SE510223C2 - Förbränningsmotor med avgasåtercirkulation - Google Patents

Description

25 510 223 2 Uppfinningen bygger på insikten om att trycket under tryckpulsatíonerna i avgas- grenröret har trycktoppar, som överskrider laddtrycket i insugningsgrenröret, och utnyttjar ventilorgan, som öppnar vid dessa trycktoppar men hålls stängda däremellan för att hindra insugningsluft att strömma till avgassidan.

I sin enklaste form kan ventil- och styrorganen vara bildade av backventiler.

Uppfinningen beskrivs närmare med hänvisning till på bifogade ritningar visade utföringseirempel, där fig. 1 schematiskt visar en första utföringsform av en förbrän- ningsmotor med ventil- och styrorgan enligt uppfinningen, fig. 2 ett diagram illust- rerande avgas- och laddtryck samt massflöde återförda avgaser, fig. 3 ett snitt ge- nom en del av ett avgasgrenrör med ett ventilorgan och fig. 4 en vy motsvarande fig. 1 av en andra ntföringsform.

I fig. 1 och 4 betecknar 1 en sexcylindrig dieselmotor med ett avgasgrenrör 2 och ett insugningsgrenrör 3. Avgasgrenröret 2 är uppdelat i två grendelar 2a och 2b med tre grenar var, vilka mynnar i motorns avgaskanaler. Grendelarna 2a, 2b mynnar i in- loppet 4 till en avgasturbin 5, till vilken en kompressor 6 är drivbart kopplad.

Kompressorn 6 har ett inlopp 7 för insugningsluft och ett utlopp 8 kopplat till en insugningsluftledning 9, som via en laddluftkylare 10 leder insugningsluft till insug- ningsgrenröret 3. Avgasturbinen 5 är via en avgastryckregulator 11 förbunden med ett avgasrör 12.

Med 13 betecknas generellt en i och för sig känd styrenhet, som företrädesvis är en mikrodator och styr olika motor- och fordonsfunktioner i beroende av i styrenheten inmatade motordata som laddtryck, varvtal och lufttemperatur, samt fordonsdata som ABS till/från, fordonshastighet, gaspedalläge m m. 10 25 30 3 Sif) 223 Varje grendel 2a och 2b är förbunden med ett kort rör 15a, 15b, som mynnar inuti resp grendel och är förbunden med inloppet till en backventil 16a, 16b (fig. 1), vars utlopp är förbundet med ledningar 17a, l7b, som är sammanförda och mynnar i en kylare 18, från vilken en ledning 19 leder till ett inlopp 20 till motoms insugnings- grenrör 3. I ledningen 19 är en av styrenheten 13 styrd reglerventil 21 anordnad, medelst vilken flödet från kylaren 18 till insugníngsgrenröret 3 kan regleras.

När motorns driftstillstånd är sådant att avgaser skall återcirkuleras till insugnings- grenröret, sänder styrenheten 13 signal till reglerventilen 21 att öppna förbindelsen mellan kylaren 18 och insugningsgrenröret 3. Så snart avgaspulsens tryck i avgas- grenröret 2 överskrider laddlufttrycket, dvs trycket i ledningarna 17a, l7b, öppnar backventilema 16a, 16b och avgaser kan strömma till motoms insugningssida. I det i tig. 1 visade exemplet med en backventil 16a, 16b gemensam för tre cylindrar skall backventilerna öppna tre gånger per två vevaxelvarv, såsom illustreras i diagrammet i ñg. 2, där kurvan A representerar avgastrycket i resp grendel 2a, 2b, kurvan B ladd- lufttrycket i insugningsgrenröret 3 och kurvan C massflödet återförda avgaser.

I fig. 3 visas en backventil 16a i större skala och så anordnad att dess ventiltallrik 31 i ventilens stängda läge tätar mot kanten på ett inlopp 32, som är bildat av en öpp- ning direkt i grenrörsväggen. Ventiltallriken 31 är förbunden med en ventilspindel 33, vilken i sin tur är belastad av en fjäder 34, som belastar tallriken 31 mot stängt läge. Genom att anordna ventilen på kortast möjliga avstånd från motoms cylindrar uppnås minsta möjliga dämpning av avgaspulserna. För att inte ventilerna skall ta skada av den höga temperaturen i avgasgrenröret är de försedda med kylflänsar 35.

Ventilen 16a har en rörstuts 36, till vilken en ledning 17a avsedd att anslutas.

Arrangemanget i fig. 4 skiljer sig från det i fig. 1 genom att backventilema 16a, 16b är ersatta av ett par elektromagnetiskt manövrerade ventiler 40a, 40b, som via en förstärkare 41 är styrda av styrenheten 13. Ventilerna och deras styming blir något mer komplicerad än vid användning av de av tryckskillnaden mellan laddtrycket och UI 510 223% 4 avgastrycket styrda backventilerna 16a, 16b, men i gengäld kan styrningen utföras mer exakt. I fig. 4 visas även en extra reglerventil 42, medelst vilken mängden åter- cirkulerade avgaser styrs, om ventilema 40a, 40b är av den typ som bara kan växla mellan öppet och stängt läge. Om ventílerna 40a, 40b är reglerventiler med variabel öppningsgrad kan reglerventilen 42 sløpas. Søm alternativ till backventiler resp elektromagnetiskt styrda ventiler kan av ett kamaxelsystem hydrauliskt styrda venti- ler utnyttjas.

Claims (5)

10 15 20 25 5 5 1 0 2 2 5 Patentkrav

1. Förbränningsmotor, innefattande ett insugningsgrenrör (3) och ett avgasgrenrör (2), som mynnar i insugningskanaler resp avgaskanaler till motoms cylindrar, ett upp- laddningsaggregat (6), vars trycksida (8) är ansluten till en i insugningsgrenröret mynnande insugningsluftledning (9), och en ledning (17a,17b,19) för återcirkulation av avgaser från motorns avgassida till dess insugningssida, kännetecknad av att återcirkulationsledningen (17a,17b,19) kommunicerar med ventilorgan (16a,b;40a,b) som är monterade direkt på avgasgrenröret (2) och att ventilstyrorgan (13) är anord- nade att under sådana driftsförhållanden, då avgaserna skall återcirkuleras endast medge att ventilorganen öppnar när avgastrycket i grenröret (2) är högre än insug- ningslufttrycket på uppladdningsaggregatets (6) trycksida.

2. Förbränningsmotor enligt krav 1, kännetecknad av att nämnda ventilorgan är bildade av minst en backventil (16a,16b), som är anordnad att öppna för avgasåter- cirkulation, när avgastrycket i grenröret (2) är högre än insugningslufttrycket.

3. Förbränningsmotor enligt krav 1, kännetecknad av att nämnda ventilorgan är bildade av minst en solenoidventil (40a,40b), som är styrd av en styrenhet (13), vilken är anordnad att i beroende av i styrenheten inmatade motordata öppna venti- len, när avgastrycket i grenröret (2) är högre än insugningslufrtrycket.

4. Förbränníngsmotor enligt något av kraven 1-3, kännetecknad av att återcirlcula- tionsledningen (17a,b,l9) kommunicerar med insugningssidan via en kylare (18).

5. Förbränningsmotor enligt något av kraven 1-4, kånnetecknad av att avgasgren- röret (2) är uppdelat i minst två grendelar (2a,b), som mynnar i ett gemensamt av- gasrör (4), och att ventilorganen innefattar en ventil (16a,b;40a,b) i varje grendel.