SE529276C2

SE529276C2 - Exhaust gas recirculation system for vehicle engine, uses adjustable position guide to direct gases from exhaust pipe into return pipe

Info

Publication number: SE529276C2
Application number: SE0502438A
Authority: SE
Inventors: Tomas Blomstroem; Magnus Nilsson; Sten Jensen
Original assignee: Scania Cv Ab
Priority date: 2005-11-03
Filing date: 2005-11-03
Publication date: 2007-06-19
Also published as: SE0502438L

Abstract

The system comprises a guide for directing some of the gases in the exhaust pipe into a return pipe, an actuator mechanism for altering the position of the guide so that it can adopt a working position in which it extends into the exhaust pipe to various degrees or an idle position in which it is not inserted into the exhaust pipe. The return pipe is connected to an inlet pipe for supplying air to the engine.

Description

529 276 2 i ningen och in i returledningen. Under driftstillstånd då EGR-ventilen är stängd och inga avgaser returneras genom returledningen har den skopliknande konstruktionen ingen funktion. Avgaserna i avgasledningen som träffar den skopliknande konstruktio- nen leds i detta fall inte in i returledningen utan de tvingas strömma runt den skoplik- nande konstruktionen med ett tryckfall som följd. Avgasernas tryck nedströms den skopliknande ledkonstruktionen blir därmed reducerat då EGR-ventilen är stängd. I och med detta kommer ett reducerat tryck att driva en turbin hos ett turboaggregat som är monterad nedströms den skopliknande konstruktionen i avgasledningen. 529 276 2 in the ning and into the return line. During operating conditions when the EGR valve is closed and no exhaust gases are returned through the return line, the bucket-like construction has no function. In this case, the exhaust gases in the exhaust line that hit the bucket-like structure are not led into the return line, but are forced to flow around the bucket-like structure with a pressure drop as a result. The pressure of the exhaust gases downstream of the bucket-like hinge construction is thus reduced when the EGR valve is closed. As a result, a reduced pressure will drive a turbine of a turbocharger mounted downstream of the bucket-like structure in the exhaust line.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppﬁnning är att tillhandahålla en anordning som väsentligen optimalt utnyttjar avgasemas tryck i en avgasledníng för att tillhandahålla en återcirku- lation av en del av avgaserna samtidigt som anordningen väsentligen inte påverkar av- gasﬂödet i avgasledningen under driftstillstånd då ingen återcirkulation av avgaser sker.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a device which substantially optimally utilizes the pressure of the exhaust gases in an exhaust line to provide a recirculation of some of the exhaust gases while the device does not substantially affect the exhaust gas flow in the exhaust line. exhaust gases occur.

Detta syfte uppnås med anordningen av det inledningsvis nämnda slaget, vilket känne- tecknas av de särdrag som anges i patentkravets l kännetecknande del. Ledelementet enligt uppfinningen är således rörligt anordnat så att det är ställbart i ett återcirkuleran- de läge då det är infört en sträcka i avgasledningen och ett icke återcirkulerande läge då det väsentligen inte är infört i avgasledningen. I det återcirkulerande läget är ledele- mentet beläget åtminstone delvis inne i avgasledningen varifrån det kan leda en del av avgasﬂödet ut från avgasledningen till returledningen. Med ett lämpligt utformat led- element tillhandahåller avgaserna en relativt liten tryckförlust då de leds in i returled- ningen av ledelementet. Därmed kan avgasemas tryck i avloppsledningen utnyttjas väsentligen optimalt för att återcirkulera avgaserna i returledningen. I det icke återcir- kulerande läget förs ledelementet av ställmekanismen till ett läge så att ledelementet väsentligen inte har någon del som är införd i avloppsledningen. Därmed kommer led- elementet väsentligen inte alls att påverka avgasﬂödet i avgasledningen då inga avgaser returneras. Följaktligen orsakar ledelementet inte heller några tryckförluster under detta driftstillstånd. Avgasemas tryck kan därvid väsentligen vidhållas för drift av en turbin i ett turboaggregat vilken är belägen nedströms avgasledningens förbindning med returledningen. 529 276 Enligt en föredragen utföringsfonn av uppfinningen är ställmekanismen anpassad att ställa ledelementet i åtminstone två olika återcirkulerande lägen i vilket ledelementet är infört olika sträckor i avgasledningen. Den sträcka som ledelementet skjuts in i avgas- ledningen står i relation till den mängd avgaser som ledelementet kan leda in i retur- ledningen. Med ﬂera sådana återcirkulerande lägen är det möjligt att återcirkulera en varierbar mängd avgaser genom returledningen. Med fördel är ställmekanismen anpas- sad att ställa ledelementet i kontinuerliga lägen längs en bana mellan ett fullt återcirku- lerande läge och det icke återcirkulerande läget. Därmed är det möjligt att steglöst vari- era den mängd avgaser som leds in i returledningen. I och med det kan mängden avga- ser som återcirkuleras till förbränningsmotom styras med en mycket god precision.This object is achieved with the device of the kind mentioned in the introduction, which is characterized by the features stated in the characterizing part of claim 1. The guide element according to the invention is thus movably arranged so that it is adjustable in a recirculating position when a section is inserted in the exhaust line and a non-recirculating position when it is substantially not inserted in the exhaust line. In the recirculating position, the guide element is located at least partially inside the exhaust line from where it can lead a part of the exhaust gas out from the exhaust line to the return line. With a suitably designed hinge element, the exhaust gases provide a relatively small pressure loss when they are led into the return line of the hinge element. Thus, the pressure of the exhaust gases in the drain line can be utilized substantially optimally to recirculate the exhaust gases in the return line. In the non-recirculating position, the guide element is moved by the adjusting mechanism to a position so that the guide element has essentially no part which is inserted in the drain line. Thus, the hinge element will essentially not affect the exhaust gas ﬂ fate in the exhaust line as no exhaust gases are returned. Consequently, the guide element also does not cause any pressure losses during this operating condition. The exhaust gas pressure can then be substantially maintained for operation of a turbine in a turbo unit which is located downstream of the exhaust line connection with the return line. According to a preferred embodiment of the invention, the adjusting mechanism is adapted to set the guide element in at least two different recirculating positions in which the guide element is inserted different distances in the exhaust line. The distance that the guide element is pushed into the exhaust line is in relation to the amount of exhaust gases that the guide element can lead into the return line. With sådana your such recirculating modes, it is possible to recirculate a variable amount of exhaust gases through the return line. Advantageously, the adjusting mechanism is adapted to place the guide element in continuous positions along a path between a fully recirculating position and the non-recirculating position. Thus, it is possible to steplessly vary the amount of exhaust gases that are led into the return line. As a result, the amount of exhaust gases that are recycled to the internal combustion engine can be controlled with very good precision.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar ledelementet en inloppsöppning med en storlek som varierar med ledelementets införda sträcka i avgas- ledningen. Avgaserna som strömmar i avgasledningen kan därmed strömma in i retur- ledningen i en mängd som är relaterad till inloppsöppningens storlek. Inloppsöppning- en kan definieras av åtrninstone en yta hos det rörligt anordnade ledelementet och en yta hos en stationär del av anordningen. Då ledelementet ställs i olika lägen i förhål- lande till den stationära delen erhålls inbördes förskjutningar mellan de respektive ytorna så att inloppsöppningen erhåller olika storlekar. Med fördel har ledelementet en styryta med en krökt fonn som är anpassad att leda in avgaser från avgasledningen till returledningen. Med en lärnpligt formad sådan styryta avlänkas det avgasflöde som strömmar in genom inloppsöppningen med minimala strömningsförluster in i returled- ningen. Därmed kan avgasernas tryck i avgasledningen utnyttjas väsentligen optimalt för att återcirkulera en del av avgaserna till törbränningsmotorn.According to another preferred embodiment of the invention, the guide element comprises an inlet opening with a size which varies with the inserted element of the guide element in the exhaust line. The exhaust gases flowing in the exhaust line can thus flow into the return line in an amount that is related to the size of the inlet opening. The inlet opening can be defined by at least one surface of the movably arranged guide element and a surface of a stationary part of the device. When the guide element is set in different positions in relation to the stationary part, mutual displacements are obtained between the respective surfaces so that the inlet opening obtains different sizes. Advantageously, the guide element has a guide surface with a curved shape which is adapted to lead exhaust gases from the exhaust line to the return line. With a mandatory shaped such control surface, the exhaust gas flow flowing in through the inlet opening is diverted with minimal flow losses into the return line. Thus, the exhaust gas pressure in the exhaust line can be utilized substantially optimally to recirculate some of the exhaust gases to the dry combustion engine.

Enligt en annan föredragen utföringsforrn av uppﬁnningen innefattar ledelementet en stoppyta som är anpassade att förhindra att avgaser leds in i returledningen då ledele- mentet är i det icke återcirkulerande läget. Med en sådan stoppyta erhåller anordningen således inte bara funktionen att leda in avgaser i returledningen utan även funktionen att stänga av och strypa avgasﬂödet i returledningen. Anordningen kan därmed ersätta en konventionell EGR-ventil. Antalet komponenter i returledningen kan således redu- ceras då en anordning enligt uppﬁnningen används.According to another preferred embodiment of the invention, the guide element comprises a stop surface which is adapted to prevent exhaust gases from being led into the return line when the guide element is in the non-recirculating position. With such a stop surface, the device thus obtains not only the function of leading exhaust gases into the return line but also the function of switching off and throttling the exhaust gas in the return line. The device can thus replace a conventional EGR valve. The number of components in the return line can thus be reduced when a device according to the invention is used.

Enligt en annan föredragen utföringsforrn av uppﬁnningen är ställmekanismen anpas- sad förflytta ledelementet mellan olika lägen medelst en fram och återgående förskjut- ningsrörelse. En sådan ställmekanism kan ha en relativt enkel konstruktion. Alternativt 529 276 4 kan ställmekanismen vara anpassad förﬂytta ledelementet mellan olika lägen medelst en rotationssrörelse. Ledelementet kan här vara roterbart lagrat runt en axel. Med för- del innefattar ställmekanismen ett kraftdon som är anpassad att förﬂytta ledelementet mellan olika lägen. Ett sådant kraftdon kan vara längdföränderligt och aktiveras elekt- riskt, hydrauliskt eller pneumatiskt. Företrädesvis, innefattar anordningen en styrenhet som med information om förbränningsmotoms driftstillstånd styr kraftdonet så att det ställer ledelementet i önskade lägen. Med information om, exempelvis, förbrännings- motorns belastning och varvtal är det möjligt att styra kraftdonet så att det ställer led- elementet i ett läge i vilket en önskad mängd avgaser återcirkuleras till förbrännings- motom under samtliga driftstillstånd.According to another preferred embodiment of the invention, the adjusting mechanism is adapted to move the guide element between different positions by means of a reciprocating displacement movement. Such an adjusting mechanism can have a relatively simple construction. Alternatively, the adjusting mechanism can be adapted to surface the guide element between different positions by means of a rotational movement. The guide element can here be rotatably mounted around a shaft. Advantageously, the adjusting mechanism comprises a power device which is adapted to move the guide element between different positions. Such a power unit can be variable in length and activated electrically, hydraulically or pneumatically. Preferably, the device comprises a control unit which, with information on the operating condition of the internal combustion engine, controls the power unit so that it places the guide element in the desired positions. With information about, for example, the load and speed of the internal combustion engine, it is possible to control the power unit so that it places the hinge element in a position in which a desired amount of exhaust gases is recirculated to the internal combustion engine during all operating conditions.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA I det följ ande beskrivs, såsom exempel, föredragna utföringsforrner av uppfinningen med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig. 1 visar ett system för återcirkulation av avgaser hos en överladdad förbrännings- motor, vilket är försett med en anordning enligt uppfinningen, Fig. 2 visar en första utföringsform av en anordning enligt uppfinningen, F ig. 3 visar en andra utföringsform av en anordning enligt uppfinningen och F ig. 4 visar anordningen i Fig. 3 i ett icke återcirkulerande läge.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In the following, as examples, preferred embodiments of the invention are described with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 shows a system for recirculating exhaust gases of a supercharged internal combustion engine, which is provided with a device according to Fig. 2 shows a first embodiment of a device according to the invention, Figs. 3 shows a second embodiment of a device according to the invention and Figs. 4 shows the device in Fig. 3 in a non-recirculating position.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Fig. 1 visar ett system för återcirkulation av avgaser hos en överladdad törbrännings- motor. En sådan återcirkulation benämns vanligtvis EGR (Exhaust Gas Recirculation).DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION Fig. 1 shows an exhaust gas recirculation system of a supercharged dry combustion engine. Such a recirculation is usually called EGR (Exhaust Gas Recirculation).

Medelst en inblandning av avgaser i den komprimerade luft som leds till motorns cy- lindrar sänks förbrärmingstemperaturen och därmed även halten av kväveoxider (N OX) som bildas under förbränningsmotorns förbränningsprocesser. Förbränningsmotorn 1 är med fördel en drivmotor för ett tyngre fordon. Avgasema från törbränningsmotorns 1 cylindrar leds, via en avgassamlare 2, till en avgasledning 3. Avgasema i avgasled- ningen 3, som har ett övertryck, leds till en turbin 4. Turbinen 4 tillhandahåller därvid en drivkraft, som överförs, via en förbindning, till en kompressor 5. Kompressom 5 suger, via ett luftﬁlter 6, in omgivande luft i en inloppsledning 7. Luften komprimeras av kompressorn 5 så att den erhåller ett övertryck. Efter kompressionen erhåller luften 529 276 s en relativt hög temperatur. En laddluftkylare 8 är anordnad i ínloppsledningen 7 för att kyla den komprimerade luften innan den leds till förbränningsmotorn 1.By mixing exhaust gases in the compressed air that is led to the engine cylinders, the combustion temperature is lowered and thus also the content of nitrogen oxides (N OX) that is formed during the combustion engine's combustion processes. The internal combustion engine 1 is advantageously a drive engine for a heavier vehicle. The exhaust gases from the cylinders of the dry combustion engine 1 are led, via an exhaust collector 2, to an exhaust line 3. The exhaust gases in the exhaust line 3, which have an overpressure, are led to a turbine 4. The turbine 4 thereby provides a driving force which is transmitted via a connection to a compressor 5. The compressor 5 sucks, via an air filter 6, ambient air into an inlet line 7. The air is compressed by the compressor 5 so that it obtains an overpressure. After compression, the air 529 276 s obtains a relatively high temperature. A charge air cooler 8 is arranged in the inlet line 7 to cool the compressed air before it is led to the internal combustion engine 1.

Ett system som tillhandahåller en återcirkulation av en del av avgasema i avgasled- ningen 3 innefattar en returledning 9 som sträcker sig mellan avgasledningen 3 och ínloppsledningen 7. Returledningen 9 innefattar en anordning 10 som är monterad i ett iörbindningsområde mellan avgasledningen 3 och returledningen 9. Anordningen 10 är ställbar i olika lägen så att den kan leda in en varierbar mängd avgaser från avgasled- ningen 3 till returledningen 9. Anordningen 10 har även funktionen att stänga av eller strypa avgasﬂödet till returledningen 9. Med en sådan anordning 10 behövs inte någon konventionell EGR-ventil arrangeras i returledningen 9. En styrenhet 11 är inrättad att aktivera ett kraftdon 12 för att ställa anordningen 10 i önskade lägen medelst informa- tion om, exempelvis, förbränningsmotorns 1 belastning och varvtal så att en önskad mängd avgaser kan återcirkuleras till fórbränníngsmotorn l under förbränningsmotorns 1 samtliga driftstillstånd. Styrenheten 11 kan vara en datorenhet som är försedd med en lämplig mjukvara. Kraftdonet 12 är längdfóränderligt och kan vara elektriskt, hydrau- liskt eller pneurnatiskt drivet. Returledningen 9 innefattar även en EGR-kylare 13 för att kyla de återcirkulerande avgaserna innan de blandas med den komprimerade luften i ínloppsledningen 7. De återcirkulerande avgaserna blandas med luften i ínloppsled- ningen medelst en blandningsanordning 14. Blandningen av luft och avgaser i ínlopps- ledningen 7 leds därefter till förbränningsmotorns 1 respektive cylindrar via en förgre- ning 15.A system which provides a recirculation of a part of the exhaust gases in the exhaust line 3 comprises a return line 9 extending between the exhaust line 3 and the inlet line 7. The return line 9 comprises a device 10 which is mounted in a connecting area between the exhaust line 3 and the return line 9. The device 10 is adjustable in different positions so that it can lead a variable amount of exhaust gases from the exhaust line 3 to the return line 9. The device 10 also has the function of shutting off or restricting exhaust gas to the return line 9. With such a device 10 no conventional EGR is needed valve is arranged in the return line 9. A control unit 11 is arranged to activate a power device 12 to set the device 10 in desired positions by means of information on, for example, the load and speed of the internal combustion engine 1 so that a desired amount of exhaust gases can be recirculated to the internal combustion engine 1 during all operating conditions of the internal combustion engine 1. The control unit 11 may be a computer unit provided with a suitable software. The power unit 12 is variable in length and can be electrically, hydraulically or pneuranically driven. The return line 9 also comprises an EGR cooler 13 for cooling the recirculating exhaust gases before they are mixed with the compressed air in the inlet line 7. The recirculating exhaust gases are mixed with the air in the inlet line by means of a mixing device 14. The mixture of air and exhaust gases in the inlet line 7 is then led to the respective cylinders of the internal combustion engine 1 via a branch 15.

Fig. 2 visar anordningen 10 mer i detalj. Anordningen innefattar en stationär lådlik- nande del 16 som är försedd med en genomgående passage som utgör ett inledande parti av returledningen 9. Ett ledelement 17 med en skopliknade form är törskjutbart anordnad i en rätlinjig fram och återgående riktning i passagen hos den stationära låd- liknande delen 16. Ett längdfóränderligt kraftorgan 18 är vid en första ände 18a för- bunden med ett utskj utande parti 19 av ledelementet 17 och vid en andra ände 18b för- bunden med ett utskjutande parti 20 av den stationära lådliknande delen 16. Ledele- mentet 17 innefattar en främre vägg l7a och två gavelväggar 17b, c. En inloppsöpp- ning 21 för avgaserna definieras av en kantyta l7a' hos den främre väggen 17 a, kant- ytor l7b', l7c' hos gavelväggarna 17b, c och en kantyta 16' hos den stationära lådlik- nande delen 16. Anordningen 10 är avsedd att monteras så att inloppsöppningen 21 för avgaser tillhandahåller en väsentligen vinkelrät sträckning i förhållande till avgasernas huvudsakliga strömningsriktning i avgasledningen 3. Då ledelementet 17 förskjuts till 529 276 6 olika lägen i förhållande till den stationära delen 16 ändras avståndet mellan kant- ytan17a' och kantytan 16', vilket resulterar i en motsvarande ändring av inloppsöpp- ningens 21 storlek. Fig. 2 visar ledelementet 17 i ett fullt återcirkulerande läge då det är inskjutet en maximal sträcka i avgasledningen 3. I detta läge har inloppsöppningen 21 en maximal storlek. Den främre väggen l7a har en invändig yta 17a" med en krökt form som successivt omlänkar avgasema, som strömmar in genom inloppsöppningen 21, så att de med väsentligen oförändrad hastighet leds in i returledningen 9. Den främ- re väggen l7a har en utvändig yta 17a'" som i ledelementets 17 helt inskjutna icke åter- cirkulerande läge bildar en stoppyta som helt täcker passagen för avgaserna genom den lådliknande delen l6. I det helt inskjutna läget beﬁnner sig ingen del av ledelementet 17 i avgasledningen 3. I detta läge påverkar således ledelementet 17 inte på något sätt avgasﬂödet i avgasledningen 3. Medelst det längdföränderliga kraftdonet 18 är det möjligt att ställa ledelementet 17 i kontinuerliga lägen längs en väsentligen rätlinjig bana mellan det fullt återcirkulerande läget och det icke återcirkulerande läget. Därmed kan mängden avgaser som leds in i returledriingen 9 varieras väsentligen kontinuerligt.Fig. 2 shows the device 10 in more detail. The device comprises a stationary box-like part 16 which is provided with a continuous passage which forms an initial portion of the return line 9. A guide element 17 with a bucket-like shape is slidably arranged in a rectilinear reciprocating direction in the passage of the stationary box-like the part 16. A length-changing force member 18 is connected at a first end 18a to a projecting portion 19 of the hinge element 17 and at a second end 18b to a projecting portion 20 of the stationary box-like part 16. The hinge element 17 comprises a front wall 17a and two end walls 17b, c. An inlet opening 21 for the exhaust gases is defined by an edge surface 17a 'of the front wall 17a, edge surfaces 17b', 17c 'of the end walls 17b, c and an edge surface 16'. of the stationary box-like part 16. The device 10 is intended to be mounted so that the inlet opening 21 for exhaust gases provides a substantially perpendicular stretch in relation to the main size of the exhaust gases. When the guide element 17 is displaced to 529 276 6 different positions in relation to the stationary part 16, the distance between the edge surface 17a 'and the edge surface 16' changes, which results in a corresponding change in the size of the inlet opening 21. Fig. 2 shows the guide element 17 in a fully recirculating position when a maximum distance has been inserted in the exhaust line 3. In this position the inlet opening 21 has a maximum size. The front wall 17a has an inner surface 17a "with a curved shape which successively deflects the exhaust gases flowing in through the inlet opening 21, so that they are led into the return line 9 at a substantially unchanged speed. The front wall 17a has an outer surface 17a "" which in the fully inserted non-recirculating position of the guide element 17 forms a stop surface which completely covers the passage of the exhaust gases through the box-like part 16. In the fully inserted position no part of the guide element 17 is located in the exhaust line 3. In this position the guide element 17 thus does not in any way affect the exhaust flow in the exhaust line 3. By means of the length-changing power unit 18 it is possible to set the guide element 17 in continuous positions along a substantially rectilinear path between the fully recirculating position and the non-recirculating position. Thus, the amount of exhaust gases introduced into the return line 9 can be varied substantially continuously.

Under drift av förbränningsmotorn 1 mottar styrenheten ll väsentligen kontinuerligt information avseende relevanta parametrar såsom förbränningsmotoms varvtal och belastning. Styrenheten 11 kan innefatta lagrade data avseende optimala lägen för led- elementet 17 i beroende av mottagna värden på nämnda parametrar. Styrenheten 1 1 kan därvid aktivera kraftorganet 18 så att det ﬁirskjuter ledelementet 17 till lägen så att en optimal mängd avgaser leds in i returledningen 9 under väsentligen förbränningsmotorns 1 samtliga driftstillstånd. Om avgasernas tryck i avgasledningen 3 är lägre än den komprimerade luftens tryck i inloppsledningen 7 förskjuter kraftorganet ledelementet till det icke återcirkulerande läget. Eftersom ingen del av ledelementet 17 i detta läge beﬁnner sig i avgasledningen 3 utgör ledelementet 17 här inget strömningsmotstånd för avgaserna i avgasledningen 3. Därmed reduceras inte det redan befintliga låga trycket i avgasledningen 3 ytterligare, vilket tillfullo kan utnyttjas för drift av turbinen 4 som är belägen nedströms anordningen 10.During operation of the internal combustion engine 1, the control unit 11 receives substantially continuously information regarding relevant parameters such as the speed and load of the internal combustion engine. The control unit 11 may comprise stored data regarding optimal positions of the hinge element 17 in dependence on received values of said parameters. The control unit 11 can then activate the power means 18 so that it pushes the guide element 17 to positions so that an optimum amount of exhaust gases is led into the return line 9 during substantially all operating states of the internal combustion engine 1. If the pressure of the exhaust gases in the exhaust line 3 is lower than the pressure of the compressed air in the inlet line 7, the force means displaces the guide element to the non-recirculating position. Since no part of the guide element 17 in this position is located in the exhaust line 3, the guide element 17 here does not constitute flow resistance for the exhaust gases in the exhaust line 3. Thus the already existing low pressure in the exhaust line 3 is not further reduced, which can be fully used for operation of the turbine 4. located downstream of the device 10.

Fig. 3 visar en alternativ utformning av anordningen 10. Anordningen 10 innefattar även i detta fall en stationär lådliknande del 22 med en passage som utgör ett inledande parti av returledningen 9. Ett ledelement 23 med en skopliknade form är roterbart an- ordnad i den lådliknande delen 22. Ledelementet 23 innefattar en axel 24 som är lagrad vid två motsatta sidoväggar 22a, b hos den lådliknande delen 22. Ett längdföränderligt kraftorgan 25 är vid en första ände 25a förbunden med en arm 24a som är fast förbun- 529 276 7 den med ledelementets axel 24 och vid en andra ände 25b förbunden med ett utskju- tande parti 26 på den stationära lådliknande delen 22. Ledelementet 23 innefattar en främre vägg 23a och två gavelväggar 23b, c. Ledelementet 23 har en inloppsöppning 27 som definieras av en kantyta 23a' hos den främre väggen 23a, kantytor 23b', 23c' hos gavelväggarna 23b, c och de främre kantytorna 22' hos den stationära lådliknande delen 22. Inloppsöppningens 27 storlek för avgaserna i avgasledningen 3 varierar med hur lång sträcka den främre väggens 23a kantyta 23 a' är införd i avgasledningen 3. In- loppsöppningens 27 storlek kan således varieras genom att ställa ledelementet 23 i oli- ka vridlägen. Fig. 3 visar ledelementet 23 i ett vridläge med en inloppsöppning 27 av en väsentligen maximal storlek. Ledelementet 23 är här således ställt i ett vridläge där en full återcirkulation av avgaser erhålls. Den främre väggen 23a har en invändig yta 23 a" som inledningsvis har en krökt form som sedermera övergår i en mer plan form.Fig. 3 shows an alternative design of the device 10. The device 10 also comprises in this case a stationary box-like part 22 with a passage which constitutes an initial part of the return line 9. A guide element 23 with a bucket-like shape is rotatably arranged in the box-like the guide element 23 comprises a shaft 24 which is mounted on two opposite side walls 22a, b of the box-like part 22. A length-changing force member 25 is connected at a first end 25a to an arm 24a which is fixedly connected to it. the shaft element 24 and at a second end 25b connected to a projecting portion 26 of the stationary box-like part 22. The guide element 23 comprises a front wall 23a and two end walls 23b, c. The guide element 23 has an inlet opening 27 defined by an edge surface 23a 'of the front wall 23a, edge surfaces 23b', 23c 'of the end walls 23b, c and the front edge surfaces 22' of the stationary box-like part 22. The size of the inlet opening 27 for the exhaust gases in the exhaust line 3 varies with how far the edge surface 23a 'of the front wall 23a is inserted into the exhaust line 3. The size of the inlet opening 27 can thus be varied by setting the guide element 23 in different rotational positions. Fig. 3 shows the guide element 23 in a rotating position with an inlet opening 27 of a substantially maximum size. The guide element 23 is thus set in a rotating position where a full recirculation of exhaust gases is obtained. The front wall 23a has an inner surface 23a "which initially has a curved shape which later changes to a more planar shape.

Den invändiga ytans 23a" inledningsvis krökta form har till uppgift att omlänka de av- gaser som strömmar in genom öppningen 27 så att de med en väsentligen oförändrad hastighet kan ledas in i returledningen 9. Fig. 4 visar ledelementet 23 i ett icke återcir- kulerande läge. I detta läge skjuter ingen del av ledelementet 23 in i avgasledningen 3.The task of the initially curved shape of the inner surface 23a "is to redirect the exhaust gases flowing in through the opening 27 so that they can be led into the return line 9 at a substantially unchanged speed. Fig. 4 shows the guide element 23 in a non-recirculating manner. In this position, no part of the guide element 23 projects into the exhaust line 3.

I detta läge bildar det främre väggelementets invändiga yta 23a", som således består av ett krökt parti och ett mer plant parti, en stoppyta som helt täcker avgasemas passage genom den lådliknande delen 22. I det visade exemplet är ledelementet 23 vridbart cirka 90° mellan det icke återcirkulerande läget och det fullt återcirkulerande läget.In this position, the inner surface 23a "of the front wall element, which thus consists of a curved portion and a flatter portion, forms a stop surface which completely covers the passage of the exhaust gases through the box-like part 22. In the example shown, the guide element 23 is rotatable about 90 ° between the non-recirculating mode and the fully recirculating mode.

Medelst det längdföränderliga kraftdonet 25 är det möjligt att ställa ledelementet 23 i olika vridlägen längs en kontinuerlig bana mellan det fullt återcirkulerande läget och det icke återcirkulerande läget. Ledelementets 23 främre kantyta 23 a' skjuter in en vari- erbar sträcka i avgasledningen 3 utefter nämnda bana. Därmed kan mängden avgaser som leds in i returledningen 9 varieras väsentligen kontinuerligt.By means of the length-changing force device 25, it is possible to place the guide element 23 in different rotational positions along a continuous path between the fully recirculating position and the non-recirculating position. The front edge surface 23a 'of the guide element 23 projects a variable distance into the exhaust line 3 along said path. Thus, the amount of exhaust gases introduced into the return line 9 can be varied substantially continuously.

Under drift av törbrärmingsmotorn mottar styrenheten 11 väsentligen kontinuerligt information avseende relevanta motorparametrar såsom fórbränningsmotoms varvtal och belastning. Styrenheten 11 kan innefatta lagrade data avseende optimala vridlägen för ledelementet 23 i beroende av mottagna parametervärden. Styrenheten ll kan där- med, via en aktivering av det längdföränderliga kraftorganet 25, vrida ledelementet 23 till ett optimalt vridläge så att en önskad mängd avgaser leds in i returledningen 9 un- der samtliga motorns driftstillstånd.During operation of the dry burn engine, the control unit 11 receives substantially continuously information regarding relevant engine parameters such as the speed and load of the pre-combustion engine. The control unit 11 may comprise stored data regarding optimal rotational positions of the guide element 23 in dependence on received parameter values. The control unit 11 can thus, via an activation of the length-changing force means 25, turn the guide element 23 to an optimal rotational position so that a desired amount of exhaust gases is led into the return line 9 during all operating states of the engine.

Uppﬁnningen är på intet sätt begränsad till de på ritningarna beskrivna utforingsforrnerna utan kan varieras fritt inom patentkravens ramar.The invention is in no way limited to the embodiments described in the drawings but can be varied freely within the scope of the claims.

Claims

10 15 20 25 30 35 529 276 8 Patent claims

A device for recirculating exhaust gases of an internal combustion engine (1), the recirculating exhaust gases being intended to be led from an exhaust line (3) of the internal combustion engine (1), via a return line (9), to an inlet line (7) which is intended to direct air to the combustion engine (1), and wherein the device comprises a guide element (17, 23) which is designed to lead a part of the exhaust gases flowing in the exhaust line (3) to the return line (9), a adjusting mechanism (18, 25) adapted to place the guide element (17, 23) in a recirculating position, in which the guide element (17, 23) is inserted a distance in the exhaust line (3) and in a non-recirculating position in which the guide element (17 , 23) is substantially not inserted into the exhaust line (3), that the device comprises a guide element (17, 23) having a curved guide surface (17a ", 23a") having a shape adapted to successively deflect exhaust gases flowing into the exhaust line (3), so that those with substantially minimal flow loss ter is led into the return line (9).

Device according to claim 1, characterized in that the adjusting mechanism (18, 25) is adapted to set the guide element (17, 23) in at least two different recirculating positions in which the guide element (17, 23) is inserted different distances in the exhaust line (3).

Device according to claim 2, characterized in that the adjusting mechanism (18, 25) is adapted to place the guide element (17, 23) in continuous positions along a path between a fully recirculating position and the non-recirculating position.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the guide element (17, 23) comprises a stop surface (17a "', 23a") which are adapted to prevent exhaust gases from being led into the return line (9) when the guide element (17, 23) is in the non-recirculating mode.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the guide element (17, 23) comprises an inlet opening (21, 27) which has a size which varies with the distance of the guide element (17, 23) inserted in the exhaust line.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the adjusting mechanism (18, 25) is adapted to surface the guide element (17, 23) between different positions by means of a reciprocating displacement movement. 10 15 529 276 9

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the adjusting mechanism (18, 25) is adapted to surface the guide element (17, 23) between different positions by means of a rotational movement.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the adjusting mechanism comprises a power device (18, 25) which is adapted to set the guide element (17, 23) in different positions.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device comprises a control unit (11) which, with information about the operating condition of the internal combustion engine, controls the power device (18, 25) so that it places the guide element (17, 23) in desired positions.