DE19841927A1

DE19841927A1 - Device for returning an exhaust gas flow to the intake manifold of an internal combustion engine

Info

Publication number: DE19841927A1
Application number: DE19841927A
Authority: DE
Inventors: Frank Zimmermann; Thomas Peuker; Wolfgang Knecht
Original assignee: Gustav Wahler GmbH and Co KG; Modine Manufacturing Co
Current assignee: Gustav Wahler GmbH and Co KG; Modine Manufacturing Co
Priority date: 1998-09-14
Filing date: 1998-09-14
Publication date: 2000-03-16
Also published as: DE59908232D1; EP0987427B1; EP0987427A1

Abstract

Es wird eine Einrichtung zur Rückführung eines Abgasstromes zum Saugrohr einer Brennkraftmaschine vorgeschlagen, mit einem in einem Rückführpfad angeordneten, einen Einlaß und einen Auslaß für das Abgas aufweisenden Abgaskühler, der mittels einer Ventileinrichtung wahlweise umgangen werden kann. Die Ventileinrichtung ist als eigenständiges Bauteil ausgebildet und direkt an den Abgaskühler im Bereich des Einlasses und des Auslasses angesetzt. Die Ventileinrichtung weist einen Bypassauslaß und einen Bypasseinlaß auf, wobei der Bypassauslaß mit dem Einlaß und der Bypasseinlaß mit dem Auslaß des Abgaskühlers beim Ansetzen der Ventileinrichtung direkt in Verbindung stehen.A device for returning an exhaust gas flow to the intake manifold of an internal combustion engine is proposed, with an exhaust gas cooler arranged in a return path and having an inlet and an outlet for the exhaust gas, which can optionally be bypassed by means of a valve device. The valve device is designed as an independent component and is attached directly to the exhaust gas cooler in the area of the inlet and the outlet. The valve device has a bypass outlet and a bypass inlet, the bypass outlet communicating directly with the inlet and the bypass inlet with the outlet of the exhaust gas cooler when the valve device is attached.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Rückführung eines Abgasstromes zum Saugrohr einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for recycling of an exhaust gas flow to the intake manifold of an internal combustion engine the features in the preamble of claim 1.

In einer älteren deutschen Patentanmeldung Nr. 197 33 964.6 ist eine Einrichtung der vorgenannten Art beschrieben, die einen den Rückführpfad überbrückenden Bypaßpfad aufweist, in dem der Abgaskühler angeordnet ist. Der Rückführpfad und der Bypaßpfad sind im Bereich einer beiden gemeinsamen Ventilein richtung zusammengeführt. Die Ventileinrichtung weist zwei gemeinsam betätigte Ventilverschlußglieder auf, von denen eines dem Rückführpfad und das andere dem Bypaßpfad hinter dem Abgaskühler zugeordnet ist. Die Ventileinrichtung, die beiden Pfaden gemeinsam ist, wird so angesteuert, daß bei kalter Brennkraftmaschine das eine Ventilverschlußglied, das dem Rückführpfad zugeordnet ist, in Öffnungsstellung gebracht wird, während das andere Ventilverschlußglied, das dem Bypaß pfad zugeordnet ist, in Schließstellung verbleibt, so daß das zugeführte kalte Abgas unmittelbar zum Saugrohr der Brennkraft maschine geführt wird und nicht über den Abgaskühler geht. Bei warmer Brennkraftmaschine wird die Ventileinrichtung so betätigt, daß das Ventilverschlußglied, das dem Rück führpfad zugeordnet ist, in Schließstellung geht, während das andere Ventilverschlußglied, das dem Bypaßpfad hinter dem Abgaskühler zugeordnet ist, in Öffnungsstellung geht, so daß nun über den Bypaßpfad das Abgas durch den Abgaskühler geht, dort gekühlt wird und hiernach über das geöffnete Ventil zum Saugrohr geführt wird.In an older German patent application No. 197 33 964.6 describes a device of the aforementioned type, the has a bypass path bridging the return path, in which the exhaust gas cooler is arranged. The return path and the Bypass paths are in the area of a two common valves direction merged. The valve device has two commonly operated valve closure members, of which one behind the return path and the other the bypass path is assigned to the exhaust gas cooler. The valve device that is common to both paths, is controlled so that at cold internal combustion engine the one valve closure member that is assigned to the return path, brought into the open position becomes, while the other valve closure member, the bypass path is assigned, remains in the closed position, so that the cold exhaust gas supplied directly to the intake manifold of the internal combustion engine machine is guided and does not go through the exhaust gas cooler. When the internal combustion engine is warm, the valve device so actuated that the valve closure member, the back guide path is assigned, goes into the closed position while the other valve closure member, which is the bypass path behind the Exhaust gas cooler is assigned, goes into the open position so that the exhaust gas now goes through the exhaust gas cooler via the bypass path, is cooled there and then via the open valve to Suction pipe is guided.

Diese bekannte Einrichtung ist aufwendig. Die Ventileinrich tung ist aufwendig, benötigt viel Platz und bedarf einer besonderen Auslegung und Ansteuerung, damit die beschriebene Funktionsweise erreicht wird. Aufgrund der Gestaltung der Einrichtung sind sowohl für den Rückführpfad als auch für den Bypaßpfad jeweils besondere Rohrleitungen notwendig, ebenso für die Einbindung des Abgaskühlers in das System. Die Einrichtung benötigt viel Platz, ist schwer und ist keiner baukastenartigen Gestaltung zugänglich.This known device is complex. The valve device tion is complex, takes up a lot of space and requires one special design and control, so that the described Functionality is achieved. Due to the design of the Setup are both for the return path and for the bypass path requires special pipes, also for the integration of the exhaust gas cooler into the system. The facility takes up a lot of space, is heavy and is no modular design accessible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die hinsichtlich der Bauteile einen geringeren Aufwand und einen reduzierten Platzbedarf hat.The invention has for its object a device of the type mentioned in the introduction to the the components a lower effort and a reduced Has space requirements.

Die Aufgabe ist bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung durch die Merkmale im Patentanspruch 1 gelöst. Dadurch, daß die Ventileinrichtung als eigen ständiges Bauteil ausgebildet und direkt an den Abgaskühler angesetzt ist, ist eine baukastenartige Gestaltung er möglicht. Ferner ergibt sich eine kompakte Bauweise und dadurch eine Ersparnis an Bauraum sowie eine Gewichtserspar nis. Die Ventileinrichtung kann einfacher gestaltet werden. Auch die Ansteuerung der Ventileinrichtung wird vereinfacht. The task is to set up the above Art according to the invention by the features in the claim 1 solved. The fact that the valve device as its own permanent component trained and directly to the exhaust gas cooler is set, he is a modular design possible. Furthermore, there is a compact design and this saves space and saves weight nis. The valve device can be made simpler. The control of the valve device is also simplified.

Weitere Erfindungsmerkmale und vorteilhafte Gestaltungen ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 18. Hierdurch ist erreicht, daß nur noch der Rückführpfad notwendig ist, in den die Ventileinrichtung mit ihrem Zufuhranschluß und ihrem Abfuhranschluß eingeschaltet wird, wobei die Ventil einrichtung und der daran angesetzte Abgaskühler als eine Baugruppe ein kompaktes, platzsparendes Gebilde ergeben. Durch diese Anordnung wird zumindest eine Leitung gespart mit allen zugehörigen Komponenten, wie z. B. Dichtungen, Schrauben, Flansche od. dgl. Ferner ergibt sich aufgrund der kompakten Gestaltung eine Einsparnis an Bauraum, ferner eine Gewichtsersparnis und eine Massenreduzierung, was angesichts der saugrohrfesten Anordnung der wesentlichen Komponenten der Einrichtung von besonderem Vorteil ist. Da die Ventileinrichtung unmittelbar körperlich am Abgas kühler sitzt, wird die Temperaturbelastung der Ventilein richtung reduziert, weil durch die körperliche Nähe die Ventileinrichtung dann, wenn der Abgaskühler in Funktion ist, über diesen mitgekühlt wird. Dies führt zu einer Temperatur stabilisierung der Ventileinrichtung, so daß dafür unter Umständen andere, weniger temperaturanfällige Materialien zum Einsatz kommen können. Die Einrichtung ermöglicht ferner eine baukastenartige Kombination von Abgaskühler und Ventil einrichtung, wobei z. B. bei einer Ventileinrichtung unter schiedlich große Abgaskühler zum Einsatz kommen können.Further features of the invention and advantageous designs result from claims 2 to 18. This is achieved that only the return path is necessary, in which the valve device with its supply connection and their discharge connection is turned on, the valve device and the attached exhaust gas cooler as one Assembly result in a compact, space-saving structure. This arrangement saves at least one line with all associated components, such as. B. seals, Screws, flanges or the like the compact design saves space, furthermore a weight saving and a mass reduction what given the suction pipe-fixed arrangement of the essentials Components of the facility is particularly advantageous. Because the valve device is physically on the exhaust gas sits cooler, the temperature load of the valves direction reduced because of the physical closeness Valve device when the exhaust gas cooler is in operation, is also cooled via this. This leads to a temperature Stabilization of the valve device, so that under Perhaps other, less temperature-sensitive materials can be used. The facility also enables a modular combination of exhaust gas cooler and valve facility, where z. B. in a valve device exhaust coolers of different sizes can be used.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.Further details and advantages of the invention emerge from the description below.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on in the drawings shown embodiments explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine schematische, schaltbildartige Darstellung einer Einrichtung zur Abgasrückführung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 1 is a schematic diagram-like representation of a device for exhaust gas recirculation according to a first embodiment,

Fig. 2 eine schematische Darstellung etwa entsprechend derjenigen in Fig. 1 eines zweiten Ausführungs beispieles, Fig. 2 is a schematic representation of those approximately corresponding to in Fig. 1 of a second example of execution,

Fig. 3 eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht einer Ventileinrichtung an einem Abgaskühler der Einrichtung gemäß Fig. 2, Fig. 3 is a schematic, partially sectioned side view of a valve means to an exhaust gas cooler of the device according to Fig. 2,

Fig. 4 eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht etwa entsprechend derjenigen in Fig. 3 einer Ventileinrichtung an einem Abgas kühler gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Fig. 4 is a schematic, partially sectioned side view approximately corresponding to that in Fig. 3 of a valve device on an exhaust gas cooler according to a third embodiment.

In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Einrichtung 10 zur Rückführung eines Abgasstromes zu einem nur schematisch angedeuteten Saugrohr 11 einer Brennkraftmaschine gezeigt. Die Einrichtung 10 ist beispielsweise bei einer Diesel-Brenn kraftmaschine vorgesehen und mit ihren Komponenten daran angebracht. Das Abgas wird von der Abgasleitung, z. B. vom nicht gezeigten Auspuffkrümmer, abgeleitet und gemäß Pfeil 12 der Einrichtung zugeführt. Die Einrichtung 10 weist einen Rückführpfad 13 für das Abgas auf, der zu einem nur schema tisch angedeuteten Abgasrückführventil 14 und dort zum Saugrohr 11 führt. Im Rückführpfad 13 ist ein schematisch angedeuteter Abgaskühler 15 angeordnet, der einen Einlaß 16 und einen Auslaß 17 für das Abgas aufweist. Der Abgaskühler 15 kann vielfältig gestaltet sein. Das zu kühlende Medium, d. h. Abgas, wird dem Abgaskühler 15 beim Einlaß 16 zuge führt und beim Auslaß 17 abgeführt. Als Kühlmedium dient vorzugsweise eine Kühlflüssigkeit, beispielsweise die Kühl flüssigkeit der nicht gezeigten Brennkraftmaschine, die bei 18 zugeführt und bei 19 abgeführt wird.In Fig. 1 a first embodiment is a device 10 for recirculation of an exhaust gas stream to an only schematically indicated suction pipe 11 of an internal combustion engine. The device 10 is provided for example in a diesel internal combustion engine and attached to it with its components. The exhaust gas is from the exhaust pipe, e.g. B. from the exhaust manifold, not shown, derived and supplied according to arrow 12 of the device. The device 10 has a return path 13 for the exhaust gas, which leads to an only schematically indicated exhaust gas recirculation valve 14 and there to the intake manifold 11 . Arranged in the return path 13 is a schematically indicated exhaust gas cooler 15 which has an inlet 16 and an outlet 17 for the exhaust gas. The exhaust gas cooler 15 can be designed in a variety of ways. The medium to be cooled, ie exhaust gas, is fed to the exhaust gas cooler 15 at the inlet 16 and discharged at the outlet 17 . A cooling liquid is preferably used as the cooling medium, for example the cooling liquid of the internal combustion engine, not shown, which is supplied at 18 and discharged at 19 .

Der Abgaskühler 15 kann mittels einer Ventileinrichtung 20 wahlweise umgangen werden. Eine Einrichtung dieser Art er gibt sich z. B. aus der älteren deutschen Patentanmeldung Nr. 197 33 964.6. The exhaust gas cooler 15 can optionally be bypassed by means of a valve device 20 . A facility of this type he gives z. B. from the earlier German patent application No. 197 33 964.6.

Die Ventileinrichtung 20 weist einen Zufuhranschluß 21 und einen Abfuhranschluß 22 für das Abgas auf. Eine Besonderheit liegt darin, daß die Ventileinrichtung 20 lediglich in den Rückführpfad 13 eingeschaltet ist, derart, daß der Ventil einrichtung 20 über den Zufuhranschluß 21 Abgas zuführbar ist und über den Abfuhranschluß 22 Abgas daraus abführbar ist, wie in Fig. 1 durch Pfeile verdeutlicht ist.The valve device 20 has a supply connection 21 and a discharge connection 22 for the exhaust gas. A special feature is that the valve device 20 is only switched on in the return path 13 in such a way that the valve device 20 can be supplied with exhaust gas via the supply connection 21 and exhaust gas can be removed therefrom via the discharge connection 22 , as illustrated in FIG. 1 by arrows .

Der Abgaskühler 15 ist mit seinem Einlaß 16 und seinem Auslaß 17 an einen Bypaßpfad 23 angeschlossen, der parallel zum Rückführpfad 13 verläuft und diesen überbrückt. Der Bypaß pfad 23 zweigt - in Strömungsrichtung des zugeführten Abgases gemäß Pfeil 12 betrachtet - vor der Ventileinrichtung 20 von dem Rückführpfad 13 ab und mündet hinter der Ventileinrich tung 20 in den Rückführpfad 13 ein. Der Zufuhranschluß 21 der Ventileinrichtung 20 steht mit dem Einlaß 16 des Abgas kühlers 15 in Verbindung. Ferner steht der Abfuhranschluß 22 der Ventileinrichtung 20 mit dem Auslaß 17. des Abgaskühlers 15 in Verbindung.The exhaust gas cooler 15 is connected with its inlet 16 and its outlet 17 to a bypass path 23 which runs parallel to the return path 13 and bridges it. The bypass path 23 branches - viewed in the direction of flow of the supplied exhaust gas according to arrow 12 - in front of the valve device 20 from the return path 13 and opens out behind the Ventileinrich device 20 in the return path 13 . The supply port 21 of the valve device 20 communicates with the inlet 16 of the exhaust gas cooler 15 . Furthermore, the discharge connection 22 of the valve device 20 is located with the outlet 17 . of the exhaust gas cooler 15 in connection.

Die Wirkungsweise der Einrichtung 10 ist folgendermaßen. Bei kalter Brennkraftmaschine wird die Ventileinrichtung 20 so gesteuert, daß diese einen Ventildurchgang und somit eine durchgängige Verbindung zwischen dem Zufuhranschluß 21 und Ab fuhranschluß 22 ermöglicht. Das bei 12 dem Rückführpfad 13 zugeführte Abgas gelangt somit über den Rückführpfad 13 und über die durchgängig geschaltete Ventileinrichtung 20 zum Abgasrückführventil 14. Der Abgaskühler 15 ist hierbei zwar durchgängig, setzt jedoch dem zugeführten Abgas einen so großen Widerstand entgegen im Verhältnis zur durchgängigen Ventileinrichtung 20, daß nur ein verschwindend geringer Anteil des zugeführten Abgases über den Bypaßpfad 23 den Abgaskühler 15 durchströmt. Bei kalter Brennkraftmaschine erfolgt also praktisch keine Kühlung des bei 12 der Einrich tung 10 zugeführten Abgases. Der Abgaskühler 15 ist praktisch ohne Funktion. Bei warmer Brennkraftmaschine, z. B. dann, wenn diese ihre Betriebstemperatur erreicht hat, wird die Ventileinrichtung 20 so angesteuert, daß der Durchgang vom Zufuhranschluß 21 zum Abfuhranschluß 22 völlig geschlossen ist oder je nach Betriebsbedingungen zumindest wesentlich reduziert ist, so daß nun das zugeführte Abgas höherer Temperatur über den Bypaßpfad 23 dem Abgaskühler 15 zugeführt wird und darin gekühlt wird, bevor es über den Rückführpfad 13 dem Abgasrückführventil 14 zugeführt wird.The operation of the device 10 is as follows. In the case of a cold internal combustion engine, the valve device 20 is controlled in such a way that it enables a valve passage and thus a continuous connection between the supply connection 21 and the connection 22 . The exhaust gas supplied to the recirculation path 13 at 12 thus reaches the exhaust gas recirculation valve 14 via the recirculation path 13 and the continuously switched valve device 20 . The exhaust gas cooler 15 is in this case continuous, but it opposes the supplied exhaust gas with such a great resistance in relation to the continuous valve device 20 that only a negligible proportion of the supplied exhaust gas flows through the exhaust gas cooler 15 via the bypass path 23 . In a cold internal combustion engine there is practically no cooling of the exhaust gas supplied at 12 of the device 10 . The exhaust gas cooler 15 has practically no function. With a warm internal combustion engine, e.g. B. when it has reached its operating temperature, the valve device 20 is controlled so that the passage from the supply port 21 to the discharge port 22 is completely closed or, depending on the operating conditions, is at least substantially reduced, so that now the exhaust gas supplied at a higher temperature via the bypass path 23 is supplied to the exhaust gas cooler 15 and is cooled therein before it is supplied to the exhaust gas recirculation valve 14 via the return path 13 .

Im Vergleich zu bekannten Abgasrückführeinrichtungen benötigt die Einrichtung 10 gemäß Fig. 1 nur eine einzige Ventilein richtung 20, wobei nur ein Strömungsweg, nämlich derjenige zwischen dem Zufuhranschluß 21 und dem Abfuhranschluß 22, gesteuert werden muß. Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, daß der Bypaßpfad 23 kein zusätzliches Ventil zur Steuerung deswegen benötigt, weil bei geöffneter Ventilein richtung 20 der im Verhältnis dazu größere. Strömungswiderstand, der vom Abgaskühler 15 dem Abgas entgegengesetzt wird, bewirkt, daß praktisch der gesamte Abgasstrom durch die durchgängige Ventileinrichtung 20 strömt und nur ein verschwindend ge ringer Anteil, z. B. höchstens von etwa 5%, den Abgaskühler 15 durchströmt. Die Einrichtung 10 ist dadurch einfach und kostengünstig. Es ergibt sich ein geringerer Platzbedarf und eine Gewichtsersparnis.In comparison to known exhaust gas recirculation devices, the device 10 according to FIG. 1 requires only a single Ventilein device 20 , only one flow path, namely that between the supply connection 21 and the discharge connection 22 , must be controlled. The invention takes advantage of the knowledge that the bypass path 23 does not require an additional valve for control because, when the valve device 20 is open, the larger one in relation to it. Flow resistance, which is opposed by the exhaust gas cooler 15 to the exhaust gas, has the effect that practically the entire exhaust gas flow flows through the continuous valve device 20 and only a vanishingly small portion, e.g. B. at most of about 5%, flows through the exhaust gas cooler 15 . The device 10 is thereby simple and inexpensive. This results in a smaller space requirement and a weight saving.

Bei dem in Fig. 2 und 3 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel sind für die Teile, die dem ersten Ausführungsbeispiel ent sprechen, gleiche Bezugszeichen verwendet, so daß dadurch zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispieles Bezug genommen ist. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel der Einrichtung 10 ist die Ven tileinrichtung 20 als eigenständiges Bauteil ausgebildet und direkt an den Abgaskühler 15 im Bereich seines Einlasses 16 und seines Auslasses 17 angesetzt. Die Ventileinrichtung 20 weist hierzu z. B. einen Gehäuseflansch 30 auf, mit dem die Ventileinrichtung 20 an einem zugeordneten Flansch 31 des Abgaskühlers 15 angesetzt und daran z. B. mittels Schrauben od. dgl. befestigt ist. Der Abgaskühler 15 kann auch bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel vielfältig gestaltet sein, z. B. auch als länglicher Kühler, der im Inneren einen U-förmigen Verlauf für das hindurchgeführte und zu kühlende Abgas ermöglicht. Dieser U-Verlauf ist in Fig. 2 gestrichelt mit 32 angedeutet.In the second embodiment shown in FIGS. 2 and 3, the same reference numerals are used for the parts that correspond to the first embodiment, so that in order to avoid repetition, reference is made to the description of the first embodiment. In this second embodiment of the device 10 , the Ven tileinrichtung 20 is formed as an independent component and attached directly to the exhaust gas cooler 15 in the region of its inlet 16 and its outlet 17 . The valve device 20 has z. B. a housing flange 30 with which the valve device 20 is attached to an associated flange 31 of the exhaust gas cooler 15 and z. B. is attached by means of screws or the like. The exhaust gas cooler 15 can also be designed in a variety of ways in this second exemplary embodiment, for. B. also as an elongated cooler, which allows a U-shaped course inside for the exhaust gas to be passed and to be cooled. This U profile is indicated by a dashed line in FIG. 2 at 32 .

Wie vor allem aus Fig. 3 ersichtlich ist, weist die Ventil einrichtung 20 einen Bypaßauslaß 36 und in Abstand davon einen Bypaßeinlaß 37 auf. Der Bypaßauslaß 36 steht mit dem Zufuhranschluß 21 in Verbindung, während der Bypaßeinlaß 37 mit dem Abfuhranschluß 22 in Verbindung steht. Die jeweilige Verbindung ist durch einen ersten Ventilkanal 38 bzw. einen zweiten Ventilkanal 39 im Gehäuse 40 der Ventileinrichtung 29 erreicht. Der erste Ventilkanal 38 im Gehäuse 40 der Ventil einrichtung 20 ist einem darin enthaltenen Ventilverschluß glied 41 vorgelagert angeordnet, während der zweite Ventil kanal 39 diesem Ventilverschlußglied 41 nachgelagert ange ordnete ist. Die Ventileinrichtung 20 ist derart an den Abgaskühler 15 direkt angesetzt, daß der Bypaßauslaß 36 der Ventileinrichtung 20 mit dem Einlaß 16 und der Bypaß einlaß 37 mit dem Auslaß 17 des Abgaskühlers 15 in Verbindung stehen.As can be seen especially from FIG. 3, the valve means 20 includes a bypass outlet 36 and in a distance therefrom Bypaßeinlaß 37. The bypass outlet 36 communicates with the supply port 21 , while the bypass inlet 37 communicates with the discharge port 22 . The respective connection is achieved by a first valve channel 38 or a second valve channel 39 in the housing 40 of the valve device 29 . The first valve channel 38 in the housing 40 of the valve device 20 is a valve closure member 41 contained therein upstream, while the second valve channel 39 is downstream of this valve closure member 41 is arranged. The valve device 20 is attached directly to the exhaust gas cooler 15 such that the bypass outlet 36 of the valve device 20 with the inlet 16 and the bypass inlet 37 are in communication with the outlet 17 of the exhaust gas cooler 15 .

Die Wirkungsweise der Einrichtung 10 gemäß dem zweiten Aus führungsbeispiel in Fig. 2 und 3 ist entsprechend derjenigen der Einrichtung in Fig. 1. Bei kalter Brennkraftmaschine befindet sich die Ventileinrichtung 20 in einer solchen Stellung, bei der das Ventilverschlußglied 41 einen Durchlaß durch das Ventilgehäuse 20 vom Zufuhranschluß 21 zum Abfuhr anschluß 22 ermöglicht. Die Ventilkanäle 38 und 39 stehen miteinander in Verbindung. Aufgrund des Widerstandes, den der Abgaskühler 15 dem Abgasstrom entgegensetzt, gelangt praktisch kein Abgas in den Abgaskühler 15, so daß keine Abgaskühlung erfolgt. Bei warmer Brennkraftmaschine wird die Ventileinrichtung 20 derart angesteuert, daß deren Ventilver schlußglied 41 in mehr oder weniger Schließstellung über führt wird und somit der Durchgang zwischen den Ventil kanälen 38 und 39 mehr oder weniger gesperrt ist. Dann gelangt das zugeführte Abgas über den ersten Ventilkanal 38 und den Bypaßauslaß 36 in den Einlaß 16 des Abgaskühlers 15 und durchströmt den Abgaskühler z. B. entsprechend dem U- Verlauf 32. Das Abgas wird im Abgaskühler 15 gekühlt und verläßt diesen beim Auslaß 17, wo das Abgas über den Bypaß einlaß 37 in den zweiten Ventilkanal 39 gelangt und von dort über den Rückführpfad 13 zum Abgasrückführventil 14.The operation of the device 10 according to the second exemplary embodiment in FIGS. 2 and 3 is corresponding to that of the device in Fig. 1. When the internal combustion engine is cold, the valve device 20 is in a position in which the valve closure member 41 has a passage through the valve housing 20th from the supply port 21 to the discharge port 22 allows. The valve channels 38 and 39 are connected to one another. Due to the resistance that the exhaust gas cooler 15 opposes to the exhaust gas flow, practically no exhaust gas gets into the exhaust gas cooler 15 , so that no exhaust gas cooling takes place. In a warm internal combustion engine, the valve device 20 is controlled such that its valve closure member 41 is in more or less closed position and thus the passage between the valve channels 38 and 39 is more or less blocked. Then the supplied exhaust gas passes through the first valve channel 38 and the bypass outlet 36 into the inlet 16 of the exhaust gas cooler 15 and flows through the exhaust gas cooler z. B. corresponding to the U-shape 32nd The exhaust gas is cooled in the exhaust gas cooler 15 and leaves it at the outlet 17 , where the exhaust gas passes through the bypass inlet 37 into the second valve channel 39 and from there via the return path 13 to the exhaust gas recirculation valve 14 .

Die Einrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in Fig. 2 und 3 hat vielfältige Vorteile. Es wird mindestens eine Leitung gespart mit allen zugehörigen Komponenten, wie beispielsweise Dichtung, Flansche, Schrauben od. dgl. Ferner ergibt sich eine äußerst kompakte Bauweise mit Ersparnis von Bauraum. Ferner ergibt sich eine Ersparnis von Masse, die an der Brennkraftmaschine z. B. dort an dessen Saugrohr fest angebracht ist. Die Reduzierung dieser Masse führt zu geringerer Belastung der entsprechenden Teile, z. B. des Saugrohrs, der Befestigungsstellen, der Teile der Brennkraftmaschine etc. Ferner ergibt sich eine Gewichts ersparnis. Von Vorteil ist ferner, daß die Temperaturbe lastung der Ventileinrichtung 20 durch heißes Abgas reduziert ist, da die Ventileinrichtung 20 durch den direkten Kontakt mit dem Abgaskühler 15 eine Kühlung erfährt. Aufgrund dessen ergibt sich für die Ventileinrichtung 20 eine Temperatur stabilisierung. Dies schafft die Voraussetzungen dafür, je nach Gegebenheiten günstigere Materialien für die Ventil einrichtung 20 zu verwenden, z. B. auch Aluminium als Werk stoff einzusetzen. Vorteilhaft ist ferner, daß die Ein richtung 10 ein Baukastensystem ermöglicht. Da die Ventil einrichtung 20 ein eigenständiges Bauteil darstellt und gleiches für den Abgaskühler 15 der Fall ist, die im Bereich der Flansche 30, 31 zusammengesetzt sind, können für beide Komponenten verschiedene Bauteile verquickt werden. Z.B. können für ein und denselben Abgaskühler 15 unterschiedliche Ventileinrichtungen 20 eingesetzt werden. Umgekehrt können bei ein und derselben Ventileinrichtung 20 unterschiedliche Abgaskühler 15, z. B. verschieden große Abgaskühler 15, ein gesetzt werden. Von Vorteil ist ferner die schnelle und einfache Montierbarkeit der Baugruppen ebenso wie die bedarfs weise einfache Demontierbarkeit und der damit mögliche Aus tausch.The device according to the second embodiment in FIGS. 2 and 3 has many advantages. At least one line is saved with all the associated components, such as, for example, seals, flanges, screws or the like. In addition, there is an extremely compact design with a saving in installation space. Furthermore, there is a saving of mass, which, for. B. is firmly attached to the intake manifold there. The reduction of this mass leads to less stress on the corresponding parts, e.g. B. the intake manifold, the mounting points, the parts of the internal combustion engine, etc. Furthermore, there is a weight saving. It is also advantageous that the Temperaturbe load of the valve device 20 is reduced by hot exhaust gas, since the valve device 20 is cooled by direct contact with the exhaust gas cooler 15 . This results in a temperature stabilization for the valve device 20 . This creates the conditions for using, depending on the circumstances, cheaper materials for the valve device 20 , for. B. also use aluminum as the material. It is also advantageous that the device 10 enables a modular system. Since the valve device 20 is an independent component and the same is the case for the exhaust gas cooler 15 , which are composed in the area of the flanges 30 , 31 , different components can be combined for both components. For example, different valve devices 20 can be used for one and the same exhaust gas cooler 15 . Conversely, 20 different exhaust gas coolers 15 , z. B. different sized exhaust gas cooler 15 , a set. Another advantage is the quick and easy assembly of the modules as well as the need for easy disassembly and the possible exchange.

Bei dem in Fig. 4 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel ist verdeutlicht, daß die Ventileinrichtung 20 zwei Ventile 42 und 52 enthält, von denen das eine Ventil 42 anders als beim Ausführungsbeispiel in Fig. 3 allein dem Rückführ pfad 13 zur wahlweisen Steuerung des Durchganges durch diesen zugeordnet ist, während das zweite Ventil 52 dem Abgaskühler 15 zur wahlweisen Steuerung des Durchgangs durch diesen zugeordnet ist. Während die in Fig. 3 ge zeigte Ventileinrichtung 20 je nach Stellung des Ventil verschlußgliedes 41 den Rückführpfad 13 entweder schließt oder durchgängig steuert und dem Abgaskühler 15 kein eigenes, nur diesen steuerndes Ventilglied zugeordnet ist, ist somit beim dritten Ausführungsbeispiel in Fig. 4 in Form des zweiten Ventils 52 dem Abgaskühler 15 ein eigenes Ventil zugeordnet, über das der Durchgang durch den Abgaskühler 15 entweder gesperrt oder bei Offen stellung des Ventils geöffnet ist.In the third exemplary embodiment shown in FIG. 4, it is made clear that the valve device 20 contains two valves 42 and 52 , of which the one valve 42, unlike the exemplary embodiment in FIG. 3, is solely assigned to the return path 13 for optional control of the passage through it while the second valve 52 is associated with the exhaust gas cooler 15 for optional control of passage therethrough. While the valve device 20 shown in FIG. 3, depending on the position of the valve closure member 41, either closes the return path 13 or continuously controls it and the exhaust gas cooler 15 is not assigned its own valve member controlling only it, the third embodiment in FIG. 4 is thus in shape of the second valve 52 associated with the exhaust gas cooler 15, a valve through which the passage through the exhaust gas cooler 15 is either blocked or open when the valve is in the open position.

Beide Ventile 42, 52 sind zu einer Baueinheit mit einem Ventilgehäuse 40 zusammengefaßt. Beide Ventile 42, 52 weisen ein Stellglied 43 auf in Form einer Stellwelle, das beiden Ventilen 42, 52 gemeinsam ist und über das beide Ventile gemeinsam betätigbar sind. Das Stellglied 43 in Form einer Stellwelle ist im Gehäuse 40 gelagert analog dem Ausführungsbeispiel in Fig. 3, wobei außerhalb des Gehäuses 40 wie in Fig. 3 ein beliebiger Stellantrieb 44 angreift. Both valves 42 , 52 are combined to form a structural unit with a valve housing 40 . Both valves 42 , 52 have an actuator 43 in the form of an actuating shaft, which is common to both valves 42 , 52 and via which both valves can be actuated together. The actuator 43 in the form of an actuating shaft is mounted in the housing 40 analogously to the exemplary embodiment in FIG. 3, with any actuator 44 acting outside the housing 40 as in FIG. 3.

Das erste Ventil 42 weist einen Gehäusedurchgang 45 als eigenen Ventilkanal auf, der über den Zufuhranschluß 21 und den Abfuhranschluß 22 in den Rückführpfad 13 einge schaltet ist. Das andere Ventil 52, das dem Abgaskühler 15 zugeordnet ist, weist einen Ventilkanal 53 auf, der mit dem Einlaß 16 und dem Auslaß 17 des Abgaskühlers 15 in Verbindung steht. Im Gehäusedurchgang 45 ist auf dem Stellglied 43 ein Ventilverschlußglied 46 in Form einer Klappe drehfest angeordnet. Auf dem Teil des Stellgliedes 43, der dem zweiten Ventil 52 zugeordnet ist und dessen Ventilkanal 53 durchquert, ist ein zugeordnetes Ventil verschlußglied 54 ebenfalls in Form einer Klappe angeordnet. Die beiden Ventilverschlußglieder 46, 54, insbesondere Klappen, sind in Schwenkrichtung des Stellgliedes 43 be trachtet zueinander versetzt angeordnet, vorzugsweise um etwa 90°, so daß dann, wenn das eine Ventilverschlußglied sich in Schließstellung befindet, das andere Ventilver schlußglied geöffnet ist, und umgekehrt.The first valve 42 has a housing passage 45 as its own valve channel, which is switched into the return path 13 via the supply connection 21 and the discharge connection 22 . The other valve 52 , which is assigned to the exhaust gas cooler 15 , has a valve channel 53 which is connected to the inlet 16 and the outlet 17 of the exhaust gas cooler 15 . In the housing passage 45 , a valve closure member 46 in the form of a flap is rotatably arranged on the actuator 43 . On the part of the actuator 43 which is assigned to the second valve 52 and crosses the valve channel 53 , an associated valve closure member 54 is also arranged in the form of a flap. The two valve closure members 46 , 54 , in particular flaps, are in the pivoting direction of the actuator 43 be arranged offset from each other, preferably by about 90 °, so that when one valve closure member is in the closed position, the other valve closure member is open, and vice versa .

Das Ventilverschlußglied 54 ist in Fig. 4 vor dem Einlaß 16 angeordnet, kann statt dessen aber auch hinter dem Auslaß 17 plaziert sein. Wie ersichtlich ist, ist auch der Ventilkanal 53 über den Zufuhranschluß 21 und den Abfuhr anschluß 22 der Ventileinrichtung 20 an den Rückführpfad 13 angeschlossen. Die Ventileinrichtung 20 gemäß Fig. 4 mit zwei einzelnen Ventilen 42, 52 ermöglicht über jedes Ventil eine separate Steuerung des Durchganges entweder durch den Abgaskühler 15 oder bei Schließung des Durch ganges durch diesen unmittelbar über den Gehäusedurchgang 45 durch den Rückführpfad 14. Durch die Zusammenfassung beider Ventile 42, 52 zu einer Baueinheit, die analog dem Beispiel in Fig. 3 an den Abgaskühler 15 angesetzt ist, ergeben sich auch bei diesem Beispiel in Fig. 4 die gleichen Vorteile. The valve closure member 54 is arranged in front of the inlet 16 in FIG. 4, but can instead also be placed behind the outlet 17 . As can be seen, the valve channel 53 is connected via the supply connection 21 and the discharge connection 22 of the valve device 20 to the return path 13 . The valve device 20 according to FIG. 4 with two individual valves 42 , 52 enables separate control of the passage via each valve either through the exhaust gas cooler 15 or when the passage is closed by this directly via the housing passage 45 through the return path 14 . By combining both valves 42 , 52 to form a structural unit which is attached to the exhaust gas cooler 15 analogously to the example in FIG. 3, the same advantages also result in this example in FIG. 4.

Beim Ausführungsbeispiel in Fig. 3 und gleichermaßen bei demjenigen in Fig. 4 ist die Ventileinrichtung 20 als eigenständiges Bauteil ausgebildet und direkt an den Ab gaskühler 15 angesetzt. Bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel kann die Ventileinrichtung 20 gemäß Fig. 3 oder gemäß Fig. 4 statt dessen mit dem Abgaskühler 15 zusammengefaßt eine Baueinheit bilden. Hierbei ist zwar die baukastenartige Zusammensetzbarkeit zwischen den beiden Komponenten nicht möglich. Die übrigen Vorteile sind jedoch die gleichen.In the embodiment in Fig. 3 and equally in that in Fig. 4, the valve device 20 is formed as an independent component and attached directly to the gas cooler 15 . In another embodiment, not shown, the valve device 20 according to FIG. 3 or FIG. 4 can instead form a structural unit combined with the exhaust gas cooler 15 . Here, the modular assemblability between the two components is not possible. However, the other advantages are the same.

Claims

1. Device for returning an exhaust gas flow to the intake manifold ( 11 ) of an internal combustion engine, for. B. a diesel internal combustion engine, with an arranged in a return path ( 13 ), an inlet ( 16 ) and an outlet ( 17 ) for the exhaust gases pointing to the exhaust gas cooler ( 15 ), which can be bypassed by means of a Ventilein device ( 20 ) May, characterized in that the valve device ( 20 ) is designed as an independent component and is attached directly to the exhaust gas cooler ( 15 ) in the region of the inlet ( 16 ) and the outlet ( 17 ) or together with the exhaust gas cooler ( 15 ) forms a construction unit .

2. Device according to claim 1, characterized in that the valve device ( 20 ) has a supply connection ( 21 ) and a discharge connection ( 22 ) for the exhaust gas.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the exhaust gas cooler ( 15 ) with its inlet ( 16 ) and its outlet ( 17 ) is connected to a bypass path ( 23 ) which runs parallel to the return path ( 13 ) and bridges this .

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the valve device ( 20 ) is only switched into the return path ( 13 ), such that the Ventilein device ( 20 ) via the supply connection ( 21 ) exhaust gas can be supplied and Exhaust gas can be removed therefrom via the discharge connection ( 22 ).

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the supply connection ( 21 ) of the valve device ( 20 ) with the inlet ( 16 ) of the exhaust gas cooler ( 15 ) is in communication.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the discharge connection ( 22 ) of the valve device ( 20 ) with the outlet ( 17 ) of the exhaust gas cooler ( 15 ) is connected.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the valve device ( 20 ) has a bypass outlet ( 36 ) and a bypass inlet ( 37 ) and that the bypass outlet ( 36 ) with the supply port ( 21 ) and the bypass inlet ( 37 ) is connected to the discharge connection ( 22 ) of the valve device ( 20 ).

8. Device according to claim 7, characterized in that the connection of the bypass outlet ( 36 ) with the supply connection ( 21 ) via a first valve channel ( 38 ) in the housing ( 40 ) of the valve device ( 20 ).

9. Device according to claim 7, characterized in that the connection of the bypass inlet ( 37 ) with the discharge connection ( 22 ) via a second valve channel ( 39 ) in the housing ( 40 ) of the valve device ( 20 ).

10. The device according to claim 8, characterized in that the first valve channel ( 38 ) in the housing ( 40 ) of the valve device ( 20 ) a valve closure member contained therein ( 41 ) is arranged upstream.

11. The device according to claim 9, characterized in that the second valve channel ( 39 ) in the housing ( 40 ) of the valve device ( 20 ) is arranged downstream of a valve closure member ( 41 ) contained therein.

12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the valve device ( 20 ) is attached to the exhaust gas cooler ( 15 ) such that the bypass outlet ( 36 ) with the inlet ( 16 ) and the bypass inlet ( 37 ) with the The outlet ( 17 ) of the exhaust gas cooler ( 15 ) is connected.

13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the valve device ( 20 ) with a housing flange ( 30 ) on a flange ( 31 ) of the exhaust gas cooler ( 15 ) and is attached thereto.

14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the valve device ( 20 ) contains two valves ( 42 , 52 ) ent, of which the one valve ( 42 ) the return path ( 13 ) for optional control of the passage through this or to shut off this and the other valve ( 52 ) is assigned to the exhaust gas cooler ( 15 ) for optional control of the passage through it or to shut it off.

15. The device according to claim 14, characterized in that both valves ( 42 , 52 ) are combined to form a structural unit (valve device 20 ).

16. The device according to claim 14 or 15, characterized in that both valves ( 42 , 52 ) have an actuator ( 43 ) with which the valve closure members ( 46 , 54 ) of both valves ( 42 , 52 ), preferably together, can be actuated.

17. The device according to claim 16, characterized in that the valve closure members ( 46 , 54 ) of both valves ( 42 , 52 ) are designed as flaps and are arranged on an actuating shaft as an actuator ( 43 ) and that the valve closure members ( 46 , 54 ) viewed in the pivoting direction of the actuator ( 43 ) are offset from one another, preferably by a circumferential angle between approximately 70 ° and 90 °.

18. Device according to one of claims 14 to 17, characterized in that the valve ( 42 ), which is assigned to the return path ( 13 ), has a housing passage ( 45 ) as a separate valve channel and that the valve ( 52 ), the Exhaust gas cooler ( 15 ) is assigned, has a valve channel ( 53 ) which communicates with the inlet ( 16 ) and the outlet ( 17 ) of the exhaust gas cooler ( 15 ), the associated valve closure member ( 54 ) before the inlet ( 16 ) or is arranged behind the outlet ( 17 ).