AT435U1 - Brennkraftmaschine mit einem abgasturbolader - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader sowie mit einer Rückführleitung für einen Teilstrom des Abgases. Im Zuge immer stärkerer Emissionsbeschränkungen für Brennkraftmaschinen ist es erforderlich, die NOX-Emissionen stark abzusenken. Dies ist in bekannter Weise dadurch möglich, dass ein Teilstrom des Abgases aus dem Auspuffkrümmer in das Ansaugsystem rückgeführt wird, wodurch die Temperaturen im Brennraum abgesenkt werden und die Bildung von NOX stark verringert wird. 



   Es ist häufig erforderlich, die NOx-Emissionen besonders bei hohen Lasten und Drehzahlen abzusenken. Bei aufgeladenen Brennkraftmaschinen ist jedoch eine Abgasrückführung nicht ohne weiteres möglich, da-durch die Turboladercharakteristik bedingt-in diesen Betriebspunkten die mittleren Drücke im Einlasssammler deutlich über jenen im Auspuffkrümmer liegen. Prinzipiell besteht nun die Möglichkeit, den Druck im Auspuffkrümmer mittels einer Stauklappe zu erhöhen, um so eine Abgasrückführung zu erreichen. Durch den Abgasgegendruck wird jedoch der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine und damit der Kraftstoffverbrauch wesentlich verschlechtert. 



   Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Brennkraftmaschine zu schaffen, bei der in allen Betriebszuständen eine Abgasrückführung möglich ist, ohne dabei die oben genannten Nachteile in Kauf nehmen zu müssen. 



   Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass in der Rückführleitung ein Rückschlagventil angeordnet ist. Im Abgasstrang treten bei Stossaufladung Druckpulsationen auf, wobei die Druckspitzen grösser sind als der im Einlasssammler vorliegende Druck. Dadurch wird während dieser Druckspitzen im Auspuffkrümmer Abgas in den Einlasssammler gepumpt, während in jenen Perioden, in denen der Druck im Auspuffkrümmer unter jenem im Einlasssammler liegt, die Leitung verschlossen und so ein Rückströmen der Abgase in den Auspuff verhindert wird. Vorzugsweise ist in der Rückführleitung ein Kühler angeordnet, wodurch eine weitere Absenkung der Temperaturen im Zylinder möglich ist. 



   Die thermische Belastung des Rückschlagventils kann in Ausgestaltung der Erfindung dadurch wesentlich verringert 

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 werden, dass das Rückschlagventil stromaufwärts des Kühlers angeordnet ist. 



   Eine exakte Steuerung der Abgasrückführung und damit der   NO-Emissionswerte   kann im Rahmen der Erfindung dadurch erreicht werden, dass in der Rückführleitung zusätzlich zum Rückschlagventil ein Abgasrückführsteuerventil vorgesehen ist. 



   In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Rückführleitung zwischen dem Auslasssammler und der Abgasturbine von der Abgasleitung abzweigt. 



   Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der Figur ist schematisch eine Brennkraftmaschine 1 mit einem Einlasssammler 2 und einem Auslasssammler 3 dargestellt. Ein Abgasturbolader 4 besteht aus einem Verdichter 5 und einer Abgasturbine 6, welche über eine Welle 7 miteinander verbunden sind. Die vom Verdichter 5 komprimierte Ansaugluft gelangt über eine Leitung 8 in den Ladeluftkühler 9 und weiter über eine Leitung 10 in den Einlasssammler 2. Das Abgas wird aus dem Auslasssammler 3 über eine Leitung 11 zur Abgasturbine 6 geleitet. In dieser Leitung 11 ist eine Anschlussstelle 13 vorgese-    hen, in   der die Rückführleitung 14 abzweigt.

   In dieser Rückführleitung 14 ist zunächst ein Abgasrückführsteuerventil 17 vorgesehen, sodann weiters ein Kühler 18 und daran anschlie- ssend ein Rückschlagventil 16. Nach    dem.   Rückschlagventil 16 mündet die Rückführleitung 14 in den Einlasssammler 2. 



   In einer Ausführungsvariante ist es auch möglich, die Position der Ventile 16 und 17 zu vertauschen bzw. den Kühler 18 wegzulassen.