DE10332208A1 - Device for load control and intake air heating of internal combustion engine, comprises separate airflow feeding mechanisms for altering airflow to internal combustion engine via first and second part-pipes - Google Patents

Device for load control and intake air heating of internal combustion engine, comprises separate airflow feeding mechanisms for altering airflow to internal combustion engine via first and second part-pipes Download PDF

Info

Publication number
DE10332208A1
DE10332208A1 DE10332208A DE10332208A DE10332208A1 DE 10332208 A1 DE10332208 A1 DE 10332208A1 DE 10332208 A DE10332208 A DE 10332208A DE 10332208 A DE10332208 A DE 10332208A DE 10332208 A1 DE10332208 A1 DE 10332208A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
line
internal combustion
combustion engine
sub
exhaust gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10332208A
Other languages
German (de)
Inventor
Harald Marquardt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Priority to DE10332208A priority Critical patent/DE10332208A1/en
Publication of DE10332208A1 publication Critical patent/DE10332208A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M31/00Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
    • F02M31/02Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
    • F02M31/04Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating combustion-air or fuel-air mixture
    • F02M31/06Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating combustion-air or fuel-air mixture by hot gases, e.g. by mixing cold and hot air
    • F02M31/08Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating combustion-air or fuel-air mixture by hot gases, e.g. by mixing cold and hot air the gases being exhaust gases
    • F02M31/083Temperature-responsive control of the amount of exhaust gas or combustion air directed to the heat exchange surface
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N5/00Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting from exhaust energy
    • F01N5/02Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting from exhaust energy the devices using heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D33/00Controlling delivery of fuel or combustion-air, not otherwise provided for
    • F02D33/02Controlling delivery of fuel or combustion-air, not otherwise provided for of combustion-air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M31/00Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
    • F02M31/02Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
    • F02M31/04Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating combustion-air or fuel-air mixture
    • F02M31/042Combustion air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/02Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a heat exchanger
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B17/00Engines characterised by means for effecting stratification of charge in cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B31/00Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
    • F02B31/04Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder by means within the induction channel, e.g. deflectors
    • F02B31/06Movable means, e.g. butterfly valves
    • F02B31/08Movable means, e.g. butterfly valves having multiple air inlets, i.e. having main and auxiliary intake passages
    • F02B31/085Movable means, e.g. butterfly valves having multiple air inlets, i.e. having main and auxiliary intake passages having two inlet valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • F02D2009/0201Arrangements; Control features; Details thereof
    • F02D2009/0279Throttle valve control for intake system with two parallel air flow paths, each controlled by a throttle, e.g. a resilient flap disposed on a throttle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04Engine intake system parameters
    • F02D2200/0414Air temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/18Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
    • F02D41/187Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow using a hot wire flow sensor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/14Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system
    • F02M26/16Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system with EGR valves located at or near the connection to the exhaust system
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

The device comprises separate airflow feeding mechanisms (8,9) which are arranged in a first and second part-pipes (5,6). The airflow feeding mechanisms alter the airflow to the internal combustion engine, via the first and second part-pipes, independently of each other, between a minimum and a maximum value. The second part-pipe (6) is guided to the exhaust heat exchanger (7) of the exhaust system (4), and then to the internal combustion engine. The second part-pipe has a smaller cross-section than the first one.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Laststeuerung und Ansauglufterwärmung einer Brennkraftmaschine, welche mit einer Ansauganlage und mit einer Abgasanlage verbunden ist, nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.The The invention relates to a device for load control and intake air heating of an internal combustion engine, which is connected to an intake system and to an exhaust system is, according to the closer defined in the preamble of claim 1 Art.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der DE 41 04 011 C1 bekannt. Dabei zweigt von der Ansaugleitung eine Teilleitung ab, die in einem Abgaswärmetauscher von dem Abgas aus der Abgasanlage Wärme aufnimmt und nach dem Abgaswärmetauscher wieder in die Ansaugleitung mündet. Die Verstellung zwischen der Hauptansaugleitung und der Teilleitung wird mittels einer verstellbaren Klappe durchgeführt, deren Stellung abhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine und einer Lastvorgabe gesteuert wird. Dadurch ist es möglich, die Ansaugtemperatur der Brennkraftmaschine zu erhöhen und eine Laststeuerung der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit der Ansaugtemperatur durchzuführen.A generic device is from the DE 41 04 011 C1 known. In this case, a partial line branches off from the intake line, which absorbs heat in an exhaust gas heat exchanger from the exhaust gas from the exhaust system and, after the exhaust gas heat exchanger, returns to the intake line. The adjustment between the main intake and the sub-line is performed by means of an adjustable flap, the position of which is controlled depending on the speed of the internal combustion engine and a load default. This makes it possible to increase the intake temperature of the internal combustion engine and to carry out a load control of the internal combustion engine as a function of the intake temperature.

Die beschriebene Leistungsregelung der Brennkraftmaschine durch die Regelung der Einlasstemperatur führt aufgrund der Dichteänderung der Ansaugluft zu Füllmengenänderungen, was eine Entdrosselung und damit eine Verbrauchsreduzierung der Brennkraftmaschine zur Folge hat. Des weiteren wird die Brennkraftmaschine bei höheren Temperaturen und einem höheren Druck und somit näher an ihrem optimalen Betriebspunkt be trieben und es findet insbesondere bei niedriger Teillast eine bessere Verbrennung statt.The described power control of the internal combustion engine by the Regulation of the inlet temperature leads due to the density change the intake air to changes in charge, What a dethrottling and thus a reduction in consumption of Internal combustion engine has the consequence. Furthermore, the internal combustion engine at higher Temperatures and a higher Pressure and thus closer at its optimal operating point exaggerated and it finds particular At low part load better combustion takes place.

Die bekannte Vorrichtung weist jedoch mehrere Nachteile auf, die eine Umsetzung dieser Vorrichtung in die Praxis bislang verhindert haben. Ein großes Problem besteht darin, dass die Abgasleitungen durch den gesamten Motorraum geführt werden müssen, um die Ansaugluft in der Teilleitung erwärmen zu können. Dadurch wird der gesamte Motorraum erheblich aufgeheizt, insbesondere weil zum Erreichen der gewünschten Wirkung sehr hohe Temperaturunterschiede erforderlich sind. Bei der beschriebenen Vorrichtung wäre aus diesem Grund ein derart hoher Isolieraufwand notwendig, dass sich dieser nicht mit dem Platzangebot im Motorraum einer Brennkraftmaschine vereinbaren ließe. Aufgrund der hohen Masse der Rohrleitungen entstehen hohe Wärmekapazitäten, die wiederum zu hohen Wärmeverlusten und einem trägen Ansprechverhalten führen.The However, known device has several disadvantages that a Implementation of this device in practice so far have prevented. A big Problem is that the exhaust pipes through the entire Engine room led Need to become, to heat the intake air in the sub-line. This will make the whole Engine room heated considerably, especially because to achieve the desired Effect very high temperature differences are required. at the device described would be For this reason, such a high insulation costs necessary that This is not the space in the engine compartment of an internal combustion engine could agree. Due to the high mass of the pipelines, high heat capacities are created again to high heat losses and a lethargic Responsiveness lead.

Bereits in der MTZ 27/7, Seiten 283–290 ist die Erwärmung der einer Brennkraftmaschine zugeführten Ansaugluft beschrieben. Dort sind außerdem die diesem Vorgang zugrunde liegenden physikalischen Zusammenhänge angegeben.Already in MTZ 27/7, pages 283-290 is the warming described the intake air supplied to an internal combustion engine. There are also the given this process underlying physical relationships.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Laststeuerung und Ansauglufterwärmung einer Brennkraftmaschine zu schaffen, welche die oben beschriebenen Nachteile vermeidet und eine in der Praxis realisierbare Lösung anbietet.It Object of the present invention, a device for load control and intake air heating an internal combustion engine, which the above-described Avoid disadvantages and offers a realizable in practice solution.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.According to the invention this Problem solved by the features mentioned in claim 1.

Erfindungsgemäß weist jede der beiden Teilleitungen eine eigene Luftmengenzuteileinrichtung auf, wodurch das Umschalten zwischen den beiden Leitungen entfällt und vorteilhafterweise sehr viel geringere Strömungsverluste entstehen. Hierbei können die Luftmengenzuteileinrichtungen unabhängig voneinander in ihre jeweilige Stellung gebracht werden, um auf diese Weise die der Brennkraftmaschine zugeführte Luftmenge über jede Teilleitung unabhängig von der jeweils anderen Teilleitung zu steuern und somit eine Mischung zwischen den Luftströmen in den beiden Teilleitungen in einem beliebigen Verhältnis zu erreichen. Dadurch kann der Brennkraftmaschine, insbesondere bei niedrigen Lasten sowie beim Kaltstart, über die Ansauganlage erwärmte Luft zugeführt werden, was bei geringer Teillast zu einer besseren Verbrennung der Brennkraftmaschine führt und beim Kaltstart derselben für eine schnellere Aufheizung eines in der Abgasanlage angeordneten Katalysators sorgt.According to the invention each of the two sub-lines own air quantity allocation device on, which eliminates the switching between the two lines and advantageously much lower flow losses occur. in this connection can the air quantity distributing means independently into their respective Position to be brought in this way, the internal combustion engine supplied amount of air over each Sub-line independent from the other sub-line to steer and thus a mixture between the air streams in the two sub-lines in any ratio to to reach. This allows the internal combustion engine, especially at low loads as well as during cold start, heated air is supplied via the intake system, which at low part load to a better combustion of the internal combustion engine leads and when cold starting the same for a faster heating of a arranged in the exhaust system Catalyst ensures.

Erfindungsgemäß ist die zweite Teilleitung, in welcher der Brennkraftmaschine die erwärmte Ansaugluft zugeführt wird, zu der Abgasanlage geführt und nicht wie beim Stand der Technik die Abgasanlage zu dieser Teilleitung, d.h. die Ansaugluft wird am Abgas vorbeigeführt und nicht umgekehrt. Auf diese Weise wird eine Erwärmung des Motorraums durch die erwärmten Abgasleitungen vermieden, wodurch auf eine unrealistisch große Isolierung dieser Abgasleitungen verzichtet werden kann. Vielmehr kann die Abgasanlage trotz der durch sie ermöglichten Erwärmung der Ansaugluft und der daraus entstehenden Vorteile wie bislang üblich ausgeführt werden, so dass die warmen Abgase schnellstmöglich aus dem Motorraum abgeführt werden können.According to the invention second part line, in which the internal combustion engine, the heated intake air supplied is led to the exhaust system and not as in the prior art, the exhaust system to this sub-line, i.e. the intake air is guided past the exhaust gas and not vice versa. On This way will be a warming of the engine compartment through the heated Exhaust pipes avoided, resulting in an unrealistically large insulation This exhaust pipes can be dispensed with. Rather, the exhaust system despite being made possible by them warming the intake air and the resulting benefits are carried out as usual, so that the warm exhaust gases are removed as quickly as possible from the engine compartment can.

Ein erheblicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Tatsache zuzuschreiben, dass die zweite Teilleitung, welche der Brennkraftmaschine die erwärmte Ansaugluft zuführt, einen kleinere Querschnitt aufweist als die erste Teilleitung. Dadurch kann vorteilhafterweise die erste Teilleitung, die der Brennkraftmaschine kalte Frischluft zuführt, so groß ausgeführt werden, wie es für ein gutes Volllastverhalten der Brennkraftmaschine, also ein hohes Drehmoment und eine damit verbundene hohe Leistung, erforderlich ist. Die zweite Teilleitung, also das heiße System, kann hingegen so klein ausge führt werden, dass sich nur eine geringe Oberfläche und eine geringe Masse der Leitung sowie eine geringe in der Leitung sich befindliche Luftmasse ergibt, wodurch eine niedrige Wärmeabstrahlung in den Motorraum erzielt wird. Hierbei ist zu beachten, dass sich durch die kleinen Querschnitte eventuell ergebende Druckverluste nicht auf das Volllastverhalten der Brennkraftmaschine auswirken, da in der Volllast die zweite Teilleitung im wesentlichen geschlossen ist und der Brennkraftmaschine nur kalte Luft über die erste Teilleitung zugeführt wird. Des weiteren sind im Teillastbereich eventuelle Druckverluste innerhalb der Ansauganlage nicht von Bedeutung, insbesondere da die Druckverluste mit zunehmender Lufttemperatur bei gleichbleibendem Volumenstrom abnehmen. Die geringer Masse der Leitungen führt aufgrund der geringen Erhitzung derselben wiederum zu geringen Wärmeverlusten, was ein schnelleres Ansprechverhalten der erfindungsgemäßen Vorrichtung und somit auch der Brennkraftmaschine ermöglicht.A considerable advantage of the device according to the invention is attributable to the fact that the second sub-line, which supplies the heated intake air to the internal combustion engine, has a smaller cross-section than the first sub-line. As a result, advantageously, the first sub-line, which supplies cold fresh air to the internal combustion engine, can be made as large as it is for a good full-load behavior of the internal combustion engine, ie a high torque and a high level of noise associated therewith required. The second sub-line, so the hot system, however, can be so small leads out that only a small surface area and a low mass of the line and a small air mass in the line results, whereby a low heat radiation is achieved in the engine compartment. It should be noted that any resulting pressure losses due to the small cross sections do not affect the full load behavior of the internal combustion engine, since in the full load, the second sub-line is substantially closed and the engine only cold air is supplied via the first sub-line. Furthermore, any pressure losses within the intake system are not important in the partial load range, in particular because the pressure losses decrease with increasing air temperature at a constant volume flow. The low mass of the lines leads due to the low heating of the same turn to low heat losses, which allows a faster response of the device according to the invention and thus also the internal combustion engine.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht also die, Nutzung der Vorteile einer temperaturabhängigen Laststeuerung, wie zum Beispiel Entdrosselung der Brennkraftmaschine, bessere Gemischaufbereitung, Verbesserung der Zündwilligkeit und größere Zylinderinnenströmungsbewegung, ohne dass die Nachteile bekannter Lösungen in Kauf genommen werden müssen.The inventive device allows So, taking advantage of a temperature-dependent load control, such as dethrottling the internal combustion engine, better mixture preparation, Improvement of ignitability and larger cylinder internal flow movement, without that the disadvantages of known solutions must be accepted.

In der Praxis hat sich ein Querschnittsverhältnis der zweiten Teilleitung zu der ersten Teilleitung von 0,01 bis 0,5 als sehr vorteilhaft herausgestellt.In In practice, a cross-sectional ratio of the second sub-line has to the first part of 0.01 to 0.5 as very beneficial exposed.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die erste Teilleitung zu jedem einzelnen Zylinder führende Einlasskanäle aufweist, wobei jedem Einlasskanal eine Verschlussklappe angeordnet ist. Alternativ oder auch zusätzlich ist es des weiteren möglich, dass die zweite Teilleitung zu jedem einzelnen Zylinder führende Einlasskanäle aufweist, wobei in jedem Einlasskanal eine Verschlussklappe angeordnet ist.In a further advantageous embodiment of the invention can be provided be that the first sub-line has inlet channels leading to each individual cylinder, wherein each inlet channel a closure flap is arranged. alternative or in addition is it possible, the second subline has inlet channels leading to each individual cylinder, wherein in each inlet channel a closure flap is arranged.

Durch beide Ausführungen wird erreicht, dass die erste Teilleitung von der zweiten Teilleitung getrennt werden kann, was ein Übersprechen zwischen den Zylindern bei Volllast verhindert und eine Wärmeausbreitung von der zweiten Teilleitung in die erste Teilleitung verringert.By both versions is achieved that the first part of line separated from the second part of line can be what a crosstalk between the cylinders at full load and prevents heat dissipation reduced from the second part of the line in the first part of line.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen sowie aus den nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellten Ausführungsbeispielen.Further yield advantageous embodiments and refinements of the invention from the remaining subclaims as well as from the following principle illustrated by the drawing Embodiments.

Dabei zeigen:there demonstrate:

1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Laststeuerung und Ansauglufterwärmung einer Brennkraftmaschine; 1 a first embodiment of the device according to the invention for load control and intake air heating of an internal combustion engine;

2 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Laststeuerung und Ansauglufterwärmung einer Brennkraftmaschine; 2 a second embodiment of the device according to the invention for load control and intake air heating of an internal combustion engine;

3 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Laststeuerung und Ansauglufterwärmung einer Brennkraftmaschine; 3 a third embodiment of the device according to the invention for load control and intake air heating of an internal combustion engine;

4 eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Laststeuerung und Ansauglufterwärmung einer Brennkraftmaschine; 4 A fourth embodiment of the device according to the invention for load control and intake air heating of an internal combustion engine;

5 eine fünfte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Laststeuerung und Ansauglufterwärmung einer Brennkraftmaschine; 5 a fifth embodiment of the device according to the invention for load control and intake air heating of an internal combustion engine;

6 eine sechste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Laststeuerung und Ansauglufterwärmung einer Brennkraftmaschine; 6 a sixth embodiment of the device according to the invention for load control and intake air heating of an internal combustion engine;

7 eine siebte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Laststeuerung und Ansauglufterwärmung einer Brennkraftmaschine; und 7 a seventh embodiment of the device according to the invention for load control and intake air heating of an internal combustion engine; and

8 eine achte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Laststeuerung und Ansauglufterwärmung einer Brennkraftmaschine. 8th An eighth embodiment of the device according to the invention for load control and intake air heating of an internal combustion engine.

1 zeigt eine Brennkraftmaschine 1, von welcher im vorliegenden Fall zwei einer beliebigen Anzahl von Zylindern 2 dargestellt sind. Die Brennkraftmaschine 1 ist hierbei in Reihenbauweise ausgeführt, es könnte sich jedoch auch um eine Brennkraftmaschine 1 in V- oder jeder anderen Bauweise handeln. 1 shows an internal combustion engine 1 of which in the present case two of any number of cylinders 2 are shown. The internal combustion engine 1 This is done in series construction, but it could also be an internal combustion engine 1 act in V or any other construction.

Zu der Brennkraftmaschine 1 führt eine mit derselben verbundene Ansauganlage 3, die der Brennkraftmaschine 1 Frischluft zuführt. Das bei der Verbrennung in den Zylindern 2 entstehende Abgas wird durch eine mit der Brennkraftmaschine 1 verbundene Abgasanlage 4 aus einem nicht dargestellten Motorraum, in dem sich die Brennkraftmaschine 1 befindet, abgeführt. Die Ansauganlage 3 weist eine erste Teilleitung 5 auf, die auch als "kalte" Leitung bezeichnet werden kann, da sie der Brennkraftmaschine 1 nicht erwärmte bzw. kalte Frischluft zuführt. Des weiteren weist die Ansauganlage 3 eine zweite Teilleitung 6 auf, welche, wie nachfolgend beschrieben, der Brennkraftmaschine 1 erwärmte Frischluft zuführt. An die erste Teilleitung 5 und an die zweite Teilleitung 6 schließen sich jeweils Zuleitungen 5a und 6a an, die die Verbindung zu den Zylindern 2 herstellen. Die Zuleitungen 5a der ersten Teilleitung 5 werden aufgrund ihrer Funktion im folgenden als Schwingrohre 5a bezeichnet. Hierbei erfolgt vor dem Eintritt in die Zylinder 2 eine Vermischung der kalten Luft aus der ersten Teilleitung 5 mit der erwärmten Luft aus der zweiten Teilleitung 6, so dass die Ansaugluft mit einer bestimmten Temperatur in die Zylinder 2 eintritt.To the internal combustion engine 1 carries a connected with the same intake system 3 that of the internal combustion engine 1 Fresh air feeds. That when burning in the cylinders 2 Exhaust gas is produced by an internal combustion engine 1 connected exhaust system 4 from an engine compartment, not shown, in which the internal combustion engine 1 is located, discharged. The intake system 3 has a first subline 5 on, which can also be referred to as a "cold" line, since they are the internal combustion engine 1 supplies unheated or cold fresh air. Furthermore, the intake system 3 a second sub-line 6 which, as described below ben, the internal combustion engine 1 supplying heated fresh air. To the first sub-line 5 and to the second sub-line 6 close each supply lines 5a and 6a on, connecting to the cylinders 2 produce. The supply lines 5a the first sub-line 5 due to their function in the following as swing tubes 5a designated. This takes place before entering the cylinder 2 a mixing of the cold air from the first part line 5 with the heated air from the second partial line 6 , so that the intake air at a certain temperature in the cylinder 2 entry.

Zum Zweck der Erwärmung der in der ersten Teilleitung enthaltenen bzw. diese durchströmenden Luft ist ein Abgaswärmetauscher 7 vorgesehen, welcher einerseits von dem Abgas der Abgasanlage 4 und andererseits von der die zweite Teilleitung 6 durchströmenden Frischluftmenge durchströmt wird. Die in der zweiten Teilleitung 6 sich befindliche Frischluftmenge nimmt also in dem Abgaswärmetauscher 7 thermische Energie aus dem Abgas auf und erwärmt sich auf diese Weise. Dadurch kann den Zylindern 2 über die zweite Teilleitung 6 und die sich der zweiten Teilleitung 6 anschließenden Zuleitungen 6a erwärmte Luft zugeführt werden, was insbesondere beim Kaltstart und im Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine 1 zu einer schnelleren Aufheizung eines in 1 nicht dargestellten Katalysators bzw. zu einer besseren Verbrennung in den Zylindern 2 und einer Entdrosselung führt.For the purpose of heating the air contained in the first part or this flowing through an exhaust gas heat exchanger 7 provided, on the one hand by the exhaust gas of the exhaust system 4 and on the other hand from the second sub-line 6 flowing through fresh air flow rate. The in the second sub-line 6 located fresh air quantity thus decreases in the exhaust gas heat exchanger 7 thermal energy from the exhaust gas and heats up in this way. This allows the cylinders 2 via the second sub-line 6 and the second part of the line 6 subsequent supply lines 6a heated air to be supplied, which is particularly the cold start and the partial load operation of the internal combustion engine 1 to a faster heating of an in 1 not shown catalyst or to a better combustion in the cylinders 2 and a dethrottling leads.

Zur Steuerung der der Brennkraftmaschine 1 zugeführten Luftmenge und insbesondere der Temperatur dieser Luftmenge, die sich aus dem Verhältnis des Massenstroms in der ersten Teilleitung 5 zu dem Massenstrom in der zweiten Teilleitung 6 ergibt, ist in der ersten Teilleitung 5 eine erste Luftmengenzuteileinrichtung 8 und in der zweiten Teilleitung 6 eine zweite Luftmengenzuteileinrichtung 9 angeordnet. Beide Luftmengenzuteileinrichtungen 8 und 9 sind im vorliegenden Fall als Drosselklappen ausgebildet und sind zwischen jeweils nicht dargestellten Offen- und Geschlossenstellungen verstellbar, wodurch sie in der Lage sind, die der Brennkraftmaschine 1 über die erste Teilleitung 5 zugeführte Luftmenge unabhängig von der der Brennkraftmaschine 1 über die zweite Teilleitung 6 zugeführten Luftmenge zwischen einem Minimalwert und einem Maximalwert zu verändern. Der Minimalwert der zugeführten Luftmenge ist dabei jeweils Null, also keine zugeführte Luftmenge, und ergibt sich aus der Geschlossenstellung der Luftmengenzuteileinrichtungen 8 und 9. Dagegen ergibt sich der Maximalwert, wenn sich die Luftmengenzuteileinrichtungen 8 und 9 in ihrer Offenstellung befinden, wodurch dieser hauptsächlich von dem Querschnitt der beiden Teilleitungen 5 und 6 sowie der jeweiligen Strömungsgeschwindigkeit hängt.For controlling the internal combustion engine 1 amount of air supplied, and in particular the temperature of this amount of air, resulting from the ratio of the mass flow in the first part line 5 to the mass flow in the second part line 6 results is in the first sub-line 5 a first air quantity distribution device 8th and in the second sub-line 6 a second air quantity allocation device 9 arranged. Both air quantity distribution devices 8th and 9 are formed in the present case as throttle valves and are adjustable between each open and closed positions, not shown, whereby they are able to that of the internal combustion engine 1 over the first part line 5 supplied amount of air regardless of the internal combustion engine 1 via the second sub-line 6 to change the supplied amount of air between a minimum value and a maximum value. The minimum value of the supplied air quantity is in each case zero, that is to say no supplied air quantity, and results from the closed position of the air quantity distribution devices 8th and 9 , In contrast, the maximum value results when the Luftmengenzuteileinrichtungen 8th and 9 in their open position, whereby this mainly from the cross section of the two sub-lines 5 and 6 and the respective flow rate depends.

Bei Volllast der Brennkraftmaschine 1 ist allerdings nur die Luftmengenzuteileinrichtung 8 geöffnet, um der Brennkraftmaschine 1 möglichst kalte Frischluft zuzuführen, d.h. die Luftmengenzuteileinrichtung 9 in der zweiten Teilleitung 6 ist geschlossen. Bei Teillast der Brennkraftmaschine 1 ist eine Mischregelung zwischen der Temperaturregelung und der konventionellen Drosselregelung möglich, wobei die Luftmengenzuteileinrichtungen 8 und 9 als „gewöhnliche" Drosselklappen fungieren.At full load of the internal combustion engine 1 However, only the Luftmengenzuteileinrichtung 8th opened to the internal combustion engine 1 supply as fresh as possible fresh air, ie the Luftmengenzuteileinrichtung 9 in the second sub-line 6 is closed. At partial load of the internal combustion engine 1 a mixed control between the temperature control and the conventional throttle control is possible, wherein the Luftmengenzuteileinrichtungen 8th and 9 act as "ordinary" throttle valves.

Statt als Drosselklappen könnten die Luftmengenzuteileinrichtungen 8 und 9 und hierbei insbesondere die Luftmengenzuteileinrichtung 9 auch anders ausgeführt sein, z.B. als Stellventil, beispielsweise in Form eines Teller- oder Drehschieberventils.Instead of throttle valves could be the Luftmengenzuteileinrichtungen 8th and 9 and here in particular the Luftmengenzuteileinrichtung 9 be designed differently, for example as a control valve, for example in the form of a plate or rotary valve.

Um der Brennkraftmaschine 1 bei Volllast eine möglichst große Luftmenge zur Verfügung stellen zu können, weisen die erste Teilleitung 5 sowie die Schwingrohre 5a größere Querschnitte auf als die zweite Teilleitung 6 und die Zuleitungen 6a. Der Durchmesser D5 der ersten Teilleitung 5 kann relativ zu dem Durchmesser D6 der zweiten Teilleitung 6 so ausgewählt sein, dass das Querschnittsverhältnis der zweiten Teilleitung 6 zu der ersten Teilleitung 5 0,01 bis 0,5 beträgt. Durch den geringeren Querschnitt der zweiten Teilleitung 6 strahlt die erwärmte Luftmenge weniger Wärme in einen nicht dargestellten Motorraum ab, indem sich die Brennkraftmaschine 1 befindet. Dadurch ist eine geringere bzw. eventuell gar keine Isolierung der zweiten Teilleitung 6 erforderlich. Auch das Verhältnis des Durchmessers D5a der Schwingrohre 5a zu dem Durchmesser D6a der Zuleitungen 6a kann ähnlich ausgewählt sein. Um einen Effekt zu erreichen, der ähnlich dem eines Schwingsaugrohrs ist, sind auch die Längen L5a der Schwing rohre 5a größer als die Längen L6a der Zuleitungen 6a, da bekanntermaßen bei hohen Drehzahlen und einer damit verbundenen höheren Leistungsanforderung eine größere Saugrohrlänge erforderlich bzw. sinnvoll ist. Dennoch kann zusätzlich auch ein Schaltsaugrohr vorgesehen sein.To the internal combustion engine 1 to be able to provide the largest possible amount of air at full load, have the first sub-line 5 and the swing tubes 5a larger cross sections than the second part line 6 and the supply lines 6a , The diameter D 5 of the first part line 5 can relative to the diameter D 6 of the second sub-line 6 be selected so that the aspect ratio of the second sub-line 6 to the first sub-line 5 0.01 to 0.5. Due to the smaller cross-section of the second sub-line 6 radiates the heated air amount less heat in an engine compartment, not shown, by the internal combustion engine 1 located. As a result, a lower or possibly no insulation of the second sub-line 6 required. Also, the ratio of the diameter D 5a of the swing tubes 5a to the diameter D 6a of the leads 6a may be similarly selected. In order to achieve an effect which is similar to that of a Schwingsaugrohrs, also the lengths L 5a of the oscillating tubes 5a greater than the lengths L 6a of the leads 6a As is known, at high speeds and a higher power requirement associated with a larger intake pipe length required or useful. Nevertheless, a shift intake manifold may additionally be provided.

Im Gegensatz zur Ansauganlage 3 kann die Abgasanlage 4 gegenüber gewöhnlichen Brennkraftmaschinen 1 unverändert bleiben, da die zweite Teilleitung 6 zu der Abgasanlage 4 bzw. dem darin angeordneten Abgaswärmetauscher 7 geführt wird. Dies ermöglicht eine schnelle Abführung der Abgase aus dem Motorraum, sodass derselbe nur geringfügig erhitzt wird.In contrast to the intake system 3 can the exhaust system 4 compared to ordinary internal combustion engines 1 remain unchanged, since the second sub-line 6 to the exhaust system 4 or the exhaust gas heat exchanger arranged therein 7 to be led. This allows a quick discharge of the exhaust gases from the engine compartment, so that it is only slightly heated.

Bei der Ausführungsform der Vorrichtung zur Laststeuerung und Ansauglufterwärmung der Brennkraftmaschine 1 gemäß 2 sind im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß 1 in den Zuleitungen 6a der zweiten Teilleitung 6 jeweilige Verschlussklappen 10 angeordnet, die im vorliegenden Fall über eine gemeinsame Welle 11 mittels einer nicht dargestellten Antriebseinrichtung zwischen einer Offenstellung und einer Geschlossenstellung verstellbar sind. Durch das Schließen der Verschlussklappen 10 kann im Volllastbetrieb der Brennkraftmaschine 1 ein Übersprechen zwischen den beiden Teilleitungen 5 und 6 verhindert werden. Des weiteren ist es möglich, die Verschlussklappen 10 als Luftmengenzuteileinrichtung 9 für die zweite Teilleitung 6 zu verwenden und somit auf die als Drosselklappe ausgeführte Luftmengenzuteileinrichtung 9 zu verzichten.In the embodiment of the device for load control and intake air heating of the internal combustion engine 1 according to 2 are different from the embodiment according to 1 in the supply lines 6a the second sub-line 6 respective closing flaps 10 arranged, in the present case, over a common wave 11 by means of a drive device, not shown, between a Offenstel ment and a closed position are adjustable. By closing the shutters 10 can in full load operation of the internal combustion engine 1 a crosstalk between the two sub-lines 5 and 6 be prevented. Furthermore, it is possible the shutter 10 as air quantity allocation device 9 for the second sub-line 6 to use and thus on the designed as a throttle Luftmengenzuteileinrichtung 9 to renounce.

Bei der Ausführungsform gemäß 3 befinden sich innerhalb der Schwingrohre 5a der ersten Teilleitung 5 ähnlich den Verschlussklappen 10 gemäß 2. ausgeführte Verschlussklappen 12. Auch die Verschlussklappen 12 sind über eine gemeinsame Welle 13 von einer nicht dargestellten Antriebseinrichtung gemeinsam zwischen einer Offen- und einer Geschlossenstellung verstellbar. Mittels der Verschlussklappen 12 ist es möglich, eine Wärmeausbreitung in die kalte Teilleitung 5 zu vermei den, wenn den Zylindern 2 lediglich erwärmte Ansaugluft über die zweite Teilleitung 6 zugeführt wird. Des weiteren können auch die Verschlussklappen 12 als Luftmengenzuteileinrichtung 8 verwendet werden, wodurch auf die als Drosselklappe ausgeführte Luftmengenzuteileinrichtung 8 verzichtet werden könnte. Es ist jedoch festzuhalten, dass Drosselklappen als Luftmengenzuteileinrichtungen 8 und 9 insbesondere hinsichtlich Dosierbarkeit und Dynamikverhalten sehr gut geeignet sind.In the embodiment according to 3 are located inside the swing tubes 5a the first sub-line 5 similar to the flaps 10 according to 2 , executed flaps 12 , Also the flaps 12 are about a common wave 13 from a drive device not shown together adjustable between an open and a closed position. By means of the flaps 12 is it possible to spread heat to the cold sub-pipe 5 to avoid when the cylinders 2 only heated intake air via the second part of line 6 is supplied. Furthermore, also the flaps 12 as air quantity allocation device 8th be used, whereby the running as a throttle Luftmengenzuteileinrichtung 8th could be waived. However, it should be noted that butterfly valves are used as air quantity distributors 8th and 9 especially with regard to metering and dynamic behavior are very well suited.

Statt der Wellen 11 und 13 könnten z.B. auch Gestänge oder dergleichen für die Verschlussklappen 10 und 12 verwendet werden oder es wären jeweils einzelne Antriebe für jede der Verschlussklappen 10 und 12 denkbar.Instead of the waves 11 and 13 For example, also rods or the like for the flaps 10 and 12 be used or it would be individual drives for each of the flaps 10 and 12 conceivable.

Wie in 4 dargestellt, können sowohl die Verschlussklappen 10 in der zweiten Teilleitung 6 als auch die Verschlussklappen 12 in der ersten Teilleitung 5 vorgesehen sein, wodurch gegebenenfalls auf beide Luftmengenzuteileinrichtungen 8 und 9 verzichtet werden könnte. Bei der Ausführungsform gemäß 4 ist des weiteren ein Katalysator bzw. Vorkatalysator 14 vorgesehen, der in der Abgasanlage 4 vor dem Abgaswärmetauscher 7 angeordnet ist. Diese Anordnung trägt zu einem schnelleren Ansprechen des Vorkatalysators 14 beim Kaltstart der Brennkraftmaschine 1 bei, da dem Abgas die Wärme erst nach dem Vorkatalysator 14 entzogen wird. Da durch die beschriebene Erwärmung der Ansaugluft in der zweiten Teilleitung 6 die Abgase eine höhere Temperatur aufweisen, kann der Katalysator 14 schneller seine optimale Betriebstemperatur erreichen, was zu einer Verringerung der Abgasemissionen führt.As in 4 shown, both the flaps 10 in the second sub-line 6 as well as the flaps 12 in the first sub-line 5 be provided, which optionally on both Luftmengenzuteileinrichtungen 8th and 9 could be waived. In the embodiment according to 4 is further a catalyst or precatalyst 14 provided in the exhaust system 4 in front of the exhaust gas heat exchanger 7 is arranged. This arrangement contributes to a faster response of the precatalyst 14 during cold start of the internal combustion engine 1 in, since the exhaust gas, the heat only after the pre-catalyst 14 is withdrawn. As described by the described heating of the intake air in the second part of line 6 the exhaust gases have a higher temperature, the catalyst 14 reach its optimum operating temperature faster, which leads to a reduction in exhaust emissions.

Bei der Ausführungsform der Vorrichtung zur Laststeuerung und Ansauglufterwärmung der Brennkraftmaschine 1 gemäß 5 ist wiederum der Vorkatalysator bzw. Katalysator 14 vorgesehen, der in diesem Fall jedoch ein gemeinsames Gehäuse 15 mit dem Abgaswärmetauscher 7 aufweist. Auf diese Weise kann sowohl eine Kosten- als auch eine Bauraumreduzierung erreicht wer den. Dabei bleiben die unter Bezugnahme auf 4 beschriebenen Vorteile der Anordnung des Abgaswärmetauschers 7 nach dem Katalysator 14 erhalten.In the embodiment of the device for load control and intake air heating of the internal combustion engine 1 according to 5 is in turn the precatalyst or catalyst 14 provided, in this case, however, a common housing 15 with the exhaust gas heat exchanger 7 having. In this way, both a cost and a space reduction can be achieved who the. The remain with reference to 4 described advantages of the arrangement of the exhaust gas heat exchanger 7 after the catalyst 14 receive.

Die Ausführungsform gemäß 6 zeigt den Abgaswärmetauscher 7, der in diesem Fall in einem sich der Brennkraftmaschine 1 unmittelbar anschließenden Abgaskrümmer 4a, der Teil der Abgasanlage 4 ist, angeordnet ist. Dadurch lässt sich die Abgaswärme maximal ausnutzen. Mit der gestrichelten Linie ist außerdem angedeutet, dass die Luftmengenzuteileinrichtung 9 der zweiten Teilleitung 6 in Strömungsrichtung der Ansaugluft auch nach dem Abgaswärmetauscher 7 angeordnet sein kann. Dadurch ergibt sich ein größerer Volumenstrom, sodass mit dem kleineren einstellbaren Durchströmspalt eine größere Regelgenauigkeit erzielt werden kann. Wenn die Luftmengenzuteileinrichtung 9 vor dem Abgaswärmetauscher 7 angeordnet ist, so ist sie nicht thermisch beansprucht. Gegebenenfalls sind auch an beiden Positionen Luftmengenzuteileinrichtungen möglich.The embodiment according to 6 shows the exhaust gas heat exchanger 7 , which in this case is in an internal combustion engine 1 immediately adjoining exhaust manifold 4a , the part of the exhaust system 4 is, is arranged. As a result, the exhaust heat can be maximally exploited. The dashed line also indicates that the Luftmengenzuteileinrichtung 9 the second sub-line 6 in the flow direction of the intake air also after the exhaust gas heat exchanger 7 can be arranged. This results in a larger volume flow, so that with the smaller adjustable Durchströmspalt a greater control accuracy can be achieved. When the air quantity distribution device 9 in front of the exhaust gas heat exchanger 7 is arranged so it is not thermally stressed. Optionally, air quantity distribution devices are also possible at both positions.

Bei der Ausführungsform gemäß 7 zweigt von der Abgasanlage 4 eine Abgasrückführleitung 16 an einem Abgasrückführventil 17 ab und mündet in die zweite Teilleitung 6 der Ansauganlage 3 ein. Die mit der Abgasrückführleitung 16 durch führbare Abgasrückführung ist an sich bekannt, kann im vorliegenden Fall jedoch durch den sehr geringen zusätzlichen Aufwand zu einer Kostenreduzierung sowie zu einem größeren Wärmeeintrag in das heiße System, also in die zweite Teilleitung 6, führen. Die über die Abgasrückführleitung 16 rückgeführte Abgasmenge wird durch das in die Abgasanlage 4 integrierte Abgasrückführventil 17, welches von bekannter Bauart sein kann, geregelt. Durch eine solche Abgasrückführung ist eine noch höhere Temperaturleistung bzw. eine noch stärkere Erwärmung der in der zweiten Teilleitung 6 enthaltenen Ansaugluft möglich. Außerdem kann, um die Selbstzündung innerhalb der Zylinder 2 der Brennkraftmaschine 1 zu verringern und um eine weitere Entdrosselung zu erreichen, die Abgasrückführrate erhöht und mit Luftüberschuss gefahren werden.In the embodiment according to 7 branches off the exhaust system 4 an exhaust gas recirculation line 16 on an exhaust gas recirculation valve 17 and ends in the second sub-line 6 the intake system 3 one. The with the exhaust gas recirculation line 16 through feasible exhaust gas recirculation is known per se, but in the present case, by the very low additional cost to a cost reduction and to a larger heat input into the hot system, ie in the second part of line 6 , to lead. The over the exhaust gas recirculation line 16 recirculated exhaust gas is through the exhaust system 4 integrated exhaust gas recirculation valve 17 , which may be of known type, regulated. By such exhaust gas recirculation is an even higher temperature performance or even greater heating in the second part of the line 6 contained intake air possible. In addition, to the auto-ignition within the cylinder 2 the internal combustion engine 1 and to achieve further de-throttling, the exhaust gas recirculation rate increased and run with excess air.

Zur Erfassung der Massenströme und Temperaturen sind bei der Ausführungsform der Vorrichtung zur Laststeuerung der Brennkraftmaschine 1 gemäß 8 in den beiden Teilleitungen 5 und 6 jeweils Luftmassenmesser 18 und 19 sowie nicht dargestellte Temperaturfühler integriert. Diese können von einem ebenfalls nicht dargestellten Steuergerät gesteuert werden, welches auch zur Ansteuerung der Luftmengenzuteileinrichtungen 8 und 9 dienen kann.For detecting the mass flows and temperatures are in the embodiment of the device for load control of the internal combustion engine 1 according to 8th in the two sub-lines 5 and 6 each air mass meter 18 and 19 and not shown temperature sensor integrated. These can be controlled by a control unit, also not shown, which also for controlling the Luftmengenzuteileinrichtungen 8th and 9 serve can.

In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann die erste Teilleitung 5 auch mehrere Fluten aufweisen.In an embodiment, not shown, the first part line 5 also have several floods.

Claims (11)

Vorrichtung zur Laststeuerung und Ansauglufterwärmung einer Brennkraftmaschine, welche mit einer Ansauganlage und mit einer Abgasanlage verbunden ist, wobei die Ansauganlage eine erste Teilleitung, die der Brennkraftmaschine Frischluft zuführt, und eine zweite Teilleitung aufweist, welche durch einen von dem Abgas der Abgasanlage durchströmten Abgaswärmetauscher geführt ist, um die in der zweiten Teilleitung enthaltene Frischluft zu erwärmen, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Teilleitung (5) und in der zweiten Teilleitung (6) jeweils separate Luftmengenzuteileinrichtungen (8, 9) angeordnet sind, welche in der Lage sind, die der Brennkraftmaschine (1) über die erste Teilleitung (5) und über die zweite Teilleitung (6) zugeführte Luftmenge unabhängig voneinander zwischen einem Minimalwert und einem Maximalwert zu verändern, wobei die zweite Teilleitung (6) zu dem Abgaswärmetauscher (7) der Abgasanlage (4) und von dort zu der Brennkraftmaschine (1) geführt ist, und wobei die zweite Teilleitung (6) einen kleineren Querschnitt aufweist als die erste Teilleitung (5).Device for load control and intake air heating of an internal combustion engine, which is connected to an intake system and with an exhaust system, wherein the intake system comprises a first part line which supplies fresh air to the internal combustion engine, and a second part line, which is guided by an exhaust gas heat exchanger through which the exhaust gas of the exhaust system in order to heat the fresh air contained in the second part line, characterized in that in the first part line ( 5 ) and in the second sub-line ( 6 ) each separate Luftmengenzuteileinrichtungen ( 8th . 9 ) are arranged, which are capable of that of the internal combustion engine ( 1 ) via the first sub-line ( 5 ) and the second sub-line ( 6 ) to change the amount of air supplied independently of one another between a minimum value and a maximum value, the second part line ( 6 ) to the exhaust gas heat exchanger ( 7 ) of the exhaust system ( 4 ) and from there to the internal combustion engine ( 1 ), and wherein the second sub-line ( 6 ) has a smaller cross section than the first part line ( 5 ). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Querschnittsverhältnis der zweiten Teilleitung (6) zu der ersten Teilleitung (5) 0,01–0,5 beträgt.Apparatus according to claim 1, characterized in that the cross-sectional ratio of the second sub-line ( 6 ) to the first sub-line ( 5 ) Is 0.01-0.5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, zur Laststeuerung einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Teilleitung (5) zu jedem einzelnen Zylinder (2) führende Schwingrohre (5a) aufweist, wobei in jedem Schwingrohr (5a) eine Verschlussklappe (12) angeordnet ist.Apparatus according to claim 1 or 2, for load control of an internal combustion engine with a plurality of cylinders, characterized in that the first sub-line ( 5 ) to each individual cylinder ( 2 ) leading vibrating tubes ( 5a ), wherein in each vibration tube ( 5a ) a closure flap ( 12 ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, zur Laststeuerung einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Teilleitung (6) zu jedem einzelnen Zylinder (2) führende Zuleitungen (6a) aufweist, wobei in jeder Zuleitung (6a) eine Verschlussklappe (10) angeordnet ist.Apparatus according to claim 1, 2 or 3, for load control of an internal combustion engine having a plurality of cylinders, characterized in that the second sub-line ( 6 ) to each individual cylinder ( 2 ) leading leads ( 6a ), wherein in each supply line ( 6a ) a closure flap ( 10 ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die in jedem Schwingrohr (5a) angeordnete Verschlussklappe (12) als Luftmengenzuteileinrichtung (8) für die erste Teilleitung (5) dient.Apparatus according to claim 3, characterized in that in each vibration tube ( 5a ) arranged closure flap ( 12 ) as air quantity allocation device ( 8th ) for the first sub-line ( 5 ) serves. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in jeder Zuleitung (6a) angeordnete Verschlussklappe (10) als Luftmengenzuteileinrichtung (9) für die zweite Teilleitung (6) dient.Apparatus according to claim 4, characterized in that in each supply line ( 6a ) arranged closure flap ( 10 ) as air quantity allocation device ( 9 ) for the second sub-line ( 6 ) serves. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Luftmengenzuteileinrichtungen (8, 9) als Drosselklappen ausgebildet sind, welche in der ersten Teilleitung (5) und in der zweiten Teilleitung (6) angeordnet und jeweils zwischen einer Offenstellung und einer Geschlossenstellung verstellbar sind.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the two Luftmengenzuteileinrichtungen ( 8th . 9 ) are formed as throttle valves, which in the first part line ( 5 ) and in the second sub-line ( 6 ) are arranged and each adjustable between an open position and a closed position. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgaswärmetauscher (7) an einem sich der Brennkraftmaschine (1) unmittelbar anschließenden Abgaskrümmer (4a) angeordnet ist.Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the exhaust gas heat exchanger ( 7 ) at one of the internal combustion engine ( 1 ) immediately adjacent exhaust manifold ( 4a ) is arranged. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgaswärmetauscher (7) einem in der Abgasanlage (4) angeordneten Katalysator (14) nachgeschaltet ist.Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the exhaust gas heat exchanger ( 7 ) one in the exhaust system ( 4 ) arranged catalyst ( 14 ) is connected downstream. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgaswärmetauscher (7) ein gemeinsames Gehäuse (15) mit dem Vorkatalysator (14) aufweist.Apparatus according to claim 9, characterized in that the exhaust gas heat exchanger ( 7 ) a common housing ( 15 ) with the precatalyst ( 14 ) having. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass von der Abgasanlage (4) eine Abgasrückführleitung (16) zu der Ansauganlage (3) geführt ist.Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that of the exhaust system ( 4 ) an exhaust gas recirculation line ( 16 ) to the intake system ( 3 ) is guided.
DE10332208A 2003-07-16 2003-07-16 Device for load control and intake air heating of internal combustion engine, comprises separate airflow feeding mechanisms for altering airflow to internal combustion engine via first and second part-pipes Withdrawn DE10332208A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10332208A DE10332208A1 (en) 2003-07-16 2003-07-16 Device for load control and intake air heating of internal combustion engine, comprises separate airflow feeding mechanisms for altering airflow to internal combustion engine via first and second part-pipes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10332208A DE10332208A1 (en) 2003-07-16 2003-07-16 Device for load control and intake air heating of internal combustion engine, comprises separate airflow feeding mechanisms for altering airflow to internal combustion engine via first and second part-pipes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10332208A1 true DE10332208A1 (en) 2005-02-03

Family

ID=33560146

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10332208A Withdrawn DE10332208A1 (en) 2003-07-16 2003-07-16 Device for load control and intake air heating of internal combustion engine, comprises separate airflow feeding mechanisms for altering airflow to internal combustion engine via first and second part-pipes

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10332208A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2893981A1 (en) * 2005-11-28 2007-06-01 Renault Sas Air/fuel mixture load temperature stratification device for diesel engine, has valve to mix hot and cold gas in variable proportion and deliver it to cylinder, and actuators to control valve based on load temperature stratification program
FR2896545A1 (en) * 2006-01-20 2007-07-27 Renault Sas Internal combustion engine e.g. direct injection internal combustion engine for motor vehicle, has heat exchanger unit placed between exhaust circuit and intake circuit which has distributor with intake branches
CN108343515A (en) * 2018-03-14 2018-07-31 李涛 Temperature control throttle valve device
US11162461B2 (en) 2018-03-14 2021-11-02 Tao Li Temperature control throttle device for an engine
CN117418946A (en) * 2023-12-18 2024-01-19 潍柴动力股份有限公司 EGR system, control method thereof and engine

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2893981A1 (en) * 2005-11-28 2007-06-01 Renault Sas Air/fuel mixture load temperature stratification device for diesel engine, has valve to mix hot and cold gas in variable proportion and deliver it to cylinder, and actuators to control valve based on load temperature stratification program
FR2896545A1 (en) * 2006-01-20 2007-07-27 Renault Sas Internal combustion engine e.g. direct injection internal combustion engine for motor vehicle, has heat exchanger unit placed between exhaust circuit and intake circuit which has distributor with intake branches
CN108343515A (en) * 2018-03-14 2018-07-31 李涛 Temperature control throttle valve device
US11162461B2 (en) 2018-03-14 2021-11-02 Tao Li Temperature control throttle device for an engine
CN117418946A (en) * 2023-12-18 2024-01-19 潍柴动力股份有限公司 EGR system, control method thereof and engine
CN117418946B (en) * 2023-12-18 2024-04-16 潍柴动力股份有限公司 EGR system, control method thereof and engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2525074B1 (en) Combustion engine with heating device for heating intake air and method for operating such a combustion engine
EP2021612B1 (en) Exhaust gas recirculation device
DE102009048130B4 (en) Radiator with three operating modes for exhaust gas recirculation
DE102004032777A1 (en) Arrangement for feeding gas mixture to engine cylinder induction ports has device(s) for adjusting gas mixture material composition/physical property according to engine management requirements
DE69913149T2 (en) CATALYST SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH SEPARATE EXHAUST AND TWO CATALYSTS
EP1870591B1 (en) Intake device for an internal combustion engine
EP1660771A1 (en) Air-intake duct system for a combustion engine
DE102013202834A1 (en) Inlet system with integrated intercooler
DE102014202734A1 (en) CHARGE MOTOR CONTROL VALVE AND INTAKE PIPE SYSTEM
DE102011005671A1 (en) Hybrid high-pressure / low-pressure EGR system
DE2534295A1 (en) MACHINE SYSTEM
DE3217064C2 (en)
WO1987006302A1 (en) System and device for metering fuel
EP2336538B1 (en) Device for recirculation of exhaust gas and method for heating a coolant of a combustion engine and use of the exhaust gas recirculation device
EP1455078B1 (en) Internal combustion engine having a turbocharger and an exhaust gas recirculation system
DE102018105023A1 (en) COOLING SYSTEM WITH VARIABLE COOLANT FLOW ROUTES FOR THE EXHAUST GAS RECYCLING SYSTEM
DE102019133796A1 (en) A HEAT EXCHANGER FOR A WATER INJECTION SYSTEM, A SYSTEM, A CONTROL SYSTEM, A METHOD AND A VEHICLE
EP1861603B1 (en) Method for controlling the combustible air/fuel mixture located inside the combustion chamber of an internal combustion engine
DE10332208A1 (en) Device for load control and intake air heating of internal combustion engine, comprises separate airflow feeding mechanisms for altering airflow to internal combustion engine via first and second part-pipes
DE102010042674A1 (en) Heat transfer device for thermoelectric generator device, has rotary element associated to channels of fluid guide device, where channels are opened or blocked based on rotational position of rotary element
DE2856595A1 (en) FUEL CONTROL VALVE FOR MULTICYLINDER DIESEL ENGINES
AT3671U1 (en) INTERNAL COMBUSTION ENGINE
EP2171245A1 (en) Apparatus for cooling recirculated exhaust gas of an internal combustion engine
DE102014202971B4 (en) Intake manifold with integrated intercooler with two circuits
EP1857660B1 (en) Method of controlling an internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70327 STUTTGART, DE

8139 Disposal/non-payment of the annual fee