DE3218156A1 - Abgasrueckfuehrung bei einer mit einem abgasturbolader versehenen brennkraftmaschine - Google Patents

Abgasrueckfuehrung bei einer mit einem abgasturbolader versehenen brennkraftmaschine

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Description

V31
Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim l4 ΐ6'*/4
Stuttgart-Untertürkheim 13. Mai 1982
"Abgasrückführung bei einer mit einem Abgasturbolader versehenen Brennkraftmaschine"
Die Erfindung bezieht sich auf die Abgasrückführung bei einer mit einem Abgasturbolader versehenen Brennkraftmaschine zum Antrieb eines Fahrzeuges, insbesondere bei einer luftverdichtenden Einspritzbrennkraftmaschine, mit einer Abgasrückf uhrleitung, welche die Abgasleitung vor der Turbine mit der Ladeluftleitung nach dem Verdichter verbindet und in der ein von Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine und/oder des Fahrzeuges gesteuertes Abgasrückführungsven til angeordnet ist.
Bei Brennkraftmaschinen dieser Art, bekannt aus der DE-OS 22 16 Ο59, sind wesentliche Kriterien für die abzustimmenden Regel-Kennlinien eine Verringerung der NO -Emission, kein oder nur ein geringer Anstieg der CO-, HC- und der Partikelemission und keine oder nur eine unwesentliche Erhöhung des Verbrauches. Da eine Darstellung optimaler Regel-Kennlinien im gesamten Betriebsbereich der Brennkraftmaschine für die entsprechend der konstruktiven Ausführung vorhandenen Druckverhältnisse und Strömungsquerschnitte durch Eingriffe in die Abgas-
OZ 10 IOD Da im l k
rückführleitung nur teilweise möglich ist, macht es sich die Erfindung zur Aufgabe, geeignete Abhilfemittel anzugeben. Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe in einfacher Weise dadurch gelöst, daß Steuermittel vorgesehen sind, mit denen der Druck in der Abgasleitung vor der Turbine gegenüber dem Druck in der Ladeluftleitung nach dem Verdichter erhöht bzw. mit denen der Druck in der Ladeluftleitung nach dem Verdichter gegenüber dem Druck in der Abgasleitung vor der Turbine abgesenkt wird.
Durch die Veränderung der Druckverhältnisse, die ohne sonstigen konstruktiven Aufwand vorgenommen werden kann, ist eine Realisierung der optimalen Abgasrückführungsmenge im gesamten gewünschten Betriebsbereich der Brennkraftmaschine möglich.
Die Mittel zur Einstellung der Druckverhältnisse können nach einem weiteren Merkmal der Erfindung darin bestehen, daß in der Abgasleitung nach der Turbine eine von geeigneten Steuergrößen z.B. drehzahl- und/oder lastabhängig gesteuerte Drucksteuerklappe angeordnet ist. Sie können aber auch darin bestehen, daß die Ladeluftleitung mit einer den Verdichter überbrückenden Umgehungsleitung versehen ist, in der ein z.B. durch Unterdruck gesteuertes Ventil angeordnet ist.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung schematisch in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 die Anordnung eines Abgasturboladers an einer Brennkraftmaschine mit einer Abgasrückführleitung und mit einer Drucksteuerklappe in der Abgasleitung nach der Turbine,
- 6
61 Ib lbb
Daim \h
Fig. 2 die Anordnung eines Abgasturboladers an
einer Brennkraftmaschine mit einer Abgasrückführleitung und mit einer den Verdichter überbrückenden Umgehungsleitung.
Nach Fig. 1 ist eine luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine 1 mit einem Abgasturbolader 2 ausgerüstet, dessen Turbine 3 in der Abgasleitung k und dessen Verdichter 5 in der Ladeluftleitung 6 angeordnet ist. Vor der Turbine 3 ist die Abgasleitung k durch eine Abgasrückführleitung 7 mit der Ladeluftleitung 6 nach dem Verdichter 5 verbunden. In der Abgasrückführleitung 7 ist ein Abgasrückführventil 8 angeordnet, das von Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine gesteuert wird, z.B. von der Last, der Drehzahl, der Fahrzeuggeschwindigkeit, von der Kühlwassertemperatur u.s.w.
Wird die Einspritzbrennkraftmaschine 1 als Antriebsmaschine für einen Personenkraftwagen vorgesehen, kann eine übliche Ladedruckregelung durch einen nicht dargestellten turbinenseitigen Bypass vorgesehen sein.
Die Menge des durch die Abgasrückführleitung 7 zurückgeführten Abgases ist abhängig von dem Gefälle des Druckes P1 in der Abgasleitung k vor der Turbine 3 zu dem Druck P_ in der Ladeluftleitung 6 nach dem Verdichter 5 und von dem freien Querschnitt der Abgasrückführleitung 7- Da eine Vergrößerung dieses Querschnittes keine Erhöhung der Abgasrückführmenge bringt, ist in der Abgasleitung 4 nach der Turbine 3 eine Drucksteuerklappe 9 angeordnet, die drehzahl- und/oder lastabhängig gesteuert wird und mit der stromaufwärts mit Drehzahl und Durchsatz steigend eine Erhöhung des Druckes P. und somit eine Steigerung des Druckgefälles P zu erzeugt wird. Die zurückgeführte Abgasmenge wird erhöht. Eine Feinsteuerung erfolgt mit dem Abgasrückführventil 8.
- - r Daim lk
- G-
Bei dem Ausf iihrungsbeispxel nach Fig. 2 erfolgt eine Erhöhung des Druckgefälles P1 zu P2 dadurch, daß der Druck P? in der Ladeluftleitung 6 abgesenkt wird. Zu diesem Zweck ist die Ladeluftleitung 6 mit einer den Verdichter 5 überbrückenden Umgehungsleitung 10 versehen, in der ein z.B.
durch Unterdruck gesteuertes Ventil 11 angeordnet ist, das entsprechend einer Kennlinie auf oder zu gesteuert wird. Bei Vollast ist das Ventil Il geschlossen. Eine Feinsteuerung erfolgt durch das Abgasrückführventil 8. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann eine übliche Ladedruckregelung durch einen turbinenseitigen Bypass vorgesehen sein, wenn die Brennkraftmaschine für den Antrieb eines Personenkraftwagens benutzt wird.

Claims (2)

  1. Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim lh
    Stuttgart-Untertürkheim 13. Mai 1982
    Ansprüche
    /1./Abgasrückführung bei einer mit einem Abgasturbolader ^- versehenen Brennkraftmaschine zum Antrieb eines Fahrzeuges, insbesondere bei einer luftverdichtenden Einspritzbrennkraftmaschine, mit einer Abgasrückführleitung, vrelche die Abgasleitung vor der Turbine mit der Ladeluftleitung nach dem Verdichter verbindet und in der ein von Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine und/oder des Fahrzeuges gesteuertes Abgasrückführventil angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß Steuermittel vorgesehen sind, mit denen der Druck in der Abgasleitung (4) vor der Turbine (3) gegenüber dem Druck in der Ladeluftleitung (6) nach dem Verdichter (5) erhöht bzw. mit denen der Druck in der Ladeluftleitung nach dem Verdichter gegenüber dem Druck in der Abgasleitung vor der Turbine abgesenkt wird.
  2. 2. Abgasrückführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chnet, daß in der Abgasleitung nach der Turbine (3) eine von geeigneten Steuergrößen z.B. drehzahl- und/oder lastabhängig gesteuerte Drucksteuerklappe (9) angeordnet ist.
    JZ IÖIDD
    Daim
    3· Abgasrückfühinang nach Anspruch 1, dadurch
    gekennzei chne t, daß die Ladeluftleitung (6) mit einer den Verdichter (5) überbrückenden Umgehungsleitung (10) versehen ist, in der ein z.B. durch Unterdruck gesteuertes Ventil (ll) angeordnet ist.
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