SE510155C2 - Device for exhaust gas return on combustion engine and an engine comprising such a device - Google Patents

Device for exhaust gas return on combustion engine and an engine comprising such a device

Info

Publication number
SE510155C2
SE510155C2 SE9801544A SE9801544A SE510155C2 SE 510155 C2 SE510155 C2 SE 510155C2 SE 9801544 A SE9801544 A SE 9801544A SE 9801544 A SE9801544 A SE 9801544A SE 510155 C2 SE510155 C2 SE 510155C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
exhaust
egr
engine
cylinders
inlet
Prior art date
Application number
SE9801544A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE9801544L (en
SE9801544D0 (en
Inventor
Joergen Maardberg
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 SE9801544A priority Critical patent/SE9801544L/en
Publication of SE9801544D0 publication Critical patent/SE9801544D0/en
Publication of SE510155C2 publication Critical patent/SE510155C2/en
Publication of SE9801544L publication Critical patent/SE9801544L/en
Priority to PCT/SE1999/000727 priority patent/WO1999060259A1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0276—Actuation of an additional valve for a special application, e.g. for decompression, exhaust gas recirculation or cylinder scavenging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0242—Variable control of the exhaust valves only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/14—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23—Layout, e.g. schematics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/42—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories having two or more EGR passages; EGR systems specially adapted for engines having two or more cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05—High 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
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Abstract

An arrangement for exhaust gas feedback in a combustion engine (1) with an ordinary first exhaust manifold (4), while a transfer line (8) is arranged between the engine's exhaust side and its inlet side. The invention is distinguished by the fact that the transfer line (8) starts from a separate second exhaust manifold (3) for EGR gases which is arranged on the exhaust side of the engine and which is connected to at least certain cylinders, while from each of said cylinders an exhaust duct (2) runs to the second exhaust manifold, an EGR exhaust valve (7) is situated in the orifice of the exhaust duct (2) in each of said cylinders, and the EGR exhaust valves (7) are arranged to be controlled so that the pressure in the delivering cylinders during their expansion stroke is used for EGR feedback. The invention also relates to a diesel engine incorporating the arrangement.

Description

nedsmutsning av en laddluftkylare för inloppsluften. En nackdel med denna lösning är att det fordras någon form av tryckhöjande anordning eftersom avgaserna återleds till en punkt med normalt högre tryck än det tryck som råder i avgassystemets avgassarnlare. 5 Det är tidigare känt att utnyttja ett separat överladdningsaggregat för att åstadkomma denna höjning av avgasemas tryck, exempelvis genom WO96/ 18030 och WO96/18031. fouling of a charge air cooler for the inlet air. A disadvantage of this solution is that some form of pressure-raising device is required because the exhaust gases are returned to a point with normally higher pressure than the pressure prevailing in the exhaust system of the exhaust system. It is previously known to use a separate supercharger assembly to effect this increase in exhaust gas pressure, for example by WO96 / 18030 and WO96 / 18031.

En nackdel med dessa lösningar är behovet av det extra överladdningsaggregatet eller annat tryckhöjande organ, vilket gör lösningarna både dyrbara och utrymmeskrävande.A disadvantage of these solutions is the need for the extra supercharger or other pressure-increasing means, which makes the solutions both expensive and space-consuming.

Effekten som åtgår för att driva dessa anordningar ökar motorns bränsleförbrukning. 10 UPPHNNNGENS ÄNDAMÄL Det är ett ändamål med föreliggande uppfinning att undanröja problemen med den kända tekniken vid utnyttjande av en lösning för avgasåterföring enligt short route altemativet 15 vid en överladdad dieselmotor. Uppfinningen har således till ändamål att möjliggöra en effektiv avgasåterföring utan att utnyttja ett separat överladdningsaggregat eller annat tryckhöj ande organ för de återledda avgasema.The power required to power these devices increases the engine's fuel consumption. OBJECTS OF THE INVENTION It is an object of the present invention to obviate the problems of the prior art in utilizing an exhaust gas recirculation solution according to the short route alternative 15 of a supercharged diesel engine. The object of the invention is thus to enable an efficient exhaust gas recirculation without utilizing a separate supercharging unit or other pressure-increasing means for the returned exhaust gases.

Enligt uppfinningen åstadkommes detta vid en anordning av inledningsvis nämnt slag 20 genom att den utformas med de särdrag som anges i den kännetecknande delen av patentkravet 1.According to the invention, this is achieved in a device of the kind mentioned in the introduction 20 in that it is designed with the features stated in the characterizing part of claim 1.

Genom uppfinningen möjliggörs att det tryck som normalt råder i en cylinder under slutet av expansionstakten kan utnyttjas för att överföra avgaser till motoms inloppsrör som, på 25 grund av överladdning, har ett relativt högt inloppstryck. Därigenom bortfaller behovet av att anordna en laddningskompressor eller liknande för inmatningen av EGR-gasema, vilket förenklar och förbilligar installationen. Genom att inrätta en separat avgaskanal från ifrågavarande cylindrar med en i cylindern anordnad EGR-avgasventil tillses att den del av expansionsfasen kan utnyttjas där trycket är tillräckligt högt, för att tillförsäkra 30 överföring av EGR-gaser men avtappningen av arbetstryck är försumbart. Genom att de återledda avgaserna samlas i en separat avgassarnlare och tilleds motorns inlopp via en enda överföringsledning, möjliggörs enkel ledningsdragning. 5 10 15 20 IQ Un 30 (fl Uï I fördelaktiga utföringsformer av uppfinningen erhålls ytterligare fördelar.The invention makes it possible that the pressure which normally prevails in a cylinder during the end of the expansion rate can be used to transfer exhaust gases to the engine inlet pipe which, due to overcharging, has a relatively high inlet pressure. This eliminates the need to provide a charge compressor or the like for the supply of the EGR gases, which simplifies and cheapens the installation. By arranging a separate exhaust duct from the cylinders in question with an EGR exhaust valve arranged in the cylinder, it is ensured that the part of the expansion phase can be used where the pressure is high enough, to ensure transmission of EGR gases but the draining of working pressure is negligible. By collecting the returned exhaust gases in a separate exhaust manifold and supplying the engine inlet via a single transmission line, simple line routing is made possible. 5 10 15 20 IQ Un 30 (fl Uï In advantageous embodiments of the invention further advantages are obtained.

Genom att anordna EGR-avgasventilerna oberoende styrbara kan avgasåterföringen ske oberoende av motorns ordinarie ventiler, och såväl mängdsom tidpunkt för återföringen kan optimeras.By arranging the EGR exhaust valves independently controllable, the exhaust gas return can take place independently of the engine's regular valves, and both the amount of time for the return can be optimized.

Genom att EGR-kylaren installeras i överföringsledningen erhålls enkelt god kylning av EGR-gaserna, samtidigt som det åstadkoms att ingen laddluft kommer i kontakt med kylaren, vilket annars skulle medföra uppvärmning av laddluften.By installing the EGR cooler in the transmission line, good cooling of the EGR gases is easily obtained, at the same time as it is ensured that no charge air comes into contact with the cooler, which would otherwise result in heating of the charge air.

Inkoppling av överföringsledningen efter laddluftkylaren medför att nedsmutsning, igensättning och korrosion undviks på detta ställe.Connecting the transmission line to the charge air cooler means that contamination, clogging and corrosion are avoided at this location.

Ytterligare för uppfinningen utmärkande särdrag och fördelar framgår av efterföljande beskrivningsexempel.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following descriptive examples.

RITNINGSBESKRIVNING En uppfinningen exemplifierande utföringsforrn ska nu närmare beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig l schematiskt visar en utföringsfonn av uppfinningen vid en fyrtaltts sexcylindrig dieselmotor, och Fig 2 visar en del av ett tryck/volymdiagram för en dieselmotor för illustration av uppfinningens funktion.DESCRIPTION OF THE DRAWINGS An exemplary embodiment of the invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 schematically shows an embodiment of the invention of a four-cylinder six-cylinder diesel engine, and Fig. 2 shows a part of a pressure / volume diagram for a diesel engine for illustration. feature.

BESKRIVNINGSEXEMPEL Pig 1 visar schematiskt en förbränningsmotor 1 av kolvmotortyp med sex cylindrar där cylindrarna är anordnade i en rak cylinderbarik, dvs det är en typ av motor som vanligen benämns rak 6:a. Motom är en fyrtakts dieselmotor avsedd exempelvis för ett tyngre fordon såsom en lastbil eller en buss. Varje cylinder är försedd med separata cylinderhuvuden 15, vilka alla är identiskt lika och på konventionellt sätt är försedda med 10 15 20 25 01 .__.\ CD -.,..\ b? Ut åtminstone en inloppsventil 5 för tillförsel av förbränningsluft och åtminstone en avgasventil 6 för bortförsel av avgaser från förbränningen. Inloppsventilema 5 och avgasventilema 6 styrs på konventionellt sätt av en ej visad karnaxel. En ordinarie, första avgassarnlare 4 leder avgasema från cylindrama till en turbin 20 i en turboöverladdare (överladdningsaggregat) varifrån avgasema leds vidare till ett ljuddämpare och avgasrör (ej visade).DESCRIPTION EXAMPLE Fig. 1 schematically shows an internal combustion engine 1 of the piston engine type with six cylinders where the cylinders are arranged in a straight cylinder barricade, ie it is a type of engine which is usually called straight 6th. The engine is a four-stroke diesel engine intended, for example, for a heavier vehicle such as a truck or a bus. Each cylinder is provided with separate cylinder heads 15, all of which are identical and conventionally provided with 10 15 20 25 01 .__. \ CD -., .. \ b? Out at least one inlet valve 5 for supplying combustion air and at least one exhaust valve 6 for removing exhaust gases from the combustion. The inlet valves 5 and the exhaust valves 6 are controlled in a conventional manner by a carnax (not shown). An ordinary, first exhaust manifold 4 directs the exhaust gases from the cylinders to a turbine 20 in a turbocharger (supercharger) from which the exhaust gases are passed on to a muffler and exhaust pipe (not shown).

Vidare är i enlighet med föreliggande uppfinning anordnat en överföringsledning 8 som är inrättad att överföra avgaser (EGR-gaser) från cylindramas avgassida till motorns inloppssida. Överföringsledningen 8 mynnar i en inloppsledning 21 nedströms, sett i inloppsluftens strömningsriktning, en laddluftkylare 9 och före förgreningen till de respektive cylindrama. Utöver inlopps- och avgasventilerna 5, 6 är i respektive cylinderhuvud 15 anordnad en EGR-avgasventil 7, vilken tillhör en avgaskanal 2, som mynnar i en separat, andra avgassamlare 3 tillsammans med ytterligare avgaskanaler 2 från andra cylindrar. Den andra avgassamlaren 3 är i sin tur ansluten till inloppet på en EGR-ventil 18, vars utlopp är anslutet till en EGR-kylare 19 som i sin tur är ansluten till Överföringsledningen 8. EGR-styrventilen är utformad som en tallriksventil som styrs under inverkan av ett härför avsett styrsystem i beroende av avkända motorparametrar. Då emellertid detta styrsystem är av konventionellt utförande för att utnyttjas för EGR avgasåterföring beskriv det ej närmare.Furthermore, in accordance with the present invention, a transfer line 8 is provided which is arranged to transfer exhaust gases (EGR gases) from the exhaust side of the cylinders to the inlet side of the engine. The transfer line 8 opens into an inlet line 21 downstream, seen in the flow direction of the inlet air, a charge air cooler 9 and before the branch to the respective cylinders. In addition to the inlet and exhaust valves 5, 6, an EGR exhaust valve 7 is arranged in the respective cylinder head 15, which belongs to an exhaust duct 2, which opens into a separate, second exhaust collector 3 together with further exhaust ducts 2 from other cylinders. The second exhaust collector 3 is in turn connected to the inlet of an EGR valve 18, the outlet of which is connected to an EGR cooler 19 which in turn is connected to the transmission line 8. The EGR control valve is designed as a poppet valve which is controlled under the influence of a dedicated control system depending on sensed motor parameters. However, as this control system is of conventional design to be used for EGR exhaust gas recirculation, it is not described in more detail.

EGR-avgassarnlaren 3 kan vara arrangerad som ett separat yttre grenrör. Ien altemativ utfóringsform av uppfinningen där motom är försedd med ett för samtliga cylindrar gemensamt cylinderhuvud kan avgassarnlaren 3 läggas in i motorns cylinderhuvud, varvid i det senare fallet bearbetning av aktuella kanaler och montering av ventilema kan ske enkelt.The EGR exhaust manifold 3 can be arranged as a separate outer manifold. In an alternative embodiment of the invention where the engine is provided with a cylinder head common to all cylinders, the exhaust manifold 3 can be inserted into the cylinder head of the engine, in which case in the latter case machining of relevant ducts and mounting of the valves can take place easily.

I detta exempel är EGR-avgasventilema 7 utformade som tallríksventiler av samma typ som konventionellt används för inlopps- och avgasventiler för förbränningsmotorer. 30 Dessa ventiler 7 är avsedda att styras av separata kamnockar på motorns ordinarie karnaxel, vilken kamaxel på sedvanligt sätt även innefattar kanmockar för styming av motoms inlopps- och avgasventiler. I altemativa utföringsforrner kan ventilema 7 i stället 10 15 20 25 30 51039 ï-s \.ø' vara separat styrbara och därvid vara styrda på hydraulisk, elektriskt eller på annat känt sätt under inverkan av ett här ej närmare visat styrsystem.In this example, the EGR exhaust valves 7 are designed as plate valves of the same type conventionally used for inlet and exhaust valves for internal combustion engines. These valves 7 are intended to be controlled by separate cam cams on the engine's ordinary car shaft, which cam shaft in the usual way also comprises cam cams for controlling the engine inlet and exhaust valves. In alternative embodiments, the valves 7 may instead be separately controllable and thereby be controlled in a hydraulic, electrical or other known manner under the influence of a control system not shown in more detail here.

Funktionen för ovan beskrivna anordning sker med hänvisning till ñg 2, som visar ett p-v diagram (tryck-volym diagram) för en dieselmotor. I diagramrnet representerar y-axeln trycket P i en av motoms cylindrar och x-axeln momentan Cylindervolym V för denna cylinder. Den återgivna kurvan visar, på i sig konventionellt sätt, motoms fyra takter eller faser, d v s insugningstakten 13, kompressionstakten ll, expansionstakten 10, samt utblåsningstakten 12.The function of the device described above is done with reference to ñg 2, which shows a p-v diagram (pressure-volume diagram) for a diesel engine. In the diagram, the y-axis represents the pressure P in one of the engine cylinders and the x-axis the momentary cylinder volume V of this cylinder. The curve shown shows, in a conventional manner per se, the four strokes or phases of the engine, i.e. the intake stroke 13, the compression stroke 11, the expansion stroke 10, and the exhaust stroke 12.

Inledningsvis förutsätts att i cylindem förbränning nyligen skett och förbränningsgasema expanderar, vilket motsvarar att en arbetspunkt förflyttas neråt utefter kurvdelen 10.Initially, it is assumed that combustion has recently taken place in the cylinder and the combustion gases are expanding, which corresponds to a working point for fl being moved downwards along the curve part 10.

Cylindems inlopps- och avgasventiler 5,6 förutsätts vara stängda liksom även EGR- avgasventilen 7 i änden på aktuell avgaskanal 2. I slutet av expansionstakten 10, motsvarande en punkt 9 på kurvan, öppnas ventilen 7 till avgaskanalen 2 i aktuell cylinder och ungefär samtidigt öppnas avgasventilen 6 så att avgaserna kan ledas vidare i avgassystemet. I och med att EGR-avgasventilen 7 har öppnats inströmmar avgaser till EGR-avgassarnlaren 3, vilken inströmning på grund av det höga trycket kan liknas vid en pulsvåg eller en tryckvåg.The cylinder inlet and exhaust valves 5,6 are assumed to be closed as well as the EGR exhaust valve 7 at the end of the current exhaust duct 2. At the end of the expansion stroke 10, corresponding to a point 9 on the curve, the valve 7 opens to the exhaust duct 2 in the current cylinder. the exhaust valve 6 so that the exhaust gases can be passed on in the exhaust system. As the EGR exhaust valve 7 has been opened, exhaust gases flow into the EGR exhaust manifold 3, which inflow due to the high pressure can be likened to a pulse wave or a pressure wave.

Vid expansionstaktens 10 slut, eller något därefter, kommer EGR-avgasventilen 7 att ha stängts, representerat av punkt 16. Det framgår av diagrammet att trycket i punkten 16 är högre än trycket i insugningstakten 13, varför det alltid säkerställs att avgaser kan återledas av eget tryck. Öppnandet av avgasventilen 6 och öppnandet av EGR-avgasventilen 7, motsvarande punkten 9, sker vid ett tryck p l , vilket vid en konventionell modem motor motsvarar ett tryck på något över 9 bar absolut tryck vid fullast. Detta tryck p 1 överstiger det under insugningstakten 13 rådande trycket p 2, vilket är ca 3 bar absolut vid en modem överladdad dieselmotor. Tryckskillnaden mellan p 1 och p 2 medger således med god marginal att avgasinnehållet i EGR-avgassarnlaren 3 och överföringsledningen 8 kan överföras till motoms inloppssida. För att avgasåterföringen ska kunna ske erfordras hänitöver att EGR-ventilen 18 är i ett öppet läge vilket den normalt intaget när avgasåterföring ska ske under inverkan av det härför avsedda styrsystemet.At the end of the expansion stroke 10, or slightly thereafter, the EGR exhaust valve 7 will have been closed, represented by point 16. It appears from the diagram that the pressure at point 16 is higher than the pressure at the intake stroke 13, so it is always ensured that exhaust gases can be returned by print. The opening of the exhaust valve 6 and the opening of the EGR exhaust valve 7, corresponding to point 9, take place at a pressure p1, which in a conventional modem engine corresponds to a pressure of just over 9 bar absolute pressure at full load. This pressure p 1 exceeds the pressure p 2 prevailing during the intake stroke 13, which is approximately 3 bar absolute in the case of a modem supercharged diesel engine. The pressure difference between p 1 and p 2 thus allows by a good margin that the exhaust gas content in the EGR exhaust manifold 3 and the transfer line 8 can be transferred to the inlet side of the engine. In order for the exhaust gas recirculation to take place, it is also required that the EGR valve 18 is in an open position, which is normally taken in when the exhaust gas recirculation takes place under the influence of the intended control system.

Av diagrammet kan även utläsas att trycket under utblåsningstakten 12 är lägre än trycket 5 under insugningstakten 13, vilket är en följd av att motorn är överladdad. Därav framgår den inledningsvis presenterade problemställningen, nämligen att avgasema inte kan överföras till inloppet utan tryckhöjande bearbetning.It can also be read from the diagram that the pressure during the exhaust stroke 12 is lower than the pressure 5 during the intake stroke 13, which is a consequence of the engine being overcharged. This shows the problem presented in the introduction, namely that the exhaust gases cannot be transferred to the inlet without pressure-increasing processing.

För att möjliggöra reglering av mängden av avgaser som återleds till cylindrarna kan 10 EGR-ventiler 7 vara separat styrda. I det fall att mer avgaser ska återföras styrs EGR- 15 20 25 ventilema 7 till att öppna tidigare och i det fall mindre mängd avgaser ska återföras, öppnas EGR-ventilen 7 senare, allt relativt det ovan exemplifierade fallet där dessa ventiler 7 öppnar ungefär samtidigt med avgasventilen. Däremot styrs lämpligen ventilema 7 så att de stänger vid ungefär samma tidpunkt, sett i takten, oberoende av mängden överförda avgaser.To enable control of the amount of exhaust gases returned to the cylinders, EGR valves 7 can be controlled separately. In the event that more exhaust gases are to be returned, the EGR valves 7 are controlled to open earlier and in case a smaller amount of exhaust gases are to be returned, the EGR valve 7 is opened later, all relative to the case exemplified above where these valves 7 open approximately simultaneously with the exhaust valve. On the other hand, the valves 7 are suitably controlled so that they close at approximately the same time, seen in the stroke, regardless of the amount of exhaust gases transferred.

Styming av den mängd avgaser som ska återledas sker därutöver företrädesvis genom styrning av EGR-styrventilen 18 och medelst det ej visade styrsystemet, vilket på i sig känt sätt innefattar givare för avkänning av härför lämpliga motorpararnetrar. Är EGR- avgasventilema styrda beroende av ventilema 5 och 6 är en EGR-styrventil behövlig.In addition, control of the amount of exhaust gases to be returned takes place preferably by controlling the EGR control valve 18 and by means of the control system (not shown), which in a manner known per se includes sensors for sensing suitable engine parameters. If the EGR exhaust valves are controlled depending on valves 5 and 6, an EGR control valve is required.

Företrädesvis sker ingen EGR-överföring vid pådrag av motom då det riskerar att råda syrebrist i cylindrarna. Det tillses att öppnandet av EGR-styrventilen görs successivt för att ej onödigtvis förorsaka störning av processen. Stor EGR-andel kan överföras vid mycket låga laster och vid tomgång. Möjlighet till effektivast tänkbara motorbromsning förutsätter stängd EGR-styrventil 18 respektive EGR-avgasventil 7. Det senare i det fallet då separat EGR-styrventil 18 utgått.Preferably, no EGR transmission takes place when the engine is started as there is a risk of oxygen deficiency in the cylinders. It is ensured that the opening of the EGR control valve is done successively so as not to unnecessarily cause disruption of the process. Large EGR share can be transferred at very low loads and at idle. The possibility of the most efficient possible engine braking presupposes closed EGR control valve 18 and EGR exhaust valve 7, respectively. The latter in the case when a separate EGR control valve 18 has been discontinued.

En viss pulsering i området 22 av till inloppskanalen inlöpande EGR-gaser befrämjar blandningen EGR-gaser med ren luft. Detta erhålls automatiskt om ledningsvolymema 2- 30 3-19-8 ej väljs för stora. 0"] __\ CD (TI (_f'l Mycket väsentligt i sammanhanget är att de överförda EGR-gaserna är ordentligt avkylda, vilket tillforsälcras genom kylaren 19.A certain pulsation in the region 22 of EGR gases entering the inlet duct promotes the mixture of EGR gases with clean air. This is obtained automatically if the line volumes 2- 30 3-19-8 are not selected too large. 0 "] __ \ CD (TI (_f'l) Very important in this context is that the transferred EGR gases are properly cooled, which is supplied through the cooler 19.

Inom ramen för uppfinningen ligger att endast vissa av en motors cylindrar bidrar till 5 EGR-återföringen genom att vara kopplade till den extra avgassamlaren, t ex den ena banken i en V-motor. Det kan även vara anordnat att endast vissa av cylindrarna tillförs EGR-gaser.It is within the scope of the invention that only some of an engine's cylinders contribute to the EGR return by being connected to the additional exhaust gas collector, for example one bank in a V-engine. It can also be arranged that only some of the cylinders are supplied with EGR gases.

En väsentlig vinst med uppfinningen är att den avtappade EGR-mängden visserligen ger 10 en lägre effekt hos motorns turbin, men att denna effekt återvinns på grund av att EGR- gasema förs direkt till motoms inloppssida utan omvägen via turbin och kompressor.A significant advantage of the invention is that the amount of EGR drained does indeed give a lower power to the engine turbine, but that this power is recovered due to the EGR gases being carried directly to the inlet side of the engine without the detour via turbine and compressor.

Sammantaget förloras därför ej något nämnvärt laddtryck.All in all, therefore, no appreciable boost pressure is lost.

Uppfinningen fungerar väl vid alla fyrtaktsmotorer, ej endast dieselmotorer. Uppfinningen 15 såsom antytts särskilt fördelaktig vid överladdade dieselmotorer, men kan med fördel även utnyttjas såväl vid icke överladdade motorer som vid andra typer av motorer.The invention works well with all four-stroke engines, not just diesel engines. The invention as indicated is particularly advantageous in the case of supercharged diesel engines, but can advantageously also be used both in the case of non-supercharged engines and in the case of other types of engines.

Claims (10)

El Ü l 55 s PATENTKRAV 10 15 20 25 30 35El Ü l 55 s PATENTKRAV 10 15 20 25 30 35 1. Anordning för avgasåterföring vid en förbränningsmotor (1) med ett flertal cylindrar, vilka på avgassidan är kopplade till en, ordinarie, första avgassamlare (4), varvid en överföringsledning (8) är anordnad mellan motoms avgassida och dess inloppssida, kännetecknad av att överföringsledningen (8) utgår från en på motorns avgassida anordnad, separat, andra avgassamlare (3), vilken är inkopplad till åtminstone vissa cylindrar, varvid från var och en av sagda cylindrar en avgaskanal (2) är dragen till den andra avgassarnlaren (3), och varvid en EGR-avgasventil (7) är belägen i avgaskanalens (2) inlopp i var och en av sagda cylindrar, vilken EGR-avgasventil (7) är anordnad att styras så att trycket i avgivande cylinder under dess expansionstakt utnyttjas för EGR- återföringen.Device for exhaust gas recirculation at an internal combustion engine (1) with a plurality of cylinders, which on the exhaust side are connected to a, ordinary, first exhaust collector (4), a transfer line (8) being arranged between the exhaust side of the engine and its inlet side, characterized in that the transmission line (8) starts from a second exhaust collector (3) arranged on the exhaust side of the engine, which is connected to at least certain cylinders, from each of said cylinders an exhaust duct (2) is drawn to the second exhaust collector (3) , and wherein an EGR exhaust valve (7) is located in the inlet of the exhaust duct (2) in each of said cylinders, which EGR exhaust valve (7) is arranged to be controlled so that the pressure in the dispensing cylinder during its expansion rate is used for the EGR. the return. 2. Anordning enligt kravet l, kännetecknad av att EGR-avgasventilema (7) är styrbara medelst en separat kamnock på en kamaxel, vilken kamaxel är densamma som styr motorns ordinarie in- och avgasventiler (5,6).Device according to claim 1, characterized in that the EGR exhaust valves (7) are controllable by means of a separate cam cam on a camshaft, which camshaft is the same as controls the engine's ordinary intake and exhaust valves (5,6). 3. Anordning enligt kravet 1, kännetecknad av att EGR-avgasventilema (7) är styrbara, företrädesvis hydraulstyrda, oberoende av motorns in- och utloppsventiler (5,6).Device according to Claim 1, characterized in that the EGR exhaust valves (7) are controllable, preferably hydraulically controlled, independent of the engine inlet and outlet valves (5, 6). 4. Anordning enligt något av kraven 1 - 3, kännetecknad av att en EGR-kylare (19) är anordnad i överföringsledningen (8).Device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that an EGR cooler (19) is arranged in the transfer line (8). 5. Anordning enligt något av kraven 1 - 4, kännetecknad av att utloppet från överföringsledningen (8) är inkopplat nedströms en i inloppsledningen (21) anordnad laddluftkylare (23).Device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the outlet from the transfer line (8) is connected downstream of a charge air cooler (23) arranged in the inlet line (21). 6. Anordning enligt något av kraven 1 - 5, kännetecknad av att en reglerbar EGR- styrventil (18) är anordnad i överföringsledningen (8).Device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that an adjustable EGR control valve (18) is arranged in the transfer line (8). 7. Anordning enligt kravet 6, kännetecknad av att EGR-styrventilen (18) är anordnad att styras utgående från motorns driftläge.Device according to Claim 6, characterized in that the EGR control valve (18) is arranged to be controlled on the basis of the operating position of the engine. 8. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att överföring av EGR- gaser är begränsad till endast vissa av motorns cylindrar. “l ...x CD ...k (TI (JnDevice according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission of EGR gases is limited to only some of the engine cylinders. “L ... x CD ... k (TI (Jn 9. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att EGR-avgassamlaren (3) är utformad som ett separat grenrör.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the EGR exhaust collector (3) is designed as a separate manifold. 10. Överladdad dieselmotor, kännetecknad av att den innefattar en anordning enligt 5 något av föregående krav.A supercharged diesel engine, characterized in that it comprises a device according to any one of the preceding claims.
SE9801544A 1998-05-04 1998-05-04 Device for exhaust gas return on combustion engine and an engine comprising such a device SE9801544L (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9801544A SE9801544L (en) 1998-05-04 1998-05-04 Device for exhaust gas return on combustion engine and an engine comprising such a device
PCT/SE1999/000727 WO1999060259A1 (en) 1998-05-04 1999-05-03 Arrangement for exhaust gas recirculation and internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9801544A SE9801544L (en) 1998-05-04 1998-05-04 Device for exhaust gas return on combustion engine and an engine comprising such a device

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9801544D0 SE9801544D0 (en) 1998-05-04
SE510155C2 true SE510155C2 (en) 1999-04-26
SE9801544L SE9801544L (en) 1999-04-26

Family

ID=20411171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9801544A SE9801544L (en) 1998-05-04 1998-05-04 Device for exhaust gas return on combustion engine and an engine comprising such a device

Country Status (2)

Country Link
SE (1) SE9801544L (en)
WO (1) WO1999060259A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001000981A1 (en) * 1999-06-30 2001-01-04 Saab Automobile Ab Combustion engine having exhaust gas recirculation

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT507008B1 (en) * 2009-06-25 2010-12-15 Avl List Gmbh METHOD FOR OPERATING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
US8439021B2 (en) * 2010-06-15 2013-05-14 Deere & Company EGR system for an internal combustion engine
SE537013C2 (en) * 2013-03-06 2014-12-02 Scania Cv Ab Exhaust gas return by facilitating the opening of at least one cylinder exhaust valves
RU2665010C2 (en) * 2013-08-26 2018-08-24 Уэстпорт Пауэр Инк. Direct exhaust gases recirculation system
CN107882632B (en) * 2016-09-30 2020-01-07 长城汽车股份有限公司 Engine and vehicle
US10570822B2 (en) * 2017-06-26 2020-02-25 Garrett Transportation I Inc. Exhaust manifold system for turbocharger device with plural volute members
EP3922826A1 (en) 2020-06-12 2021-12-15 Volvo Truck Corporation A control unit and method therein for controlling exhaust valves of cylinders in an internal combustion engine

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE506130C2 (en) * 1994-12-08 1997-11-10 Scania Cv Ab Arrangements for redirecting exhaust gases in supercharged engines with serial turbines
SE506125C2 (en) * 1994-12-08 1997-11-10 Scania Cv Ab Arrangements for redirecting exhaust gases in supercharged engines with parallel turbines
DE19521573C2 (en) * 1995-06-14 1998-05-28 Man Nutzfahrzeuge Ag Exhaust gas recirculation on a supercharged internal combustion engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001000981A1 (en) * 1999-06-30 2001-01-04 Saab Automobile Ab Combustion engine having exhaust gas recirculation

Also Published As

Publication number Publication date
SE9801544L (en) 1999-04-26
SE9801544D0 (en) 1998-05-04
WO1999060259A1 (en) 1999-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6422222B1 (en) Bi-turbocharger internal combustion engine with exhaust gas recycling
US5440880A (en) Diesel engine EGR system with exhaust gas conditioning
KR100815590B1 (en) Turbocharged internal combustion engine
US6752132B2 (en) Exhaust gas recirculation device
US7908860B2 (en) Split-series sequential turbocharged engine
US20080209889A1 (en) Internal Combustion Engine Featuring Exhaust Gas Aftertreatment and Method For the Operation Thereof
SE518687C2 (en) Ways to control the charge pressure of a turbocharged internal combustion engine and such engine
US20040050374A1 (en) Exhaust-gas recirculation system of an internal combustion engine
MX2014015617A (en) System and methods for engine air path condensation management.
SE506515C2 (en) Supercharged internal combustion engine, preferably diesel type, equipped with an exhaust gas recirculation device
EP1299635B1 (en) Internal combustion engine with exhaust gas recirculation
JP2001065377A (en) Method for returning exhaust gas of multi-cylinder reciprocation piston internal combustion engine supercharged by using exhaust gas turbo supercharger
MX2014015476A (en) System and methods for engine air path condensation management.
CN102705070B (en) Internal combustion engine equipped with two exhaust-gas turbochargers, and method for operating an internal combustion engine of said type
JP2002508472A (en) Equipment for combustion engines
CN101326068A (en) Internal combustion engine with a turbocharger
SE514806C2 (en) Turbocharged engine with split exhaust flows and starting catalytic converter
SE510155C2 (en) Device for exhaust gas return on combustion engine and an engine comprising such a device
US20040040548A1 (en) Charge cooling circuit for a multi-cylinder internal combustion engine with a turbo-supercharger
SE521968C2 (en) Method and apparatus for exhaust gas recirculation in an internal combustion engine and such engine
US6230696B1 (en) Internal combustion engine, especially diesel-internal combustion engine
US20030159443A1 (en) Two-stage supercharging on a V-engine
CN109578157A (en) Engine control system
US7610758B2 (en) Supercharged internal combustion engine
US6478009B1 (en) Multicylinder internal combustion engine with an engine braking system