WO2015090492A1 - Luftverteiler für eine verbrennungskraftmaschine sowie ansaugsystem mit einem solchen luftverteiler - Google Patents

Luftverteiler für eine verbrennungskraftmaschine sowie ansaugsystem mit einem solchen luftverteiler Download PDF

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WO2015090492A1
WO2015090492A1 PCT/EP2014/003016 EP2014003016W WO2015090492A1 WO 2015090492 A1 WO2015090492 A1 WO 2015090492A1 EP 2014003016 W EP2014003016 W EP 2014003016W WO 2015090492 A1 WO2015090492 A1 WO 2015090492A1
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WO
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air
exhaust gas
gas recirculation
air distributor
distributor
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PCT/EP2014/003016
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Thomas Eicker
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Daimler Ag
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • 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
    • 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
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    • 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
    • F02M26/19—Means for improving the mixing of air and recirculated exhaust gases, e.g. venturis or multiple openings to the intake system

Definitions

  • the invention relates to an air distributor according to the preamble of patent claim 1 and an intake system with such an air distributor.
  • Air distributor is used for a trained example as reciprocating internal combustion engine internal combustion engine, which has a plurality of
  • Combustion chambers in particular in the form of cylinders having.
  • the air distributor has at least one air channel, which can be flowed through by the combustion chambers to be supplied air.
  • the air duct has at least one outflow opening per combustion chamber, via which the air flowing through the air duct can be fed to the respective combustion chamber. In other words, the air flowing through the air duct can flow out of the air distributor via the respective outflow openings and flow into the respective combustion chambers.
  • This intake system is from the
  • the intake system comprises the air distributor and at least one separate from the air distributor
  • the air system usually includes - like the DE 10 2009 016 436 A1 discloses a separate from the Abgas Wegschwtrieitung and separately from the air manifold formed air line, which is also referred to as "air pipe” or as “charge air pipe”.
  • the air line can be traversed by the air and fluidly connected to the air distributor, so that the air flowing through the air line from the air line and can flow into the air manifold.
  • the Abgasschreibsrieitung has at least one exhaust gas recirculation channel, which of exhaust gas of the internal combustion engine
  • the exhaust gas recirculation channel of the exhaust gas recirculation line discharges upstream of the air distributor and in particular upstream of the air channel of the air distributor in the air line.
  • the exhaust gas flowing through the exhaust gas recirculation line first flows into the ventilation line and mixes with the air line in the air line
  • Embodiments or construction variants of the internal combustion engine and / or the air distributor Embodiments or construction variants of the internal combustion engine and / or the air distributor.
  • Embodiments of the air distributor is or will be adapted, for example, to different applications, that is to say applications, so that the different embodiments of the air distributor differ technically or constructively as a function of the respective application.
  • thermodynamic adjustments must be carried out for each of these applications.
  • mechanical testing is required.
  • Object of the present invention is therefore an air distributor and a
  • Air distributor to keep particularly low, it is inventively provided that extends at least within a portion of the air duct, an exhaust gas recirculation passage, which of the air duct of the air distributor to be supplied air
  • an exhaust gas recirculation channel is integrated in the air distributor, by means of which exhaust gas is recirculated.
  • an exhaust gas recirculation line which is usually formed separately from the air distributor, does not open into an air pipe which is usually formed separately from the air distributor and the exhaust gas recirculation line upstream of the air distributor, but the exhaust gas recirculation line formed separately from the air distributor can discharge at least substantially directly into the exhaust gas recirculation channel of the air distributor , As a result, the usually provided and a connection for the exhaust gas recirculation line having air pipe omitted, so that even at
  • the air distributor according to the invention allows a particularly advantageous packaging, especially in an engine compartment of a motor vehicle, as a particularly
  • the invention also includes an intake system for an internal combustion engine of a motor vehicle, with an air distributor according to the invention and with an exhaust gas recirculation line formed separately from the air distributor and connected to the air distributor.
  • the exhaust gas recirculation line has at least one further exhaust gas recirculation passage through which the exhaust gas can flow, which opens in particular at least substantially directly into the first exhaust gas recirculation channel of the air distributor.
  • a separately formed from the exhaust gas recirculation line and separately from the air manifold and a connection for the exhaust gas recirculation line exhibiting air pipe into which the further exhaust gas recirculation channel of the exhaust gas recirculation line usually opens not provided and is not required.
  • Advantageous embodiments of the air distributor according to the invention are as advantageous embodiments of
  • Fig. 1 is a fragmentary schematic perspective view of a
  • Intake system of an internal combustion engine of a motor vehicle having an air distributor, which has at least one air channel through which can flow, wherein at least within a portion of the air duct extends an exhaust gas recirculation channel, which of
  • Figure 2 is a schematic and perspective front view of the air distributor
  • Figure 3 is a schematic and perspective bottom view of the air distributor
  • FIG. 6 shows a schematic and transparent front view of the air distributor.
  • Fig. 1 shows a detail of a designated as a whole with 10 intake system for an internal combustion engine of a motor vehicle.
  • the internal combustion engine is designed as a reciprocating internal combustion engine and serves to drive the motor vehicle.
  • the motor vehicle is for example a
  • the internal combustion engine is designed for example as a diesel engine.
  • the internal combustion engine comprises a plurality of combustion chambers in the form of cylinders.
  • the internal combustion engine comprises six cylinders.
  • the intake system 10 comprises an air distributor in the form of a charge air housing 12, which serves for distributing air to the cylinders.
  • the charge air housing 12 has an air duct 14, through which air can be flowed through by the cylinders.
  • the internal combustion engine comprises at least one, for example
  • Exhaust gas turbocharger with a turbine arranged in an exhaust tract of the internal combustion engine and a compressor arranged in the intake system 10.
  • the exhaust gas tract can be flowed through by exhaust gas of the internal combustion engine, wherein the turbine can be driven by means of the exhaust gas.
  • the compressor can be driven by the turbine and serves to compress air to be supplied to the internal combustion engine.
  • the compressed air is usually referred to as "charge air” and is supplied via the air distributor (charge air housing 12) to the cylinders. From FIGS. 4 and 5 it can be seen that the air channel 14, which can be traversed by the compressed air, has an outflow opening 16 per cylinder. About the
  • Outlet openings 16 is the respective cylinder, the air channel 14 flowing through, compressed air supplied. In other words, the compressed air from the air duct 14 via the discharge openings 16 off and flow into the cylinder.
  • an exhaust gas recirculation passage 20 extends, which of the exhaust gas supplied to the air of the internal combustion engine can be flowed through.
  • Exhaust gas recirculation provided.
  • exhaust gas is branched off from the exhaust tract and returned to the intake system 10, wherein the recirculated exhaust gas in the
  • Intake system 10 is initiated. This mixes the cylinders
  • Exhaust gas recirculation line 22 has a not visible in Fig. 1, another
  • Exhaust gas recirculation channel which can be traversed by the recirculating exhaust gas.
  • the charge air housing 12 has a connecting flange 24.
  • the exhaust gas recirculation line 22 is connected to the charge air housing 12.
  • screws 26 are provided, by means of which the exhaust gas recirculation line 22 is screwed to the connecting flange 24 and thereby connected.
  • the first exhaust gas recirculation passage 20 of the charge air housing 12 is fluidly connected to the further exhaust gas recirculation channel of the exhaust gas recirculation line 22 so that the exhaust gas flowing through the further exhaust gas recirculation channel can flow out of the further exhaust gas recirculation channel and into the first exhaust gas recirculation passage 20.
  • an exhaust gas recirculation line is fluidly connected to a charge air housing, not provided and not required.
  • the mixing of the recirculated exhaust gas with the air due to the direct injection of recirculated or recirculated exhaust gas is at least substantially the same even with different variants of the intake system 10, so that the cost of carrying out thermodynamic adjustments and to carry out any further test processes particularly low can be held.
  • the space requirement of the intake system 10 can be kept low, since the exhaust gas recirculation passage 20 is integrated into the charge air housing 12.
  • the charge air housing 12 is executed in the partial region 18 and thus at least almost half double-walled.
  • the first exhaust gas recirculation passage 20 extends in the region of three outflow openings 16.
  • the air passage 14 and the exhaust gas recirculation passage 20 are bounded by one and the same wall 28 of the charge air housing 12.
  • the wall 28 limits the air duct 14 on a first side and the exhaust gas return duct 20 on a second side facing away from the first side.
  • the charge air housing 12 is formed in one piece.
  • the exhaust gas recirculation passage 20, with respect to the image plane of FIG. 4 extends from a left, front end at the level of the first cylinder, at least substantially up to the middle.
  • the charge air housing 12 has a connection opening 30 opening into the air duct 14.
  • Connection opening 30 is the air duct 1 with an air duct of a separate from
  • Air tube fluidly connectable.
  • the air duct of the air pipe can be traversed by the air, wherein the air due to the fluidic connection from the air passage of the air pipe and can flow into the air passage 14 via the connection opening 30.
  • the exhaust gas recirculation passage 20 has two outflow openings 34, 36 in a wall 32 of the charge air housing 12 delimiting the connection opening 30 in the circumferential direction.
  • Outflow openings 34 and 36 is the air flowing through the connection opening 30 the Exhaust gas flowing out of the exhaust gas recirculation passage 20 can be supplied via the outflow openings. It can be seen particularly well from FIG. 6 that the exhaust gas recirculation passage 20 extends at least substantially annularly around the connection opening 30 in the wall 32 and opens into the connection opening 30 via the outflow openings 34, 36. The air flows through the connection opening 30, for example in a first flow direction, wherein the exhaust gas in a respective second
  • Flow direction via the outflow openings 34 and 36 flows out of the exhaust gas recirculation passage 20.
  • the respective second flow direction runs at least substantially perpendicular to the first flow direction, so that a particularly advantageous mixing of the exhaust gas with the air can be realized.
  • connection opening 30 represents a charge air inlet, at which the exhaust gas is injected.
  • This injection is chosen so that it mixes the exhaust gas with the air without excessive turbulence, so possibly instead of mixing evenly layers and thus distributes the exhaust gas at least substantially evenly on all cylinders.
  • a particularly advantageous mixing of the exhaust gas with the air can also be realized on a short mixing section.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Luftverteiler (12) für eine eine Mehrzahl von Brennräumen aufweisende Verbrennungskraftmaschine, mit wenigstens einem von den Brennräumen zuzuführender Luft durchströmbaren Luftkanal (14), welcher je Brennraum wenigstens eine Ausströmöffnung (16) aufweist, über welche dem jeweiligen Brennraum die den Luftkanal (14) durchströmende Luft zuführbar ist, wobei sich zumindest innerhalb eines Teilbereichs (18) des Luftkanals (14) ein Abgasrückführkanal (20) erstreckt, welcher von der Luft zuzuführendem Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbar ist.

Description

Luftverteiler für eine Verbrennungskraftmaschine sowie Ansaugsystem mit einem solchen
Luftverteiler
Die Erfindung betrifft einen Luftverteiler gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie ein Ansaugsystem mit einem solchen Luftverteiler.
Derartige Luftverteiler sind aus dem allgemeinen Stand der Technik, insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau, bereits hinlänglich bekannt. Darüber hinaus kann ein solcher Luftverteiler der DE 10 2009 016 436 A1 als bekannt entnommen werden. Der
Luftverteiler wird für eine beispielsweise als Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ausgebildete Verbrennungskraftmaschine verwendet, welche eine Mehrzahl von
Brennräumen, insbesondere in Form von Zylindern, aufweist. Der Luftverteiler weist dabei wenigstens einen Luftkanal auf, welcher von den Brennräumen zuzuführender Luft durchströmbar ist. Der Luftkanal weist je Brennraum wenigstens eine Ausströmöffnung auf, über welche dem jeweiligen Brennraum die den Luftkanal durchströmende Luft zuführbar ist. Mit anderen Worten kann die den Luftkanal durchströmende Luft über die jeweiligen Ausströmöffnungen aus dem Luftverteiler ausströmen und in die jeweiligen Brennräume einströmen.
Da moderne Verbrennungskraftmaschinen mit wenigstens einem Abgasturbolader ausgestattet sind, mittels welchem die Verbrennungskraftmaschine mit verdichteter Luft versorgt wird, und da das Versorgen der Verbrennungskraftmaschine mit mittels des Verdichters verdichteter Luft auch als„Aufladen" und die verdichtete Luft als„Ladeluft" bezeichnet wird, wird der Luftverteiler üblicherweise auch als„Ladeluftverteiler" oder als „Ladeluftgehäuse" bezeichnet.
Herkömmlicherweise wird der Luftverteiler in einem Ansaugsystem der
Verbrennungskraftmaschine verwendet. Dieses Ansaugsystem ist von der den
Brennräumen zuzuführenden Luft durchströmbar. Das Ansaugsystem umfasst den Luftverteiler sowie wenigstens eine separat vom Luftverteiler ausgebildete
Abgasrückführleitung. Darüber hinaus umfasst das Luftsystem üblicherweise - wie der DE 10 2009 016 436 A1 zu entnehmen ist - eine separat von der Abgasrückführieitung und separat vom Luftverteiler ausgebildete Luftleitung, welche auch als„Luftrohr" oder als „Ladeluftrohr" bezeichnet wird. Die Luftleitung ist von der Luft durchströmbar und mit dem Luftverteiler fluidisch verbunden, so dass die die Luftleitung durchströmende Luft aus der Luftleitung aus- und in den Luftverteiler einströmen kann. Bei einem solchen
herkömmlichen Ansaugsystem ist ferner vorgesehen, dass die Abgasrückführieitung fluidisch mit der Luftleitung verbunden ist. Hierzu weist die Luftleitung einen
entsprechenden Anschluss auf, über welchen die Abgasrückführieitung mit der Luftleitung flüidisch verbunden werden kann. Die Abgasrückführieitung weist wenigstens einen Abgasrückführkanal auf, welcher von Abgas der Verbrennungskraftmaschine
durchströmbar ist. Der Abgasrückführkanal der Abgasrückführieitung mündet dabei stromauf des Luftverteilers und insbesondere stromauf des Luftkanals des Luftverteilers in die Luftleitung.
Dadurch strömt das die Abgasrückführieitung durchströmende Abgas zunächst in die Lüftleitung ein und vermischt sich in der Luftleitung mit der die Luftleitung
durchströmenden Luft. Die die Luftleitung durchströmende Luft nimmt das in die
Luftleitung eingeführte Abgas mit, so dass das Abgas in die Brennräume transportiert wird. Hierdurch ist eine sogenannte Abgasrückführung dargestellt, im Rahmen derer Abgas von einem Abgastrakt der Verbrennungskraftmaschine zu dem Ansaugsystem und in dieses rückgeführt wird.
Es hat sich gezeigt, dass die übliche Ausgestaltung des Luftverteilers und des
Ansaugsystems zu einem hohen technischen Aufwand sowie zu einem hohen
Kostenaufwand führt, insbesondere bei der Herstellung von unterschiedlichen
Ausführungsformen beziehungsweise Bauvarianten der Verbrennungskraftmaschine und/oder des Luftverteilers. Der Luftverteiler beziehungsweise jeweilige
Ausführungsformen des Luftverteilers wird beziehungsweise werden beispielsweise an unterschiedliche Applikationen, das heißt Anwendungen angepasst, so dass sich die unterschiedlichen Ausführungsformen des Luftverteilers in Abhängigkeit von der jeweiligen Applikation technisch beziehungsweise konstruktiv unterscheiden.
Üblicherweise müssen für jede dieser Applikationen aufwendige thermodynamische Abstimmungen durchgeführt werden. Darüber hinaus ist eine Mechanik-Erprobung erforderlich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, einen Luftverteiler sowie ein
Ansaugsystem zu schaffen, mittels welchen sich der technische Aufwand und der Kostenaufwand insbesondere bei der Darstellung von unterschiedlichen Ausführungsformen für unterschiedliche Applikationen des Luftverteilers gering halten lassen.
Diese Aufgabe wird durch einen Luftverteiler mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Ansaugsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Um einen Luftverteiler der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, mittels welchem sich der technische Aufwand und der Kostenaufwand insbesondere bei der Darstellung von unterschiedlichen Ausführungsformen des
Luftverteilers besonders gering halten lassen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass sich zumindest innerhalb eines Teilbereichs des Luftkanals ein Abgasrückführkanal erstreckt, welcher von der den Luftkanal des Luftverteilers zuzuführenden Luft
zuführendem Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbar ist. Mit anderen Worten ist in den Luftverteiler ein Abgasrückführkanal integriert, mittels welchem Abgas rückgeführt wird.
Hierdurch ist es beispielsweise möglich, dass eine üblicherweise separat vom Luftverteiler ausgebildete Abgasrückführleitung nicht in ein üblicherweise separat vom Luftverteiler und von der Abgasrückführleitung ausgebildetes Luftrohr stromauf des Luftverteilers mündet, sondern die separat vom Luftverteiler ausgebildete Abgasrückführleitung kann zumindest im Wesentlichen direkt in den Abgasrückführkanal des Luftverteilers einmünden. In der Folge kann das üblicherweise vorgesehene und einen Anschluss für die Abgasrückführleitung aufweisende Luftrohr entfallen, so dass auch bei
unterschiedlichen Ausführungsformen des Luftverteilers beziehungsweise
Ansaugsystems der Verbrennungskraftmaschine jeweilige, unterschiedliche Varianten des Luftrohrs mit dem Anschluss entfallen können.
Mittels des erfindungsgemäßen Luftverteilers ist es somit möglich, den Aufwand zur Durchführung von thermodynamischen Abstimmungen, Mechanik-Erprobungen und/oder weiteren Testprozessen ebenso wie die Anzahl an unterschiedlichen Varianten von Leitungen beziehungsweise Rohren besonders gering zu halten. Darüber hinaus ermöglicht der erfindungsgemäße Luftverteiler ein besonders vorteilhaftes Packaging insbesondere in einem Motorraum eines Kraftwagens, da eine besonders
bauraumgünstige Integration des Abgasrückführkanals in den Luftverteiler geschaffen ist. Unter„Packaging" ist dabei die Anordnung von Komponenten von Bauteilen und
Aggregaten im Motorraum zu verstehen.
Zur Erfindung gehört auch ein Ansaugsystem für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens, mit einem erfindungsgemäßen Luftverteiler und mit einer separat vom Luftverteiler ausgebildeten und mit dem Luftverteiler verbundenen Abgasrückführleitung. Die Abgasrückführleitung weist wenigstens einen von dem Abgas durchströmbaren, weiteren Abgasrückführkanal auf, der insbesondere zumindest im Wesentlichen direkt in den ersten Abgasrückführkanal des Luftverteilers einmündet. Hierdurch kann der Bauraumbedarf des Ansaugsystems besonders gering gehalten werden, da
beispielsweise ein separat von der Abgasrückführleitung und separat vom Luftverteiler ausgebildetes und einen Anschluss für die Abgasrückführleitung aufweisendes Luftrohr, in das der weitere Abgasrückführkanal der Abgasrückführleitung üblicherweise einmündet, nicht vorgesehen und nicht erforderlich ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Luftverteilers sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des
erfindungsgemäßen Ansaugsystems anzusehen und umgekehrt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und
Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:
Fig. 1 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht eines
Ansaugsystems einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens, mit einem Luftverteiler, welcher wenigstens einen von Luft durchströmbaren Luftkanal aufweist, wobei sich zumindest innerhalb eines Teilbereichs des Luftkanals ein Abgasrückführkanal erstreckt, welcher von
rückzuführendem Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbar ist; Fig 2 eine schematische und perspektivische Vorderansicht des Luftverteilers;
Fig 3 eine schematische und perspektivische Unteransicht des Luftverteilers;
Fig 4 eine schematische und perspektivische Schnittansicht des Luftverteilers;
Fig 5 eine schematische und perspektivische Rückansicht des Luftverteilers; und
Fig 6 eine schematische und transparente Vorderansicht des Luftverteilers.
Fig. 1 zeigt ausschnittsweise ein im Ganzen mit 10 bezeichnetes Ansaugsystem für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens. Die Verbrennungskraftmaschine ist als Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ausgebildet und dient zum Antreiben des Kraftwagens. Bei dem Kraftwagen handelt es sich beispielsweise um einen
Nutzkraftwagen, wobei die Verbrennungskraftmaschine beispielsweise als Dieselmotor ausgebildet ist. Die Verbrennungskraftmaschine umfasst eine Mehrzahl von Brennräumen in Form von Zylindern. Vorliegend umfasst die Verbrennungskraftmaschine sechs Zylinder.
Das Ansaugsystem 10 umfasst einen Luftverteiler in Form eines Ladeluftgehäuses 12, welches zum Verteilen von Luft auf die Zylinder dient. Wie beispielsweise aus Fig. 4 erkennbar ist, weist das Ladeluftgehäuse 12 einen Luftkanal 14 auf, welcher von den Zylindern zuzuführender Luft durchströmbar ist.
Die Verbrennungskraftmaschine umfasst beispielsweise wenigstens einen
Abgasturbolader mit einer in einem Abgastrakt der Verbrennungskraftmaschine angeordneten Turbine und einem im Ansaugsystem 10 angeordneten Verdichter. Der Abgastrakt ist von Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbar, wobei die Turbine mittels des Abgases antreibbar ist. Der Verdichter ist von der Turbine antreibbar und dient zum Verdichten von der Verbrennungskraftmaschine zuzuführender Luft.
Dadurch kann im Abgas enthaltene Energie genutzt werden, um die Luft zu verdichten. Hierdurch lässt sich ein besonders effizienter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine darstellen. Die verdichtete Luft wird üblicherweise auch als„Ladeluft" bezeichnet und wird über den Luftverteiler (Ladeluftgehäuse 12) den Zylindern zugeführt. Aus Fig. 4 und 5 ist erkennbar, dass der Luftkanal 14, welcher von der verdichteten Luft durchströmbar ist, je Zylinder eine Ausströmöffnung 16 aufweist. Über die
Ausströmöffnungen 16 ist dem jeweiligen Zylinder die den Luftkanal 14 durchströmende, verdichtete Luft zuführbar. Mit anderen Worten kann die verdichtete Luft aus dem Luftkanal 14 über die Ausströmöffnungen 16 aus- und in die Zylinder einströmen.
Um nun den technischen Aufwand und den Kostenaufwand insbesondere bei der Darstellung von unterschiedlichen Ausführungsformen des Ansaugsystems 0 und/oder des Ladeluftgehäuses 12 besonders gering zu halten, ist es vorgesehen, dass sich zumindest innerhalb eines Teilbereichs 18 des Luftkanals 14 ein Abgasrückführkanal 20 erstreckt, welcher von der Luft zuzuführendem Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbar ist.
Mit anderen Worten ist bei der Verbrennungskraftmaschine eine sogenannte
Abgasrückführung vorgesehen. Hierbei wird Abgas aus dem Abgastrakt abgezweigt und zu dem Ansaugsystem 10 rückgeführt, wobei das rückgeführte Abgas in das
Ansaugsystem 10 eingeleitet wird. Dadurch vermischt sich die den Zylindern
zuzuführende Luft mit dem rückgeführten Abgas, so dass das Abgas in den Zylindern als Inertgas wirken kann.
Aus Fig. 1 ist erkennbar, dass zur Durchführung der Abgasrückführung eine separat vom Ladeluftgehäuse 12 ausgebildete Abgasrückführleitung 22 vorgesehen ist. Die
Abgasrückführleitung 22 weist einen in Fig. 1 nicht erkennbaren, weiteren
Abgasrückführkanal auf, welcher von dem rückzuführenden Abgas durchströmbar ist.
Aus Fig. 2 ist erkennbar, dass das Ladeluftgehäuse 12 einen Verbindungsflansch 24 aufweist. Über diesen Verbindungsflansch 24 ist die Abgasrückführleitung 22 mit dem Ladeluftgehäuse 12 verbunden. Hierzu sind Schrauben 26 vorgesehen, mittels welchen die Abgasrückführleitung 22 mit dem Verbindungsflansch 24 verschraubt und dadurch verbunden ist. Hierbei ist der erste Abgasrückführkanal 20 des Ladeluftgehäuses 12 fluidisch mit dem weiteren Abgasrückführkanal der Abgasrückführleitung 22 verbunden, so dass das den weiteren Abgasrückführkanal durchströmende Abgas aus dem weiteren Abgasrückführkanal aus- und in den ersten Abgasrückführkanal 20 einströmen kann. Mit anderen Worten ist es bei dem Ansaugsystem 10 vorgesehen, dass das Abgas direkt in das Ladeluftgehäuse 12 eingedüst wird. Dadurch ist beispielsweise ein separat von der Abgasrückführleitung 22 und separat vom Ladeluftgehäuse 12 ausgebildetes und einen Anschluss für die Abgasrückführleitung 22 aufweisendes Ladeluftrohr, unter dessen Vermittlung bei herkömmlichen Ansaugsystemen eine Abgasrückführleitung mit einem Ladeluftgehäuse fluidisch verbunden ist, nicht vorgesehen und nicht erforderlich.
Dadurch können auch bei unterschiedlichen Varianten des Ansaugsystems 10
unterschiedliche Varianten eines solchen Ladeluftrohrs vermieden werden. Darüber hinaus ist die Durchmischung des rückgeführten Abgases mit der Luft infolge der direkten Eindüsung des rückgeführten beziehungsweise rückzuführenden Abgases auch bei unterschiedlichen Varianten des Ansaugsystems 10 zumindest im Wesentlichen gleich, so dass der Aufwand zur Durchführung von thermodynamischen Abstimmungen sowie zur Durchführung von etwaigen weiteren Testprozessen besonders gering gehalten werden kann. Darüber hinaus kann der Bauraumbedarf des Ansaugsystems 10 gering gehalten werden, da der Abgasrückführkanal 20 in das Ladeluftgehäuse 12 integriert ist.
Aus Fig. 4 ist erkennbar, dass das Ladeluftgehäuse 12 im Teilbereich 18 und somit zumindest nahezu zur Hälfte doppelwandig ausgeführt ist. Hierbei erstreckt sich der erste Abgasrückführkanal 20 im Bereich von drei Ausströmöffnungen 16. Im Rahmen dieser Doppelwandigkeit ist vorgesehen, dass der Luftkanal 14 und der Abgasrückführkanal 20 durch ein und dieselbe Wandung 28 des Ladeluftgehäuses 12 begrenzt sind. Mit anderen Worten begrenzt die Wandung 28 auf einer ersten Seite den Luftkanal 14 und auf einer der ersten Seite abgewandten, zweiten Seite den Abgasrückführkanal 20. Dabei ist das Ladeluftgehäuse 12 einstückig ausgebildet.
Aus Fig. 4 ist erkennbar, dass sich der Abgasrückführkanal 20 bezogen auf die Bildebene von Fig. 4 von einem linken, vorderen Ende auf Höhe des ersten Zylinders zumindest im Wesentlich bis hin zur Mitte erstreckt.
Besonders gut aus Fig. 2 bis 4 und 6 ist erkennbar, dass das Ladeluftgehäuse 12 eine in den Luftkanal 14 mündende Anschlussöffnung 30 aufweist. Über die
Anschlussöffnung 30 ist der Luftkanal 1 mit einem Luftkanal eines separat vom
Ladeluftgehäuse 12 und separat von der Abgasrückführleitung 22 ausgebildeten
Luftrohrs fluidisch verbindbar. Der Luftkanal des Luftrohrs ist von der Luft durchströmbar, wobei die Luft infolge der fluidischen Verbindung aus dem Luftkanal des Luftrohrs aus- und in den Luftkanal 14 über die Anschlussöffnung 30 einströmen kann. Wie aus einer Zusammenschau von Fig. 3 und 4 erkennbar ist, weist der Abgasrückführkanal 20 in einer die Anschlussöffnung 30 in Umfangsrichtung begrenzenden Wandung 32 des Ladeluftgehäuses 12 zwei Ausströmöffnungen 34, 36 auf. Über diese
Ausströmöffnungen 34 und 36 ist der die Anschlussöffnung 30 durchströmenden Luft das über die Ausströmöffnungen aus dem Abgasrückführkanal 20 ausströmende Abgas zuführbar. Besonders gut aus Fig. 6 ist erkennbar, dass sich der Abgasrückführkanal 20 zumindest im Wesentlichen ringförmig um die Anschlussöffnung 30 herum in der Wandung 32 erstreckt und über die Ausströmöffnungen 34, 36 in die Anschlussöffnung 30 einmündet. Die Luft durchströmt die Anschlussöffnung 30 beispielsweise in einer ersten Strömungsrichtung, wobei das Abgas in einer jeweiligen zweiten
Strömungsrichtung über die Ausströmöffnungen 34 und 36 aus dem Abgasrückführkanal 20 ausströmt. Die jeweilige zweite Strömungsrichtung verläuft dabei zumindest im Wesentlichen senkrecht zur ersten Strömungsrichtung, so dass sich eine besonders vorteilhafte Durchmischung des Abgases mit der Luft realisieren lässt.
Die Anschlussöffnung 30 stellt einen Ladelufteinlass dar, an welchem das Abgas eingedüst wird. Diese Eindüsung ist dabei so gewählt, dass sie das Abgas mit der Luft ohne übermäßige Turbulenzen mischt, also gegebenenfalls statt zu mischen gleichmäßig schichtet und somit das Abgas zumindest im Wesentlichen gleichmäßig auf alle Zylinder verteilt. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Durchmischung des Abgases mit der Luft auch auf einer kurzen Mischstrecke realisiert werden.

Claims

θ Patentansprüche
1. Luftverteiler (12) für eine eine Mehrzahl von Brennräumen aufweisende
Verbrennungskraftmaschine, mit wenigstens einem von den Brennräumen zuzuführender Luft durchströmbaren Luftkanal (14), welcher je Brennraum wenigstens eine Ausströmöffnung (16) aufweist, über welche dem jeweiligen Brennraum die den Luftkanal (14) durchströmende Luft zuführbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich zumindest innerhalb eines Teilbereichs (18) des Luftkanals (14) ein
Abgasrückführkanal (20) erstreckt, welcher von der Luft zuzuführendem Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbar ist.
2. Luftverteiler (12) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Luftverteiler (12) wenigstens eine Wandung (28) aufweist, durch welche einerseits der Luftkanal (14) und andererseits der Abgasrückführkanal (18) zumindest teilweise begrenzt ist.
3. Luftverteiler (12) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Luftverteiler (12) einstückig ausgebildet ist.
4. Luftverteiler (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Luftverteiler (12) eine in den Luftkanal (14) mündende Anschlussöffnung (30) aufweist, über welche die Luft aus einem Luftrohr in den Luftkanal (14) einführbar ist, wobei der Abgasrückführkanal (20) in einer die Anschlussöffnung (30) begrenzenden Wandung (32) wenigstens eine in die Anschlussöffnung (30) mündende Ausströmöffnung (34, 36) aufweist, über welche der die
Anschlussöffnung (30) durchströmenden Luft das über die Ausströmöffnung (34, 36) des Abgasrückführkanais (20) aus dem Abgasrückführkanal (20) ausströmende Abgas zuführbar ist.
5. Ansaugsystem (10) für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens, mit einem Luftverteiler (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und mit einer separat vom Luftverteiler (12) ausgebildeten und mit dem Luftverteiler (12) verbundenen Abgasrückführleitung (22), welche wenigstens einen von dem Abgas durchströmbaren, weiteren Abgasrückführkanal aufweist, der in den ersten
Abgasrückführkanal (20) des Luftverteilers (12) einmündet.
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