EP2278148A1 - Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine - Google Patents

Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine Download PDF

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EP2278148A1
EP2278148A1 EP09163475A EP09163475A EP2278148A1 EP 2278148 A1 EP2278148 A1 EP 2278148A1 EP 09163475 A EP09163475 A EP 09163475A EP 09163475 A EP09163475 A EP 09163475A EP 2278148 A1 EP2278148 A1 EP 2278148A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
exhaust gas
gas recirculation
internal combustion
combustion engine
line
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09163475A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Kuske
Christian Winge Vigild
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Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
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Filing date
Publication date
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Priority to CN2010102118283A priority patent/CN101929408A/zh
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    • F02M26/72—Housings
    • F02M26/73—Housings with means for heating or cooling the EGR valve

Definitions

  • the invention relates to a method for operating such an internal combustion engine.
  • internal combustion engine includes diesel engines and gasoline engines, but also hybrid internal combustion engines.
  • the combustion process is influenced by so-called internal engine measures.
  • the focus is on reducing nitrogen oxide emissions, which are of particular relevance to diesel engines. Since the formation of nitrogen oxides not only an excess of air, but also When high temperatures are required, a concept for reducing nitrogen oxide emissions is to lower combustion temperatures.
  • the exhaust gas recirculation ie the return of combustion gases from the exhaust gas side to the intake side targeted, in which with increasing exhaust gas recirculation rate, the nitrogen oxide emissions can be significantly reduced.
  • Exhaust gas recirculation is also suitable for reducing emissions of unburned hydrocarbons in the partial load range.
  • a control element which is also referred to as an EGR valve, is provided in the exhaust gas recirculation line.
  • a continuously variable poppet valve is used as the EGR valve.
  • the recirculated exhaust gas can be supplied, for example, to a compressor and compressed, as a result of which the recirculated exhaust gas quantity can be increased.
  • a cooling device is provided, with which the recirculated exhaust gas is cooled before entering the at least one cylinder.
  • the cooling device lowers the exhaust gas temperature and thus increases the density of the exhaust gas, whereby the cooling device also contributes to a higher exhaust gas recirculation rate.
  • the exhaust gas recirculation is provided according to the prior art with a bypass valve, which allows bypassing the cooling device in the context of the recirculation of the exhaust gas and may be arranged upstream or downstream of the EGR valve in the return line.
  • the bypass valve is executed in two stages according to the prior art, which compared to a continuously variable element simplifies the control and offers cost advantages.
  • the bypass valve according to its two switching states provides only the two options, either completely pass the entire exhaust gas through the cooling device or to pass the entire exhaust gas to the cooling device, which is why the possibilities of influencing the temperature of the cylinder fresh charge are limited. Either the entire recirculated exhaust gas is cooled or all the recirculated exhaust gas is supplied to the cylinders uncooled.
  • the bypass valve completely closes the supply to the cooling device and releases a bypass line for the exhaust gas, with which the recirculated exhaust gas is guided past the cooling device.
  • the supply to the cooling device is opened and the bypass line is completely closed.
  • Another object of the present invention is to provide a method of operating an internal combustion engine of the type mentioned above.
  • the at least one exhaust gas line is to be regarded as belonging to the exhaust gas removal system and the at least one intake line belongs to the intake system.
  • the internal combustion engine according to the invention is equipped in contrast to the known from the prior art internal combustion engines with two independently controllable lines for exhaust gas recirculation, namely with a cooled and an uncooled exhaust gas recirculation.
  • each of these two exhaust gas recirculation has a control element for adjusting the amount of recirculated exhaust gas
  • the entire recirculated exhaust gas flow can be divided into a cooled and an uncooled partial exhaust gas flow, which is why the targeted setting of a specific temperature T AGR the total recirculated exhaust gas amount and thus the temperature T Zyl the Cylinder fresh charge can be made.
  • the temperature T AGR of the total amount of recirculated exhaust gas sets in the mixture of the two partial exhaust gas streams of different temperature and can be a theoretical temperature, if both partial streams are passed directly into the intake system, ie not merged before introduction into the intake system.
  • the first object of the invention is achieved, namely to provide an internal combustion engine with which the temperature T Cyl cylinder fresh charge by means of exhaust gas recirculation can be influenced to a greater extent than in the prior art.
  • An advantage of the internal combustion engine according to the invention is also the redundancy regarding the exhaust gas recirculation. If one of the two lines for exhaust gas recirculation fails due to failure, exhaust gas can continue to be recirculated by means of the remaining intact exhaust gas recirculation, because both exhaust gas recirculation systems are equipped with independently operable control elements.
  • the entire exhaust gas to be recirculated can also be completely passed through the cooling device or at the engine in the internal combustion engine according to the invention Cooler be passed over.
  • Cooler be passed over.
  • Embodiments of the internal combustion engine in which the first control element or the second control element is steplessly adjustable are advantageous.
  • the flow cross-section is infinitely variable. If both controls are infinitely adjustable, this offers the greatest possible freedom or diversity in the distribution of the exhaust gas flow to be recirculated.
  • the second control element is infinitely adjustable to dose the amount of recirculated exhaust gas as accurately as possible, ie to be able to set the return rate.
  • Infinitely adjustable controls also prove to be advantageous in the setting of a specific predetermined temperature T cyl cylinder fresh charge.
  • multi-stage adjustable control elements also solve the object underlying the invention, namely to make the temperature of the cylinder fresh charge by means of exhaust gas recirculation more controllable than is possible according to the prior art.
  • the flow cross-section can be gradually increase or decrease and consequently the guided through this flow cross-section exhaust gas in stages, d. H. change in more or less big steps.
  • Embodiments of the internal combustion engine in which the first control element or the second control element is electrically, hydraulically, pneumatically, mechanically or magnetically controllable, preferably by means of the engine control of the internal combustion engine, are advantageous.
  • Embodiments of the internal combustion engine in which the first control element or the second control element is a flap or a slide are advantageous.
  • a poppet valve is characterized by a - compared to other types - low leakage current.
  • Embodiments of the internal combustion engine in which the first control element is arranged downstream of the cooling device in the first line for exhaust gas recirculation are advantageous. According to this embodiment, the first control element flows through an already cooled exhaust gas flow.
  • a downstream control of the cooling device, d. H. EGR valve is thermally less heavily loaded, so that it may be possible to dispense with cooling of the EGR valve or less temperature-resistant and thus more cost-effective materials can be used to produce the valve.
  • embodiments of the internal combustion engine may also be advantageous in which the first control element is arranged upstream of the cooling device in the first line for exhaust gas recirculation.
  • a control provided upstream of the cooling device prevents the cooling device from being continuously, i. H. Even in operating conditions in which no exhaust gas is to be returned via cooling device in the intake system, hot exhaust gas is applied. It should be noted that the supply of exhaust gas into the cooling device leads to contamination of the cooling device and a control device provided upstream of the cooling device in the closed state prevents exposure to exhaust gas and thus contamination.
  • a major reason for the pollution is that exhaust components condense when flowing through the cooling device due to the decreasing exhaust gas temperature and are deposited on the inner walls of the cooling device.
  • the deposits lead to a narrowing of the flow cross sections and increase in this way the flow resistance of the cooling device for the exhaust gas flow.
  • the heat transfer and thus the cooling performance due to the pollution decrease.
  • the upstream of the cooling device provided control principle inherently with the uncooled, d. H. the hot exhaust gas is applied, it may be advantageous, if necessary, to cool this control.
  • the first control is equipped with a cooling, wherein the cooling may be a liquid cooling or air cooling.
  • the cooled control contributes to the overall cooling performance within the exhaust gas recirculation.
  • the control is to equip with coolant channels, which pass the coolant through the element.
  • the forming the liquid cooling walls are as large as possible form, to increase the heat transfer by convection, which can be done for example by the arrangement of cooling fins or cooling knobs.
  • the provision of the first control with a cooling allows the use of less temperature-resistant and thus more cost-effective materials for the production of the element.
  • the line of the first exhaust gas recirculation as such can also be cooled.
  • the line can be equipped with a liquid cooling, ie a coolant jacket surrounding the line or provided with ribs to increase the heat output due to convection.
  • the second control element can also be equipped with a cooling system.
  • it is the primary object of the second exhaust gas recirculation to recirculate hot or uncooled exhaust gas, i. Exhaust gas to lead past the cooling device, in particular embodiments of the internal combustion engine are advantageous in which the second control is an uncooled control.
  • the second exhaust gas recirculation is frequently used in operating states of the internal combustion engine in which the exhaust gas has a comparatively low temperature and cooling of the exhaust gas is not intended anyway, for example after a cold start or at low speeds or low loads.
  • embodiments of the internal combustion engine are advantageous in which the second line for exhaust gas recirculation is thermally insulated.
  • the thermal insulation contributes to the fact that as little heat is removed from the exhaust gas when flowing through the second line and the exhaust gas when exiting the second line has a high temperature, which is particularly favorable during the warm-up phase of the internal combustion engine.
  • the insulation thus supports the second exhaust gas recirculation in its original function, as hot as possible exhaust gas.
  • a measure to prevent the exceeding of the limit temperature is to limit the temperature of the recirculated exhaust gas by means of the second exhaust gas recirculation, ie to limit.
  • the omission of the thermal insulation provides for or supports an undisturbed heat transfer to the environment through heat conduction, convection and Thermal radiation and thus for a temperature reduction or temperature limitation in the exhaust gas.
  • Embodiments of the internal combustion engine in which the second line for exhaust gas recirculation branches off from the first line to the exhaust gas recirculation upstream of the cooling device are advantageous. This provides in a variety of applications for a shortening of the second line for exhaust gas recirculation compared to embodiments in which the second exhaust gas recirculation line - like the first line - branches off directly from the Abgasab conveysystem.
  • the shortening of the second line reduces the mass and the length and thus the thermal inertia of this line, which is effective in terms of minimizing heat losses.
  • the reduction of the exhaust gas surface of the return line reduces the heat transfer. Suitable materials can support this effect.
  • the proposed embodiment also supports a dense packaging in the engine compartment.
  • embodiments of the internal combustion engine are advantageous in which the second line for exhaust gas recirculation opens downstream of the cooling device in the first line for exhaust gas recirculation. A mixture of the exhaust gas streams of the two exhaust gas recirculation takes place before introducing the recirculated exhaust gas amounts in the intake system.
  • the two preceding embodiments are characterized in that a common line for exhaust gas recirculation branches off from the exhaust gas removal system and / or opens into the intake system.
  • the exhaust gas recirculations can be designed as high-pressure EGR or as low-pressure EGR. While the exhaust gas is extracted at a high pressure EGR upstream of the turbine, this occurs at the so-called low pressure EGR downstream of the turbine. This has the advantage that the recirculated exhaust gas flows through the turbine before the return and thus is available for the drive of the turbine. High EGR rates, d. H. Large amounts of recirculated exhaust gas then do not necessarily lead to a drop in the turbine pressure ratio and to a loss in the torque supply.
  • the second sub-problem underlying the invention namely to show a method for operating an internal combustion engine according to one of the aforementioned types, is achieved by a method which is characterized in that the first control element and the second control element are actuated in such a way that the temperature T cyl cylinder fresh charge does not exceed a predetermined limit temperature T limit.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the internal combustion engine 1 using the example of a four-cylinder in-line engine, the four along the cylinder head longitudinal axis, ie arranged in series cylinder 2 has.
  • the internal combustion engine 1 has an intake system 4, via which the cylinders 2 fresh mixture or recirculated exhaust gas is supplied and an exhaust discharge system 3 for discharging the combustion gases from the cylinders. 2
  • the internal combustion engine 1 is equipped with two exhaust gas recirculations 5, 9, namely a cooled exhaust gas recirculation 5 and an uncooled, d. H. hot exhaust gas recirculation 9, with which exhaust gas from the Abgasab Switzerlandsystem 3 is returned to the intake system 4.
  • the first exhaust gas recirculation 5 comprises a first line 6 for exhaust gas recirculation 5, which branches off from the Abgasab fossilsystem 3 and opens into the intake system 4 and in which a cooling device 8 is provided to cool the recirculated exhaust gas.
  • a first control element 7 is arranged in the first conduit 6 upstream of the cooling device 8, which is equipped with liquid cooling (not shown) and according to the circuit state in FIG FIG. 1 is closed, so that no cooled exhaust gas is returned.
  • the second control element 11 is uncooled and serves to adjust the amount of exhaust gas which is returned to the second exhaust gas recirculation 9. According to the circuit state in FIG. 1 the second control element 11 is opened, so that uncooled, ie hot exhaust gas is returned (double dashed line).
  • Both controls 7, 11 are formed as poppet valves.
  • the first line 6 and the second line 10 branch immediately adjacent to each other, d. H. at the same point directly from the Abgasablubsystem 3 and open separately from each other in the intake system. 4
  • FIG. 2 schematically shows a second embodiment of the internal combustion engine 1. It should only the differences from those in FIG. 1 Otherwise, reference will be made to FIG. 1 , The same reference numerals have been used for the same components.
  • the first control element 7 is arranged downstream of the cooling device 8 in the first line 6, so that the cooling device 8 is constantly exposed to exhaust gas during operation of the internal combustion engine 1, even if no cooled exhaust gas is returned.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine (1) mit mindestens einem Zylinder (2), mindestens einer Abgasleitung zum Abführen der Verbrennungsgase via Abgasabführsystem (3) aus dem mindestens einen Zylinder (2) und mindestens einer Ansaugleitung zum Zuführen von Frischluft bzw. Frischgemisch via Ansaugsystem (4) in diesen mindestens einen Zylinder (2), die mit mindestens einer Abgasrückführung (5) ausgestattet ist, wobei - eine erste Leitung (6) zur Abgasrückführung (5) vorgesehen ist, die aus dem Abgasabführsystem (3) abzweigt und in das Ansaugsystem (4) mündet, - eine Kühlvorrichtung (8) in dieser ersten Leitung (6) zur Abgasrückführung (5) vorgesehen ist, um das rückzuführende Abgas zu kühlen, und - ein erstes Steuerelement (7) in der ersten Leitung (6) zur Abgasrückführung (5) vorgesehen ist, um die Menge an mittels erster Abgasrückführung (5) rückzuführendem Abgas einzustellen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine (1). Es soll eine Brennkraftmaschine (1) der oben genannten Art bereitgestellt werden, mit der die Temperatur T Zyl der Zylinderfrischladung mittels Abgasrückführung in höherem Maße beeinflußbar ist als nach dem Stand der Technik. Erreicht wird dies durch eine Brennkraftmaschine (1) der genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, dass - eine zweite Leitung (10) zur Abgasrückführung (9) vorgesehen ist, und - ein zweites Steuerelement (11) in der zweiten Leitung (10) zur Abgasrückführung (9) vorgesehen ist, um die Menge an mittels zweiter Abgasrückführung (9) rückzuführendem Abgas einzustellen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit mindestens einem Zylinder, mindestens einer Abgasleitung zum Abführen der Verbrennungsgase via Abgasabführsystem aus dem mindestens einen Zylinder und mindestens einer Ansaugleitung zum Zuführen von Frischluft bzw. Frischgemisch via Ansaugsystem in diesen mindestens einen Zylinder, die mit mindestens einer Abgasrückführung ausgestattet ist, wobei
    • eine erste Leitung zur Abgasrückführung vorgesehen ist, die aus dem Abgasabführsystem abzweigt und in das Ansaugsystem mündet,
    • eine Kühlvorrichtung in dieser ersten Leitung zur Abgasrückführung vorgesehen ist, um das rückzuführende Abgas zu kühlen, und
    • ein erstes Steuerelement in der ersten Leitung zur Abgasrückführung vorgesehen ist, um die Menge an mittels erster Abgasrückführung rückzuführendem Abgas einzustellen.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfaßt der Begriff Brennkraftmaschine Dieselmotoren und Ottomotoren, aber auch Hybrid-Brennkraftmaschinen.
  • Um die zukünftigen Grenzwerte für Schadstoffemissionen einzuhalten, werden nach dem Stand der Technik verschiedene Maßnahmen ergriffen. Grundsätzlich kann zwischen Konzepten unterschieden werden, welche die in die Umwelt emittierten Schadstoffmengen mittels Abgasnachbehandlung zu mindern versuchen, und Konzepten, die darauf abstellen, die Rohemissionen der Brennkraftmaschine zu verringern, d. h. der Bildung von Schadstoffen unmittelbar während der Verbrennung entgegen zu wirken.
  • Bei Letzteren wird mittels sogenannter innermotorischer Maßnahmen auf den Verbrennungsprozeß Einfluß genommen. Im Focus steht dabei unter anderem die Reduzierung der Stickoxidemissionen, die insbesondere bei den Dieselmotoren von hoher Relevanz sind. Da die Bildung der Stickoxide nicht nur einen Luftüberschuß, sondern auch hohe Temperaturen erfordert, besteht ein Konzept zur Verringerung der Stickoxidemissionen darin, die Verbrennungstemperaturen zu senken.
  • Dabei ist die Abgasrückführung, d. h. die Rückführung von Verbrennungsgasen von der Abgasseite auf die Ansaugseite zielführend, bei der mit zunehmender Abgasrückführrate die Stickoxidemissionen deutlich gesenkt werden können. Die Abgasrückführrate XAGR bestimmt sich dabei wie folgt: x AGR = m AGR / m AGR + m Frischluft
    Figure imgb0001
     wobei mAGR die Masse an zurückgeführtem Abgas und mFrischluft die zugeführte - gegebenenfalls durch einen Verdichter geführte und komprimierte - Frischluft bzw. Verbrennungsluft bezeichnet.
  • Die Abgasrückführung (AGR) eignet sich auch zur Reduzierung der Emissionen an unverbrannten Kohlenwasserstoffen im Teillastbereich.
  • Um eine deutliche Senkung der Stickoxidemissionen zu erreichen, sind hohe Abgasrückführraten erforderlich, die in der Größenordnung von XAGR ≈ 60% bis 70% liegen können. Zur Einstellung der rückzuführenden Abgasmenge, d. h. der Rückführrate ist nach dem Stand der Technik ein Steuerelement, welches auch als AGR-Ventil bezeichnet wird, in der Leitung zur Abgasrückführung vorgesehen. Häufig wird als AGR-Ventil ein stufenlos verstellbares Tellerventil verwendet.
  • Es sind somit Konzepte erforderlich, die hohe Abgasrückführraten sicherstellen. Das rückgeführte Abgas kann hierzu beispielsweise einem Verdichter zugeführt und komprimiert werden, wodurch die rückgeführte Abgasmenge gesteigert werden kann. Häufig wird eine Kühlvorrichtung vorgesehen, mit der das rückzuführende Abgas vor Eintritt in den mindestens einen Zylinder gekühlt wird. Die Kühlvorrichtung senkt die Abgastemperatur und steigert damit die Dichte des Abgases, wodurch auch die Kühlvorrichtung zu einer höheren Abgasrückführrate beiträgt. Durch die Kühlung des rückzuführenden heißen Abgases wird zudem die Temperatur der Zylinderfrischladung gesenkt, d. h. die Kühlung des Abgases trägt zu einer besseren Füllung des Brennraums mit Frischluft bzw. Frischgemisch bei.
  • Jedoch ist man nach einem Kaltstart bzw. in der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine grundsätzlich bemüht, die Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine möglichst schnell anzuheben, weshalb eine Kühlung des Abgases in diesem Betriebszustand nicht sinnvoll ist. Die Emissionen an unverbrannten Kohlenwasserstoffen und die Emissionen an Kohlenmonoxid, die aus einer unvollständigen Verbrennung infolge zu niedriger Zylindertemperaturen resultieren, sollen gesenkt und die Abgastemperatur angehoben werden, so dass stromabwärts der Zylinder im Abgasabführsystem angeordnete Abgasnachbehandlungssysteme schneller ihre Anspringtemperatur bzw. erforderliche Betriebstemperatur erreichen.
  • Es ist daher zielführend, in der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine die Kühlung des Abgases im Rahmen der Rückführung zu unterbinden. Hierzu wird die Abgasrückführung nach dem Stand der Technik mit einem Bypaßventil ausgestattet, welches eine Umgehung der Kühlvorrichtung im Rahmen der Rückführung des Abgases gestattet und stromaufwärts oder stromabwärts des AGR-Ventils in der Rückführleitung angeordnet sein kann.
  • Das Bypaßventil ist nach dem Stand der Technik zweistufig schaltbar ausgeführt, was gegenüber einem stufenlos verstellbaren Element die Steuerung vereinfacht und Kostenvorteile bietet. Jedoch bietet das Bypaßventil entsprechend seinen zwei Schaltzuständen lediglich die beiden Möglichkeiten, entweder das gesamte Abgas vollständig durch die Kühlvorrichtung hindurchzuführen oder aber das gesamte Abgas an der Kühlvorrichtung vorbei zu leiten, weshalb die Möglichkeiten der Einflußnahme auf die Temperatur der Zylinderfrischladung beschränkt sind. Entweder wird das gesamte rückzuführende Abgas gekühlt oder aber das gesamte rückzuführende Abgas wird den Zylindern ungekühlt zugeführt.
  • In einem ersten Schaltungszustand verschließt das Bypaßventil nämlich die Zufuhr zur Kühlvorrichtung vollständig und gibt eine Umgehungsleitung für das Abgas frei, mit der das rückzuführende Abgas an der Kühlvorrichtung vorbei geführt wird. Gemäß einem zweiten Schaltungszustand wird die Zufuhr zur Kühlvorrichtung geöffnet und die Umgehungsleitung vollständig verschlossen. Eine Aufteilung des rückzuführenden Abgasstroms in einen gekühlten und einen ungekühlten Teilabgasstrom ist nicht möglich bzw. nicht vorgesehen, weshalb die gezielte Einstellung einer bestimmten Temperatur TZyl der Zylinderfrischladung nach dem Stand der Technik nicht möglich ist. Dies wäre aber vorteilhaft, da die Menge an emittierten Schadstoffen, d.h. Rohemissionen maßgeblich von der Temperatur TZyl der Zylinderfrischladung und damit von der Temperatur TAGR des rückgeführten Abgases mitbestimmt wird und die Emissionen nicht grundsätzlich mit steigender Temperatur immer weiter abnehmen, sondern vielmehr eine erneute Zunahme einzelner Schadstoffe bei Überschreiten einer bestimmten Grenztemperatur TGrenz zu beobachten ist. Dies gilt namentlich für die Emissionen an unverbrannten Kohlenwasserstoffen und die Emissionen an Kohlenmonoxid.
  • Vor dem Hintergrund des oben Gesagten ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitzustellen, mit der die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwunden werden und insbesondere die Temperatur TAGR des rückgeführten Abgases und damit die Temperatur TZyl der Zylinderfrischladung in höherem Maße beeinflußbar ist.
  • Eine weitere Teilaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine der oben genannten Art aufzuzeigen.
  • Gelöst wird die erste Teilaufgabe durch eine Brennkraftmaschine mit mindestens einem Zylinder, mindestens einer Abgasleitung zum Abführen der Verbrennungsgase via Abgasabführsystem aus dem mindestens einen Zylinder und mindestens einer Ansaugleitung zum Zuführen von Frischluft bzw. Frischgemisch via Ansaugsystem in diesen mindestens einen Zylinder, die mit mindestens einer Abgasrückführung ausgestattet ist, wobei
    • eine erste Leitung zur Abgasrückführung vorgesehen ist, die aus dem Abgasabführsystem abzweigt und in das Ansaugsystem mündet,
    • eine Kühlvorrichtung in dieser ersten Leitung zur Abgasrückführung vorgesehen ist, um das rückzuführende Abgas zu kühlen, und
    • ein erstes Steuerelement in der ersten Leitung zur Abgasrückführung vorgesehen ist, um die Menge an mittels erster Abgasrückführung rückzuführendem Abgas einzustellen,
    und die dadurch gekennzeichnet ist, dass
    • eine zweite Leitung zur Abgasrückführung vorgesehen ist, und
    • ein zweites Steuerelement in dieser zweiten Leitung zur Abgasrückführung vorgesehen ist, um die Menge an mittels zweiter Abgasrückführung rückzuführendem Abgas einzustellen.
  • Dabei ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung die mindestens eine Abgasleitung als zum Abgasabführsystem und die mindestens eine Ansaugleitung als zum Ansaugsystem gehörend anzusehen.
  • Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine ist im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Brennkraftmaschinen mit zwei voneinander unabhängig steuerbaren Leitungen zur Abgasrückführung ausgestattet und zwar mit einer gekühlten und einer ungekühlten Abgasrückführung.
  • Da jede dieser beiden Abgasrückführungen über ein Steuerelement zur Einstellung der rückgeführten Abgasmenge verfügt, kann der gesamte rückzuführende Abgasstrom in einen gekühlten und einen ungekühlten Teilabgasstrom aufgeteilt werden, weshalb die gezielte Einstellung einer bestimmten Temperatur TAGR der insgesamt zurückgeführten Abgasmenge und damit der Temperatur TZyl der Zylinderfrischladung vorgenommen werden kann.
  • Die Temperatur TAGR der insgesamt zurückgeführten Abgasmenge stellt sich bei der Mischung der beiden Teilabgasströme unterschiedlicher Temperatur ein und kann eine theoretische Temperatur sein, falls beide Teilströme direkt in das Ansaugsystem geleitet werden, d.h. vor Einbringen in das Ansaugsystem nicht zusammengeführt werden.
  • Damit wird die erste der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst, nämlich eine Brennkraftmaschine bereitzustellen, mit der die Temperatur TZyl der Zylinderfrischladung mittels Abgasrückführung in höherem Maße beeinflußbar ist als nach dem Stand der Technik.
  • Vorteilhaft an der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine ist auch die Redundanz betreffend die Abgasrückführung. Falls eine der beiden Leitungen zur Abgasrückführung infolge Störung ausfällt, kann mittels der verbliebenen intakten Abgasrückführung weiter Abgas zurückgeführt werden, weil beide Abgasrückführungen mit voneinander unabhängig betätigbaren Steuerelementen ausgestattet sind.
  • Neben der zusätzlich geschaffenen Möglichkeit den rückzuführenden Abgasstrom aufzuteilen, kann das gesamte rückzuführende Abgas auch bei der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine vollständig durch die Kühlvorrichtung hindurch oder an der Kühlvorrichtung vorbei geführt werden. Hierzu ist lediglich das erste bzw. zweite Steuerelement zu verschließen und gleichzeitig das jeweils andere Steuerelement zu öffnen.
  • Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen das erste Steuerelement bzw. das zweite Steuerelement stufenlos verstellbar ist, d.h. der Strömungsquerschnitt stufenlos veränderbar ist. Sind beide Steuerelemente stufenlos verstellbar, bietet dies die größtmögliche Freiheit bzw. Vielfalt bei der Aufteilung des rückzuführenden Abgasstroms.
  • Insbesondere in Betriebszuständen, in denen das gesamte rückzuführende Abgas ungekühlt durch die zweite Leitung zurückgeführt werden soll, ist es vorteilhaft, wenn das zweite Steuerelement stufenlos verstellbar ist, um die Menge an rückgeführtem Abgas möglichst genau dosieren, d.h. die Rückführrate festlegen zu können. Stufenlos verstellbare Steuerelemente erweisen sich auch als vorteilhaft bei der Einstellung einer bestimmten vorgebbaren Temperatur TZyl der Zylinderfrischladung.
  • Nichtsdestotrotz lösen auch Ausführungsformen mit mehrstufig verstellbaren Steuerelementen die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, nämlich die Temperatur der Zylinderfrischladung mittels Abgasrückführung in höherem Maße beeinflußbar zu machen als dies nach dem Stand der Technik möglich ist. Bei mehrstufig verstellbaren, d. h. mehrstufig schaltbaren Steuerelementen läßt sich der Strömungsquerschnitt schrittweise vergrößern bzw. verkleinern und folglich die durch diesen Strömungsquerschnitt hindurchgeführte Abgasmenge in Stufen, d. h. in mehr oder weniger großen Schritten verändern.
  • Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen das erste Steuerelement bzw. das zweite Steuerelement elektrisch, hydraulisch, pneumatisch, mechanisch oder magnetisch steuerbar ist, vorzugsweise mittels der Motorsteuerung der Brennkraftmaschine.
  • Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen das erste Steuerelement bzw. das zweite Steuerelement eine Klappe oder ein Schieber ist. Vorteilhaft sind insbesondere Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen das erste Steuerelement bzw. das zweite Steuerelement ein Tellerventil ist, welches translatorisch verschiebbar ist und im Rahmen einer Hubbewegung einen mehr oder weniger großen Strömungsquerschnitt freigibt. Ein Tellerventil zeichnet sich durch einen - im Vergleich zu anderen Bauarten - geringen Leckagestrom aus.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Brennkraftmaschine werden im Zusammenhang mit den Unteransprüchen erörtert.
  • Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen das erste Steuerelement stromabwärts der Kühlvorrichtung in der ersten Leitung zur Abgasrückführung angeordnet ist. Gemäß dieser Ausführungsform wird das erste Steuerelement von einem bereits gekühlten Abgasstrom durchströmt.
  • Ein stromabwärts der Kühlvorrichtung vorgesehenes Steuerelement, d. h. AGR-Ventil wird thermisch weniger stark belastet, so dass gegebenenfalls auf eine Kühlung des AGR-Ventils verzichtet werden kann bzw. weniger temperaturfeste und damit kostengünstigere Werkstoffe zur Herstellung des Ventils verwendet werden können.
  • Vorteilhaft können aber auch Ausführungsformen der Brennkraftmaschine sein, bei denen das erste Steuerelement stromaufwärts der Kühlvorrichtung in der ersten Leitung zur Abgasrückführung angeordnet ist.
  • Ein stromaufwärts der Kühlvorrichtung vorgesehenes Steuerelement verhindert, dass die Kühlvorrichtung fortwährend, d. h. auch in Betriebszuständen, in denen kein Abgas via Kühlvorrichtung in das Ansaugsystem zurückgeführt werden soll, mit heißem Abgas beaufschlagt wird. Zu berücksichtigen ist dabei, dass das Zuführen von Abgas in die Kühlvorrichtung zu einer Verschmutzung der Kühlvorrichtung führt und ein stromaufwärts der Kühlvorrichtung vorgesehenes Steuerelement im geschlossenen Zustand eine Beaufschlagung mit Abgas und damit eine Verschmutzung unterbindet.
  • Ein wesentlicher Grund für die Verschmutzung ist, dass Abgasbestandteile beim Durchströmen der Kühlvorrichtung infolge der sinkenden Abgastemperatur auskondensieren und sich an den Innenwandungen der Kühlvorrichtung ablagern. Die Ablagerungen führen zu einer Verengung der Strömungsquerschnitte und erhöhen auf diese Weise den Strömungswiderstand der Kühlvorrichtung für den Abgasstrom. Zudem nehmen der Wärmeübergang und damit die Kühlleistung aufgrund der Verschmutzung ab.
  • Da das stromaufwärts der Kühlvorrichtung vorgesehene Steuerelement prinzipbedingt mit dem ungekühlten, d. h. dem heißen Abgas beaufschlagt wird, kann es vorteilhaft, gegebenenfalls notwendig sein, dieses Steuerelement zu kühlen.
  • Vorteilhaft sind daher auch Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen das erste Steuerelement mit einer Kühlung ausgestattet ist, wobei die Kühlung eine Flüssigkeitskühlung oder eine Luftkühlung sein kann.
  • Das gekühlte Steuerelement trägt zur Gesamtkühlleistung innerhalb der Abgasrückführung bei. Je mehr Wärme dem Abgas beim Durchströmen des Steuerelements entzogen wird, desto kleiner kann die eigentliche Kühlvorrichtung dimensioniert werden, was Vorteile hinsichtlich der Kosten bietet und einem dichten Packaging im Motorraum entgegen kommt.
  • Mit einer Flüssigkeitskühlung können wesentlich größere Wärmemengen abgeführt werden als mit einer Luftkühlung, bei der der Wärmeabtransport mittels einer über die Oberfläche des Steuerelements geführten Luftströmung erfolgt, die beispielsweise mittels Gebläse erzwungen wird.
  • Vorteilhaft sind daher insbesondere Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen das erste Steuerelement mit einer Flüssigkeitskühlung ausgestattet ist. Hierzu ist das Steuerelement mit Kühlmittelkanälen auszustatten, die das Kühlmittel durch das Element hindurchführen. Die die Flüssigkeitskühlung ausbildenden Wandungen sind möglichst großflächig auszubilden, um den Wärmeübergang durch Konvektion zu erhöhen, was beispielsweise durch die Anordnung von Kühlrippen bzw. Kühlnoppen erfolgen kann.
  • Die Ausstattung des ersten Steuerelements mit einer Kühlung ermöglicht die Verwendung von weniger temperaturfesten und damit kostengünstigeren Werkstoffen zur Herstellung des Elements.
  • Die Leitung der ersten Abgasrückführung als solche kann ebenfalls gekühlt werden. So kann die Leitung mit einer Flüssigkeitskühlung, d. h. einem die Leitung umgebenden Kühlmittelmantel ausgestattet oder mit Rippen zur Erhöhung der Wärmeabgabe infolge Konvektion versehen werden.
  • Grundsätzlich kann auch das zweite Steuerelement mit einer Kühlung ausgestattet werden. Da es aber im Rahmen der vorliegenden Erfindung die vorrangige Aufgabe der zweiten Abgasrückführung ist, heißes bzw. ungekühltes Abgas zurückzuführen, d.h. Abgas an der Kühlvorrichtung vorbei zu führen, sind insbesondere Ausführungsformen der Brennkraftmaschine vorteilhaft, bei denen das zweite Steuerelement ein ungekühltes Steuerelement ist.
  • Zudem muß berücksichtigt werden, dass die zweite Abgasrückführung häufig in Betriebszuständen der Brennkraftmaschine Anwendung findet, in denen das Abgas eine vergleichsweise niedrige Temperatur aufweist und eine Kühlung des Abgases ohnehin nicht beabsichtigt ist, beispielsweise nach einem Kaltstart oder bei niedrigen Drehzahlen bzw. niedrigen Lasten.
  • Aus denselben Gründen sind auch Ausführungsformen der Brennkraftmaschine vorteilhaft, bei denen die zweite Leitung zur Abgasrückführung wärmeisoliert ist. Die Wärmeisolierung trägt dazu bei, dass dem Abgas beim Durchströmen der zweiten Leitung möglichst wenig Wärme entzogen wird und das Abgas beim Austreten aus der zweiten Leitung eine möglichst hohe Temperatur aufweist, was insbesondere während der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine günstig ist. Die Isolierung unterstützt auf diese Weise die zweite Abgasrückführung in ihrer ursprünglichen Funktion, möglichst heißes Abgas zurückzuführen.
  • Vorteilhaft kann aber auch eine Ausführungsform der Brennkraftmaschine sein, bei der bewußt auf eine Wärmeisolierung der zweiten Leitung zur Abgasrückführung verzichtet wird.
  • Wie bereits weiter oben ausgeführt wurde, kann eine zu hohe Temperatur TZyl der Zylinderfrischladung bzw. eine zu hohe Temperatur TAGR des rückgeführten Abgases zu einem erneuten Anstieg der Rohemissionen führen, wenn nämlich die Temperatur TZyl der Zylinderfrischladung eine bestimmte Grenztemperatur TGrenz überschreitet.
  • Eine Maßnahme, um das Überschreiten der Grenztemperatur zu verhindern, besteht darin, die Temperatur des mittels der zweiten Abgasrückführung zurückgeführten Abgases zu limitieren, d. h. zu begrenzen. Das Weglassen der Wärmeisolierung sorgt für bzw. unterstützt einen ungestörten Wärmeübergang an die Umgebung durch Wärmeleitung, Konvektion und Wärmestrahlung und damit für eine Temperaturabsenkung bzw. Temperaturbegrenzung im Abgas.
  • Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen die zweite Leitung zur Abgasrückführung stromaufwärts der Kühlvorrichtung von der ersten Leitung zur Abgasrückführung abzweigt. Dies sorgt in einer Vielzahl von Anwendungsfällen für eine Verkürzung der zweiten Leitung zur Abgasrückführung im Vergleich zu Ausführungsformen, bei denen die zweite Abgasrückführleitung - wie die erste Leitung - direkt aus dem Abgasabführsystem abzweigt.
  • Die Verkürzung der zweiten Leitung reduziert die Masse und die Länge und damit die thermische Trägheit dieser Leitung, was im Hinblick auf eine Minimierung der Wärmeverluste zielführend ist. Die Verkleinerung der mit Abgas beaufschlagten Oberfläche der Rückführleitung vermindert den Wärmeübergang. Geeignete Werkstoffe können diesen Effekt unterstützen.
  • Die vorgeschlagene Ausführungsform unterstützt zudem ein möglichst dichtes Packaging im Motorraum.
  • Aus denselben Gründen sind Ausführungsformen der Brennkraftmaschine vorteilhaft, bei denen die zweite Leitung zur Abgasrückführung stromabwärts der Kühlvorrichtung in die erste Leitung zur Abgasrückführung mündet. Eine Mischung der Abgasteilströme der beiden Abgasrückführungen findet dabei vor Einbringen der rückgeführten Abgasmengen in das Ansaugsystem statt.
  • Die beiden vorstehenden Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass eine gemeinsame Leitung zur Abgasrückführung vom Abgasabführsystem abzweigt und/oder in das Ansaugsystem einmündet.
  • Insofern entsprechen Ausführungsformen, bei denen die erste Leitung zur Abgasrückführung stromaufwärts der Kühlvorrichtung von der zweiten Leitung zur Abgasrückführung abzweigt bzw. Ausführungsformen, bei denen die erste Leitung zur Abgasrückführung stromabwärts der Kühlvorrichtung in die zweite Leitung zur Abgasrückführung mündet, den zuvor beschriebenen Ausführungsformen.
  • Grundsätzlich sind aber auch Ausführungsformen, bei denen die erste Leitung und die zweite Leitung zur Abgasrückführung getrennt voneinander oder unmittelbar benachbart zueinander direkt von dem Abgasabführsystem abzweigen bzw. in das Ansaugsystem einmünden, erfindungsgemäße Brennkraftmaschinen. Auch diese Ausführungsformen können im Einzelfall hinsichtlich eines dichten Packaging bzw. hinsichtlich einer bevorzugten Leitungslänge bzw. Leitungsführung vorteilhaft sein. Sie bieten bei der Auslegung des Rückführsystems konstruktiv die meisten Freiheiten.
  • Handelt es sich bei der Brennkraftmaschine um eine mittels Turbolader aufgeladene Brennkraftmaschine, können die Abgasrückführungen als Hochdruck-AGR oder aber als Niederdruck-AGR ausgelegt werden. Während das Abgas bei einer Hochdruck-AGR stromaufwärts der Turbine entnommen wird, erfolgt dies bei der sogenannten Niederdruck-AGR stromabwärts der Turbine. Dies hat den Vorteil, dass das rückzuführende Abgas vor der Rückführung die Turbine durchströmt und somit für den Antrieb der Turbine zur Verfügung steht. Hohe AGR-Raten, d. h. große rückgeführte Abgasmengen führen dann nicht zwangsläufig zu einem Abfall des Turbinendruckverhältnisses und zu Einbußen beim Drehmomentangebot.
  • Die zweite der Erfindung zugrunde liegende Teilaufgabe, nämlich ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine nach einer der zuvor genannten Arten aufzuzeigen, wird gelöst durch ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das erste Steuerelement und das zweite Steuerelement in der Weise betätigt werden, dass die Temperatur TZyl der Zylinderfrischladung eine vorgebbare Grenztemperatur TGrenz nicht überschreitet.
  • Das im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine Gesagte gilt ebenfalls für das erfindungsgemäße Verfahren. Insbesondere wird Bezug genommen auf die verfahrenstechnischen Merkmale, welche im Rahmen der Beschreibung der Brennkraftmaschine erörtert werden, und die Betätigung der Steuerelemente in Abhängigkeit vom momentanen Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
  • Vorteilhaft sind insbesondere Verfahrensvarianten, bei denen das erste Steuerelement in der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine vollständig verschlossen wird.
  • Vorteilhaft sind Verfahrensvarianten, bei denen das erste und ausgehend vom Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine geschlossene Steuerelement mit zunehmender Last und/oder Drehzahl in Richtung Offenstellung betätigt wird. Diese Vorgehensweise trägt dem Umstand Rechnung, dass in der Regel die Rückführrate mit zunehmender Last und/oder Drehzahl gesteigert wird.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 1 und 2 näher beschrieben. Hierbei zeigt:
    • Fig. 1
    schematisch eine erste Ausführungsform der Brennkraftmaschine, und
    Fig. 2
    schematisch eine zweite Ausführungsform der Brennkraftmaschine.
  • Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform der Brennkraftmaschine 1 am Beispiel eines VierZylinder-Reihenmotors, der vier entlang der Zylinderkopflängsachse, d. h. in Reihe angeordnete Zylinder 2 aufweist.
  • Die Brennkraftmaschine 1 verfügt über ein Ansaugsystem 4, über welches den Zylindern 2 Frischgemisch bzw. rückgeführtes Abgas zugeführt wird und über ein Abgasabführsystem 3 zum Abführen der Verbrennungsgase aus den Zylindern 2.
  • Die Brennkraftmaschine 1 ist mit zwei Abgasrückführungen 5, 9 ausgestattet, nämlich einer gekühlten Abgasrückführung 5 und einer ungekühlten, d. h. heißen Abgasrückführung 9, mit denen Abgas aus dem Abgasabführsystem 3 in das Ansaugsystem 4 zurückgeführt wird.
  • Die erste Abgasrückführung 5 umfaßt eine erste Leitung 6 zur Abgasrückführung 5, die aus dem Abgasabführsystem 3 abzweigt und in das Ansaugsystem 4 mündet und in der eine Kühlvorrichtung 8 vorgesehen ist, um das rückzuführende Abgas zu kühlen. Um die Abgasmenge einzustellen, die mit der ersten Abgasrückführung 5 zurückgeführt wird, ist ein erstes Steuerelement 7 in der ersten Leitung 6 stromaufwärts der Kühlvorrichtung 8 angeordnet, welches mit einer Flüssigkeitskühlung ausgestattet ist (nicht dargestellt) und gemäß dem Schaltungszustand in Figur 1 geschlossen ist, so dass kein gekühltes Abgas zurückgeführt wird.
  • Eine zweite Leitung 10 zur Abgasrückführung 9, in der ein zweites Steuerelement 11 vorgesehen ist, bildet die ungekühlte, zweite Abgasrückführung 9. Das zweite Steuerelement 11 ist ungekühlt und dient dazu, die Abgasmenge einzustellen, die mit der zweiten Abgasrückführung 9 zurückgeführt wird. Gemäß dem Schaltungszustand in Figur 1 ist das zweite Steuerelement 11 geöffnet, so dass ungekühltes, d. h. heißes Abgas zurückgeführt wird (doppelt gestrichelte Linie).
  • Beide Steuerelemente 7, 11 sind als Tellerventile ausgebildet. Die erste Leitung 6 und die zweite Leitung 10 zweigen unmittelbar benachbart zueinander, d. h. an derselben Stelle direkt vom Abgasabführsystem 3 ab und münden getrennt voneinander in das Ansaugsystem 4.
  • Figur 2 zeigt schematisch eine zweite Ausführungsform der Brennkraftmaschine 1. Es sollen nur die Unterschiede zu der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform erörtert werden, weshalb im Übrigen Bezug genommen wird auf Figur 1. Für dieselben Bauteile wurden dieselben Bezugszeichen verwendet.
  • Im Unterschied zu der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform ist das erste Steuerelement 7 stromabwärts der Kühlvorrichtung 8 in der ersten Leitung 6 angeordnet, so dass die Kühlvorrichtung 8 während des Betriebs der Brennkraftmaschine 1 ständig mit Abgas beaufschlagt wird und zwar auch dann, wenn kein gekühltes Abgas zurückgeführt wird.
    • Bezugszeichen
    • 1
    Brennkraftmaschine
    2
    Zylinder
    3
    Abgasabführsystem
    4
    Ansaugsystem
    5
    erste Abgasrückführung
    6
    erste Leitung zur Abgasrückführung
    7
    erstes Steuerelement
    8
    Kühlvorrichtung
    9
    zweite Abgasrückführung
    10
    zweite Leitung zur Abgasrückführung
    11
    zweites Steuerelement
    AGR
    Abgasrückführung
    mAGR
    Masse an zurückgeführtem Abgas
    mFrischluft
    Masse an zugeführter Frischluft bzw. Verbrennungsluft
    TAGR
    Temperatur des rückgeführten Abgases, Temperatur der insgesamt zurückgeführten Abgasmenge
    TGrenz
    Grenztemperatur
    TZyl
    Temperatur der Zylinderfrischladung
    XAGR
    Abgasrückführrate

Claims (10)

  1. Brennkraftmaschine (1) mit mindestens einem Zylinder (2), mindestens einer Abgasleitung zum Abführen der Verbrennungsgase via Abgasabführsystem (3) aus dem mindestens einen Zylinder (2) und mindestens einer Ansaugleitung zum Zuführen von Frischluft bzw. Frischgemisch via Ansaugsystem (4) in diesen mindestens einen Zylinder (2), die mit mindestens einer Abgasrückführung (5) ausgestattet ist, wobei
    - eine erste Leitung (6) zur Abgasrückführung (5) vorgesehen ist, die aus dem Abgasabführsystem (3) abzweigt und in das Ansaugsystem (4) mündet,
    - eine Kühlvorrichtung (8) in dieser ersten Leitung (6) zur Abgasrückführung (5) vorgesehen ist, um das rückzuführende Abgas zu kühlen, und
    - ein erstes Steuerelement (7) in der ersten Leitung (6) zur Abgasrückführung (5) vorgesehen ist, um die Menge an mittels erster Abgasrückführung (5) rückzuführendem Abgas einzustellen,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - eine zweite Leitung (10) zur Abgasrückführung (9) vorgesehen ist, und
    - ein zweites Steuerelement (11) in der zweiten Leitung (10) zur Abgasrückführung (9) vorgesehen ist, um die Menge an mittels zweiter Abgasrückführung (9) rückzuführendem Abgas einzustellen.
  2. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Steuerelement (7) stromabwärts der Kühlvorrichtung (8) in der ersten Leitung (6) zur Abgasrückführung (5) angeordnet ist.
  3. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Steuerelement (7) mit einer Kühlung ausgestattet ist.
  4. Brennkraftmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Steuerelement (11) ein ungekühltes Steuerelement ist.
  5. Brennkraftmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Leitung (10) zur Abgasrückführung (9) wärmeisoliert ist.
  6. Brennkraftmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Leitung (10) zur Abgasrückführung (9) stromaufwärts der Kühlvorrichtung (8) von der ersten Leitung (6) zur Abgasrückführung (5) abzweigt.
  7. Brennkraftmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Leitung (10) zur Abgasrückführung (9) stromabwärts der Kühlvorrichtung (8) in die erste Leitung (6) zur Abgasrückführung (5) mündet.
  8. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Steuerelement (7) und das zweite Steuerelement (11) in der Weise betätigt werden, dass die Temperatur TZyl der Zylinderfrischladung eine vorgebbare Grenztemperatur TGrenz nicht überschreitet.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Steuerelement (11) in der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine (1) vollständig verschlossen wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und ausgehend vom Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine (1) geschlossene Steuerelement (11) mit zunehmender Last und/oder Drehzahl in Richtung Offenstellung betätigt wird.
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