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DE102007025179A1 - Brennkraftmaschinensystem - Google Patents

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DE102007025179A1
DE102007025179A1 DE102007025179A DE102007025179A DE102007025179A1 DE 102007025179 A1 DE102007025179 A1 DE 102007025179A1 DE 102007025179 A DE102007025179 A DE 102007025179A DE 102007025179 A DE102007025179 A DE 102007025179A DE 102007025179 A1 DE102007025179 A1 DE 102007025179A1
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Germany
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fresh gas
internal combustion
combustion engine
valve
fresh
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Application number
DE102007025179A
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English (en)
Inventor
Adam Dr. Loch
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Mahle International GmbH
Original Assignee
Mahle International GmbH
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Publication date
Application filed by Mahle International GmbH filed Critical Mahle International GmbH
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Priority to PCT/EP2008/055734 priority patent/WO2008145503A1/de
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Brennkraftmaschinensystem (1), insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einer Brennkraftmaschine (2), einer Frischgasanlage (3) zum Zuführen von Frischgas zur Brennkraftmaschine (2), einer Abgasanlage (4) zum Abführen von Abgas von der Brennkraftmaschine (2) und einer Abgasrückführanlage (5) zum Entnehmen von Abgas aus der Abgasanlage (4) und zum Einleiten des entnommenen Abgases in die Frischgasanlage (3) an einer Einleitstelle (12). Um die Abgasrückführung zu verbessern, weist die Frischgasanlage (3) stromauf der Einleitstelle (12) ein erstes Frischgasventil (14) zum Steuern eines durchströmbaren Querschnitts der Frischgasanlage (3) und stromab der Einleitstelle (12) ein zweites Frischgasventil (15) zum Steuern eines durchströmbaren Querschnitts der Frischgasanlage (3) auf.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Brennkraftmaschinensystem, insbesondere in einem Kraftfahrzeug.
  • Üblicherweise umfasst ein Brennkraftmaschinensystem eine Brennkraftmaschine, z. B. einen Dieselmotor oder einen Benzinmotor, eine Frischgasanlage zum Zuführen von Frischgas zur Brennkraftmaschine, eine Abgasanlage zum Abführen von Abgas von der Brennkraftmaschine sowie eine Abgasrückführanlage zum Entnehmen von Abgas aus der Abgasanlage und zum Einleiten des entnommenen Abgases in die Frischgasanlage. Die Abgasrückführung wird durchgeführt, um die Werte für Schadstoffemission und Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine zu senken.
  • Zur Realisierung einer Abgasrückführung ist ein Druckgefälle zwischen einer abgasseitigen Entnahmestelle und einer frischgasseitigen Einleitstelle erforderlich. Insbesondere bei aufgeladenen Brennkraftmaschinen kann die Bereitstellung eines ausreichenden Druckgefälles problematisch sein.
  • Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Brennkraftmaschinensystem der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine verbesserte Abgasrückführung auszeichnet.
  • Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, in der Frischgasanlage stromauf und stromab der Einleitstelle jeweils ein Frischgasventil zum Steuern eines durchströmbaren Querschnitts der Frischgasanlage anzuordnen. Mit den beiden beiderseits der Einleitstelle angeordneten Frischgasventilen lassen sich durch entsprechende Ansteuerung der Frischgasventile im Bereich der Einleitstelle Druckschwingungen erzeugen, die relativ große negative Amplituden aufweisen. Hierdurch kann die Druckdifferenz zwischen Einleitstelle und Entnahmestelle gezielt vergrößert und insbesondere auf einen gewünschten Differenzdruckwert eingestellt werden, um eine gewünschte Abgasrückführrate zu realisieren. Desweiteren kann zwischen den beiden Frischgasventilen eine verbesserte Durchmischung zwischen Frischgas und rückgeführten Abgas erreicht werden, was sich vorteilhaft für den Betrieb der Brennkraftmaschine auswirkt.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mit Hilfe einer entsprechenden Steuerung beide Frischgasventile zur Erzeugung von Druckschwingungen im Frischgas angesteuert werden. Eben so ist es möglich, mit Hilfe einer entsprechenden Steuerung die beiden Frischgasventile so anzusteuern, dass mit dem einen Frischgasventil Druckschwingungen im Frischgas generiert werden, die mit Hilfe des anderen Frischgasventils durch gezielte Ansteuerung im Bereich der Einleitstelle gezielt verstärkt werden können, um dort besonders große negative Amplituden zu erzeugen. Bei beiden Fällen lassen sich durch Ausnutzung dynamischer Schwingungseffekte vergleichsweise große negative Amplituden in den Druckschwingungen generieren. Diese negativen Amplituden lassen sich zur Erzeugung eines erwünschten Druckgefälles zwischen Entnahmestelle und Einleitstelle verwenden.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • Die einzige 1 zeigt eine schaltplanartige Prinzipdarstellung eines Brennkraftmaschinensystems.
  • Entsprechend 1 umfasst ein Brennkraftmaschinensystem 1, das insbesondere in einem Kraftfahrzeug angeordnet sein kann, eine Brennkraftmaschine 2, eine Frischgasanlage 3, eine Abgasanlage 4 sowie eine Abgasrückführanlage 5. Bei der Brennkraftmaschine 2 kann es sich um einen Dieselmotor oder um einen Benzinmotor oder dergleichen handeln. Die Brennkraftmaschine 2 kann als reiner Saugmotor oder – wie hier – als aufgeladener Motor ausgestaltet sein. Bei der dargestellten aufgeladenen Variante ist das Brennkraftmaschinensystem 1 zusätzlich z. B. mit einem Abgasturbolader 6 ausgestattet, dessen Turbine 7 in der Abgasanlage 4 und dessen Verdichter 8 in der Frischgasanlage 3 angeordnet ist.
  • Die Frischgasanlage 3 dient der Zuführung von Frischgas, bei dem es sich bevorzugt um Luft handelt, zur Brennkraftmaschine 2. Hierzu weist die Frischgasanlage 3 eine Frischgasleitung 9 auf, die an die Brennkraftmaschine 2 angeschlossen ist und in der im vorliegenden Fall der Verdichter 8 angeordnet ist.
  • Die Abgasanlage 4 dient zum Abführen von Abgas von der Brennkraftmaschine 2. Hierzu umfasst die Abgasanlage 4 eine Abgasleitung 10, die an die Brennkraftmaschine 2 angeschlossen ist und die im vorliegenden Fall die Turbine 7 enthält.
  • Die Abgasrückführanlage 5 ist dazu ausgestaltet, aus der Abgasanlage 4 an einer Entnahmestelle 11 Abgas zu entnehmen und dieses entnommene Abgas an einer Einleitstelle 12 in die Frischgasanlage 3 einzuleiten. Hierzu weist die Abgasanlage 5 eine Abgasleitung 13 auf, die einerseits über die Entnahmestelle 11 an die Abgasleitung 10 und andererseits über die Einleitstelle 12 an die Frischgasleitung 9 angeschlossen ist.
  • Um die Abgasrückführung zu verbessern, ist in der Frischgasanlage 3 bzw. in der Frischgasleitung 9 stromauf der Einleitstelle 12 ein erstes Frischgasventil 14 angeordnet, mit dem ein durchströmbarer Querschnitt der Frischgasanlage 3 steuerbar ist. Desweiteren ist in der Frischgasanlage 3 bzw. in der Frischgasleitung 9 stromab der Einleitstelle 12 ein zweites Frischgasventil 15 angeordnet, das ebenfalls zum Steuern eines durchströmbaren Querschnitts der Frischgasanlage 3 ausgestaltet ist. Der mit Hilfe des jeweiligen Frischgasventils 14, 15 steuerbare durchströmbare Querschnitt kann durch einen Leitungsquerschnitt 16 der Frischgasleitung 9 stromauf der Einleitstelle 12 oder stromauf des ersten Frischgasventils 14 bzw. durch einen Leitungsquerschnitt 17 der Frischgasleitung 9 stromab der Einleitstelle 12 oder stromab des zweiten Frischgasventils 15 gebildet sein. Ebenso kann es sich bei dem mit Hilfe des jeweiligen Gasventils 14, 15 steuerbaren Querschnitt um einen Querschnitt im Inneren des jeweiligen Frischgasventils 14, 15 handeln, der in einem einen Abschnitt der Frischgasleitung 9 bildenden Bereich des jeweiligen Frischgasventils 14, 15 gebildet sein.
  • Desweiteren kann die Frischgasanlage 3 einen Wärmeübertrager 18 aufweisen, der in einen Kühlkreis 19 eingebunden ist. Bei diesem Wärmeübertrager 18 handelt es sich insbesondere um einen sogenannten Ladeluftkühler. Vorzugsweise ist dieser Wärmeübertrager 18 stromab der Einleitstelle 12 und stromab des zweiten Frischgasventils 15 angeordnet. Beim Kühlkreis 19 kann es sich beispielsweise um den Kühlkreis der Brennkraftmaschine 2 handeln.
  • In der Abgasrückführanlage 5 kann stromauf der Einleitstelle 12 ein Rückführventil 20 angeordnet sein, mit dem ein durchströmbarer Querschnitt der Abgasrückführanlage 5 bzw. der Rückführleitung 13 steuerbar ist. Dabei kann es sich beim Rückführventil 20 um ein passiv arbeitendes, einfaches Rückschlagsperrventil handeln, um Fehlströmungen von Frischgas in Richtung Abgasanlage 4 zu vermeiden. Ebenso kann es sich beim Rückführventil 20 um ein aktiv ansteuerbares Ventil handeln. Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist die Abgasrückführanlage 5 außerdem mit einem Wärmeübertrager 21 ausgestattet, der ebenfalls in einen Kühlkreis eingebunden ist, bei dem es sich grundsätzlich um den selben Kühlkreis 19 handeln kann, in den auch der gegebenenfalls vorhandene Wärmeübertrager 18 eingebunden ist. Insbesondere ist somit der Wärmeübertrager 21 in den Kühlkreis der Brennkraftmaschine 2 eingebunden. Der Wärmeübertrager 21 ist dabei stromauf des Rückführventils 20 in der Abgasrückführanlage 5 bzw. in der Rückführleitung 13 angeordnet.
  • Die Abgasanlage 4 weist stromauf der Entnahmestelle 11 eine Komponente 22 auf, bei der es sich vorzugsweise um ein Partikelfilter handeln kann. Hierdurch wird erreicht, dass nur gereinigte Abgase in die Frischgasanlage 3 rückgeführt werden. Ebenso kann es sich bei der Komponente 22 um eine grundsätzlich beliebige andere Komponente der Abgasanlage 4 handeln, wie z. B. ein Katalysator oder Schalldämpfer. Ferner kann die Abgasanlage 4 bei der hier gezeigten Ausführungsform optional ein Abgasventil 23 aufweisen, das stromab der Entnahmestelle 11 in der Abgasanlage 4 bzw. in der Abgasleitung 10 angeordnet ist und mit dem ein durchströmbarer Querschnitt der Abgasanlage 4 steuerbar ist.
  • Zur Betätigung der beiden Frischgasventile 14, 15 ist eine Steuerung 24 vorgesehen, die über entsprechende Steuerleitungen 25 mit den Frischgasventilen 14, 15 verbunden ist. Soweit ein Rückführventil 20 und/oder ein Abgasventil 23 vorgesehen sind, ist die Steuerung 24 zweckmäßig auch zur Betätigung des jeweiligen Ventils 20, 23 vorgesehen.
  • Zum Einstellen einer erwünschten Abgasrückführrate oder AGR-Rate kann die Steuerung 24 nun so ausgestaltet sein, dass sie zumindest eines der beiden Frischgasventile 14, 15 zur Absenkung des Drucks im Frischgas im Bereich der Einleitstelle 12 ansteuert. Erreicht wird dies z. B. durch Schließen des ersten Frischgasventils 14. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerung 24 wenigstens eines der Frischgasventile 14, 15 zur Erzeugung von Druckschwingungen im Frischgas ansteuert. Druckschwingungen lassen sich in der Frischgasströmung durch periodisches Öffnen und Schließen des jeweiligen Frischgasventils 14, 15 generieren, wobei strömungsdynamische Effekte ausgenutzt werden. Diese Druckschwingungen besitzen negative Amplituden, in denen der Druck im Frischgas unter den Druck im Abgas absinkt, der in der Abgasrückführanlage 5 im Bereich der Einleitstelle 12 herrscht. Dieser entspricht abgesehen von Strömungsverlusten, die sich insbesondere durch den Wärmeübertrager 21 ergeben, im wesentlichen dem Druck im Abgas im Bereich der Entnahmestelle 11. Mit Hilfe der niedrigen Drücke im Bereich der negativen Amplituden der Druckschwingungen lassen sich Druckdifferenzen zwischen Entnahmestelle 11 und Einleitstelle 12 erzielen, die eine verstärkte Abgasrückführung ermöglichen.
  • Dabei kann die Steuerung 24 grundsätzlich so ausgestaltet sein, dass sie beide Frischgasventile 14, 15 zur Erzeugung der Druckschwingungen im Frischgas ansteuert. Durch eine gezielte Abstimmung der Betätigungsvorgänge sowie der Positionierung der Frischgasventile 14, 15 relativ zur Einleitstelle 12 lassen sich dadurch betragsmäßig relativ große negative Amplituden innerhalb der Druckschwingungen erzielen. Beispielsweise ist denkbar, die beiden Frischgasventile 14, 15 gezielt so anzusteuern, dass zu bestimmten Zeitpunkten das erste Frischgasventil 14 eine sich stromauf von der Einleitstelle 12 entfernende Druckwelle erzeugt, während gleichzeitig das zweite Frischgasventil 15 eine sich von der Einleitstelle 12 stromab entfernende Druckwelle generiert. Hierdurch ergibt sich im Bereich der Einleitstelle 12 eine verstärkte Druckabsenkung.
  • Alternativ ist es ebenso möglich, die Steuerung 24 so auszugestalten, dass sie nur eines der Frischgasventile 14, 15 zur Erzeugung von Druckschwingungen im Frischgas ansteuert, während sie das jeweils andere Frischgasventil 14, 15 zur Verstärkung negativer Amplituden der Druckschwingungen im Bereich der Einleitstelle 12 ansteuert. Beispielsweise wird mit Hilfe des zweiten Frischgasventils 15 eine sich in Richtung Brennkraftmaschine 2 von der Einleitstelle 12 entfernende Druckwelle generiert. Durch gleichzeitiges Schließen des ersten Frischgasventils 14 kann ein Nachströmen von Frischgas zur Einleitstelle 12 reduziert werden, wodurch die Druckabsenkung im Bereich der Einleitstelle 12 besonders groß ausfällt.
  • Zumindest eines der Frischgasventile 14, 15 kann als diskontinuierlich arbeitendes Ventil ausgestaltet sein. Vorzugsweise sind dann beide Frischgasventile 14, 15 als diskontinuierlich arbeitende Ventile ausgestaltet. Bei einem diskontinuierlich arbeitenden Ventil ist ein Ventilglied, z. B. eine Schmetterlingsklappe, mit vorzugsweise entgegengesetzten Bewegungsrichtungen zumindest zwischen zwei vorbestimmten Steuerstellungen umschaltbar. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit kann ein derartiges diskontinuierlich arbeitendes Frischgasventil 14, 15 beispielsweise als Ventilglied eine um eine Drehachse verschwenkbare Klappe aufweisen, die zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung umschaltbar ist. Dabei dreht das Ventilglied beim Schließen bevorzugt in der einen Drehrichtung und beim Öffnen in der anderen Drehrichtung. Zusätzlich oder alternativ ist für ein diskontinuierlich arbeitendes Ventil kennzeichnend, dass das jeweilige Ventilglied in der jeweils eingestellten Steuerstellung für eine gewisse Zeit verbleibt, so dass das Ventilglied nur bei den zeitlich begrenzten, schnell ablaufenden Schaltvorgängen in Bewegung ist.
  • Alternativ kann es sich bei wenigstens einem der Frischgasventile 14, 15 um ein kontinuierlich arbeitendes Ventil handeln. Zweckmäßig sind dann beide Frischgasventile 14, 15 als kontinuierlich arbeitende Ventile ausgestaltet. Bei einem kontinuierlich arbeitenden Ventil durchläuft das jeweilige Ventilglied mit gleicher Bewegungsrichtung zumindest zwei verschiedene Steuerstellungen. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit kann ein derartiges kontinuierlich arbeitendes Frischgasventil 14, 15 beispielsweise eine Klappe oder einen Drehschieber als Ventilglied aufweisen, das um eine Drehachse rotierend antreibbar ist. Charakterisierend ist hierbei für das kontinuierlich arbeitende Frischgasventil 14, 15, dass das jeweilige Ventilglied im Betrieb des Ventils permanent mit der gleichen Rotationsrichtung dreht und dabei mit einer vorbestimmten, insbesondere jedoch variierbaren, Drehgeschwindigkeit z. B. einen Schließwinkelbereich und einen Öffnungswinkelbereich durchfährt. Auch mit Hilfe eines derartigen kontinuierlich arbeitenden Frischgasventils 14, 15 lassen sich extrem kurze Schaltzeiten erzielen, wobei jedoch permanent eine Querschnittsveränderung stattfinden kann, und das jeweilige Ventilglied permanent in Bewegung ist. Durch Variation der Drehgeschwindigkeit lassen sich bei einem derartigen kontinuierlich arbeitenden Frischgasventil 14, 15 die Schaltzeiten einstellen.
  • Zusätzlich oder optional kann zumindest eines der Frischgasventile 14, 15 als schnellschaltendes Ventil ausgestaltet sein. Vorzugsweise sind dann beide Frischgasventile 14, 15 als schnellschaltende Ventile ausgestaltet. Bei einem schnellschaltenden Ventil kann die jeweils gewünschte Veränderung des durchströmbaren Querschnitts der Frischgasanlage 3 innerhalb relativ kurzer Schaltzeiten oder Steuerzeiten realisiert werden. Beispielsweise kann das Frischgasventil 14, 15 im Millisekundenbereich zwischen einer Sperrstellung bzw. einer Stellung mit minimalem durchströmbaren Querschnitt und einer Offenstellung bzw. einer Stellung mit maximal geöffnetem Querschnitt verstellt werden. Insbesondere kann das schnellschaltende Frischgasventil 14, 15 im gleichen Frequenzbereich geschaltet werden, in dem auch die Ladungswechselvorgänge der Brennkraftmaschine 2 stattfinden. Hierdurch ist eine Synchronisation des jeweiligen Frischgasventils 14, 15 an Druckschwankungen im Frischgas anpassbar, die aufgrund der Ladungswechselvorgänge in der Frischgasanlage 3 ohnehin auftreten. Beispielsweise können dadurch Druckamplituden in der schwingenden Frischgasströmung gezielt verstärkt werden.
  • Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, zumindest eines der Frischgasventile 14, 15 dynamisch ansteuerbar auszugestalten. Bevorzugt sind beide Frischgasventile 14, 15 dynamisch ansteuerbar ausgestaltet. Hierdurch ist es insbesondere möglich, das jeweilige Frischgasventil 14, 15 in Abhängigkeit des sich dynamisch verändernden Betriebszustands der Brennkraftmaschine 2 zu betätigen, um so durch die dyna mische Steuerung des Frischgasdrucks an der Einleitstelle 12 die Abgasrückführrate bzw. die Abgasrückführmenge an den sich dynamisch ändernden Bedarf anzupassen. Insbesondere kann dadurch das jeweilige Frischgasventil 14, 15 dynamisch in Abhängigkeit der Drehzahl und/oder der Last der Brennkraftmaschine 2 betätigt werden. Beispielsweise kann hierzu die Steuerung 24 mit einer hier nicht dargestellten Motorsteuerung gekoppelt sein oder in diese integriert sein.
  • Zur Verbesserung bzw. zur Verstärkung der Abgasrückführung kann das Rückführventil 20 zum Einsatz kommen. Durch die mit Hilfe der Frischgasventile 14, 15 generierten Druckschwingungen kann es im Bereich der Einleitstelle 12 auch zu positiven Druckamplituden kommen, in denen der Druck im Frischgas den Druck im Abgas an der Entnahmestelle 11 übersteigen kann. Um hier eine Fehlströmung von Frischgas über die Abgasrückführanlage 5 zur Abgasanlage 4 zu verhindern, kann das Rückführventil 20 als passives Rückschlagsperrventil ausgestaltet sein. Ebenso kann das Rückführventil 20, wenn es als aktiv arbeitendes Schaltventil ausgestaltet ist, zur Vermeidung unerwünschter Rückströmungen die Abgasrückführanlage 5 bzw. deren Rückführleitung 13 in der Nähe der Einleitstelle 12 sperren. Durch gezielte Ansteuerung des Rückführventils 20 lassen sich somit die mit den Frischgasventilen 14, 15 im Frischgas erzeugten Druckschwingungen besser zur Realisierung der gewünschten Abgasrückführrate ausnutzen. Zusätzlich oder alternativ kann auch das Rückführventil 20 zur Erzeugung von Druckschwingungen im Abgas angesteuert werden, die sich auf geeignete Weise mit den Druckschwingun gen im Frischgas koppeln lassen, um die Abgasrückführung zusätzlich zu verbessern.
  • Zusätzlich oder alternativ zum Rückführventil 20 kann auch das Abgasventil 23 vorgesehen und zur Verbesserung der Abgasrückführung ansteuerbar sein. Beispielsweise kann durch Androsseln der Abgasleitung 10 stromauf des Abgasventils 23 der Druck im Abgas erhöht werden, was das Druckgefälle zwischen Entnahmestelle 11 und Einleitstelle 12 erhöht. Ebenso lassen sich mit Hilfe des Abgasventils 23 Druckschwingungen im Abgas erzeugen, die so auf die Druckschwingung im Frischgas abgestimmt sind, dass dadurch die Abgasrückführung gesteigert werden kann. Das Abgasventil 23 und/oder das Rückführventil 20 können ebenso wie die Frischgasventile 14, 15 als dynamisch ansteuerbare Ventile und/oder als schnellschaltende Ventile und/oder als kontinuierlich oder diskontinuierlich arbeitende Ventile ausgestaltet sein.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, die Steuerung 24 so auszugestalten, dass sie die Frischgasventile 14, 15 so ansteuert, dass sich in einen zwischen den beiden Frischgasventilen 14, 15 befindlichen Volumen ein Unterdruck einstellt, der durch Befüllen mit Abgas aus der Abgasrückführanlage 5 mehr oder weniger ausgeglichen werden kann. Das bedeutet, dass mit Hilfe der Frischgasventile 14, 15 zumindest kurzzeitig innerhalb der Frischgasleitung 9 ein Abschnitt geschaffen werden kann, der von der übrigen Frischgasleitung 9 getrennt ist, mehr oder weniger evakuiert ist und mit rückgeführtem Abgas befüllbar ist. Bei der in
  • 1 gezeigten Ausführungsform ist das befüllbare Volumen dieses Raums dadurch vergrößert, dass die Frischgasleitung 9 zwischen den Frischgasventilen 14, 15 eine Einleitkammer 26 aufweist. Die Einleitkammer 26 charakterisiert sich dadurch, dass sie einerseits die Einleitstelle 12 aufweist und dass sie andererseits einen Kammerquerschnitt 27 besitzt, der größer ist als die Leitungsquerschnitte 16, 17 der Frischgasleitung 9 stromauf bzw. stromab der Einleitkammer 26. Mit Hilfe einer solchen Einleitkammer 26, die das Volumen zwischen den beiden Frischgasventilen 14, 15 vergrößert, kann die Abgasrückführung gleichmäßiger realisiert werden. Ebenso kann mehr Abgas innerhalb kürzerer Zeit rückgeführt werden, was die Ausnutzung der nur kurzzeitig auftretenden negativen Druckamplituden begünstigt. Die in die Einleitkammer 26 einströmende Abgasmenge lässt sich mit Hilfe der Steuerung 24 durch entsprechende Betätigungen des Rückführventils 20 steuern.
  • Bei der in 1 gezeigten besonderen Ausführungsform ist in der Einleitkammer 26 ein Leitungskörper 28 angeordnet. Dieser besitzt eine perforierte Wandung 29, z. B. aus einem Lochblech, sowie einen Körperquerschnitt 30. Der Leitungskörper 28 begrenzt im Inneren der Einleitkammer 26 mit Hilfe seiner perforierten Wandung 29 einen Ringraum 31 gegenüber einem Innenraum 32. Während der Innenraum 32 einen vom ersten Frischgasventil 14 zum zweiten Frischgasventil 15 führenden Gaspfad bildet, kommuniziert der Ringraum 31 mit der Einleitstelle 12. Die Einleitkammer 26 kann aufgrund ihres gegenüber den Leitungsquerschnitten 16, 17 erweiterten Kam merquerschnitt 27 einen gewissen Strömungswiderstand für das Frischgas bilden. Mit Hilfe des Leitungskörpers 28 kann dieser Strömungswiderstand für die Frischgasströmung in der Frischgasleitung 9 reduziert werden. Die perforierte Wandung 29 gewährleistet dabei die Zuführung von rückgeführtem Abgas zur Frischgasströmung.
  • Vorzugsweise ist der Leitungskörper 28 so ausgestaltet, dass sein Körperquerschnitt 30 dem jeweiligen Leitungsquerschnitt 16, 17 entspricht. Vorzugsweise sind die beiden Leitungsquerschnitte 16, 17 gleich groß. Der Körperquerschnitt 30 ist dann ebenfalls gleich groß und außerdem konstant.
  • Bei der hier gezeigten, besonderen Ausführungsform umfasst die Frischgasanlage 3 einen Leitungsabschnitt 33, der die Einleitstelle 12 und die beiden Frischgasventile 14, 15 enthält. Dieser Leitungsabschnitt 33 ist als separat herstellbare Einheit ausgestaltet, die insbesondere im Rahmen einer Vormontage komplett montierbar ist. Beispielsweise werden in den Leitungsabschnitt 33 der Leitungskörper 28 und die beiden Frischgasventile 14, 15 eingesetzt bzw. daran angebaut. Der Leitungsabschnitt 33 ist beispielsweise über entsprechende Flansche 34 in die Frischgasanlage 3 bzw. in die übrige Frischgasleitung 9 eingebaut und z. B. über einen entsprechenden Anschlussstutzen 35 im Bereich der Einleitstelle 12 an die Abgasrückführanlage 5 bzw. an deren Rückführleitung 13 angeschlossen.
  • Der Bereich der Frischgasanlage 3 bzw. der Frischgasleitung 9, in dem sich die Einleitstelle 12 und die beiden Frischgasventile 14, 15 befinden bzw. in dem sich der vorstehend genannte Leitungsabschnitt 33 befindet, ist stromauf von ggf. vorhandenen einzelnen nicht gezeigten Zuführkanälen oder Saugrohren der Frischgasanlage 3 angeordnet, über die die einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine 2 mit Frischgas versorgt werden. Somit ist hier eine zentrale Abgasrückführung realisiert.

Claims (10)

  1. Brennkraftmaschinensystem, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, – mit einer Brennkraftmaschine (2), – mit einer Frischgasanlage (3) zum Zuführen von Frischgas zur Brennkraftmaschine (2), – mit einer Abgasanlage (4) zum Abführen von Abgas von der Brennkraftmaschine (2), – mit einer Abgasrückführanlage (5) zum Entnehmen von Abgas aus der Abgasanlage (4) und zum Einleiten des entnommenen Abgases in die Frischgasanlage (3) an einer Einleitstelle (12), – wobei die Frischgasanlage (3) stromauf der Einleitstelle (12) ein erstes Frischgasventil (14) zum Steuern eines durchströmbaren Querschnitts der Frischgasanlage (3) aufweist, – wobei die Frischgasanlage (3) stromab der Einleitstelle (12) ein zweites Frischgasventil (15) zum Steuern eines durchströmbaren Querschnitts der Frischgasanlage (3) aufweist.
  2. Brennkraftmaschinensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Abgasrückführanlage (5) ein Rückführventil (20) zum Steuern eines durchströmbaren Querschnitts der Abgasrückführanlage (5) stromauf der Einleitstelle (12) angeordnet ist.
  3. Brennkraftmaschinensystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, – dass die Frischgasanlage (3) eine Frischgasleitung (9) aufweist, in der die beiden Frischgasventile (14, 15) angeordnet sind und die stromauf des ersten Frischgasventils (14) und stromab des zweiten Frischgasventils (15) jeweils einen Leitungsquerschnitt (16, 17) aufweist, – dass die Frischgasleitung (9) zwischen den Frischgasventilen (14, 15) eine die Einleitstelle (12) aufweisende Einleitkammer (26) aufweist, deren Kammerquerschnitt (27) größer ist als der jeweilige Leitungsquerschnitt (16, 17).
  4. Brennkraftmaschinensystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Einleitkammer (26) ein Leitungskörper (28) angeordnet ist, der in der Einleitkammer (26) mit einer perforierten Wandung (29) einen mit der Einleitstelle (12) kommunizierenden Ringraum (31) gegenüber einem Innenraum (32) begrenzt, der einen vom ersten Frischgasventil (14) zum zweiten Frischgasventil (15) führenden Gaspfad bildet.
  5. Brennkraftmaschinensystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungskörper (28) einen dem jeweiligen Leitungsquerschnitt (16, 17) entsprechenden Körperquerschnitt (30) aufweist.
  6. Brennkraftmaschinensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Leitungsabschnitt (33) der Frischgasanlage (3), der die Einleitstelle (12) und die beiden Frischgasventile (14, 15) umfasst, als separat herstellbare Einheit ausgestaltet ist, die in die Frischgasanlage (3) eingebaut ist und an die die Abgasrückführanlage (5) angeschlossen ist.
  7. Brennkraftmaschinensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung (24) zum Betätigen der Frischgasventile (14, 15) vorgesehen ist, die so ausgestaltet ist, dass sie die beiden Frischgasventile (14, 15) in Abhängigkeit einer gewünschten Abgasrückführrate zur Reduzierung des Drucks an der Einleitstelle (12) ansteuert.
  8. Brennkraftmaschinensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (24) so ausgestaltet ist, dass sie zumindest eines der beiden Frischgasventile (14, 15) zur Erzeugung von Druckschwingungen im Frischgas ansteuert.
  9. Brennkraftmaschinensystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (24) so ausgestaltet ist, dass sie beide Frischgasventile (14, 15) zur Erzeugung von Druckschwingungen im Frischgas ansteuert.
  10. Brennkraftmaschinensystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (24) so ausgestaltet ist, dass sie das eine Frischgasventil (14, 15) zur Erzeugung von Druckschwingungen im Frischgas und das andere Frischgasventil (14, 15) zur Verstärkung negativer Amplituden der Druckschwingungen im Bereich der Einleitstelle (12) ansteuert.
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