DE112013007209T5 - Exhaust gas utilization device of an internal combustion engine - Google Patents

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Zhenpei Chen
Chunqiong Xie
Gang Chen
Tiejian Lin
Wen Qin
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Shuangchao Ye
Huailin Su
Zemin Tao
Jinhai Yu
Huidong Wu
Daolong Qiu
Dingyong Wu
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Abstract

Es wird eine Abgasverwertungseinrichtung einer Brennkraftmaschine bereitgestellt. Die Abgasverwertungseinrichtung weist eine Arbeitsturbine auf, die fest mit einem Abgasrohr der Brennkraftmaschine über ein Arbeitsturbineneinlassrohr verbunden ist; und ein Untersetzungsgetriebe, das in Eingriff mit einem Abtriebsrad der Arbeitsturbine steht. Das Untersetzungsgetriebe umfasst wenigsten ein Paar wechselseitig in Eingriff stehender Zahnräder; und ein Leistungsabgabeteil des Untersetzungsgetriebes ist mit einer Kurbelwelle oder einem Schwungrad der Brennkraftmaschine in koaxialer Weise verbunden. Gemäß der vorliegenden Erfindung durchläuft das Abgas eine Sekundärzirkulation und die Abgasenergie wird effektiv genutzt, wodurch die Leistung der Brennkraftmaschine verbessert wird.An exhaust gas utilization device of an internal combustion engine is provided. The exhaust gas utilization device has a power turbine, which is fixedly connected to an exhaust pipe of the internal combustion engine via a power turbine inlet pipe; and a reduction gear, which is in engagement with a driven wheel of the power turbine. The reduction gear includes at least one pair of mutually engaging gears; and a power output part of the reduction gear is connected to a crankshaft or a flywheel of the internal combustion engine in a coaxial manner. According to the present invention, the exhaust gas undergoes secondary circulation and the exhaust gas energy is effectively utilized, thereby improving the performance of the internal combustion engine.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Brennkraftmaschinen, insbesondere eine Abgasverwertungseinrichtung für Brennkraftmaschinen.The present invention relates to the field of internal combustion engines, in particular an exhaust gas utilization device for internal combustion engines.

Beschreibung des Stands der TechnikDescription of the Related Art

Brennkraftmaschinen sind Maschinen, die die chemische Energie des Brennstoffs in mechanische Energie wandeln. Sie werden weitgehend angewendet im Transportwesen, landwirtschaftlichen und industriellen Gebieten. Wenn sie eine große Menge an Brennstoffressourcen verbraucht, stößt die Brennkraftmaschine jedoch eine große Menge an Abgas aus. Heutzutage macht die Energie zur Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine lediglich 35%~45% der gesamten Wärme aus, die durch die Verbrennung des Brennstoffs erzeugt wird (Dieselmotor) oder 20%~30% (Ottomotor). Die durch die Brennkraftmaschine nach außen abgegebene Energie umfasst hauptsächlich die Wärme, die durch das zirkulierende, gekühlte Wasser und das Abgas mitgenommen wird, wobei das Letztere 30%~40% (Dieselmotor) oder 40%~50% (Ottomotor) ausmacht. Wenn das Abgas aus dem Hauptabgasrohr von dem Booster-Pumpenauslass ausgestoßen wird, beträgt die Temperatur 500°C~700°C und der Druck beträgt 0,4 MPa bis 0,5 MPa. Derzeit wird das Abgas der Brennkraftmaschine unmittelbar von dem Abgasrohrauslass oder dem Turbinenauslass des Boosters in die Luft ausgestoßen, was eine Energieverschwendung zur Folge hat und die Umwelt verschmutzt.Internal combustion engines are machines that convert the chemical energy of the fuel into mechanical energy. They are widely used in transportation, agricultural and industrial areas. However, when consuming a large amount of fuel resources, the internal combustion engine discharges a large amount of exhaust gas. Today, the power output of the engine only accounts for 35% ~ 45% of the total heat generated by the combustion of the fuel (diesel engine) or 20% ~ 30% (gasoline engine). The energy output to the outside by the internal combustion engine mainly includes the heat entrained by the circulating cooled water and the exhaust gas, the latter constituting 30% ~ 40% (diesel engine) or 40% ~ 50% (gasoline engine). When the exhaust gas is discharged from the main exhaust pipe from the booster pump outlet, the temperature is 500 ° C ~ 700 ° C and the pressure is 0.4 MPa to 0.5 MPa. Currently, the exhaust gas of the internal combustion engine is directly discharged from the exhaust pipe outlet or the turbine outlet of the booster into the air, resulting in an energy waste and polluting the environment.

Kurzfassung der vorliegenden ErfindungSummary of the present invention

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Mängel im Stand der Technik durch Bereitstellen einer Abgasverwertungseinrichtung einer Brennkraftmaschine zu beseitigen, die den Energieverbrauch wiederverwerten kann, um eine Energieeinsparung und Emissionsreduktion zu realisieren.The object of the present invention is to eliminate the deficiencies in the prior art by providing an exhaust gas utilization device of an internal combustion engine that can recycle energy consumption to realize energy saving and emission reduction.

Zu diesem Zweck stellt die vorliegende Erfindung eine Abgasverwertungseinrichtung einer Brennkraftmaschine bereit, die aufweist: eine Arbeitsturbine, die fest mit einem Abgasrohr der Brennkraftmaschine über ein Arbeitsturbineneinlassrohr verbunden ist; und ein Untersetzungsgetriebe, das in Eingriff mit einem Abtriebsrad der Arbeitsturbine steht. Das Untersetzungsgetriebe umfasst wenigsten ein Paar wechselseitig in Eingriff stehender Zahnräder; und ein Leistungsabgabeteil des Untersetzungsgetriebes ist mit einer Kurbelwelle oder einem Schwungrad der Brennkraftmaschine in koaxialer Weise verbunden.To this end, the present invention provides an exhaust gas recirculation apparatus of an internal combustion engine, comprising: a power turbine fixedly connected to an exhaust pipe of the internal combustion engine via a power turbine inlet pipe; and a reduction gear, which is in engagement with a driven wheel of the power turbine. The reduction gear includes at least one pair of mutually engaging gears; and a power output part of the reduction gear is connected to a crankshaft or a flywheel of the internal combustion engine in a coaxial manner.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Abgasverwertungseinrichtung der Brennkraftmaschine ferner einen Booster auf, der zwischen dem Abgasrohr der Brennkraftmaschine und dem Arbeitsturbineneinlassrohr angeordnet ist. Das Abgasrohr ist fest mit einem Turbineneinlass des Boosters über ein Booster-Einlassrohr verbunden; und ein Turbinenauslass des Boosters ist fest mit dem Arbeitsturbineneinlassrohr verbunden.In a preferred embodiment of the present invention, the exhaust gas utilization device of the internal combustion engine further comprises a booster, which is arranged between the exhaust pipe of the internal combustion engine and the power turbine inlet pipe. The exhaust pipe is fixedly connected to a turbine inlet of the booster via a booster inlet pipe; and a turbine outlet of the booster is fixedly connected to the power turbine inlet pipe.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Abgasverwertungseinrichtung der Brennkraftmaschine ferner eine hydraulische Kupplung auf, die zwischen der Arbeitsturbine und dem Untersetzungsgetriebe angeordnet ist. Die hydraulische Kupplung weist ein Antriebsrad auf, das mit dem Abtriebsrad der Arbeitsturbine in Eingriff steht; und eine Leistungsabgabeseite, die koaxial mit dem Untersetzungsgetriebe verbunden ist.In a preferred embodiment of the present invention, the exhaust gas recirculation device of the internal combustion engine further comprises a hydraulic clutch, which is arranged between the power turbine and the reduction gear. The hydraulic clutch has a drive wheel which engages with the output gear of the power turbine; and a power output side coaxially connected to the reduction gear.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Abgasverwertungseinrichtung der Brennkraftmaschine ferner eine Freilaufkupplung auf, die zwischen dem Leistungsabgabeteil des Untersetzungsgetriebes und der Kurbelwelle angeordnet ist. Die Freilaufkupplung umfasst ein Leistungseingangsteil, das mit dem Leistungsabgabeteil des Untersetzungsgetriebes verbunden ist, und eine Abgabeseite, die koaxial mit der Kurbelwelle oder dem Schwungrad der Brennkraftmaschine verbunden ist.In a preferred embodiment of the present invention, the exhaust gas recirculation device of the internal combustion engine further comprises a one-way clutch, which is arranged between the power output part of the reduction gear and the crankshaft. The one-way clutch includes a power input part connected to the power output part of the reduction gear and an output side coaxially connected to the crankshaft or the flywheel of the internal combustion engine.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Antriebsrad der hydraulischen Kupplung auf dem äußeren Umfang der Eingangsseite der hydraulischen Kupplung ausgebildet.In a preferred embodiment of the present invention, the drive wheel of the hydraulic clutch is formed on the outer periphery of the input side of the hydraulic clutch.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind das Leistungsabgabeteil des Untersetzungsgetriebes und das Leistungseingangsteil der Freilaufkupplung durch ein Zahnrad, ein Kettenrad oder einen Zahnriemen angetrieben.In a preferred embodiment of the present invention, the power output part of the reduction gear and the power input part of the one-way clutch are driven by a gear, a sprocket or a toothed belt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Leistungseingangsteil der Freilaufkupplung auf dem äußeren Umfang der Eingangsseite der Freilaufkupplung ausgebildet.In a preferred embodiment of the present invention, the power input part of the one-way clutch is formed on the outer periphery of the input side of the one-way clutch.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Abgasverwertungseinrichtung der Brennkraftmaschine ferner eine erste Schutzabdeckung auf, die außerhalb der hydraulischen Kupplung und des Untersetzungsgetriebes angeordnet ist, wobei die erste Schutzabdeckung fest mit einem Gehäuse der Arbeitsturbine verbunden ist.In a preferred embodiment of the present invention, the exhaust gas recirculation device of the internal combustion engine further comprises a first protective cover, which is arranged outside of the hydraulic clutch and the reduction gear, wherein the first protective cover is fixedly connected to a housing of the power turbine.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Abgasverwertungseinrichtung der Brennkraftmaschine ferner eine zweite Schutzabdeckung auf, die außerhalb der hydraulischen Kupplung und des Untersetzungsgetriebes angeordnet ist, und wobei die zweite Schutzabdeckung fest mit dem Gehäuse der Arbeitsturbine verbunden ist.In a preferred embodiment of the present invention, the The exhaust gas recirculation device of the internal combustion engine further comprises a second protective cover, which is arranged outside of the hydraulic clutch and the reduction gear, and wherein the second protective cover is fixedly connected to the housing of the power turbine.

Verglichen mit der herkömmlichen Abgasverwertungseinrichtung weist die Abgasverwertungseinrichtung der Brennkraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung die folgenden vorteilhaften Wirkungen auf:

  • 1) Das Abgas durchläuft eine Sekundärzirkulation und die Abgasenergie wird effektiv genutzt, wodurch die Leistung der Brennkraftmaschine verbessert wird.
  • 2) Das Zyklieren des Abgases verringert die Emission von schädlichen Gasen in dem Abgas, wodurch der Geräuschschall und die Umweltverschmutzung reduziert werden.
Compared with the conventional exhaust gas utilization device, the exhaust gas utilization device of the internal combustion engine according to the present invention has the following advantageous effects:
  • 1) The exhaust gas undergoes secondary circulation and the exhaust gas energy is used effectively, whereby the performance of the internal combustion engine is improved.
  • 2) The cycling of the exhaust gas reduces the emission of harmful gases in the exhaust gas, thereby reducing the noise sound and the environmental pollution.

Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ausführlicher nachstehend mit bezug auf die beigefügten Zeichnungen und Ausführungsformen beschrieben.The embodiment of the present invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings and embodiments.

Beschreibung der beigefügten ZeichnungenDescription of the attached drawings

Die beigefügten Zeichnungen helfen, die vorliegende Erfindung weiter zu verstehen, bilden einen Teil der Beschreibung und werden verwendet, die vorliegende Erfindung zusammen mit den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu erläutern, sind jedoch nicht als Beschränkungen für die vorliegende Erfindung aufzufassen. In den beigefügten Zeichnungen ist:The accompanying drawings are to aid in further understanding the present invention, form a part of the specification, and are used to illustrate the present invention along with the embodiments of the present invention, but are not to be considered as limitations on the present invention. In the accompanying drawings:

1 eine schematische Ansicht der Abgasverwertungseinrichtung der Brennkraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung. 1 a schematic view of the exhaust gas utilization device of the internal combustion engine according to the present invention.

2 eine erste perspektivische Ansicht der Abgasverwertungseinrichtung der Brennkraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung. 2 a first perspective view of the exhaust gas utilization device of the internal combustion engine according to the present invention.

3 eine zweite perspektivische Ansicht der Abgasverwertungseinrichtung der Brennkraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung. 3 a second perspective view of the exhaust gas utilization device of the internal combustion engine according to the present invention.

4 eine dritte perspektivische Ansicht der Abgasverwertungseinrichtung der Brennkraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung. 4 a third perspective view of the exhaust gas utilization device of the internal combustion engine according to the present invention.

5 eine vierte perspektivische Ansicht der Abgasverwertungseinrichtung der Brennkraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung. 5 a fourth perspective view of the exhaust gas utilization device of the internal combustion engine according to the present invention.

6 eine Vorderansicht des Aufbaus einer hydraulischen Kupplung der Abgasverwertungseinrichtung der Brennkraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung. 6 a front view of the structure of a hydraulic clutch of the exhaust gas utilization device of the internal combustion engine according to the present invention.

7 eine Seitenansicht, die den seitlichen Aufbau der hydraulischen Kupplung der Abgasverwertungseinrichtung der Brennkraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. 7 a side view illustrating the lateral structure of the hydraulic clutch of the exhaust gas utilization device of the internal combustion engine according to the present invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Abgasrohr;Exhaust pipe;
22
Booster-Einlassrohr;Booster inlet pipe;
33
Booster;Booster;
44
Arbeitsturbineneinlassrohr;Power turbine inlet pipe;
55
Arbeitsturbine;Power turbine;
66
Arbeitsturbineneinlassrohr;Power turbine inlet pipe;
77
Antriebsrad der hydraulischen Kupplung;Drive wheel of the hydraulic clutch;
88th
Hydraulische Kupplung;Hydraulic coupling;
99
Untersetzungsgetriebe;Reduction gear;
1010
Leistungsabgabeteil des Untersetzungsgetriebes;Power output part of the reduction gear;
1111
Leistungseingangsteil der Freilaufkupplung;Power input part of the one-way clutch;
1212
Eingangsseite der Freilaufkupplung;Input side of the one-way clutch;
1313
Freilaufkupplung;Overrunning clutch;
1414
Abgabeseite der Freilaufkupplung;Discharge side of the overrunning clutch;
1515
Kurbelwelle;Crankshaft;
1616
Schwungrad;Flywheel;
3030
Brennkraftmaschine;Internal combustion engine;
4141
Erste Schutzabdeckung;First protective cover;
4242
Zweite Schutzabdeckung;Second protective cover;

Ausführliche Beschreibung der vorliegenden ErfindungDetailed description of the present invention

Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es ist anzumerken, dass die bevorzugte Ausführungsform verwendet wird, die vorliegende Erfindung zu beschreiben und zu erläutern anstatt die vorliegende Erfindung zu beschränken.The preferred embodiment of the present invention will now be described with reference to the drawings. It should be noted that the preferred embodiment is used to describe and explain the present invention rather than limiting the present invention.

Die Abgasverwertungseinrichtung der Brennkraftmaschine der vorliegenden Erfindung weist einen kompakten Aufbau auf. Die Arbeitsturbine der Abgasverwertungseinrichtung der Brennkraftmaschine wird durch das Abgas in Drehung versetzt, das aus dem Abgasrohr oder der Booster-Turbine der Brennkraftmaschine ausgestoßen wird, dann wird das Drehmoment an eine Kurbelwelle über eine hydraulische Kupplung, ein Untersetzungsgetriebe und eine Freilaufkupplung übertragen, um so das Moment der Kurbelwelle zu vergrößern. Die Abgasenergie wird somit effizienter genutzt, was die Leistung der Brennkraftmaschine verbessert. Zusätzlich verringert das Zyklieren des Abgases die Emission von schädlichen Gasen in dem Abgas, wodurch der Geräuschschall und die Umweltverschmutzung reduziert werden. The exhaust gas utilization device of the internal combustion engine of the present invention has a compact structure. The power turbine of the exhaust gas recirculation device of the internal combustion engine is rotated by the exhaust gas discharged from the exhaust pipe or the booster turbine of the internal combustion engine, then the torque is transmitted to a crankshaft via a hydraulic clutch, a reduction gear and a one-way clutch, so as to Moment of the crankshaft to enlarge. The exhaust energy is thus used more efficiently, which improves the performance of the internal combustion engine. In addition, the cycling of the exhaust gas reduces the emission of harmful gases in the exhaust gas, thereby reducing the noise and the environmental pollution.

Die Abgasverwertungseinrichtung der Brennkraftmaschine der vorliegenden Erfindung ist sowohl auf Brennkraftmaschinen mit Booster als auch auf Brennkraftmaschinen ohne Booster anwendbar. Bei einer Brennkraftmaschine mit Booster wird ein Booster bereitgestellt und die Arbeitsturbine der Abgasverwertungseinrichtung ist stromab der Booster-Turbine (Niederdruckseite) angeordnet, das heißt das Booster-Einlassrohr ist zwischen einem Auslass des Abgasrohres und einem Einlass der Booster-Turbine der Brennkraftmaschine angeordnet. Das Arbeitsturbineneinlassrohr der Abgasverwertungseinrichtung der Brennkraftmaschine ist zwischen dem Auslass der Booster-Turbine und der Arbeitsturbine angeordnet; und das Abgas, das aus dem Auslass der der Booster-Turbinenmaschine ausgestoßen wird, treibt die Arbeitsturbine der Abgasverwertungseinrichtung der Brennkraftmaschine an sich zu drehen und dann wird das Drehmoment über die hydraulische Kupplung, das Untersetzungsgetriebe und die Freilaufkupplung an die Kurbelwelle übertragen, um das Moment der Kurbelwelle zu erhöhen, so dass das Abgas eine Sekundärzirkulation ausführt. Die Brennkraftmaschine ohne Booster weist keinen Booster auf. Die Arbeitsturbine der Abgasverwertungseinrichtung einer solchen Brennkraftmaschine ist unmittelbar stromab (Niederdruckseite) der Arbeitsturbine angeordnet, was bedeutet, dass das Arbeitsturbineneinlassrohr zwischen dem Auslass des Abgasrohres und der Arbeitsturbine angeordnet ist; das Abgas, das aus dem Abgasrohr der Brennkraftmaschine ohne Booster ausgestoßen wird, treibt die Arbeitsturbine der Abgasverwertungseinrichtung der Brennkraftmaschine ohne Booster an sich zu drehen und dann wird das Drehmoment über die hydraulische Kupplung, das Untersetzungsgetriebe und die Freilaufkupplung an die Kurbelwelle übertragen, um das Moment der Kurbelwelle zu vergrößern.The exhaust gas utilization device of the internal combustion engine of the present invention is applicable to both internal combustion engines with boosters and to internal combustion engines without booster. In an internal combustion engine with booster, a booster is provided and the turbine of the exhaust gas utilization device is arranged downstream of the booster turbine (low pressure side), that is, the booster inlet pipe is arranged between an outlet of the exhaust pipe and an inlet of the booster turbine of the internal combustion engine. The power turbine inlet pipe of the exhaust gas utilization device of the internal combustion engine is arranged between the outlet of the booster turbine and the power turbine; and the exhaust gas discharged from the outlet of the booster turbine engine drives the working turbine of the exhaust gas recycler of the internal combustion engine to turn on and then the torque is transmitted to the crankshaft via the hydraulic clutch, the reduction gear and the one-way clutch at the moment to increase the crankshaft, so that the exhaust gas performs a secondary circulation. The internal combustion engine without booster has no booster. The power turbine of the exhaust gas utilization device of such an internal combustion engine is arranged immediately downstream (low pressure side) of the power turbine, which means that the power turbine inlet pipe between the outlet of the exhaust pipe and the power turbine is arranged; the exhaust gas discharged from the exhaust pipe of the internal combustion engine without booster drives the working turbine of the exhaust gas utilization device of the internal combustion engine without booster to turn and then the torque is transmitted to the crankshaft via the hydraulic clutch, the reduction gear and the one-way clutch to the moment to increase the crankshaft.

Bei der Abgasverwertungseinrichtung der Brennkraftmaschine der vorliegenden Erfindung steht das Antriebsrad der hydraulischen Kupplung in Eingriff mit dem Abtriebsrad der Arbeitsturbine und das Abtriebsrad der hydraulischen Kupplung steht in Getriebeeingriff mit dem Untersetzungsgetriebe. Die Abgabeseite des Untersetzungsgetriebes ist drehbar mit dem Eingangsteil der Freilaufkupplung verbunden und die Abgabeseite der Freilaufkupplung ist koaxial mit der Kurbelwelle oder dem Schwungrad verbunden, um so das Drehmoment auf die Kurbelwelle zu übertragen und das Moment der Kurbelwelle zu erhöhen, so dass das Abgas die Sekundärzirkulation ausführt. Zusätzlich weist die Abgasverwertungseinrichtung der Brennkraftmaschine der vorliegenden Erfindung ebenfalls eine erste Schutzabdeckung und eine zweite Schutzabdeckung auf. Die erste Schutzabdeckung bedeckt die hydraulische Kupplung und das Untersetzungsgetriebe und die erste Schutzabdeckung ist fest mit dem Gehäuse der Arbeitsturbine verbunden. Die zweite Schutzabdeckung bedeckt die Freilaufkupplung und die zweite Schutzabdeckung ist fest mit der ersten Schutzabdeckung verbunden.In the exhaust gas recirculation apparatus of the internal combustion engine of the present invention, the drive gear of the hydraulic clutch is engaged with the output gear of the power turbine, and the output gear of the hydraulic clutch is in gear engagement with the reduction gear. The output side of the reduction gear is rotatably connected to the input part of the one-way clutch, and the output side of the one-way clutch is coaxially connected to the crankshaft or the flywheel so as to transmit the torque to the crankshaft and increase the torque of the crankshaft, so that the exhaust gas the secondary circulation performs. In addition, the exhaust gas utilization device of the internal combustion engine of the present invention also has a first protective cover and a second protective cover. The first protective cover covers the hydraulic clutch and the reduction gear and the first protective cover is fixedly connected to the housing of the power turbine. The second protective cover covers the overrunning clutch and the second protective cover is fixedly connected to the first protective cover.

Wie in den 2 und 3 dargestellt ist, weist die Abgasverwertungseinrichtung der Brennkraftmaschine eine Arbeitsturbine 5, eine hydraulische Kupplung 8, ein Untersetzungsgetriebe 9 und eine Freilaufkupplung 13 auf. Die Arbeitsturbine 5 wandelt die Energie des Abgases in mechanische Energie um; die hydraulische Kupplung 8 überträgt die Drehkraft der Arbeitsturbine; das Untersetzungsgetriebe 9 verringert die Drehzahl weiter und erhöht das Drehmoment; und schließlich überträgt die Freilaufkupplung 13 das Drehmoment an die Kurbelwelle, um das Moment der Kurbelwelle und die Leistung der Brennkraftmaschine zu erhöhen, wenn die Drehzahl der Eingangsseite der Freilaufkupplung 13 größer ist als jene der Kurbelwelle (oder des Schwungrads), so dass das Abgas in die Sekundärzirkulation eintritt.As in the 2 and 3 is shown, the exhaust gas utilization device of the internal combustion engine, a power turbine 5 , a hydraulic clutch 8th , a reduction gear 9 and a one-way clutch 13 on. The power turbine 5 converts the energy of the exhaust gas into mechanical energy; the hydraulic clutch 8th transfers the torque of the power turbine; the reduction gear 9 reduces the speed further and increases the torque; and finally transfers the overrunning clutch 13 the torque to the crankshaft to increase the torque of the crankshaft and the power of the engine when the speed of the input side of the one-way clutch 13 is greater than that of the crankshaft (or flywheel), so that the exhaust gas enters the secondary circulation.

Die Brennkraftmaschine mit Booster wird nun als ein Beispiel verwendet, um die Anordnung der Abgasverwertungseinrichtung der Brennkraftmaschine an der Brennkraftmaschine zu beschreiben.The internal combustion engine with booster will now be used as an example to describe the arrangement of the exhaust gas recirculation device of the internal combustion engine to the internal combustion engine.

An einer herkömmlichen Brennkraftmaschine 30 mit Booster ist das Booster-Einlassrohr 2 fest zwischen dem Auslass des Abgasrohres 1 und dem Turbineneinlass des Boosters 3 verbunden und das Arbeitsturbineneinlassrohr 4 ist fest zwischen dem Turbinenauslass des Boosters und dem Einlass der Arbeitsturbine 5 verbunden, wodurch das Abgas, das aus dem Turbinenauslass des Boosters 3 ausgestoßen wird, in die Sekundärzirkulation getrieben wird und das Abgas in den Einlass der Arbeitsturbine 5 geleitet wird, um die Arbeitsturbine anzutreiben sich zu drehen und eine Drehkraft zu erzeugen; und das Verbindungssegment zwischen dem Arbeitsturbineneinlassrohr 4 und dem Turbinenauslass des Boosters 3 ist ein Faltenschlauch 41, der einfach für die Installation ist.On a conventional internal combustion engine 30 with booster is the booster inlet tube 2 firmly between the outlet of the exhaust pipe 1 and the turbine inlet of the booster 3 connected and the power turbine inlet pipe 4 is fixed between the turbine outlet of the booster and the inlet of the power turbine 5 connected, which causes the exhaust gas from the turbine outlet of the booster 3 is ejected, is driven into the secondary circulation and the exhaust gas into the inlet of the power turbine 5 is directed to drive the power turbine to rotate and generate a rotational force; and the connecting segment between the power turbine inlet pipe 4 and the turbine outlet of the booster 3 is a corrugated hose 41 Easy to install.

Das Abtriebsrad 6 der Arbeitsturbine 5 steht in Eingriff mit dem Antriebsrad 7 der hydraulischen Kupplung 8 und das Antriebsrad 7 der hydraulischen Kupplung 8 ist auf dem Außenring der Eingangsseite der hydraulischen Kupplung 9 ausgebildet, wodurch ein ganzer Körper gebildet wird, wie in 6 und 7 dargestellt ist. Die hydraulische Kupplung 8 ist eine nicht-starre Kupplung, die eine Flüssigkeit als Arbeitsmedium verwendet. Es ist ein Mechanismus, der verwendet wird, um die Kraftquelle und die Arbeitsmaschine zu verbinden, um so die Drehkraft zu übertragen. Die hydraulische Kupplung ist ein Dichtungsmechanismus, der zwei ringförmige Radscheiben darin umfasst. Das Antriebsrad 7 (Treibrad) wird als Pumpenrad bezeichnet und das angetriebene Rad wird als Turbinenrad bezeichnet. Sowohl das Pumpenrad als auch das Turbinenrad werden als Arbeitsräder bezeichnet. In dem ringförmigen Gehäuse des Arbeitsrads sind viele Flügel in radialer Richtung angeordnet. Nachdem das Pumpenrad mit dem Turbinenrad zusammengebaut ist, wird ein ringförmiger Zwischenraum gebildet und mit dem Arbeitsöl gefüllt. Das Pumpenrad wird gewöhnlich durch die Brennkraftmaschine oder den Motor angetrieben sich zu drehen, was das Arbeitsöl antreibt, das eine komplizierte zentripetale Bewegung ausführt. Das Öl, das mit einer hohen Geschwindigkeit strömt, trifft durch die Wirkung der Corioliskraft auf die Turbinenflügel und überträgt die kinetische Energie derart auf die Turbine, dass sich das Turbinenrad und das Pumpenrad in dieselbe Richtung drehen. Das Öl strömt von dem Flügelrand der Turbine zurück zu dem Pumpenrad, wodurch eine im Umlauf befindliche Schleife gebildet wird, und seine Streckenführung ist wie eine ringförmige Spirallinie, die von Ende zu Ende verbunden ist. Die hydraulische Kupplung weist einen einfachen Aufbau auf, belegt einen kleinen Raum, kann einen Stoß puffern, die Drehmomentschwingung isolieren, die durch die hohe Drehzahl hervorgerufen wird, die Arbeitsturbine schützen und die Lebensdauer der Arbeitsturbine verlängern.The driven wheel 6 the power turbine 5 is engaged with the drive wheel 7 the hydraulic clutch 8th and the drive wheel 7 the hydraulic clutch 8th is on the outer ring of the input side of the hydraulic clutch 9 formed, whereby a whole body is formed, as in 6 and 7 is shown. The hydraulic clutch 8th is a non-rigid coupling that uses a liquid as the working fluid. It is a mechanism used to connect the power source and the work machine so as to transmit the rotational force. The hydraulic clutch is a sealing mechanism that includes two annular wheel discs therein. The drive wheel 7 (Driving wheel) is referred to as impeller and the driven wheel is called a turbine wheel. Both the impeller and the turbine wheel are referred to as work wheels. In the annular housing of the working wheel many wings are arranged in the radial direction. After the impeller is assembled with the turbine wheel, an annular space is formed and filled with the working oil. The impeller is usually driven by the engine or engine to rotate, which drives the working oil that performs a complicated centripetal motion. The oil, which flows at a high speed, hits the turbine blades by the action of the Coriolis force and transfers the kinetic energy to the turbine such that the turbine wheel and impeller rotate in the same direction. The oil flows from the blade edge of the turbine back to the impeller, forming a loop in circulation, and its routing is like an annular spiral line connected end to end. The hydraulic clutch has a simple structure, occupies a small space, can buffer a shock, isolate the torque vibration caused by the high speed, protect the power turbine, and extend the life of the power turbine.

Die Turbine an der Ausgangsseite der hydraulischen Kupplung 8 ist mit dem Untersetzungsgetriebe 9 verbunden, das aus zwei Zahnradpaaren besteht, und die Turbine an der Ausgangsseite der hydraulischen Kupplung 8 steht in Eingriff mit dem Antriebsrad des ersten Zahnradpaares. Das Untersetzungsgetriebe 9 führt die Funktion aus, die Drehzahl weiter zu verringern und das Drehmoment zu erhöhen. Die Anzahl der Paare der Untersetzungszahnräder in dem Untersetzungsgetriebe 9 kann abhängig von der Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine bestimmt werden.The turbine on the output side of the hydraulic clutch 8th is with the reduction gear 9 connected, which consists of two gear pairs, and the turbine on the output side of the hydraulic clutch 8th is engaged with the drive wheel of the first gear pair. The reduction gear 9 performs the function of further reducing the speed and increasing the torque. The number of pairs of reduction gears in the reduction gear 9 can be determined depending on the output power of the internal combustion engine.

Die Freilaufkupplung 13 ist ein fundamentales Element, die auf dem Markt mit der Entwicklung elektromechanischer Produkte erscheint. Sie ist ein wichtiges Element zur Kraftübertragung und Trennung zwischen dem Hauptmotor und der Arbeitsmaschine oder zwischen der Antriebswelle und der angetriebenen Welle. Sie ist eine Vorrichtung mit selbstkuppelnder Funktion, die die Änderungen in der Drehzahl oder Drehrichtung der Antriebs- und der angetriebenen Teile verwendet. Freilaufkupplungen sind eingeteilt in Klemmkeilfreilaufkupplungen („wedge overrun clutch”), Wälzkugelfreilaufkupplung („rolling ball overrun clutch”), Racket-Freilaufkupplungen („racket overrun clutch”). Wenn die Drehzahl der Eingangsseite der Freilaufkupplung 13 größer ist als jene der Kurbelwelle oder des Schwungrads, drehen sich das Leistungseingangsteil der Freilaufkupplung und die Abtriebswelle der Freilaufkupplung synchron, um das Drehmoment an die Kurbelwelle zu übertragen und das Moment der Kurbelwelle zu erhöhen, nämlich die Leistung der Brennkraftmaschine zu erhöhen. Wenn hingegen die Drehzahl der Eingangsseite der Freilaufkupplung 13 niedriger ist als jene der Kurbelwelle oder des Schwungrads, sind die Eingangsseite und die Abgabeseite der Freilaufkupplung 13 vollständig getrennt und die Kraftübertragung ist unterbrochen; die Eingangs- und Abgabeseiten behindern sich nicht gegenseitig, wodurch verhindert wird, dass die Kurbelwelle oder das Schwungrad die Leistung der Brennkraftmaschine verbrauchen, wenn sie durch die Abgasverwertungseinrichtung beeinträchtigt ist.The overrunning clutch 13 is a fundamental element that appears in the market with the development of electromechanical products. It is an important element for power transmission and separation between the main engine and the work machine or between the drive shaft and the driven shaft. It is a self-cocking device that uses the changes in the speed or direction of rotation of the drive and driven parts. Overrunning clutches are divided into wedge overrun clutches, rolling ball overrun clutches, and racket overrun clutches. When the speed of the input side of the one-way clutch 13 is larger than those of the crankshaft or the flywheel, the power input part of the one-way clutch and the output shaft of the one-way clutch synchronously rotate to transmit the torque to the crankshaft and to increase the torque of the crankshaft, namely to increase the performance of the internal combustion engine. If, however, the speed of the input side of the one-way clutch 13 is lower than that of the crankshaft or the flywheel, the input side and the output side of the one-way clutch 13 completely disconnected and the power transmission is interrupted; the input and output sides do not interfere with each other, thereby preventing the crankshaft or the flywheel from consuming the power of the internal combustion engine when being affected by the exhaust gas utilization device.

Das Leistungsabgabeteil 10 des Untersetzungsgetriebes 9 steht über Zahnräder in Eingriff mit dem Leistungseingangsteil 11 der Freilaufkupplung und das Leistungseingangsteil 11 der Freilaufkupplung ist auf dem Außenring der Eingangsseite der Freilaufkupplung ausgebildet, wodurch ein ganzer Körper gebildet wird. Die Abgabeseite 14 der Freilaufkupplung 13 ist fest mit dem Schwungrad 16 verbunden. Die Drehrichtung des Eingangsteils 11 der Freilaufkupplung und die Drehrichtung des Schwungrads 16 sind dieselbe. Wenn die Drehung des Abgabeteils des Untersetzungsgetriebes niedriger ist als jene des Schwungrads, kann die Freilaufkupplung das Erzeugen von negativen Wirkungen auf das Drehmoment der Kurbelwelle durch die Abgasverwertungseinrichtung verhindern. Das Leistungsabgabeteil 10 des Untersetzungsgetriebes und das Leistungseingangsteil 11 der Freilaufkupplung können durch ein Zahnrad, eine Kette oder einen Zahnriemen angetrieben sein. Wenn eine Kette ausgewählt ist, sind sowohl das Leistungsabgabeteil 10 des Untersetzungsgetriebes als auch das Leistungseingangsteil 11 der Freilaufkupplung Kettenräder und eine Kette überbrückt die zwei Kettenräder. Wenn der Zahnriemen zur Übertragung ausgewählt ist, sind sowohl das Leistungsabgabeteil 10 des Untersetzungsgetriebes als auch das Leistungseingangsteil 11 der Freilaufkupplung Zahnriemenräder und ein Zahnriemen überbrückt die zwei Zahnriemenräder. Mit unterschiedlichen Übertragungsverfahren werden flexible Selektionen für den Aufbau der Brennkraftmaschine bereitgestellt.The power output part 10 of the reduction gear 9 via gears engages the power input part 11 the overrunning clutch and the power input part 11 the one-way clutch is formed on the outer ring of the input side of the one-way clutch, whereby a whole body is formed. The delivery side 14 the overrunning clutch 13 is fixed to the flywheel 16 connected. The direction of rotation of the input part 11 the overrunning clutch and the direction of rotation of the flywheel 16 are the same. When the rotation of the output part of the reduction gear is lower than that of the flywheel, the one-way clutch can prevent generation of negative effects on the torque of the crankshaft by the exhaust gas utilization device. The power output part 10 of the reduction gear and the power input part 11 the one-way clutch can be driven by a gear, a chain or a toothed belt. If a chain is selected, both are the power delivery part 10 the reduction gear and the power input part 11 the overrunning clutch sprockets and a chain bridges the two sprockets. When the timing belt is selected for transmission, both the power output part 10 the reduction gear and the power input part 11 the overrunning clutch toothed belt and a toothed belt bridges the two toothed belt wheels. With different transmission methods flexible selections for the construction of the internal combustion engine are provided.

Bevorzugt kann die Abgasverwertungseinrichtung der vorliegenden Erfindung nicht mit der Freilaufkupplung ausgestattet sein und das Leistungsabgabeteil 10 des Untersetzungsgetriebes ist unmittelbar koaxial mit dem Schwungrad oder der Kurbelwelle verbunden.Preferably, the exhaust gas utilization device of the present invention may not be provided with the one-way clutch and the power output part 10 the reduction gear is directly coaxially connected to the flywheel or the crankshaft.

Wie in den 4 und 5 dargestellt ist, weist die Abgasverwertungseinrichtung der Brennkraftmaschine der vorliegenden Erfindung ebenfalls eine erste Schutzabdeckung und eine zweite Schutzabdeckung auf. Die erste Schutzabdeckung 41 bedeckt die hydraulische Kupplung 8 und das Untersetzungsgetriebe 9. Die Abmessungen der ersten Schutzabdeckung 41 sind auf die Außenkante der hydraulischen Kupplung 8 und das Untersetzungsgetriebe 9 abgestimmt und die erste Schutzabdeckung 41 ist fest mit der Arbeitsturbine 5 verbunden. Die zweite Schutzabdeckung 42 bedeckt die Freilaufkupplung 13. Die Abmessungen sind auf die Außenkante der Freilaufkupplung 13 abgestimmt; und die zweite Schutzabdeckung ist fest mit der ersten Schutzabdeckung verbunden.As in the 4 and 5 is shown, the exhaust gas utilization device of the internal combustion engine of the present invention also has a first protective cover and a second protective cover. The first protective cover 41 covers the hydraulic clutch 8th and the reduction gear 9 , The dimensions of the first protective cover 41 are on the outer edge of the hydraulic clutch 8th and the reduction gear 9 matched and the first protective cover 41 is stuck with the power turbine 5 connected. The second protective cover 42 covers the overrunning clutch 13 , The dimensions are on the outer edge of the overrunning clutch 13 Voted; and the second protective cover is fixedly connected to the first protective cover.

Wie in 1 dargestellt ist, verbindet das Booster-Einlassrohr 2 das Abgasrohr 1 und den Booster 3 derart, dass die Abgasenergie in das Motorsystem eintreten kann und wiederverwertet werden kann. Nachdem es den Booster 3 passiert hat, strömt das Abgas aus dem Auslass der Booster-Turbine und strömt über das Arbeitsturbineneinlassrohr 4 in die Arbeitsturbine 5. Die Arbeitsturbine 5 wird durch das Abgas mit hoher Energie angetrieben. Die Zentralwelle der Arbeitsturbine 5 dreht sich kontinuierlich und das Abtriebsrad 6 der Arbeitsturbine überträgt die Kraft zu dem Antriebsrad 7 der hydraulischen Kupplung, die in Antriebseingriff mit dem Abtriebsrad 6 steht. Die Anzahl der Zähne des Abtriebsrads 6 der Arbeitsturbine ist geringer als jene des Antriebsrads 7 der hydraulischen Kupplung und der Eingriff hiermit verringert die Drehzahl und erhöht das Drehmoment. Die Abgabeseite der hydraulischen Kupplung 8 steht in Eingriff mit dem Antriebsrad des Untersetzungsgetriebes 9 und die Schritt-für-Schritt-Übertragung des Untersetzungsgetriebes verringert die Drehzahl weiter und erzielt eine Schritt-für-Schritt-Erhöhung des Drehmoments. Die Leistungsabgabe des Untersetzungsgetriebes 9 überträgt die Kraft zu der koaxial verbundenen Eingangsseite 12 der Freilaufkupplung über das Leistungseingangsteil 11 der Freilaufkupplung und die Abgabeseite 14 der Freilaufkupplung 13 ist koaxial mit der Kurbelwelle 15 oder dem Schwungrad 16 verbunden.As in 1 is shown connecting the booster inlet tube 2 the exhaust pipe 1 and the booster 3 such that the exhaust energy can enter the engine system and be recycled. After the booster 3 has passed, the exhaust gas flows out of the outlet of the booster turbine and flows over the power turbine inlet pipe 4 in the power turbine 5 , The power turbine 5 is driven by the exhaust gas with high energy. The central shaft of the power turbine 5 turns continuously and the output gear 6 the power turbine transmits the power to the drive wheel 7 the hydraulic clutch, which in driving engagement with the output gear 6 stands. The number of teeth of the output gear 6 the power turbine is lower than that of the drive wheel 7 the hydraulic clutch and the engagement hereby reduces the speed and increases the torque. The delivery side of the hydraulic clutch 8th engages with the drive wheel of the reduction gear 9 and the step-by-step transmission of the reduction gear further reduces the rotational speed and achieves a step-by-step increase in the torque. The power output of the reduction gear 9 transfers the force to the coaxially connected input side 12 the one-way clutch via the power input part 11 the overrunning clutch and the delivery side 14 the overrunning clutch 13 is coaxial with the crankshaft 15 or the flywheel 16 connected.

Wenn die Drehzahl der Eingangsseite 12 der Freilaufkupplung 13 größer ist als jene der Kurbelwelle 15 oder des Schwungrads 16, drehen sich das Leistungseingangsteil 11 der Freilaufkupplung und die Abtriebswelle der Freilaufkupplung 13 synchron, um das Drehmoment an die Kurbelwelle zu übertragen und das Moment der Kurbelwelle zu erhöhen, nämlich die Leistung der Brennkraftmaschine zu erhöhen. Wenn hingegen die Drehzahl der Eingangsseite 12 der Freilaufkupplung 13 niedriger ist als jene der Kurbelwelle 15 oder des Schwungrads 16, sind die Eingangsseite 12 und die Abgabeseite 14 der Freilaufkupplung 13 vollständig getrennt und die Kraftübertragung ist unterbrochen; die Eingangsseite 12 und die Abgabeseite 14 behindern sich nicht gegenseitig, wodurch verhindert wird, dass die Kurbelwelle 15 oder das Schwungrad 15 die Leistung der Brennkraftmaschine verbrauchen, wenn sie durch die Abgasverwertungseinrichtung beeinträchtigt ist.When the speed of the input side 12 the overrunning clutch 13 greater than that of the crankshaft 15 or the flywheel 16 , the power input part turn 11 the overrunning clutch and the output shaft of the overrunning clutch 13 synchronous to transmit the torque to the crankshaft and to increase the torque of the crankshaft, namely to increase the power of the internal combustion engine. If, however, the speed of the input side 12 the overrunning clutch 13 lower than that of the crankshaft 15 or the flywheel 16 , are the input side 12 and the delivery side 14 the overrunning clutch 13 completely disconnected and the power transmission is interrupted; the input side 12 and the delivery side 14 do not interfere with each other, thereby preventing the crankshaft 15 or the flywheel 15 Consume the performance of the internal combustion engine when it is affected by the exhaust gas utilization device.

Bei der vorliegenden Erfindung wird die Abgasverwertungseinrichtung der Brennkraftmaschine hinzugefügt, ohne den ursprünglichen Aufbau der Brennkraftmaschine zu ändern. Die Abgasverwertungseinrichtung der Brennkraftmaschine der vorliegenden Erfindung hat einen kompakten Aufbau. Die Arbeitsturbine der Abgasverwertungseinrichtung der Brennkraftmaschine wird durch das Abgas, das aus dem Abgasrohr oder der Booster-Turbine der Brennkraftmaschine ausgestoßen wird, angetrieben sich zu drehen, dann wird das Drehmoment über eine hydraulische Kupplung, ein Untersetzungsgetriebe und eine Freilaufkupplung an die Kurbelwelle übertragen, um so das Moment der Kurbelwelle zu erhöhen. Die Abgasenergie wird somit effizienter genutzt, was die Leistung der Brennkraftmaschine verbessert. Zusätzlich verringert das Zyklieren des Abgases die Emission von schädlichen Gasen in dem Abgas, wodurch der Geräuschschall und die Umweltverschmutzung reduziert werden.In the present invention, the exhaust gas recirculation device is added to the internal combustion engine without changing the original structure of the internal combustion engine. The exhaust gas utilization device of the internal combustion engine of the present invention has a compact structure. The power turbine of the exhaust gas recirculation device of the internal combustion engine is driven to rotate by the exhaust gas discharged from the exhaust pipe or booster turbine of the internal combustion engine, then the torque is transmitted to the crankshaft via a hydraulic clutch, a reduction gear and a one-way clutch so to increase the moment of the crankshaft. The exhaust energy is thus used more efficiently, which improves the performance of the internal combustion engine. In addition, the cycling of the exhaust gas reduces the emission of harmful gases in the exhaust gas, thereby reducing the noise and the environmental pollution.

Die vorstehenden Beschreibungen spezifischer, beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden zum Zweck der Veranschaulichung und Beschreibung dargelegt. Sie sind nicht als erschöpfend oder die Erfindung auf die genauen Formen beschränkend beabsichtigt, die offenbart sind, und offensichtlich sind im Lichte der obigen Lehren viele Modifizierungen und Varianten möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden gewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung zu erläutern. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die Ansprüche, die hieran angehängt sind, und ihre Äquivalente definiert ist.The foregoing descriptions of specific exemplary embodiments of the present invention have been presented for purposes of illustration and description. They are not intended to be exhaustive or to limit the invention to the precise forms disclosed, and obviously many modifications and variations are possible in light of the above teachings. The exemplary embodiments have been chosen and described to illustrate certain principles of the invention. It is intended that the scope of the invention be defined by the claims appended hereto and their equivalents.

Claims (9)

Abgasverwertungseinrichtung einer Brennkraftmaschine, die aufweist: eine Arbeitsturbine, die fest mit einem Abgasrohr der Brennkraftmaschine über ein Arbeitsturbineneinlassrohr verbunden ist; und ein Untersetzungsgetriebe, das in Eingriff mit einem Abtriebsrad der Arbeitsturbine steht; wobei das Untersetzungsgetriebe wenigsten ein Paar wechselseitig in Eingriff stehender Zahnräder umfasst; und wobei ein Leistungsabgabeteil des Untersetzungsgetriebes mit einer Kurbelwelle oder einem Schwungrad der Brennkraftmaschine in koaxialer Weise verbunden ist.Exhaust gas utilization device of an internal combustion engine, comprising: a power turbine fixedly connected to an exhaust pipe of the internal combustion engine via a power turbine inlet pipe; and a reduction gear, which is in engagement with a driven wheel of the power turbine; wherein the reduction gear comprises at least a pair of mutually engaging gears; and wherein a power output part of the reduction gear is connected to a crankshaft or a flywheel of the internal combustion engine in a coaxial manner. Abgasverwertungseinrichtung nach Anspruch 1, ferner aufweisend einen Booster, der zwischen dem Abgasrohr der Brennkraftmaschine und dem Arbeitsturbineneinlassrohr angeordnet ist, wobei das Abgasrohr fest mit einem Turbineneinlass des Boosters über ein Booster-Einlassrohr verbunden ist und ein Turbinenauslass des Boosters fest mit dem Arbeitsturbineneinlassrohr verbunden ist.The exhaust gas recycler of claim 1, further comprising a booster disposed between the exhaust pipe of the engine and the power turbine inlet pipe, the exhaust pipe fixedly connected to a turbine inlet of the booster via a booster inlet pipe, and a turbine outlet of the booster fixedly connected to the power turbine inlet pipe. Abgasverwertungseinrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, ferner aufweisend eine hydraulische Kupplung, die zwischen der Arbeitsturbine und dem Untersetzungsgetriebe angeordnet ist, wobei die hydraulische Kupplung ein Antriebsrad aufweist, das mit dem Abtriebsrad der Arbeitsturbine in Eingriff steht, und eine Leistungsabgabeseite, die koaxial mit dem Untersetzungsgetriebe verbunden ist.Exhaust gas utilization device according to claim 1 or claim 2, further comprising a hydraulic clutch which is between the power turbine and the reduction gear, wherein the hydraulic clutch has a drive wheel, which is in engagement with the output gear of the power turbine, and a power output side, which is coaxially connected to the reduction gear. Abgasverwertungseinrichtung nach Anspruch 3, ferner aufweisend eine Freilaufkupplung, die zwischen dem Leistungsabgabeteil des Untersetzungsgetriebes und der Kurbelwelle angeordnet ist, wobei die Freilaufkupplung ein Leistungseingangsteil umfasst, das mit dem Leistungsabgabeteil des Untersetzungsgetriebes verbunden ist, und eine Abgabeseite, die koaxial mit der Kurbelwelle oder denn Schwungrad der Brennkraftmaschine verbunden ist.The exhaust gas recirculation device according to claim 3, further comprising a one-way clutch disposed between the power output part of the reduction gear and the crankshaft, the one-way clutch comprising a power input part connected to the power output part of the reduction gear and an output side coaxial with the crankshaft or the flywheel the internal combustion engine is connected. Abgasverwertungseinrichtung nach Anspruch 3, wobei das Antriebsrad der hydraulischen Kupplung auf dem äußeren Umfang der Eingangsseite der hydraulischen Kupplung ausgebildet ist.The exhaust gas recirculation device according to claim 3, wherein the drive wheel of the hydraulic clutch is formed on the outer circumference of the input side of the hydraulic clutch. Abgasverwertungseinrichtung nach Anspruch 4, wobei das Leistungsabgabeteil des Untersetzungsgetriebes und das Leistungseingangsteil der Freilaufkupplung durch ein Zahnrad, ein Kettenrad oder einen Zahnriemen angetrieben sind.Exhaust-gas recirculation device according to claim 4, wherein the power output part of the reduction gear and the power input part of the one-way clutch are driven by a gear, a sprocket or a toothed belt. Abgasverwertungseinrichtung nach Anspruch 4, wobei das Leistungseingangsteil der Freilaufkupplung auf dem äußeren Umfang der Eingangsseite der Freilaufkupplung ausgebildet ist.Exhaust-gas recycling device according to claim 4, wherein the power input part of the one-way clutch is formed on the outer periphery of the input side of the one-way clutch. Abgasverwertungseinrichtung nach Anspruch 3, ferner aufweisend eine erste Schutzabdeckung, die außerhalb der hydraulischen Kupplung und des Untersetzungsgetriebes angeordnet ist, wobei die erste Schutzabdeckung fest mit einem Gehäuse der Arbeitsturbine verbunden ist.The exhaust gas recycling apparatus according to claim 3, further comprising a first protective cover disposed outside of the hydraulic clutch and the reduction gear, wherein the first protective cover is fixedly connected to a housing of the power turbine. Abgasverwertungseinrichtung nach Anspruch 8, ferner aufweisend eine zweite Schutzabdeckung, die außerhalb der hydraulischen Kupplung und des Untersetzungsgetriebes angeordnet ist, wobei die zweite Schutzabdeckung fest mit dem Gehäuse der Arbeitsturbine verbunden ist.The exhaust gas recycling apparatus according to claim 8, further comprising a second protective cover disposed outside of the hydraulic clutch and the reduction gear, wherein the second protective cover is fixedly connected to the housing of the power turbine.
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CN103397934A (en) * 2013-07-04 2013-11-20 广西玉柴机器股份有限公司 Internal combustion engine waste gas reuse device
US10850860B1 (en) 2019-09-09 2020-12-01 Hamiliton Sunstrand Corporation Internal combustion engines with unidirectional compounding drives
CN111330696B (en) * 2020-04-13 2021-11-02 山东金宝山机械有限公司 Inertia flywheel high-speed counter-impact crusher based on waste gas pressurization

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63162936A (en) * 1986-12-26 1988-07-06 Isuzu Motors Ltd Turbo compound engine
JPS63302137A (en) * 1987-05-30 1988-12-09 Isuzu Motors Ltd Turbocompound engine
JPS6435026A (en) * 1987-07-30 1989-02-06 Isuzu Motors Ltd Turbo compound engine
DE102004002215B3 (en) * 2004-01-15 2005-09-08 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Driving force transmission device with hydrodynamic reverse clutch
CN102562273B (en) * 2012-02-13 2014-01-08 清华大学 Turbine composite device with variable geometry charging turbine and engine system thereof
CN202659318U (en) * 2012-07-26 2013-01-09 东风汽车有限公司 Anti-reverse dragging gear structure of power turbine system
CN103397934A (en) * 2013-07-04 2013-11-20 广西玉柴机器股份有限公司 Internal combustion engine waste gas reuse device
CN203499812U (en) * 2013-07-04 2014-03-26 广西玉柴机器股份有限公司 Waste gas recycling device for internal combustion engine

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