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DE102009056544A1 - Internal combustion engine with a turbocharger and a return for the exhaust gases - Google Patents

Internal combustion engine with a turbocharger and a return for the exhaust gases Download PDF

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DE102009056544A1
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fresh air
recirculated
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Willy Desnoe
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Mann and Hummel GmbH
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Abstract

Verbrennungsmotor, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Mischvorrichtung für die Abgase (15) beinhaltet, die im Niederdruckbereich auf der Einlassseite für die Frischluft (A) eingebaut ist und ein axiales Auslassrohr (19) sowie einerseits ein axiales Ansaugrohr (16) für Frischluft und andererseits einen Ansaugstutzen (18) für den rückgeführten Teil der Abgase beinhaltet, um so im Innenbereich der Mischvorrichtung (15) eine ringförmige Einströmung dieser Abgase zu erreichen, die es erlaubt, eine Homogenisierung der Temperatur des in den Verdichter eingeführten Gasgemisches aus Frischluft und rückgeführten Abgasen zu erhalten.Internal combustion engine, characterized in that it includes a mixing device for the exhaust gases (15), which is installed in the low pressure region on the inlet side for the fresh air (A) and an axial outlet pipe (19) and on the one hand an axial intake pipe (16) for fresh air and on the other hand a suction port (18) for the recirculated portion of the exhaust gases, so as to achieve in the interior of the mixing device (15) an annular inflow of these exhaust gases, which allows to homogenize the temperature of the introduced into the compressor gas mixture of fresh air and recirculated exhaust gases receive.

Description

Technisches GebietTechnical area

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verbrennungsmotor mit einem Turbolader und einer Rückführung für die Abgase.object The present invention is an internal combustion engine with a turbocharger and a return for the exhaust gases.

Stand der TechnikState of the art

Bekannte Verbrennungsmotoren können mit verschiedenen Zündverfahren betrieben werden, wie beispielsweise Otto- oder Dieselverfahren.Known Internal combustion engines can with different ignition methods operated, such as gasoline or diesel.

Ein Verbrennungsmotor weist traditionell mehrere Kolben auf, die in den zugehörigen Zylinderbohrungen gleiten, welche die Brennkammern in ihrem Innenbereich begrenzen und die mit den Elementen für die Kraftstoffeinspritzung und mit einer Einlassseite für die Frischluft sowie mit einer Auslassseite für die Abgase zusammen arbeiten.One Combustion engine traditionally has a plurality of pistons, which in the associated Cylinder bores slide, which the combustion chambers in their interior area limit and those with the elements for the fuel injection and with an inlet side for the fresh air and work together with an outlet side for the exhaust gases.

Wie bereits bekannt, ist die Funktionsfähigkeit eines Verbrennungsmotors eng mit den Öffnungs- und Schließzyklen von Einlass- und Auslassventilen, die über eine Nockenwelle gesteuert werden, und mit der Betätigung mehrerer Kolbenstangen durch die Kolben verbunden, wobei die Kolbenstangen die Drehung einer Kurbelwelle bewirken, welche die Antriebswelle bildet.As already known, is the operability of an internal combustion engine closely with the opening and closing cycles intake and exhaust valves controlled by a camshaft be, and with the operation a plurality of piston rods connected by the pistons, wherein the piston rods cause the rotation of a crankshaft, which the drive shaft forms.

Verbrennungsmotoren sind außerdem sehr oft mit einem Turbolader und einer Rückführung für die Abgase ausgestattet.combustion engines are as well very often equipped with a turbocharger and a return for the exhaust gases.

Ein Turbolader besteht aus einer Turbine, die durch die Abgase angetrieben wird, und einen auf der Einlassseite eingebauten Verdichter.One Turbocharger consists of a turbine driven by the exhaust gases and a compressor installed on the inlet side.

Eine derartige Vorrichtung bietet den Vorteil, die Motorleistung deutlich zu verbessern, ohne den Kraftstoffverbrauch zu erhöhen.A Such device offers the advantage of engine performance significantly to improve without increasing fuel consumption.

Ein weiteres Merkmal ist, dass sie kompakter, leichter und einfacher einzubauen ist als ein traditioneller, durch eine Motorantriebswelle angetriebener Kompressor.One Another feature is that they are more compact, lighter and easier To install is as a traditional, through a motor drive shaft powered compressor.

Außerdem kann man sich die kinetische Energie der Abgase zunutze machen, um die auf der Einlassseite eingeführte Frischluft zu komprimieren anstatt einen Teil der Energie des Motors zu verwenden, wie dies bei einem mechanischen Kompressor der Fall ist.In addition, can one can make use of the kinetic energy of the exhaust gases to the introduced on the inlet side To compress fresh air rather than a portion of the engine's energy to use, as is the case with a mechanical compressor is.

Ein Turbolader hat jedoch den Nachteil, vom mechanischen Standpunkt aus insofern nicht sehr robust zu sein, als er mit sehr hohen Drehzahlen arbeitet, die unbedingt beherrscht werden müssen und bei denen er großen thermischen Beanspruchungen ausgesetzt ist. Die auf der Abgasseite befindliche Turbine hat beispielsweise eine Temperatur von über 800°C auszuhalten, während einige Zentimeter weiter auf der Verdichterseite die Temperatur der Frischluft ungefähr 20°C beträgt.One However, turbocharger has the disadvantage, from the mechanical point of view from that point of view not to be very robust, as he did with very high speeds works that need to be mastered and where he has great thermal Exposed to stress. The turbine located on the exhaust side for example, has to withstand a temperature of over 800 ° C, while some Centimeters further on the compressor side, the temperature of the fresh air approximately 20 ° C is.

Angesichts dieser unterschiedlichen Beanspruchungen müssen die Turbolader aus besonderen Materialien und entsprechenden Verfahren hergestellt werden, was sich ungünstig auf die Kosten auswirkt.in view of These different loads, the turbocharger from special Materials and related processes are produced, which unfavorable affects the costs.

Mit Abgasrückführung kann ein Teil der auf der Auslassseite abgegebenen Abgase wieder auf die Einlassseite des Motors zurückgeführt werden, um diese mit der Frischluft zu vermischen, welche in die Brennkammern strömt.With Exhaust gas recirculation can a portion of the exhaust gases discharged on the exhaust side back to the Inlet side of the engine are returned to to mix these with the fresh air which enters the combustion chambers flows.

Mit einer derartigen Rückführung kann die Verbrennungstemperatur gesenkt werden, was wiederum die NOx-Emissionen nennenswert verringert und so zum Umweltschutz beiträgt.With such a return can the combustion temperature can be lowered, which in turn reduces the NOx emissions significantly reduced and thus contributes to environmental protection.

Zum Schutz des Verdichters wird der rückgeführte Teil der Abgase traditionell in Strömungsrichtung nach dem Verdichter zurückgeführt, und zwar im Hochdruckbereich der Einlassseite für die Frischluft, was viele Nachteile mit sich bringt.To the Protection of the compressor becomes the recirculated part of the exhaust gases traditional in the flow direction returned to the compressor, and Although in the high pressure area of the inlet side for the fresh air, which many Disadvantages.

Eine derartige Einlassstelle für die Rückführung war bisher jedoch unumgänglich, um ein von den Herstellern von Turboladern vorgeschriebenes Kriterium zu erfüllen, welches die Temperaturunterschiede bei der Vermischung von Frischluft und rückgeführten Abgasen berücksichtigt, die den Verdichter versorgen.A Such inlet point for the repatriation was but so far unavoidable, a criterion prescribed by the manufacturers of turbochargers to fulfill, which the temperature differences in the mixing of fresh air and recirculated exhaust gases considered, supply the compressor.

Während ihrer Rückführung auf die Einlassseite des Motors weisen die Abgase nämlich noch eine relativ hohe Temperatur auf.During her Return on the inlet side of the engine, the exhaust gases namely still have a relatively high Temperature up.

Dem Verdichter vorgelagert könnte folglich die Beimischung von Abgas zur Frischluft eine vorzeitige Ermüdung und einen Verschleiß des Verdichters als Folge der so entstandenen Temperaturunterschiede nach sich ziehen.the Could precede compressor Consequently, the addition of exhaust gas to the fresh air premature fatigue and a wear of the Compressor as a result of the resulting temperature differences entail.

Es sei darauf hingewiesen, dass im Rahmen dieser Beschreibung die Ausdrücke ”vorgelagert” und ”nachgelagert” sich auf die Richtung der Strömung auf der Auslassseite beziehen.It It should be noted that in this description the terms "upstream" and "downstream" are referring to the direction of the flow refer to the outlet side.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, einen wie oben beschriebenen Verbrennungsmotor mit einem Turbolader und einer Rückführung für einen Teil der Abgase vorzuschlagen, die diese Nachteile beheben sollen.object The present invention is one as described above Internal combustion engine with a turbocharger and a return for one To propose part of the exhaust gases intended to remedy these disadvantages.

Bevorzugte Ausführungsform des beanspruchten Verbrennungsmotors ist ein Diesel-Verbrennungsmotor.preferred embodiment of the claimed internal combustion engine is a diesel internal combustion engine.

Gemäß der Erfindung ist ein derartiger Verbrennungsmotor dadurch gekennzeichnet, dass er eine Mischvorrichtung für die Abgase aufweist, die im Niederdruckbereich auf der Einlassseite für die Frischluft unmittelbar dem Verdichter vorgelagert eingebaut ist und ein axiales Auslassrohr sowie einerseits ein axiales Ansaugrohr für Frischluft und andererseits einen Ansaugstutzen für den rückgeführten Teil der Abgase aufweist, um so im Innenbereich der Mischvorrichtung eine ringförmige Einströmung dieser Abgase zu erreichen, die es erlaubt, eine Homogenisierung der Temperatur des in den Verdichter eingeführten Gasgemisches aus Frischluft und rückgeführten Abgasen zu erhalten.According to the invention Such an internal combustion engine is characterized in that he has a mixing device for having the exhaust gases in the low pressure region on the inlet side for the fresh air installed directly upstream of the compressor and an axial Outlet pipe and on the one hand an axial intake pipe for fresh air and on the other hand has an intake for the recirculated part of the exhaust gases, so in the interior of the mixing device, an annular inflow this To reach exhaust gases, which allows a homogenization of the temperature of the introduced into the compressor To get gas mixture from fresh air and recirculated exhaust gases.

Die besondere Geometrie der Mischvorrichtung für die Abgase, mit der der Verbrennungsmotor gemäß der Erfindung ausgestattet ist, macht es möglich, im Innenbereich dieser Mischvorrichtung eine intensive Vermischung der Frischluft und der rückgeführten Abgase zu realisieren, mit der am Auslass aus der Mischvorrichtung eine Homogenisierung der Temperatur erreicht wird, welche das oben erwähnte, von den Herstellern von Turboladern vorgeschriebene Kriterium hinsichtlich der Temperaturunterschiede erfüllt.The special geometry of the mixing device for the exhaust gases, with which the internal combustion engine according to the invention equipped, makes it possible in the interior of this mixing device intensive mixing the fresh air and the recirculated exhaust gases to realize with the at the outlet from the mixing device a Homogenization of the temperature is achieved, which the above-mentioned, of the criterion prescribed by the manufacturers of turbochargers the temperature differences met.

Der Einbau einer derartigen Mischvorrichtung auf die Einlassseite für die Frischluft erlaubt es somit zum ersten Mal, den rückgeführten Teil der Abgase nicht in den Hochdruckbereich der Einlassseite einzuführen, d. h. dem Verdichter nachgelagert, sondern im Gegenteil direkt dem Verdichter vorgelagert und dem Luftfilter nachgelagert im Niederdruckbereich, woraus sich viele Vorteile ergeben.Of the Installation of such a mixing device on the inlet side for the fresh air thus does not allow for the first time the recirculated part of the exhaust gases into the high pressure area of the inlet side, d. H. the compressor downstream, but on the contrary directly upstream of the compressor and downstream of the air filter in the low pressure range, resulting in many Benefits arise.

Es hat sich gezeigt, dass der Einbau der Mischvorrichtung für die Abgase gemäß der Erfindung im Niederdruckbereich der Einlassseite für die Frischluft es ermöglicht, die Temperaturunterschiede in dem am Einlass des Verdichters eingeführten Gasgemisch auf einen Maximalwert von 80°C zu begrenzen, während ohne diese Mischvorrichtung diese Differenz (die der Differenz zwischen der Temperatur der rückgeführten Abgase und der Temperatur der auf Einlassseite zirkulierenden Frischluft entspricht) 125°C betragen würde.It has been shown that the installation of the mixing device for the exhaust gases according to the invention in the low-pressure area of the inlet side for the fresh air it allows the temperature differences in the introduced at the inlet of the compressor gas mixture to a maximum value of 80 ° C to limit while without this mixing device this difference (the difference between the temperature of the recirculated exhaust gases and the temperature of fresh air circulating on the inlet side corresponds) 125 ° C would amount.

Durch die Einleitung in Niederdruckbereich ist der herrschende Druck in der Mischvorrichtung niedriger als bei herkömmlichen, dem Verdichter nachgeschalteten Einleitstellen, was wiederum die Anforderungen an das Material der Mischvorrichtung und die notwendigen Verbindungsstellen reduziert.By the introduction in low pressure area is the prevailing pressure in the mixing device lower than conventional, the compressor downstream Discharge points, which in turn meets the requirements for the material of Mixer and the necessary joints reduced.

Gemäß eines bevorzugten Merkmals der Erfindung ist die Mischvorrichtung an ihrem Außenbereich mit einer ringförmigen Verteilerkammer ausgestattet, in die der Ansaugstutzen für den rückgeführten Teil der Abgase mündet.According to one preferred feature of the invention is the mixing device on her outdoors with an annular Distributed chamber, in which the intake manifold for the recirculated part the exhaust flows.

Diese Verteilerkammer ist nicht durchgehend gestaltet, sondern durch einen Wulst unterbrochen, der auf ihrem Außenbereich einen Vorsprung bildet und mit dem Innenbereich der Mischvorrichtung über eine Reihe von radialen Durchlassöffnungen kommuniziert.These Distribution chamber is not designed throughout, but by a Bead interrupted, on the outside of a projection forms and with the interior of the mixing device via a Row of radial ports communicated.

Angesichts dieser Ausgestaltung trifft der rückgeführte Abgasstrom, der in die Mischvorrichtung über den Ansaugstutzen eintritt, auf die Wand der Verteilerkammer, die quer zu diesem Rohr angeordnet ist, um sich dann im Wesentlichen in zwei Teilströme zu teilen, die auf den Wulst treffen, der einen Vorsprung bildet, und die sich dann in eine Reihe von weiteren Teilströmen unterteilen, die in den Innenbereich der Mischvorrichtung durch die radialen Durchlassöffnungen eintreten, die über den Außenbereich der Verteilerkammer verteilt sind.in view of this configuration, the recirculated exhaust gas flow, which in the Mixing device over enters the intake manifold, on the wall of the distribution chamber, the is arranged transversely to this tube, to then substantially in two sub-streams to share that meet the bead that forms a projection, and then subdivide into a series of other sub-streams, in the interior of the mixing device through the radial Passage openings enter, over the exterior of the Distribution chamber are distributed.

Dieses Einleiten der rückgeführten Abgase in Form von Teilströmen, die radial dem Frischluftstrom zugeführt werden, der im Innenbereich der Mischvorrichtung strömt, verursacht eine intensive Vermischung dieser Abgase, wobei eine Homogenisierung der Temperatur in dem Gasgemisch erreicht wird, welches die Mischvorrichtung über das axiale Auslassrohr verlässt.This Introducing the recirculated exhaust gases into Form of partial flows, which are supplied radially to the fresh air flow, the interior the mixing device flows, causes an intensive mixing of these exhaust gases, with a Homogenization of the temperature is achieved in the gas mixture, which the mixing device over leaves the axial outlet pipe.

Gemäß eines weiteren Merkmals der Erfindung besteht die Mischvorrichtung für die Abgase aus zwei Teilen aus einem Kunststoff, die im Bereich der Verteilerkammer zusammengesetzt werden. Als geeignetes Material kommen thermoplastische Kunststoffe, wie beispielsweise Polyamid, vorzugsweise mit Glasfaserverstärkung, zum Einsatz.According to one Another feature of the invention is the mixing device for the exhaust gases two parts made of a plastic, which are in the area of the distribution chamber be assembled. Suitable materials are thermoplastics, such as polyamide, preferably with glass fiber reinforcement, for Commitment.

Dieser Zusammenbau der zwei Teile kann vorzugsweise mittels Schweißen, insbesondere mittels Vibrationsschweißen, Formschweißen, Spiegelschweißen, Gasschweißen, Laserschweißen oder Infrarotschweißen durchgeführt werden. Bevorzugt werden die zwei Teile in Axialrichtung gefügt, wodurch sich Vorteile in der Werkzeuggestaltung für die Teile ergeben.This Assembly of the two parts may preferably by means of welding, in particular by vibration welding, Shape welding, Plate welding, Gas welding, laser welding or infrared welding carried out become. Preferably, the two parts are joined in the axial direction, whereby there are advantages in the tool design for the parts.

Die Mischvorrichtung für die Abgase, mit der der Verbrennungsmotor gemäß der Erfindung ausgestattet ist, kann somit aus zumindest einem Formstück bestehen, das mittels eines weniger kostspieligen Verfahrens hergestellt werden kann. Die Mischvorrichtung kann in einer bevorzugten Ausführungsform im Spritzgussverfahren kostengünstig gefertigt werden.The Mixing device for the exhaust gases equipped with the internal combustion engine according to the invention is, therefore, may consist of at least one fitting which by means of a less expensive process can be made. The mixing device can in a preferred embodiment Injection molding cost be made.

Außerdem ist festzuhalten, dass bekanntermaßen Verbrennungsmotoren, insbesondere Dieselmotoren, vorzugsweise mit einer Rückführung für die Blow-By-Gase oder die Kurbelgehäuse-Gase ausgestattet werden können, die das Kurbelgehäuse wegen der Undichtigkeit zwischen dem Gehäuse und den Kolben des Motors füllen.It should also be noted that known internal combustion engines, especially diesel engines, preferably with a return for the blow-by gases or the crankcase gases can be fitted, which fill the crankcase because of the leakage between the housing and the piston of the engine.

Um dem Umweltschutz gerecht zu werden, ist es zweckdienlich, diese Gase nicht unmittelbar in die Atmosphäre abzugeben, sondern über die Einlassseite für die Frischluft in die Brennkammern zurückzuführen.Around to meet environmental protection, it is useful to do this Gases do not release directly into the atmosphere, but over the Inlet side for return the fresh air to the combustion chambers.

Folglich und gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist die Mischvorrichtung für die Abgase einen radialen Ansaugstutzen für die so rückgeführten Kurbelgehäuse-Gase auf.consequently and according to one another embodiment According to the invention, the mixing device for the exhaust gases has a radial Intake manifold for the thus recirculated crankcase gases on.

Dieser Ansaugstutzen für die rückgeführten Kurbelgehäuse-Gase ist vorzugsweise dem Ansaugstutzen für den rückgeführten Teil der Abgase vorgelagert.This Intake manifold for the recirculated crankcase gases is preferably upstream of the intake manifold for the recirculated part of the exhaust gases.

Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Mischvorrichtung für die Abgase eines Verbrennungsmotors wie oben beschrieben.The The invention also relates to a mixing device for the exhaust gases an internal combustion engine as described above.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Merkmale des Verbrennungsmotors und der Mischvorrichtung für die Abgase, die Gegenstand der Erfindung sind, werden detaillierter unter Bezugnahme auf die nicht einschränkenden, beigefügten Figuren erklärt, in denenThe Features of the internal combustion engine and the mixing device for the exhaust gases, which are the subject of the invention will become more in detail with reference to the non-limiting, attached figures explained, in which

1 ein Schema der Konfiguration des Verbrennungsmotors gemäß der Erfindung darstellt, 1 FIG. 2 shows a schematic of the configuration of the internal combustion engine according to the invention, FIG.

2 eine perspektivische Ansicht der Mischvorrichtung für die Abgase dieses Motors darstellt, 2 Fig. 3 is a perspective view of the mixing device for the exhaust gases of this engine,

3 eine Vorderansicht eines der Bauteile dieser Mischvorrichtung in Blickrichtung gegen die Frischluftströmung darstellt. 3 a front view of one of the components of this mixing device in the direction against the fresh air flow represents.

Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) the invention

Gemäß 1 beinhaltet der Motor im Wesentlichen mehrere Kolben 1, die in den zugehörigen Zylindern 2 gleiten, welche die Brennkammern 3 in ihrem Innenbereich begrenzen. Die Brennkammern 3 können mittels Auslass- und Einlassventilen 4, die über eine Nockenwelle 5 gesteuert werden, geöffnet oder geschlossen werden. Der Hub der Kolben 1 betätigt die Kolbenstangen 6, welche die Drehung einer Kurbelwelle 7 steuern, die die Antriebswelle bildet. Die Gesamtheit dieser Motorenelemente wird an ihrem Oberteil durch eine Zylinderkopfhaube 8 geschlossen.According to 1 The engine essentially contains several pistons 1 that are in the associated cylinders 2 glide, which the combustion chambers 3 limit in their interior. The combustion chambers 3 can by means of exhaust and intake valves 4 that have a camshaft 5 be controlled, opened or closed. The stroke of the pistons 1 actuates the piston rods 6 showing the rotation of a crankshaft 7 control, which forms the drive shaft. The entirety of these engine elements is at its upper part by a cylinder head cover 8th closed.

Gemäß 1 ist der Motor mit nicht dargestellten Elementen für die Kraftstoffeinspritzung sowie mit einer Einlassseite für die Frischluft in die Brennkammern 3 gemäß Pfeil A und einer Auslassseite für die Abgase gemäß Pfeil B ausgestattet. Die Einlassseite für die Frischluft A ist mit einem Luftfilter 9 und einem Durchflussmesser 10 ausgestattet. Die Auslassseite für die Abgase ist ihrerseits mit einem Rußpartikelfilter 11 ausgestattet. Der Motor gemäß der Erfindung ist außerdem mit einem Turbolader ausgestattet, der eine Turbine 12 aufweist, die durch die Abgase angetrieben wird, die durch die Auslassseite B strömen und einen Verdichter 13 antreibt, der auf der Einlassseite für die Frischluft A einem Luft/Luft-Wärmetauscher 14 vorgelagert eingebaut ist, der die verdichtete Luft kühlt. Nebenkreisläufe ermöglichen auf der Einlassseite für die Frischluft A die Rückführung eines Teils der Abgase sowie der Kurbelgehäuse-Gase gemäß der Pfeile C und D. Zum Einleiten der so rückgeführten Gase in die Frischluftströmung ist die Einlassseite A mit einer Mischvorrichtung 15 für die Abgase ausgestattet, die unmittelbar dem Verdichter 13 vorgelagert in dem Niederdruckbereich der Einlassseite A eingebaut ist.According to 1 is the engine with unillustrated elements for fuel injection and with an inlet side for the fresh air into the combustion chambers 3 equipped according to arrow A and an outlet side for the exhaust gases according to arrow B. The inlet side for the fresh air A is with an air filter 9 and a flow meter 10 fitted. The outlet side for the exhaust gases is in turn with a soot particle filter 11 fitted. The engine according to the invention is also equipped with a turbocharger, which is a turbine 12 driven by the exhaust gases flowing through the exhaust side B and a compressor 13 drives, on the inlet side for the fresh air A an air / air heat exchanger 14 installed upstream, which cools the compressed air. Subcirculations allow for the recirculation of a portion of the exhaust gases and the crankcase gases on the inlet side for the fresh air A according to the arrows C and D. For introducing the thus recirculated gases in the fresh air flow, the inlet side A with a mixing device 15 equipped for the exhaust gases, directly to the compressor 13 is installed upstream in the low pressure region of the inlet side A.

Gemäß den 1 und 2 beinhaltet die Mischvorrichtung 15 für die Abgase ein axiales Ansaugrohr 16 für die Frischluft gemäß Pfeil A1, einen radialen Ansaugstutzten 17 für die rückgeführten Kurbelgehäuse-Gase gemäß Pfeil D1, einen Ansaugstutzen 18 für den rückgeführten Teil der Abgase gemäß Pfeil C1, deren Geometrie weiter unten detaillierter beschrieben wird, sowie ein axiales Auslassrohr 19 für das Gasgemisch von Frischluft und rückgeführten Gasen gemäß Pfeil A2.According to the 1 and 2 includes the mixing device 15 for the exhaust gases an axial intake pipe 16 for the fresh air according to arrow A1, a radial Ansaugstutzten 17 for the recirculated crankcase gases according to arrow D1, an intake 18 for the recirculated part of the exhaust gases according to arrow C1, the geometry of which will be described in more detail below, as well as an axial outlet pipe 19 for the gas mixture of fresh air and recirculated gases according to arrow A2.

Gemäß 2 besteht die Mischvorrichtung 15 für die Abgase aus zwei Teilen aus Kunststoff, die mittels Vibrationsschweißen zusammengesetzt sind, und zwar einerseits aus einem vorgelagerten Teil 151, ausgestattet mit dem Ansaugrohr 16 für die Frischluft und dem Ansaugstutzen 17 für die rückgeführten Kurbelgehäuse-Gase, und andererseits aus einem nachgelagerten Teil 152, ausgestattet mit dem Ansaugstutzen 18 für den rückgeführten Teil der Abgase und dem Auslassrohr 19 für das Gasgemisch.According to 2 is the mixing device 15 for the waste gases from two parts made of plastic, which are assembled by means of vibration welding, on the one hand from an upstream part 151 , equipped with the intake manifold 16 for the fresh air and the intake manifold 17 for the recirculated crankcase gases, and on the other hand from a downstream part 152 , equipped with the intake manifold 18 for the recirculated part of the exhaust gases and the outlet pipe 19 for the gas mixture.

Gemäß den 2 und 3 ist die Mischvorrichtung 15 für die Abgase an ihrem Außenbereich und im Verbindungsbereich des vorgelagerten Teils 151 und des nachgelagerten Teils 152 mit einer ringförmigen Verteilerkammer 20 ausgestattet, in die der Ansaugstutzen 18 für den rückgeführten Teil der Abgase mündet und die mit dem Innenbereich der Mischvorrichtung 15 über eine Reihe von radialen Durchlassöffnungen 21 kommuniziert, die über ihren Außenbereich verteilt sind. Diese Verteilerkammer 20 ist nicht durchgehend gestaltet, sondern durch einen Wulst 22 unterbrochen, der auf ihrem Außenbereich einen Vorsprung bildet (3).According to the 2 and 3 is the mixing device 15 for the exhaust gases at their outside and in the connection area of the upstream part 151 and the downstream part 152 with an annular distribution chamber 20 equipped, in which the intake 18 opens for the recirculated part of the exhaust gases and with the interior of the mixing device 15 via a series of radial ports 21 communicates, which are distributed over their outside area. This distribution chamber 20 is not continuous, but by a bead 22 interrupted, which forms a projection on its outdoor area ( 3 ).

Gemäß 3 trifft der rückgeführte Abgasstrom, der in die Mischvorrichtung 15 über den Ansaugstutzen 18 gemäß Pfeil C1 eintritt, auf eine Wand der Verteilerkammer 20 in dem mit E gekennzeichneten Bereich, die quer zu dem Ansaugstutzen 18 angeordnet ist, um sich dann in zwei Teilströme zu teilen, die in abgelenkter Richtung gemäß den Pfeilen E1 und E2 laufen und die auf den Wulst 22 treffen und sich dann in eine Reihe von Teilströmen unterteilen, die in den Innenbereich der Mischvorrichtung 15, in der die Frischluft zirkuliert, durch die radialen Durchlassöffnungen 21 eintreten, die über den Außenbereich der Verteilerkammer 20 entlang des Randes des Innenraums verteilt sind.According to 3 meets the recirculated exhaust gas flow into the mixing device 15 over the intake manifold 18 as indicated by arrow C1, on a wall of the distribution chamber 20 in the area marked E, which is transverse to the intake manifold 18 is arranged to then divide into two sub-streams which run in the deflected direction according to the arrows E1 and E2 and the bead 22 and then subdivide into a series of sub-streams leading into the interior of the mixing device 15 , in which the fresh air circulates, through the radial passage openings 21 enter the outside of the distribution chamber 20 are distributed along the edge of the interior.

Dieses Einströmen der rückgeführten Abgase in Form von Teilströmen, die radial in den Frischluftstrom eingeleitet werden, der im Innenbereich der Mischvorrichtung 15 gemäß Pfeil A1 strömt, verursacht eine intensive Vermischung dieser Abgase mit der Frischluft, wobei eine Homogenisierung der Temperatur in dem Gasgemisch erreicht wird, die die Mischvorrichtung 15 über das axiale Auslassrohr 19 gemäß Pfeil A2 verlässt, um dann in den Verdichter 13 einzutreten.This inflow of the recirculated exhaust gases in the form of part streams, which are introduced radially into the fresh air flow, in the interior of the mixing device 15 flows according to arrow A1, causes an intensive mixing of these exhaust gases with the fresh air, whereby a homogenization of the temperature is achieved in the gas mixture, the mixing device 15 over the axial outlet pipe 19 leaves according to arrow A2, then into the compressor 13 enter.

Claims (7)

Verbrennungsmotor aufweisend mehrere Kolben (1), die in den zugehörigen Zylindern (2) gleiten und mit den Elementen für die Kraftstoffeinspritzung sowie mit einer Einlassseite für die Frischluft (A) und einer Auslassseite für die Abgase (B) zusammen arbeiten, wobei dieser Motor außerdem mit einem Turbolader, der eine Turbine (12) aufweist, die von den Abgasen angetrieben wird und die einen Verdichter (13) antreibt, der auf der Einlassseite für die Frischluft (A) eingebaut ist, sowie mit einer Rückführung (C) für einen Teil der Abgase ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Mischvorrichtung für die Abgase (15) beinhaltet, die im Niederdruckbereich der Einlassseite für die Frischluft (A) unmittelbar dem Verdichter (13) vorgelagert eingebaut ist, und ein axiales Auslassrohr (19) aufweist sowie einerseits ein axiales Ansaugrohr (16) für die Frischluft und andererseits einen Ansaugstutzen (18) für den rückgeführten Teil der Abgase, der so gestaltet ist, dass im Innenbereich der Mischvorrichtung (15) diese Gase ringförmig einströmen, so dass eine Homogenisierung der Temperatur des in den Verdichter (13) eingeführten Gasgemisches aus Frischluft und rückgeführtem Abgas erreicht wird, wobei die Mischvorrichtung (15) an ihrem Außenbereich mit einer ringförmigen Verteilerkammer (20) ausgestattet ist, in die der Ansaugstutzten (18) für den rückgeführten Teil der Abgase mündet, wobei diese Verteilerkammer (20) durch einen Wulst (22) unterbrochen ist, der auf ihrem Außenbereich einen Vorsprung bildet und mit dem Innenbereich der Mischvorrichtung (15) über eine Reihe von radialen Durchlassöffnungen (21) kommuniziert.Internal combustion engine having a plurality of pistons ( 1 ) in the associated cylinders ( 2 ) and cooperate with the elements for fuel injection and with an intake side for the fresh air (A) and an exhaust side for the exhaust gases (B), this engine also having a turbocharger having a turbine ( 12 ), which is driven by the exhaust gases and a compressor ( 13 ) installed on the inlet side for the fresh air (A) and provided with a recirculation (C) for a part of the exhaust gases, characterized in that it comprises a mixing device for the exhaust gases ( 15 ), which in the low-pressure region of the inlet side for the fresh air (A) directly to the compressor ( 13 ) is mounted upstream, and an axial outlet tube ( 19 ) and on the one hand an axial intake pipe ( 16 ) for the fresh air and on the other hand an intake manifold ( 18 ) for the recirculated part of the exhaust gases, which is designed so that in the interior of the mixing device ( 15 ) these gases flow in annular manner, so that a homogenization of the temperature of the in the compressor ( 13 ) is achieved from fresh air and recirculated exhaust gas, wherein the mixing device ( 15 ) at its outer area with an annular distribution chamber ( 20 ) into which the intake manifold ( 18 ) opens for the recirculated part of the exhaust gases, said distribution chamber ( 20 ) through a bead ( 22 ) is interrupted, which forms a projection on its outer area and with the interior of the mixing device ( 15 ) via a series of radial passage openings ( 21 ) communicates. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischvorrichtung (15) aus zwei Teilen aus Kunststoff besteht (151, 152), die im Bereich der Verteilerkammer (20) zusammengesetzt werden.Engine according to claim 1, characterized in that the mixing device ( 15 ) consists of two parts made of plastic ( 151 . 152 ) located in the area of the distribution chamber ( 20 ). Motor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile (151, 152), die die Mischvorrichtung (15) bilden durch Schweißen, insbesondere durch Vibrationsschweißen, Formschweißen, Spiegelschweißen, Gasschweißen, Laserschweißen oder Infrarotschweißen, zusammengefügt werden.Motor according to claim 2, characterized in that the two parts ( 151 . 152 ), which the mixing device ( 15 ) are joined together by welding, in particular by vibration welding, mold welding, mirror welding, gas welding, laser welding or infrared welding. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischvorrichtung (15) einen radialen Ansaugstutzen (17) für die rückgeführten Kurbelgehäuse-Gase beinhaltet.Motor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the mixing device ( 15 ) a radial intake manifold ( 17 ) for the recirculated crankcase gases. Motor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansaugstutzen (17) für die rückgeführten Kurbelgehäuse-Gase dem Ansaugstutzen (18) für den rückgeführten Teil der Abgase vorgelagert ist, und zwar in Zirkulationsrichtung der Frischluft.Engine according to claim 4, characterized in that the intake manifold ( 17 ) for the recirculated crankcase gases, the intake manifold ( 18 ) is upstream of the recirculated part of the exhaust gases, in the circulation direction of the fresh air. Motor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor ein Dieselmotor ist.Motor according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the internal combustion engine is a diesel engine. Mischvorrichtung für die Abgase eines Verbrennungsmotors nach einem der Ansprüche 1 bis 6.Mixing device for the exhaust gases of an internal combustion engine according to one of the claims 1 to 6.
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