, designed to control or change the cross section of the flow channel in the region of the inlet or the flow cross section. Arranged at the outlet is a condensate collecting device running along the circumference of the outlet, which is delimited radially on the outside by the inner surface of the flow channel and in the axial direction by a catching edge. The condensate collecting device is connected in terms of flow technology to a drain or an outlet. In other words, the drain is designed to drain liquid, in particular condensed water.

Der mit der Kondensat-Auffangeinrichtung verbundene Abfluss ist vorzugsweise an deren geodätisch tiefstem Punkt angeordnet. Die Kondensat-Auffangeinrichtung ist entlang des Umfangs des Strömungskanals kantenförmig oder kanalartig ausgestaltet und leitet das Kondenswasser zu dem Abfluss.The drain connected to the condensate collecting device is preferably arranged at its geodetically lowest point. The condensate collecting device is configured along the circumference of the flow channel in an edge-like or channel-like manner and directs the condensed water to the drain.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass durch die Kombination mindestens eines Wirbelgenerators mit einer stromabwärts davon angeordneten Auffangvorrichtung für Kondenswasser, das in dem durch den Strömungskanal geleiteten Gas, beispielsweise zurückgeführtem Abgas oder einem Abgas-Luft-Gemisch, vorhandene Kondenswasser effektiv separiert und abgeleitet werden kann. Mittels des mindestens einen Wirbelgenerators wird die in dem Gas enthaltene Flüssigkeit durch die in Folge der Wirbelbildung auftretenden Zentrifugalkräfte an die Innenoberfläche des Strömungskanals geleitet. Der sich an der Innenoberfläche des Strömungskanals bildende Kondensatfilm, dessen Bildung insbesondere durch eine Temperatur der Wände des Strömungskanals unterhalb des Taupunktes für Wasser gefördert wird, wird anschließend in der Kondensat-Auffangeinrichtung gesammelt und über den Abfluss abgeführt.The invention has the advantage that by combining at least one vortex generator with a collecting device for condensed water arranged downstream thereof, the condensed water present in the gas passed through the flow channel, for example recirculated exhaust gas or an exhaust gas / air mixture, can be effectively separated and discharged . By means of the at least one vortex generator, the liquid contained in the gas is guided to the inner surface of the flow channel by the centrifugal forces that occur as a result of the vortex formation. The condensate film that forms on the inner surface of the flow channel, the formation of which is promoted in particular by a temperature of the walls of the flow channel below the dew point for water, is then collected in the condensate collecting device and discharged via the drain.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Kondensat-Auffangeinrichtung mit einem Fangrand besteht darin, dass durch eine entsprechende Dimensionierung des Fangrandes, insbesondere durch eine hohe Breite des Fangrandes, die Separationslänge verkürzt wird und damit der Strömungskanal bei gleichbleibender Funktionalität im Hinblick auf die Kondensatabscheidung in axialer Richtung kürzer ausgestaltet werden kann. Dies ist vor allem im Hinblick auf eine effiziente Bauraumnutzung von Vorteil.Another advantage of the inventive design of the condensate collecting device with a catching edge is that by a Corresponding dimensioning of the trap edge, in particular by a high width of the trap edge, the separation length is shortened and the flow channel can thus be made shorter in the axial direction with the same functionality with regard to the condensate separation. This is particularly advantageous with regard to efficient use of installation space.

In einer vorteilhaften Variante ist der mindestens eine Wirbelgenerator in radialer Richtung in eine Position verschiebbar, in welcher er mit der Innenoberfläche des Strömungskanals abschließt. Diese Variante hat den Vorteil, dass der Wirbelgenerator in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen einerseits zur Erzeugung von Wirbeln genutzt werden können, andererseits aber, falls seine Anwendung nicht erforderlich ist, die Strömung durch den Strömungskanal nicht behindert wird. Mit anderen Worten kann der Wirbelgenerator beispielsweise im Falle von zurückgeführtem Abgas radial in den Strömungskanal hineingeschoben werden, wobei durch den Wirbelgenerator (Swirlgenerator), der zu diesem Zweck Leitschaufeln aufweist, Wirbel erzeugt werden. Die daraus resultierende Zentrifugalkraft bewirkt den Transport der Kondensat-Tropfen hin zur Außenwand und weiter in den Ringkanal. Falls kein Abgas zurückgeführt wird, also beispielsweise lediglich Ladeluft durch den Strömungskanal geleitet wird, kann der mindestens eine Wirbelgenerator aus dem Strömungskanal in radialer Richtung herausgeschoben werden, sodass der Strömungsquerschnitt des Strömungskanal nicht verringert wird. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn der Wirbelgenerator in einer solchen „Parkposition“ mit der Innenoberfläche des Strömungskanals abschließt, da in diesem Fall eine unerwünschte Beeinflussung der Strömungscharakteristik durch eine mögliche Vertiefung in der Innenoberfläche des Strömungskanals verhindert wird. Die vorliegende Erfindung ist somit auch im Hinblick auf eine Reduktion des Kraftstoffverbrauchs und der Schadstoffemissionen von Vorteil.In an advantageous variant, the at least one vortex generator can be displaced in the radial direction into a position in which it closes with the inner surface of the flow channel. This variant has the advantage that, depending on the operating conditions, the vortex generator can be used on the one hand to generate vortices, but on the other hand, if its application is not required, the flow through the flow channel is not impeded. In other words, the vortex generator can be pushed radially into the flow channel, for example in the case of recirculated exhaust gas, with vortices being generated by the vortex generator (swirl generator), which has guide vanes for this purpose. The resulting centrifugal force causes the condensate drops to be transported to the outer wall and further into the ring channel. If no exhaust gas is returned, for example only charge air is passed through the flow channel, the at least one vortex generator can be pushed out of the flow channel in the radial direction, so that the flow cross section of the flow channel is not reduced. It is particularly advantageous if the vortex generator ends in such a “parking position” with the inner surface of the flow channel, since in this case an undesirable influence on the flow characteristics is prevented by a possible deepening in the inner surface of the flow channel. The present invention is therefore also advantageous in terms of reducing fuel consumption and pollutant emissions.

In einer weiteren Variante kann die Kondensat-Auffangeinrichtung einen Kondensatsammler bzw. ein Kondensatsammelbecken, beispielsweise in Form einer radialen Vertiefung in der Kondensat-Auffangeinrichtung zum Sammeln von Kondensat, umfassen, welche mit dem Abfluss verbunden ist. Dies hat den Vorteil, dass auch große Mengen an Kondensat effizient durch den Abfluss abgeführt werden können.In a further variant, the condensate collecting device can comprise a condensate collector or a condensate collecting basin, for example in the form of a radial depression in the condensate collecting device for collecting condensate, which is connected to the drain. This has the advantage that even large amounts of condensate can be drained efficiently through the drain.

Vorteilhafterweise umfasst der Strömungskanal mindestens eine Wand, die kühlbar ausgestaltet ist. Zum Beispiel kann mindestens eine Wand des Strömungskanals mit einer Kühlvorrichtung, zum Beispiel einem Wärmetauscher, verbunden sein. Dabei kann vorzugsweise die gesamte Wand und damit auch die Innenoberfläche des Strömungskanals kühlbar ausgestaltet sein und durch die Kühlung die Kondensatbildung an der Innenoberfläche des Strömungskanals fördern.The flow channel advantageously comprises at least one wall that is designed to be coolable. For example, at least one wall of the flow channel can be connected to a cooling device, for example a heat exchanger. The entire wall and thus also the inner surface of the flow channel can preferably be designed to be coolable and promote the formation of condensate on the inner surface of the flow channel by the cooling.

Der mindestens eine Wirbelgenerator kann in Form eines Ringes ausgestaltet sein. Eine solche Ausgestaltung fördert eine effiziente Wirbelbildung über den gesamten Strömungsquerschnitt.The at least one vortex generator can be designed in the form of a ring. Such a configuration promotes efficient vortex formation over the entire flow cross section.

Der Strömungskanal kann einen Innendurchmesser und eine Länge aufweisen, wobei die Länge mindestens das Doppelte des Innendurchmessers beträgt. Vorzugsweise ist der mindestens eine Wirbelgenerator in einem Abstand in axialer Richtung von der Kondensat-Auffangeinrichtung angeordnet, welcher mindestens doppelt so groß ist, wie der Innendurchmesser des Strömungskanals. Bei einem lichten Innendurchmesser des Verdichter-Eintritts von 50 mm ist beispielsweise ein Innendurchmesser des Wirbelgenerators von 30 mm vorteilhaft. Aufgrund der in diesem Ring befindlichen Leitschaufeln kann seine Länge in Strömungsrichtung zum Beispiel 5 bis 15 mm betragen.The flow channel can have an inner diameter and a length, the length being at least twice the inner diameter. The at least one vortex generator is preferably arranged at a distance in the axial direction from the condensate collecting device which is at least twice as large as the inside diameter of the flow channel. With a clear inside diameter of the compressor inlet of 50 mm, for example an inside diameter of the vortex generator of 30 mm is advantageous. Because of the guide vanes located in this ring, its length in the flow direction can be, for example, 5 to 15 mm.

In einer weiteren Variante kann der Einlass des Strömungskanals ein Drei-Wege-Abgasrückführungsventil und/oder ein Niederdruck-AbgasRückführungs-Kombiventil umfassen. Alternativ dazu kann der Einlass mit einem Drei-Wege-Abgasrückführungs-Ventil und/oder einem Niederdruck-Abgasrückführungs-Kombiventil strömungstechnisch verbunden sein. Dabei kann die Steuerung des Drei-Wege-Abgasrückführungsventils bzw. des Niederdruck-Abgasrückführungs-Kombiventils mit einer Steuerung der radialen Position des Wirbelgenerators steuerungstechnisch verbunden sein. Es kann also zum Beispiel in Abhängigkeit von der Ventilposition die radiale Position des mindestens einen Wirbelgenerators gesteuert werden.In a further variant, the inlet of the flow channel can comprise a three-way exhaust gas recirculation valve and / or a low-pressure exhaust gas recirculation combination valve. Alternatively, the inlet may be fluidly connected to a three-way exhaust gas recirculation valve and / or a low-pressure exhaust gas recirculation combi valve. The control of the three-way exhaust gas recirculation valve or the low-pressure exhaust gas recirculation combi valve can be connected in terms of control technology to a control of the radial position of the vortex generator. For example, depending on the valve position, the radial position of the at least one vortex generator can be controlled.

Durch die vorliegende Erfindung wird das Risiko einer Beschädigung eines stromabwärts des Strömungskanals angeordneten Kompressors zumindest verringert. Insbesondere kann im Zusammenhang mit einer Niederdruck-Abgasrückführung gebildetes Kondensat durch einerseits eine Abkühlung des zurückgeführten Abgases durch eine niedrigere Temperatur der zugeführten und beigemischten Ladeluft oder andererseits durch den Kontakt mit kälteren Teilen der verwendeten Strömungskanäle durch die Wirbelgeneratoren mittels wirkender Zentrifugalkräfte separiert und anschließend abgeleitet werden. Zur Ableitung einer maximalen Kondensatmenge kann der Strömungskanal individuell dimensioniert werden, insbesondere auch in Bezug auf die Position und Größe des mindestens einen Wirbelgenerators und der Kondensat-Auffangeinrichtung, sowie des Abflusses. Durch die vorliegende Erfindung wird zudem die Anwendung von Niederdruck-Abgasrückführung einem breiteren Anwendungsbereich zugänglich gemacht. Weiterhin kann die Stopfgrenze (Choke-Grenze) eines stromabwärts des Strömungskanals angeordneten Turboladers ausgedehnt werden.The present invention at least reduces the risk of damage to a compressor arranged downstream of the flow channel. In particular, condensate formed in connection with a low-pressure exhaust gas recirculation can be separated, on the one hand, by cooling the recirculated exhaust gas by means of a lower temperature of the supplied and admixed charge air, or, on the other hand, by contact with colder parts of the flow channels used by the vortex generators by means of acting centrifugal forces and subsequently discharged. To derive a maximum amount of condensate, the flow channel can be dimensioned individually, in particular also in relation to the position and size of the at least one vortex generator and the condensate collecting device, and the outflow. The present invention also makes the use of low-pressure exhaust gas recirculation a broader area of application made accessible. Furthermore, the stuffing limit (choke limit) of a turbocharger arranged downstream of the flow channel can be expanded.

Der erfindungsgemäße Kompressor umfasst einen Einlass, an welchem ein zuvor beschriebener erfindungsgemäßer Strömungskanal angeordnet ist. Vorteilhafterweise weist der Einlass des Kompressors einen Innendurchmesser auf und der Auslass des Strömungskanals weist einen durch den Fangrand festgelegten Innendurchmesser auf, der geringer ist als der Innendurchmesser des Einlasses des Kompressors. Durch eine solche Ausgestaltung wird der Kompressor optimal vor einem unerwünschten Eindringen von Kondenswasser geschützt, wobei gleichzeitig die Separationslänge und damit auch die Länge des Strömungskanals verkürzt werden.The compressor according to the invention comprises an inlet at which a previously described flow channel according to the invention is arranged. Advantageously, the inlet of the compressor has an inner diameter and the outlet of the flow channel has an inner diameter which is defined by the catching edge and which is smaller than the inner diameter of the inlet of the compressor. With such a configuration, the compressor is optimally protected against an undesired penetration of condensed water, the separation length and thus the length of the flow channel being shortened at the same time.

Der erfindungsgemäße Turbolader umfasst einen zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Kompressor. Der erfindungsgemäße Kompressor und der erfindungsgemäße Turbolader haben die oben bereits genannten Vorteile. Sie sind insbesondere im Zusammenhang mit Niederdruck-Abgasrückführung auch bei einer hohen Feuchtigkeit oder einer geringen Temperatur des zurückgeführten Abgases anwendbar.The turbocharger according to the invention comprises a previously described compressor according to the invention. The compressor according to the invention and the turbocharger according to the invention have the advantages already mentioned above. In particular in connection with low-pressure exhaust gas recirculation, they can also be used at high humidity or at a low temperature of the recirculated exhaust gas.

Die erfindungsgemäße Abgasrückführungsanordnung umfasst einen Auslass, an welchem ein oben beschriebener erfindungsgemäßer Strömungskanal angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Abgasrückführungsanordnung als Niederdruck-Abgasrückführungsanordnung ausgelegt. Die erfindungsgemäße Abgasrückführungsanordnung hat die oben bereits genannten Vorteile. Weiterhin kann die erfindungsgemäße Abgasrückführungsanordnung einen oben beschriebenen Kompressor und/oder einen oben beschriebenen Turbolader umfassen.The exhaust gas recirculation arrangement according to the invention comprises an outlet, at which an inventive flow duct described above is arranged. The exhaust gas recirculation arrangement is preferably designed as a low-pressure exhaust gas recirculation arrangement. The exhaust gas recirculation arrangement according to the invention has the advantages already mentioned above. Furthermore, the exhaust gas recirculation arrangement according to the invention can comprise a compressor and / or a turbocharger as described above.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer zuvor beschriebenen Abgasrückführungsanordnung umfasst folgende Schritte: Falls Abgas zurückgeführt wird, wird der mindestens eine Wirbelgenerator in radialer Richtung nach innen in den Strömungskanal verschoben, sodass der Wirbelgenerator in den Strömungskanal hineinragt. Falls kein Abgas zurückgeführt wird, wird der mindestens eine Wirbelgenerator in radialer Richtung nach außen mindestens bis zur Innenoberfläche des Strömungskanals verschoben, also sodass der Wirbelgenerator zumindest nicht in den Strömungskanal hineinragt. Vorteilhafterweise wird, falls kein Abgas zurückgeführt wird, der mindestens eine Wirbelgenerator in radialer Richtung nach außen verschoben, sodass er mit der Innenoberfläche des Strömungskanals abschließt. Das erfindungsgemäße Verfahren hat die oben bereits genannten Vorteile. Es ermöglicht insbesondere eine an die jeweilige Betriebssituation angepasste Nutzung des Wirbelgenerators in Verbindung mit dem Abführen des gebildeten Kondensats.The method according to the invention for operating an exhaust gas recirculation arrangement described above comprises the following steps: If exhaust gas is recirculated, the at least one vortex generator is displaced radially inwards into the flow channel, so that the vortex generator projects into the flow channel. If no exhaust gas is returned, the at least one vortex generator is displaced radially outwards at least to the inner surface of the flow channel, that is to say that the vortex generator does not at least protrude into the flow channel. If no exhaust gas is returned, the at least one vortex generator is advantageously displaced outward in the radial direction, so that it closes with the inner surface of the flow channel. The method according to the invention has the advantages already mentioned above. In particular, it enables the vortex generator to be adapted to the respective operating situation in connection with the discharge of the condensate formed.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst eine zuvor beschriebene Abgasrückführungsanordnung und/oder einen oben beschriebenen erfindungsgemäßen Kompressor und/oder einen erfindungsgemäßen Turbolader. Das Kraftfahrzeug hat die bereits genannten Vorteile. Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich um einen Personenkraftwagen, einen Lastkraftwagen, einen Bus, einen Kleinbus oder ein Motorrad handeln.The motor vehicle according to the invention comprises a previously described exhaust gas recirculation arrangement and / or a compressor according to the invention described above and / or a turbocharger according to the invention. The motor vehicle has the advantages already mentioned. The motor vehicle can be a passenger car, a truck, a bus, a minibus or a motorcycle.

Die Figuren zeigen:

  • 1 zeigt schematisch einen erfindungsgemäßen Strömungskanal in einem Längsschnitt.
  • 2 zeigt schematisch einen Querschnitt entlang II-II des in der 1 gezeigten erfindungsgemäßen Strömungskanals.
  • 3 zeigt schematisch eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Strömungskanals in einem Längsschnitt.
  • 4 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug.
The figures show:
  • 1 schematically shows a flow channel according to the invention in a longitudinal section.
  • 2nd shows schematically a cross section along II-II of the in the 1 shown flow channel according to the invention.
  • 3rd schematically shows a further variant of a flow channel according to the invention in a longitudinal section.
  • 4th schematically shows a motor vehicle according to the invention.

Der in den 1 bis 3 gezeigte erfindungsgemäße Strömungskanal 1 umfasst einen Einlass 2, einen Auslass 3 und eine Mittelachse 4. In der gezeigten Variante ist die Mittelachse 4 gleichzeitig die Mittelachse des Einlasses 2 und des Auslasses 3. Alternativ zu der gezeigten Variante können die Mittelachsen des Einlasses 2 und des Auslasses 3 auch voneinander abweichen, der Strömungskanal 1 kann also auch eine oder mehrere Krümmungen aufweisen. Der erfindungsgemäße Strömungskanal 1 umfasst zudem eine Innenoberfläche 5 und eine Außenwand 15.The one in the 1 to 3rd shown flow channel according to the invention 1 includes an inlet 2nd , an outlet 3rd and a central axis 4th . In the variant shown is the central axis 4th at the same time the central axis of the inlet 2nd and the outlet 3rd . As an alternative to the variant shown, the central axes of the inlet 2nd and the outlet 3rd also differ from each other, the flow channel 1 can also have one or more curvatures. The flow channel according to the invention 1 also includes an inner surface 5 and an outer wall 15 .

Stromabwärts des Einlasses 2 und stromaufwärts des Auslasses 3 ist mindestens ein Wirbelgenerator 6 angeordnet. Der mindestens eine Wirbelgenerator 6 kann zum Beispiel unmittelbar am Einlass 2 oder in einem Abstand 26, der geringer ist als ein Drittel der Länge des Strömungskanals 1, angeordnet sein. Der mindestens eine Wirbelgenerator 6 ist in radialer Richtung verschiebbar. Dies ist durch Pfeile 16 angedeutet. Der mindestens eine Wirbelgenerator 6 kann also radial nach innen in den Strömungskanal 1 geschoben werden, sodass er in radialer Richtung nach innen über die Innenoberfläche 5 in den Strömungskanal hineinragt. Weiterhin kann der mindestens eine Wirbelgenerator 6 in radialer Richtung 16 nach außen mindestens bis zur Innenoberfläche 5 des Strömungskanals 1 verschoben werden, insbesondere soweit, dass er zumindest mit der Innenoberfläche 5 abschließt, also nicht in den Strömungskanal 1 hineinragt.Downstream of the inlet 2nd and upstream of the outlet 3rd is at least one vortex generator 6 arranged. The at least one vortex generator 6 can, for example, directly at the inlet 2nd or at a distance 26 , which is less than a third of the length of the flow channel 1 , be arranged. The at least one vortex generator 6 can be moved in the radial direction. This is through arrows 16 indicated. The at least one vortex generator 6 can be radially inward into the flow channel 1 be pushed so that it radially inwards over the inner surface 5 protrudes into the flow channel. Furthermore, the at least one vortex generator 6 in the radial direction 16 outwards at least to the inside surface 5 of the flow channel 1 be moved, especially to the extent that it is at least with the inner surface 5 closes, so not in the flow channel 1 protrudes.

Mittels des mindestens einen Wirbelgenerators 6 werden in einem durch den Strömungskanal 1 strömenden Gas Wirbel gebildet, wobei in dem Gas, beispielsweise in einem zurückgeführten Abgas, enthaltene Flüssigkeitstropfen durch die in Folge der Wirbelbildung auf sie wirkenden Zentrifugalkräfte radial nach außen gedrückt und damit zu der Innenoberfläche 5 geleitet werden. Dies ist durch Pfeile 7 angedeutet. Die Strömungsrichtung des durch den Einlass 2 in den Strömungskanal 1 strömenden Gases ist mit der Bezugsziffer 14 gekennzeichnet. Das durch die Zentrifugalkräfte an die Innenoberfläche 5 geleitete Kondensat bildet einen Kondensatfilm 17 und fließt anschließend infolge der Strömung in dem Strömungskanal 1 in Richtung des Auslasses 3. By means of the at least one vortex generator 6 are in one by the flow channel 1 flowing gas vortex formed, liquid drops contained in the gas, for example in a recirculated exhaust gas, pressed radially outwards by the centrifugal forces acting on them as a result of the vortex formation and thus to the inner surface 5 be directed. This is through arrows 7 indicated. The flow direction of the through the inlet 2nd in the flow channel 1 flowing gas is with the reference number 14 featured. This is due to the centrifugal forces on the inner surface 5 conducted condensate forms a condensate film 17th and then flows due to the flow in the flow channel 1 towards the outlet 3rd .

Vorzugsweise kann die Außenwand 15 des Strömungskanals 1 gekühlt werden, also beispielsweise mit einer Kühleinrichtung ausgestaltet sein. Dadurch wird die Kondensatbildung gefördert und eine effizientere Separation und Ableitung des Kondensats bzw. der Flüssigkeit erreicht.Preferably the outer wall 15 of the flow channel 1 be cooled, that is, for example, be configured with a cooling device. This promotes the formation of condensate and more efficient separation and drainage of the condensate or the liquid is achieved.

An dem Auslass 3 ist eine entlang des Umfanges des Strömungskanals 1 verlaufende Kondensat-Auffangeinrichtung 8 angeordnet. Die Kondensat-Auffangeinrichtung 8 wird radial durch die Innenoberfläche 5 des Strömungskanals 1 und in axialer Richtung durch einen Fangrand 9 begrenzt, sie ist also mit anderen Worten in der gezeigten Variante in der Form einer Kante ausgestaltet.At the outlet 3rd is one along the circumference of the flow channel 1 running condensate trap 8th arranged. The condensate trap 8th becomes radial through the inner surface 5 of the flow channel 1 and in the axial direction by a catch rim 9 limited, in other words it is configured in the form of an edge in the variant shown.

In der in der 1 gezeigten Variante ist der mindestens eine Wirbelgenerator 6 in einem Abstand 23 von der Kondensat-Auffangeinrichtung 8 angeordnet. Vorzugsweise ist der Abstand 23 größer als das Doppelte des Innendurchmessers 24 des Strömungskanals 1.In the in the 1 variant shown is the at least one vortex generator 6 at a distance 23 from the condensate trap 8th arranged. The distance is preferably 23 larger than twice the inner diameter 24th of the flow channel 1 .

Weiterhin ist die Kondensat-Auffangeinrichtung 8 mit einem Abfluss 12 strömungstechnisch verbunden. Zusätzlich kann stromaufwärts des Abflusses 12 ein Kondensatsammler 11 angeordnet sein, welcher das Sammeln und Abführen des Kondensats verbessert. Die Strömungsrichtung des durch die Kondensat-Auffangeinrichtung 8, den Kondensatsammler 11 und den Abfluss 12 strömenden Kondensats ist durch Pfeile 13 gekennzeichnet. Die 2 zeigt schematisch einen Querschnitt entlang II-II des in der 1 gezeigten erfindungsgemäßen Strömungskanals 1. Dabei ist der Kondensatsammler 11 im geodätisch tiefsten Bereich der Kondensat-Auffangeinrichtung 8, also im 6-Uhr-Bereich, angeordnet.Furthermore, the condensate collector 8th with a drain 12th connected in terms of flow. In addition, upstream of the drain 12th a condensate collector 11 be arranged, which improves the collection and removal of the condensate. The flow direction through the condensate trap 8th , the condensate collector 11 and the drain 12th flowing condensate is by arrows 13 featured. The 2nd shows schematically a cross section along II-II of the in the 1 shown flow channel according to the invention 1 . Here is the condensate collector 11 in the geodetically lowest area of the condensate trap 8th , i.e. in the 6 o'clock area.

In der in der 1 gezeigten Variante ist der erfindungsgemäße Strömungskanal 1 an seinem Auslass 3 mit einem Kompressor 20, beispielsweise einem Kompressor 20 eines Turboladers 22, strömungstechnisch verbunden. Der Kompressor 20 umfasst einen Einlass 28 mit einem Innendurchmesser 29 und ein Verdichterrad 21. Durch das Abführen des in einem insbesondere Abgasstrom enthaltenden Kondensats mittels des erfindungsgemäßen Strömungskanals 1 wird das Verdichterrad 21 des Kompressors 20 vor Beschädigungen durch Kondenswasser geschützt.In the in the 1 The variant shown is the flow channel according to the invention 1 at its outlet 3rd with a compressor 20 , for example a compressor 20 of a turbocharger 22 , fluidically connected. The compressor 20 includes an inlet 28 with an inner diameter 29 and a compressor wheel 21 . By removing the condensate contained in an exhaust gas stream in particular by means of the flow channel according to the invention 1 becomes the compressor wheel 21 of the compressor 20 protected against damage from condensation.

Durch den Fangrand 9 wird der Innendurchmesser 30 des Auslasses 3 des Strömungskanals 1 gebildet. In der in der 1 gezeigten Variante ist der Innendurchmesser 30 des Auslasses 3 des Strömungskanals gleich dem Innendurchmesser 29 des Einlasses 28 des Kompressors 20. Der Strömungsquerschnitt des Kompressoreinlasses wird damit vollständig genutzt. Die Gesamtlänge des in der 1 gezeigten Strömungskanals 1 ist mit der Bezugsziffer 32 gekennzeichnet.Through the rim 9 becomes the inside diameter 30th of the outlet 3rd of the flow channel 1 educated. In the in the 1 variant shown is the inner diameter 30th of the outlet 3rd of the flow channel equal to the inside diameter 29 of the inlet 28 of the compressor 20 . The flow cross-section of the compressor inlet is thus fully used. The total length of the in the 1 shown flow channel 1 is with the reference number 32 featured.

In der in der 3 gezeigten Variante ist der Innendurchmesser 30 des Auslasses 3 des Strömungskanals geringer als der Innendurchmesser 29 des Einlasses 28 des Kompressors 20. Der Strömungsquerschnitt des Kompressoreinlasses wird damit zwar nicht vollständig genutzt, dafür aber die Separationslänge und damit die Gesamtlänge 31 reduziert. Die Differenz der Gesamtlängen 31 und 32 ist durch einen Pfeil 33 gekennzeichnet. Die Verkürzung der Gesamtlänge ist vor allem unter Bauraumgesichtspunkten von Vorteil.In the in the 3rd variant shown is the inner diameter 30th of the outlet 3rd of the flow channel is less than the inner diameter 29 of the inlet 28 of the compressor 20 . The flow cross-section of the compressor inlet is not fully used, but the separation length and thus the total length 31 reduced. The difference in total lengths 31 and 32 is by an arrow 33 featured. Shortening the overall length is particularly advantageous from the point of view of installation space.

Die 4 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 25. Das Kraftfahrzeug 25 umfasst einen Turbolader 22 mit einem Kompressor 20 und eine Abgasrückführungsanordnung 27. Die Abgasrückführungsanordnung 27 und der Kompressor 20 sind über einen erfindungsgemäßen Strömungskanal 1 miteinander strömungstechnisch verbunden.The 4th schematically shows a motor vehicle according to the invention 25th . The car 25th includes a turbocharger 22 with a compressor 20 and an exhaust gas recirculation arrangement 27 . The exhaust gas recirculation arrangement 27 and the compressor 20 are via a flow channel according to the invention 1 fluidly connected to each other.

BezugszeichenlisteReference list

11
StrömungskanalFlow channel
22nd
Einlassinlet
33rd
AuslassOutlet
44th
MittelachseCentral axis
55
InnenoberflächeInner surface
66
WirbelgeneratorVortex generator
77
Bewegung der FlüssigkeitstropfenMovement of the liquid drops
88th
Kondensat-AuffangeinrichtungCondensate trap
99
FangrandRim
1111
KondensatsammlerCondensate collector
1212th
AbflussDrain
1313
StrömungsrichtungFlow direction
14 14
StrömungsrichtungFlow direction
1515
AußenwandOuter wall
1616
Verschiebbarkeit in radialer RichtungSlidability in the radial direction
1717th
KonsensatfilmConsensus film
2020
Kompressorcompressor
2121
VerdichterradCompressor wheel
2222
Turboladerturbocharger
2323
Abstanddistance
2424th
InnendurchmesserInside diameter
2525th
KraftfahrzeugMotor vehicle
2626
Abstanddistance
2727
AbgasrückführungsanordnungExhaust gas recirculation arrangement
2828
KompressoreinlassCompressor inlet
2929
Innendurchmesser des KompressoreinlassesInner diameter of the compressor inlet
3030th
Innendurchmesser des Auslasses des StrömungskanalsInner diameter of the outlet of the flow channel
3131
Gesamtlängeoverall length
3232
Gesamtlängeoverall length
3333
LängendifferenzLength difference

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • US 2011011084 A1 [0003]US 2011011084 A1 [0003]
  • US 2010/0205949 A1 [0003]US 2010/0205949 A1 [0003]

Claims (15)

Strömungskanal (1) mit einer Innenoberfläche (5), einem Einlass (2) und einem Auslass (3), wobei der Einlass (2) zur strömungstechnischen Verbindung mit einem Abgasrückführungsströmungskanal ausgelegt ist und der Auslass (3) zur strömungstechnischen Verbindung mit einem Einlass eines Kompressors (20) ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (1) eine Mittelachse (4) umfasst und mindestens ein Wirbelgenerator (6) stromabwärts des Einlasses (2) und stromaufwärts des Auslasses (3) angeordnet ist, der in radialer Richtung (16) verschiebbar ist, und an dem Auslass (3) eine entlang des Umfanges des Auslasses (3) verlaufende Kondensat-Auffangeinrichtung (8) angeordnet ist, die radial außen von der Innenoberfläche (5) des Strömungskanals (1) und in axialer Richtung von einem Fangrand (9) begrenzt wird, wobei die Kondensat-Auffangeinrichtung (8) strömungstechnisch mit einem Abfluss (12) verbunden ist.Flow channel (1) with an inner surface (5), an inlet (2) and an outlet (3), the inlet (2) being designed for fluid communication with an exhaust gas recirculation flow channel and the outlet (3) for fluid communication with an inlet of a Compressor (20), characterized in that the flow channel (1) comprises a central axis (4) and at least one vortex generator (6) is arranged downstream of the inlet (2) and upstream of the outlet (3), which is arranged in the radial direction ( 16) is displaceable, and on the outlet (3) a condensate collecting device (8) running along the circumference of the outlet (3) is arranged, which radially outside of the inner surface (5) of the flow channel (1) and in the axial direction of a collecting rim (9) is limited, the condensate collecting device (8) being connected in terms of flow technology to a drain (12). Strömungskanal (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Wirbelgenerator (6) in radialer Richtung (16) in eine Position verschiebbar ist, in welcher er mit der Innenoberfläche (5) des Strömungskanals (1) abschließt.Flow channel (1) after Claim 1 , characterized in that the at least one vortex generator (6) can be displaced in the radial direction (16) into a position in which it closes with the inner surface (5) of the flow channel (1). Strömungskanal (1) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensat-Auffangeinrichtung (8) einen Kondensatsammler, der mit dem Abfluss (12) verbunden ist, umfasst.Flow channel (1) after Claim 1 or Claim 2 , characterized in that the condensate collecting device (8) comprises a condensate collector which is connected to the drain (12). Strömungskanal (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (1) mindestens eine Wand (15) umfasst, die kühlbar ausgestaltet ist.Flow channel (1) according to one of the Claims 1 to 3rd , characterized in that the flow channel (1) comprises at least one wall (15) which is designed to be coolable. Strömungskanal (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Wirbelgenerator (6) in der Form eines Ringes ausgestaltet ist.Flow channel (1) according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the at least one vortex generator (6) is designed in the form of a ring. Strömungskanal (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Wirbelgenerator (6) in einem Abstand (23) in axialer Richtung von mindestens dem Doppelten des Innendurchmessers (24) des Strömungskanals (1) von der Kondensat-Auffangeinrichtung (8) angeordnet ist.Flow channel (1) according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the at least one vortex generator (6) is arranged at a distance (23) in the axial direction of at least twice the inner diameter (24) of the flow channel (1) from the condensate collecting device (8). Strömungskanal (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (2) ein Drei-Wege-Abgasrückführungs-Ventil und/oder ein Niederdruck-Abgasrückführungs-Kombiventil umfasst oder der der Einlass (2) mit einem Drei-Wege-Abgasrückführungs-Ventil und/oder einem Niederdruck-Abgasrückführungs-Kombiventil strömungstechnisch verbunden ist.Flow channel (1) according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that the inlet (2) comprises a three-way exhaust gas recirculation valve and / or a low-pressure exhaust gas recirculation combi valve or the inlet (2) with a three-way exhaust gas recirculation valve and / or a low-pressure Exhaust gas recirculation combi valve is fluidly connected. Kompressor (20), welcher einen Einlass (28) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Einlass ein Strömungskanal (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 angeordnet ist.Compressor (20), which comprises an inlet (28), characterized in that a flow channel (1) according to one of the Claims 1 to 7 is arranged. Kompressor (20) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (28) des Kompressors (20) einen Innendurchmesser (29) aufweist und der Auslass (3) Strömungskanals (1) einen durch den Fangrand (9) festgelegten Innendurchmesser (30) aufweist, der geringer ist als der Innendurchmesser (29) des Einlasses (28) des Kompressors (20).Compressor (20) after Claim 8 , characterized in that the inlet (28) of the compressor (20) has an inner diameter (29) and the outlet (3) flow channel (1) has an inner diameter (30) which is defined by the catching edge (9) and which is smaller than that Inner diameter (29) of the inlet (28) of the compressor (20). Turbolader (22), dadurch gekennzeichnet, dass er einen Kompressor (20) gemäß einem der Ansprüche 8 oder 9 umfasst.Turbocharger (22), characterized in that it has a compressor (20) according to one of the Claims 8 or 9 includes. Abgasrückführungsanordnung (27), welche einen Auslass umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Auslass ein Strömungskanal (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 angeordnet ist.Exhaust gas recirculation arrangement (27), which comprises an outlet, characterized in that a flow channel (1) according to one of the Claims 1 to 7 is arranged. Abgasrückführungsanordnung (27) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Niederdruck-Abgasrückführungsanordnung ausgelegt ist.Exhaust gas recirculation arrangement (27) according to the preceding claim, characterized in that it is designed as a low-pressure exhaust gas recirculation arrangement. Verfahren zum Betreiben einer Abgasrückführungsanordnung (27) gemäß einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte umfasst: - falls Abgas zurückgeführt wird, Verschieben des mindestens einen Wirbelgenerators (6) in radialer Richtung (16) nach innen in den Strömungskanal (1), sodass der Wirbelgenerator (6) in den Strömungskanal (1) hineinragt, - falls kein Abgas zurückgeführt wird, Verschieben des mindestens einen Wirbelgenerators (6) in radialer Richtung (16) nach außen mindestens bis zur Innenoberfläche (5) des Strömungskanals (1).Method for operating an exhaust gas recirculation arrangement (27) according to one of the Claims 11 or 12th , characterized in that the method comprises the following steps: - if exhaust gas is recirculated, shift the at least one vortex generator (6) in the radial direction (16) inwards into the flow channel (1) so that the vortex generator (6) into the flow channel ( 1) protrudes, - if no exhaust gas is returned, shifting the at least one vortex generator (6) in the radial direction (16) outwards at least to the inner surface (5) of the flow channel (1). Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass falls kein Abgas zurückgeführt wird, Verschieben des mindestens einen Wirbelgenerators (6) in radialer Richtung (16) nach außen, sodass der Wirbelgenerator (6) mit der Innenoberfläche (5) des Strömungskanals (1) abschließt.Procedure according to Claim 13 , characterized in that if no exhaust gas is recirculated, shifting the at least one vortex generator (6) in the radial direction (16) outwards, so that the vortex generator (6) is flush with the inner surface (5) of the flow channel (1). Kraftfahrzeug (25), welches eine Abgasrückführungsanordnung (27) gemäß einem der Ansprüche 10 oder 11 und/oder einen Kompressor (20) gemäß Anspruch 8 und/oder einen Turbolader (22) gemäß einem der Ansprüche 9 oder 10 umfasst.Motor vehicle (25) which has an exhaust gas recirculation arrangement (27) according to one of the Claims 10 or 11 and / or a compressor (20) according to Claim 8 and / or a turbocharger (22) according to one of the Claims 9 or 10th includes.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11208971B2 (en) * 2019-01-16 2021-12-28 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for mitigating condensate formation

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010090806A (en) * 2008-10-08 2010-04-22 Toyota Industries Corp Exhaust gas recirculation system
US20100205949A1 (en) 2007-04-24 2010-08-19 Mann+Hummel Gmbh Combustion Air and Exhaust Gas Arrangement of an Internal Combustion Engine
US20110011084A1 (en) 2009-07-16 2011-01-20 Denso Corporation Exhaust gas recirculation system for internal combustion engine
JP2013238143A (en) * 2012-05-14 2013-11-28 Ihi Corp Low-pressure loop egr device
DE202014100190U1 (en) * 2014-01-16 2014-02-12 Ford Global Technologies, Llc Low-pressure EGR valve
JP2016094840A (en) * 2014-11-12 2016-05-26 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100205949A1 (en) 2007-04-24 2010-08-19 Mann+Hummel Gmbh Combustion Air and Exhaust Gas Arrangement of an Internal Combustion Engine
JP2010090806A (en) * 2008-10-08 2010-04-22 Toyota Industries Corp Exhaust gas recirculation system
US20110011084A1 (en) 2009-07-16 2011-01-20 Denso Corporation Exhaust gas recirculation system for internal combustion engine
JP2013238143A (en) * 2012-05-14 2013-11-28 Ihi Corp Low-pressure loop egr device
DE202014100190U1 (en) * 2014-01-16 2014-02-12 Ford Global Technologies, Llc Low-pressure EGR valve
JP2016094840A (en) * 2014-11-12 2016-05-26 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11208971B2 (en) * 2019-01-16 2021-12-28 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for mitigating condensate formation

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