EP0930429A2 - Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung rückgeführten Abgases einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung rückgeführten Abgases einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine Download PDF

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EP0930429A2
EP0930429A2 EP98124173A EP98124173A EP0930429A2 EP 0930429 A2 EP0930429 A2 EP 0930429A2 EP 98124173 A EP98124173 A EP 98124173A EP 98124173 A EP98124173 A EP 98124173A EP 0930429 A2 EP0930429 A2 EP 0930429A2
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EP
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exhaust gas
cooling
coolant
channel
internal combustion
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EP0930429B1 (de
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Bernd Jelinek
Heinz Povolny
Johannes Hollweck
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MAN Truck and Bus Osterreich AG
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MAN Steyr AG
Steyr Nutzfahrzeuge AG
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Publication of EP0930429A3 publication Critical patent/EP0930429A3/de
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Definitions

  • the invention relates to a device and According to the preamble of claim 2, a method for cooling returned Exhaust gas from a liquid-cooled internal combustion engine with exhaust gas recirculation device.
  • a device solved, namely by a cooling insert in a liquid-carrying Channel of the internal combustion engine and a corresponding design of the channel component in the area of the cooling insert for cooling the Recirculated exhaust gas flowing through the cooling insert through the exhaust gas flowing through the channel Coolant.
  • the stated object is achieved on the other hand by a method according to Claim 2 solved, such that the recirculated exhaust gas before it is reintroduced in the combustion process of the internal combustion engine by one in one coolant-carrying channel arranged cooling insert passed and thereby through the coolant of the internal combustion engine flowing through the channel is cooled.
  • the invention is therefore based on the idea of cooling the recirculated Exhaust gas already present on or in or in the vicinity of the internal combustion engine to use the coolant-carrying component and this for the Purpose of cooling the recirculated exhaust gas only accordingly and equip.
  • Coolant channel for the installation or attachment of a cooling insert and, if necessary, change this purpose accordingly or redesign.
  • the coolant-carrying duct with the cooling insert can also be used outside arranged of the internal combustion engine and on or in a coolant line or a section thereof can be realized, for example in Area of the cylinder head next to this or in the area between a coolant pump and the crankcase or in the area between the coolant pump and a cooler upstream of the internal combustion engine or in the area between Internal combustion engine and a retarder operated with the coolant.
  • the channel with the cooling insert can also be placed in or on one redesigned component of the coolant circuit of the internal combustion engine, such as a coolant pump, Thermostat, switching valve, expansion tank and the like, or a retarder or a structural one with one of these components Form unity.
  • the cooling insert can consist of a bundle with several of recirculated exhaust gases flowable cooler pipes exist, which cooler pipes one end Exhaust gas supply device and other connected to an exhaust gas discharge device and also liquid-tight at each end by a plate or wall are passed through the coolant channel in the area of Seals cooling insert to the exhaust gas supply device and exhaust gas discharge device.
  • the cooling insert can, however, also consist of a single one its z.
  • This cooling pipe is one end of an exhaust gas supply device and another end connected to an exhaust gas discharge device and also at the end each liquid-tight through a plate or wall, which the coolant-carrying channel in the area of the cooling insert to the exhaust gas supply device and seals exhaust gas outlet.
  • the cooling tube or each of the Cooling tubes formed by a section of section tube, its length, cross-sectional size and shape and their number to be removed from the recirculated exhaust gas Amount of heat is turned off.
  • the device according to the invention is that the channel with the cooling insert in a cast coolant return pipe is realized, which is next to the side extending to the cylinder head or the cylinder heads of the internal combustion engine this or these is flanged, the coolant in the channel via on Coolant return pipe with molded inlet elbow from inside the cylinder head Cooling liquid spaces and drainage channels are fed in and then via one or several outlet nozzles out of the channel after it has flowed through it sent to a subordinate body such as a thermostat and / or retarder becomes.
  • a subordinate body such as a thermostat and / or retarder becomes.
  • the cooling insert is designed like a cartridge, what a complete prefabrication of the same and a comparatively simple and quick installation in those also prepared accordingly for this installation allows coolant-carrying channel.
  • a section 1 of a line is shown, which at any point of the Coolant circuit of a liquid-cooled internal combustion engine, such as a diesel engine, or the coolant circuit of one with coolant as the working fluid operated retarder can be arranged.
  • This line section 1 will Coolant is supplied according to arrow 2 via a connecting piece 3.
  • the coolant according to arrow 4 is a further connection piece on line section 1 5 available.
  • This line section 1 limits as part of the invention Device has a coolant channel 6 and is designed that at least one cooling insert 7 is installed or added can.
  • Such a cooling insert either consists of a single cooling tube 8, 9 (see Fig. 5 or 8) or a bundle of several cooling tubes 10 (see Fig.
  • the one or the one ends through a plate or wall 11 liquid-tight passed through and connected to an exhaust gas supply device 12 or are.
  • the other end is the cooling pipe 8, 9 or the cooling pipes 10 are through a plate or wall 13 passed liquid-tight and to an exhaust gas discharge device 14 connected.
  • the line section 1 in its front end wall 15 and rear end wall 16 two openings each or breakthroughs 17, 18, wherein the axes of the opposite one another Openings or openings are aligned with each other. This makes it possible that each a prefabricated cooling insert 7 in the manner of a cartridge through the Opening 17 and the channel and with the plate 13 in the opposite aligned opening 18 is immersed in a liquid-tight manner.
  • a shut-off or throttle valve 25 can be installed, and is supplied via an exhaust pipe 26 to an organ with which combustion air / charge air and recirculated, cooled exhaust gas back to the internal combustion engine is feedable.
  • On the cooling insert 7 - so far for an optimization of the coolant flow necessary within channel 6 - one or more baffles 27 be provided, which are attached to the cooling pipe 8, 9 or the cooling pipes 10 or arranged and are so large in their configuration that they can be installed and removed the cooling insert cartridge 7 in the line section 1 does not hinder.
  • FIGS 2 and 3 show the line section 1 formed by a cast Coolant return pipe 28. Because this is structurally identical parts with those parts of the solution according to Figure 1, the corresponding in Figures 2 and 3 Parts with the same reference numerals but with a prime are used.
  • the coolant return pipe 28 extends laterally next to a cylinder head or cylinder heads 29 of the internal combustion engine, also not shown and is flanged to this or these in a liquid-tight manner and in this Mounting position held by screws 30.
  • the coolant return pipe 28 in contrast to the solution according to FIG. 1, is only one Cooling insert 7 'installed like a cartridge, so that in the end wall 15' only one opening or opening 17 'for the installation and removal of the cooling insert cartridge 7 'is given.
  • the cooling insert 7 or 7 ' can either be only one have specially designed cooling pipe 8 or 9 or a bundle of cooling pipes 10, 10 ', that or each of them is formed by a profile tube section.
  • the length, cross-sectional shape and size as well as the number of cooling tubes is fundamental to the from the recirculated exhaust gas as it flows through the Cooling insert 7 or 7 'turned off via the amount of heat to be dissipated.
  • Figure 4 shows a bundle of nine cooling tubes 10, 10 'with an annular Cross-section.
  • Figure 6 shows a bundle of four cooling tubes 10, 10 'with a rectangular Cross section and also different cross section sizes.
  • Figure 7 shows a Bundle of four round cooling tubes 10, 10 'with an annular cross section.
  • FIG. 8 shows a single cooling tube 9 with an essentially star-shaped cross section and FIG. 5 shows a single cooling tube 8 with a round central tube and a star shape on the outside protruding cooling fins. It should be noted that Figures 4 to 8 are only examples should show for possible cooling pipe designs within a Cooling insert 7, 7 '.
  • the method according to the invention for cooling the recirculated exhaust gas arises with a device of the type according to the invention as follows Exhaust gas is released before it is reintroduced into the combustion process of the internal combustion engine according to arrow 32 via the exhaust gas supply device 12, 12 'in the coolant-carrying Channel 6 given cooling insert 7, 7 'and fed through whose cooling tube 8, 9 or cooler tubes 10, 10 'passed and thereby through the the cooling liquid flowing through the channel 6 and rinsing the cooling pipe or the cooling pipes chilled. Then the so cooled, recirculated Exhaust gas after discharge from the cooling insert 7, 7 'passed on for corresponding Recycling in the internal combustion engine.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Kühlung rückgeführten Abgases einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine mit Abgasrückführeinrichtung. Die Vorrichtung kennzeichnet sich dabei durch einen Kühleinsatz (7, 7') in einem kühlflüssigkeitsführenden Kanal (6, 6') der Brennkraftmaschine und eine entsprechende Gestaltung des den Kanal (6, 6') im Bereich des Kühleinsatzes (7, 7') begrenzenden Bauteils (1, 28) für eine Kühlung des den Kühleinsatz (7, 7') durchströmenden rückgeführten Abgases durch die den Kanal (6, 6') durchströmende Kühlflüssigkeit. Das erfindungsgemäße Verfahren kennzeichnet sich dadurch, daß das rückgeführte Abgas vor seiner Wiedereinleitung in den Verbrennungsprozeß der Brennkraftmaschine durch einen in einem kühlflüssigkeitsführenden Kanal (6, 6') angeordneten Kühleinsatz (7, 7') hindurchgeleitet und dabei durch die den Kanal (6, 6') durchströmende Kühlflüssigkeit der Brennkraftmaschine gekühlt wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eine Vorrichtung und gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2 ein Verfahren zur Kühlung rückgeführten Abgases einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine mit Abgasrückführeinrichtung.
Es ist bekannt, daß durch Abgasrückführung eine Reduzierung der NOx-Werte im Abgas von Brennkraftmaschinen sowie eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauches erzielbar ist. Dieses positive Ergebnis wird in zunehmenden Maß auch mit Dieselmotoren angestrebt, die in Lastkraftwagen und Omnibussen eingebaut sind. Es stellt sich bei solchen Fahrzeugen aber das Problem der Unterbringung des für die Kühlung des rückgeführten Abgases notwendigen Kühlers. Herkömmliche Kühler, die für einen solchen Zweck in Frage kommen, sind in der Regel zu groß oder nur unter Abstrichen für den Platzbedarf anderer Aggregate in dem Fahrzeug unterzubringen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, die bzw. das zur Kühlung rückgeführten Abgases im Bereich der Brennkraftmaschine extrem wenig Bauraum beansprucht und trotzdem eine hinreichende Kühlleistung sicherstellt.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß einerseits durch eine Vorrichtung gemaß Anspruch 1 gelost, nämlich durch einen Kühleinsatz in einem flüssigkeitsführenden Kanal der Brennkraftmaschine und eine entsprechende Gestaltung des den Kanal im Bereich des Kühleinsatzes begrenzenden Bauteils für eine Kühlung des den Kühleinsatz durchströmenden rückgeführten Abgases durch die den Kanal durchströmende Kühlflüssigkeit.
Die genannte Aufgabe ist erfindungsgemäß andererseits durch ein Verfahren gemäß Anspruch 2 gelöst, dergestalt, daß das rückgeführte Abgas vor seiner Wiedereinleitung in den Verbrennungsprozeß der Brennkraftmaschine durch einen in einem kühlflüssigkeitsführenden Kanal angeordneten Kühleinsatz hindurchgeleitet und dabei durch die den Kanal durchströmende Kühlflüssigkeit der Brennkraftmaschine gekühlt wird.
Der Erfindung liegt demzufolge der Gedanke zugrunde, zur Kühlung des rückgeführten Abgases ein ohnehin an bzw. in oder im Umfeld der Brennkraftmaschine vorhandenes, kühlflüssigkeitsführendes Bauteil heranzuziehen und dieses für den Zweck der Kühlung von rückgeführtem Abgas lediglich entsprechend umzugestalten und auszustatten.
Es ist zwar aus der DE-AS 28 02 095 bekannt, außen am Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine eine Abgasrückführleitung anzuflanschen, die von einem kühlwasserführenden Mantel umgeben ist. Diese Lösung gehorcht demzufolge dem allgemein bekannten Prinzip einer wassergekühlten Abgasleitung und kann somit auf die erfindungsgemäße Lösung keinen Hinweis geben.
Vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen oder Details der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den abhängigen Unteransprüchen angegeben.
So ist es beispielsweise möglich, einen innerhalb der Brennkraftmaschine, dort beispielsweise im Bereich des Kurbelgehäuses oder des Zylinderkopfes vorhandenen kühlflüssigkeitsführenden Kanal für den Einbau oder die Anbringung eines Kühleinsatzes heranzuziehen und ihn, falls erforderlich, diesen Zweck entsprechend um- oder neuzugestalten.
Alternativ hierzu kann der kühlmittelführende Kanal mit dem Kühleinsatz auch außerhalb der Brennkraftmaschine angeordnet und an bzw. in einer Kühlflüssigkeitsleitung oder einem Abschnitt derselben realisiert sein, die bzw. der beispielsweise im Bereiches des Zylinderkopfes neben diesem oder im Bereich zwischen einer Kühlmittelpumpe und dem Kurbelgehäuse oder im Bereich zwischen Kühlmittelpumpe und einem der Brennkraftmaschine vorgeordnetem Kühler oder im Bereich zwischen Brennkraftmaschine und einem mit der Kühlflüssigkeit betriebenen Retarder verläuft. Außerdem kann der Kanal mit dem Kühleinsatz auch in bzw. an einem entsprechend umgestalteten Bauteil des Kühlmittelkreislaufes der Brennkraftmaschine, wie Kühlmittelpumpe, Thermostat, Umschaltventil, Ausgleichsbehälter und dergleichen, oder einem Retarder realisiert sein oder mit einem dieser genannten Bauteile eine bauliche Einheit bilden.
Was die Ausgestaltung und Anordnung bzw. Unterbringung des Kühleinsatzes anbelangt, so gibt es auch hierfür die verschiedensten Möglichkeiten. Beispielsweise kann der Kühleinsatz aus einem Bündel mit mehreren von rückgeführtem Abgas durchströmbaren Kühlerrohren bestehen, welche Kühlerrohre einenendes an eine Abgaszuführeinrichtung und andernendes an eine Abgasableiteinrichtung angeschlossen und außerdem endseitig jeweils durch eine Platte oder Wand flüssigkeitsdicht hindurchgeführt sind, die den kühlmittelführenden Kanal im Bereich des Kühleinsatzes zur Abgaszuführeinrichtung und Abgasableiteinrichtung hin abdichtet.
Alternativ hierzu kann der Kühleinsatz aber auch aus einem einzigen, hinsichtlich seines z. B. sternförmigen Querschnittes oder seiner Ausgestaltung mit inneren und/ oder äußeren Kühlrippen auf eine hohe Kühlleistung ausgelegten Kühlrohr bestehen. Dieses Kühlrohr ist einenendes an eine Abgaszuführeinrichtung und andernendes an eine Abgasableiteinrichtung angeschlossen und außerdem endseitig jeweils durch eine Platte oder Wand flüssigkeitsdicht hindurchgeführt, die den kühlmittelführenden Kanal im Bereich des Kühleinsatzes zur Abgaszuführeinrichtung und Abgasableiteinrichtung hin abdichtet. Generell ist das Kühlrohr bzw. jedes der Kühlrohre durch einen Profilrohr-Abschnitt gebildet, dessen Länge, Querschnittsgröße und -form sowie deren Anzahl auf die aus dem rückgeführten Abgas abzuführende Wärmemenge abgestellt sind.
Eine sehr günstig an einer Brennkraftmaschine realisierbare Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß der Kanal mit dem Kühleinsatz in einem gegossenen Kühlflüssigkeitsrücklaufrohr realisiert ist, das sich seitlich neben dem Zylinderkopf bzw. den Zylinderköpfen der Brennkraftmaschine erstreckend an diesem bzw. diesen angeflanscht ist, wobei die Kühlflüssigkeit in den Kanal über am Kühlflüssigkeitsrücklaufrohr mit angegossene Zulaufkrümmer von zylinderkopfinternen Kühlflüssigkeitsräumen und Ablaßkanälen her eingespeist und dann über einen oder mehrere Ablaßstutzen aus dem Kanal nach dessen Durchströmung wieder ausund einem nachgeordneten Organ wie Thermostat und/oder Retarder zugeleitet wird.
In besonders vorteilhafter Weise ist der Kühleinsatz nach Art einer Kartusche gestaltet, was eine komplette Vorfertigung desselben und einen vergleichsweise einfachen und schnellen Einbau in den ebenfalls entsprechend für diesen Einbau vorbereiteten kühlmittelführenden Kanal ermöglicht.
Nachstehend ist die Erfindung anhand verschiedener in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1
einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2
eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Querschnitt,
Fig. 3
einen Längsschnitt durch die Ausführungsform gemäß Figur 2, und
Fig. 4-8
schematisch je einen Schnitt durch einen Kühleinsatz gemäß der Erfindung.
In Figur 1 ist ein Abschnitt 1 einer Leitung dargestellt, der an beliebiger Stelle des Kühlmittelkreislaufes einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine, wie Dieselmotor, oder des Kühlflüssigkeitskreislaufes eines mit Kühlflüssigkeit als Arbeitsmittel betriebenen Retarders angeordnet sein kann. Diesem Leitungsabschnitt 1 wird Kühlflüssigkeit gemäß Pfeil 2 über einen Anschlußstutzen 3 zugeführt. Zur Abführung der Kühlflüssigkeit gemäß Pfeil 4 ist am Leitungsabschnitt 1 ein weiterer Anschlußstutzen 5 vorhanden. Dieser Leitungsabschnitt 1 begrenzt als Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung einen kühlflüssigkeitsführenden Kanal 6 und ist so gestaltet, daß wenigstens ein Kühleinsatz 7 eingebaut oder aufgenommen werden kann. Ein solcher Kühleinsatz besteht entweder aus einem einzigen Kühlrohr 8, 9 (siehe Fig. 5 oder 8) oder einem Bündel von mehreren Kühlrohren 10 (siehe Fig. 1, 2, 3 und 4, 6, 7), das bzw. die einenendes durch eine Platte oder Wand 11 flüssigkeitsdicht hindurchgeführt und an eine Abgaszuführeinrichtung 12 angeschlossen ist bzw. sind. Andernendes ist das Kühlrohr 8, 9 bzw. sind die Kühlerrohre 10 durch eine Platte oder Wand 13 flüssigkeitsdicht hindurchgeführt und an eine Abgasableiteinrichtung 14 angeschlossen. Wie aus Figur 1 ersichtlich, weist der Leitungsabschnitt 1 in seiner vorderen Stirnwand 15 und hinteren Stirnwand 16 je zwei Öffnungen bzw. Durchbrüche 17, 18 auf, wobei die Achsen der einander gegenüberliegenden Öffnungen bzw. Durchbrüche jeweils zueinander fluchten. Hierdurch ist es möglich, daß jeweils ein vorgefertigter Kühleinsatz 7 nach Art einer Kartusche durch die Öffnung 17 und den Kanal hindurch und mit der Platte 13 in die gegenüberliegende fluchtende Öffnung 18 flüssigkeitsdicht eintauchend einbaubar ist. Dabei wird die in dieser Ausführungsform durch den Boden der Abgaszuführeinrichtung 12 gebildete Platte 11 an der vorderen Stirnwand 15 flüssigkeitsdicht zur Anlage gebracht und bleibt dort durch in der Zeichnung nicht dargestellte Schrauben gehalten. In Figur 1 sind als weitere Teile der nicht vollständig dargestellten Abgasrückführeinrichtung der Brennkraftmaschine zwei Abgasrückführleitungen 19, 20 gezeigt, von denen jede an einer Abgaszuführeinrichtung 12 angeschlossen ist. Diese weist intern einen Einlaßkanal 21 und anschließend einen Abgassammelraum 22 auf, von dem aus das rückgeführte Abgas in das bzw. die Kühlrohre 8 bzw. 9 bzw. 10 eingespeist wird. Nach Durchströmung des Kühleinsatzes 7 und entsprechender Abkühlung durch die den Kanal 6 durchströmende Kühlflüssigkeit tritt das rückgeführte Abgas am gegenüberliegenden Ende, im Beispiel gemäß Figur 1 gesteuert durch je ein einem Kühleinsatz 7 nachgeordnetes, in die Abgasableiteinrichtung 14 eingebautes Flatterventil 23 aus dem Kühlrohr 8, 9 bzw. den Kühlrohren 10 aus und in einen Abführkanal 24, in dem auch ein Absperr- bzw. Drosselventil 25 eingebaut sein kann, ein und wird über eine Abgasleitung 26 einem Organ zugeführt, mit dem Verbrennungsluft/Ladeluft und rückgeführtes, gekühltes Abgas wieder der Brennkraftmaschine zuführbar ist. Am Kühleinsatz 7 können - soweit für eine Optimierung der Kühlflüssigkeitströmung innerhalb des Kanal 6 notwendig - ein oder mehrere Leitbleche 27 vorgesehen sein, die auf dem Kühlrohr 8, 9 bzw. den Kühlerrohren 10 befestigt bzw. angeordnet und in ihrer Projektierung nur so groß sind, daß sie einen Ein- und Ausbau der Kühleinsatz-Kartusche 7 in den Leitungsabschnitt 1 nicht behindern.
Die Figuren 2 und 3 zeigen den Leitungsabschnitt 1 gebildet durch ein gegossenes Kühlflüssigkeitsrücklaufrohr 28. Da in diesem wesentliche Teile konstruktiv identisch mit jenen Teilen der Lösung gemäß Figur 1 sind, werden in Figur 2 und 3 die entsprechenden Teile mit gleichen Bezugszeichen, aber mit Hochstrich versehen, verwendet. Das Kühlflüssigkeitsrücklaufrohr 28 erstreckt sich seitlich neben einem Zylinderkopf bzw. Zylinderköpfen 29 der desweiteren nicht dargestellten Brennkraftmaschine und ist an diesem bzw. diesen flüssigkeitsdicht angeflanscht sowie in dieser Anbaulage mittels Schrauben 30 gehalten. Die Kühlflüssigkeit wird in diesem Fall von zylinderkopfinternen Kühlräumen und Ablaßkanälen 31 her über am Kühlflüssigkeitsrücklaufrohr 28 mitangegossene Zulaufkrümmer 3' in den Kanal 6' eingespeist und dann nach dessen Durchströmung aus diesem wieder über einen oder mehrere, in Figur 2 und 3 nicht dargestellte Ablaßstutzen ausgeleitet und einem nachgeordneten Organ wie Thermostat und/oder Retarder zugeführt. In das Kühlflüssigkeitsrücklaufrohr 28 ist hier, im Gegensatz zur Lösung gemäß Figur 1, nur ein Kühleinsatz 7' nach Art einer Kartusche eingebaut, sodaß in der Stirnwand 15' auch nur eine Öffnung bzw. ein Durchbruch 17' für den Ein- und Ausbau der Kühleinsatz-Kartusche 7' gegeben ist. Die abgasseitigen Enden der Kühlerrohre 10' des Kühleinsatzes 7' sind hier in einer Platte 11' flüssigkeitsdicht gefaßt, die unter beidseitiger Beilage von Dichtungen zusammen mit der hier einteiligen, zweiflutigen Abgaszuführeinrichtung 12' flüssigkeitsdicht außen an der Stirnseite 15' angeflanscht und mittels nicht dargestellter Schrauben befestigt ist. Im Bereich ihrer abgasaustrittsseitigen Enden sind die Kühlerrohre 10' in ähnlicher Weise wie bei der Lösung gemäß Figur 1 in zwei Platten 13' flüssigkeitsdicht gefaßt aufgenommen, die wiederum flüssigkeitsdicht in die beiden Öffnungen bzw. Durchbrüche 18' der Stirnwand 16' des Kühlflüssigkeitsrücklaufrohres 28 eintauchen. Außen davor schließt sich wie bei der Lösung gemäß Figur 1 eine Abgasableiteinrichtung 14' mit zwei Flatterventilen 23', Abführkanal 24', Absperr- bzw. Drosselventil 25' und Abgasleitung 26' an.
Wie die Figuren 4 bis 8 zeigen, kann der Kühleinsatz 7 bzw. 7' entweder nur ein speziell gestaltetes Kühlrohr 8 bzw. 9 oder ein Bündel von Kühlerrohren 10, 10' aufweisen, das bzw. jedes derselben durch einen Profilrohr-Abschnitt gebildet ist. Die Länge, Querschnittsform und -größe sowie die Anzahl der Kühlrohre ist grundsätzlich auf die aus dem rückgeführten Abgas bei dessen Durchströmung durch den Kühleinsatz 7 bzw. 7' über die Kühlflüssigkeit abzuführende Wärmemenge abgestellt. So zeigt Figur 4 ein Bündel von neun Kühlrohren 10, 10' mit kreisringförmigem Querschnitt. Figur 6 zeigt ein Bündel von vier Kühlrohren 10, 10' mit rechteckigem Querschnitt und zudem unterschiedlichen Querschnittsgrößen. Figur 7 zeigt ein Bündel von vier runden Kühlrohren 10, 10' mit kreisringförmigem Querschnitt. Figur 8 zeigt ein einziges Kühlrohr 9 mit im wesentlichen sternförmigem Querschnitt und Figur 5 zeigt ein einziges Kühlrohr 8 mit rundem Zentralrohr und außen sternförmig abragenden Kühlrippen. Es ist anzumerken, daß die Figuren 4 bis 8 nur Beispiele aufzeigen sollen für mögliche Kühlrohr-Gestaltungsformen innerhalb eines Kühleinsatzes 7, 7'.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Kühlung des rückgeführten Abgases stellt sich mit einer Vorrichtung der erfindungsgemäßen Art wie folgt dar. Das rückgeführte Abgas wird vor seiner Wiedereinleitung in den Verbrennungsprozeß der Brennkraftmaschine gemäß Pfeil 32 über die Abgaszuführeinrichtung 12, 12' dem im kühlflüssigkeitsführenden Kanal 6 gegebenen Kühleinsatz 7, 7' zugeführt und durch dessen Kühlrohr 8, 9 bzw. Kühlerrohre 10, 10' hindurchgeleitet und dabei durch die den Kanal 6 durchströmende, das Kühlrohr bzw. die Kühlrohre umspülende Kühlflüssigkeit gekühlt. Anschließend wird das solchermaßen rückgekühlte, rückgeführte Abgas nach Ausleitung aus dem Kühleinsatz 7, 7' weitergeleitet für entsprechende Wiederverwertung in der Brennkraftmaschine.

Claims (10)

  1. Vorrichtung zur Kühlung rückgeführten Abgases einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine mit Abgasrückführeinrichtung, gekennzeichnet durch einen Kühleinsatz (7, 7') in einem kühlflüssigkeitsführenden Kanal (6, 6') der Brennkraftmaschine und eine entsprechende Gestaltung des den Kanal (6, 6') im Bereich des Kühleinsatzes (7, 7') begrenzenden Bauteils (1, 28) für eine Kühlung des den Kühleinsatz (7, 7') durchströmenden rückgeführten Abgases durch die den Kanal (6, 6') durchströmende Kühlflüssigkeit.
  2. Verfahren zur Kühlung rückgeführten Abgases einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine mit Abgasrückführeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das rückgeführte Abgas vor seiner Wiedereinleitung in den Verbrennungsprozeß der Brennkraftmaschine durch einen in einem kühlflüssigkeitsführenden Kanal (6, 6') angeordneten Kühleinsatz (7, 7') hindurchgeleitet und dabei durch die den Kanal (6, 6') durchströmende Kühlflüssigkeit der Brennkraftmaschine gekühlt wird.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (6, 6') mit dem Kühleinsatz (7, 7') innerhalb der Brennkraftmaschine, dort beispielsweise im Bereich des Kurbelgehäuses oder des Zylinderkopfes, angeordnet ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (6, 6') mit dem Kühleinsatz (7, 7') außerhalb der Brennkraftmaschine angeordnet und an bzw. in einer Kühlflüssigkeitsleitung oder einem Abschnitt (1, 28) desselben realisiert ist, die bzw. der beispielsweise im Bereich des Zylinderkopfes (29) neben diesem oder im Bereich zwischen einer Kühlmittelpumpe und dem Kurbelgehäuse oder im Bereich zwischen Kühlmittelpumpe und einem der Brennkraftmaschine vorgeordneten Kühler oder im Bereich zwischen Brennkraftmaschine und einem mit der Kühlflüssigkeit betriebenen Retarder verläuft.
  5. Vorrichtung nach den Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (6, 6') mit dem Kühleinsatz (7, 7') in bzw. an einem entsprechend umgestalteten Bauteil des Kühlmittelkreislaufes wie Kühlmittelpumpe, Thermostat, Umschaltventil, Ausgleichsbehälter und dergleichen oder einem Retarder realisiert ist oder mit diesem Bauteil eine bauliche Einheit bildet.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühleinsatz (7, 7') ein Bündel mit mehreren von rückgeführtem Abgas durchströmbaren Kühlrohren (10, 10') aufweist, die einenendes an eine Abgaszuführeinrichtung (12, 12') und andernendes an eine Abgasableiteinrichtung (14, 14') angeschlossen und außerdem endseitig jeweils durch eine Platte oder Wand (11, 11' bzw. 13, 13') flüssigkeitsdicht hindurchgeführt sind, die den kühlflüssigkeitsführenden Kanal (6, 6') im Bereich des Kühleinsatzes (7, 7') zur Abgaszuführeinrichtung und Abgasableiteinrichtung hin abdichtet.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühleinsatz (7, 7') ein einziges, hinsichtlich seines z. B. sternförmigen Querschnitts oder seiner Ausgestaltung mit inneren und/oder äußeren Kühlrippen auf eine hohe Kühlleistung ausgelegtes Kühlrohr (8, 9) aufweist, das einenendes an eine Abgaszuführeinrichtung (12, 12') und andernendes Abgasableiteinrichtung (14, 14') angeschlossen und außerdem endseitig jeweils durch eine Platte oder Wand (11, 11' bzw. 13, 13') flüssigkeitsdicht hindurchgeführt ist, die den kühlflüssigkeitsführenden Kanal (6, 6') im Bereich des Kühleinsatzes (7, 7') zur Abgaszuführeinrichtung und Abgasableiteinrichtung hin abdichtet.
  8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlrohr (8, 9) bzw. jedes der Kühlerrohre (10, 10') durch einen Profilrohrabschnitt gebildet ist, dessen Länge, Querschnittsgröße und -form sowie deren Anzahl auf die aus dem rückgeführten Abgas abzuführende Wärmemenge abgestellt ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der kühlflüssigkeitsführende Kanal (6, 6') mit dem Kühleinsatz (7, 7') in einem gegossenen Kühlflüssigkeitsrücklaufrohr (28) realisiert ist, das sich seitlich neben dem Zylinderkopf bzw. den Zylinderköpfen (29) der Brennkraftmaschine erstreckend an diesem bzw. diesen angeflanscht ist, wobei die Kühlflüssigkeit in den Kanal (6, 6') über am Kühlflüssigkeitsrücklaufrohr (28) mitangegossene Zulaufkrümmer (3') von zylinderkopfinternen Kühlräumen und Ablaßkanälen (31) her eingespeist und dann über einen oder mehrere Ablaßstutzen aus dem Kanal (6') nach dessen Durchströmung wieder aus- und einem nachgeordneten Organ wie Thermostat und/oder Retarder zugeleitet wird.
  10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 und 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühleinsatz (7, 7') als vorgefertigte Baueinheit nach Art einer Kartusche gestaltet und solchermaßen in den kühlflüssigkeitsführenden Kanal (6, 6') bzw. das diesen begrenzende Bauteil (1, 28) eingebaut ist.
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