WO2015055547A1 - Luftansaugsystem eines verbrennungsmotors und verfahren zur detektion eines kühlflüssigkeitslecks - Google Patents

Luftansaugsystem eines verbrennungsmotors und verfahren zur detektion eines kühlflüssigkeitslecks Download PDF

Info

Publication number
WO2015055547A1
WO2015055547A1 PCT/EP2014/071817 EP2014071817W WO2015055547A1 WO 2015055547 A1 WO2015055547 A1 WO 2015055547A1 EP 2014071817 W EP2014071817 W EP 2014071817W WO 2015055547 A1 WO2015055547 A1 WO 2015055547A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
exhaust gas
air intake
cooling liquid
coolant
intake system
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/071817
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Manfred Weigl
Philippe Grass
Original Assignee
Continental Automotive Gmbh
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 Continental Automotive Gmbh filed Critical Continental Automotive Gmbh
Priority to CN201490001107.1U priority Critical patent/CN205805766U/zh
Priority to US15/029,394 priority patent/US10094341B2/en
Publication of WO2015055547A1 publication Critical patent/WO2015055547A1/de

Links

Classifications

    • 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
    • F02M26/49—Detecting, diagnosing or indicating an abnormal function of the EGR system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/17—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system
    • F02M26/20—Feeding recirculated exhaust gases directly into the combustion chambers or into the intake runners
    • 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
    • F02M26/28—Layout, e.g. schematics with liquid-cooled heat exchangers
    • 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
    • F02M26/29—Constructional details of the coolers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation or materials
    • F02M26/30—Connections of coolers to other devices, e.g. to valves, heaters, compressors or filters; Coolers characterised by their location on the engine
    • 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
    • F02M26/29—Constructional details of the coolers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation or materials
    • F02M26/32—Liquid-cooled heat exchangers
    • 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
    • F02M26/35—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with means for cleaning or treating the recirculated gases, e.g. catalysts, condensate traps, particle filters or heaters
    • 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
    • F02M26/45—Sensors specially adapted for EGR systems
    • F02M26/46—Sensors specially adapted for EGR systems for determining the characteristics of gases, e.g. composition
    • 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
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10209—Fluid connections to the air intake system; their arrangement of pipes, valves or the like
    • F02M35/10222—Exhaust gas recirculation [EGR]; Positive crankcase ventilation [PCV]; Additional air admission, lubricant or fuel vapour admission

Definitions

  • the present invention relates to an air intake system of an internal combustion engine having an air intake passage, an exhaust gas recirculation passage opening into the air intake passage and an exhaust gas cooler arranged in the exhaust gas return passage.
  • the invention has for its object to provide an air intake system of an internal combustion engine available, in the cooling liquid leaks of an exhaust gas cooler are particularly easy and safe to detect.
  • This object is achieved in an air intake system of the specified type, characterized in that in the air intake passage in the air intake passage a catcher for cooling liquid of the exhaust gas cooler is arranged in the region of the discharge point of the exhaust gas recirculation channel, which is associated with a sensor device for detecting coolant in the collecting device.
  • the coolant input into the intake air thus becomes direct detected.
  • a collecting device for the cooling liquid of the exhaust gas cooler in the intake system downstream of the exhaust gas cooler, it is achieved that cooling liquid, which passes from the cooler into the intake system, collects.
  • the detection of coolant in the intake air after the exhaust gas recirculation or in the exhaust gas even before the discharge point of the exhaust gas into the intake air is made more difficult, that the gas mass flows are high compared to the leakage amount of the coolant.
  • the exhaust gas may contain water and a number of impurities both in the gas phase and in condensed form.
  • the cooling liquid collecting device is preferably formed as a formation in the air intake passage, in particular as a depression below the discharge point of the exhaust gas recirculation duct into the air intake duct.
  • the shaping or depression is preferably designed so that its volume is as small as possible in order to obtain a sufficient filling with cooling fluid even with small leaks, but the path for the sensory measurement is long enough to achieve a sufficient signal resolution.
  • the appropriate geometric design of the detection volume ensures that no appreciable amount of condensate is accumulated during engine operation, so that at Mo ⁇ torstillstand under all conditions in the presence of a leak results in a detectable amount of cooling fluid.
  • the sensor device is preferably an ultrasonic sensor device. In this case, the ultrasonic sensor device detects the presence of glycol.
  • Glycol ethylene glycol
  • the circulating in the exhaust gas cooler coolant is therefore usually a mixture of
  • Cooling water and ethylene glycol Cooling water and ethylene glycol.
  • An ultrasonic sensor device is a suitable sensor device for measuring the concentration of glycol in the water by means of running time measurement. Since usually 50% ethylene glycol is added to the cooling water as antifreeze, the detection of cooling liquid is very safe and the distinction from condensate given under all conceivable conditions.
  • the collecting device designed according to the invention it is achieved that no appreciable amount of condensate is accumulated during engine operation, so that at engine standstill under all conditions in the presence of a leak results in a detectable concentration of glycol in the detection volume. Since only a few percent glycol in water can be detected by means of ultrasonic sensors, but glycol is not present either in the intake air or in the exhaust gas, the detection of a coolant leak is very safe.
  • the ultrasonic sensor device has in a further development of the invention on one side of thedeckenkeitsauffang- device, especially the formation or depression, arranged ultrasonic transducer.
  • the ultrasonic transducer is preferably located at a flattening of the formation.
  • the ultrasonic signal is reflected by the opposite wall.
  • For the extension of the path in small Liquid volume can be chosen a geometry with multiple reflections.
  • the present invention further relates to a method for detecting a coolant leak of an exhaust gas cooler arranged in an exhaust gas recirculation passage in the air intake system of an internal combustion engine.
  • the process comprises the steps of: collecting leaking from the exhaust gas cooler cooling liquid in a arranged in the region of the mouth of the exhaust gas return duct in the air intake duct of the air intake on ⁇ capture device; sensory detection of accumulated in the catcher coolant; and
  • the method according to the invention is preferably carried out when the internal combustion engine is out of operation.
  • the cooling liquid especially the presence of glycol in the cooling liquid, is detected in particular by means of ultrasonic sensors.
  • Impurities of the condensate by exhaust gas components are negligible with respect to the speed of sound, but could possibly be compensated by simple correction functions.
  • Figure 1 shows schematically the gas exchange system of a
  • FIG. 2 schematically shows a cross section through the air intake duct with coolant intake device.
  • a working cylinder 1 is shown, which sucks via an air intake duct (intake pipe) 2 fresh air, which is mixed with exhaust gas from an exhaust gas recirculation passage 4.
  • the exhaust gas is cooled in an exhaust gas cooler 5.
  • the exhaust gas recirculation channel 4 branches off from an exhaust duct 3 of the working cylinder 1.
  • a catchment device for cooling fluid of the exhaust gas cooler 5 in the form of a formation 6 is formed in the region of the point of discharge of the exhaust gas return passage 4 into the air intake passage 2.
  • a depression which is arranged offset in the region of the discharge point of Ab ⁇ gas return duct 4 slightly in the direction of the working cylinder 1.
  • FIG. 2 shows a schematic cross section through the air intake passage 2 with the molding 6, which is located below the discharge point (slightly offset) of the exhaust gas recirculation passage 4 ⁇ .
  • the molding 6 is designed so that the volume is kept as small as possible in order to obtain a sufficient filling, even with small leaks.
  • the formation 6 is associated with a sensor device for detecting coolant in the molding 6, of which an ultrasonic transducer 7 is shown schematically, which is located on a flattening of the molding 6.
  • the ultrasound signal emitted by the ultrasound transducer 7 is reflected by the opposite wall 8 of the molding 6 and received again by the transducer 7. In this way, an appropriate runtime measurement is Runaway ⁇ leads.
  • the presence of glycol within the molding 6 and thus a leak in the cooler 5 can be inferred.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Testing Of Engines (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Es wird ein Luftansaugsystem eines Verbrennungsmotors beschrieben, bei dem Abgas über einen Abgasrückführkanal und einen in diesem angeordneten Abgaskühler in den Luftansaugkanal geführt wird. Im Bereich der Mündungsstelle des Abgasrückführkanals in den Luftansaugkanal ist im Luftansaugkanal eine Auffangeinrichtung für Kühlflüssigkeit des Abgaskühlers angeordnet, der eine Sensoreinrichtung zur Erfassung von Kühlflüssigkeit in der Auffangeinrichtung zugeordnet ist. Ferner wird ein Verfahren zur Detektion eines Kühlflüssigkeitslecks des Abgaskühlers beschrieben, wobei aus dem Abgaskühler leckende Kühlflüssigkeit in der Kühlflüssigkeitsauffangeinrichtung aufgefangen und die dort angesammelte Kühlflüssigkeit sensorisch erfasst wird. Beim Erfassen von Kühlflüssigkeit wird ein Kühlflüssigkeitsleck bestätigt.

Description

Beschreibung
Luftansaugsystem eines Verbrennungsmotors und Verfahren zur Detektion eines Kühlflüssigkeitslecks
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Luftansaugsystem eines Verbrennungsmotors mit einem Luftansaugkanal, einem in den Luftansaugkanal mündenden Abgasrückführkanal und einem im Abgasrückführkanal angeordneten Abgaskühler.
Bei derartigen Luftansaugsystemen mit gekühlter Abgasrückführung kann es bei Leckagen im Abgaskühler zum Eintrag von Kühlflüssigkeit in die Ansaugluft kommen. Dies kann zu Schäden im Motor führen, noch bevor das Leck über eine Kühlwassermangelanzeige erkannt wird. Die Erkennung eines derartigen Lecks ist daher vorteilhaft.
Bisher wird ausschließlich über das Absinken des Kühlmittelstandes im Ausgleichgefäß erkannt, dass das Kühlsystem leckt. Dazu werden Systeme eingesetzt, welche über Elektroden den Pegel im Ausgleichgefäß oder im Kühler überwachen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Luftansaugsystem eines Verbrennungsmotors zur Verfügung zu stellen, bei dem Kühl- flüssigkeitslecks eines Abgaskühlers besonders einfach und sicher detektierbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Luftansaugsystem der angegebenen Art dadurch gelöst, dass im Bereich der Mündungsstelle des Abgasrückführkanals in den Luftansaugkanal im Luftansaugkanal eine Auffangeinrichtung für Kühlflüssigkeit des Abgaskühlers angeordnet ist, der eine Sensoreinrichtung zur Erfassung von Kühlflüssigkeit in der Auffangeinrichtung zugeordnet ist.
Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Luftansaugsystem wird somit der Kühlflüssigkeitseintrag in die Ansaugluft direkt detektiert. Durch die Anordnung einer Auffangeinrichtung für Kühlflüssigkeit des Abgaskühlers im Ansaugsystem nach dem Abgaskühler wird erreicht, dass sich Kühlflüssigkeit, welche aus dem Kühler in das Ansaugsystem gelangt, sammelt. Während des Motorbetriebes wird allerdings die Detektion von Kühlmittel in der Ansaugluft nach der Abgasrückführung oder auch im Abgas noch vor der Einleitstelle des Abgases in die Ansaugluft dadurch erschwert, dass die Gasmassenströme hoch sind gegenüber der Leckagemenge des Kühlmittels. Erschwerend kommt hinzu, dass das Abgas Wasser und eine Reihe von Verunreinigungen sowohl in der Gasphase als auch in kondensierter Form enthalten kann. Während des Motorbetriebes sammelt sich somit aufgrund der Gasge¬ schwindigkeit im Ansaugkanal keine Flüssigkeit. Wird aber der Motor abgestellt, tritt, solange die Kühlflüssigkeit noch heiß ist und somit Überdruck im Kühlsystem vorhanden ist, weiterhin Flüssigkeit aus einem eventuellen Leck aus und kann sich in der erfindungsgemäß vorgesehenen Auffangeinrichtung sammeln.
Mittels einer geeigneten Sensoreinrichtung wird nunmehr geprüft, ob sich Kühlmittel gesammelt hat. Wichtig ist dabei, dass die Sensoreinrichtung in der Lage ist, Kühlflüssigkeit von Kondensat aus dem Abgas oder der Ansaugluft zu unterscheiden, da grund¬ sätzlich Motorbetriebsbedingungen möglich sind, welche zu Kondensat im Ansaugsystem führen können. Solche Fälle dürfen nicht fälschlicherweise als Leck interpretiert werden.
Die Kühlflüssigkeitsauffangvorrichtung ist vorzugsweise als Ausformung im Luftansaugkanal ausgebildet, und zwar insbesondere als Vertiefung unterhalb der Mündungsstelle des Abgasrück- führkanals in den Luftansaugkanal. Die Ausformung bzw. Ver- tiefung ist vorzugsweise so gestaltet, dass ihr Volumen möglichst klein ist, um auch bei kleinen Leckagen eine ausreichende Füllung mit Kühlflüssigkeit zu erhalten, der Pfad für die sensorische Messung aber lang genug ist, um eine ausreichende Signalauflösung zu erzielen.
Durch die geeignete geometrische Gestaltung des Detektions- volumens wird erreicht, dass keine nennenswerte Menge Kondensat während des Motorbetriebes angesammelt wird, so dass bei Mo¬ torstillstand unter allen Bedingungen bei Vorliegen eines Lecks sich eine detektierbare Menge an Kühlflüssigkeit ergibt. Bei der Sensoreinrichtung handelt es sich vorzugsweise um eine Ultraschallsensoreinrichtung. Dabei erfasst die Ultraschallsensoreinrichtung das Vorhandensein von Glykol.
Glykol (Ethylenglykol ) wird dem Kühlwasser des Abgaskühlers als Gefrierschutzmittel zugesetzt. Die im Abgaskühler zirkulierende Kühlflüssigkeit ist daher normalerweise ein Gemisch aus
Kühlwasser und Ethylenglykol.
Eine Ultraschallsensoreinrichtung ist eine geeignete Sensor- einrichtung, um mittels LaufZeitmessung die Konzentration von Glykol im Wasser zu messen. Da üblicherweise als Frostschutz ca. 50 % Ethylenglykol dem Kühlwasser zugesetzt werden, ist die Erkennung von Kühlflüssigkeit sehr sicher und die Unterscheidung gegenüber Kondensat bei allen denkbaren Bedingungen gegeben.
Mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Auffangeinrichtung wird erreicht, dass keine nennenswerte Menge Kondensat während des Motorbetriebes angesammelt wird, so dass bei Motorstillstand unter allen Bedingungen bei Vorliegen eines Lecks sich eine detektierbare Konzentration von Glykol im Detektionsvolumen ergibt. Da schon wenige Prozent Glykol in Wasser mittels Ultra- schallsensorik detektiert werden können, aber weder in der Ansaugluft noch im Abgas Glykol vorhanden ist, ist der Nachweis eines Kühlmittellecks sehr sicher.
Die Ultraschallsensorvorrichtung besitzt in Weiterbildung der Erfindung einen an der einen Seite der Kühlflüssigkeitsauffang- vorrichtung, speziell der Ausformung bzw. Vertiefung, angeordneten Ultraschallwandler. Der Ultraschallwandler befindet sich dabei vorzugsweise an einer Abflachung der Ausformung. Das Ultraschallsignal wird hierbei von der gegenüberliegenden Wandung reflektiert. Für die Verlängerung des Pfades bei kleinem Flüssigkeitsvolumen kann eine Geometrie mit Mehrfachreflexionen gewählt werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Detektion eines Kühlflüssigkeitslecks eines in einem Abgas- rückführkanal im Luftansaugsystem eines Verbrennungsmotors angeordneten Abgaskühlers. Das Verfahren umfasst dabei die folgenden Schritte: Auffangen von aus dem Abgaskühler leckender Kühlflüssigkeit in einer im Bereich der Mündungsstelle des Abgasrückführkanals in den Luftansaugkanal des Luftansaugsystems angeordneten Auf¬ fangeinrichtung; sensorisches Erfassen von in der Auffangeinrichtung angesammelter Kühlflüssigkeit; und
Bestätigen eines Kühlflüssigkeitslecks beim Erfassen von Kühlflüssigkeit .
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise durchgeführt, wenn sich der Verbrennungsmotor außer Betrieb befindet. Die Kühlflüssigkeit, speziell das Vorhandensein von Glykol in der Kühlflüssigkeit, wird insbesondere mittels Ultraschallsensorik erfasst.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist man in der Lage, Kühlflüssigkeit von Kondensat aus dem Abgas oder der Ansaugluft zu unterscheiden. Durch die Messung unmittelbar nach Abstellen des Motors wird eventuell ausgetretene Kühlflüssigkeit beinahe unverdünnt und in der flüssigen Phase gemessen, was die Anforderungen an die Sensorempfindlichkeit um Größenordnungen reduz iert . In der Kühlflüssigkeitsauffangvorrichtung kann bei Motorstillstand Flüssigkeit gesammelt werden. Dies kann unter be¬ stimmten Bedingungen (Temperatur und Feuchte) Kondensat aus dem Gemisch aus Frischluft und Abgas sein. Während des Motorbetriebes wird die Kühlflussigkeitsauffangeinrichtung von der Gasströmung bespült, so dass sich nur wenig Flüssigkeit ansammeln kann. Wird aber der Motor abgestellt, kann trotz intaktem Kühler noch Feuchte während des Abkühlens des Motors gesammelt werden. Falls die Flüssigkeitsmenge ausreichend ist, um die Flüssigkeits¬ auffangeinrichtung zu füllen, kann mit der Sensoreinrichtung die Ultraschallgeschwindigkeit in dieser Flüssigkeit gemessen werden. Da aber die Konzentration von Glykol 0 % beträgt, wird auch dann keine Undichtigkeit des Kühlsystems gemeldet. Die
Verunreinigungen des Kondensates durch Abgaskomponenten sind in Bezug auf die Schallgeschwindigkeit vernachlässigbar, könnten aber gegebenenfalls durch einfache Korrekturfunktionen kompensiert werden.
Tritt aber nun Kühlflüssigkeit im Abgasrückführpfad aus, sammelt sich diese in der Auffangeinrichtung und verursacht eine relativ hohe Konzentration von Glykol. Diese wird mittels Ultra¬ schalllaufzeit gemessen und liefert eine Information über die Leckage des Abgaskühlers. Dass in dieser Phase nach dem Abstellen des Motors Kühlwasser aus einer Undichtigkeit austritt, liegt darin, dass Kühlsysteme beim Aufheizen durch den Motorbetrieb Überdruck aufbauen. Dieser Überdruck geht mit Abkühlen des Motors wieder zurück, wobei die Zeitkonstante jedoch hoch genug ist, um eine zuverlässige Diagnose zu ermöglichen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei¬ spieles in Verbindung mit der Zeichnung im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
Figur 1 schematisch das Gaswechselsystem eines
Verbrennungsmotors; und
Figur 2 schematisch einen Querschnitt durch den Luft- ansaugkanal mit Kühlflüssigkeitsauffangein- richtung . Bei dem in Figur 1 schematisch dargestellten System ist ein Arbeitszylinder 1 gezeigt, der über einen Luftansaugkanal (Ansaugrohr) 2 Frischluft ansaugt, die mit Abgas aus einem Abgasrückführkanal 4 vermischt ist. Dabei wird das Abgas in einem Abgaskühler 5 gekühlt. Der Abgasrückführkanal 4 zweigt von einem Abgaskanal 3 des Arbeitszylinders 1 ab.
Im Luftansaugkanal 2 ist im Bereich der Mündungsstelle des Abgasrückführkanals 4 in den Luftansaugkanal 2 eine Auffang- einrichtung für Kühlflüssigkeit des Abgaskühlers 5 in Form einer Ausformung 6 ausgebildet. Bei der Ausformung 6 handelt es sich um eine Vertiefung, die im Bereich der Mündungsstelle des Ab¬ gasrückführkanals 4 etwas in Richtung auf den Arbeitszylinder 1 versetzt angeordnet ist.
Figur 2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch den Luftansaugkanal 2 mit der Ausformung 6, welche sich unter der Einleitstelle (etwas versetzt) des Abgasrückführkanals 4 be¬ findet. Die Ausformung 6 ist so gestaltet, dass das Volumen möglichst klein gehalten ist, um auch bei kleinen Leckagen eine ausreichende Füllung zu erhalten. Der Ausformung 6 ist eine Sensoreinrichtung zur Erfassung von Kühlflüssigkeit in der Ausformung 6 zugeordnet, von der ein Ultraschallwandler 7 schematisch dargestellt ist, der sich an einer Abflachung der Ausformung 6 befindet. Das vom Ultraschallwandler 7 abgegebene Ultraschallsignal wird von der gegenüberliegenden Wand 8 der Ausformung 6 reflektiert und wieder vom Wandler 7 empfangen. Auf diese Weise wird eine entsprechende LaufZeitmessung durchge¬ führt. In Abhängigkeit von der gemessenen Laufzeit kann auf das Vorhandensein von Glykol innerhalb der Ausformung 6 und damit auf ein Leck im Kühler 5 geschlossen werden.

Claims

Patentansprüche
1. Luftansaugsystem eines Verbrennungsmotors mit einem
Luftansaugkanal, einem in den Luftansaugkanal mündenden Abgasrückführkanal und einem im Abgasrückführkanal an¬ geordneten Abgaskühler, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass im Bereich der Mündungsstelle des Abgasrückführkanals (4) in den Luftansaugkanal (2) im Luftansaugkanal (2) eine Auffangeinrichtung für Kühlflüssigkeit des Abgaskühlers (5) angeordnet ist, der eine Sensoreinrichtung zur Erfassung von Kühlflüssigkeit in der Auffangeinrichtung zugeordnet ist.
2. Luftansaugsystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kühlflüssigkeitsauf- fangeinrichtung als Ausformung (6) im Luftansaugkanal (2) ausgebildet ist.
3. Luftansaugsystem nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Ausformung (6) als Vertiefung unterhalb der Mündungsstelle des Abgasrück- führkanals (5) in den Luftansaugkanal (2) ausgebildet ist.
4. Luftansaugsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Sen¬ soreinrichtung eine Ultraschallsensoreinrichtung ist.
5. Luftansaugsystem nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Ultraschallsensoreinrichtung das Vorhandensein von Glykol erfasst.
6. Luftansaugsystem nach Anspruch 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Ultraschallsensor¬ einrichtung einen an der einen Seite der Kühlflüssigkeitsauffangeinrichtung angeordneten Ultraschallwandler (7) aufweist.
7. Verfahren zur Detektion eines Kühlflüssigkeitslecks eines in einem Abgasrückführkanal im Luftansaugsystem eines Verbrennungsmotors angeordneten Abgaskühlers mit den folgenden Schritten:
Auffangen von aus dem Abgaskühler leckender Kühlflüssigkeit in einer im Bereich der Mündungsstelle des Abgasrück- führkanals in den Luftansaugkanal des Luftansaugsystems angeordneten Auffangeinrichtung;
sensorisches Erfassen von in der Auffangeinrichtung angesammelter Kühlflüssigkeit; und
Bestätigen eines Kühlflüssigkeitslecks beim Erfassen von Kühlflüssigkeit .
8. Verfahren nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass es durchgeführt wird, wenn sich der Verbrennungsmotor außer Betrieb befindet.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kühlflüssigkeit mittels Ultraschallsensorik erfasst wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Vorhandensein von Glykol in der Kühlflüssigkeit erfasst wird.
PCT/EP2014/071817 2013-10-14 2014-10-10 Luftansaugsystem eines verbrennungsmotors und verfahren zur detektion eines kühlflüssigkeitslecks WO2015055547A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201490001107.1U CN205805766U (zh) 2013-10-14 2014-10-10 内燃发动机的空气吸入系统
US15/029,394 US10094341B2 (en) 2013-10-14 2014-10-10 Air intake system of an internal combustion engine

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013220679.8A DE102013220679B4 (de) 2013-10-14 2013-10-14 Luftansaugsystem eines Verbrennungsmotors und Verfahren zur Detektion eines Kühlflüssigkeitslecks
DE102013220679.8 2013-10-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015055547A1 true WO2015055547A1 (de) 2015-04-23

Family

ID=51845377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2014/071817 WO2015055547A1 (de) 2013-10-14 2014-10-10 Luftansaugsystem eines verbrennungsmotors und verfahren zur detektion eines kühlflüssigkeitslecks

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10094341B2 (de)
CN (1) CN205805766U (de)
DE (1) DE102013220679B4 (de)
WO (1) WO2015055547A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10094341B2 (en) 2013-10-14 2018-10-09 Continental Automotive Gmbh Air intake system of an internal combustion engine

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10323607B2 (en) 2016-07-14 2019-06-18 Ge Global Sourcing Llc Method and systems for draining fluid from an engine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07238870A (ja) * 1994-02-25 1995-09-12 Komatsu Ltd ディーゼル機関の排気ガス還流装置および排気ガス還流方法
US7131263B1 (en) * 2005-11-03 2006-11-07 Ford Global Technologies, Llc Exhaust gas recirculation cooler contaminant removal method and system
FR2925351A1 (fr) * 2007-12-20 2009-06-26 Valeo Systemes Thermiques Module de filtrage de produits de condensation pour echangeur de chaleur et ensemble forme par un echangeur de chaleur et son module de filtrage.
DE102010048466A1 (de) * 2010-10-14 2012-04-19 Daimler Ag Abgasrückführung mit Kondensat-Abführung

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4918923A (en) * 1988-02-24 1990-04-24 Woollenweber William E Internal combustion engine turbosystem and method
US6301887B1 (en) * 2000-05-26 2001-10-16 Engelhard Corporation Low pressure EGR system for diesel engines
US6598388B2 (en) * 2001-02-01 2003-07-29 Cummins, Inc. Engine exhaust gas recirculation particle trap
DE102006058748A1 (de) * 2006-12-12 2008-06-19 Robert Bosch Gmbh Abgasrückführvorrichtung für Brennkraftmaschinen
US20080264081A1 (en) * 2007-04-30 2008-10-30 Crowell Thomas J Exhaust gas recirculation cooler having temperature control
US9010112B2 (en) * 2009-10-27 2015-04-21 Ford Global Technologies, Llc Condensation trap for charge air cooler
US8307643B2 (en) * 2009-11-12 2012-11-13 GM Global Technology Operations LLC Intercooler having condensate reservoir
AU2011272906A1 (en) * 2010-06-27 2013-01-24 El-Sol Technologies Ltd. A system for monitoring the coolant level and the temperature of an internal combustion engine
US8402816B2 (en) * 2010-12-30 2013-03-26 Schneider Electric It Corporation Systems and methods for detecting leaks
US9027341B2 (en) * 2011-07-18 2015-05-12 Ford Global Technologies, Llc System for a charge-air-cooler
US9217690B2 (en) * 2012-01-25 2015-12-22 GM Global Technology Operations LLC Coolant loss detection and remediation in a liquid cooled battery pack
DE102013220679B4 (de) 2013-10-14 2018-02-22 Continental Automotive Gmbh Luftansaugsystem eines Verbrennungsmotors und Verfahren zur Detektion eines Kühlflüssigkeitslecks
US9382836B2 (en) * 2013-12-20 2016-07-05 Ford Global Technologies, Llc System and methods for engine air path condensation management
US9702323B2 (en) * 2015-03-17 2017-07-11 General Electric Company Apparatus and method for passive charge air condensate drain with exhaust stack vent

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07238870A (ja) * 1994-02-25 1995-09-12 Komatsu Ltd ディーゼル機関の排気ガス還流装置および排気ガス還流方法
US7131263B1 (en) * 2005-11-03 2006-11-07 Ford Global Technologies, Llc Exhaust gas recirculation cooler contaminant removal method and system
FR2925351A1 (fr) * 2007-12-20 2009-06-26 Valeo Systemes Thermiques Module de filtrage de produits de condensation pour echangeur de chaleur et ensemble forme par un echangeur de chaleur et son module de filtrage.
DE102010048466A1 (de) * 2010-10-14 2012-04-19 Daimler Ag Abgasrückführung mit Kondensat-Abführung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10094341B2 (en) 2013-10-14 2018-10-09 Continental Automotive Gmbh Air intake system of an internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
CN205805766U (zh) 2016-12-14
DE102013220679A1 (de) 2015-04-16
US10094341B2 (en) 2018-10-09
US20160265489A1 (en) 2016-09-15
DE102013220679B4 (de) 2018-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010009424B4 (de) Bordeigene Diagnose von Temperatursensoren für ein System für selektive katalytische Reduktion
DE102013200536B3 (de) Verfahren zur Diagnose einer Niederdruck-Abgasrückführung einer Brennkraftmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE10003060C2 (de) Abgasrückführungs-Fehlerdiagnossystem
DE102011086361B4 (de) Verfahren zum Erkennen von Leckagen im Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug
DE102012220943A1 (de) Verfahren für einen Abgasfluidsensor
DE102015116483A1 (de) Detektierung von Integritätsbrüchen in Kurbelgehäusen
DE102004041767A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung
DE112017006232T5 (de) Diagnostiksysteme und Verfahren zur Reduktionsmittelkonzentration
DE112014004566T5 (de) Verringerung belüftungsbedingter Störungen in einem Ultraschallerfassungssystem für ein Fluid
DE112007003140T5 (de) Sensorabnormalitätsdetektionsvorrichtung und Sensorabnormalitätsdetektionsverfahren
DE102004050692B4 (de) Diagnoseeinrichtung für ein Kraftstoffdampf-Spülsystem und zugehöriges Verfahren
DE102014013653B4 (de) Anordnung und Verfahren zum Kühlen flüssigkeitsgekühlter Elektronik
DE102014106721A1 (de) Verfahren und System zum selektiven Einschalten und Abschalten einer Diagnoseüberwachungseinrichtung einer Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion
DE102006057528B4 (de) System und Verfahren zum Überwachen von Partikelfilterleistung
DE112018002695T5 (de) Systeme und Verfahren zum Steuern der Strömungsverteilung in einem Nachbehandlungssystem
DE10316606A1 (de) Fehlererkennungssystem zur Erkennung eines fehlerhaften Temperatursensors in Kraftfahrzeugen
WO2015055547A1 (de) Luftansaugsystem eines verbrennungsmotors und verfahren zur detektion eines kühlflüssigkeitslecks
DE112016004524T5 (de) Kraftstoffflüchtigkeitssensorsystem
DE102005011443B4 (de) Messanordnung und Verfahren zum diskontinuierlichen Bestimmen des Verwendungspotentials zumindest einer in einer Arbeitsmaschine verwendeten Betriebsflüssigkeit
DE102014107457B4 (de) Leckage-Erfassungsverfahren eines Reduktionsmittel-Pumpsystems
DE112010005488T5 (de) Anomalieerfassungsvorrichtung für Kraftstoffeigenschaft-Erfassungsvorrichtung
DE19618869A1 (de) Verfahren zur Dichtheitsprüfung eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine und Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Dichtheitsprüfung
EP3485148B1 (de) Verfahren zur erkennung einer undichten stelle in einem wärmerückgewinnungssystem
EP3004617B1 (de) Verfahren zur durchbruchsüberwachung eines kraftstoffdampfbehälter
DE19713180C1 (de) Verfahren zur Überwachung des Sekundärluftmassenstroms einer Abgasreinigungsanlage

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14792754

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15029394

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14792754

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1