DE19717846C2 - Internal combustion engine with exhaust gas recirculation - Google Patents

Internal combustion engine with exhaust gas recirculation

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Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung bei der ein Abgasauslaß mindestens eines Brennraums über eine Abgasrückführungsleitung mit den Frischgaseinlässen verbunden ist gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wobei zum Ausgleich von Schwankungen des Abgasdrucks in der Abgasrückführungsleitung ein Ausgleichsvolumen vorgesehen ist.The invention relates to an internal combustion engine with exhaust gas recirculation in which an exhaust gas outlet at least one combustion chamber via an exhaust gas recirculation line with the Fresh gas inlets is connected according to the preamble of claim 1, wherein in order to compensate for fluctuations in the exhaust gas pressure a compensation volume is provided in the exhaust gas recirculation line.

Brennkraftmaschinen dieser Art sind als sogenannte geteilte Motoren bekannt, bei denen der oder die Brennräume (Zylinder), von deren Abgasauslaß Abgas zu den Frischgaseinlässen der übrigen Zylinder oder aller Zylinder zurückgeführt wird, als Spenderzylinder bezeichnet werden. Der Vorteil derartiger geteilter Motoren besteht in einer verminderten Stickoxidemission im Abgas bei gleichzeitig geringerem Kraftstoffverbrauch verglichen mit einer Brennkraftmaschine mit herkömmlicher Abgasrückführung, bei der lediglich ein Teil des Abgases aus dem Abgasstrang zu den Einlässen der Brennräume der Brennkraftmaschine zurückgeführt wird. Geteilte Brennkraftmaschinen dieser Art sind beispielsweise aus der DE 33 32 034 A1 oder der US 4 249 382 bekannt.Internal combustion engines of this type are known as so-called split engines, in which the or the combustion chambers (cylinders), from the exhaust gas exhaust to the fresh gas inlets of the remaining cylinder or all cylinders is returned, referred to as donor cylinder become. The advantage of such split motors is reduced Nitrogen oxide emissions in the exhaust gas with lower fuel consumption compared to an internal combustion engine with conventional exhaust gas recirculation, in which only a part of the Exhaust gas from the exhaust line to the inlets of the combustion chambers of the internal combustion engine is returned. Split internal combustion engines of this type are for example from the DE 33 32 034 A1 or US 4,249,382.

Voraussetzung für einen guten rauchfreien Motorbetrieb und eine maximale Senkung der Sickoxidemission ist eine gleichmäßige Mischung des rückgeführten Abgases mit dem Frischgas, so daß jeder Brennraum der Brennkraftmaschine ein Gasgemisch gleicher Qualität erhält. Bei einem Motor mit nur einer geringen Zahl von Spenderzylindern ist keine gleichmäßige Gasströmung in der Abgasrückführungsleitung zu erwarten. Vielmehr wird der Gasstrom pulsierend auftreten, wobei während der Vorauslaßphase des Spenderzylinders ein großer Gasmassenstrom auftritt, der dann aber schnell abebbt. Bei der aus der DE 33 32 034 A1 bekannten Brennkraftmaschine ist in der von dem Spenderzylinder zu den übrigen Zylindern führenden Abgasrückführungsleitung ein Abgasspeicher vorgesehen, dessen Volumen ein Mehrfaches des Hubvolumens des Spenderzylinders beträgt. Die DE 195 28 680 C2 zeigt ebenfalls eine Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung. In der Abgasrückführung ist ein Ausgleichsraum und eine Dosierpumpe angeordnet. Der Ausgleichsraum soll die Pulsation des Abgases ausgleichen, wodurch die Regelbarkeit/Steuerbarkeit der Dosierpumpe erleichtert werden soll. A prerequisite for good smoke-free engine operation and a maximum reduction in Sick oxide emission is an even mixture of the recirculated exhaust gas with the Fresh gas, so that each combustion chamber of the internal combustion engine has a gas mixture of the same quality receives. For an engine with only a small number of donor cylinders, there is none uniform gas flow in the exhaust gas recirculation line is to be expected. Rather, the Gas flow occur pulsating, during the pre-discharge phase of the donor cylinder large gas mass flow occurs, which then subsides quickly. In the case of DE 33 32 034 A1 known internal combustion engine is in the from the donor cylinder to the rest Exhaust gas recirculation line leading cylinders provided an exhaust gas accumulator, the Volume is a multiple of the stroke volume of the donor cylinder. DE 195 28 680 C2 also shows an internal combustion engine with exhaust gas recirculation. In the exhaust gas recirculation a compensation chamber and a metering pump are arranged. The compensation room is supposed to Compensate the pulsation of the exhaust gas, which makes the controllability of the Dosing pump should be facilitated.  

Die aus dem Stand der Technik bekannten Einrichtungen weisen den Nachteil auf, daß eine Schwingungsdämpfung des Abgases und damit eine gleiche Durchmischung von rückgeführtem Abgas nur für einen einzigen Betriebspunkt erfolgt.The devices known from the prior art have the disadvantage that a Vibration damping of the exhaust gas and thus an equal mixing of recirculated exhaust gas takes place only for a single operating point.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Brennkraftmaschine anzugeben, bei der über einen breiten Leistungsbereich eine gleichmäßige Durchmischung des rückgeführten Abgases und des Frischgases gewährleistet ist.The object of the invention is therefore to provide an internal combustion engine in which a wide performance range, an even mixing of the recirculated exhaust gas and the fresh gas is guaranteed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Ausgleichsvolumen durch wenigstens einen Ausgleichsbehälter gebildet wird und dieser zur Veränderung des Schwingungsverhaltens des Abgases bewegliche Einbauten enthält, welche in Abhängigkeit von der Drehzahl und/oder vom Belastungszustand der Brennkraftmaschine verstellbar sind.This object is achieved in that the compensation volume by at least one expansion tank is formed and this to change the Vibration behavior of the exhaust gas contains moving internals, which depending on the speed and / or Load state of the internal combustion engine are adjustable.

Hierzu ist der Ausgleichsbehälter in der Abgasrückführungsleitung angeordnet, so daß er vom Abgas durchströmt wird. Alternativ ist vorgesehen, daß der Ausgleichsbehälter mit der Abgasrückführungsleitung gekoppelt ist, so daß sich Schwingungen zwischen dem in der Abgasrückführungsleitung strömenden Abgas und dem Ausgleichsbehälter fortpflanzen können. Die im Ausgleichsbehälter vorgesehenen Einbauten bewirken eine Resonanz und/oder Interferenz der Schwingungen des Abgases.For this purpose, the expansion tank is in the Exhaust gas recirculation line arranged so that the exhaust gas flows through it. Alternative is provided that the expansion tank is coupled to the exhaust gas recirculation line, so that vibrations between the exhaust gas flowing in the exhaust gas recirculation line and can reproduce the expansion tank. The provided in the expansion tank Baffles cause resonance and / or interference of the vibrations of the exhaust gas.

Die erfindungsgemäße Lösung und deren Ausgestaltungen bieten den Vorteil, daß den Brennräumen der Brennkraftmaschine unter Anpassung an die Drehzahl und/oder den Belastungszustand des Motors stets ein gleiches Gemisch aus rückgeführtem Abgas und Frischgas zugeführt wird. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Ausgleichsvolumen durch mindestens zwei Ausgleichsbehälter gebildet wird, wobei wenigstens ein Ausgleichsbehälter vom Abgas durchströmt wird. In Ausgestaltung hierzu wird vorgeschlagen, das Mittel zur Veränderung des Schwingungsverhaltens des Abgases vorgesehen sind, durch die die gegenseitige Kopplung der Ausgleichsbehälter veränderbar ist.The solution according to the invention and its configurations offer the advantage that the Combustion chambers of the internal combustion engine with adaptation to the speed and / or the Load condition of the engine always an equal mixture of recirculated exhaust gas and Fresh gas is supplied. In one embodiment of the invention it is provided that Compensation volume is formed by at least two expansion tanks, wherein exhaust gas flows through at least one expansion tank. In an embodiment of this proposed the means of changing the vibration behavior of the exhaust gas are provided, through which the mutual coupling of the expansion tank can be changed.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen dargestellt.Further advantageous refinements are presented in the subclaims.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt: Exemplary embodiments of the invention are explained below with reference to the drawing. It shows:  

Fig. 1 eine schematisierte Darstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 1 shows a schematic representation according to a first embodiment,

Fig. 2 eine schematisierte Darstellung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel und die Fig. 2 is a schematic representation according to a second embodiment and the

Fig. 3a) bis 3c) schematisierte Darstellungen der Anordnungen von Ausgleichsbehältern. Fig. 3a) to 3c schematic) representations of arrays of reservoirs.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine 10, welche eine Anzahl von Brennräumen 1 bis 6 aufweist, zum Beispiel eines Dieselmotors mit sechs Zylindern. Fig. 1 is a schematic representation showing an internal combustion engine 10, which has a number of combustion chambers 1 to 6, for example a diesel engine with six cylinders.

Jeder der Brennräume 1 bis 6 verfügt über (mindestens) einen Frischgaseinlaß E und (mindestens) einen Abgasauslaß A. Die Frischgaseinlässe der Brennräume 1 bis 5 sind mit einer Ladeluftleitung 7 verbunden, während der Frischgaseinlaß E des Brennraums 6 mit einer Ladeluftleitung 7a verbunden ist. Ähnlich sind die Abgasauslässe A der Brennräume 1 bis 5 mit einem Abgasstrang 8 verbunden, während der Abgasauslaß A des Brennraums 6 mit einer Abgasrückführungsleitung 9 verbunden ist. Ein Turbolader, welcher insgesamt mit 14 bezeichnet ist, enthält eine mit dem Abgasstrang 8 verbundene Turbine 15 und einen mit der Turbine 15 gekoppelten Verdichter 16. Der Verdichter 16 ist über einen Ladeluftkühler 17 mit den Ladeluftleitungen 7 und 7a verbunden. Die mit dem Auslaß A des Brennraums 6 verbundene Abgasrückführungsleitung 9 enthält einen Ausgleichsbehälter 11 und einen diesem in Strömungsrichtung nachgeschalteten Wärmetauscher 12. Die Abgasrückführungsleitung 9 ist an einer Einmündung 13 mit der Ladeluftleitung 7 gekoppelt.Each of the combustion chambers 1 to 6 has (at least) one fresh gas inlet E and (at least) one exhaust gas outlet A. The fresh gas inlets of the combustion chambers 1 to 5 are connected to a charge air line 7 , while the fresh gas inlet E of the combustion chamber 6 is connected to a charge air line 7 a . Similarly, the exhaust gas outlets A of the combustion chambers 1 to 5 are connected to an exhaust line 8 , while the exhaust gas outlet A of the combustion chamber 6 is connected to an exhaust gas recirculation line 9 . A turbocharger, which is designated overall by 14 , contains a turbine 15 connected to the exhaust line 8 and a compressor 16 coupled to the turbine 15 . The compressor 16 is connected via a charge air cooler 17 to the charge air lines 7 and 7 a. The exhaust gas recirculation line 9 connected to the outlet A of the combustion chamber 6 contains an expansion tank 11 and a heat exchanger 12 connected downstream thereof in the flow direction. The exhaust gas recirculation line 9 is coupled to the charge air line 7 at an opening 13 .

Beim Betrieb der Brennkraftmaschine wird das im Brennraum 6 derselben erzeugte Abgas über die Abgasrückführungsleitung 9 an der Einmündung 13 in die Ladeluftleitung 7 zurückgeführt, wobei der Brennraum 6 als Spenderzylinder für das rückzuführende Abgas wirkt. Die entsprechend den Verbrennungsvorgängen im Brennraum 6 auftretenden Pulsationen des Abgasstroms werden in dem Ausgleichsbehälter 11 vergleichmäßigt, so daß jedem der zu einem unterschiedlichen Zeitpunkt das Frischgas aufnehmenden Brennräume 1 bis 5 das gleiche Gemisch aus Frischgas, welches der Ladeluftleitung 7 von dem Verdichter 16 zugeführt wird, und Abgas, welches an der Einmündung 13 von der Abgasrückführungsleitung 9 in die Ladeluftleitung 7 gelangt, zugeführt wird. Durch den Wärmetauscher 12, welcher dem Ausgleichsbehälter 11 in der Abgasrückführungsleitung 9 nachgeschaltet ist, wird das rückgeführte Abgas gekühlt.When the internal combustion engine is operating, the exhaust gas generated in the combustion chamber 6 thereof is returned via the exhaust gas recirculation line 9 at the junction 13 into the charge air line 7 , the combustion chamber 6 acting as a donor cylinder for the exhaust gas to be recirculated. The pulsations of the exhaust gas flow occurring in the combustion chamber 6 in accordance with the combustion processes are equalized in the expansion tank 11 , so that each of the combustion chambers 1 to 5 receiving the fresh gas at a different point in time has the same mixture of fresh gas which is fed to the charge air line 7 from the compressor 16 . and exhaust gas, which arrives at the junction 13 from the exhaust gas recirculation line 9 into the charge air line 7 . The recirculated exhaust gas is cooled by the heat exchanger 12 , which is connected downstream of the expansion tank 11 in the exhaust gas recirculation line 9 .

Der Ausgleichsbehälter 11 ist mit Mitteln versehen, durch die das Schwingungsverhalten des Abgases, welches durch die Abgasrückführungsleitung 9 und den Ausgleichsbehälter 11 strömt, in Abhängigkeit von der Drehzahl und/oder vom Belastungszustand der Brennkraftmaschine veränderbar ist. Diese Mittel zur Beeinflussung des Schwingungsverhaltens bestehen bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in Einbauten 18, welche in dem Ausgleichsbehälter 11 vorhanden sind und die in Abhängigkeit von der Drehzahl und/oder vom Belastungszustand des Motors verstellbar sind. Diese Einbauten 18 bewirken eine Resonanz und/oder Interferenz der Schwingungen des Abgases, so daß die Wirkung des Ausgleichsbehälters 11 zumindest innerhalb eines interessierenden Bereichs unter Anpassung an die Drehzahl und/oder den Belastungszustand des Motors stets so ist, daß den Brennräumen 1 bis 5 der Brennkraftmaschine allen ein gleiches Gemisch aus rückgeführtem Abgas und Frischgas zugeführt wird.The expansion tank 11 is provided with means by which the vibration behavior of the exhaust gas, which flows through the exhaust gas recirculation line 9 and the expansion tank 11 , can be changed as a function of the speed and / or the load condition of the internal combustion engine. In the exemplary embodiment shown, these means for influencing the vibration behavior consist of internals 18 which are present in the expansion tank 11 and which are adjustable as a function of the speed and / or the load condition of the engine. These internals 18 cause a resonance and / or interference of the vibrations of the exhaust gas, so that the effect of the expansion tank 11 is at least within a range of interest while adapting to the speed and / or the load condition of the engine so that the combustion chambers 1 to 5 of the Internal combustion engine all an equal mixture of recirculated exhaust gas and fresh gas is supplied.

Das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel der Brennkraftmaschine 10 ist im wesentlichen so wie das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel aufgebaut, wobei jedoch anstelle der getrennten Ladeluftleitungen 7 und 7a für die Brennräume 1 bis 5 bzw. den Brennraum 6 eine gemeinsame Ladeluftleitung 7 für alle Brennräume 1 bis 6 vorgesehen ist. In diese gemeinsame Ladeluftleitung 7 mündet wiederum die Abgasrückführungsleitung 9 an der Einmündung 13, so daß das von dem Brennraum 6 (Spenderzylinder) abgegebene Abgas allen Brennräumen zugeführt wird, einschließlich des Spenderzylinders selbst. Im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel der Fig. 1, bei welchem der Spenderzylinder über die Ladeluftleitung 7a mit Frischgas versorgt wird, welches von rückgeführtem Abgas frei ist, wird bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Fig. 2 der Spenderzylinder ebenfalls mit einem Gemisch aus Frischgas und rückgeführtem Abgas versorgt.The embodiment of the internal combustion engine 10 shown in FIG. 2 is constructed essentially like the embodiment shown in FIG. 1, but instead of the separate charge air lines 7 and 7 a for the combustion chambers 1 to 5 and the combustion chamber 6, a common charge air line 7 for all combustion chambers 1 to 6 is provided. In this common charge air line 7 in turn the exhaust gas recirculation line 9 opens at the mouth 13 , so that the exhaust gas emitted by the combustion chamber 6 (donor cylinder) is supplied to all combustion chambers, including the donor cylinder itself. In contrast to the first embodiment of FIG. 1, in which the donor cylinder is supplied with fresh gas via the charge air line 7 a, which is free of recirculated exhaust gas, in the second embodiment of FIG. 2 the donor cylinder is also supplied with a mixture of fresh gas and recirculated exhaust gas.

Ein Steuerelement zum Steuern der Einbauten 18 in dem Ausgleichsbehälter 11, mit welchem das Schwingungsverhalten des Abgases in dem Ausgleichsbehälter 11 beeinflußt wird, ist mit dem Bezugszeichen 21 symbolisiert. A control element for controlling the internals 18 in the expansion tank 11 , with which the vibration behavior of the exhaust gas in the expansion tank 11 is influenced, is symbolized with the reference symbol 21 .

Die Fig. 3a) bis c) zeigen Ausführungsbeispiele von Varianten des Ausgleichsvolumens, welches durch Ausgleichsbehälter 11 bzw. 11' gebildet wird, um das Schwingungsverhalten des Abgases in der Abgasrückführungsleitung 9 zu beeinflussen.The Fig. 3 a) to c) show examples of variations of the compensating volume, which is formed by the expansion tank 11 or 11 'to the vibration behavior of the exhaust gas to influence the exhaust gas recirculation line 9.

Bei dem in Fig. 3a) gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Ausgleichsvolumen durch einen Ausgleichsbehälter 11' gebildet, der mit der Abgasrückführungsleitung 9 über eine Kopplungsleitung 20 verbunden ist, so daß sich Schwingungen zwischen dem in der Abgasrückführungsleitung 9 strömenden Abgas und dem Ausgleichsbehälter fortpflanzen können, wogegen der Ausgleichsbehälter 11' im engeren Sinn nicht vom Abgas durchströmt wird. Die Mittel zur Veränderung des Schwingungsverhaltens des Abgases sind durch in dem Ausgleichsbehälter 11' vorgesehene bewegliche Einbauten 18' gebildet, die wiederum in Abhängigkeit von der Drehzahl und/oder vom Belastungszustand des Motors verstellbar sind. Dies geschieht über ein Steuerelement 21, das in der Kopplungsleitung 20 vorgesehen sein kann, wie in Fig. 3a) dargestellt. Alternativ kann das Steuerelement 21 jedoch auch auf die Einbauten 18' einwirken oder das Schwingungsverhalten des Ausgleichsbehälters 11 in anderer Weise beeinflussen. Diese Beeinflussung kann wiederum durch Resonanz und/oder Interferenz geschehen, welche durch die Einbauten 18' bewirkt werden.In the embodiment shown in Fig. 3a), the compensation volume is formed by an expansion tank 11 ', which is connected to the exhaust gas recirculation line 9 via a coupling line 20 , so that vibrations can propagate between the exhaust gas flowing in the exhaust gas recirculation line 9 and the expansion tank, whereas the expansion tank 11 'in the narrower sense is not flowed through by the exhaust gas. The means for changing the vibration behavior of the exhaust gas are formed by movable fittings 18 'provided in the expansion tank 11 ', which in turn are adjustable as a function of the speed and / or the load condition of the engine. This is done via a control element 21 , which can be provided in the coupling line 20 , as shown in Fig. 3a). Alternatively, however, the control element 21 can also act on the internals 18 ′ or influence the vibration behavior of the expansion tank 11 in another way. This influencing can in turn take place through resonance and / or interference, which are brought about by the internals 18 ′.

Bei dem in Fig. 3b) gezeigten Ausführungsbeispiel sind ein Ausgleichsbehälter 11, welcher in der Abgasrückführungsleitung 9 vorgesehen ist und vom Abgas durchströmt wird, und ein Ausgleichsbehälter 11', welcher über eine Kopplungsleitung 20 an den Ausgleichsbehälter 11 bzw. an die Abgasrückführungsleitung 9 angeschlossen ist, miteinander kombiniert. In beiden Ausgleichsgehältern 11 und 11' sind wiederum Einbauten 18 bzw. 18' vorgesehen, welche der Beeinflussung des Schwingungsverhaltens des Abgases in der Abgasrückführungsleitung 9 bzw. in den Ausgleichsbehältern 11 und 11' dienen. Ein Steuerelement 21' dient der Beeinflussung des Schwingungsverhaltens durch Verstellung der Einbauten in einem oder in beiden der Ausgleichsbehälter 11 und 11' oder der Kopplungsleitung 20. Da zwei Ausgleichsbehälter verwendet werden, genügt die Beeinflussung des Schwingungsverhaltens in einem der Ausgleichsbehälter, um eine Anpassung an die Drehzahl und/oder den Belastungszustand des Motors zu erlangen.In the embodiment shown in Fig. 3b) are a surge tank 11 , which is provided in the exhaust gas recirculation line 9 and through which the exhaust gas flows, and a surge tank 11 ', which is connected via a coupling line 20 to the surge tank 11 or to the exhaust gas recirculation line 9 , combined with each other. In both expansion tanks 11 and 11 ', in turn, fittings 18 and 18 ' are provided, which serve to influence the vibration behavior of the exhaust gas in the exhaust gas recirculation line 9 and in the expansion tanks 11 and 11 '. A control element 21 'serves to influence the vibration behavior by adjusting the internals in one or both of the expansion tanks 11 and 11 ' or the coupling line 20 . Since two expansion tanks are used, influencing the vibration behavior in one of the expansion tanks is sufficient to achieve an adaptation to the speed and / or the load condition of the engine.

In Fig. 3c) ist wiederum eine Kombination von zwei Ausgleichsbehältern dargestellt, in diesem Fall jedoch von zwei Ausgleichsbehältern 11, welche parallel geschaltet sind und beide von dem in der Abgasrückführungsleitung 9 strömenden Abgas durchflossen werden. In Fig. 3c) a combination of two reservoirs is again shown, but in this case of two reservoirs 11 which are connected in parallel, and both are passed through by the flowing in of the exhaust gas recirculation passage 9 exhaust gas.

Einbauten 18 als Mittel zur Beeinflussung des Schwingungsverhaltens des Abgases sind in einem oder in beiden Ausgleichsbehältern vorgesehen. Ein Steuerelement 21 dient zur Verstellung der Einbauten, um das Schwingungsverhalten des Abgases an die Drehzahl und/oder den Belastungszustand des Motors anzupassen.Baffles 18 as a means of influencing the vibration behavior of the exhaust gas are provided in one or in two expansion tanks. A control element 21 is used to adjust the internals in order to adapt the vibration behavior of the exhaust gas to the speed and / or the load condition of the engine.

Der Anordnung der Ausgleichsbehälter 11 bzw. 11' ist jeweils ein Wärmetauscher 12 nachgeschaltet, um das Abgas in der Abgasrückführungsleitung 9 vor seiner Zumischung zu dem der Brennkraftmaschine zugeführten Frischgas zu kühlen.The arrangement of the expansion tanks 11 and 11 'is followed in each case by a heat exchanger 12 in order to cool the exhaust gas in the exhaust gas recirculation line 9 before it is mixed into the fresh gas supplied to the internal combustion engine.

In dem Ausgleichsbehälter 11 bzw. 11' jedes der Ausführungsbeispiele können Mittel zur Dämpfung der Abgasschwingungen vorgesehen sein. Diese können durch eine Füllung mit schwingungsdämpfendem Material und/oder durch schwingungsdämpfende Einbauten in dem Behälter gebildet sein.Means for damping the exhaust gas vibrations can be provided in the expansion tank 11 or 11 'of each of the exemplary embodiments. These can be formed by a filling with vibration-damping material and / or by vibration-damping internals in the container.

Zusätzlich ist es von Vorteil in der Abgasrückführungsleitung 9 eine Rußfiltereinrichtung zur Filterung des rückgeführten Abgases vorzusehen, so daß dem Frischgas ein Abgas beigemischt wird, welches im wesentlichen von Rußpartikeln frei ist. Diese Rußfiltereinrichtung kann Bestandteil des vom Abgas durchströmten Ausgleichsbehälters 11 sein oder sie kann eine eigens vorgesehene Einrichtung sein.In addition, it is advantageous to provide a soot filter device in the exhaust gas recirculation line 9 for filtering the recirculated exhaust gas, so that an exhaust gas is added to the fresh gas which is essentially free of soot particles. This soot filter device can be a component of the expansion tank 11 through which the exhaust gas flows, or it can be a specially provided device.

Der in der Abgasrückführungsleitung 9 gezeigte Wärmetauscher 12 zum Kühlen des rückgeführten Abgases ist von Vorteil, jedoch nicht eine unbedingt notwendige Einrichtung. Der Wärmetauscher 12 ist dem vom Abgas durchströmten Behälter 11 vorzugsweise in Strömungsrichtung nachgeschaltet, wenn der Ausgleichsbehälter 11 eine Rußfiltereinrichtung enthält, so daß sich dort ansammelnder Ruß bei Erreichen einer bestimmten Temperatur selbständig abbrennen kann.The heat exchanger 12 shown in the exhaust gas recirculation line 9 for cooling the recirculated exhaust gas is advantageous, but not an absolutely necessary device. The heat exchanger 12 is downstream of the flow-through from the exhaust cup 11 is preferably in the flow direction when the surge tank 11 includes a particulate filter device, so that there can burn soot accumulating on reaching a certain temperature independently.

Die Erfindung ist insbesondere von Vorteil bei Dieselmotoren, um die Stickoxidemission zu senken, wobei dies insbesondere bei aufgeladenen Dieselmotoren der Fall ist.The invention is particularly advantageous in diesel engines to reduce nitrogen oxide emissions lower, which is particularly the case with supercharged diesel engines.

Vorzugsweise mündet die Abgasrückführungsleitung 9 an einer Stelle 13, welche sich stromabwärts des Verdichters 16 befindet, in die Ladeluftleitung 7. Ein in der Ladeluftleitung 7 vorgesehener Ladeluftkühler 17 (Wärmetauscher) ist vorzugsweise stromaufwärts der Einmündung 13 der Abgasrückführungsleitung 9 in die Ladeluftleitung 7 vorgesehen, so daß das bereits durch den Wärmetauscher 12 gekühlte Abgas mit dem bereits durch den Ladeluftkühler 17 gekühlten Frischgas gemischt und eine Verschmutzung des Ladeluftkühlers 17 durch Ruß vermieden wird. The exhaust gas recirculation line 9 preferably opens into the charge air line 7 at a point 13 which is located downstream of the compressor 16 . A charge air cooler 17 (heat exchanger) provided in the charge air line 7 is preferably provided upstream of the junction 13 of the exhaust gas recirculation line 9 into the charge air line 7 , so that the exhaust gas already cooled by the heat exchanger 12 is mixed with the fresh gas already cooled by the charge air cooler 17 and contamination of the Charge air cooler 17 is avoided by soot.

BezugszeichenlisteReference list

1-61-6

Brennräume
Combustion chambers

77

, ,

77

aLadeluftleitung
a Charge air duct

88th

Abgasstrang
Exhaust line

99

Abgasrückführungsleitung
Exhaust gas recirculation line

1010th

Brennkraftmaschine
Internal combustion engine

1111

Ausgleichsbehälter
surge tank

1212th

Wärmetauscher
Heat exchanger

1313

Einmündung
Confluence

1414

Turbolader
turbocharger

1515

Turbine
turbine

1616

Verdichter
compressor

1717th

Ladeluftkühler
Intercooler

1818th

Einbauten
Internals

2020th

Kopplungsleitung
Coupling line

2121

Steuerelement
Control

Claims (15)

1. Brennkraftmaschine mit mehreren jeweils mindestens einen Frischgaseinlaß (E) und einen Abgasauslaß (A) aufweisenden Brennräumen (1-6), wobei der Abgasauslaß (A) mindestens eines Brennraums (6) über eine Abgasrückführungsleitung (9) mit den Frischgas­ einlässen (E) verbunden ist, und wobei in der Abgasrückführungsleitung (9) ein Ausgleichsvolumen zum Ausgleich von Schwankungen des Abgasdrucks vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsvolumen durch wenigstens einen Ausgleichsbehälter (11, 11') gebildet wird und dieser zur Veränderung des Schwingungsverhaltens des Abgases bewegliche Einbauten (18, 18') enthält, welche in Abhängigkeit von der Drehzahl und/oder vom Belastungszustand der Brennkraftmaschine verstellbar sind.1. Internal combustion engine with several combustion chambers ( 1-6 ) each having at least one fresh gas inlet (E) and one exhaust gas outlet (A), the exhaust gas outlet (A) of at least one combustion chamber ( 6 ) via an exhaust gas recirculation line ( 9 ) with the fresh gas inlets (E ), and wherein in the exhaust gas recirculation line ( 9 ) a compensation volume is provided to compensate for fluctuations in the exhaust gas pressure, characterized in that the compensation volume is formed by at least one expansion tank ( 11 , 11 ') and this is movable to change the vibration behavior of the exhaust gas Contains internals ( 18 , 18 ') which are adjustable depending on the speed and / or the load condition of the internal combustion engine. 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichsbehälter (11) in der Abgasrückführungsleitung (9) angeordnet ist, so daß er vom Abgas durchströmt wird.2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the expansion tank ( 11 ) in the exhaust gas recirculation line ( 9 ) is arranged so that the exhaust gas flows through it. 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichsbehälter (11') mit der Abgasrückführungsleitung (9) gekoppelt ist, so daß sich Schwingungen zwischen dem in der Abgasrückführungsleitung (9) strömenden Abgas und dem Ausgleichsbehälter (11') fortpflanzen können.3. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the expansion tank ( 11 ') is coupled to the exhaust gas recirculation line ( 9 ) so that vibrations between the exhaust gas flowing in the exhaust gas recirculation line ( 9 ) and the expansion tank ( 11 ') can propagate. 4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Ausgleichsbehälter (11, 11') vorgesehenen Einbauten (18, 18') Resonanz und/oder Interferenz der Schwingungen des Abgases bewirken.4. Internal combustion engine according to claim 2 or 3, characterized in that the internals provided in the expansion tank ( 11 , 11 ') ( 18 , 18 ') cause resonance and / or interference of the vibrations of the exhaust gas. 5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abgasrückführungsleitung (9) eine Rußfiltereinrichtung zur Filterung des rückgeführten Abgases vorgesehen ist. 5. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 4, characterized in that a soot filter device for filtering the recirculated exhaust gas is provided in the exhaust gas recirculation line ( 9 ). 6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rußfiltereinrichtung Bestandteil des von dem Abgas durchströmten Ausgleichsbehälters (11) ist.6. Internal combustion engine according to claim 5, characterized in that the soot filter device is part of the expansion tank through which the exhaust gas flows ( 11 ). 7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abgasrückführungsleitung (9) ein Wärmetauscher (12) zum Kühlen des rückgeführten Abgases vorgesehen ist.7. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 6, characterized in that in the exhaust gas recirculation line ( 9 ) a heat exchanger ( 12 ) is provided for cooling the recirculated exhaust gas. 8. Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (12) dem vom Abgas durchströmten Ausgleichsbehälter (11) in Strömungsrichtung nachgeschaltet ist.8. Internal combustion engine according to claim 7, characterized in that the heat exchanger ( 12 ) is connected downstream of the expansion tank through which the exhaust gas ( 11 ) flows. 9. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsvolumen durch mindestens zwei Ausgleichsbehälter (11, 11') gebildet wird, wobei wenigstens ein Ausgleichsbehälter (11, 11') vom Abgas durchströmt wird.9. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 8, characterized in that the compensation volume is formed by at least two expansion tanks ( 11 , 11 '), wherein at least one expansion tank ( 11 , 11 ') is flowed through by the exhaust gas. 10. Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (21') zur Veränderung des Schwingungsverhaltens des Abgases vorgesehen sind, durch die die gegenseitige Kopplung der Ausgleichsbehälter (11, 11') veränderbar ist.10. Internal combustion engine according to claim 9, characterized in that means ( 21 ') are provided for changing the vibration behavior of the exhaust gas, through which the mutual coupling of the expansion tank ( 11 , 11 ') can be changed. 11. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasrückführungsleitung (9) mit den Frischgaseinlässen (E) aller Brennräume (1-6) der Brennkraftmaschine verbunden ist.11. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 10, characterized in that the exhaust gas recirculation line ( 9 ) with the fresh gas inlets (E) of all combustion chambers ( 1-6 ) of the internal combustion engine is connected. 12. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasrückführungsleitung (9) nur mit den Frischgaseinlässen (E) der Brennräume (1-­ 5) der Brennkraftmaschine verbunden ist, die nicht zur Erzeugung von rückzuführendem Abgas dienen.12. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 10, characterized in that the exhaust gas recirculation line ( 9 ) is only connected to the fresh gas inlets (E) of the combustion chambers ( 1- 5 ) of the internal combustion engine, which are not used to generate exhaust gas to be recirculated. 13. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine mit einer Einrichtung zur Verdichtung des den Brennräumen (1-­ 6) der Brennkraftmaschine zuzuführenden Frischgases, insbesondere Turbolader (14), versehen ist. 13. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 12, characterized in that the internal combustion engine is provided with a device for compressing the combustion chambers ( 1- 6 ) of the internal combustion engine to be supplied fresh gas, in particular turbocharger ( 14 ). 14. Brennkraftmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasrückführungsleitung (9) stromabwärts der Verdichtungseinrichtung in eine Ladeluftleitung (7) mündet, wobei die Ladeluftleitung (7) die Verdichtungseinrichtung mit den Frischgaseinlässen (E) der Brennräume (1-5; 1-6) verbindet.14. Internal combustion engine according to claim 13, characterized in that the exhaust gas recirculation line ( 9 ) opens downstream of the compression device into a charge air line ( 7 ), the charge air line ( 7 ) the compression device with the fresh gas inlets (E) of the combustion chambers ( 1-5 ; 1- 6 ) connects. 15. Brennkraftmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasrückführungsleitung (9) stromabwärts eines in der Ladeluftleitung (7) vorgesehenen Ladeluftkühlers (17) in die Ladeluftleitung (7) mündet.15. Internal combustion engine according to claim 14, characterized in that the exhaust gas recirculation line ( 9 ) downstream of an in the charge air line ( 7 ) provided charge air cooler ( 17 ) opens into the charge air line ( 7 ).
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