DE10360092A1

DE10360092A1 - AGR-Kühler für insbesondere luftgekühlte Motoren

Info

Publication number: DE10360092A1
Application number: DE10360092A
Authority: DE
Inventors: Karl Lutter; Eckard Haas
Original assignee: Deutz AG
Current assignee: Deutz AG
Priority date: 2003-12-20
Filing date: 2003-12-20
Publication date: 2005-07-21

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einer Abgasrückführleitung. DOLLAR A Eine derartige Brennkraftmaschine ist mit einer Ansaugleitung 2 zur Zuführung de Ansaugluft zu den einzelnen Brennräumen 3, mit einer Abgasleitung 4 zur Abführung der Abgase aus den Brennräumen 3 und mit einer die Ansaugleitung 2 und die Abgasleitung 4 verbindenden Abgasrückführleitung 5 versehen. DOLLAR A Erfindungsgemäß weist die Abgasrückführleitung 5 eine Innen- 9 und/oder Außenverrippung 10 auf und ist aus Grauguss hergestellt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einer Ansaugleitung zur Zuführung der Ansaugluft zu den einzelnen Brennräumen, mit einer Abgasleitung zur Abführung der Abgase aus den Brennräumen und mit einer die Ansaugleitung und die Abgasleitung verbindenden Abgasrückführleitung.

Eine derartige Brennkraftmaschine ist aus der DE 199 12 317 C2 bekannt. Speziell für Motoren der Abgasstufe 3 ist eine Abgasrückführung notwendig, wobei bei einer externen Abgasrückführung eine Kühlung der zurückgeführten Abgase erforderlich ist. Grundsätzlich besteht bei Abgasrückführleitungen das Problem der Korrosion und der auftretenden Wärmespannungen. Außerdem sollte die Abgasrückführleitung einen guten Wärmeübergang haben und wirtschaftlich herstellbar sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine mit einer Abgasrückführleitung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu verbessern, dass die Abgasrückführleitung weitgehendst korrosionsgeschützt und bei einem guten Wärmeübergang wirtschaftlich herzustellen ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Abgasrückführleitung eine Innen- und/oder Außenverrippung aufweist und aus Grauguss hergestellt ist.

Grauguss eignet sich vorzüglich für korrosionsbelastete Anwendungen und hat durch eine erfindungsgemäße innen- und/oder Außenverrippung einen guten Wärmeübergang bei wirtschaftlicher Herstellungsweise.

In bevorzugter Ausführungsform besteht die Außenverrippung aus sich in radialer Richtung erstreckenden und auf dem Außenumfang umlaufenden Rippenringen.

Die Innenverrippung besteht vorteilhafterweise aus in Längsrichtung hintereinander angeordneten Rippenringen, wobei diese Rippenringe jeweils aus einzelnen sich in Längsrichtung und radial nach innen erstreckenden Rippen besteht.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung sind die Rippen eines Rippenringes zu den Rippen seines benachbarten Rippenringes versetzt angeordnet, wobei bevorzugt der Versatz den halben Abstand zwischen zwei benachbarten Rippen eines Rippenringes beträgt.

In einer vorteilhaften Ausführungsform besteht jeder Rippenring aus zehn bis zweiundzwanzig im gleichen Abstand auf dem Innenumfang angeordneten Rippen, wobei jeder Rippenring aus sechzehn im gleichen Abstand auf dem Innenumfang angeordneten Rippen besteht. Die Anzahl der Rippen und der Rippenringe kann von Brennkraftmaschine zu Brennkraftmaschine variieren und ist an die speziellen Erfordernisse eines jeden Einzelfalles anzupassen.

Vorteilhafterweise ist die Brennkraftmaschine eine selbstzündende luftgekühlte Brennkraftmaschine.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben sind. Es zeigen:
1 eine Ansicht einer Brennkraftmaschine mit einer AGR-Regelung, die eine Abgasklappe in der Abgasrückführleitung aufweist,
2 eine Ansicht einer Brennkraftmaschine mit einer AGR-Regelung, die eine Abgasklappe in der Abgasleitung aufweist und
3 eine Abgasrückführleitung aus Grauguss mit einer Innen- und Außenverrippung in Draufsicht und Längs- und Querschnitt.
1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Brennkraftmaschine 1. Im Folgenden werden nur die für die Erfindung relevanten Teile beschrieben.
Die Ansaugluft gelangt über eine Ansaugleitung 2 über hier nicht gezeigte Gaswechselventile in die einzelnen Brennräume 3 der Brennkraftmaschine 1. Der Ansaugleitung 2 benachbart ist eine Abgasleitung 4 vorgesehen, über die die Abgase aus den Brennräumen 3 gleichfalls über nicht gezeigte Gaswechselventile abgeführt werden.
Eine Abgasrückführleitung 5, ausgehend von einer Abgasentnahme 8 an der Abgasleitung 4, verbindet die Abgasleitung 4 mit der Ansaugleitung 2. In der Abgasrückführleitung 5, vor deren Eintritt in die Ansaugleitung 2, ist eine Abgasklappe 7 angeordnet, mit der der Durchlassquerschnitt der Abgasrückführleitung 5 regelbar ist.
Gesteuert wird diese Abgasklappe 7 von einem mechanischen Thermoelement 6 als Temperatursensor. Das Thermoelement 6 ist dabei in der Abgasleitung 4 in Strömungsrichtung vor der Abgasentnahme 8 der Abgasrückführleitung 5 angeordnet. Als Thermoelement 6 kommt bevorzugt eine Bimetallfeder oder eine Memoryfeder in Frage. Zur Steuerung der Abgasklappe 7 ist die temperaturabhängige mechani sche Auslenkung des Thermoelements 6 mit der Abgasklappe 7 derart verbunden, dass die Abgasklappe 7 durch die Auslenkung des Thermoelements 6 geregelt bzw. gesteuert wird.
Da die Abgastemperatur direkt lastabhängig ist, ist mit dieser AGR-Regelung eine rein mechanische Regelung geschaffen, bei der unter anderem keine elektronische Steuereinrichtung erforderlich ist.
2 zeigt eine alternative Ausführungsform einer AGR-Regelung, bei der eine Abgasklappe 7 in Strömungsrichtung hinter der Abgasentnahme 8 der Abgasrückführleitung 5 angeordnet ist.
Die Ansaugluft gelangt über eine Ansaugleitung 2 über hier nicht gezeigte Gaswechselventile in die einzelnen Brennräume 3 der Brennkraftmaschine 1. Der Ansaugleitung 2 benachbart ist eine Abgasleitung 4 vorgesehen, über die die Abgase aus den Brennräumen 3 gleichfalls über nicht gezeigte Gaswechselventile abgeführt werden.
Eine Abgasrückführleitung 5, ausgehend von einer Abgasentnahme 8 an der Abgasleitung 4, verbindet die Abgasleitung 4 mit der Ansaugleitung 2. Zum Unterschied zur Ausführungsform gemäß 1 ist bei dieser Ausführungsform die Abgasklappe 7 in der Abgasleitung 4 in Strömungsrichtung hinter der Abgasentnahme 8 der Abgasrückführleitung 5 angeordnet.
Bei dieser Ausführungsform bleibt die Abgasrückführleitung 5 immer mit ihrem vollen Durchlassquerschnitt mit der Ansaugleitung 2 verbunden. Wird durch Schließen der Abgasklappe 7 der Abgasgegendruck in der Abgasleitung 4 erhöht, wird entsprechend mehr Abgas in die Ansaugleitung zurückgeführt.
Wie schon in der Beschreibung zu 1 ausgeführt, ist das Thermoelement bevorzugt eine Bimetallfeder oder eine Memoryfeder. Als Abgasklappe 7 kann eine für Motorbremsvorrichtungen bekannte Abgasklappe verwendet werden.
Die Brennkraftmaschine 1 ist bevorzugt eine selbstzündende Brennkraftmaschine (Dieselmotor), insbesondere zur Verwendung als stationärer Motor, bevorzugt zum Antrieb eines Generators zur Stromerzeugung.
3 zeigt eine Abgasrückführleitung 5 aus Grauguss mit einer Innen- 9 und Außenverrippung 10 in Draufsicht und Längs- und Querschnitt.
Die Außenverrippung 10 besteht in dieser Ausführungsform aus sich in radialer Richtung der Abgasrückführleitung 5 erstreckenden und auf dem Außenumfang umlaufenden Rippenringen 11. Die einzelnen Rippenringe 11 sind dabei hintereinander mit gleichem Abstand angeordnet.
Die Innenverrippung 9 besteht aus in Längsrichtung hintereinander angeordneten Rippenringen 12. Diese Rippenringe 12 bestehen jeweils aus einzelnen sich in Längsrichtung und radial nach Innen erstreckenden Rippen 14. Die Größe dieser Rippen 14, d. h. deren Länge in Längsrichtung ist bei allen Rippen 14 gleich.
Zur besseren Kühlung sind die Rippen 14a eines Rippenringes 12a zu den Rippen 14b seines benachbarten Rippenringes 12b versetzt angeordnet. Dieser Versatz beträgt dabei den halben Abstand zwischen zwei benachbarten Rippen 14 eines Rippenringes 12.
Bevorzugt besteht jeder Rippenring 12 aus zehn bis zweiundzwanzig im gleichen Abstand auf dem Innenumfang angeordneten Rippen 14. Bei dieser in der 3 bevorzugten Ausführungsform besteht jeder Rippenring 12 aus sechzehn im gleichen Abstand auf dem Innenumfang angeordneten Rippen 14.
Mit dem Bezugszeichen 13 ist ein Anschlussflansch bezeichnet.
Bevorzugt wird diese Abgasrückführleitung aus Grauguss mit einer Innen- und/oder Außenverrippung bei selbstzündenden Brennkraftmaschinen (Dieselmotoren), insbesondere bei luftgekühlten Brennkraftmaschinen eingesetzt. Die Brennkraftmaschine weist ein Einspritzsystem auf, das mit einem mechanischen Regler ausgestattet ist, so dass die Brennkraftmaschine insgesamt keine elektronische Steuereinrichtung benötigt.

1: Brennkraftmaschine
2: Ansaugleitung
3: Brennräume
4: Abgasleitung
5: Abgasrückführleitung
6: Thermoelement
7: Abgasklappe
8: Abgasentnahme
9: Innenverrippung
10: Außenverrippung
11: außen umlaufender Rippenring
12, a, b: Rippenring
13: Anschlussflansch
14, a, b,: Rippe

Claims

Brennkraftmaschine mit einer Ansaugleitung (2) zur Zuführung der Ansaugluft zu den einzelnen Brennräumen (3), mit einer Abgasleitung (4) zur Abführung der Abgase aus den Brennräumen (3) und mit einer die Ansaugleitung (2) und die Abgasleitung (4) verbindenden Abgasrückführleitung (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrückführleitung (5) eine Innen- (9) und/oder Außenverrippung (10) aufweist und aus Grauguss hergestellt ist.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenverrippung (10) aus sich in radialer Richtung erstreckenden und auf dem Außenumfang umlaufenden Rippenringen (11) besteht.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenverrippung (9) aus in Längsrichtung hintereinander angeordneten Rippenringen (12) besteht und diese Rippenringe (12) jeweils aus einzelnen sich in Längsrichtung und radial nach Innen erstreckenden Rippen (14) besteht.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (14a) eines Rippenringes (12a) zu den Rippen (14b) seines benachbarten Rippenringes (12b) versetzt angeordnet sind.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Versatz der halbe Abstand zwischen zwei benachbarten Rippen (14) eines Rippenringes (12) beträgt.
Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Rippenring (12) aus zehn bis zweiundzwanzig im gleichen Abstand auf dem Innenumfang angeordneten Rippen (14) besteht.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Rippenring (12) aus sechzehn im gleichen Abstand auf dem Innenumfang angeordneten Rippen (14) besteht.
Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine eine selbstzündende Brennkraftmaschine ist.
Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine luftgekühlt ist.