EP0987427A1

EP0987427A1 - Device for recirculating an exhaust gas stream to the intake conduit of an engine

Info

Publication number: EP0987427A1
Application number: EP99112624A
Authority: EP
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: 1999-07-02
Publication date: 2000-03-22
Anticipated expiration: 2019-07-02
Also published as: EP0987427B1; DE59908232D1; DE19841927A1

Abstract

A valve device (20) is formed as an independent component part and is fitted directly to the exhaust gas cooler (15) in the area of the inlet (16) and the outlet (17) or is incorporated with the exhaust gas cooler as a structural unit. The valve device has an input feed connection (21) and an outflow connection for the exhaust gas. The exhaust gas cooler with its inlet and outlet is connected to a by-pass path (23), which runs parallel to the feedback path (13) and bridges over it. The input feed connection of the valve device is connected to the inlet of the exhaust gas cooler.

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 Ventileinrichtung 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 Bypaßpfad zugeordnet ist, in Schließstellung verbleibt, so daß das zugeführte kalte Abgas unmittelbar zum Saugrohr der Brennkraftmaschine geführt wird und nicht über den Abgaskühler geht. Bei warmer Brennkraftmaschine wird die Ventileinrichtung so betätigt, daß das Ventilverschlußglied, das dem Rückführpfad 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 valve device 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 is guided and does not go through the exhaust gas cooler. When the internal combustion engine is warm, the valve device actuated so that the valve closure member, the return path is assigned to 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 Ventileinrichtung 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 is complex, takes up a lot of space and needs 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 eigenständiges Bauteil ausgebildet und direkt an den Abgaskühler angesetzt ist, ist eine baukastenartige Gestaltung ermöglicht. Ferner ergibt sich eine kompakte Bauweise und dadurch eine Ersparnis an Bauraum sowie eine Gewichtsersparnis. 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 an independent Component trained and directly to the exhaust gas cooler is set, a modular design is possible. Furthermore, there is a compact design and this saves space and saves weight. 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 Ventileinrichtung 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 Abgaskühler sitzt, wird die Temperaturbelastung der Ventileinrichtung reduziert, weil durch die körperliche Nähe die Ventileinrichtung dann, wenn der Abgaskühler in Funktion ist, über diesen mitgekühlt wird. Dies führt zu einer Temperaturstabilisierung 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 Ventileinrichtung, wobei z. B. bei einer Ventileinrichtung unterschiedlich 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 exhaust gas cooler attached to it 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. Furthermore, due to 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 connected to the exhaust gas cooler sits, the temperature load on the valve device reduced because of the physical proximity Valve device when the exhaust gas cooler is in operation, is also cooled via this. This leads to temperature stabilization 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 device, where z. B. different in a valve device large exhaust gas coolers 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:

Fig. 1: eine schematische, schaltbildartige Darstellung einer Einrichtung zur Abgasrückführung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2: eine schematische Darstellung etwa entsprechend derjenigen in Fig. 1 eines zweiten Ausführungsbeispieles,
Fig. 3: eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht einer Ventileinrichtung an einem Abgaskühler der Einrichtung gemäß Fig. 2,
Fig. 4: eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht etwa entsprechend derjenigen in Fig. 3 einer Ventileinrichtung an einem Abgaskühler gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.

The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments shown in the drawings. Show it:

Fig. 1: 1 shows a schematic, circuit-type illustration of a device for exhaust gas recirculation according to a first exemplary embodiment,
Fig. 2: 1 shows a schematic illustration roughly corresponding to that in FIG. 1 of a second exemplary embodiment,
Fig. 3: 2 shows a schematic, partially sectioned side view of a valve device on an exhaust gas cooler of the device according to FIG. 2,
Fig. 4: 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-Brennkraftmaschine 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 schematisch 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 zugeführt und beim Auslaß 17 abgeführt. Als Kühlmedium dient vorzugsweise eine Kühlflüssigkeit, beispielsweise die Kühflüssigkeit der nicht gezeigten Brennkraftmaschine, die bei 18 zugeführt und bei 19 abgeführt wird.In Fig. 1 is a first embodiment of a device 10 for returning an exhaust gas flow to a schematic only indicated suction pipe 11 of an internal combustion engine shown. The device 10 is, for example, in a diesel internal combustion engine provided and with their components on it appropriate. The exhaust gas is from the exhaust pipe, e.g. B. from Exhaust manifold, not shown, derived and according to arrow 12 fed to the facility. The device 10 has one Return path 13 for the exhaust gas, which is only a schematic indicated exhaust gas recirculation valve 14 and there for Suction pipe 11 leads. In the return path 13 is a schematic indicated exhaust gas cooler 15 which has an inlet 16th and has an outlet 17 for the exhaust gas. The exhaust gas cooler 15 can be designed in many ways. The medium to be cooled, d. H. Exhaust gas is supplied to the exhaust gas cooler 15 at the inlet 16 and discharged at outlet 17. Serves as a cooling medium preferably a cooling liquid, for example the cooling liquid the internal combustion engine, not shown, at 18 fed and discharged at 19.

Der Abgaskühler 15 kann mittels einer Ventileinrichtung 20 wahlweise umgangen werden. Eine Einrichtung dieser Art ergibt sich z. B. aus der älteren deutschen Patentanmeldung Nr. 197 33 964.6. The exhaust gas cooler 15 can be operated by means of a valve device 20 can optionally be circumvented. A facility of this type results z. B. from the older 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 Ventileinrichtung 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 port 22 for the exhaust gas. A special feature is that the valve device 20 only in the Return path 13 is turned on such that the valve device 20 exhaust gas can be supplied via the supply connection 21 is and exhaust gas can be removed therefrom via the discharge connection 22 is, as shown in Fig. 1 by arrows.

Der Abgaskühler 15 ist mit seinem Einlaß 16 und seinen Auslaß 17 an einen Bypaßpfad 23 angeschlossen, der parallel zum Rückführpfad 13 verläuft und diesen überbrückt. Der Bypaßpfad 23 zweigt - in Strömungsrichtung des zugeführten Abgases gemäß Pfeil 12 betrachtet - vor der Ventileinrichtung 20 von dem Rückführpfad 13 ab und mündet hinter der Ventileinrichtung 20 in den Rückführpfad 13 ein. Der Zufuhranschluß 21 der Ventileinrichtung 20 steht mit dem Einlaß 16 des Abgaskühlers 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 with its inlet 16 and its outlet 17 connected to a bypass path 23 which is parallel to Return path 13 runs and bridges this. The bypass path 23 branches - in the direction of flow of the supplied exhaust gas viewed according to arrow 12 - in front of the valve device 20 of the return path 13 and opens behind the valve device 20 in the return path 13. The feed port 21 the valve device 20 is connected to the inlet 16 of the exhaust gas cooler 15 in connection. The discharge connection 22 is also located the valve device 20 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 Abfuhranschluß 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 Abgskühler 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 Einrichtung 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. At cold internal combustion engine, the valve device 20 becomes so controlled that this is a valve passage and thus a continuous connection between the supply connection 21 and discharge connection 22 enables. At 12 the return path 13 supplied exhaust gas thus passes through the return path 13 and via the continuously switched valve device 20 for Exhaust gas recirculation valve 14. Exhaust cooler 15 is here consistent, but puts the exhaust gas so one great resistance in relation to the universal Valve device 20 that only a negligible Share of the exhaust gas supplied via the bypass path 23 den Exhaust gas cooler 15 flows. With a cold internal combustion engine So there is practically no cooling of the device at 12 10 supplied exhaust gas. The exhaust gas cooler 15 is practical without function. With a warm internal combustion engine, e.g. B. then when it has reached its operating temperature, the Valve device 20 controlled so that the passage from Feed connection 21 to discharge connection 22 is completely closed is or at least essential depending on the operating conditions is reduced so that the exhaust gas supplied is now higher Temperature is supplied to the exhaust gas cooler 15 via the bypass path 23 and is cooled in it before it goes through the return path 13 is fed to the exhaust gas recirculation valve 14.

Im Vergleich zu bekannten Abgasrückführeinrichtungen benötigt die Einrichtung 10 gemäß Fig. 1 nur eine einzige Ventileinrichtung 20, wobei nur ein Strömungsweg, nämlich derjenige zwischen dem Zufuhranschluß 21 und dem Abfuhranschluß 22, gesteuert werden muß. Die Erfindung macht sich die Erkenntis zunutze, daß der Bypaßpfad 23 kein zusätzliches Ventil zur Steuerung deswegen benötigt, weil bei geöffneter Ventileinrichtung 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 geringer 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.Compared to known exhaust gas recirculation devices the device 10 according to FIG. 1 only a single valve device 20, with only one flow path, namely the one between the feed connection 21 and the discharge connection 22, must be controlled. The invention makes itself known take advantage of the bypass path 23 no additional valve for Control is required because when the valve device is open 20 the relatively larger flow resistance, which is opposed to the exhaust gas by the exhaust gas cooler 15, that practically the entire exhaust gas flow through the continuous Valve device 20 flows and only a vanishingly small one Proportion, e.g. B. at most of about 5%, the exhaust gas cooler 15 flows through. The device 10 is simple and inexpensive. There is less space required and a weight saving.

Bei dem in Fig. 2 und 3 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel sind für die Teile, die dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechen, 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 Ventileinrichtung 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 are for the parts corresponding to the first embodiment The same reference numerals are used, so that to avoid repetition on the description of the reference to the first embodiment. With this The second embodiment of the device 10 is the valve device 20 designed as an independent component and directly to the exhaust gas cooler 15 in the area of its inlet 16 and its outlet 17 set. The valve device 20 has z. B. on a housing flange 30 with which the valve device 20 on an associated flange 31 of the exhaust gas cooler 15 and z. B. means Screws or the like is attached. The exhaust gas cooler 15 can diverse also in this second embodiment be designed, e.g. B. also as an elongated cooler, which in Inside a U-shaped course for the guided and allows exhaust gas to be cooled. This U course is in Fig. 2 indicated by dashed lines at 32.

Wie vor allem aus Fig. 3 ersichtlich ist, weist die Ventileinrichtung 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 20 erreicht. Der erste Ventilkanal 38 im Gehäuse 40 der Ventileinrichtung 20 ist einem darin enthaltenen Ventilverschlußglied 41 vorgelagert angeordnet, während der zweite Ventilkanal 39 diesem Ventilverschlußglied 41 nachgelagert angeordnet 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 Bypaßeinlaß 37 mit dem Auslaß 17 des Abgaskühlers 15 in Verbindung stehen.As can be seen above all from FIG. 3, the valve device has 20 a bypass outlet 36 and at a distance therefrom a bypass inlet 37. The bypass outlet 36 stands with the Feed port 21 in communication while the bypass inlet 37 communicates with the discharge port 22. The respective Connection is through a first valve channel 38 or one second valve channel 39 in the housing 40 of the valve device 20 reached. The first valve channel 38 in the housing 40 of the valve device 20 is a valve closure member contained therein 41 arranged upstream, while the second valve channel 39 arranged downstream of this valve closure member 41 is. The valve device 20 is such at the Exhaust gas cooler 15 directly attached that the bypass outlet 36 the valve device 20 with the inlet 16 and the bypass inlet 37 in connection with the outlet 17 of the exhaust gas cooler 15 stand.

Die Wirkungsweise der Einrichtung 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel 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 Abfuhranschluß 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 Ventilverschlußglied 41 in mehr oder weniger Schließstellung überführt wird und somit der Durchgang zwischen den Ventilkanälen 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 Bypaßeinlaß 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 embodiment 2 and 3 is corresponding to that the device in Fig. 1. With a cold internal combustion engine is the valve device 20 in one Position in which the valve closure member 41 has a passage through the valve housing 20 from the supply port 21 to the discharge port 22 enables. The valve channels 38 and 39 are in connection with each other. Because of the resistance that the exhaust gas cooler 15 opposes the exhaust gas flow practically no exhaust gas in the exhaust gas cooler 15, so that none Exhaust gas cooling takes place. With a warm internal combustion engine, the Valve device 20 controlled such that its valve closure member 41 transferred to a more or less closed position and thus the passage between the valve channels 38 and 39 is more or less locked. 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. according to the U-shape 32. The exhaust gas is cooled in the exhaust gas cooler 15 and leaves this at outlet 17, where the exhaust gas via the bypass inlet 37 enters 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 Gewichtsersparnis. Von Vorteil ist ferner, daß die Temperaturbelastung 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 Temperaturstabilisierung. Dies schafft die Voraussetzungen dafür, je nach Gegebenheiten günstigere Materialien für die Ventileinrichtung 20 zu verwenden, z. B. auch Aluminium als Werkstoff einzusetzen. Vorteilhaft ist ferner, daß die Einrichtung 10 ein Baukastensystem ermöglicht. Da die Ventileinrichtung 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, eingesetzt werden. Von Vorteil ist ferner die schnelle und einfache Montierbarkeit der Baugruppen ebenso wie die bedarfsweise einfache Demontierbarkeit und der damit mögliche Austausch.The device according to the second embodiment in 2 and 3 have many advantages. At least it will one line saved with all associated components, such as for example seal, flanges, screws or the like. Furthermore, there is an extremely compact design Saving installation space. There is also a saving of mass that on the internal combustion engine z. B. there on it Suction pipe is firmly attached. Reducing this mass leads to less stress on the corresponding parts, e.g. B. the intake manifold, the mounting points, the parts the internal combustion engine etc. There is also a weight saving. Another advantage is that the temperature load the valve device 20 is reduced by hot exhaust gas is because the valve device 20 through direct contact undergoes cooling with the exhaust gas cooler 15. Because of that temperature stabilization results for the valve device 20. This creates the conditions for Depending on the circumstances, cheaper materials for the valve device 20 to use, e.g. B. also aluminum as a material to use. It is also advantageous that the device 10 enables a modular system. Because the valve device 20 represents an independent component and the same for the exhaust gas cooler 15 is the case in the area the flanges 30, 31 are composed for both Components different components can be mingled. E.g. can 15 different for the same exhaust gas cooler Valve devices 20 are used. Conversely, you can with one and the same valve device 20 different Exhaust gas cooler 15, e.g. B. different sized exhaust gas cooler 15 used become. Another advantage is the fast and Easy assembly of the modules as well as the need 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 Rückführpfad 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 gezeigte Ventileinrichtung 20 je nach Stellung des Ventilverschlußgliedes 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 Offenstellung des Ventils geöffnet ist.In the third embodiment shown in FIG. 4 shows that the valve device 20 has two valves 42 and 52 contains, one of which valve 42 other than in the embodiment in Fig. 3 only the return path 13 for optional control of the passage through is assigned to this, while the second valve 52 the Exhaust gas cooler 15 for optional control of the passage assigned by this. While that shown in Fig. 3 Valve device 20 depending on the position of the valve closure member 41 either closes the return path 13 or continuously controls and the exhaust gas cooler 15 no own valve member that only controls these is assigned, is thus in the third embodiment in Fig. 4 in Form of the second valve 52 to the exhaust gas cooler 15 assigned its own valve through which the passage through the exhaust gas cooler 15 either blocked or in the open position of the valve is open.

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 one unit with one Valve housing 40 summarized. Both valves 42, 52 have an actuator 43 in the form of an actuating shaft, the is common to both valves 42, 52 and via both Valves can be operated together. Actuator 43 in The shape of an adjusting shaft is mounted in the housing 40 analogously the embodiment in Fig. 3, wherein outside of Any actuator 44 as in FIG. 3 attacks.

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 eingeschaltet 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 Ventilverschlußglied 54 ebenfalls in Form einer Klappe angeordnet. Die beiden Ventilverschlußglieder 46, 54, insbesondere Klappen, sind in Schwenkrichtung des Stellgliedes 43 betrachtet zueinander versetzt angeordnet, vorzugsweise um etwa 90°, so daß dann, wenn das eine Ventilverschlußglied sich in Schließstellung befindet, das andere Ventilverschlußglied geöffnet ist, und umgekehrt.The first valve 42 has a housing passage 45 as own valve channel on the supply port 21 and the discharge connection 22 is switched into the return path 13 is. The other valve 52, which the exhaust gas cooler 15th is assigned, has a valve channel 53, which with the inlet 16 and the outlet 17 of the exhaust gas cooler 15 in Connection is established. In the housing passage 45 is on the Actuator 43 is a valve closure member 46 in the form of a Flap non-rotatably arranged. On the part of the actuator 43, which is assigned to the second valve 52 and its Crosses valve channel 53 is an associated valve closure member 54 also arranged in the form of a flap. The two valve closure members 46, 54, in particular Flaps are viewed in the pivoting direction of the actuator 43 staggered, preferably around about 90 ° so that when the 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 Abfuhranschluß 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 Durchganges 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 in Fig. 4 before the inlet 16 arranged, but instead of behind Outlet 17 should be placed. As can be seen, the is also Valve channel 53 via the supply connection 21 and the discharge connection 22 of the valve device 20 to the return path 13 connected. The valve device 20 according to FIG. 4 with two individual valves 42, 52 enables each Valve a separate control of the passage either through the exhaust gas cooler 15 or when the passage is closed through this directly over the housing passage 45 through the return path 14. Through the summary both valves 42, 52 to form a unit which is analogous to that 3 is attached to the exhaust gas cooler 15, the same result in this example in FIG. 4 Benefits.

Beim Ausführungsbeispiel in Fig. 3 und gleichermaßen bei demjenigen in Fig. 4 ist die Ventileinrichtung 20 als eigenständiges Bauteil ausgebildet und direkt an den Abgaskühler 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 at that in Fig. 4 is the valve device 20 as independent component trained and directly to the exhaust gas cooler 15 scheduled. Another, not shown The embodiment of the valve device 20 according to FIG Fig. 3 or Fig. 4 instead with the exhaust gas cooler 15 summarized form a structural unit. This is true the modular assemblability between the two Components not possible. The other advantages, however, are the same.

Claims

Device for returning an exhaust gas flow to the intake manifold (11) of an internal combustion engine, e.g. B. a diesel internal combustion engine, with an arranged in a return path (13), an inlet (16) and an outlet (17) for the exhaust gas-containing exhaust gas cooler (15), which can be bypassed by means of a valve device (20),
characterized,
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 combined with the exhaust gas cooler (15) to form a structural unit.

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

Device according to claim 1 or 2,
characterized,
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 it.

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

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

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

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

Device according to claim 7,
characterized,
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).

Device according to claim 7,
characterized,
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).

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

Device according to claim 9,
characterized,
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.

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

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

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

Device according to claim 14,
characterized,
that both valves (42, 52) are combined into one structural unit (valve device 20).

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

Device according to claim 16,
characterized,
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 arranged offset to one another are, preferably around a circumferential angle between about 70 ° and 90 °.

Device according to one of claims 14 to 17,
characterized,
that the valve (42) which is assigned to the return path (13) has a housing passage (45) as its own valve channel and that the valve (52) which is assigned to the exhaust gas cooler (15) 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) being arranged in front of the inlet (16) or behind the outlet (17).