EP0365862A1 - Vorrichtung zur Abgasrückführung an einer mehrzylindrigen Dieselbrennkraftmaschine - Google Patents

Vorrichtung zur Abgasrückführung an einer mehrzylindrigen Dieselbrennkraftmaschine Download PDF

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EP0365862A1 EP89118009A EP89118009A EP0365862A1 EP 0365862 A1 EP0365862 A1 EP 0365862A1 EP 89118009 A EP89118009 A EP 89118009A EP 89118009 A EP89118009 A EP 89118009A EP 0365862 A1 EP0365862 A1 EP 0365862A1
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Definitions

  • the invention relates to a device for exhaust gas recirculation on a multi-cylinder diesel internal combustion engine according to the preamble of patent claim 1.
  • the invention is therefore based on the object of providing a device for a dual-flow exhaust manifold arrangement, by means of which exhaust gas quantities which are recirculated can be removed from the total exhaust gas stream with little construction effort and without requiring additional space.
  • recirculated exhaust gas is removed in equal parts from both floods of the exhaust manifold arrangement, the separate double flow being easily recoverable when the exhaust gas recirculation is prevented.
  • a diesel internal combustion engine 1 is shown in series construction with a double-flow exhaust manifold arrangement 2, which consists of two exhaust manifolds 3, 4 assigned to cylinder groups with a device 5 for returning the exhaust gases to an intake line (not shown).
  • Manifold parts 6, 7 of the exhaust manifold 3, 4 are combined in the area of the exhaust gas recirculation to form a double pipe 8.
  • the intermediate or partition wall 9 of the double pipe 8 separating the two floods is provided with an opening 10 through which exhaust gases can be fed to the intake line via an exhaust gas recirculation line 11.
  • the exhaust gas recirculation line 11 is flanged in the middle on a web 8a connecting the two tubes of the double tube 8 (FIGS. 1 and 2) and contains a controllable exhaust gas recirculation valve 12 with a valve plate 13, the side of which facing the double tube 8 contains the opening 10 when the valve 12 is in the closed position has almost completely filling plate-shaped partition part 14.
  • the partition wall part 14 protruding into the opening 10 has an approximately semicircular shape (FIG. 3) and, according to FIG. 2, separates the two flows in the double pipe 8 to a minimal gap 15 in order to ensure a reliable sealing of the valve plate 13 on its valve seat 16.
  • the exhaust gas recirculation valve 12 is arranged away from the exhaust manifold, namely flanged to a cylinder section 17 of the internal combustion engine downstream of a line section 11a of the exhaust gas recirculation line 11. Due to the remote position of the temperature-sensitive exhaust gas recirculation valve 12, this is significantly less stressed with regard to the heat exposure and heat-insulating measures are not necessary; however, the dual flow is slightly disturbed due to the lack of a control element in the partition 9 of the double pipe 8, since the two flows are not completely separated from one another.
  • the exhaust manifolds 3, 4 which are assigned to the cylinder groups and are located one behind the other are connected to one another by an elastic expansion body 18 in order to counteract thermal stresses occurring between the exhaust manifolds of different lengths.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abgasrückführung an einer mehrzylindrigen Dieselbrennkraftmaschine (1) mit Zylindergruppen zugeordneten Abgaskrümmern, mit baueinheitlich zu einem Doppelrohr (8) zusammengefaßten Krümmerteilen (6, 7) mit einer die Fluten beider Abgaskrümmer trennenden gemeinsamen Zwischenwand (9), in der eine Durchbrechung (10) vorgesehen ist, über die die Krümmerteile (6, 7) beider Abgaskrümmer mit der Abgasrückführleitung (11) in Verbindung stehen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abgasrück­führung an einer mehrzylindrigen Dieselbrennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Aus der DE-OS 29 46 017 ist es bekannt, daß die das Ab­gasrückführventil enthaltende Abgasrückführleitung von einem der zwei Zylindergruppen zugeordneten Abgaskrümmer einer zweiflutigen Abgaskrümmeranordnung abzweigt. Eine der­artige Ausführung ist mit dem Nachteil behaftet, daß vorgesehene NOx-Grenzwerte nicht eingehalten werden können, da nur ein Teil des Gesamtabgasstromes für die rückgeführte Abgasmenge herangezogen wird.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung für eine zweiflutige Abgaskrümmeranordnung zu schaffen, durch die bei geringem Bauaufwand und ohne zusätzlichen Platzbedarf dem Gesamtabgasstrom rückge­führte Abgasmengen entnommen werden können.
  • Die Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 ange­gebenen Merkmale gelöst.
  • Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird beiden Fluten der Abgaskrümmeranordnung zu gleichen Teilen rückge­führtes Abgas entnommen, wobei bei Unterbindung der Abgas­rückführung die getrennte Zweiflutigkeit auf einfache Weise wieder herstellbar ist.
  • Aus der DE 30 22 959 C 2 wird zwar auch beiden Fluten der Abgaskrümmeranordnung rückgeführtes Abgas entnommen, je­doch liegt hier ein erheblicher Bauaufwand vor, da von jedem Abgaskrümmer eine separate Abgasrückführleitung mit jeweils einem Steuerventil für die Abgasrückführrate ab­zweigt.
  • In den Unteransprüchen sind noch förderliche Weiter­bildungen angegeben.
  • Anhand der Zeichnung wird im folgenden die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung an einer zwei Abgaskrümmer aufweisenden Abgaskrümmer­anordnung,
    • Fig. 2 die Vorrichtung in vergrößerter Darstellung,
    • Fig. 3 die Vorrichtung im Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2,
    • Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungs­gemäßen Vorrichtung.
  • In Fig. 1 und 4 ist eine Dieselbrennkraftmaschine 1 in Reihenbauweise mit einer zweiflutigen Abgaskrümmeran­ordnung 2 gezeigt, die aus Zylindergruppen zugeordneten zwei Abgaskrümmern 3,4 mit einer Vorrichtung 5 für die Rückführung der Abgase in eine Ansaugleitung (nicht dar­gestellt) besteht.
  • Krümmerteile 6,7 der Abgaskrümmer 3,4 sind im Bereich der Abgasrückführung zu einem Doppelrohr 8 baueinheitlich zusammengefaßt. Die die zwei Fluten trennende Zwischen- bzw. Trennwand 9 des Doppelrohres 8 ist mit einer Durch­brechung 10 versehen, durch die Abgase über eine Abgas­rückführleitung 11 der Ansaugleitung zuführbar sind. Die Abgasrückführleitung 11 ist mittig an einem die beiden Rohre des Doppelrohres 8 verbindenden Steg 8a angeflanscht (Fig.1 und 2) und enthält ein steuerbares Abgasrückführ­ventil 12 mit einem Ventilteller 13, dessen dem Doppel­rohr 8 zugewandte Seite einen die Durchbrechung 10 bei Schließlage des Ventiles 12 nahezu vollständig ausfüllenden plattenförmigen Trennwandteil 14 aufweist. Der in die Durchbrechung 10 hineinragende Trennwandteil 14 hat etwa halbkreisförmige Gestalt (Fig. 3) und trennt gemäß Fig. 2 beide Fluten im Doppelrohr 8 bis auf einen minimalen Spalt 15, um ein sicheres Abdichten des Ventiltellers 13 auf seinem Ventilsitz 16 zu gewährleisten.
  • Somit ist durch die gekoppelte Ausführung des Ventil­tellers 13 mit dem Trennwandteil 14 sowohl der Abgasfluß über die Abgasrückführleitung 11 zur Ansaugleitung voll­ständig unterbunden als auch die getrennte Zweiflutigkeit fast vollständig erhalten. Der Gaswechsel im vollastnahen, also abgasrückführfreien Betrieb kann ungestört über beide Fluten stattfinden.
  • Bei der Ausführung gemäß Fig. 4 ist das Abgasrückführ­ventil 12 abgaskrümmerfern angeordnet, nämlich stromab eines Leitungsabschnittes 11a der Abgasrückführleitung 11 am Zylinderkopf 17 der Brennkraftmaschine angeflanscht. Durch die entfernte Lage des temperaturempfindlichen Ab­gasrückführventiles 12 ist dieses bezüglich der Wärmebeauf­schlagung wesentlich geringer belastet und wärmedämmende Maßnahmen sind nicht erforderlich, allerdings ist die Zweiflutigkeit aufgrund des fehlenden Steuerorgans in der Trennwand 9 des Doppelrohres 8 leicht gestört, da beide Fluten nicht vollständig voneinander getrennt sind.
  • Die den Zylindergruppen zugeordneten und hintereinander­liegenden Abgaskrümmer 3,4 sind durch einen elastischen Dehnkörper 18 miteinander verbunden, um auftretenden Wärmespannungen zwischen den verschieden lang ausge­führten Abgaskrümmern entgegenzuwirken.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Abgasrückführung an einer mehr­zylindrigen Dieselbrennkraftmaschine mit Zylindergruppen zugeordneten Abgaskrümmern, mit baueinheitlich zu einem Doppelrohr zusammengefaßten Krümmerteilen mit einer die Fluten beider Abgaskrümmer trennenden gemeinsamen Zwischen­wand, ferner mit einer zur Ansaugleitung führenden Abgas­rückführleitung und einem die Abgasrückführrate in Ab­hängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine steuernden Abgasrückführventil,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zwischenwand (9) zwischen den Krümmerteilen (6,7) eine Durchbrechung (10) aufweist, über die die Krümmer­teile (6,7) mit der einzigen Abgasrückführleitung (11) in Verbindung stehen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Durchbrechung (10) ein steuerbarer und mit dem Abgasrückführventil gekoppelter Trennwandteil (14) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , bei der das Abgasrückführventil einen Ventilteller aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der mit dem Trennwandteil (14) fest verbundene Ventilteller (13) bei Schließlage den Ventilsitz (16) abdichtet, während das Trennwandteil (14) die Krümmer­teile (6,7) bis auf einen minimalen Spalt (15) trennt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Abgasrückführventil (12) im abgaskrümmerfernen Bereich in der Abgasrückführleitung (11) eingesetzt ist.
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