SE0950429A1 - Arrangement and method for recirculating exhaust gases of an internal combustion engine - Google Patents

Arrangement and method for recirculating exhaust gases of an internal combustion engine

Info

Publication number
SE0950429A1
SE0950429A1 SE0950429A SE0950429A SE0950429A1 SE 0950429 A1 SE0950429 A1 SE 0950429A1 SE 0950429 A SE0950429 A SE 0950429A SE 0950429 A SE0950429 A SE 0950429A SE 0950429 A1 SE0950429 A1 SE 0950429A1
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
exhaust gases
return line
ammonia
combustion engine
internal combustion
Prior art date
Application number
SE0950429A
Other languages
Swedish (sv)
Inventor
Henrik Eriksson
Anders Thibblin
Original Assignee
Scania Cv Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scania Cv Ab filed Critical Scania Cv Ab
Priority to SE0950429A priority Critical patent/SE0950429A1/en
Publication of SE0950429A1 publication Critical patent/SE0950429A1/en

Links

Classifications

    • F02M25/0701
    • F02M25/074
    • F02M25/0742
    • F02M25/0753
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/35Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with means for cleaning or treating the recirculated gases, e.g. catalysts, condensate traps, particle filters or heaters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/36Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with means for adding fluids other than exhaust gas to the recirculation passage; with reformers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23Layout, e.g. schematics
    • F02M26/24Layout, e.g. schematics with two or more coolers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23Layout, e.g. schematics
    • F02M26/25Layout, e.g. schematics with coolers having bypasses
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23Layout, e.g. schematics
    • F02M26/27Layout, e.g. schematics with air-cooled heat exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23Layout, e.g. schematics
    • F02M26/28Layout, e.g. schematics with liquid-cooled heat exchangers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

Föreliggande uppfinning avser ett arrangemang och ett förfarande for återcirkulation av avgaser hos en förbränningsmotor (2). Arrangemang innefattar en returledning (10, 11) genom vilken avgaser återcirkuleras från en avgasledning (4) till förbränningsmotorn (2) och åtminstone en EGR-kylare (15) som är anordnad i returledningen (10, 11) i vilken de återcirkulerande avgaserna är anpassade att kylas innan de leds till förbränningsmotorn (2). Arrangemanget en ammoniaktillförande anordning (32-35) som är anpassad att tillföra ammoniak till returledningen (10, 11), parameteruppskattande medel (13a, 26, 27, 28, 36) för att uppskatta värdet hos en parameter som är relaterad till förekomsten av korrosiva syror i returledningen (10, 11) och en styrenhet (13) som är anpassade att styra den ammoniaktillförande anordningen (32-35) så att den tillför ammoniak till returledningen (10, 11) i en mängd med hjälp av näranda parametervärde så att förekommande korrosiva syror i returledningen (10, 11) neutraliseras.(Fig1)The present invention relates to an arrangement and a method for recirculating exhaust gases of an internal combustion engine (2). Arrangement comprises a return line (10, 11) through which exhaust gases are recirculated from an exhaust line (4) to the internal combustion engine (2) and at least one EGR cooler (15) arranged in the return line (10, 11) in which the recirculating exhaust gases are adapted. to be cooled before being led to the internal combustion engine (2). The arrangement is an ammonia supply device (32-35) adapted to supply ammonia to the return line (10, 11), parameter estimating means (13a, 26, 27, 28, 36) for estimating the value of a parameter related to the presence of corrosive acids in the return line (10, 11) and a control unit (13) adapted to control the ammonia supply device (32-35) so that it supplies ammonia to the return line (10, 11) in an amount by means of adjacent parameter value so that corrosive acids in the return line (10, 11) are neutralized. (Fig1)

Description

en hög svavelhalt samtidigt som de återcirkulerande avgaserna kyls till en så låg temperatur att vatten i vätskeforrn fälls ut inuti EGR-kylaren bildas svavelsyra. EGR- kylaren och nedströms belägna ledningar för återcirkulation av avgaserna kan därmed erhålla korrosionsskador. a high sulfur content at the same time as the recirculating exhaust gases are cooled to such a low temperature that water in the liquid form precipitates inside the EGR cooler, sulfuric acid is formed. The EGR cooler and downstream lines for exhaust gas recirculation can thus receive corrosion damage.

SANEVIANFATTNTNG AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att förhindra korrosionsskador i EGR~kylare och i nedströms belägna komponenter för återcirkulation av avgaser hos en förbränningsmotor.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to prevent corrosion damage in EGR coolers and in downstream components for exhaust gas recirculation of an internal combustion engine.

Detta syfte uppnås med arrangemanget av det inledningsvis nämnda slaget, vilket kännetecknas av de särdrag som anges i patentkravets l kännetecknande del. Det är således önskvärt att kyla de återcirkulerande avgaserna till en låg temperatur i en EGR- kylare innan de blandas med luft och leds till förbrärmingsmotorn. En sådan kylning av avgaserna resulterar dock många gånger i att vattenångan i avgaserna kondenserar i EGR-kylaren. Vatten i vätskeform bildar tillsammans med svaveloxiderna i avgaserna svavelsyra. Vatten i vätskeform bildar tillsammans med kväveoxiderna i avgaserna salpetersyra. Svavelsyra och salpetersyra är mycket korrosiva syror. Enligt uppfinningen tillförs således ammoniak till returledningen. Arnmoniak är ett basiskt ämne som har förmågan att neutralisera syror. Tillsatsen av ammoniak i avgaserna resulterar i att förekommande syror snabbt neutraliseras. Därmed kommer returledningen och ingående komponenter väsentligen inte att utsättas för syrakorrosion. Returledningen och ingående komponenter behöver därmed inte tillverkas i dyra material med extremt goda korrosionsegenskaper Styrenheten är med fördel en elektrisk styrenhet i form av en datorenhet som innefattar en programvara för att styra tillförseln av ammoniak till returledningen under drifi av förbränningsmotorn.This object is achieved with the arrangement of the kind mentioned in the introduction, which is characterized by the features stated in the characterizing part of claim 1. Thus, it is desirable to cool the recirculating exhaust gases to a low temperature in an EGR cooler before mixing with air and directing to the internal combustion engine. However, such cooling of the exhaust gases often results in the water vapor in the exhaust gases condensing in the EGR cooler. Liquid water together with the sulfur oxides in the exhaust gases form sulfuric acid. Liquid water together with the nitrogen oxides in the exhaust gases form nitric acid. Sulfuric acid and nitric acid are highly corrosive acids. According to the invention, ammonia is thus supplied to the return line. Arnmonia is an alkaline substance that has the ability to neutralize acids. The addition of ammonia to the exhaust gases results in the presence of acids which are rapidly neutralized. As a result, the return line and components will not be substantially exposed to acid corrosion. The return line and components are thus not required to be manufactured in expensive materials with extremely good corrosion properties. The control unit is advantageously an electrical control unit in the form of a computer unit which includes software for controlling the supply of ammonia to the return line during operation of the internal combustion engine.

Enligt en utföringsform av uppfinningen är den ammoniaktillförande anordningen anpassad att tillföra ammoniak till EGR-kylaren eller till returledningen i en position uppströms EGR-kylaren med avseende på avgasemas avsedda strömningsriktning i returledningen. För att den tillsatta ammoniaken ska kunna utnyttjas för att neutralisera förekommande syror bör den helst tillsättas uppströms de ställen i returledningen där kondensat normalt bildas så att ammoniaken hinner blandas med avgaserna innan de når kondensatet. Det är dock möjligt att även tillsätta arnmoniaken direkt i områden där kondensat normalt bildas. De återcirkulerande avgaserna har inledningsvis en mycket hög temperatur. Många gånger används därför flera EGR-kylare för att kyla de återcirkulerande avgaserna. I detta fall erhåller de återcirkulerande avgaserna först i den mest nedströms belägna EGR-kylaren av returledningen en temperatur vid vilken vattenångan i avgaserna kan kondensera. I en sådan EGR-kylare kan de återcirkulerande avgaserna vara kylda av luft med omgivningens temperatur.According to an embodiment of the invention, the ammonia supply device is adapted to supply ammonia to the EGR cooler or to the return line in a position upstream of the EGR cooler with respect to the intended flow direction of the exhaust gases in the return line. In order for the added ammonia to be used to neutralize any acids present, it should preferably be added upstream of the places in the return line where condensate is normally formed so that the ammonia has time to mix with the exhaust gases before they reach the condensate. However, it is also possible to add the ammonia directly in areas where condensate normally forms. The recirculating exhaust gases initially have a very high temperature. Therefore, EG your EGR coolers are often used to cool the recirculating exhaust gases. In this case, the recirculating exhaust gases first in the most downstream EGR cooler of the return line obtain a temperature at which the water vapor in the exhaust gases can condense. In such an EGR cooler, the recirculating exhaust gases may be cooled by air at ambient temperature.

Alternativt kan avgaserna i EGR-kylaren vara kylda av kylvätska från ett lågtemperaturkylsystem. Självfallet kan de återcirkulerande avgasema även kylas i endast en EGR-kylare och till en temperatur vid vilken vattenångan i avgaserna kondenserar.Alternatively, the exhaust gases in the EGR cooler may be cooled by coolant from a low temperature cooling system. Of course, the recirculating exhaust gases can also be cooled in only one EGR cooler and to a temperature at which the water vapor in the exhaust gases condenses.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen är den ammoniaktillförande anordningen anpassad att tillföra ammoniak i form av en vätskeformig lösning. En sådan ammoniaklö sning kan sprayas in i returledningen på ett lämpligt ställe. De varma avgaserna som strömmar i returledningen värmer snabbt upp ammoniaklösningen till en temperatur vid vilket den förångas så att arnmoniakgas bildas. Ammoniaklösning kan även tillsättas i områden av returledningen där kondensat normalt bildas. I detta fall blandas ammoniaklösningen med vatten i vätskeform. För att tillhandahålla en god blandning av nämnda vätskor kan returledningen i detta ornråde vara försedd med strömningsmedel som ger avgaserna en turbulent strömming. Alternativt kan den ammoniaktillförande anordningen vara anpassad att tillföra ammoniak i gasform. I detta fall kan ren gasformi g ammoniak tillföras som snabbt blandas med avgaserna i returledningen.According to another embodiment of the invention, the ammonia supply device is adapted to supply ammonia in the form of a liquid solution. Such an ammonia solution can be sprayed into the return line in a suitable place. The hot exhaust gases flowing in the return line quickly heat the ammonia solution to a temperature at which it evaporates to form ammonia gas. Ammonia solution can also be added in areas of the return line where condensate normally forms. In this case, the ammonia solution is mixed with water in liquid form. In order to provide a good mixture of said liquids, the return line in this area can be provided with flow means which give the exhaust gases a turbulent flow. Alternatively, the ammonia supply device may be adapted to supply ammonia in gaseous form. In this case, pure gaseous ammonia can be added which is rapidly mixed with the exhaust gases in the return line.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen innefattar nämnda parameteruppskattande medel en sensor som avkänner värdet hos en parameter som är relaterad till förekomsten av korrosiva syror i returledningen. Med hjälp av information från nämnda sensor kan styrenheten tillföra ammoniak i en mängd så att väsentligen alla förekommande korrosiva syror i returledningen neutraliseras. Nämnda sensor kan vara positionerad så att den är i kontakt med avgaserna i returledningen. En sådan sensor kan avkänna förekomsten av ett ämne i avgaserna som är relaterad till förekomsten av korrosiva syror i returledningen. Nämnda sensor kan vara anpassad att avkänna mängden svaveloxider och/eller mängden kväveoxider i avgaserna. Mängden svaveloxider och mängden kväveoxider i avgaserna är relaterad till hur mycket svavelsyra respektive salpetersyra som måste neutraliseras med hjälp av ammoniak för att förhindra syrakorrosion i returledningen. En sådan sensor är med fördel anordnad i returledningen i en position uppströms EGR-kylaren. Alternativt är nämnda sensor anpassad att avkänna mängden ammoniak i avgaserna. En sådan sensor är med fördel anordnad nedströms EGR-kylaren. Denna sensor avkänner därmed mängden ammoniak som inte har reagerat med syra i EGR-kylaren. För att säkerställa att väsentligen inga korrosiva syror förekommer i returledningen bör ammoniak tillsättas i en mängd så att ett visst överskott av ammoniak kan avkännas av nämnda sensor.According to another embodiment of the invention, said parameter estimating means comprises a sensor which senses the value of a parameter which is related to the presence of corrosive acids in the return line. With the aid of information from said sensor, the control unit can supply ammonia in an amount so that substantially all the corrosive acids present in the return line are neutralized. Said sensor may be positioned so that it is in contact with the exhaust gases in the return line. Such a sensor can detect the presence of a substance in the exhaust gases which is related to the presence of corrosive acids in the return line. Said sensor may be adapted to sense the amount of sulfur oxides and / or the amount of nitrogen oxides in the exhaust gases. The amount of sulfur oxides and the amount of nitrogen oxides in the exhaust gases are related to how much sulfuric acid and nitric acid must be neutralized with the help of ammonia to prevent acid corrosion in the return line. Such a sensor is advantageously arranged in the return line in a position upstream of the EGR cooler. Alternatively, said sensor is adapted to sense the amount of ammonia in the exhaust gases. Such a sensor is advantageously arranged downstream of the EGR cooler. This sensor thus detects the amount of ammonia that has not reacted with acid in the EGR cooler. To ensure that substantially no corrosive acids are present in the return line, ammonia should be added in an amount so that a certain excess of ammonia can be detected by said sensor.

Enligt en annan utforingsform av uppfinningen är nämnda parameteruppskattande medel anpassat att uppskatta ett parametervärde i form av svavelhalten i bränslet som leds till förbränningsmotorn. .Tu mer svavel bränslet innehåller ju mer svavelsyra kan bildas i returledningen. Då bränslen med en hög svavelhalt används måste mer ammoniak tillföras än då bränslen med lägre svavelhalter används. Nämnda parameteruppskattande medel kan innefatta lagrad information avseende svavelhalten i bränslet. Sådan information kan tillföras med kännedom om i vilket land som fordonet ska användas. Tillåten svavelhalt i bränslet varierar mellan olika länder. Alternativt kan en förare själv tillföra sådan lagrad information med kännedom om vilket bränsle som tankats i fordonet. Nämnda parameteruppskattande medel kan innefatta en sensor som är positionerad i kontakt med bränslet som leds till förbränningsmotorn. I detta fall kan, exempelvis, svavelhalten ibränslet avkännas. Med hjälp av denna information kan styrenheten tillföra en lämplig mängd ammoniak till returledningen.According to another embodiment of the invention, said parameter estimating means is adapted to estimate a parameter value in the form of the sulfur content of the fuel which is led to the internal combustion engine. The more sulfur the fuel contains, the more sulfuric acid can be formed in the return line. When fuels with a high sulfur content are used, more ammonia must be added than when fuels with lower sulfur contents are used. Said parameter estimating means may include stored information regarding the sulfur content of the fuel. Such information can be provided with knowledge of the country in which the vehicle is to be used. Permitted sulfur content in the fuel varies between different countries. Alternatively, a driver himself can supply such stored information with knowledge of the fuel refueled in the vehicle. Said parameter estimating means may comprise a sensor which is positioned in contact with the fuel which is led to the internal combustion engine. In this case, for example, the sulfur content of the fuel can be sensed. With the help of this information, the control unit can supply an appropriate amount of ammonia to the return line.

Enligt en annan utföñngsform av uppfinningen är nämnda sensor positionerad i ett område där kondensat normalt bildas i returledningen. Kondensat bildas normalt i EGR-kylaren. En sådan sensor kan avkänna förekomsten av olika ämnen i kondensatet.According to another embodiment of the invention, said sensor is positioned in an area where condensate is normally formed in the return line. Condensate normally forms in the EGR cooler. Such a sensor can detect the presence of various substances in the condensate.

Nämnda sensor kan vara anpassad att avkänna pH-värdet i kondensatet. PH-värdet är ett mått på vätejonaktiviteten i kondensatet. Tillförseln av ammoniak höjer pH-värdet och reducerar vätejonaktiviteten. Ett högt pH-värde indikerar att förekomsten av sura ämnen såsom korrosiva syror är låg.Said sensor may be adapted to sense the pH value in the condensate. The pH value is a measure of the hydrogen ion activity in the condensate. The addition of ammonia raises the pH value and reduces the hydrogen ion activity. A high pH indicates that the presence of acidic substances such as corrosive acids is low.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen innefattar arrangemanget detekteringsrnedel för att detektera om kondensat förekommer i returledningen. En förutsättning för att korrosiva syror såsom svavelsyra och salpetersyra ska kunna bildas i, exempelvis, EGR-kylaren i returledningen är att avgaserna kyls till en temperatur vid vilket vattenånga kondenserar. Nämnda parameteruppskattande medel kan innefatta enttemperatursensor som avkänner avgasernas temperatur i returledningen i en position nedströms EGR-kylaren. Har avgaserna en temperatur som är lika med eller lägre än vattenångas kondenseringstemperatur kan styrenheten konstatera att vatten i vätskeforrn fälls ut i EGR-kylaren. I detta fall tillför styrenheten ammoniak till returledningen. I annat fall behöver styrenheten inte tillföra ammoniak till returledningen oavsett halterna av svaveloxider och kväveoxider i avgaserna.According to another embodiment of the invention, the arrangement comprises detection means for detecting whether condensate is present in the return line. A prerequisite for corrosive acids such as sulfuric acid and nitric acid to be able to form in, for example, the EGR cooler in the return line is that the exhaust gases are cooled to a temperature at which water vapor condenses. Said parameter estimating means may comprise an ent temperature sensor which senses the temperature of the exhaust gases in the return line in a position downstream of the EGR cooler. If the exhaust gases have a temperature that is equal to or lower than the condensing temperature of water vapor, the control unit can establish that water in the liquid form precipitates in the EGR cooler. In this case, the control unit supplies ammonia to the return line. Otherwise, the control unit does not need to supply ammonia to the return line regardless of the levels of sulfur oxides and nitrogen oxides in the exhaust gases.

De ovan angivna syftet uppnås även med det inledningsvis nämnda förfarandet som kännetecknas av vad som anges i patentkravets 15 kännetecknande del.The above-mentioned object is also achieved with the initially mentioned method which is characterized by what is stated in the characterizing part of claim 15.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARN A I det följ ande beskrivs, såsom exempel, föredragna utföringsforrner av uppfinningen med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig. 1 visar ett arrangemang enligt en första utföringsform av uppfinning, Fig. 2 visar ett arrangemang enligt en andra utföringsforrn av uppfinning och Fig. 3 visar ett flödesschema som beskriver en utföringsform av ett förfarande enligt uppfinning.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In the following, exemplary embodiments of the invention are described, by way of example, with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 shows an arrangement according to a first embodiment of the invention, Fig. 2 shows an arrangement according to a second embodiment of invention and Fig. 3 shows a fate diagram describing an embodiment of a method according to the invention.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORNLER AV UPPFINNTNGEN Fig. 1 visar ett fordon 1 som drivs av en överladdad förbränningsmotor 2. Fordonet l kan vara ett tungt fordon som drivs av en överladdad dieselmotor. Avgaserna från förbränningsmotorns 2 cylindrar leds, via en avgassamlare 3, till en avgasledning 4.DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION Fig. 1 shows a vehicle 1 driven by a supercharged internal combustion engine 2. The vehicle 1 may be a heavy vehicle driven by a supercharged diesel engine. The exhaust gases from the cylinders of the internal combustion engine 2 are led, via an exhaust gas collector 3, to an exhaust line 4.

Avgaserna i avgasledningen 4, som har ett övertryck, leds till en turbin 5 hos ett turboaggregat. Turbinen 5 tillhandahåller därvid en drivkraft, som överförs, via en förbindning, till en kompressor 6. Kompressorn 6 komprimerar luft som leds in i en inloppsledning 7. En laddluftkylare 8 är anordnad i inloppsledningen 7.The exhaust gases in the exhaust line 4, which have an overpressure, are led to a turbine 5 of a turbocharger. The turbine 5 then provides a driving force, which is transmitted, via a connection, to a compressor 6. The compressor 6 compresses air which is led into an inlet line 7. A charge air cooler 8 is arranged in the inlet line 7.

Laddlufikylaren 8 är anordnad i ett område A vid ett frontparti av fordonet 1.The charge cooler 8 is arranged in an area A at a front part of the vehicle 1.

Laddlufikylaren 8 har till uppgift är att kyla den komprimerade luften innan den leds till för förbränningsmotorn 2. Den komprimerade luften kyls i laddlufikylaren 8 med omgivande luft som strömmar genom laddluftkylaren 8 med hjälp av en kylarflälct 9.The purpose of the charge cooler 8 is to cool the compressed air before it is led to the internal combustion engine 2. The compressed air is cooled in the charge cooler 8 with ambient air flowing through the charge air cooler 8 by means of a cooler fl älct 9.

Kylarfläkten 9 drivs av förbränningsmotorn 2 medelst en lämplig förbindning.The radiator fan 9 is driven by the internal combustion engine 2 by means of a suitable connection.

Förbränningsmotorn 2 är försedd med ett EGR- system (Exhaust Gas Recirculation) för återcirkulation av avgaserna. Genom att blanda avgaser med den komprimerade luften som leds till motorns cylindrar sänks förbränningstemperaturen och därmed även halten av kväveoxider (NOX) som bildas under forbränningsprocesserna. En returledning 10 for återcirkulation av avgaser sträcker sig från avgasledningen 4 till inloppsledningen 7. Returledningen 10 innefattar en EGR-ventil 12, med vilken avgasflödet i returledningen 10 vid behov kan stängas av. EGR~ventilen 12 kan även användas for att steglöst styra den mängd avgaser som leds från avgasledningen 4, via returledningen 10, till inloppsledningen 7. En styrenhet 13 är anpassad att styra EGR- ventilen 12 med information om forbränningsmotorns 2 driftstillstånd. Returledningen innefattar en första EGR-kylare 14 for att kyla avgaserna i ett forsta steg och en andra EGR-kylare 15 for att kyla avgaserna i ett andra steg.The combustion engine 2 is equipped with an EGR (Exhaust Gas Recirculation) system for recirculation of the exhaust gases. By mixing exhaust gases with the compressed air that is led to the engine cylinders, the combustion temperature and thus also the content of nitrogen oxides (NOX) that are formed during the combustion processes is lowered. An exhaust line 10 for recirculating exhaust gases extends from the exhaust line 4 to the inlet line 7. The return line 10 comprises an EGR valve 12, with which the exhaust gas flow in the return line 10 can be switched off if necessary. The EGR valve 12 can also be used to steplessly control the amount of exhaust gases led from the exhaust line 4, via the return line 10, to the inlet line 7. A control unit 13 is adapted to control the EGR valve 12 with information on the operating condition of the internal combustion engine 2. The return line includes a first EGR cooler 14 for cooling the exhaust gases in a first stage and a second EGR cooler 15 for cooling the exhaust gases in a second stage.

Hos överladdade dieselmotorer 2 är, under vissa drifistillstånd, avgasernas tryck i avgasledningen 4 lägre än den komprimerade lufiens tryck i inloppsledningen 7. Under sådana driftstillstånd är det inte möjligt att direkt blanda avgaserna i returledningen 10 med den komprimerade luften i inloppsledningen 7 utan speciella hjälpmedel. Härvid kan, exempelvis, en venturi 16 eller en turbin med en variabel geometri användas. Om förbränningsrnotorn 2 istället är en överladdad ottomotor kan avgaserna i returledningen 10 direkt ledas in i irrloppsledningen 7 då avgaserna i avgasledningen 4 hos en ottornotor väsentligen under alla driftstillstånd uppvisar ett högre tryck än den komprimerade luften i inloppsledningen 7. Efter att avgaserna blandats med den komprimerade luften i inloppsledningen 7 leds blandningen, via en ledning 11 och en fiírgrening 17, till forbränningsmotorns 2 respektive cylindrar.In supercharged diesel engines 2, during certain operating conditions, the exhaust gas pressure in the exhaust line 4 is lower than the compressed air pressure in the inlet line 7. Under such operating conditions it is not possible to directly mix the exhaust gases in the return line 10 with the compressed air in the inlet line 7 without special aids. In this case, for example, a venturi 16 or a turbine with a variable geometry can be used. If the combustion engine 2 is instead an overcharged otto engine, the exhaust gases in the return line 10 can be led directly into the inlet line 7 as the exhaust gases in the exhaust line 4 of an otto engine have a substantially higher pressure than the compressed air in the inlet line 7 after mixing the exhaust gases the air in the inlet line 7, the mixture is led, via a line 11 and a branch 17, to the respective cylinders of the internal combustion engine 2.

Förbränningsmotorn 2 kyls på ett konventionellt sätt med ett kylsystem som innefattar en cirkulerande kylvätska. Kylvätskan cirkuleras i kylsystemet med hjälp av en kylvätskepurnp 18. Kylsystemet innefattar även en termostat 19 som är anpassad att leda kylvätskan till en kylare 20 då kylvätskan har uppnått en temperatur vid vilken den behöver kylas. Kylaren 20 är monterad vid ett främre parti av fordonet 1 i en position nedströms laddlufikylaren 8 och den andra EGR-kylaren 15 med avseende på luftens avsedda strömningsriktning i området A. Kylvätskan i kylsystemet utnyttjas for att kyla de återcirkulerande avgaserna i det forsta steget i den forsta EGR-kylaren 14.The internal combustion engine 2 is cooled in a conventional manner with a cooling system comprising a circulating coolant. The coolant is circulated in the cooling system by means of a coolant purge 18. The cooling system also comprises a thermostat 19 which is adapted to direct the coolant to a cooler 20 when the coolant has reached a temperature at which it needs to be cooled. The cooler 20 is mounted at a front portion of the vehicle 1 in a position downstream of the charge cooler 8 and the second EGR cooler 15 with respect to the intended flow direction of the air in the area A. The coolant in the cooling system is used to cool the recirculating exhaust gases in the first stage of the first EGR cooler 14.

Kylsystemet innefattar en ledning 21 som initialt leder kylvätska till den forsta EGR- kylaren 14 för kylning av de återcirkulerande avgaserna i det forsta steget. Den första EGR-kylaren 14 kan vara monterad på eller i anslutning till forbränningsmotorn 2. De återcirkulerande avgaserna kan här kylas fiån en temperatur av cirka S00 - 600°C till en temperatur i närheten av kylvätskans temperatur som i regel är inom området 70 - 90°C. 'l0 Efter att kylvätskan passerat genom den första EGR-kylaren 14 leds den, via en ledning 22, till en ledning 23 där den blandas med varm kylvätska från förbränningsmotorn 2. Kylvätskan leds, via ledningen 23, till kylaren 20 där den kyls innan den åter används for kylning av forbränningsmotorn 2 eller de återcirkulerande avgaserna i den första EGR-kylaren 14. Den komprimerade luften i laddlufikylaren 8 och de återcirkulerande avgaserna i den andra EGR-kylaren 15, som är monterade vid en frontyta hos fordonet l, genomströmmas av lult med omgivningens temperatur. Det är därmed möjligt att kyla den komprimerade luften och de återcirkulerande avgaserna till en temperatur i närheten av omgivningens temperatur. Luften och de återcirkulerande avgaserna tår en lägre volymitet då de kyls dvs. de upptar en mindre volym per viktenhet. Genom att kyla den komprimerade luften och avgaserna till en temperatur som väsentligen motsvarar omgivningens temperatur kan en väsentligen optimal mängd lufi och återcirkulerande avgaser ledas till förbränningsmotorns 2 cylindrar.The cooling system comprises a line 21 which initially leads coolant to the first EGR cooler 14 for cooling the recirculating exhaust gases in the first stage. The first EGR cooler 14 can be mounted on or in connection with the internal combustion engine 2. The recirculating exhaust gases can be cooled here fi from a temperature of approximately S00 - 600 ° C to a temperature close to the coolant temperature which is usually in the range 70 - 90 ° C. After the coolant has passed through the first EGR cooler 14, it is led, via a line 22, to a line 23 where it is mixed with hot coolant from the internal combustion engine 2. The coolant is led, via the line 23, to the cooler 20 where it is cooled before used again for cooling the internal combustion engine 2 or the recirculating exhaust gases in the first EGR cooler 14. The compressed air in the charge cooler 8 and the recirculating exhaust gases in the second EGR cooler 15, which are mounted on a front surface of the vehicle 1, are flowed through by lult with ambient temperature. It is thus possible to cool the compressed air and the recirculating exhaust gases to a temperature close to the ambient temperature. The air and the recirculating exhaust gases have a lower volume when they are cooled, ie. they occupy a smaller volume per unit weight. By cooling the compressed air and the exhaust gases to a temperature which substantially corresponds to the ambient temperature, a substantially optimal amount of lu fi and recirculating exhaust gases can be led to the cylinders of the internal combustion engine 2.

Avgaser innehåller relativt rikligt med vattenånga. Då de återcirkulerande avgaserna kyls i en EGR-kylare 15 som är kyld av luft med omgivningens temperatur erhåller de i många fall är temperatur som är lägre än. vattenångans kondenseringstemperatur.Exhaust gases contain relatively abundant water vapor. When the recirculating exhaust gases are cooled in an EGR cooler 15 which is cooled by air at ambient temperature, they in many cases obtain a temperature which is lower than. water vapor condensation temperature.

Därmed falls vatten i vätskeform ut inuti den andra EGR-kylaren 15 och i de nedströms anordnade ledningarna 10, ll som leder de återcirkulerande avgaserna till förbränningsmotorn 2. Styrenheten 13 är, i detta fall, anpassad att uppskatta om vattenånga kondenserar i den andra EGR-kylaren 15. Styrenheten 13 mottar därvid information från en temperatursensor 25 som är anpassad att avkänna de återcirkulerande avgasernas temperatur i returledningen 10 i en position nedströms den andra EGR-kylaren 15. Om de återcirkulerande avgaserna har kylts till en temperatur som är lika med eller lägre än vattenångans kondenseringstemperatur kan styrenheten 13 konstatera att det sker utfällning av vatten i vätskeform i den andra EGR-kylaren 1 5.Thus, liquid water falls out inside the second EGR cooler 15 and in the downstream lines 10, 11 which lead the recirculating exhaust gases to the internal combustion engine 2. The control unit 13 is, in this case, adapted to estimate whether water vapor condenses in the second EGR. the cooler 15. The control unit 13 then receives information from a temperature sensor 25 which is adapted to sense the temperature of the recirculating exhaust gases in the return line 10 in a position downstream of the second EGR cooler 15. If the recirculating exhaust gases have been cooled to a temperature equal to or lower than the condensing temperature of the water vapor, the control unit 13 can ascertain that precipitation of liquid water takes place in the second EGR cooler 1 5.

Bränslen såsom dieselolja och bensin finns i olika miljöklasser med varierande svavelhalter. I vissa länder och delar av världen accepteras relativt stora mängder svavel i bränslet. Då ett bränsle förbränns i förbränningsmotorn bildas svaveloxider i avgaserna i relation till mängden svavel i bränslet. Svaveloxider bildar i kontakt med vatten i vätskeform svavelsyra som är ett mycket korrosivt ämne. Avgaser innehåller även kväveoxider vilka i kontakt med vatten i vätskeform bildar salpetersyra.Fuels such as diesel oil and petrol are available in different environmental classes with varying sulfur contents. In some countries and parts of the world, relatively large amounts of sulfur are accepted in the fuel. When a fuel is burned in the internal combustion engine, sulfur oxides are formed in the exhaust gases in relation to the amount of sulfur in the fuel. Sulfur oxides form in contact with water in liquid form sulfuric acid which is a highly corrosive substance. Exhaust gases also contain nitrogen oxides which, in contact with liquid water, form nitric acid.

Salpetersyra är även ett mycket korrosivt ämne. Då avgaserna kyis i den andra EGR- kylaren kan således både svavelsyra och salpetersyra bildas i den andra EGR-kylaren och nedströms belägna delar av returledningen 10. I och med det kan materialet i den andra EGR-kylaren 15 och de nedströms belägna delarna av returledningen 10 och ledningen 11 erhålla allvarliga korrosionsskador.Nitric acid is also a very corrosive substance. Thus, when the exhaust gases are cooled in the second EGR cooler, both sulfuric acid and nitric acid can be formed in the second EGR cooler and downstream parts of the return line 10. As a result, the material in the second EGR cooler 15 and the downstream parts of the return line can 10 and the line 11 receive serious corrosion damage.

För att förhindra korrosionsskador är fordonet 1 utmstat med en tank 32 som innehåller ammoniak. Ammoniak är ett basiskt ämne som kan neutralisera syror såsom svavelsyra och salpetersyra. Ammoniaken är i detta fall i gasform och lagrad med ett övertryck i tanken 32. En ledning 33 sträcker sig mellan tanken 32 och returledningen . Styrenhet 13 är anpassad att styra en ventil 34 i ledningen 33. Ledningen 33 innefattar ett insprutningsorgan 35 som är anpassat att spruta in ammoniak i returledningen 10. I detta fall sprutas ammoniaken ini returledningen 10 i en position väsentligen omedelbart nedströms EGR-ventilen 12. Ammoniaken sprutas således in i en position uppströms de två EGR-ikylarna 14, 15. Arnrnoniakgasen blandas relativt snabbt med avgaserna i returledningen 10. Blandningen av avgaserna och ammoniak leds till den första EGR-kylaren 14 där de kyls i ett första steg. Avgaserna och arnmoniaken leds därefier till den andra EGR-kylaren där de kyls i ett andra steg. I de fall som avgaserna kyls till en temperatur under vattnets kondenseringstemperatur bildas vatteni vätskeforrn i den andra EGR-kylaren 15. Då svaveloxiderna och kväveoxiderna i avgaserna kommer i kontakt med det kondenserade vattnet bildas svavelsyra och salpetersyra Den bildade svavelsyran och salpetersyran neutraliseras dock väsentligen omedelbart av ammoniaken i avgaserna. Därmed förhindras att den andra EGR-kylaren 15 och de nedströms belägna delarna av returledningen 10 och ledningen 11 utsätt för korrosionsangrepp.To prevent corrosion damage, the vehicle 1 is equipped with a tank 32 containing ammonia. Ammonia is an alkaline substance that can neutralize acids such as sulfuric acid and nitric acid. The ammonia in this case is in gaseous form and stored with an overpressure in the tank 32. A line 33 extends between the tank 32 and the return line. Control unit 13 is adapted to control a valve 34 in the line 33. The line 33 comprises an injection means 35 which is adapted to inject ammonia into the return line 10. In this case the ammonia is injected into the return line 10 in a position substantially immediately downstream of the EGR valve 12. The ammonia is thus injected into a position upstream of the two EGR coolers 14, 15. The ammonia gas is mixed relatively quickly with the exhaust gases in the return line 10. The mixture of the exhaust gases and ammonia is led to the first EGR cooler 14 where they are cooled in a first step. The exhaust gases and the ammonia are then led to the second EGR cooler where they are cooled in a second stage. In cases where the exhaust gases are cooled to a temperature below the condensation temperature of the water, water is formed in the liquid form in the second EGR cooler 15. When the sulfur oxides and nitrogen oxides in the exhaust gases come into contact with the condensed water, sulfuric acid and nitric acid are formed. the ammonia in the exhaust gases. This prevents the second EGR cooler 15 and the downstream parts of the return line 10 and the line 11 from being exposed to corrosion.

För att ammoniaken ska kunna neutralisera väsentligen all svavelsyra och salpetersyra som bildas i returledningen 10 på ett effektivt sätt erfordras att ammoniak måste tillsättas i en viss mängd till avgaserna i returledningen 10. Mängden ammoniak som behöver tillsättas för att neutralisera svavelsyra och salpetersyra är relaterad till den mängd syra som bildas i returledningen 10. Under drift av fordonet mottar styrenheten 13 därför information fiån åtminstone en sensor som avkänner värdet hos en parameter som är relaterad till den mängd svavelsyra och/eller salpetersyra som förekommer i returledningen 10. Styrenheten 13 kan i detta fall mottaga information från en sensor 26 som avkänner svavelhalten i bränslet som förbränns i förbränningsmotorn 2.In order for the ammonia to be able to neutralize substantially all of the sulfuric acid and nitric acid formed in the return line 10, it is required that ammonia must be added in a certain amount to the exhaust gases in the return line 10. The amount of ammonia that needs to be added to neutralize sulfuric acid and nitric acid is related to the amount of acid formed in the return line 10. During operation of the vehicle, the control unit 13 therefore receives information fi from at least one sensor which detects the value of a parameter related to the amount of sulfuric acid and / or nitric acid present in the return line 10. The control unit 13 may in this case receive information from a sensor 26 which senses the sulfur content of the fuel combusted in the internal combustion engine 2.

Svavelhalten är en parameter som är relaterad till mängden svaveloxider i avgaserna och den mängd svavelsyra som kan bildas i returledningen 10. Fig. 1 visar en sådan sensor 26 som är anordnad i en bränsletank 29 i fordonet 1. Alternativt kan en sådan svavelavkännande sensor 26 ha en väsentligen godtycklig placering i kontakt med bränslet som driver förbränningsmotom 2. Sensorn 26 kan alternativt vara placerad i en bränsleledning 3 0 som leder bränsle från bränsletanken 29 till törbränningsmotorn 2. Sensorn 26 kan i detta fall vara anordnad i anslutning till en bränslepump 31 som transporterar bränsle från bränsletanken 29 till förbränningsmotorn 2.The sulfur content is a parameter that is related to the amount of sulfur oxides in the exhaust gases and the amount of sulfuric acid that can be formed in the return line 10. Fig. 1 shows such a sensor 26 which is arranged in a fuel tank 29 in the vehicle 1. Alternatively, such a sulfur sensing sensor 26 may have a substantially arbitrary location in contact with the fuel driving the internal combustion engine 2. The sensor 26 may alternatively be located in a fuel line 30 which conducts fuel from the fuel tank 29 to the dry combustion engine 2. The sensor 26 may in this case be arranged in connection with a fuel pump 31 which transports fuel from the fuel tank 29 to the internal combustion engine 2.

Alternativt kan Styrenheten mottaga information från en sensor 27 som är anordnad i kontakt med avgaserna i returledningen 10 i en position uppströms den andra EGR- kylaren 15. Sensorn 27 kan här avkänna en parameter som är direkt relaterad till mängden svaveloxider och/eller mängden kväveoxider i avgaserna. En sådan sensor 2? kan alternativt vara anordnad i avgasledningen 4. Enligt ett ytterligare alternativ kan Styrenheten 13 erhålla information från en sensor 28 som är anordnad i returledningen i en position nedströms den andra EGR-kylaren 15. Sensom 28 kan vara anpassad att avkänna mängden ammoniak i avgaserna. Så länge som det finns ammoniak kvar i avgaserna nedströms den andra EGR-kylaren 15, vilken inte reagerat med syra, kan styrenheten 15 konstatera att ammoniak har tillförts i en tillräcklig mängd för att neutralisera förekommande syror i den andra EGR-kylaren 15. Om sensorn 28 indikerar en överskottsmängd av ammoniak över ett visst värde kan styrenheten 13 konstatera att onödigt mycket ammoniak har tillförts till avgaserna i returledningen 10.Alternatively, the Control Unit may receive information from a sensor 27 arranged in contact with the exhaust gases in the return line 10 in a position upstream of the second EGR cooler 15. The sensor 27 may here detect a parameter which is directly related to the amount of sulfur oxides and / or the amount of nitrogen oxides in the exhaust gases. Such a sensor 2? may alternatively be arranged in the exhaust line 4. According to a further alternative, the Control Unit 13 may obtain information from a sensor 28 which is arranged in the return line in a position downstream of the second EGR cooler 15. Sensor 28 may be adapted to sense the amount of ammonia in the exhaust gases. As long as there is ammonia left in the exhaust gases downstream of the second EGR cooler 15, which has not reacted with acid, the control unit 15 can state that ammonia has been added in a sufficient amount to neutralize any acids present in the second EGR cooler 15. If the sensor 28 indicates an excess amount of ammonia above a certain value, the control unit 13 can state that an unnecessary amount of ammonia has been supplied to the exhaust gases in the return line 10.

Styrenheten 13 kan i detta fall reglera ventilen 34 så att en mindre mängd ammoniak sprutas in i returledningen 10. Tillsatsen av ammoniak i returledningen 10 förhindras således att materialet i den andra EGR-kylaren 15 och nedströms anordnade delar av returledningen 10 och ledningen 11 korroderar. Dessa komponenter behöver därmed inte tillverkas i dyra material med extremt goda korrosionsegenskaper.The control unit 13 can in this case control the valve 34 so that a small amount of ammonia is injected into the return line 10. The addition of ammonia in the return line 10 is thus prevented from corroding the material in the second EGR cooler 15 and downstream parts of the return line 10 and line 11. These components thus do not need to be manufactured in expensive materials with extremely good corrosion properties.

Fig. 2 visar en alternativ utföringsform av uppfinningen. I detta fall är fordonet utrustat med en tank 32 som innehåller ammoniaklösning i vätskefonn vilken, exempelvis, kan bestå av 25 % ammoniak och 75 % vatten. En ledning 33 sträcker sig mellan tanken 32 och returledningen 10. Styrenheten 13 är anpassad att styra en ventil 34 i ledningen 33.Fig. 2 shows an alternative embodiment of the invention. In this case, the vehicle is equipped with a tank 32 containing ammonia solution in liquid form which, for example, may consist of 25% ammonia and 75% water. A line 33 extends between the tank 32 and the return line 10. The control unit 13 is adapted to control a valve 34 in the line 33.

Ledningen 33 innefattar ett insprutningsorgan 35 som är anpassat att spruta in ammoniak i den andra EGR-kylaren 15 i ett område där kondensat normalt bildas. För att ammoniaklösningen ska blandas med kondensatet är det lämpligt att förse detta område av den andra EGR-kylaren 15 med lufcriktare som skapar turbulent strömming av avgasema l. Den turbulenta avgasströmningen skapar rörelser i kondensatet så att ammoniaklösningen erhåller en god blandning i kondensatet. Då svaveloxider och kväveoxider i avgaserna kommer i kontakt med kondensatet i den andra EGR-kylaren bildas således svavelsyra och salpetersyra. Ammoniaken i kondensatet neutraliseras dock snabbt dessa syror. För att uppskatta den mängd ammoniak som behöver tillsättas mottar styrenheten 13 i detta fall information fiån en pH-sensor 36 som avkänner pH- värdet i kondensatet. Ju lägre PH-värde som PH-sensorn 36 avkänner desto surare är kondensatet och desto större mängd ammoniaklösning behöver tillföras. Alternativt innefattar styrenheten förprogrammerad information eller av föraren inlagd information avseende bränslets svavelhalt_ Denna information kan lagras i en del 13a av styrenheten 13. Med hjälp av denna information och ett antal motorparametrar uppskattar styrenheten 13 mängden ammoniak som behöver sprutas in a avgaserna för att neutralisera eventuella syror i returledningen 10.The line 33 comprises an injection means 35 which is adapted to inject ammonia into the second EGR cooler 15 in an area where condensate is normally formed. In order for the ammonia solution to mix with the condensate, it is convenient to provide this area of the second EGR cooler 15 with air rectifiers which create turbulent flow of the exhaust gases 1. The turbulent exhaust gas flow creates movements in the condensate so that the ammonia solution obtains a good mixture in the condensate. Thus, when sulfur oxides and nitrogen oxides in the exhaust gases come into contact with the condensate in the second EGR cooler, sulfuric acid and nitric acid are formed. However, the ammonia in the condensate is rapidly neutralized by these acids. In order to estimate the amount of ammonia that needs to be added, the control unit 13 in this case receives information from a pH sensor 36 which senses the pH value in the condensate. The lower the PH value that the PH sensor 36 senses, the more acidic the condensate and the greater the amount of ammonia solution that needs to be added. Alternatively, the control unit includes pre-programmed information or information entered by the driver regarding the sulfur content of the fuel. This information can be stored in a part 13a of the control unit 13. Using this information and a number of engine parameters, the control unit 13 estimates the amount of ammonia needed to neutralize any acids. in the return line 10.

Fig. 3 visar ett tlödesschema som beskriver funktionen hos arrangemangen som visas i Fig. 2. Flödesprocessen startar vid steget 38. Styrenheten 13 mottar här information från temperatursensorn 25 avseende avgasernas temperatur då de lämnar den andra EGR-kylaren 15. Styrenheten 13 utvärderar, vid steget 39, om de återcirkulerande avgaserna kyls till en temperatur i den andra EGR-kylaren 15 som är lika med eller lägre än vattenångans kondenseringstemperatur Om avgaserna kyls till en temperatur som är högre än kondenseringstemperaturen sker ingen kondensation av vattenånga i den andra EGR-kylaren 15. Eftersom bildandet av svavelsyra och salpetersyra kräver tillgång på vatten i vätskeform bildas i detta fall inga sådana syror i den andra EGR- kylaren 15. Därefter startar processen om vid steget 38. Om styrenheten 13 erhåller information från temperatursensorn 25 som indikerar att avgaserna kyls till en temperatur som är lika med eller lägre än vattenångans kondenseringstemperatur sker kondensation av vattenånga i den andra EGR-kylaren 15. Styrenheten 13 mottar, vid steget 40,. information från sensorn 35 avseende kondensatets pH-värde. Vid steget 41, beräknar styrenheten 13 den mängd ammoniaklösning som behöver tillsättas för att p syrorna i kondensatet ska neutraliseras. Lämpligen tillsätts ammoniak med ett visst överskott så att förekommande syror i kondensatet garanterat elimineras. Det är inga problem att leda ett överskott av ammoniak till förbränningsmotorn 2. Ammoniaken omvandlas till vatten och kvävgas vid förbränning i förbränningsmotorn 2 och resulterar således inte i några partikelemissioner i avgaserna. Därefter startar processen om vid steget 38. Inblandningen av ammoniak i avgaserna resulterar även i att avgaser som når förbränningsmotorns olj esump är buffrad och neutraliserad. Motoroljan behöver därför inte innehålla samma mängd buffrande baser, i form av, exempelvis, 11 kalk, vilka idag står för en stor del av motorns partikelemissioner. Ammoniaklösningar har en låg fryspunkt så det är inga problem att lagra och tillföra ammoniaklösningar i kallt klimat.Fig. 3 shows a flow chart describing the operation of the arrangements shown in Fig. 2. The flow process starts at step 38. The control unit 13 here receives information from the temperature sensor 25 regarding the exhaust gas temperature as they leave the second EGR cooler 15. The control unit 13 evaluates, at step 39, if the recirculating exhaust gases are cooled to a temperature in the second EGR cooler 15 equal to or lower than the condensing temperature of the water vapor If the exhaust gases are cooled to a temperature higher than the condensing temperature, no condensation of water vapor occurs in the second EGR cooler 15 Since the formation of sulfuric acid and nitric acid requires access to liquid water, in this case no such acids are formed in the second EGR cooler 15. Then the process starts again at step 38. If the control unit 13 receives information from the temperature sensor 25 indicating that the exhaust gases are cooled to a temperature equal to or lower than the water vapor condensation temperature occurs cond ensation of water vapor in the second EGR cooler 15. The control unit 13 receives, at step 40 ,. information from the sensor 35 regarding the pH value of the condensate. At step 41, the control unit 13 calculates the amount of ammonia solution that needs to be added in order for the p acids in the condensate to be neutralized. It is convenient to add ammonia with a certain excess so that any acids in the condensate are guaranteed to be eliminated. It is no problem to lead an excess of ammonia to the internal combustion engine 2. The ammonia is converted to water and nitrogen gas during combustion in the internal combustion engine 2 and thus does not result in any particulate emissions in the exhaust gases. Thereafter, the process restarts at step 38. The mixture of ammonia in the exhaust gases also results in exhaust gases reaching the internal combustion engine oil sump being buffered and neutralized. The engine oil therefore does not need to contain the same amount of buffering bases, in the form of, for example, 11 lime, which today account for a large part of the engine's particulate emissions. Ammonia solutions have a low freezing point so it is no problem to store and supply ammonia solutions in cold climates.

Uppfinningen ar på intet sätt begränsad till de beskrivna utforingsfonnerna utan kan varieras fritt inom patentkravens ramar. Det är, exempelvis, möjligt att styra tillförseln av ammoniak enbart med information från en eller flera av nämnda sensorer 26, 27, 36.The invention is in no way limited to the described embodiments but can be varied freely within the scope of the claims. It is possible, for example, to control the supply of ammonia only with information from one or more of said sensors 26, 27, 36.

Det är även möjligt att tillföra vätskeformig ammoniakiösning i returledningen 10 i en position uppströms den andra EGR~kylaren 15. Amrnoniaklösningen som med fördel sprayas in i returledningen 10 värms snabbt upp av de varma avgaserna och förångas innan den när den andra EGR~kylaren 15.It is also possible to supply liquid ammonia solution in the return line 10 in a position upstream of the second EGR cooler 15. The ammonia solution which is advantageously sprayed into the return line 10 is rapidly heated by the hot exhaust gases and evaporated before it reaches the second EGR cooler 15.

Claims (15)

10 15 20 25 30 35 12 Patentkrav10 15 20 25 30 35 12 Patent claims 1. Arrangemang för återcirkulation av avgaser hos en förbränningsmotor (2), varvid arrangemanget innefattar en avgasledning (4) som är anpassad att leda ut avgaser från förbränningsmotorn (2), en returledning (10, 11) genom vilken avgaser återcirkuleras från avgasledningen (4) till förbränningsmotorn (2) och åtminstone en EGR- kylare (15) som är anordnad i returledningen ( 10, 11) i vilken de återcirkulerande avgaserna är anpassade att kylas innan de leds till förbränningsmotorn (2), kännetecknat av att arrangemanget innefattar en ammoniaktillförande anordning (32-3 5) som är anpassad att tillföra ammoniak till returledningen (10, 11), pararneteruppskattande medel (13a, 26, 27, 28, 36) som är anpassade att uppskatta värdet av en parameter som är relaterad till förekomsten av korrosiva syrori returledningen (10, 11) och en styrenhet (13) som är anpassad att mottaga information från nämnda parameteruppskattande medel avseende det uppskattade parametervärdet och att styra den ammoniaktillförande anordningen (32-3 5) så att den tillför ammoniak till returledningen (10, 11) i en mängd med hjälp av nämnda uppskattade parametervärde så att förekommande korrosiva syror i returledningen (1 O, 11) neutraliseras.An arrangement for recirculating exhaust gases of an internal combustion engine (2), the arrangement comprising an exhaust line (4) adapted to discharge exhaust gases from the internal combustion engine (2), a return line (10, 11) through which exhaust gases are recirculated from the exhaust line (4). ) to the internal combustion engine (2) and at least one EGR cooler (15) arranged in the return line (10, 11) in which the recirculating exhaust gases are adapted to be cooled before being led to the internal combustion engine (2), characterized in that the arrangement comprises an ammonia supply device (32-3 5) adapted to supply ammonia to the return line (10, 11), pair estimating means (13a, 26, 27, 28, 36) adapted to estimate the value of a parameter related to the presence of corrosive the acid return line (10, 11) and a control unit (13) adapted to receive information from said parameter estimating means regarding the estimated parameter value and to control it to ammonia. leading the device (32-3 5) so that it supplies ammonia to the return line (10, 11) in an amount by means of said estimated parameter value so that any corrosive acids in the return line (10, 11) are neutralized. 2. Arrangemang enligt krav 1, kännetecknat av att den amrnoniaktillförande anordningen är anpassad att tillföra ammoniak till EGR-kylaren (15) eller till returledningen (10) i en position uppströms EGR-kylaren (15) med avseende på avgasernas avsedda strömningsriktning i returledningen (10).Arrangement according to claim 1, characterized in that the ammonia supply device is adapted to supply ammonia to the EGR cooler (15) or to the return line (10) in a position upstream of the EGR cooler (15) with respect to the intended flow direction of the exhaust gases in the return line ( 10). 3. Arrangemang enligt något av föregående krav, kännetecknat av att den ammoniaktillförande anordningen (32-3 5) är anpassad att tillföra ammoniak i form av en vätskeformig lösning.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the ammonia supply device (32-3 5) is adapted to supply ammonia in the form of a liquid solution. 4. Arrangemang enligt något av kraven 1 eller 2, kännetecknar av att den ammoniaktillförande anordningen (32-3 5) är anpassad att tillföra ammoniak i gasform.Arrangement according to one of Claims 1 or 2, characterized in that the ammonia supply device (32-3 5) is adapted to supply ammonia in gaseous form. 5. Arrangemang enligt något av föregående krav, kännetecknat av att nämnda parameteruppskattande medel innefattar en sensor (26, 28, 32, 33) som är anpassad att avkänna värdet hos en parameter som är relaterad till förekomsten av korrosiva syror i retur1edningen(10, ll, 15). 10 15 20 25 30 35 13Arrangement according to any one of the preceding claims, characterized in that said parameter estimating means comprises a sensor (26, 28, 32, 33) which is adapted to sense the value of a parameter which is related to the presence of corrosive acids in the return line (10, 11). , 15). 10 15 20 25 30 35 13 6. Arrangemang enligt krav 5, kännetecknat av att nämnda sensor (27, 28) är positionerad så att den är i kontakt med avgaserna i returledningen (10, 11, 15).Arrangement according to claim 5, characterized in that said sensor (27, 28) is positioned so that it is in contact with the exhaust gases in the return line (10, 11, 15). 7. Arrangemang enligt krav 6, kännetecknat av att nämnda sensor (27) är anpassad att avkänna mängden svaveloxider och/eller mängden kväveoxider i avgaserna.Arrangement according to claim 6, characterized in that said sensor (27) is adapted to sense the amount of sulfur oxides and / or the amount of nitrogen oxides in the exhaust gases. 8. Arrangemang enligt krav 6, kännetecknat av att nämnda sensor är anpassad att avkänna mängden ammoniak i avgaserna.Arrangement according to claim 6, characterized in that said sensor is adapted to sense the amount of ammonia in the exhaust gases. 9. Arrangemang enligt något av de föregående kraven 1-4, känneteoknat av att nämnda parameteruppskattande medel (13a, 26) är anpassat att uppskatta ett pararnetervärde i form av svavelhalten i bränslet som leds till forbränningsmotom.Arrangement according to any one of the preceding claims 1-4, characterized in that said parameter estimating means (13a, 26) is adapted to estimate a parameter net value in the form of the sulfur content of the fuel which is led to the internal combustion engine. 10. Arrangemang enligt krav 5, kännetecknat av att nämnda parameteruppskattande medel innefattar lagrad information (13a) avseende svavelhalten i bränslet.Arrangement according to claim 5, characterized in that said parameter estimating means comprises stored information (13a) regarding the sulfur content of the fuel. 11. Arrangemang enligt krav 5, kännetecknat av att nämnda parameteruppskattande medel innefattar en sensor (26) som är positionerad i kontakt med bränslet som leds till förbränningsmotorn (2).Arrangement according to claim 5, characterized in that said parameter estimating means comprises a sensor (26) which is positioned in contact with the fuel which is led to the internal combustion engine (2). 12. Arrangemang enligt krav 5, kärmetecknat av att nämnda sensor (3 6) är positionerad i ett område av returledningen (10, 1 1, 15) där kondensat normalt bildas.Arrangement according to claim 5, characterized in that said sensor (36) is positioned in an area of the return line (10, 11, 15) where condensate is normally formed. 13. Arrangemang enligt krav 12, känneteeknat av att nämnda sensor (36) är anpassad att avkänna pH-värdet i kondensatet.Arrangement according to claim 12, characterized in that said sensor (36) is adapted to sense the pH value in the condensate. 14. Arrangemang enligt något av Föregående krav, kännetecknat av att det innefattar » detekteringsmedel (25) för att detektera om kondensat bildas i returledningen (10, 11).Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises detecting means (25) for detecting whether condensate is formed in the return line (10, 11). 15. F örfarande for ätercirkulation av avgaser hos en forbränningsmotor (2), varvid förbränningsmotorn innefattar en avgasledning (4) som är anpassad att leda ut avgaser från forbränningsmotorn (2), en returledning (10, ll) genom vilken avgaser återoirkuleras från avgasledningen (4) till törbränningsmotorn (2) och åtminstone en EGR- kylare (15) som är anordnad i avgaspassagen (10, 11) i vilken de återcirkulerande avgaserna är anpassade att kylas innan de når forbränningsmotorn (2), kännetecknat av stegen att uppskatta värdet hos en parameter som är relaterad till 14 förekomsten av korrosiva syror i returledningen (10, 11, 15) och tillföra ammoniak till de återcirkulerande avgaserna i returledningen (10, 11, 15) i en mängd med hjälp av nämnda parametervärde så att förekommande korrosiva syror i returledningen (10, 11, 15) neutraliseras.A method for recirculating exhaust gases of an internal combustion engine (2), the combustion engine comprising an exhaust line (4) adapted to discharge exhaust gases from the internal combustion engine (2), a return line (10, 11) through which exhaust gases are recirculated from the exhaust line ( 4) to the dry combustion engine (2) and at least one EGR cooler (15) arranged in the exhaust passage (10, 11) in which the recirculating exhaust gases are adapted to be cooled before they reach the combustion engine (2), characterized by the steps of estimating the value of a parameter related to the presence of corrosive acids in the return line (10, 11, 15) and supplying ammonia to the recirculating exhaust gases in the return line (10, 11, 15) in an amount using said parameter value so that any corrosive acids in the return line (10, 11, 15) is neutralized.
SE0950429A 2009-06-09 2009-06-09 Arrangement and method for recirculating exhaust gases of an internal combustion engine SE0950429A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0950429A SE0950429A1 (en) 2009-06-09 2009-06-09 Arrangement and method for recirculating exhaust gases of an internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0950429A SE0950429A1 (en) 2009-06-09 2009-06-09 Arrangement and method for recirculating exhaust gases of an internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SE0950429A1 true SE0950429A1 (en) 2010-04-22

Family

ID=42168061

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0950429A SE0950429A1 (en) 2009-06-09 2009-06-09 Arrangement and method for recirculating exhaust gases of an internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE0950429A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104018957A (en) * 2013-02-22 2014-09-03 曼柴油机和涡轮机欧洲股份公司 Internal combustion engine, exhaust gas recirculation device, and method for exhaust gas recirculation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104018957A (en) * 2013-02-22 2014-09-03 曼柴油机和涡轮机欧洲股份公司 Internal combustion engine, exhaust gas recirculation device, and method for exhaust gas recirculation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108204310B (en) Method and system for adjusting engine water injection
US9945310B1 (en) Methods and system for adjusting engine water injection
RU146239U1 (en) OXYGEN SENSOR SYSTEM
US9932921B2 (en) Method for utilizing condensate to improve engine efficiency
CN105587411B (en) Method and system for EGR control
US10738726B2 (en) Methods and systems for adjusting heater power of an oxygen sensor to reduce degradation from water
US9739194B2 (en) Charge-air intercooler system with integrated heating device
US10054036B2 (en) Methods and system for water injection control
US20070144501A1 (en) Exhaust gas recirculation cooler bypass
US20070039322A1 (en) Exhaust gas recirculation system
US20150369179A1 (en) Temperature control apparatus for intercooler
US20170145903A1 (en) Control system for internal combustion engine
SE531841C2 (en) Arrangement and method for recirculating exhaust gases of an internal combustion engine
SE532245C2 (en) Cooling arrangement of a supercharged internal combustion engine
US20080202725A1 (en) Cooler Arrangement
SE1050854A1 (en) Arrangement for injecting a reducing agent into an exhaust line of an internal combustion engine
US9879626B1 (en) Engine condensation control system and method
US20180298853A1 (en) Egr cooling apparatus
SE529413C2 (en) Arrangement and method for recirculating exhaust gases of an internal combustion engine
SE529731C2 (en) Radiator arrangement of a vehicle
GB2535996A (en) A low condensation LP EGR System
EP3324032B1 (en) Control device for internal combustion engine
US20160169168A1 (en) Exhaust system state detection device
JP2001041110A (en) Egr device with egr cooler
SE0950429A1 (en) Arrangement and method for recirculating exhaust gases of an internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
NAV Patent application has lapsed