SE521515C2 - Exhaust fume recirculation arrangement for vehicle engine, has gas cooler cleaned using backflow of air through return pipe - Google Patents
Exhaust fume recirculation arrangement for vehicle engine, has gas cooler cleaned using backflow of air through return pipeInfo
- Publication number
- SE521515C2 SE521515C2 SE0300231A SE0300231A SE521515C2 SE 521515 C2 SE521515 C2 SE 521515C2 SE 0300231 A SE0300231 A SE 0300231A SE 0300231 A SE0300231 A SE 0300231A SE 521515 C2 SE521515 C2 SE 521515C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- exhaust gases
- air
- return line
- combustion engine
- engine
- Prior art date
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 68
- 239000003517 fume Substances 0.000 title 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 33
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 16
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 12
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- F02B47/00—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines
- F02B47/04—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines the substances being other than water or steam only
- F02B47/08—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines the substances being other than water or steam only the substances including exhaust gas
-
- 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
- F02M26/36—Arrangement 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
-
- 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
- F02M26/50—Arrangements or methods for preventing or reducing deposits, corrosion or wear caused by impurities
-
- 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
- F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
- F02M26/53—Systems for actuating EGR valves using electric actuators, e.g. solenoids
-
- 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
- F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
- F02M26/59—Systems for actuating EGR valves using positive pressure actuators; Check valves therefor
- F02M26/60—Systems for actuating EGR valves using positive pressure actuators; Check valves therefor in response to air intake pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
- F28G9/00—Cleaning by flushing or washing, e.g. with chemical solvents
-
- 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
- F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
- F02B29/04—Cooling of air intake supply
- F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Abstract
Description
25 30 35 521 515 från sotbeläggningar från avgaserna på ett enkelt sätt och utan användning av någon speciell rengöringsutrustning. 521 521 515 from soot coatings from the exhaust gases in a simple manner and without the use of any special cleaning equipment.
Detta syfte uppnås med arrangemanget av det inledningsvis nämnda slaget, vilket kän- netecknas av de särdrag som anges i patentkravets l kännetecknande del.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.
Under drift av fordon med överladdade förbränningsmotorer uppstår driftstillstånd då avgaserna från förbränningsmotom uppvisar ett tryck som är lägre än trycket i in- loppsledningen. Då ett konventionellt EGR-system utnyttjas stängs under sådana driftstillstånd returledningens ventil. Ventilen stängs för att spara luftens laddnings- tryck så länge som möjligt så att laddningstrycket kan utnyttjas vid en eventuell efter- följande hastig ökning av motorbelastningen. Enligt föreliggande uppfinning hålls emellertid ventilen öppen åtminstone vid något tillfälle då ett sådant driftstillstånd upp- står. Pga. tryckskillnaden mellan luften och avgasema erhålls med en öppen ventil ett flöde av ren luft från inloppsledningen baklänges genom returledningen. Luftens flö- deshastighet beror på tryckskillnadens storlek. Med en relativt måttlig tryckskillnad erhålls ett luftflöde genom returledningen med en relativt hög hastighet. Detta flöde av ren luft genomströmmar därmed även den första kylaren. Detta luftflöde som med en relativt hög hastighet kommer i kontakt med den första kylarens invändi ga ytor rengör ytoma effektivt från sotbeläggningar. Ju oftare som ett sådant flöde av ren luft med en hög hastighet leds genom den första kylaren ju effektivare förhindras uppkomsten av sotbeläggningar på kylarens invändiga ytor. Eftersom en sådan tryckskillnad uppstår spontant under drift av ett fordon behöver ingen speciell rengöringsutrustning utnyttjas för att rengöra den första kylaren. Med en sådan regelbunden rengöring av den första kylarens inre ytor upprätthålls väsentligen kylarens ursprungliga avgaskylande förmåga och låga strömningsmotstånd. De retumerade avgasema garanteras därmed en erfor- derlig kylning så att motoms prestanda förblir opåverkad.During operation of vehicles with supercharged internal combustion engines, an operating condition arises when the exhaust gases from the internal combustion engine have a pressure that is lower than the pressure in the inlet line. When a conventional EGR system is used, the return line valve closes during such operating conditions. The valve closes to save the charge pressure of the air as long as possible so that the charge pressure can be used in the event of a subsequent rapid increase in the engine load. According to the present invention, however, the valve is kept open at least at some point when such an operating condition arises. Pga. the pressure difference between the air and the exhaust gases is obtained with an open valve a fl flow of clean air from the inlet line backwards through the return line. The fl velocity of the air depends on the size of the pressure difference. With a relatively moderate pressure difference, an air flow through the return line is obtained at a relatively high speed. This fl fate of clean air thus also flows through the first cooler. This air flow, which comes into contact with the internal surfaces of the first cooler at a relatively high speed, effectively cleans the surfaces of soot coatings. The more often such a fl fate of clean air at a high speed is passed through the first radiator, the more effectively the emergence of soot deposits on the interior surfaces of the radiator is prevented. Since such a pressure difference occurs spontaneously during operation of a vehicle, no special cleaning equipment needs to be used to clean the first radiator. With such a regular cleaning of the inner surfaces of the first radiator, the radiator's original exhaust cooling capacity and low flow resistance are essentially maintained. The returned exhaust gases are thus guaranteed the necessary cooling so that the engine's performance remains unaffected.
Enligt en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning erhålls nämnda tillfäl- len då förbränningsmotoms belastning hastigt har avtagit. I samband med en hastig reducering av motoms belastning erhåller avgasema ett motsvarande reducerat tryck.According to a preferred embodiment of the present invention, said occasion is obtained when the load of the internal combustion engine has rapidly decreased. In connection with a rapid reduction of the engine load, the exhaust gases receive a corresponding reduced pressure.
Då styrenheten mottar information om en sådan hastigt reducering av motorbelastning- en kvarhålls ventilen i ett öppet läge av styrenheten. Den komprimerade luften i in- loppsledningen uppvisar under ett sådant driftstillstånd ett avsevärt högre tryck än av- gasemas tryck. Tryckskillnaden initierar ett hastig flöde av ren luft genom returled- ningen och således genom ventilen som därvid erhåller en effektiv rengöring från sot- beläggningar. Efter att den rena luftens passerat returledningen blandas den med för- 10 15 20 25 30 35 bränningsmotoms avgaser, varefter luften tillsammans med avgaserna leds ut genom fordonets befintliga avgasledningssystem.When the control unit receives information about such a rapid reduction of the motor load, the valve is kept in an open position by the control unit. The compressed air in the inlet line has a considerably higher pressure than the pressure of the exhaust gases during such an operating condition. The pressure difference initiates a rapid fl fate of clean air through the return line and thus through the valve, which thereby receives an effective cleaning from soot coatings. After passing the return air of the clean air, it is mixed with the exhaust gases of the internal combustion engine, after which the air together with the exhaust gases is led out through the vehicle's existing exhaust line system.
Enligt en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning innefattar arrange- manget en turbin som är inrättad att drivas av avgaserna från förbränningsmotom och en kompressor som är inrättad att drivas av turbinen för att tillföra komprimerad luft till inloppsledningen. Då ventilen hålls öppen under en sådan hastig reducering av motorbelastningen tillförs den trycksatta luften till avgasledningen och leds tillsam- mans med avgasema genom turbinen. Turbinen erhåller därvid en extra drivkraft som överförs till kompressom samtidigt som kompressoms högtryckssida avlastas. Risken att komprimerad luft från inloppsledningen strömmar tillbaka och ut via kompressom med ett störande ljud (s.k. kompressorpumpning) reduceras därmed avsevärt. Styren- heten behöver nödvändigtvis inte hålla ventilen öppen vid alla hastiga reduceringar av motorbelastningen utan endast när en rengöring av kylaren erfordras eller endast då en tryckskillnad av ett visst värde uppnås, vid vilken tryckskillnad luften ges en tillräck- ligt hög hastighet för att en optimal rengöring av kylaren ska erhållas.According to a preferred embodiment of the present invention, the arrangement comprises a turbine which is arranged to be driven by the exhaust gases from the internal combustion engine and a compressor which is arranged to be driven by the turbine to supply compressed air to the inlet line. When the valve is kept open during such a rapid reduction of the engine load, the pressurized air is supplied to the exhaust line and is led together with the exhaust gases through the turbine. The turbine then receives an extra driving force which is transmitted to the compressor at the same time as the high-pressure side of the compressor is relieved. The risk of compressed air from the inlet line flowing back and forth via the compressor with a disturbing sound (so-called compressor pumping) is thus considerably reduced. The control unit does not necessarily have to keep the valve open during all rapid reductions of the engine load but only when a cleaning of the radiator is required or only when a pressure difference of a certain value is achieved, at which pressure difference the air is given a sufficiently high speed for optimal cleaning. of the radiator should be obtained.
Enligt en annan föredragen utföringsforrn av föreliggande uppfinning innefattar arran- gemanget en andra kylare som är anordnad i inloppsledningen för att kyla luften som komprimerats av kompressom. En sådan andra kylare är inrättad att kyla den kompri- merade luften till en acceptabel temperatur innan den blandas med eventuella recirku- lerande avgaser. Arrangemanget kan vara inrättat att reeirkulera avgaser både hos överladdade dieselmotorer och överladdad ottomotor. Hos överladdade ottomotorer är det relativt enkelt att tillsätta de recirkulerande avgasema till luften då avgasema under väsentligen alla motorns driftstillstånd uppvisar ett högre tryck än luften i inloppsled- ningen. Eftersom det hos överladdade ottomotorer erfordras en relativt okomplicerad utrustning för att återleda avgasema är det vanligt att denna teknik utnyttjas vid denna motortyp för att minska halten av skadliga avgasemissioner. Arrangemanget kan dock även med fördel utnyttjas för att reeirkulera avgaser från en dieselmotor. Hos en dieselmotor sker förbränningen normalt med ett luftöverskott. Det medför indirekt att det behöver överföras relativt stora mängder avgaser för att den avsedda funktion ska erhållas. Hos överladdade dieselmotorer är dessutom laddlufttrycket under en stor del av motorns arbetsområde större än avgasemas tryck. Här kan returledningen mynna i en s.k. venturi som utnyttjas för att lokalt sänka det statiska trycket hos luften så att avgasema kan ledas in i inloppsledningen. Det kan även finnas andra lösningar för att blanda de retumerade avgasema från en dieselmotor med den trycksatta luften i in- 10 15 20 25 30 35 521 515 loppsledningen. Även här är det relativt okomplicerat att erhålla ett bakåtriktat flöde av luft genom returledningen med syfte att rengöra kylaren.According to another preferred embodiment of the present invention, the arrangement comprises a second cooler arranged in the inlet line for cooling the air compressed by the compressor. Such a second cooler is arranged to cool the compressed air to an acceptable temperature before it is mixed with any recirculating exhaust gases. The arrangement can be arranged to re-circulate exhaust gases in both supercharged diesel engines and supercharged otto engines. In supercharged otto engines, it is relatively easy to add the recirculating exhaust gases to the air as the exhaust gases during essentially all engine operating conditions have a higher pressure than the air in the inlet line. Since supercharged otto engines require relatively uncomplicated exhaust gas recirculation equipment, it is common for this technology to be used with this engine type to reduce the level of harmful exhaust emissions. However, the arrangement can also be used to advantage to re-circulate exhaust gases from a diesel engine. In a diesel engine, combustion normally takes place with an excess of air. This indirectly means that relatively large amounts of exhaust gases need to be transferred in order for the intended function to be obtained. In the case of supercharged diesel engines, the charge air pressure during a large part of the engine's operating range is also greater than the exhaust gas pressure. Here, the return line can end in a so-called venturi which is used to locally lower the static pressure of the air so that the exhaust gases can be led into the inlet line. There may also be other solutions for mixing the returned exhaust gases from a diesel engine with the pressurized air in the inlet line. Here, too, it is relatively straightforward to obtain a reverse direction of air through the return line for the purpose of cleaning the radiator.
Ovan angivna syfte uppnås även med förfarandet av det inledningsvis nämnda slaget, vilket kännetecknas av de särdrag som anges i patentkravets 6 kännetecknande del. Då avgasema som lämnar förbränningsmotom uppvisar ett tryck som är lägre än trycket i inloppsledningen erhålls en tryckgradient som kan driva luften genom returledningen så att en rengöringsverkan av den första kylarens invändiga ytor från sotbeläggningar erhålls. Därrned behövs ingen speciell rengöringsutrustning utnyttjas för att tillhanda- hålla en sådan rengöring än redan befintlig utrustningen, som är avsedd att reducera avgasemissionema från motorn.The above object is also achieved with the method of the kind mentioned in the introduction, which is characterized by the features stated in the characterizing part of claim 6. When the exhaust gases leaving the internal combustion engine have a pressure which is lower than the pressure in the inlet line, a pressure gradient is obtained which can drive the air through the return line so that a cleaning effect of the inner surfaces of the first cooler from soot coatings is obtained. No special cleaning equipment needs to be used to provide such cleaning than the existing equipment, which is intended to reduce exhaust emissions from the engine.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGEN I det följande beskrivs såsom ett exempel en föredragen utföringsform av uppfinningen med hänvisning till bifogad ritning, på vilken: Fig. 1 visar schematiskt ett arrangemang för recirkulation av avgaser hos en överlad- dad förbränningsmotor.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING In the following, a preferred embodiment of the invention is described as an example with reference to the accompanying drawing, in which: Fig. 1 schematically shows an arrangement for recirculation of exhaust gases of a supercharged internal combustion engine.
DETALJERAD BESKRIVNING AV EN FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM AV UPPFINNINGEN Fig. 1 visar schematiskt ett arrangemang för att medge en recirkulation av en del av avgaserna hos en överladdad förbränningsmotor l, som kan vara en dieselmotor eller en ottomotor. En sådan recirkulation benämns vanligtvis EGR (Exhaust Gas Recircu- lation). Förbränningsmotom l kan exempelvis vara avsedd som drivmotor för ett tyng- re fordon. Avgaser från förbränningsmotoms 1 cylindrar leds, via avgassamlare 2, till en gemensam eller förgrenad avgasledning 3. Avgasema i avgasledningen 3, som har ett övertryck, leds genom en turbin 4. Turbinen 4 erhåller därvid en drivkraft. Turbi- nens 4 drivkraft överförs via en förbindning till en kompressor 5. Kompressom 5 kom- primerar därvid luft som leds via en inloppsledningen 6 till förbränningsmotom l. En kylare i form av en laddluftskylare 7 är anordnad i inloppsledningen 6 för att medge kylning av den komprimerade luften innan den tillförs förbränningsmotom 1. 10 15 20 25 30 35 521 515 f ~ » @ . , , En returledning 8 är inrättad att medge en recirkulation av en del av avgaserna från avgasledningen 3. Den recirkulerande delen av avgaserna är avsedd att blandas in i den komprimerade luften i inloppsledningen 6. Returledningen 8 innefattar en ventil i form av en EGR-venti19, med vilken avgasflödet i returledningen 8 vid behov kan stängas av. I viss mån kan EGR-ventilen 9 även användas för att styra den mängd av- gaser som leds till inloppsledningen 6. En elektrisk styrenhet 10 är inrättad att mottaga information, exempelvis, avseende motorns 1 belastning för att styra EGR-ventilen till ett önskat läge. Returledningen 8 innefattar även en kylare i form av en EGR-kylare ll för att kyla de recirkulerande avgaserna. Avgasema innehåller sotemissioner som under passagen genom EGR-kylaren riskerar att avsättas på EGR-kylarens värmeöverförande ytor så att sotbeläggningar bildas. Sådana sotbeläggningar på EGR-kylarens värme- överförande ytor försämrar kylarens avgaskylande förmåga. Sotbeläggningarna ökar dessutom avgasemas strömningsmotstånd genom EGR-kylaren ll. En otillräcklig kyl- ning av avgasema leder bl.a. till en försämring av motorns prestanda.DETAILED DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION Fig. 1 schematically shows an arrangement for allowing a recirculation of a part of the exhaust gases of a supercharged internal combustion engine 1, which may be a diesel engine or an otto engine. Such a recirculation is usually called EGR (Exhaust Gas Recirculation). The internal combustion engine 1 can, for example, be intended as a drive engine for a heavier vehicle. Exhaust gases from the cylinders of the internal combustion engine 1 are led, via exhaust gas collector 2, to a common or branched exhaust line 3. The exhaust gases in the exhaust line 3, which have an overpressure, are led through a turbine 4. The turbine 4 thereby receives a driving force. The driving force of the turbine 4 is transmitted via a connection to a compressor 5. The compressor 5 then compresses air which is led via an inlet line 6 to the combustion engine 1. A cooler in the form of a charge air cooler 7 is arranged in the inlet line 6 to allow cooling of the compressed the air before it is supplied to the internal combustion engine 1. 10 15 20 25 30 35 521 515 f ~ »@. A return line 8 is arranged to allow a recirculation of a part of the exhaust gases from the exhaust line 3. The recirculating part of the exhaust gases is intended to be mixed into the compressed air in the inlet line 6. The return line 8 comprises a valve in the form of an EGR valve19 , with which the exhaust gas in the return line 8 can be switched off if necessary. To some extent, the EGR valve 9 can also be used to control the amount of exhaust gases led to the inlet line 6. An electric control unit 10 is arranged to receive information, for example, regarding the load of the engine 1 to control the EGR valve to a desired position. . The return line 8 also comprises a cooler in the form of an EGR cooler 11 to cool the recirculating exhaust gases. The exhaust gases contain soot emissions which, during the passage through the EGR cooler, risk being deposited on the heat-transferring surfaces of the EGR cooler so that soot deposits form. Such soot coatings on the heat transfer surfaces of the EGR radiator impair the radiator's exhaust cooling capacity. The soot coatings also increase the flow resistance of the exhaust gases through the EGR cooler 11. Insufficient cooling of the exhaust gases leads to e.g. to a deterioration of engine performance.
Då fordonet framförs erhåller styrenheten 10 information avseende motoms belastning.When the vehicle is driven, the control unit 10 receives information regarding the engine load.
Styrenheten 10 kan utgöra en del av en elektrisk motorstyrenhet hos fordonet. Med information om, exempelvis, bränsletillförseln till motorn 1 och lagrad information avseende den specifika förbränningsmotom kan styrenheten 10 bestämma motorbelast- ningen och därvid då hastiga förändringar av motorbelastningen sker. Under drift av motom 1 med en väsentligen konstant belastning är Styrenheten 10 inrättad att hålla EGR-ventilen i ett öppet läge. Därmed kommer en lämpligt mängd avgaser från av- gasledningen 3 att ledas in i returledningen 8. Efter passage av den öppna EGR- ventilen 9 leds avgaserna genom EGR-kylaren 11 för att kylas. Under kylprocessen erhålls ofrånkomligt en viss avsättning av sot från avgaserna på EGR-kylarens ll vär- meöverförande ytor. De kylda avgaserna leds till inloppsledningen 6. Förbrännings- motom kan således vara en överladdad ottomotor eller en överladdad dieselmotor. Ef- tersom avgasema hos överladdade ottomotorer under de flesta driftstillstånd har ett högre tryck än luften i inloppsledningen kan avgasema här utan speciella hjälpmedel blandas in i luften i inloppsledningen 6. Hos en dieselmotor kan vid behov inbland- ningen ske medelst en venturi eller liknande hjälpmedel. Blandningen av luft och avga- ser leds av inloppsledningen 6, via en förgrening 12, till motoms l respektive cylind- rar. Medelst denna inblandning av avgaser i luften sänks förbränningstemperaturen i cylindrama 1 och därmed även halten av kväveoxider ( NOX) som bildas under för- bränningsprocessema. Med en recirkulation av avgaser kan man således på ett relativt enkelt sätt sänka halten av kväveoxider ( NOX) i avgasema. 10 15 20 25 30 35 521 515 Under drift av fordonet då en hastigt ökande motorbelastning erfordras är styrenheten 10 inrättad att stänga EGR-ventilen 9 så att avgasflödet genom returledningen 8 upp- hör. Därmed ökar andelen ren luft som, via inloppsledningen 6, leds till motorn l. Den erforderliga motorbelastningen erhålls här snabbt utan att mängden avgasemissioner ökar. Hos konventionella EGR-arrangemang stängs EGR-ventilen 9 även vid driftstill- stånd då en hastigt reducerad belastning av motorn 1 erhålls. En stängning av EGR- ventilen 9 görs här i syfte att bibehålla luftens laddtryck så länge som möjligt, vilket kan utnyttjas vid en eventuell närliggande hastig ökning av motorns belastning. Enligt föreliggande uppfinning är styrenheten 10 emellertid inrättad att öppna EGR-ventilen 9 vid åtminstone något tillfälle då avgasema som lämnar förbränningsmotom l uppvisar ett lägre tryck är än lufttrycket i inloppsledningen 6. Med en sådan tryckskillnad kan ett ett bakåtriktat luftflöde genom returledningen 8 erhållas då EGR-ventilen 9 är i ett öp- pet läge. En sådan tryckskillnad uppkommer, exempelvis, då förbränningsmotoms l belastning hastigt reduceras. Den rena luften leds härvid med en hög hastighet genom bl.a. EGR-kylaren ll. Den snabbt flödande luften kommer härvid i mekanisk kontakt med EGR-kylarens invändiga ytor och tillhandahåller därvid en effektiv rengöring av de invändiga ytoma från eventuella sotbeläggningar.The control unit 10 may form part of an electric motor control unit of the vehicle. With information about, for example, the fuel supply to the engine 1 and stored information regarding the specific internal combustion engine, the control unit 10 can determine the engine load and thereby when rapid changes of the engine load take place. During operation of the motor 1 with a substantially constant load, the Control Unit 10 is arranged to keep the EGR valve in an open position. Thus, a suitable amount of exhaust gases from the exhaust line 3 will be led into the return line 8. After passing the open EGR valve 9, the exhaust gases are led through the EGR cooler 11 to cool. During the cooling process, a certain amount of soot is inevitably obtained from the exhaust gases on the EGR cooler's heat-transferring surfaces. The cooled exhaust gases are led to the inlet line 6. The internal combustion engine can thus be a supercharged otto engine or a supercharged diesel engine. As the exhaust gases of supercharged otto engines during the fl most operating conditions have a higher pressure than the air in the inlet line, the exhaust gases here can be mixed into the air in the inlet line 6 without special aids. The mixture of air and exhaust gases is led by the inlet line 6, via a branch 12, to the engine 1 and cylinders, respectively. By means of this mixture of exhaust gases in the air, the combustion temperature in the cylinders 1 and thus also the content of nitrogen oxides (NOX) formed during the combustion processes is lowered. With a recirculation of exhaust gases, it is thus possible to lower the content of nitrogen oxides (NOX) in the exhaust gases in a relatively simple manner. 10 15 20 25 30 35 521 515 During operation of the vehicle when a rapidly increasing engine load is required, the control unit 10 is arranged to close the EGR valve 9 so that the exhaust gas through the return line 8 ceases. This increases the proportion of clean air which, via the inlet line 6, is led to the engine 1. The required engine load is obtained here quickly without increasing the amount of exhaust emissions. In conventional EGR arrangements, the EGR valve 9 is closed even in the operating condition when a rapidly reduced load on the motor 1 is obtained. A closure of the EGR valve 9 is made here in order to maintain the charge pressure of the air as long as possible, which can be used in the event of a nearby rapid increase in the engine load. According to the present invention, however, the control unit 10 is arranged to open the EGR valve 9 at least at a time when the exhaust gases leaving the combustion engine 1 have a lower pressure than the air pressure in the inlet line 6. With such a pressure difference a backward air flow through the return line 8 can be obtained. valve 9 is in an open position. Such a pressure difference arises, for example, when the load of the internal combustion engine 1 is rapidly reduced. The clean air is led at a high speed through e.g. EGR cooler ll. The fast-flowing air then comes into mechanical contact with the inner surfaces of the EGR cooler and thereby provides an efficient cleaning of the inner surfaces from any soot coatings.
Ju mer frekvent ett sådant rent luftflöde med en hög hastighet leds genom EGR-kylaren l l ju effektivare förhindras uppkomsten av sotbeläggningar på EGR-kylarens ll in- vändiga ytor. Styrenheten lO behöver nödvändigtvis inte hålla EGR-ventilen 9 öppen vid alla hastiga reduceringar av motorbelastningen utan endast när ett rengöringsbehov av EGR-kylaren ll föreligger. Altemativt kan styrenheten 10 hålla EGR-ventilen 9 öppen endast då tryckskillnader erhålls av ett värde som tillhandahåller en tillräckligt hög luftflödeshastighet för att en effektiv rengöring av EGR-kylaren ll ska erhållas.The more frequently such a clean air waste destined at a high speed is passed through the EGR cooler, the more effectively the formation of soot deposits on the interior surfaces of the EGR cooler is prevented. The control unit 10 does not necessarily have to keep the EGR valve 9 open during all rapid reductions of the engine load, but only when there is a need for cleaning of the EGR cooler 11. Alternatively, the control unit 10 can keep the EGR valve 9 open only when pressure differences are obtained of a value which provides a sufficiently high air flow rate for an efficient cleaning of the EGR cooler 11 to be obtained.
Eftersom en sådan luftflödesdrivande tryckskillnad uppstår spontant under drift av ett fordon behöver ingen speciell utrustning arrangeras utöver den redan befintliga för att tillhandahålla en rengöring av EGR-kylaren ll. En annan fördel med ett sådant bakåt- riktat luftflöde genom returledningen är att den trycksatta luften efter passagen av re- turledningen leds genom turbinen 4. Turbinen 4 erhåller därvid en extra drivkraft som driver kompressom 5 samtidigt som kompressoms högtryckssida avlastas. Risken att redan komprimerad luft från inloppsledningen 6 strömmar tillbaka och ut via kompres- som 5 ( s.k. kompressionspumpning) med ett störande ljud reduceras därmed avsevärt. , . . , , v Uppfinningen är på intet sätt begränsad till den på ritningen beskrivna utföringsforrnen utan kan varieras fritt inom patentkravens ramar. Uppñnningen är tillämpar på väsent- ligen alla typer av förbränningsmotorer där luft tillförs med ett övertryck till förbrän- ningsmotom. Denna luft uppvisar vanligtvis under vissa driftsförhållanden ett tryck som överstiger avgasemas tryck så att en tryckgradient erhålls som med en öppen EGR-ventil tillhandahåller ett bakåtriktat luftflöde av luft genom returledningen.Since such an air-fatal pressure difference occurs spontaneously during operation of a vehicle, no special equipment needs to be arranged in addition to the existing one to provide a cleaning of the EGR cooler 11. Another advantage of such a rearwardly directed air through the return line is that the pressurized air after the passage of the return line is led through the turbine 4. The turbine 4 thereby receives an extra driving force which drives the compressor 5 at the same time as the high pressure side of the compressor is relieved. The risk that already compressed air from the inlet line 6 flows back and forth via compressor 5 (so-called compression pumping) with a disturbing sound is thus considerably reduced. ,. . The invention is in no way limited to the embodiments described in the drawing but can be varied freely within the scope of the claims. The invention is applicable to essentially all types of internal combustion engines where air is supplied with an overpressure to the internal combustion engine. This air usually exhibits under certain operating conditions a pressure which exceeds the pressure of the exhaust gases so that a pressure gradient is obtained which with an open EGR valve provides a reverse air flow of air through the return line.
Claims (10)
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0300231A SE0300231L (en) | 2003-01-31 | 2003-01-31 | Arrangement and method for exhaust gas recirculation of an internal combustion engine |
| AU2003292895A AU2003292895A1 (en) | 2003-01-31 | 2003-12-17 | Arrangement and method for recirculation of exhaust gases of a combustion engine |
| DE10394086T DE10394086T5 (en) | 2003-01-31 | 2003-12-17 | Arrangement and method for recirculating exhaust gases of an internal combustion engine |
| PCT/SE2003/001972 WO2004067945A1 (en) | 2003-01-31 | 2003-12-17 | Arrangement and method for recirculation of exhaust gases of a combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0300231A SE0300231L (en) | 2003-01-31 | 2003-01-31 | Arrangement and method for exhaust gas recirculation of an internal combustion engine |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE0300231D0 SE0300231D0 (en) | 2003-01-31 |
| SE521515C2 true SE521515C2 (en) | 2003-11-11 |
| SE0300231L SE0300231L (en) | 2003-11-11 |
Family
ID=20290251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE0300231A SE0300231L (en) | 2003-01-31 | 2003-01-31 | Arrangement and method for exhaust gas recirculation of an internal combustion engine |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU2003292895A1 (en) |
| DE (1) | DE10394086T5 (en) |
| SE (1) | SE0300231L (en) |
| WO (1) | WO2004067945A1 (en) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004026797A1 (en) * | 2004-06-02 | 2005-12-22 | Daimlerchrysler Ag | Internal combustion engine with exhaust aftertreatment system and a method for controlling the exhaust gas temperature |
| SE528881C2 (en) * | 2005-07-18 | 2007-03-06 | Scania Cv Ab | Arrangement and method for recirculating exhaust gases of an internal combustion engine |
| SE528878C2 (en) * | 2005-07-18 | 2007-03-06 | Scania Cv Ab | Arrangement and method for recirculating exhaust gases of an internal combustion engine |
| FR2892770B1 (en) * | 2005-10-28 | 2008-01-18 | Renault Sas | CONTROLLED RECIRCULATION DEVICE FOR BURNED GASES OF A HIGH PRESSURE EGR CIRCUIT |
| DE102006020161B4 (en) * | 2006-05-02 | 2014-05-08 | Deutz Ag | EGR Pulsationsreinigung |
| AT504741B1 (en) * | 2008-03-27 | 2009-08-15 | Avl List Gmbh | METHOD FOR REGENERATING AN EGR COOLER |
| JP2016044573A (en) * | 2014-08-20 | 2016-04-04 | トヨタ自動車株式会社 | Control device for internal combustion engine |
| CN106546125A (en) * | 2015-09-17 | 2017-03-29 | 哈尔滨市金京锅炉有限公司 | A kind of cleaning boiler incrustation scale system |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NO135330C (en) * | 1970-11-10 | 1991-03-26 | Rivenaes Ivar | PROCEDURE AND APPARATUS FOR CLEANING A COMBUSTION ENGINE OR LIKE. |
| DE2725045B2 (en) * | 1977-06-03 | 1980-07-10 | Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh, 7990 Friedrichshafen | Process for cleaning a heat exchanger |
| US5082502A (en) * | 1988-09-08 | 1992-01-21 | Cabot Corporation | Cleaning apparatus and process |
-
2003
- 2003-01-31 SE SE0300231A patent/SE0300231L/en not_active IP Right Cessation
- 2003-12-17 AU AU2003292895A patent/AU2003292895A1/en not_active Abandoned
- 2003-12-17 DE DE10394086T patent/DE10394086T5/en not_active Withdrawn
- 2003-12-17 WO PCT/SE2003/001972 patent/WO2004067945A1/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE10394086T5 (en) | 2005-12-22 |
| SE0300231D0 (en) | 2003-01-31 |
| SE0300231L (en) | 2003-11-11 |
| AU2003292895A1 (en) | 2004-08-23 |
| WO2004067945A1 (en) | 2004-08-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1819911B1 (en) | Cooler device in a vehicle | |
| US8584458B2 (en) | Exhaust power turbine driven EGR pump for diesel engines | |
| CN103906901B (en) | The air-changing control device of internal-combustion engine | |
| EP1937958B1 (en) | Arrangement for recirculation of exhaust gases of a supercharged internal combustion engine | |
| US20100242929A1 (en) | Arrangement and method for the return of exhaust gases in a combustion engine | |
| US7011080B2 (en) | Working fluid circuit for a turbocharged engine having exhaust gas recirculation | |
| US8316805B2 (en) | Cooling arrangement for air or gas input in a vehicle engine | |
| EP1886012B1 (en) | An arrangement for recirculation of exhaust gases of a supercharged internal combustion engine | |
| EP2063097A1 (en) | Internal combustion engine having exhaust gas cooling in cooling jacket | |
| US20090260605A1 (en) | Staged arrangement of egr coolers to optimize performance | |
| US20090320467A1 (en) | Arrangement for recirculation of exhaust gases in a supercharged combustion engine | |
| SE531705C2 (en) | Arrangement of a supercharged internal combustion engine | |
| SE530239C2 (en) | Radiator arrangement of a vehicle | |
| US20090255251A1 (en) | Exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine | |
| RU2684051C2 (en) | System (options) and method for controlling an exhaust gas cooler | |
| WO2006135335A1 (en) | A cooler arrangement | |
| SE0802349A1 (en) | Arrangement for cooling of recirculating exhaust gases of an internal combustion engine | |
| SE521515C2 (en) | Exhaust fume recirculation arrangement for vehicle engine, has gas cooler cleaned using backflow of air through return pipe | |
| SE528620C2 (en) | Arrangements for the recirculation of exhaust gases of a supercharged internal combustion engine | |
| JP6357902B2 (en) | Engine exhaust gas recirculation method and exhaust gas recirculation device | |
| EP2366883A1 (en) | Arrangement for handling condensate of a supercharged combustion engine | |
| WO2009048408A1 (en) | Arrangement and method for recirculation of exhaust gases from a combustion engine | |
| EP1674710B1 (en) | Method for recirculating exhaust gases in a turbocharged engine and the relative turbocharged engine | |
| KR101553301B1 (en) | Method for controlling dual type egr system using vortex tube | |
| JP2015151880A (en) | engine cooling system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |