SE530242C2 - Arrangemang för återcirkulation av avgaser hos en överladdad förbränningsmotor - Google Patents

Arrangemang för återcirkulation av avgaser hos en överladdad förbränningsmotor

Info

Publication number
SE530242C2
SE530242C2 SE0602517A SE0602517A SE530242C2 SE 530242 C2 SE530242 C2 SE 530242C2 SE 0602517 A SE0602517 A SE 0602517A SE 0602517 A SE0602517 A SE 0602517A SE 530242 C2 SE530242 C2 SE 530242C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
exhaust gases
egr cooler
line
cooled
risk
Prior art date
Application number
SE0602517A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0602517L (sv
Inventor
Zoltan Kardos
Rickard Pettersson
Tomas Alsterdal
Henrik Nyren
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 SE0602517A priority Critical patent/SE530242C2/sv
Priority to JP2009538369A priority patent/JP4739453B2/ja
Priority to US12/514,819 priority patent/US8250867B2/en
Priority to BRPI0718828-5A2A priority patent/BRPI0718828A2/pt
Priority to PCT/SE2007/050836 priority patent/WO2008066472A1/en
Priority to EP07835420A priority patent/EP2089626A4/en
Priority to CN2007800439055A priority patent/CN101542099B/zh
Publication of SE0602517L publication Critical patent/SE0602517L/sv
Publication of SE530242C2 publication Critical patent/SE530242C2/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/29Constructional details of the coolers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation or materials
    • F02M26/31Air-cooled heat exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23Layout, e.g. schematics
    • F02M26/24Layout, e.g. schematics with two or more coolers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23Layout, e.g. schematics
    • F02M26/25Layout, e.g. schematics with coolers having bypasses
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23Layout, e.g. schematics
    • F02M26/27Layout, e.g. schematics with air-cooled heat exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23Layout, e.g. schematics
    • F02M26/28Layout, e.g. schematics with liquid-cooled heat exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/33Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage controlling the temperature of the recirculated gases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F02B29/0425Air cooled heat exchangers
    • F02B29/0431Details or means to guide the ambient air to the heat exchanger, e.g. having a fan, flaps, a bypass or a special location in the engine compartment

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)

Description

20 25 30 35 53Ü 242 Avgaser innehåller relativt rikligt med vattenånga. Då avgasema kyls till en tempera- tur som är lägre än vattenångans daggpunkt kondenserar vattenångan inuti EGR- kylaren. I fall då den omgivande luftens temperatur är lägre än 0°C finns det även en risk att kondenserad vattenånga fiyser till is inuti EGR-kylaren. En sådan isbildning medför att avgasernas strömningskanaler genom EGR-kylaren mer eller mindre kan täppas igen så att återcirkulationen av avgaser upphör.
US 6 367 256 visar en förbränningsmotor med ett system för återcirkulation av avga- ser. De återcirkulerande avgaserna kyls här i en kylvätskekyld EGR-kylare. Kylvätske- flödet genom EGR-kylaren är konstant och stort så att lokal kokning av kylvätskan i EGR-kylaren ska förhindras även under tillfällen då stora mängder avgaser återcirkule- ras. Då en mindre mängd avgaser återcirkuleras eller då kylvätskan har en låg tempera- tur kan det rikliga kylvätskeflödet i EGR-kylaren kyla de återcirkulerande avgaserna till en så pass låg temperatur att vattenångan i avgasema kondenserar. För att förhindra att de retumerade avgaser får en för låg temperatur leds de återcirkulerande avgasema helt eller delvis genom en bypass ledning stället för att kylas i EGR-kylaren. Systemet innefattar avskiljningsanordningar för kondensat på ett flertal ställen utmed avgasernas strömningsväg. Ett syfte med denna uppfinning synes vara att förhindra eller åtminsto- ne reducera utfallning av kondensat längs avgasernas strömningsväg.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett arrangemang för återcirku- lation av avgaser hos en överladdad förbränningsmotor där avgaserna förhindras att kylas under en lägsta acceptabel temperatur i en luftkyld EGR-kylare även under om- ständigheter då den kylande luften har en mycket låg temperatur.
Detta syfte uppnås med arrangemanget av det inledningsvis nämnda slaget, vilket kän- netecknas av de särdrag som anges i patentkravets 1 kännetecknande del. Enligt upp- finningen innefattar arrangemanget således en förbikopplingsledning och ett ventilor- gan med vilken det är möjligt att leda avgaserna förbi EGR-kylaren om de riskerar att kylas under en lägsta acceptabel temperatur i EGR-kylaren. Under omständigheter då de återcirkulerande avgasema riskerar att kylas under den lägsta acceptabla temperatu- ren i EGR-kylaren ställs således ventilorganet i det andra läget så att hela avgasflödet leds förbi EGR-kylaren. Därmed förhindras de återcirkulerande avgasema att kylas under den lägsta acceptabla temperaturen. Avgaserna innehåller vattenånga. Då avga- 10 15 20 25 30 35 5310 242 serna kyls till en temperatur under vattenångans daggpunkt fälls vatten i vätskeform ut inuti EGR-kylaren. Om avgaserna kyls till en temperatur under 0°C fryser det utfallda vattnet till is inuti EGR-kylaren. Med den ovan nämnda lägsta acceptabla temperaturen avses i första hand att det gasformiga mediet inte kyls till en temperatur under 0°C så att is bildas inuti kylaren. l praktiken kan en säkerhetsmarginal på ett par grader dock vara tillämpbar för att säkerställa att isbildning inte sker i någon del av EGR-kylaren.
Det är dock inte uteslutet att nämnda lägsta acceptabla temperatur kan avse andra tem- peraturer och andra fenomen än isbildning. Exempelvis så kan det vara önskvärt att förhindra en alltför riklig kondensation av vattenånga inuti EGR-kylaren.
Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinningen innefattar arrangemanget ett ma- nuellt ställbart manöverdon med vilken det är möjligt att ställa ventilorganet i nämnda första läge eller nämnda andra läge. Med ett sådant manöverdon kan en förare själv göra en bedömning och bestämma i vilket läge som ventilorganet ska ställas i och när det ska ställas om. Föraren kan göra en sådan bedömning med, exempelvis, kännedom om den omgivande luftens temperatur och rådande väderleksförhållanden. Med fördel innefattar arrangemanget dock en styrenhet som är anpassad att mottaga information avseende åtminstone en parameter för att bedöma om det föreligger risk för isbildning i EGR-kylaren och ställa ventilorganet i det andra läget då den bedömer att en sådan risk föreligger. Därmed kan styrenheten automatiskt ställa ventilorganet i ett lämpligt läge under drift av förbränningsmotorn. Styrenheten kan vara en datorenhet som är försedd med en programvara som är anpassad att bedöma i vilket läge som ventilorganet ska ställas i med information om en eller flera styrande parametrar. Företrädesvis innefattar arrangemanget en temperatursensor som är anpassad att avkänna omgivande lufts tem- peratur och att styrenheten är anpassad att med hjälp av information från nämnda tem- peratursensor göra bedömningen om risk för isbildning i EGR-kylaren föreligger. Vid en enkel styrprocess kan styrenheten ställa ventilorganet i det första läget då tempera- tursensorn indikerar en temperatur över 0°C och ställa ventilorganet i det andra läget då temperatursensom indikerar en temperatur under 0°C. Styrprocessen kan dock göras betydligt mer komplex. Med en mer komplex styrprocess kan tillstånd detekteras då det går att utnyttja den luftkylda EGR-kylaren även om den omgivande luften har en temperatur under 0°C.
Enligt en föredragen utföringsforrn av uppfinningen kan styrenheten vara anpassad att med kännedom om en parameter som är relaterad till avgasflödet genom returledning- en göra bedömningen om risk för isbildning i EGR-kylaren föreligger. Då ett större 10 15 20 25 30 35 530 242 avgasflöde leds genom EGR-kylaren kan avgaserna inte kylas till samma låga tempera- tur som då ett mindre avgasflöde leds genom EGR-kylaren. Under tillfällen då en nå- got lägre onrgivningstemperatur än 0°C råder kan styrenheten därför ställa ventilorga- net i det första läget då stora avgasmängder returneras genom returledningen och ställa ventilorganet i det andra läget då mindre avgasmängder returneras genom returledning- en. Styrenheten kan även vara anpassad att med kännedom om en parameter som är relaterad till den omgivande luftens strömningshastighet genom EGR-kylaren göra bedömningen om risk för isbildning i EGR-kylaren föreligger. Den omgivande luftens strömningshastighet är en parameter som avgör hur effektivt de återcirkulerande avga- serna kyls i EGR-kylaren. Om den kylande lufien har en hög strömningshastighet ge- nom EGR-kylaren tillhandahålls en effektivare kylning av de återcirkulerande avgaser- na än om luften har en lägre hastighet.
Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar arrangemanget en väts- kekyld EGR-kylare som är anpassad att kyla de återcirkulerande avgaserna i ett första steg innan de kyls i den luftkylda EGR-kylaren i ett andra steg. Därmed garanteras att avgaserna under alla omständigheter tillhandahåller en acceptabel kylning. Med fördel utnyttjas kylarvätskan i kylsystemet för forbränningsmotom för att kyla de återcirkule- rande avgasema i det första steget. Därmed kan de återcirkulerande avgaserna tillhan- dahålla en effektiv kylning i det första steget. EGR~kylaren kan innefatta en första tank för att mottaga återcirkulerande avgaser, ett kylparti genom vilket de återcirkulerande avgaserna strömmar under kylning av omgivande luft och en andra tank för mottagning av de återcirkulerande avgaserna efter att de kylts i kylpartiet. En sådan EGR-kylare kan med fördel monteras vid ett frontparti hos ett fordon där det genomströmmas av luft med omgivningens temperatur. Ventilorganet kan vara anordnat i den första tan- ken och att nämnda förbikopplingsledning sträcker sig mellan den första tanken och den andra tanken. Därmed kan förbikopplingen utgöra en integrerad del av EGR- kylaren och monteras tillsammans med denna som en sammanhängande enhet.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA I det följande beskrivs, såsom exempel, föredragna uttöringsformer av uppfinningen med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Pig. 1 visar ett arrangemang enligt en första utföringsforxn av uppfinning och Fig. 2 visar ett arrangemang enligt en andra utföringsform av uppfinning. 10 15 20 25 30 35 530 242 DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Fig. 1 visar ett fordon l som drivs av en överladdad förbränningsmotor 2. Fordonet 1 kan vara ett tungt fordon som drivs av en överladdad dieselmotor. Avgaserna från förbränningsmotorns 2 cylindrar leds, via en avgassamlare 3, till en avgasledning 4.
Avgaserna i avgasledningen 4, som har ett övertryck, leds till en turbin 5 hos ett turbo- aggregat. Turbinen 5 tillhandahåller därvid en drivkraft, som överförs, via en förbind- ning, till en kompressor 6. Kompressom 6 komprimerar luft som, via ett luftfilter 7, leds in i en inloppsledning 8. En laddluftkylare 9 är anordnad i inloppsledningen 8.
Laddluftkylaren 9 är anordnad i ett område A vid ett frontparti av fordonet l. Laddluft- kylarens 9 uppgift är att kyla den komprimerade luften innan den leds till för förbrän- ningsmotom 2. Den komprimerade luften kyls i laddluftkylaren 9 medelst omgivande luft som strömmar genom laddluftkylaren 9 med hjälp av en kylarfläkt 10 och fordo- nets 1 fartvind. Kylarfläkten 10 drivs av törbränningsmotorn 2 medelst en lämplig för- bindning.
Förbränningsmotom 2 är försedd med ett EGR- system (Exhaust Gas Recirculation) för återcirkulation av avgasema. Medelst en inblandning av avgaser i den komprimera- de luft som leds till motorns cylindrar sänks iörbrärmingstemperaturen och därmed även halten av kväveoxider (N OX) som bildas under förbränningsprocesserna. En re- turledning 11 för återcirkulation av avgaser sträcker sig från avgasledningen 4 till in- loppsledningen 8. Returledningen 11 innefattar en EGR-ventil 12, med vilken avgas- flödet i returledningen ll kan stängas av. EGR-ventilen 12 kan även användas for att steglöst styra den mängd avgaser som leds från avgasledningen 4, via returledningen 11, till inloppsledningen 8. En styrenhet 13 är anpassad att styra EGR-ventilen 12 med information om fórbränningsmotorns 2 driftstillstånd, Returledningen 11 innefattar en första EGR-kylare 14 för att kyla avgasema i ett första steg och en andra EGR-kylare 15 för att kyla avgaserna i ett andra steg. Hos överladdade dieselmotorer 2 är, under vissa driftstillstånd, avgasernas tryck i avgasledningen 4 lägre än den komprimerade luftens tryck i inloppsledningen 8. Under sådana driftstillstånd är det inte möjligt att direkt blanda avgaserna i returledningen 11 med den komprimerade luften i inlopps- ledningen 8 utan speciella hjälpmedel. Härvid kan, exempelvis, en venturi 16 använ- das. Om förbränningsmotorn 2 istället är en överladdad ottomotor kan avgaserna i re- turledningen 11 direkt ledas in i inloppsledningen 8 då avgaserna i avgasledningen 4 10 15 20 25 30 35 530 242 hos en ottomotor väsentligen under alla driftstillstånd uppvisar ett högre tryck än den komprimerade luften i inloppsledningen 8. Efter att avgaserna blandats med den kom- primerade luften i inloppsledningen 8 leds blandningen, via en förgrening 17 , till förbränningsmotorns 2 respektive cylindrar.
Förbränningsmotorn 2 kyls på ett konventionellt sätt medelst ett kylsystem som inne- fattar en cirkulerande kylvätska. Kylvätskan cirkuleras i kylsystemet medelst en kyl- vätskepurnp 18. Kylsystemet innefattar även en termostat 19 som är anpassad att leda kylvätskan till en kylare 20 då kylvätskan har uppnått en temperatur vid vilken den behöver kylas. Kylaren 20 är monterad vid ett främre parti av fordonet 1 i en position nedströms laddluftkylaren 9 och den andra EGR-kylaren 15 med avseende på luftens avsedda strömningsriktning i området A. Kylvätskan i kylsystemet utnyttjas även för att kyla de återcirkulerande avgaserna i det första steget i den första EGR-kylaren 14.
Kylsystemet innefattar därvid en förgrening i form av en ledning 21 som initialt leder kylvätska till den första EGR-kylaren 14 för kylning av de återcirkulerande avgaserna i det första steget. Den första EGR-kylaren 14 kan vara monterad på eller i anslutning till forbränningsmotorn 2. De återcirkulerande avgaserna kan här kylas från en tempe- ratur av cirka 500 - 600°C till en temperatur i närheten av kylvätskans temperatur som i regel är inom området 70 - 90°C. Efter att kylvätskan passerat genom den första EGR-kylaren 14 leds den, via en ledning 22, till en ledning 23 där den blandas med varrn kylvätska från förbränningsmotorn 2. Kylvätskan leds, via ledningen 23, till kyla- ren 20 där den kyls innan den åter används för kylning av förbränningsmotorn 2 eller de återcirkulerande avgasema i första EGR-kylaren 14. Den komprimerade luften i laddluftkylaren 9 och de återcirkulerande avgaserna i den andra EGR-kylaren 15, som är monterade vid en frontyta hos fordonet 1, genomströmmas av luft med omgivning- ens temperatur. Därmed är det möjligt att kyla den komprimerade luften och avgaserna till en temperatur som väsentligen motsvarar omgivningens temperatur. Luften och avgasema kyls för att de ska få en lägre volymitet. Genom att kyla den komprimerade luften och avgaserna till en temperatur som väsentligen motsvarar omgivningens tem- peratur kan en väsentligen optimal mängd luft och återcirkulerande avgaser ledas in i förbränningsmotorns cylindrar.
Då omgivningens temperatur är låg finns det en risk avgasema kyls till en temperatur så att vattenånga i avgasema kondenserar inuti den andra EGR-kylaren 15. Om omgiv- ningens temperatur dessutom är under 0°C kan kondenserad vattenånga fryser till is inuti den andra EGR-kylaren 15. Avgasernas strömningskanaler i den andra EGR- 10 15 20 25 30 35 530 242 kylaren 15 kan därvid täppas igen. Avgaserna bör således inte kylas till en temperatur som är lägre än 0°C. För att förhindra en sådan kylning av de återcirkulerande avgaser- na har returledningen 11 försetts med en förbikopplingsledning l la. F örbikopplings- ledningen 1 la har en sträckning så att den kan leda återcirkulerande avgaser förbi EGR-kylaren 15. Returledningen 11 innefattar även ett ventilorgan i form av en tre- vägsventil 24. Trevägsventilen 24 är ställbar i ett första läge då det leder hela flödet av återcirkulerande avgaser i returledningen ll genom den andra EGR-kylaren 15 och i ett andra läge då det leder hela flödet av återcirkulerande avgaser i returledningen ll ge- nom förbikopplingsledningen lla. Styrenheten 13 är anpassad att styra trevägsventilen 24 med information från en temperatursensor 25 som har en placering så att den av- känner den omgivande luftens temperatur. Om en förare av fordonet 1 önskar koppla bort styrenhetens 13 automatiska styrning av trevägsventlilen 24 kan ett kopplingsor- gan 26 ställas i ett läge för manuell styrning av trevägsventilen 24. En sådan manuell styrning kan initieras medelst ett manöverdon i form av exempelvis ett knapporgan 27 som är beläget på ett lämpligt ställe i fordonets förarhytt.
Under drift av förbränningsmotorn 2 mottar styrenheten 13 således information från temperatursensor 25 avseende den omgivande luftens temperatur. Så länge som den omgivande luftens temperatur är över 0°C finns det ingen risk för ísbildning i den and- ra EGR-kylaren 15. Styrenheten 13 har i detta fall trevägsventilen 24 ställd i det första läget och de återcirkulerande avgaserna kyls här både i ett första steg i den första EGR- kylaren och i ett andra steg i den andra EGR-kylaren 15. De återcirkulerande avgaserna kan här kylas till väsentligen samma temperatur som den komprimerade luften i ladd- luftkylaren 9. Om den omgivande luftens temperatur är under 0°C behöver styrenheten 13 ta hänsyn till ytterligare parametrar för att kunna bestämma om återcirkulerande avgaser kan ledas genom den andra EGR-kylaren 15 utan risk för att avgaserna kyls till en temperatur under 0°C. En annan sådan parameter kan vara den mängd avgaser som retumeras genom returledningen ll. En större mängd avgaser som leds genom EGR- kylaren 15 hinner inte kylas till samma låga temperatur som en mindre mängd avgaser.
Under tillfällen då en lägre omgivningstemperatur än 0°C råder kan styrenheten 13 ställa trevägsventilen 24 i det första läget då stora mängder avgaser retumeras genom returledningen 11 och ställa trevägsventilen 24 i det andra läget då mindre mängder avgaser returneras genom returledningen 11. En ytterligare parameter som styrenheten 13 kan ta hänsyn till är den omgivande luftens strömningshastighet genom EGR- kylaren 15. Den omgivande luften tillhandahåller en effektivare kylning av de återcir- kulerande avgasema då den strömmar genom EGR-kylaren 15 med en hög strömnings- 10 15 20 25 30 35 530 242 hastighet än vid lägre strömningshastigheter. Luftens strömningshastighet är beroende av kylarfläktens 10 hastighet, som normalt är relaterat till förbränningsmotoms 2 varv- tal, och fordonets hastighet. Genom att ta hänsyn till en eller flera av ovan nämnda parametrar kan styrenheten 13 ställa trevägsventilen 24 i det första läget under vissa drifts- och omgivningstillstånd även om den omgivande luften har en temperatur under 0°C. Under övriga tillfällen då den omgivande luften har en temperatur under 0°C ställer styrenheten 13 trevägsventilen 24 i det andra läget så att de återcirkulerande avgaserna leds förbi den andra EGR-kylaren 15. Då de återcirkulerande avgaserna re- dan kylts i en första EGR-kylare 14 av kylvätskan, som kyler förbränningsmotorn, har de under de flesta omständigheter redan tillhandahållit en relativt god men inte optimal kylning.
F ig. 2 visar en andra luftkyld EGR-kylare 15 mer i detalj. EGR-kylaren 15 innefattar en första tank 15a för att mottaga återcirkulerande avgaser, via en inloppsöppning 1 lb, från returledningen 11. EGR-kylaren 15 innefattar vidare ett kylparti l5b i vilket de återcirkulerande avgaserna kyls av omgivande luft. Kylpartiet l5b innefattar på sed- vanligt sätt ett flertal väsentligen parallella rör för ledning av de återcirkulerande avga- serna. Den kylande omgivande luften är anpassad att strömma genom kylpartiet 1 Sb i befintliga kanaler som bildas mellan rören. EGR-kylaren 15 innefattar dessutom en andra tank l5c för mottagning av de återcirkulerande avgaserna efter att de kylts i kyl- partiet l5b. De återcirkulerande avgaserna lämnar den andra tanken 15c via en ut- loppsöppning llc som är förbunden med returledningen 11. En trevägsventil 24 är anordnad i den första tanken 15a i anslutning till inloppsöppningen llb. Trevägsventi- len 24 är anordnad i anslutning till en förbikopplingsledning 1 la som sträcker sig mel- lan den första tanken 15a och den andra tanken l5b. Trestegsventilen 24 och förbi- kopplingsledningen 1 la kan här utgöra integrerade delar av EGR-kylaren 15. EGR- kylaren 15, trestegsventilen 24 och förbikopplingsledningen lla kan därmed monteras i ett fordon som en sammanhängande enhet.
Då ingen risk för isbildning föreligger ställs trevägsventilen 24 i det första läget. Tre- vägsventilen 24 leder de återcirkulerande avgaserna i returledningen 11 in i den första tanken 15a. Från den första tanken 15a leds de återcirkulerande avgaserna till kylpartiet där de kyls av omgivande luft. De kylda återcirkulerande avgaserna länmar EGR- kylaren 15 via den andra tanken 15c. I detta fall tillhandahåller de återcirkulerande av- gaserna en kylning i två steg ned till en temperatur som väsentligen motsvarar omgi- vande lufts temperatur. Då risk för isbildning föreligger ställs trevägsventilen 24 i det 10 15 530 242 andra läget. Trevägsventilen 24 leder de âtercirkulerande avgaserna väsentligen direkt från inloppsöppningen l lb till forbikopplingsledningen lla. Avgaserna strömmar ge- nom förbikopplingsledningen lla till en position i den andra tanken l5c i anslutning till utloppsöppningen llc. I detta fall leds avgaserna således förbi EGR-kylarens kyl- parti 15b. Förbikopplingsledningen lla kan här ha en sträckning inom området A som således genomströmmas av luft med omgivningen temperatur. Därmed kan de återcir- kulerande avgaserna tillhandahålla en viss kylning då de leds genom fdrbikopplings- ledningen lla. För att eliminera risken för isbildning i EGR-kylaren 15 tillhandahålls här således en kylning av de återcirkulerande avgasema enbart i den kylvätskekylda EGR-kylaren 14. En kylning av de återcirkulerande avgasema i enbart den kylvätske- kylda EGR-kylaren l4 är inte optimalt men det är ändå många gånger fullt acceptabelt.
Kylningen i det andra steget utesluts således endast under tillfällen då styrenheten 13 bedömer att en uppenbar risk för isbildning föreligger. I synnerhet om omgivande luft har en temperatur strax under 0°C kan dessa tillfällen vara relativt kortvariga då, exem- pelvis, perioder med en riklig återcirkulering av avgaser kan undantas.
Uppfmningen är på intet sätt begränsad till de beskrivna utföringsforrnerna utan kan varieras fritt inom patentkravens ramar.

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 530 242 IO Patentkrav
1. l. Arrangemang för återcirkulation av avgaser hos en överladdad förbränningsmotor (2), varvid arrangemanget innefattar en avgasledning (4) som är anpassad att leda ut avgaser från förbränningsmotorn (2), en inloppsledning (8) som är anpassad att leda luft till törbränningsmotorn (1), en returledning (I 1), som är förbunden med avgasled- ningen (4) och inloppsledningen (8), så att det, via returledningen (1 l), är möjligt att återcirkulera avgaser från avgasledningen (4) till inloppsledningen (8), och en luftkyld EGR- kylare (15) i vilken de återcirkulerande avgaserna är anpassade att kylas av luft med omgivningens temperatur och varvid returledningen (1 1) innefattar en förbikopp- lingsledning (1 la), som har en sträckning så att den kan leda de återcirkulerande avga- ser förbi EGR-kylaren (15), kännetecknat av att returledningen (11) innefattar ett ven- tilorgan (24) som antingen är ställbart i ett första läge då hela flödet av återcirkulerande avgaser leds genom EGR-kylaren (15) eller i ett andra läge då hela flödet av återcirku- lerande avgaser leds genom förbikopplingsledningen (1 la) och att ventilorganet (24) är anpassat att ställas i det första läget under tillfällen då ingen risk för isbildning i EGR- kylaren (15) föreligger och i det andra läget då risk för isbildning i EGR-kylaren (15) föreligger.
2. Arrangemang enligt krav l, kännetecknar av att arrangemanget innefattar ett manu- ellt ställbart manöverdon (27) med vilken det är möjligt att ställa ventilorganet (24) i nämnda första läge och nämnda andra läge.
3. Arrangemang enligt krav 1, kännetecknar av att arrangemanget innefattar en styren- het (13) som är anpassad att mottaga information avseende åtminstone en parameter för att bedöma om det föreligger risk för isbildning i EGR-kylaren (15) och ställa ven- tilorganet (24) i det andra läget då den bedömer att en sådan risk föreligger.
4. Arrangemang enligt krav 3, kännetecknat av att arrangemanget innefattar en tempe- ratursensor (25) som är anpassad att avkänna omgivande lufts temperatur och att styr- enheten (13) är anpassad att med hjälp av information från nämnda temperatursensor göra bedömningen om risk för isbildning i EGR-kylaren (15) föreligger.
5. Arrangemang enligt något krav 3 eller 4, kännetecknat av att styrenheten (13) är an- passad att med kännedom om en parameter som är relaterad till avgasflödet genom 10 15 20 25 530 242 returledningen (11) göra bedömningen om risk för isbildning i EGR-kylaren (15) före- ligger.
6. Arrangemang enligt kraven 3 till 5, kännetecknat av att styrenheten (13) är anpassad att med kännedom om en parameter som är relaterad till den omgivande luftens ström- ningshastighet genom EGR-kylaren (15) göra bedömningen om risk för isbildning i EGR-kylaren (15) föreligger.
7. Arrangemang enligt något av föregående krav, kännetecknat av att arrangemanget innefattar en vätskekyld EGR-kylare (14) som är anpassad att kyla de återcirkulerande avgaserna i ett första steg innan de kyls i den luftkylda EGR-kylaren (15) i ett andra steg.
8. Arrangemang enligt något av föregående krav, kännetecknat av att EGR-kylaren (15) innefattar en första tank (l Sa) för att mottaga återcirkulerande avgaser, ett kylparti (15b) genom vilket de återcirkulerande avgasema strömmar under kylning av omgi- vande luft och en andra tank (l5c) för mottagning av de återcirkulerande avgaserna efter att de kylts i kylpartiet ( l 5b).
9. Arrangemang enligt krav 8, kännetecknat av att ventilorganet (24) är anordnat i den första tanken (1 Sa) och att nämnda förbikopplingsledning (1 la) sträcker sig mellan den första tanken (1 Sa) och den andra tanken (1 5c).
10. Arrangemang enligt krav 9, kännetecknat av att förbikopplingsledningen (1 la) utgör en integrerad del av EGR-kylaren (15).
SE0602517A 2006-11-27 2006-11-27 Arrangemang för återcirkulation av avgaser hos en överladdad förbränningsmotor SE530242C2 (sv)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0602517A SE530242C2 (sv) 2006-11-27 2006-11-27 Arrangemang för återcirkulation av avgaser hos en överladdad förbränningsmotor
JP2009538369A JP4739453B2 (ja) 2006-11-27 2007-11-12 過給燃焼機関の排ガス循環装置
US12/514,819 US8250867B2 (en) 2006-11-27 2007-11-12 Arrangement for recirculation of exhaust gases in a supercharged combustion engine
BRPI0718828-5A2A BRPI0718828A2 (pt) 2006-11-27 2007-11-12 Disposição para recirculação de gás de exaustão de um motor de combustão superalimentação
PCT/SE2007/050836 WO2008066472A1 (en) 2006-11-27 2007-11-12 Arrangement for recirculation of exhaust gases in a supercharged combustion engine
EP07835420A EP2089626A4 (en) 2006-11-27 2007-11-12 ARRANGEMENT FOR EXHAUST GAS RECYCLING IN A SUPERIOR COMBUSTION ENGINE
CN2007800439055A CN101542099B (zh) 2006-11-27 2007-11-12 用于增压内燃机的废气的再循环的装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0602517A SE530242C2 (sv) 2006-11-27 2006-11-27 Arrangemang för återcirkulation av avgaser hos en överladdad förbränningsmotor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0602517L SE0602517L (sv) 2008-04-08
SE530242C2 true SE530242C2 (sv) 2008-04-08

Family

ID=39248208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0602517A SE530242C2 (sv) 2006-11-27 2006-11-27 Arrangemang för återcirkulation av avgaser hos en överladdad förbränningsmotor

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8250867B2 (sv)
EP (1) EP2089626A4 (sv)
JP (1) JP4739453B2 (sv)
CN (1) CN101542099B (sv)
BR (1) BRPI0718828A2 (sv)
SE (1) SE530242C2 (sv)
WO (1) WO2008066472A1 (sv)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE529101C2 (sv) * 2005-09-20 2007-05-02 Scania Cv Ab Kylarrangemang för återcirkulation av gaser hos en överladdad förbränningsmotor
FR2926113A1 (fr) * 2008-01-03 2009-07-10 Valeo Sys Controle Moteur Sas Boucle egr d'un moteur a combustion interne d'un vehicule automobile
SE533750C2 (sv) * 2008-06-09 2010-12-21 Scania Cv Ab Arrangemang hos en överladdad förbränningsmotor
SE533416C2 (sv) * 2008-09-25 2010-09-21 Scania Cv Ab Kylarrangemang som minskar risken för isbildning i kylare hos en överladdad förbränningsmotor
DE102008050368A1 (de) * 2008-10-02 2010-04-08 Deutz Ag Zweistufig gekühltes Abgasrückführsystem
US8001779B2 (en) * 2010-03-24 2011-08-23 Ford Global Technologies, Llc Hybrid high-pressure low-pressure EGR system
US9127606B2 (en) * 2010-10-20 2015-09-08 Ford Global Technologies, Llc System for determining EGR degradation
JP5918474B2 (ja) * 2011-03-28 2016-05-18 日野自動車株式会社 Egr装置
US9051901B2 (en) * 2011-06-07 2015-06-09 Ford Global Technologies, Llc Exhaust gas recirculation (EGR) system
US8746217B2 (en) * 2011-10-07 2014-06-10 Deere & Company Power system comprising an air cooled HT EGR cooler and LT EGR cooler
JP2013108379A (ja) * 2011-11-18 2013-06-06 Calsonic Kansei Corp 排気ガス再循環システム
US20140034027A1 (en) * 2012-07-31 2014-02-06 Caterpillar Inc. Exhaust gas re-circulation system
US10280878B2 (en) 2016-08-19 2019-05-07 Ge Global Sourcing Llc Systems and method for exhaust gas recirculation
JP6775451B2 (ja) * 2017-03-21 2020-10-28 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 ディーゼルエンジン
WO2020038577A1 (en) * 2018-08-23 2020-02-27 Volvo Truck Corporation A method for controlling an internal combustion engine system
CN113530724A (zh) * 2020-04-15 2021-10-22 北京福田康明斯发动机有限公司 一种发动机egr系统和气体发动机

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5575559A (en) * 1978-11-30 1980-06-06 Yamaha Motor Co Ltd Reflux rate control for egr system
US5598705A (en) * 1995-05-12 1997-02-04 General Motors Corporation Turbocharged engine cooling apparatus
JPH1047171A (ja) * 1996-08-06 1998-02-17 Unisia Jecs Corp 内燃機関の排気還流装置
JP3998861B2 (ja) * 1999-06-16 2007-10-31 株式会社小松製作所 排気還流装置およびその制御方法
US6367256B1 (en) 2001-03-26 2002-04-09 Detroit Diesel Corporation Exhaust gas recirculation with condensation control
SE0201771D0 (sv) * 2002-06-11 2002-06-11 He Hansson Ab Förfarande och anordning för utvinning av mekanisk energi samt värme och/eller kyla i anslutning till en förbränningsmaskin
AU2003294261A1 (en) * 2002-11-13 2004-06-03 Honeywell International Inc. Dual and hybrid egr systems for use with turbocharged engine
JP2005002975A (ja) * 2003-06-16 2005-01-06 Nissan Diesel Motor Co Ltd エンジンの排気浄化装置
SE526821C2 (sv) * 2004-03-31 2005-11-08 Scania Cv Ab Arrangemang för återcirkulation av avgaser hos en överladdad förbränningsmotor
SE527481C2 (sv) * 2004-05-28 2006-03-21 Scania Cv Ab Arrangemang för återcirkulation av avgaser hos en överladdad förbränningsmotor
SE527479C2 (sv) * 2004-05-28 2006-03-21 Scania Cv Ab Arrangemang för återcirkulation av avgaser hos en överladdad förbränningsmotor
JP2008516176A (ja) * 2004-10-07 2008-05-15 ベール ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー 空気冷却される排ガス熱伝達体、特に自動車のための排ガスクーラー
FR2876416B1 (fr) * 2004-10-11 2007-01-26 Renault Sas Moteur a combustion interne suralimente dote d'un circuit de recirculation de gaz brules
JP2006112310A (ja) * 2004-10-14 2006-04-27 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気循環装置
US7076945B2 (en) * 2004-12-22 2006-07-18 Detroit Diesel Corporation Method and system for controlling temperatures of exhaust gases emitted from an internal combustion engine to facilitate regeneration of a particulate filter
US20060130465A1 (en) * 2004-12-22 2006-06-22 Detroit Diesel Corporation Method and system for controlling exhaust gases emitted from an internal combustion engine
FR2880068A1 (fr) * 2004-12-28 2006-06-30 Renault Sas Procede et systeme de commande d'un moteur diesel comportant un circuit egr basse pression associe a un systeme de distribution variable
JP3928642B2 (ja) * 2005-01-18 2007-06-13 いすゞ自動車株式会社 Egr装置
SE528198C2 (sv) * 2005-02-21 2006-09-26 Scania Cv Ab Laddluftkylare
US7017561B1 (en) * 2005-03-03 2006-03-28 International Engine Intellectual Property Company, Llc Control strategy for expanding diesel HCCI combustion range by lowering intake manifold temperature

Also Published As

Publication number Publication date
SE0602517L (sv) 2008-04-08
US20090320467A1 (en) 2009-12-31
JP4739453B2 (ja) 2011-08-03
BRPI0718828A2 (pt) 2014-02-04
CN101542099B (zh) 2011-11-16
JP2010511117A (ja) 2010-04-08
US8250867B2 (en) 2012-08-28
WO2008066472A1 (en) 2008-06-05
CN101542099A (zh) 2009-09-23
EP2089626A4 (en) 2012-05-02
EP2089626A1 (en) 2009-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE530242C2 (sv) Arrangemang för återcirkulation av avgaser hos en överladdad förbränningsmotor
RU2450133C1 (ru) Устройство для двигателя внутреннего сгорания с наддувом
EP2324221B1 (en) Cooling arrangement for a supercharged combustion engine
EP2286068B1 (en) Cooling arrangement for a supercharged internal combustion engine
RU2449136C1 (ru) Устройство для двигателя внутреннего сгорания с наддувом
SE531841C2 (sv) Arrangemang och förfarande för återcirkulation av avgaser hos en förbränningsmotor
SE1051363A1 (sv) Kylsystem i ett fordon
SE530239C2 (sv) Kylararrangemang hos ett fordon
SE530583C2 (sv) Kylararrangemang hos ett fordon
SE528739C2 (sv) Kylararrangemang
SE529731C2 (sv) Kylararrangemang hos ett fordon
SE533416C2 (sv) Kylarrangemang som minskar risken för isbildning i kylare hos en överladdad förbränningsmotor
SE521515C2 (sv) Arrangemang och förfarande för recirkulation av avgaser hos en förbränningsmotor
JP5550503B2 (ja) エンジンの排ガス再循環装置
SE1050237A1 (sv) Arrangemang för att hantera kondensat hos en överladdad förbränningsmotor
JP2018141373A (ja) 冷却装置
US20110232613A1 (en) Motor Vehicle Having an Exhaust Gas System
SE533415C2 (sv) Arrangemang för kylning av återcirkulerande av avgaser hos en förbränningsmotor
SE533123C2 (sv) Arrangemang för kylning av återcirkulerande avgaser hos en förbränningsmotor

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed