DE69817294T2 - Auspuff- und Abgasrückführungsleitung einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Auspuff- und Abgasrückführungsleitung einer Brennkraftmaschine Download PDF

Info

Publication number
DE69817294T2
DE69817294T2 DE69817294T DE69817294T DE69817294T2 DE 69817294 T2 DE69817294 T2 DE 69817294T2 DE 69817294 T DE69817294 T DE 69817294T DE 69817294 T DE69817294 T DE 69817294T DE 69817294 T2 DE69817294 T2 DE 69817294T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
exhaust gases
exhaust
heat exchanger
constriction
gas recirculation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69817294T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69817294D1 (de
Inventor
Denis Perset
Thomas Bauerlein
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Thermique Moteur SA
Original Assignee
Valeo Thermique Moteur SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Thermique Moteur SA filed Critical Valeo Thermique Moteur SA
Application granted granted Critical
Publication of DE69817294D1 publication Critical patent/DE69817294D1/de
Publication of DE69817294T2 publication Critical patent/DE69817294T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N5/00—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy
    • F01N5/02—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy the devices using heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/04—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust using liquids
    • F01N3/043—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust using liquids without contact between liquid and exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F01N3/2046—Periodically cooling catalytic reactors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23—Layout, e.g. schematics
    • F02M26/28—Layout, e.g. schematics with liquid-cooled heat exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/02—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2410/00—By-passing, at least partially, exhaust from inlet to outlet of apparatus, to atmosphere or to other device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/14—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system
    • F02M26/15—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system in relation to engine exhaust purifying apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/42—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories having two or more EGR passages; EGR systems specially adapted for engines having two or more cylinders
    • F02M26/44—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories having two or more EGR passages; EGR systems specially adapted for engines having two or more cylinders in which a main EGR passage is branched into multiple passages
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgas- und Gasrückführleitung für einen Verbrennungskraftmotor eines Kraftfahrzeugs, und insbesondere eine derartige Leitung mit einem Katalysatortopf Mitteln zur Rückführung der Abgase und Mitteln zur Wärmerückgewinnung aus den Abgasen. Eine derartige Vorrichtung ist aus der US-A-3 808 805 bekannt.
  • In erster Linie waren Wärmerückgewinnungssysteme für Abgase bekannt.
  • Das Funktionsprinzip dieser Systeme besteht darin, bei der Kaltstartphase die Abgase zu einem Wärmetauscher und dann zu einer Durchflussbeschränkungsvorrichtung umzuleiten, was einen Gegendruck zum Abgas hervorruft. Der Gegendruck bewirkt eine Erhöhung der Abgastemperatur und gestattet es damit, in dem Wärmetauscher mehr Wärme rückzugewinnen.
  • Ein derartiges System ist vor allem bei Lademotoren mit Direkteinspritzung, bei Benzinmotoren mit Direkteinspritzung oder auch bei Benzinmotoren mit Magergemisch brauchbar. Es zeigt sich in der Tat, dass in allen vorgenannten Fällen die an dem Motor rückgewonnene Wärme ungenügend ist, um eine angemessene Heizung des Fahrgastraums zu gewährleisten.
  • Es ist zudem bekannt, dass bei einer bestimmten Zahl von Brennkraftmotoren, insbesondere bei aufgeladenen Dieselmotoren mit Direkteinspritzung, die Umweltvenschmutzungsnormen eine Rückführung der Abgase fordern (EGR : Exhaust Gas Recirculation). Die Strenge der einzuhaltenden Normen wird zudem die Kühlung dieser rückgeführten Abgase erfordern.
  • Eine Abgasrückführleitung umfasst typischerweise eine Rückführleitung, in der ein EGR-Ventil und ein Wärmetauscher installiert sind.
  • Zudem besteht die Tendenz, mehr und mehr an den Katalysatortopf des Auspuffsammlers in den Kraftfahrzeugen heranzurücken, um die Aktivierung des Katalysatortopfs zu verbessern. Es ist nämlich bekannt, dass dieser letztere nur warm angemessen funktioniert und daher besteht das Interesse, seine Temperaturzunahme maximal zu verkürzen.
  • Wenn der Motor indessen unter hoher Last steht, zum Beispiel auf einer Autobahn, ist der Katalysatortopf seinerseits sehr hohen, anhaltenden Temperaturen unterworfen, die seine Lebensdauer durch irreversible Umwandlungen des Aluminiumoxid reduzieren, auf dem die Edelmetalle aufgebracht sind. Es ist daher wünschenswert, bei diesen Hochlastphasen des Motors eine Kühlung der Abgase gewährleisten zu können, um die Lebensdauer des Katalysators zu erhöhen.
  • Um weniger verschmutzende Abgasemissionen zu erhalten, ist es schließlich wünschenswert, die Temperatur dieser Gase zu steuern, um den Wirkungsgrad der Katalysatortöpfe zu verbessern.
  • Die vorliegende Erfindung zielt darauf, die vorgenannten Probleme mit einer vergleichsweise einfachen Abgas- und Gasrückfiührleitung zu lösen, die insbesondere nur einen einzigen Wärmetauscher umfasst.
  • Gegenstand der Erfindung ist hierzu eine Abgas- und Gasrückführleitung, insbesondere für einen Verbrennungskraftmotor eines Kraftfahrzeugs, mit einem Katalysatortopf, Mitteln zur Rückführung der Abgase und Mitteln zur Wärmerückgewinnung aus den Abgasen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie folgendes umfasst:
    • – einen Wärmetauscher zum Austauschen von Wärme zwischen den Abgasen und einem Kühlfluid, der zwischen dem Motor und dem Katalysatortopf in Reihe mit Verengungsmitteln zur Erzeugung eines Gegendrucks angeordnet ist, wobei der Wärmetauscher stromaufwärts von den Verengungsmitteln liegt,
    • – eine Umgehung des Wärmetauschers und Auswahlmittel zum selektiven Lenken der Abgase insgesamt oder teilweise in die Umgehung oder in den Wärmetauscher,
    • – eine Rückführleitung für Abgase, die an einem ihrer Enden zwischen dem Wärmetauscher und den Verengungsmitteln und an ihrem anderen Ende an eine Leitung zur Zufuhr von Luft in den Motor angeschlossen ist, und
    • – Mittel zum Einstellen des Anteils der zurückgeführten Abgase in der Rückführleitung.
  • Man wird im folgenden sehen, dass in Abhängigkeit von dem Zustand der vorgenannten Auswahlmittel und der Einstellmittel, sowie gegebenenfalls dem Zustand der Verengungsmittel der so wie oben präzisiert montierte Wärmetauscher es gestattet, die drei angegebenen Funktionen zu gewährleisten. Er gestattet in der Tat die Kühlung rückgeführter Abgase, die Rückgewinnung von Wärmeenergie der Abgase zur zusätzlichen Heizung des Fahrgastraums sowie den Schutz des Katalysator vor zu hohen Abgastemperaturen.
  • Man wird nachfolgend ebenso sehen, dass die Verengungsmittel entweder unveränderlich sein können oder ein Ventil mit einstellbarer Öffnung umfassen können.
  • In diesem letzteren Fall sind vorzugsweise Steuermittel vorgesehen, die dafür ausgelegt sind, die Verengungsmittel in einem Normalbetriebsmodus in eine geschlossene Position zu steuern und in einem Volllastmodus in eine offene Position zu steuern.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Steuermittel dafür ausgelegt, in einem Kaltstartmodus die Einstellmittel so zu steuern, dass sie die Rückführleitung schließen, und die Auswahlmittel so, dass sie die Abgase durch den Wärmetauscher und die Verengungsmittel lenken, und dass sie in einem Normalbetriebsmodus die Einstellmittel so betätigen, dass sie einen vorbestimmten Teil der Abgase zurückströmen lassen, und die Auswahlmittel so, dass sie den Rest der Abgase durch die Umgehung lenken.
  • Bei einer besonderen Ausführungsform sind die Steuermittel zudem dafür ausgelegt, bei Volllast die Einstellmittel so zu steuern, dass sie die Rückführleitung schließen, und die Auswahlmittel so, dass sie die Abgase durch den Wärmetauscher lenken.
  • Es wird nun im Sinne eines keine Einschränkung darstellenden Beispiels eine besondere Ausführungsform der Erfindung unter Bezug auf die folgenden beigefügten schematischen Zeichnungen beschrieben werden:
  • die 1, 2 und 3 geben eine erfindungsgemäße Abgas- und Gasrückführleitung beim Kaltstartmodus, beim Normalbetriebsmodus beziehungsweise beim Volllastmodus wieder.
  • In den Figuren ist ein Brennkraftwärmemotor 1 zu sehen, beispielsweise ein Dieselmotor oder ein Benzinmotor mit Direkteinspritzung, der mit einem Katalysatorabgastopf 2 versehen ist. Eine Leitung 3 verbindet den Abgassammler des Motors 1 mit dem Eingang des Katalysatortopfs 2. Zudem verbindet eine Leitung 4 das (nicht dargestellte) Luftfilter mit der Luftzuführleitung des Motors.
  • Ein Ventil 5, hier ein Drosselklappenventil, ist in der Leitung 3 eingesetzt. Eine Umleitung 6 ist auf beiden Seiten des Ventils 5 an der Leitung 3 angeschlossen.
  • Ein Wärmetauscher 7 und ein Ventil 8, hier ebenso ein Drosselklappenventil, sind in der Umgehung 6 in Reihe angeordnet, mit dem Wärmetauscher 7 in Richtung der Abgasströmungsrichtung stromaufwärts vom Ventil 8. Der Wärmetauscher 7 ist hier ein Gas/Wassertauscher, wobei das Kühlfluid nichts anderes als die Kühlflüssigkeit des Motors ist, die zudem in einem anderen Gas/Wasserwärmetauscher zur Heizung des Fahrgastraums des Fahrzeugs verwendet wird. In den Figuren sind die Ein- und Austrittsleitung 9 und 10 für die Kühlflüssigkeit in dem Wärmetauscher 7 zu sehen.
  • Eine Rückführleitung 11 für Abgase kann diese Gase an der Umgehung 6 zwischen dem Auslass des Wärmetauschers 7 und dem Ventil 8 entnehmen, um sie zu der Lufteinlassleitung 4 des Motors zu führen. In der Rückführleitung 11 ist ein Ventil 12, das sogenannte EGR-Ventil, das hier in Form eines Schieberventils dargestellt ist, angeordnet.
  • Eine Steuerelektronik 13, die auf bekannte Weise Informationen von einer bestimmten Zahl von Aufnehmern empfängt, sorgt schließlich für die Steuerung der Ventile 5, 8 und 12 in Abhängigkeit von dem Betriebsmodus des Motors 1.
  • 1 gibt die Konfiguration der Vorrichtung im Kaltstartmodus wieder.
  • In diesem Modus ist das EGR-Ventil 12 geschlossen. Die Rückführung der Abgase ist nämlich in dieser Phase ohne Nutzen, weil die Bildung der Stickstoffoxide NOX schwach ist, wenn der Motor kalt ist. Zudem ist das Umgehungsventil 5 der Abgase geschlossen, so dass diese Gase die Umgehung 6 benutzen.
  • Bei dieser Umgehung strömen die Abgase durch das Ventil 8 aus, das beim Ausströmen einen Gegendruck bewirkt. Die Temperatur der Abgase wird folglich erhöht und der Wärmetauscher 7 gewinnt mehr Wärme zurück.
  • Die so rückgewonnene Wärme gestattet es, mittels des Kühlfluids des Wärmetauschers 7 zuerst die Temperierung des Motors zu beschleunigen und dann den Fahrgastraum zu erwärmen.
  • Die 2 gibt den Normalbetriebsmodus des Motors wieder.
  • In diesem Modus ist das Umgehungsventil 5 der Abgase offen und gestattet somit einen direkten Übergang dieser Gase zu dem Katalysatortopf 2. Zudem ist das Gegendruckventil 8 geschlossen.
  • Was das EGR-Ventil 12 angeht, so wird es in Abhängigkeit von dem durch die Steuerelektronik 13 ermittelten Rückführungsgrad geöffnet. Mit Ausnahme des Anteils des über die Leitung 11 rückgeführten Gases erfolgt das Ausströmen folglich direkt durch die Leitung 3.
  • 3 stellt schließlich die Konfiguration der Vorrichtung im Volllastmodus dar, der zum Beispiel einer hohen Geschwindigkeit auf der Autobahn entspricht. In diesem Modus ist die Temperatur der Abgase sehr hoch und es ist wichtig zu verhindern, dass sie die Betriebsbedingungen des Katalysatortopfs 2 überschreitet. Zudem wird ebenso wie im kalten Zustand bei Volllast kein Abgas zurückgeführt.
  • In diesem Betriebsmodus ist folglich das EGR-Ventil 12 ebenso wie das Umgehungsventil 5 der Abgase geschlossen. Das Gegendruckventil 8 ist hingegen völlig geöffnet.
  • Alle Abgase durchqueren daher den Wärmetauscher 7, wo sie gekühlt werden, bevor sie in den Katalysatortopf 2 eindringen.
  • Man beachte, dass das Gegendruckventil 8 durch eine einfache unveränderliche Verengung ersetzt werden könnte. Ihre Wirkung wäre im Wesentlichen die gleiche wie diejenige des Ventils 8 im Kaltstartmodus der 1. Im Normalbetriebsmodus der 2 und insbesondere im Volllastmodus der 3 wäre sie hingegen erniedrigt. Eine derartige Ersetzung könnte jedoch die Kosten des Systems reduzieren.

Claims (6)

  1. Abgas- und Gasrückführleitung, insbesondere für einen Verbrennungskraftmotor (1) eines Kraftfahrzeugs, mit einem Katalysatortopf (2), Mitteln (11, 12) zur Rückführung der Abgase und Mitteln (7) zur Wärmerückgewinnung aus den Abgasen, dadurch gekennzeichnet, dass sie folgendes umfasst: – einen Wärmetauscher (7) zum Austauschen von Wärme zwischen den Abgasen und einem Kühlfluid, der zwischen dem Motor und dem Katalysatortopf in Reihe mit Verengungsmitteln (8) zur Erzeugung eines Gegendrucks angeordnet, wobei der Wärmetauscher stromaufwärts von den Verengungsmitteln liegt, – eine Umgehung des Wärmetauschers und der Verengungsmittel und Auswahlmittel (5) zum selektiven Lenken der Abgase insgesamt oder teilweise in die Umgehung oder in den Wärmetauscher, – eine Rückführleitung (11) für Abgase, die an einem ihrer Enden zwischen dem Wärmetauscher (7) und den Verengungsmitteln (8) und an ihrem anderen Ende an eine Leitung (4) zur Zufuhr von Luft in den Motor angeschlossen ist, und – Mittel (12) zum Einstellen des Anteils der zurückgeführten Abgase in der Rückführleitung.
  2. Abgas- und Gasrückführleitung nach Anspruch 1, bei der die Verengungsmittel (8) unveränderlich sind.
  3. Abgas- und Gasrückführleitung nach Anspruch 1, bei der die Verengungsmittel (8) ein einstellbares Öffnungsventil umfassen.
  4. Abgas- und Gasrückfiührleitung nach Anspruch 3 mit Steuermitteln (13), die dafür ausgelegt sind, die Verengungsmittel (8) in einem Normalbetriebsmodus in eine geschlossene Position zu steuern und in einem Volllastmodus in eine offene Position zu steuern.
  5. Abgas- und Gasrückführleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Steuermittel (13) dafür ausgelegt sind, in einem Kaltstartmodus die Einstellmittel (12) so zu steuern, dass sie die Rückführleitung (11) schließen, und die Auswahlmittel (5) so, dass sie die Abgase durch den Wärmetauscher (7) und die Verengungsmittel (8) lenken, und dass sie in einem Normalbetriebsmodus die Einstellmittel (12) so betätigen, dass sie einen vorbestimmten Teil der Abgase zurückströmen lassen, und die Auswahlmittel (5) so, dass sie den Rest der Abgase durch die Umgehung lenken.
  6. Abgas- und Gasrückführleitung nach einem der Ansprüche 4 und 5, bei der die Steuermittel (13) dafür ausgelegt sind, bei Volllast die Einstellmittel (12) so zu steuern, dass sie die Rückführleitung (11) schließen, und die Auswahlmittel (5) so, dass die Abgase durch den Wärmetauscher (7) lenken.
DE69817294T 1997-10-31 1998-10-29 Auspuff- und Abgasrückführungsleitung einer Brennkraftmaschine Expired - Lifetime DE69817294T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9713722 1997-10-31
FR9713722A FR2770582B1 (fr) 1997-10-31 1997-10-31 Ligne d'echappement et de recirculation des gaz pour moteur de vehicule automobile

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69817294D1 DE69817294D1 (de) 2003-09-25
DE69817294T2 true DE69817294T2 (de) 2004-06-09

Family

ID=9512911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69817294T Expired - Lifetime DE69817294T2 (de) 1997-10-31 1998-10-29 Auspuff- und Abgasrückführungsleitung einer Brennkraftmaschine

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6155042A (de)
EP (1) EP0913561B1 (de)
JP (1) JPH11193753A (de)
BR (1) BR9804244A (de)
DE (1) DE69817294T2 (de)
FR (1) FR2770582B1 (de)
MX (1) MXPA98009109A (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2302190A1 (de) 2009-09-25 2011-03-30 Behr GmbH & Co. KG Abgasrückführsystem
DE102016206239B4 (de) 2016-04-14 2018-08-30 Ford Global Technologies, Llc Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung umfassend einen in das Abgasabführsystem hineinragenden Kühler
US10794336B2 (en) 2016-04-14 2020-10-06 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for an exhaust gas recirculation cooler
DE102015117965B4 (de) 2014-10-22 2023-12-07 Ford Global Technologies, Llc Abgassystem zur wirksamen Abgaswärmerückgewinnung

Families Citing this family (74)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3236449B2 (ja) * 1994-08-04 2001-12-10 ファナック株式会社 Ａｃサーボモータの制御方法
DE19809859A1 (de) * 1998-03-07 1999-09-09 Mann & Hummel Filter Vorrichtung zur Kühlung von Gasen
EP1111210A3 (de) * 1999-12-23 2003-07-09 Faurecia Abgastechnik GmbH Abgasanlage für Kraftfahrzeuge
DE10011954A1 (de) * 2000-03-11 2001-09-13 Modine Mfg Co Abgaswärmetauscher in einer Abgasrückführungsanordnung
JP2001280200A (ja) * 2000-03-30 2001-10-10 Aisin Seiki Co Ltd エンジンの排気ガス循環装置
US6598388B2 (en) 2001-02-01 2003-07-29 Cummins, Inc. Engine exhaust gas recirculation particle trap
US20030005686A1 (en) * 2001-02-21 2003-01-09 Johannes Hartick Exhaust system
US6568179B2 (en) 2001-03-01 2003-05-27 Engelhard Corporation Apparatus and method for vehicle emissions control
US6702190B1 (en) * 2001-07-02 2004-03-09 Arvin Technologies, Inc. Heat transfer system for a vehicle
DE10139424B4 (de) * 2001-08-17 2004-08-05 Benteler Automobiltechnik Gmbh Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs
US6601387B2 (en) 2001-12-05 2003-08-05 Detroit Diesel Corporation System and method for determination of EGR flow rate
US6681171B2 (en) 2001-12-18 2004-01-20 Detroit Diesel Corporation Condensation control for internal combustion engines using EGR
US6564545B1 (en) 2002-01-31 2003-05-20 Visteon Global Technologies, Inc. Superintegration of three way catalyst and heat exchanger for HCCI engine intake air temperature control
HU2488U (en) 2002-05-15 2003-03-28 Behr Gmbh & Co Kg Apparatus for controlling of recirculated exhaust gases in internal combustion engines
FR2840355B1 (fr) * 2002-06-04 2006-02-17 Valeo Thermique Moteur Sa Ligne d'echappement de moteur a combustion interne comportant une regulation thermique des gaz d'echappement
FR2854103B1 (fr) * 2003-04-24 2006-06-02 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede et dispositif de chauffage d'un habitacle de vehicule automobile
US7100369B2 (en) * 2003-05-06 2006-09-05 Denso Corporation Thermoelectric generating device
US7353865B2 (en) † 2003-09-05 2008-04-08 Arvinmeritor Technology, Llc Method for controlling a valve for an exhaust system
FR2863655A1 (fr) * 2003-12-10 2005-06-17 Renault Sas Refroidisseur de gaz d'echappement
WO2006004468A1 (en) * 2004-07-02 2006-01-12 Volvo Technology Corporation Internal combustion engine exhaust gas system
KR100624815B1 (ko) * 2004-08-17 2006-09-20 엘지전자 주식회사 코제너레이션 시스템의 배기가스 열교환기
DE102004057306A1 (de) * 2004-11-26 2006-06-01 Siemens Ag Verfahren zur Rückführung eines Teilstromes an Abgas zu einem Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges
FR2895015B1 (fr) * 2005-12-15 2008-01-25 Renault Sas Dispositif de traitement des gaz d'echappement avec recirculation basse pression
DE102006040876A1 (de) * 2006-08-31 2008-03-06 Bayerische Motoren Werke Ag Abgasstrang für eine Brennkraftmaschine
JP4882688B2 (ja) * 2006-11-15 2012-02-22 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気還流装置
AT504895B1 (de) * 2007-06-29 2008-09-15 Fronius Int Gmbh Verfahren und vorrichtung zum laden eines energiespeichers
FR2919681B1 (fr) * 2007-07-30 2009-10-09 Peugeot Citroen Automobiles Sa Circuit des gaz d'echappement d'un moteur
FR2920834B1 (fr) 2007-09-12 2012-10-26 Valeo Sys Controle Moteur Sas Dispositif et procede de recirculation des gaz d'echappement d'un moteur thermique
FR2924169B1 (fr) * 2007-11-28 2010-02-26 Renault Sas Dispositif et procede de depollution et de chauffage pour vehicule automobile
WO2010020265A1 (de) * 2008-08-20 2010-02-25 Fev Motorentechnik Gmbh Flexible nutzung der abgasenergie im betrieb einer brennkraftmaschine
DE102008041874A1 (de) * 2008-09-08 2010-03-11 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, Computerprogramm, Computerprogrammprodukt
FR2937375B1 (fr) * 2008-10-16 2011-08-26 Faurecia Sys Echappement Ligne d'echappement de gaz de combustion interne de vehicule automobile
US8443593B2 (en) 2008-12-12 2013-05-21 Westcast Industries, Inc. Liquid-cooled exhaust valve assembly
DE102008064015A1 (de) 2008-12-19 2010-07-01 Daimler Ag Abwärmenutzungsvorrichtung von Kraftfahrzeugen
DE102009006013A1 (de) 2009-01-23 2010-08-05 Pierburg Gmbh Abgasklappenvorrichtung und Abgaswärmerückgewinnungssystem einer Verbrennungskraftmaschine
DE102009006959B4 (de) * 2009-01-31 2020-03-12 Modine Manufacturing Co. System zur Rückgewinnung von Energie
WO2010112959A1 (en) * 2009-03-30 2010-10-07 Renault Trucks Internal combustion engine arrangement comprising an exhaust gas recirculation system with a thermoelectric device
JP5120319B2 (ja) * 2009-04-03 2013-01-16 株式会社デンソー エンジンの廃熱制御装置
US8256220B2 (en) * 2009-05-08 2012-09-04 GM Global Technology Operations LLC Exhaust gas bypass valve control for thermoelectric generator
US8423269B2 (en) * 2009-07-08 2013-04-16 Cummins Inc. Exhaust gas recirculation valve contaminant removal
DE102009058609A1 (de) * 2009-12-17 2011-06-22 Volkswagen AG, 38440 Einrichtung zur Abgasrückführung sowie Verfahren zur Erwärmung eines Kühlmediums einer Brennkraftmaschine und Verwendung der Einrichtung zur Abgasrückführung
US8353153B2 (en) * 2010-02-25 2013-01-15 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Snapper valve for hot end systems with burners
EP2381083A1 (de) 2010-04-22 2011-10-26 C.R.F. Società Consortile per Azioni Einheit zur Rückgewinnung und zum Umwandeln thermischer Energie von Abgas
US9664087B2 (en) 2010-07-22 2017-05-30 Wescast Industries, Inc. Exhaust heat recovery system with bypass
US20130180240A1 (en) * 2010-10-06 2013-07-18 Mack Trucks, Inc. Waste heat recovery device bypass arrangement
GB2487240B (en) 2011-01-17 2016-03-16 Ford Global Tech Llc A Combined Cabin Heater and EGR Heat Exchanger
JP6556451B2 (ja) 2011-09-09 2019-08-07 デーナ、カナダ、コーパレイシャン 熱回収デバイスおよびガス／液体熱交換器
FR2990468B1 (fr) * 2012-05-09 2015-08-21 Valeo Systemes De Controle Moteur Systeme de recuperation d'energie dans un circuit de gaz d'echappement
FR2990728B1 (fr) * 2012-05-15 2014-05-02 Valeo Sys Controle Moteur Sas Systeme de recuperation d'energie dans un circuit de gaz d'echappement.
US9239016B2 (en) 2012-09-10 2016-01-19 Ford Global Technologies, Llc Catalyst heating with exhaust back-pressure
GB201217944D0 (en) * 2012-10-08 2012-11-21 Rolls Royce Plc An exhaust arrangement
US20140109884A1 (en) * 2012-10-23 2014-04-24 Daniel E Hornback Automotive engine coolant and heating system
US9989322B2 (en) 2013-03-01 2018-06-05 Dana Canada Corporation Heat recovery device with improved lightweight flow coupling chamber and insertable valve
EP2781730A1 (de) 2013-03-19 2014-09-24 Borgwarner Inc. Kompakte Vorrichtung zur Abgasverwaltung in einem AGR-System
KR101945823B1 (ko) * 2013-12-10 2019-02-11 한온시스템 주식회사 자동차의 통합 기능형 열교환 장치
JP2015178777A (ja) * 2014-03-18 2015-10-08 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
US9915186B2 (en) * 2014-04-09 2018-03-13 General Electric Company Exhaust after-treatment system
EP2955362B1 (de) 2014-06-10 2017-08-30 Borgwarner Emissions Systems Spain, S.L.U. Integrierte Abgasmanagementvorrichtung
US9803584B2 (en) 2015-04-01 2017-10-31 Briggs & Stratton Corporation Combined heat and power system
JP6515655B2 (ja) * 2015-04-21 2019-05-22 三菱自動車工業株式会社 内燃機関
KR101724909B1 (ko) * 2015-09-23 2017-04-07 현대자동차주식회사 자동차용 배기열 회수 및 ｅｇｒ 제어 시스템
US10082066B2 (en) 2015-10-14 2018-09-25 Hyundai Motor Company Thermoelectric generating system for vehicle
JP2017082706A (ja) * 2015-10-29 2017-05-18 フタバ産業株式会社 排気熱回収装置
US10024275B2 (en) * 2016-01-12 2018-07-17 Ford Global Technologies Llc Condensate management system for an exhaust gas cooler and heat recovery device
US10190474B2 (en) * 2016-06-10 2019-01-29 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for an engine
DE102016215919A1 (de) * 2016-08-24 2018-03-01 Mtu Friedrichshafen Gmbh Brennkraftmaschine mit einer Wärmetransporteinrichtung zum Transport von Wärme aus einem Abgasrückführpfad in einen Abgasstrang
US10184407B2 (en) * 2016-09-12 2019-01-22 Ford Global Technologies, Llc Method and system for emissions reduction
DE102016218990A1 (de) * 2016-09-30 2018-04-05 Ford Global Technologies, Llc Aufgeladene Brennkraftmaschine mit gekühlter Abgasrückführung
US10323587B2 (en) * 2016-11-02 2019-06-18 Ford Global Technologies, Llc Method and system for exhaust gas recirculation and heat recovery
US10107213B2 (en) * 2016-12-01 2018-10-23 Ford Global Technologies, Llc Method and system for exhaust gas recirculation and heat recovery
DK179313B1 (en) * 2016-12-21 2018-04-30 Man Diesel & Turbo Filial Af Man Diesel & Turbo Se Tyskland Large turbocharged two-stroke compression-igniting engine with exhaust gas recirculation
EP3462003A1 (de) * 2017-09-29 2019-04-03 Borgwarner Emissions Systems Spain, S.L.U. Wärmerückgewinnungssystem
JP7081515B2 (ja) * 2019-01-31 2022-06-07 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
WO2021209778A1 (ja) * 2020-04-14 2021-10-21 日産自動車株式会社 熱交換システム制御方法及び熱交換システム制御装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3757521A (en) * 1971-04-05 1973-09-11 Chemical Construction Corp Integrated engine exhaust emission control system
US3808805A (en) * 1971-09-28 1974-05-07 L Miramontes Process for the conversion of exhaust gases of the internal combustion engines into harmless products
US3785151A (en) * 1972-10-10 1974-01-15 Gen Motors Corp Exhaust gas recirculation system
JPH06104408B2 (ja) * 1982-07-20 1994-12-21 マツダ株式会社 水冷エンジン搭載車の暖房装置
JPS5926314A (ja) * 1982-08-03 1984-02-10 Mazda Motor Corp 水冷エンジン搭載車の暖房装置
JPS63235616A (ja) * 1987-03-24 1988-09-30 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
US5250268A (en) * 1990-03-09 1993-10-05 Volkswagen Ag Catalytic cleaning arrangement for exhaust from an internal combustion engine
JPH04243525A (ja) * 1991-01-22 1992-08-31 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
US5184462A (en) * 1991-03-19 1993-02-09 Oskar Schatz Method and an apparatus for the treatment of exhaust gas from an IC engine
JP3025332B2 (ja) * 1991-03-28 2000-03-27 マツダ株式会社 エンジンの排気ガス還流装置
DE19507977A1 (de) * 1995-03-07 1996-09-12 Schatz Thermo Gastech Gmbh Verfahren und Anordnung zur Reduzierung der Abgasemissionen von Verbrennungsmotoren mit Abgaskatalysatoren
US5617726A (en) * 1995-03-31 1997-04-08 Cummins Engine Company, Inc. Cooled exhaust gas recirculation system with load and ambient bypasses
US5802846A (en) * 1997-03-31 1998-09-08 Caterpillar Inc. Exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine
US5806308A (en) * 1997-07-07 1998-09-15 Southwest Research Institute Exhaust gas recirculation system for simultaneously reducing NOx and particulate matter

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2302190A1 (de) 2009-09-25 2011-03-30 Behr GmbH & Co. KG Abgasrückführsystem
US8572962B2 (en) 2009-09-25 2013-11-05 Behr Gmbh & Co. Kg Exhaust gas recirculation system
DE102015117965B4 (de) 2014-10-22 2023-12-07 Ford Global Technologies, Llc Abgassystem zur wirksamen Abgaswärmerückgewinnung
DE102016206239B4 (de) 2016-04-14 2018-08-30 Ford Global Technologies, Llc Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung umfassend einen in das Abgasabführsystem hineinragenden Kühler
US10794336B2 (en) 2016-04-14 2020-10-06 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for an exhaust gas recirculation cooler

Also Published As

Publication number Publication date
US6155042A (en) 2000-12-05
BR9804244A (pt) 1999-12-14
EP0913561B1 (de) 2003-08-20
JPH11193753A (ja) 1999-07-21
FR2770582B1 (fr) 2000-01-28
MXPA98009109A (es) 2004-12-09
DE69817294D1 (de) 2003-09-25
FR2770582A1 (fr) 1999-05-07
EP0913561A3 (de) 2000-01-05
EP0913561A2 (de) 1999-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69817294T2 (de) Auspuff- und Abgasrückführungsleitung einer Brennkraftmaschine
DE102014002940B4 (de) Motorkühlsystem mit temperaturabhängiger Steuerung des Kühlmittelwegs
DE102010030796B4 (de) AGR-Kühlerbypassstrategie
DE69913149T2 (de) Katalysatorsystem für brennkraftmaschinen mit getrennter abfuhr und zwei katalysatoren
DE19857509A1 (de) Abgaskatalysator mit Temperaturregelung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
DE102015108223B4 (de) AGR-System mit Partikelfilter und Wastegate
DE4026595C2 (de)
DE19618868A1 (de) Brennkraftmaschine mit einem Abgasrückführsystem
DE102010032076A1 (de) Twinturbodiesel-Nachbehandlungssystem
DE69801472T2 (de) Abgasanlage für einen Kraftfahrzeugmotor
DE102009004418A1 (de) Verfahren zur Nachbehandlung eines Abgasstroms einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine eines Fahrzeuges sowie Abgasnachbehandlungsvorrichtung
DE202017105126U1 (de) Abgasleitsystem
DE102008054341A1 (de) Verfahren und System zum Bestimmen der Effizienz eines Dieseloxidationskatalysators
DE102014114313A1 (de) Verbrennungsmotor-Kühlungssystem
DE602004001578T2 (de) Turboaufgeladener Dieselmotor mit langwegigem Abgasrückführsystem
DE69305958T2 (de) Kühlanlage für Brennkraftmaschine
DE102018104605B4 (de) Niederdruck EGR-System mit Turbo-Bypass
DE102009004417A1 (de) Verfahren zur Nachbehandlung eines Abgasstroms einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine eines Fahrzeuges sowie Abgasnachbehandlungsvorrichtung
DE102010005831A1 (de) Abgasstrang für eine Brennkraftmaschine sowie Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
EP0454943A1 (de) Turbolader an einer Brennkraftmaschine
EP1405995A1 (de) Motorsystem mit Abgasturbolader und Abgasrückführung sowie Verfahren zu dessen Betrieb
DE102018104599B4 (de) Niederdruck EGR-System mit Turbo-Bypass
DE102010003798A1 (de) Niederdruck-Abgasrückführsystem mit Wärmerückgewinnung
DE102017119537A1 (de) Abgasleitsystem
DE2610378C3 (de) Kühlkreis für einen aufgeladenen wassergekühlten Verbrennungsmotor

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition