DE102008045479A1 - Exhaust gas recirculation system for internal combustion engine in vehicle, has condensate water separator for separating and guiding separated condenser water via disposal pipeline into low pressure part of exhaust gas system - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine System zur Rückführung von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine gemäß Anspruch 1, einen Wärmetauscher gemäß Anspruch 16 sowie ein Verfahren zur Rückführung von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine gemäß Anspruch 17.The The invention relates to a system for recycling exhaust gas of an internal combustion engine according to claim 1, a heat exchanger according to claim 16 and a method for recirculation of exhaust gas an internal combustion engine according to claim 17th
Bei der Niedertemperatur-AGR-Kühlung (AGR = Abgasrückführung) direkt mit Luft oder indirekt mit Niedertemperaturkühlmittel entsteht im Abgaskühler Kondensat in größerer Menge. Dieses enthält Schwefel- und Salpetersäure und ist daher sauer. Das bei der Niedertemperaturabgaskühlung anfallende Kondensat wird im Stand der Technik in der Regel direkt dem Motor zugeführt. Eine solche direkte Zuführung des Kondensats in den Motor kann zu Korrosion des Materials im Ansaugbereich des Motors sowie im Zylinder selbst führen.at low-temperature EGR cooling (EGR = exhaust gas recirculation) directly with air or indirectly with low-temperature coolant is formed in the exhaust gas cooler condensate in larger Amount. This contains sulfuric and nitric acid and is therefore angry. That with the low-temperature exhaust gas cooling accumulating condensate is usually directly in the prior art supplied to the engine. Such a direct feed Condensate in the engine can cause corrosion of the material in the intake area lead the engine and in the cylinder itself.
Die
Offenbarung
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein System zur Rückführung von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine eine Wärmetauscher sowie ein Verfahren zur Rückführung von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine zu schaffen, welche verbesserte Eigenschaften haben.It is therefore the object of the invention, a system for recycling exhaust gas of an internal combustion engine, a heat exchanger and a method for recirculating exhaust gas an internal combustion engine, which has improved properties to have.
Diese Aufgabe wird durch ein System zur Rückführung von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine gemäß Anspruch 1, einen Wärmetauscher gemäß Anspruch 16 sowie ein Verfahren zur Rückführung von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine gemäß Anspruch 17 gelöst. Günstige Ausführungsformen der Erfindung sind durch die Unteransprüche näher definiert.These Task is through a system for repatriation exhaust gas of an internal combustion engine according to claim 1, a heat exchanger according to claim 16 and a method for recirculation of exhaust gas an internal combustion engine according to claim 17 solved. Favorable embodiments The invention are further characterized by the subclaims Are defined.
Die vorliegende Erfindung schafft ein System zur Rückführung von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine, wobei die Verbrennungskraftmaschine ein Abgassystem mit einem Hochdruck- und einem Niederdruckteil aufweist, wobei das System eine Abscheideeinheit aufweist, die ausgebildet ist, um aus einem Abgas des Hochdruckteils des Abgassystems ein Kondensat abzuscheiden und das Kondensat über eine Entsorgungsleitung in den Niederdruckteil des Abgassystems einzuleiten.The The present invention provides a system for recycling exhaust gas of an internal combustion engine, wherein the internal combustion engine an exhaust system having a high pressure and a low pressure part, the system having a separator unit formed is to enter from an exhaust gas of the high pressure part of the exhaust system To separate condensate and the condensate via a disposal line into the low-pressure part of the exhaust system.
Ferner schafft die vorliegende Erfindung einen Wärmetauscher zur Aufnahme eines Abgases aus einem Hochdruckteil eines Abgassystems einer Verbrennungskraftmaschine, wobei der Wärmetauscher ausgebildet ist, um das aus der Verbrennungskraftmaschine aufgenommene Abgas abzukühlen, ein Kondensat daraus zu extrahieren und das Kondensat zumindest teilweise einem Niederdruckteil des Abgassystems zuzuführenFurther the present invention provides a heat exchanger for Receiving an exhaust gas from a high pressure part of an exhaust system an internal combustion engine, wherein the heat exchanger is formed to the received from the internal combustion engine To cool exhaust gas, to extract a condensate and the condensate at least partially a low pressure part of the exhaust system supply
Auch schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Rückführung von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine, wobei die Verbrennungskraftmaschine ein Abgassystem mit einem Hochdruck- und einem Niederdruckteil aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- – Entnehmen von Abgas aus dem Hochdruckteil des Abgassystems;
- – Abscheiden eines Kondensats aus dem entnommenen Abgas; und
- – Einleiten zumindest eines Teils des Kondensats in den Niederdruckteil des Abgassystems.
- Removing exhaust gas from the high pressure part of the exhaust system;
- - Separation of a condensate from the exhaust gas removed; and
- - Introducing at least a portion of the condensate in the low pressure part of the exhaust system.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass ein besserer Korrosionsschutz des Motors oder Teilen davon dann gegeben ist, wenn die schädlichen Substanzen aus dem Abgas heraus kondensiert werden und das Kondensat zumindest teilweise über den Niederdruckteil des Abgassystems entsorgt wird. Somit gelangt keine große Menge von schädlichen Bestandteilen des Abgases mehr in den Motorblock bzw. die Zylinder zurück und führt dort zu Materialverschleiß. Auch lässt sich die Niedertemperaturabgaskühlung mit dem erfinderischen Konzept vorteilhaft in Bereichen betreiben, in denen sehr viel Kondensat anfällt und es auch hierdurch zu Korrosionserscheinungen ohne Verwendung des erfindungsgemäßen Ansatzes kommen würde. Zugleich wird durch die Anordnung der Abgasaufbereitung auf der Hochdruckseite des Abgassystems eine günstige Druckdifferenz bei der Abführung des Kondensats in den Niederdruckteil des Abgassystems ausgenutzt, wodurch eine Pumpe zur Entsorgung des Kondensats entfallen kann.The The present invention is based on the finding that a better Corrosion protection of the engine or parts thereof is then given when the harmful substances condense out of the exhaust gas and the condensate at least partially over the low pressure part the exhaust system is disposed of. Thus, no big comes Amount of harmful components of the exhaust more in the engine block or the cylinder back and leads there to material wear. Also, can the Low-temperature exhaust gas cooling with the inventive concept advantageous operate in areas where a lot of condensate is generated and it also thereby to corrosion phenomena without use the approach of the invention would come. At the same time, the arrangement of the exhaust gas treatment on the High pressure side of the exhaust system a favorable pressure difference in the discharge of the condensate in the low-pressure part exploited the exhaust system, whereby a pump for disposal of the Condensate can be omitted.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung, bei der das Abgassystem eine Abgasbehandlungseinheit im Niederdruckteil des Abgassystems aufweist, kann die Entsorgungsleitung ausgebildet sein, um zumindest einen Teil des Kondensats an einer Stelle in den Niederdruckteil des Abgassystems einzuleiten die sich im Abgasfluss nach der Abgasbehandlungseinheit befindet. Hierdurch können teure oder empfindliche Komponenten der Abgasbehandlungseinheit (beispielsweise vor Abrieb durch nicht wasserlösliche oder aggressive Bestandteile des Kondensats) geschützt werden.In another embodiment of the invention, wherein the Exhaust system an exhaust gas treatment unit in the low pressure part of Exhaust system, the disposal line may be formed, around at least part of the condensate at one point in the low pressure part the exhaust system to be introduced in the exhaust flow to the exhaust gas treatment unit located. This can be expensive or sensitive components the exhaust gas treatment unit (for example, from abrasion by non-water-soluble or aggressive components of the condensate) become.
Günstig ist es auch, wenn die Verbrennungskraftmaschine ein Zufuhrluftsystem mit einem Niedrigdruck- und einem Hochdruckteil aufweist, dass dann die Abscheideeinheit mit einer Mischeinheit verbunden ist, um ein durch die Abscheideeinheit gereinigtes Abgas oder ein Teil des Kondensats der Zufuhrluft zuzuführen, die den hohen Druck aufweist. In diesem Fall kann die Korrosion von Teilen der Verbrennungskraftmaschine verhindert werden, wobei die günstigen Eigenschaften der Abgasrückführung in die Zufuhrluft der Verbrennungskraftmaschine trotzdem genutzt werden können.Cheap It is also when the internal combustion engine is a supply air system having a low pressure and a high pressure part that then the separation unit is connected to a mixing unit to a exhaust gas purified by the separation unit or part of the condensate supply the supply air having the high pressure. In this case, the corrosion of parts of the internal combustion engine be prevented, with the favorable properties of Exhaust gas recirculation in the supply air of the internal combustion engine anyway can be used.
Auch kann das System eine Reinigungseinheit als Korrosionsschutzeinheit gegen eine Korrosion der Verbrennungskraftmaschine durch Bestandteile des Abgases aufweisen, wobei die Reinigungseinheit die Abscheideeinheit umfasst und wobei die Reinigungseinheit ausgebildet ist, um zumindest eine Säure, die aus zumindest einem Teil des Abgases des Hochdruckteils des Abgassystems stammt, durch eine Reaktion mit einem Opfermaterial zu binden, um ein gereinigtes Abgas zu erhalten und das gereinigte Abgas zumindest teilweise einer Zufuhrluft, die einen hohen Druck aufweist, zuzuführen. Eine derartige Ausführungsform der Erfindung bietet den Vorteil, dass die aggressiven Substanzen vor einer Wiedereinleitung des Abgases in den Motor neutralisiert werden. Durch die in dem Abscheider gekühlten Abgase (unter den Kondensationspunkt der schädlichen Stoffe) lässt sich ferner eine sehr tiefe Abkühlung der zugeführen Zufuhrluft sowie eine niedrige Saugrohrtemperaturen realisieren, wodurch sich in Folge niedrige NOx- und gute Verbrauchswerte auch bei Motoren mit einem für die Niedertemperatur-Abgasrückführungskühlung nicht optimierten Werkstoffkonzept realisieren lassen. Die Anordnung der Reinigungseinheit auf der Hochdruckseite hat ferner günstige Auswirkungen bei der Zufuhr (eines Teil) des Kondensats bzw. des gereinigten Abgases in die Hochdruck-seitige Zufuhrluft, da in diesem Fall ebenfalls kein hoher Druckverlust zwischen der Zufuhrluft und dem Abgas bzw. Kondensat zu befürchten ist oder eine zusätzliche Druckerhöhung des Kondensats mittels einer Pumpe nicht unbedingt erforderlich sein muss.The system may also include a cleaning unit as a corrosion protection unit against corrosion of the internal combustion engine by constituents of the exhaust gas, wherein the cleaning unit comprises the separation unit and wherein the cleaning unit is adapted to at least one acid, which originates from at least a part of the exhaust gas of the high-pressure part of the exhaust system, by a reaction with a sacrificial material to obtain a purified exhaust gas and at least partially supply the purified exhaust gas to a supply air having a high pressure. Such an embodiment of the invention offers the advantage that the aggressive substances are neutralized before re-introduction of the exhaust gas into the engine. By cooled in the separator exhaust gases (below the condensation point of the harmful substances) can also be a very deep cooling of the supply air supplied and a low intake pipe temperatures realize, resulting in low NO x - and good fuel consumption even in engines with one for the low temperature -Abgasrückführkühlung not optimized material concept can be realized. The arrangement of the cleaning unit on the high-pressure side also has favorable effects on the supply (a part) of the condensate or the purified exhaust gas in the high-pressure side supply air, since in this case also no high pressure loss between the feed air and the exhaust gas or condensate is feared or an additional pressure increase of the condensate by means of a pump may not be necessary.
In einer günstigen Ausführungsform der Erfindung kann die Reinigungseinheit ein Opfermaterial umfassen, welches im Betrieb der Korrosionsschutzvorrichtung verbraucht wird. Hierdurch ist auf technisch einfache und kostengünstige Weise sichergestellt, dass die schädlichen Stoffe im Abgas vor einer Zufuhr des Abgases bzw. eines Kondensats auf dem Abgas in die Verbrennungskraftmaschine neutralisiert werden. Das Opfermaterial kann in einer Menge vorgesehen werden, dass ein Austausch im Betrieb lediglich sehr selten zu erfolgen hat.In a favorable embodiment of the invention For example, the cleaning unit may comprise a sacrificial material which is in the Operation of the corrosion protection device is consumed. hereby is ensured in a technically simple and cost-effective manner, that the harmful substances in the exhaust gas before a supply of the Exhaust gas or a condensate on the exhaust gas in the internal combustion engine be neutralized. The sacrificial material can be provided in quantity be that an exchange in the enterprise to take place only very rarely Has.
Auch kann die Reinigungseinheit ausgebildet sein, um durch die Reaktion der Säure mit dem Opfermaterial ein wasserunlösliches oder schwer wasserlösliches Korrosionsprodukt zu bilden. Dies ermöglicht einen technisch sehr einfachen und kostengünstig zu implementierenden Ansatz zur Trennung der schädlichen Stoffe in dem Abgas von dem (wässrigen) Kondensat.Also For example, the cleaning unit may be configured to move through the reaction the acid with the sacrificial material a water-insoluble or difficult to form water-soluble corrosion product. This allows a technically very simple and inexpensive to implement the approach to the separation of harmful Substances in the exhaust gas from the (aqueous) condensate.
Besonders günstig ist es, wenn die Reinigungseinheit Aluminium als Opfermaterial für die Reaktion mit der im Abgas enthaltenen Säure umfasst, da hierdurch die Abscheidung von schädlichen Substanzen im Abgas durch ein kostengünstig verfügbares Material möglich wird.Especially It is favorable if the cleaning unit aluminum than Sacrificial material for the reaction with that contained in the exhaust Acid includes, as a result of the deposition of harmful Substances in the exhaust gas through a cost-effective available Material becomes possible.
Sehr einfach lassen sich auch die nicht wasserlöslichen oder schwer wasserlöslichen Substanzen aus dem Kondensat extrahieren, wenn ein Filter verwendet wird, welches ausgebildet sein kann, um diese nicht-wasserlösliche Substanzen aus dem Kondensat herauszufiltern. Dieses Filter liefert ein Kondensat mit einem sehr hohen Reinheitsgrad welches nachfolgend wieder dem Abgas bzw. der Zufuhrluft zugeführt werden kann, ohne Korrosionen in der Verbrennungskraftmaschine zu verursachen. Ferner kann das Filter auf einem technisch einfach umsetzbaren physikalischen Prinzip wie einer Sedimentation der schwer löslichen Substanzen in dem wässrigen Konzentrat basieren.Very The non-water-soluble ones can also simply be used extract water-soluble substances from the condensate, if a filter is used which can be designed to be such filter out non-water-soluble substances from the condensate. This filter provides a condensate with a very high degree of purity which subsequently fed back to the exhaust gas or the supply air can be without corrosion in the internal combustion engine too cause. Furthermore, the filter on a technically easy to implement physical principle such as sedimentation of the sparingly soluble Substances are based in the aqueous concentrate.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Reinigungseinheit ferner eine im Kondensatfluss dem Filter nachgelagerten Pumpe umfassen, wobei die Pumpe ausgebildet sein kann, um das gefilterte Kondensat dem gereinigten Abgas des Hochdruckteils des Abgassystems oder der Zufuhrluft, die einen hohen Druck aufweist, zuzuführen. Dies bietet den Vorteil, dass durch die Verwendung der Pumpe möglichst geringe Druckverluste in der Zufuhrluft beim Zuführen des Kondensats in den Hochdruckteil des Zufuhrluftsystems auftreten, wobei sich solche Druckverluste der Ladeluft bzw. Zufuhrluft nachteilig auf die Verbrennungseigenschaften bei einer Kraftstoffverbrennung in der Kraftstoffmaschine auswirken würden.In In another embodiment of the invention, the cleaning unit further comprise a downstream in the condensate flow the filter pump, wherein the pump may be configured to supply the filtered condensate cleaned exhaust gas of the high-pressure part of the exhaust system or the supply air, which has a high pressure supply. This offers the advantage that by using the pump as possible low pressure losses in the supply air when feeding the Condensate in the high-pressure part of the supply air system occur wherein such pressure losses of the charge air or supply air adversely on the combustion characteristics of a fuel combustion in the fuel machine.
Auch kann in einer anderen Ausführungsform der Erfindung die Reinigungseinheit eine Venturi-Düse aufweisen, um das gereinigte Kondensat dem Abgas des Hochdruckteils des Abgassystems oder der Zufuhrluft, die einen hohen Druck aufweist, zuzuführen. Dies bietet den Vorteil, dass durch die Geschwindigkeitserhöhung des Zufuhrluftstroms eine weitere Abkühlung dieser Luft eintritt, die sich positiv auf die Verbrennungseigenschaften in den Zylindern der Verbrennungskraftmaschine auswirkt. Zugleich kann jedoch auch das Injektorprinzip bei der Zufuhr des Kondensats genutzt werden, so dass das Kondensat bereits durch diesen physikalischen Effekt auch bei Ausfall einer evtl. verwendeten Pumpe sicher dem gereinigten Abgas bzw. der Zufuhrluft beigemengt werden kann.Also, in another embodiment of the invention, the cleaning unit may include a venturi to supply the purified condensate to the exhaust gas of the high-pressure part of the exhaust system or the high-pressure supply air. This offers the advantage that due to the speed increase of the feed air flow, a further cooling of this air occurs, which has a positive effect on the combustion properties in the cylinders of the internal combustion engine. At the same time, however, the injector principle can be used in the supply of condensate, so that the condensate already by this physical effect in case of failure of a possibly used pump can be safely added to the purified exhaust gas or the feed air.
Um eine im Abgas enthaltene Wärme weiterverwenden zu können, kann auch die Abscheideeinheit oder die Reinigungseinheit als Wärmetauscher ausgebildet sein, um zumindest einen Teil des Abgases der Verbrennungskraftmaschine abzukühlen. Die getauschte Wärme kann dann für weitere Zwecke wie beispielswiese eine Heizung einer Fahrgastzelle eines von der Verbrennungskraftmaschine angetriebenen Fahrzeugs verwendet werden. Auch kann in diesem Fall eine Kombination aus Kühlung des Abgases (oder zumindest eines Teils davon) und einer Reinigung des Abgases (beispielweise durch ein Vorsehen des Opfermaterials in der als Kühlelement ausgebildeten Reinigungseinheit) in einem kombinierten Element erreicht werden, was sich kostensenkend auf das herzustellende Gesamtsystem auswirkt.Around to be able to continue to use a heat contained in the exhaust gas, The separating unit or the cleaning unit can also be designed as a heat exchanger be to at least a portion of the exhaust gas of the internal combustion engine cool. The exchanged heat can then for Further purposes such as a heating of a passenger compartment of a used by the internal combustion engine driven vehicle become. Also, in this case, a combination of cooling the exhaust gas (or at least part of it) and a purge of the exhaust gas (for example, by providing the sacrificial material in the cleaning unit designed as a cooling element) be achieved in a combined element, which reduces costs affects the overall system to be manufactured.
Wenn im Hochdruckteil des Abgassystems zumindest eine Kühleinheit enthalten ist, kann es auch vorteilhaft sein, dass die Abscheideeinheit oder die Reinigungseinheit im Abgasfluss der Kühleinheit nachgelagert ist oder zumindest teilweise in der Kühleinheit angeordnet ist. In diesem Fall kann (beispielsweise durch die Reinigung) eine zusätzliche Kühlung des Abgases erreicht werden, welches der Zufuhrluft zugeführt werden soll, so dass hierdurch eine nochmalige Verbesserung der Verbrennungseigenschaften in den Zylindern der Verbrennungskraftmaschine erreicht werden kann.If in the high pressure part of the exhaust system, at least one cooling unit contained, it may also be advantageous that the separation unit or downstream of the cleaning unit in the exhaust flow of the cooling unit is or at least partially disposed in the cooling unit is. In this case, (for example, by the cleaning) a additional cooling of the exhaust gas can be achieved which is to be supplied to the supply air, so that thereby a further improvement of the combustion characteristics in the cylinders the internal combustion engine can be achieved.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung, bei der die Kühleinheit im Hochdruckteil des Abgassystems eine Hochtemperatur- und eine Niedrigtemperaturkühleinheit umfasst, kann die Abscheideeinheit oder die Reinigungseinheit in der Niedrigtemperaturkühleinheit angeordnet sein oder der Niedrigtemperaturkühleinheit im Abgasfluss nachgelagert angeordnet sein. Dies stellt sicher, dass günstigerweise die Reinigung des Abgases mit der niedrigsten verfügbaren Abgastemperatur erfolgt, so dass einerseits die Säure nicht zu reaktiv ist und das Opfermaterial zu schnell aufbraucht und andererseits die Zufuhrluft der Verbrennungskraftmaschine mit einem möglichst kalten Kondensat bzw. einem möglich ist kalten gereinigten Abgas gespeist werden kann, wodurch sich ein optimales Verbrennungsverhalten in den Zylindern der Verbrennungskraftmaschine ergibt.In another embodiment of the invention, wherein the Cooling unit in the high-pressure part of the exhaust system, a high-temperature and a low-temperature cooling unit, the Separator unit or cleaning unit in the low-temperature refrigeration unit be arranged or the low-temperature cooling unit in Be arranged exhaust downstream flow. This ensures that Conveniently, the cleaning of the exhaust gas with the lowest available exhaust gas temperature takes place, so on the one hand the acid is not too reactive and the sacrificial material too quickly consumed and on the other hand, the supply air of the internal combustion engine with a cold condensate or one possible cold purified exhaust gas can be fed, resulting in a optimal combustion behavior in the cylinders of the internal combustion engine results.
Auch kann in einer anderen Ausführungsform der Erfindung die Abscheideeinheit oder die Reinigungseinheit eine der Kühleinheit im Abgasfluss nachgelagerte separate Neutralisationseinheit umfassen, die ausgebildet ist, um die Säure aus dem Abgas des Hochdruckteils des Abgassystems durch eine Reaktion mit einem Opfermaterial zu binden. Hierdurch kann die separate Neutralisationseinheit gegebenenfalls ersetzt werden, wenn ein beispielsweise das Opfermaterial verbraucht ist. Der Ersatz einer separaten Neutralisationseinheit gegenüber einer komplexeren Abscheide-/Neutralisations-/Filtereinheit hat insbe sondere in finanzieller Hinsicht Vorteile, da lediglich eine kleinere und weniger komplexe (und daher meist günstigere) Einheit auszutauschen ist.Also can in another embodiment of the invention, the Separator unit or the cleaning unit one of the cooling unit comprise downstream separate neutralization unit in the exhaust gas flow, which is designed to remove the acid from the exhaust gas of the high-pressure part the exhaust system by a reaction with a sacrificial material tie. As a result, the separate neutralization unit optionally be replaced, for example, when consumes the sacrificial material is. Replacement of a separate neutralization unit a more complex separator / neutralizer / filter unit In particular financial advantages, as only one smaller and less complex (and therefore usually cheaper) Unit is to exchange.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Abscheideeinheit oder die Reinigungseinheit ausgebildet ist, um das Kondensat zumindest teilweise erst in zumindest einem Verbrennungszylinder der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere in jedem Verbrennungszylinder der Verbrennungskraftmaschine der Zufuhrluft, die den hohen Druck aufweist, zuzuführen. Dies bietet den Vorteil, dass die Verbrennungseigenschaften in den einzelnen Zylindern durch eine separate Zufuhr von Zufuhrluft und gereinigtem Kondensat einzeln eingestellt werden können.In According to a further embodiment of the invention, the separation unit or the cleaning unit is designed to at least the condensate partially only in at least one combustion cylinder of the internal combustion engine, in particular in each combustion cylinder of the internal combustion engine supply the supply air having the high pressure. This offers the advantage that the combustion properties in the individual cylinders by a separate supply of supply air and cleaned condensate can be adjusted individually.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigt:The The invention will be described below with reference to the accompanying drawings exemplified in more detail. It shows:
Gleiche oder ähnliche Elemente werden in den nachfolgenden Figuren der Zeichnungen mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird. Ferner enthalten die Figuren der Zeichnungen, deren Beschreibung sowie die Ansprüche zahlreiche Merkmale in Kombination. Einem Fachmann ist dabei klar, dass diese Merkmale auch einzeln betrachtet werden können oder sie zu weiteren, hier nicht explizit beschriebenen Kombinationen zusammengefasst werden können.The same or similar elements are provided in the following figures of the drawings with the same or similar reference numerals, wherein a repeated description of these elements is omitted. Furthermore, the figures of the drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. It is clear to a person skilled in the art that these features also can be considered individually or they can be combined to other, not explicitly described combinations here.
Gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung, wie sie nachfolgend näher beschrieben sind, kann das entstehende Kondensat direkt nach dem Abgaskühler abgeschieden und vom Motor fern gehalten werden. Hierfür kann bei der der Hochdruck-AGR das natürliche Druckgefälle zwischen Abgaskühler und Abgasstrang benutzt werden. Ferner lassen sich die im Kondensat vorhandenen Säuren neutralisieren; entweder direkt im Kühler oder anschließend. Das verbleibende Wasser könnte in einem Filter von (Korrosions-)Partikeln gereinigt werden und wird anschließend dem Abgas wieder zugeführt. So bleiben die positiven Eigenschaften des Kondensats erhalten (d. h. eine Reinigung des AGR-Kühlers oder eine Absenkung der Saugrohr- und/oder Zylindertemperatur).According to the Embodiments of the present invention, as they Be described in more detail below, the resulting Condensate is deposited directly after the exhaust gas cooler and kept away from the engine. This can be done at the high-pressure EGR the natural pressure gradient between exhaust gas cooler and exhaust system can be used. Furthermore, in the condensate neutralize existing acids; either directly in the cooler or subsequently. The remaining water could be in a filter of (corrosion) particles is and will be cleaned subsequently returned to the exhaust gas. Stay like that get the positive properties of the condensate (i.e. Cleaning the EGR cooler or lowering the intake manifold and / or Cylinder temperature).
Nach
der Verbrennung des Kraftstoffs in den Zylindern
Ein
anderer Teil des Abgases aus den Zylindern
In
dem in
Das
in
In
den weiteren
In
Ferner
kann der Niedertemperaturabgaskühler
Ferner
kann in der zweiten möglichen Ausführungsform
unter Verwendung eines Edelstahlkühlers
In einem alternativen oder weitergehenden Ausführungsbeispiel der Erfindung kann eine Zumischung des wiedereinzuleitenden Kondensats in die Ladeluft oder ins Saugrohr (nach Mischung Ladeluft- und Abgas) anstelle ins rückgeführte Abgas oder zylinderselektiv, d. h. eine Zumischstelle pro Zylinder erfolgen, so dass sich eine gute Gleichverteilung des gemischten Zufuhrluft-Abgasgemisches ergibt.In an alternative or further embodiment The invention may be an admixture of the reintroduced condensate in the charge air or in the intake manifold (after mixture of charge air and exhaust gas) instead of recirculated exhaust gas or cylinder-selective, d. H. take place a mixing point per cylinder, so that a good uniform distribution of the mixed feed air-exhaust mixture results.
Durch den vorstehend beschriebenen Ansatz lässt sich die Behandlung des Kondensats auch für bei einer Niedertemperaturabgaskühlung in Bereichen betreiben, in denen viel Kondensat anfällt und es eventuell zu Korrosionserscheinungen kommen kann. Durch die damit mögliche sehr tiefe Abkühlung ergeben sich niedrige Saugrohrtemperaturen. In Folge dessen lassen sich niedrige NOx- und gute Verbrauchswerte auch auf Motoren mit einem für die NT-AGR-Kühlung nicht optimierten Werkstoffkonzept realisieren.By The approach described above can be the treatment the condensate also for a low-temperature exhaust gas cooling operate in areas where a lot of condensate is generated and it may possibly lead to corrosion. By the thus possible very deep cooling arise low intake pipe temperatures. As a result, can be low NOx and good fuel consumption also on engines with a for realize the non-optimized NT-EGR cooling material concept.
In
- 1010
- VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
- 1212
- ZufuhrlufteinlassSupply air intake
- 1313
- Niederdruckteil des ZufuhrluftsystemsLow-pressure part of the intake air system
- 1414
- Turboladerturbocharger
- 1515
- Hochdruckteil des ZufuhrluftsystemsHigh-pressure part of the intake air system
- 1616
- Hochdruck-LadeluftkühlerHigh-pressure charge air cooler
- 1818
- Motorblockblock
- 2020
- Mischeinheitmixing unit
- 2222
- Zylindercylinder
- 2424
- Abgasnachbehandlungseinheitexhaust gas treatment unit
- 2626
- Hochdruckteil des AbgassystemsHigh-pressure part the exhaust system
- 2828
- Niederdruckteil des AbgassystemsLow-pressure part the exhaust system
- 2929
- Abgasrückführventil, Bypass-VentilExhaust gas recirculation valve, Bypass valve
- 3030
- Hochtemperatur-Abgasrückführungskühleinheit, WärmetauscherHigh-temperature exhaust gas recirculation cooling unit heat exchangers
- 3232
- Niedertemperatur-Abgasrückführungskühleinheit, WärmetauscherLow-temperature exhaust gas recirculation cooling unit heat exchangers
- 3434
- (Kondensat-)Abscheider, Abscheideeinheit(Condensate) separator, separation unit
- 3636
- Entsorgungsleitungdisposal line
- 3838
- Filterfilter
- 4040
- Pumpepump
- 4242
- Venturisystemventuri system
- 4444
- Neutralisatorneutralizer
- 5050
- Verfahren zur Rückführung von Abgas einer Verbrennungskraftmaschinemethod for the return of exhaust gas of an internal combustion engine
- 5252
- Schritt des Entnehmens von Abgas aus dem Hochdruckteil des Abgassystemsstep the removal of exhaust gas from the high pressure part of the exhaust system
- 5454
- Schritt des Abscheidens eines Kondensats aus dem entnommenen Abgasstep the removal of a condensate from the exhaust gas removed
- 5656
- Schritt des Einleitens zumindest eines Teils des Kondensats in den Nieder-druckteil des Abgassystemsstep introducing at least part of the condensate into the low-pressure part the exhaust system
- 5858
- Schritt des Bindens von zumindest einer Säure, die aus dem Abgas des Hochdruckteils des Abgassystems stammt durch eine Reaktion mit einem Opfermaterial, um ein gereinigtes Abgas zu erhaltenstep the binding of at least one acid from the exhaust gas the high-pressure part of the exhaust system is due to a reaction with a sacrificial material to obtain a purified exhaust gas
- 6060
- Schritt des zumindest teilweisen Zuführens des gereinigten Abgases zu einer Zufuhrluft des Zufuhrluftsystems, die einen hohen Druck aufweiststep at least partially supplying the purified exhaust gas to a supply air of the supply air system, which has a high pressure
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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