[go: up one dir, main page]

DE10340908A1 - Internal combustion engine for motor vehicles - Google Patents

Internal combustion engine for motor vehicles Download PDF

Info

Publication number
DE10340908A1
DE10340908A1 DE10340908A DE10340908A DE10340908A1 DE 10340908 A1 DE10340908 A1 DE 10340908A1 DE 10340908 A DE10340908 A DE 10340908A DE 10340908 A DE10340908 A DE 10340908A DE 10340908 A1 DE10340908 A1 DE 10340908A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coolant
exhaust gas
internal combustion
combustion engine
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10340908A
Other languages
German (de)
Inventor
Franz Bender
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Priority to DE10340908A priority Critical patent/DE10340908A1/en
Priority to PCT/EP2004/009335 priority patent/WO2005028847A1/en
Publication of DE10340908A1 publication Critical patent/DE10340908A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/165Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control characterised by systems with two or more loops
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23Layout, e.g. schematics
    • F02M26/25Layout, e.g. schematics with coolers having bypasses
    • F02M26/26Layout, e.g. schematics with coolers having bypasses characterised by details of the bypass valve
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23Layout, e.g. schematics
    • F02M26/28Layout, e.g. schematics with liquid-cooled heat exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/33Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage controlling the temperature of the recirculated gases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2025/00Measuring
    • F01P2025/08Temperature
    • F01P2025/50Temperature using two or more temperature sensors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/08Cabin heater
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F02B29/0437Liquid cooled heat exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

Es wird eine Brennkraftmaschine (1) für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, mit DOLLAR A - einem Kühlmittelkreislauf, über den aus einer Kühlmittelaustrittsöffnung ausströmendes Kühlmittel zu einer Kühlmitteleintrittsöffnung zurückströmt, DOLLAR A - einer Abgasrückführvorrichtung, über die Abgas einer Verbrennung der Brennkraftmaschine (1) erneut zuführbar ist und DOLLAR A - einem Abgas/Kühlmittelwärmetauscher (7), der in dem Kühlmittelkreislauf angeordnet und mit Kühlmittel durchströmt ist. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist bei der Brennkraftmaschine (1) ein Ventil (16, 17) vorgesehen, das den Kühlmitteldurchfluss durch den Abgas/Kühlmittelwärmetauscher (7) temperaturabhängig steuert. DOLLAR A Anwendung in Kraftfahrzeugen.It is proposed an internal combustion engine (1) for a motor vehicle, with DOLLAR A - a coolant circuit, flows back through the coolant outlet opening effluent coolant to a coolant inlet opening, DOLLAR A - an exhaust gas recirculation device, via the exhaust gas combustion of the internal combustion engine (1) can be fed again and DOLLAR A - an exhaust gas / coolant heat exchanger (7), which is arranged in the coolant circuit and flows through coolant. DOLLAR A According to the invention, a valve (16, 17) is provided in the internal combustion engine (1), which controls the coolant flow through the exhaust gas / coolant heat exchanger (7) dependent on temperature. DOLLAR A application in motor vehicles.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Aus der Offenlegungsschrift DE 4240239 A1 ist eine Brennkraftmaschine bekannt, die eine Abgasrückführleitung und einen Abgas/Kühlmittelwärmetauscher aufweist. Ein Ventil steuert einen Volumenstrom des über die Abgasrückführleitung einer Verbrennung der Brennkraftmaschine zugeführten Abgases. Der Abgas/Kühlmittelwärmetauscher ist in einen Kühlmittelkreislauf der Brennkraftmaschine eingeschaltet und ständig mit Kühlmittel durchströmt. In dem Abgas/Kühlmittelwärmetauscher findet eine Wärmeübertragung vom Abgas auf das Kühlmittel statt.From the publication DE 4240239 A1 For example, an internal combustion engine is known that has an exhaust gas recirculation line and an exhaust gas / coolant heat exchanger. A valve controls a volume flow of the exhaust gas supplied via the exhaust gas recirculation line to a combustion of the internal combustion engine. The exhaust gas / coolant heat exchanger is switched on in a coolant circuit of the internal combustion engine and constantly flows through coolant. In the exhaust gas / coolant heat exchanger, heat transfer from the exhaust gas to the coolant takes place.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Kühlung des Abgases in bestimmten Betriebspunkten der Brennkraftmaschine zu unterbinden.task the invention it is in contrast, a cooling the exhaust gas in certain operating points of the internal combustion engine to prevent.

Diese Aufgabe wird durch eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These Task is by an internal combustion engine with the characteristics of Claim 1 solved.

Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine zeichnet sich durch ein Ventil aus, das den Kühlmitteldurchfluss durch den Abgas/Kühlmittelwärmetauscher temperaturabhängig steuert. Je nach Schaltzustand des Ventils ist der Abgas/Kühlmittelwärmetauscher mit Kühlmittel durchströmt oder nicht durchströmt. Das Ventil ist in den Kühlmittelleitungen oder in dem Gehäuse des Abgas/Kühlmittelwärmetauscher anordenbar. Das Ventil schaltet ab einer vorbestimmbaren Kühlmitteltemperatur.The inventive internal combustion engine records through a valve that the coolant flow through the Exhaust gas / coolant heat exchanger temperature-dependent controls. Depending on the switching state of the valve is the exhaust / coolant heat exchanger with coolant flows through or not flowed through. The valve is in the coolant lines or in the housing the exhaust / coolant heat exchanger arranged. The valve switches from a predeterminable coolant temperature.

In Ausgestaltung der Erfindung ist das Ventil als 3/2-Wegeventil ausgeführt. Bei einer Kühlmitteltemperatur unterhalb des Schaltpunktes des 3/2-Wegeventils ist der Abgas/Kühlmittelwärmetauscher nicht mit Kühlmittel durchströmt.In Embodiment of the invention, the valve is designed as a 3/2-way valve. at a coolant temperature below the switching point of the 3/2-way valve, the exhaust gas / coolant heat exchanger is not with coolant flows through.

Ab einer vorbestimmbaren Temperatur schaltet das 3/2-Wegeventil den Abgas/Kühlmittelwärmetauscher in den Kühlmittelstrom ein.From a pre-definable temperature, the 3/2-way valve switches Exhaust gas / coolant heat exchanger in the coolant flow one.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Ventil als Schaltventil ausgeführt. Das Schaltventil sperrt den Durchfluss durch den Abgas/Kühlmittelwärmetauscher. Ab einer bestimmten Kühlmitteltemperatur öffnet das Schaltventil, so dass der Abgas/Kühlmittelwärmetauscher parallel zum Kühlmittelstrom geschaltet ist.In Another embodiment of the invention, the valve is a switching valve executed. The switching valve blocks the flow through the exhaust gas / coolant heat exchanger. From a certain coolant temperature opens Switching valve, allowing the exhaust gas / coolant heat exchanger parallel to the coolant flow is switched.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Ventil als selbstschaltendes Thermostatventil ausgeführt. Selbstschaltende Ventile weisen eine Bimetallfeder, eine Wachspatrone oder ein temperatursensitives Element wie z.B. eine Memory-Feder auf.In Another embodiment of the invention, the valve is self-switching Thermostatic valve executed. Self-switching valves have a bimetallic spring, a wax cartridge or a temperature sensitive element such as e.g. a memory pen on.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung bildet das Ventil mit dem Abgas/Kühlmittel Wärmetauscher eine Baueinheit. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Ventil in dem Gehäuse des Abgas/Kühlmittelwärmetauschers integriert. Der Abgas/Kühlmittelwärmetauscher und das Ventil ist komplett vormontierbar. Damit ist eine einfache Montage gewährleistet. Durch den Entfall einer Kühlmittelleitung zwischen Abgas/Kühlmittelwärmetauscher und Ventil sowie durch Entfall eines eigenständigen Gehäuses für das Ventil ist diese Ausführungsform eine bauraumsparende Lösung.In Further embodiment of the invention forms the valve with the exhaust gas / coolant heat exchangers a structural unit. In an advantageous embodiment, the valve is in the housing of the exhaust gas / coolant heat exchanger integrated. The exhaust gas / coolant heat exchanger and the valve is completely pre-assembled. This is a simple one Assembly guaranteed. By the omission of a coolant line between exhaust / coolant heat exchanger and valve and by omission of a separate housing for the valve is this embodiment a space-saving solution.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung verbleibt das Ventil bei Versagen einer Schaltvorrichtung in einer Offenstellung. Das Ventil ist so ausgelegt, dass bei Versagen der Schaltvorrichtung, die z.B. als Elektromagnet oder als Wachspatrone ausgebildet ist, der Abgas/Kühlmittelwärmetauscher grundsätzlich mit Kühlmittel durchströmt ist. Mit dieser Auslegung ist gewährleistet, dass die Abgasemissionen der Brennkraftmaschine bei Ventilversagen nicht ansteigen.In In another embodiment of the invention, the valve remains in case of failure a switching device in an open position. The valve is like that designed so that in case of failure of the switching device, the e.g. as electromagnet or formed as a wax cartridge, the exhaust gas / coolant heat exchanger in principle with coolant flows through is. This design ensures that the exhaust emissions of the Internal combustion engine does not rise in case of valve failure.

Weitere Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung sowie den Zeichnungen. Konkrete Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigenFurther Features and combinations of features emerge from the claims, the Description as well as the drawings. Specific embodiments The invention are shown in simplified form in the drawings and explained in more detail in the following description. Show it

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine, 1 a schematic representation of an internal combustion engine according to the invention,

2 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine, 2 A second embodiment of the internal combustion engine according to the invention,

3 ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine. 3 A third embodiment of the internal combustion engine according to the invention.

Gleiche Bauteile in den 1 bis 3 sind im folgenden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.Same components in the 1 to 3 are denoted by the same reference numerals below.

Die schematische Darstellung in 1 zeigt eine Brennkraftmaschine 1, die einen Kühlmittelkreislauf sowie ein Leitungssystem zur Gasführung aufweist. Die Strömungsrichtung von einem Kühlmittel in dem Kühlmittelkreislauf sowie die Richtung der Gasströmung ist an verschiedenen Stellen jeweils durch einen Pfeil gekennzeichnet. Der Kühlmittelkreislauf umfasst mehrere Teilkreisläufe, einen Heizkreislauf 11, einen Kühlkreislauf 13, einen kleinen Kühlkreislauf 19 und einen großen Kühlkreislauf 20. In einer modifizierten Ausführung können auch weitere Teilkreisläufe, beispielsweise mit einem Ladeluft-, Kraftstoff – oder Ölkühler, angeordnet sein.The schematic representation in 1 shows an internal combustion engine 1 , Which has a coolant circuit and a piping system for gas routing. The flow direction of a coolant in the coolant circuit and the direction of the gas flow is indicated at various points by an arrow. The coolant circuit comprises a plurality of sub-circuits, a heating circuit 11 , a cooling circuit 13 , a small Cooling circuit 19 and a big cooling circuit 20 , In a modified embodiment, other partial circuits, for example, with a charge air, fuel or oil cooler can be arranged.

Das im Kühlmittelkreislauf zirkulierende Kühlmittel fließt ausgehend von der Kühlmittelpumpe 10 durch die im folgenden beschriebenen Baugruppen.The coolant circulating in the coolant circuit flows from the coolant pump 10 through the assemblies described below.

Die Kühlmittelpumpe 10, die in Wirkverbindung mit einer nicht gezeigten Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 1 oder einem elektrischen Antrieb steht, wälzt die Kühlflüssigkeit im Kühlmittelkreislauf um.The coolant pump 10 , in operative connection with a crankshaft, not shown, of the internal combustion engine 1 or an electric drive, circulates the coolant in the coolant circuit.

Die in 1 dargestellte Brennkraftmaschine 1 erzeugt durch Verbrennung eines Gas-Luftgemisches neben mechanisch nutzbarer Energie einen hohen Anteil an überschüssiger Wärmeenergie. Um die Brennkraftmaschine 1 nicht zu überhitzen, nimmt ein das die Brennkraftmaschine 1 durchströmendes Kühlmittel die überschüssige Wärme auf und gibt diese über einen Luft-Flüssigkeitskühler 21 an die Umgebung ab.In the 1 illustrated internal combustion engine 1 generated by combustion of a gas-air mixture in addition to mechanically usable energy a high proportion of excess heat energy. To the internal combustion engine 1 not to overheat, that takes the internal combustion engine 1 coolant flowing through the excess heat and gives them over an air-liquid cooler 21 to the environment.

Der aus der Brennkraftmaschine 1 austretende Kühlmittelstrom strömt teilweise in einen Heizkreislauf 11 und teilweise in einen Kühlkreislauf 13.The from the internal combustion engine 1 Parting coolant flow partially flows into a heating circuit 11 and partly in a cooling circuit 13 ,

Im Heizkreislauf 11 ist stromabwärts ein Wärmetauscher 12 angeordnet, der zum Beheizen eines Passagierraumes dient. Bei Anforderung einer Passagierraumbeheizung entzieht der Wärmetauscher 12 dem Kühlmittel Wärmeenergie und führt diese dem Passagierraum zu.In the heating circuit 11 downstream is a heat exchanger 12 arranged, which serves for heating a passenger compartment. When requesting passenger compartment heating, the heat exchanger withdraws 12 the coolant heat energy and this leads to the passenger compartment.

Im Kühlkreislauf 13 ist ein 3/2-Wegeventil 16 angeordnet, das in Abhängigkeit der Temperatur des Kühlmittelstroms diesen entweder durch einen Abgas/Kühlmittel Wärmetauscher 7 oder unter Umgehung des Abgas/Kühlmittel Wärmetauschers 7 zu einer Steuereinheit 18 leitet. Das 3/2-Wegeventil 16 ist vorzugsweise als selbstschaltendes Thermostatventil, das ein Dehnstoffelement aufweist, oder als elektrisch angesteuertes Ventil ausgeführt.In the cooling circuit 13 is a 3/2-way valve 16 arranged, depending on the temperature of the coolant flow this either through an exhaust gas / coolant heat exchanger 7 or bypassing the exhaust / coolant heat exchanger 7 to a control unit 18 passes. The 3/2-way valve 16 is preferably designed as a self-switching thermostatic valve having an expansion element, or designed as an electrically controlled valve.

Abgas/Kühlmittel Wärmetauscher 7 finden in vorwiegend nach dem Diesel Prinzip arbeitenden Brennkraftmaschinen Anwendung. Durch die Kühlung des der Verbrennung erneut zugeführten Abgases verringert sich die Verbrennungstemperatur und damit der NOx-Gehalt des Abgases. Das durch den Abgas/Kühlmittel Wärmetauscher 7 strömende Abgas ist durch den Kühlmittelstrom gekühlt.Exhaust / coolant heat exchanger 7 find application in predominantly after the diesel principle working internal combustion engines. By cooling the combustion gas again supplied to the combustion, the combustion temperature and thus the NO x content of the exhaust gas is reduced. That through the exhaust / coolant heat exchanger 7 flowing exhaust gas is cooled by the coolant flow.

Stromab des Abgas/Kühlmittel Wärmetauschers 7 und des 3/2-Wegeventils 16 ist eine Steuereinheit 18 angeordnet, die in Abhängigkeit der Kühlmitteltemperatur das Kühlmittel in einem großen Kühlkreislauf 20 über einen Luft- Flüssigkeitskühler 21 oder über einen kleinen Kühlkreislauf 19 unter Umgehung des Luft- Flüssigkeitskühler 21 zur Ansaugseite der Kühlmittelpumpe 10 zurückleitet. Die Steuereinheit 18 kann ein Dehnstoffelement aufweisen, das ab einer bestimmten Kühlmitteltemperatur vom kleinen Kühlkreislauf 19 auf den großen Kühlkreislauf 20 umschaltet. Alternativ kann die Steuereinheit 18 auch beheizbar oder als elektrisch angesteuertes Mischventil ausgeführt sein.Downstream of the exhaust gas / coolant heat exchanger 7 and the 3/2-way valve 16 is a control unit 18 arranged, depending on the coolant temperature, the coolant in a large cooling circuit 20 via an air-liquid cooler 21 or over a small cooling circuit 19 bypassing the air-liquid cooler 21 to the suction side of the coolant pump 10 feeds back. The control unit 18 may have an expansion element, the starting from a certain coolant temperature of the small cooling circuit 19 on the big cooling circuit 20 switches. Alternatively, the control unit 18 also be heated or designed as electrically controlled mixing valve.

Eine Ansaugvorrichtung umfasst einen Ansaugkanal 2 und einen Ansaugkrümmer 3, über die Luft oder ein Gas- Luftgemisch der Brennkraftmaschine 1 zur Verbrennung zuführbar ist. In einem Abgaskrümmer 4 sammeln sich die durch die Verbrennung entstehenden Abgase, die zur Abgasleitung 5 strömen. Ein Teil des Abgases strömt über die Abgasleitung 5 in eine nicht gezeigte Schalldämpferanlage, der andere Teil strömt in einen von der Abgasleitung 5 abzweigenden Abgasrückführkanal 6 in dem der Abgas/Kühlmittel Wärmetauscher 7 eingeschaltet ist. Desweiteren ist in der Abgasrückführleitung 6 ein beispielsweise elektrisch geschaltetes Abgasrückführventil 9 angeordnet, über das ein Volumenstrom des rückgeführten Abgases steuerbar ist. Die Abgasrückführleitung 6 mündet in den Ansaugkanal 2.An intake device comprises an intake passage 2 and an intake manifold 3 , About the air or a gas-air mixture of the internal combustion engine 1 can be fed to the combustion. In an exhaust manifold 4 collect the resulting by the combustion exhaust gases that are to the exhaust pipe 5 stream. Part of the exhaust gas flows over the exhaust pipe 5 in a muffler system, not shown, the other part flows into one of the exhaust pipe 5 branching exhaust gas recirculation channel 6 in which the exhaust gas / coolant heat exchanger 7 is turned on. Furthermore, in the exhaust gas recirculation line 6 an example electrically switched exhaust gas recirculation valve 9 arranged, via which a volume flow of the recirculated exhaust gas is controllable. The exhaust gas recirculation line 6 opens into the intake channel 2 ,

Von Interesse ist möglichst in allen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine 1 eine Abgasführung, in einer für die Reduzierung der Emissionen erforderlichen Menge, vorzusehen. Nach dem Start der Brennkraftmaschine 1 ist das im Kühlkreislauf 13 zirkulierende Kühlmittel kalt, die Abgastemperatur nimmt in Abhängigkeit des Lastzustandes Temperaturen im Bereich von ca. 100°C bis 700°C an. Ein Teil des nach der Verbrennung ausgestoßenen Abgases strömt über den Abgas/Kühlmittel Wärmetauscher 7. Das 3/2-Wegeventil 16 verhindert bei kaltem Kühlmittel eine Durchströmung des Abgas/Kühlmittel Wärmetauschers 7 mit Kühlmittel. Das 3/2-Wegeventil 16 führt den gesamten Kühlmittelstrom am Abgas/Kühlmittel Wärmetauscher 7 vorbei. Damit ist eine zu starke Abkühlung des rückgeführten Abgases vermieden. Eine Abkühlung des Abgases auf eine Temperatur von ca. < 90°C führt zu Ausscheidung lackartiger Substanzen im folgenden Verlackung genannt. Diese Substanzen sind klebrig und schlagen sich in den mit rückgeführtem Abgas durchströmten Bauteilen, beispielsweise im Abgasrückführventil 9, nieder. Durch Verkleben ist die Funktion beweglicher Bauteile beeinträchtigt. Nachdem das Kühlmittel erwärmt, und eine zu starke Abkühlung des Abgases ausgeschlossen ist, leitet das 3/2 Wegeventil 16 den gesamten Kühlmittelstrom über den Abgas/Kühlmittel Wärmetauscher 7.Of interest is possible in all operating conditions of the internal combustion engine 1 provide an exhaust system in an amount required to reduce emissions. After the start of the internal combustion engine 1 is that in the cooling circuit 13 circulating coolant cold, the exhaust gas temperature, depending on the load condition, temperatures in the range of about 100 ° C to 700 ° C. Part of the exhaust gas emitted after combustion flows over the exhaust gas / coolant heat exchanger 7 , The 3/2-way valve 16 prevents cold coolant flow through the exhaust / coolant heat exchanger 7 with coolant. The 3/2-way valve 16 conducts the entire coolant flow at the exhaust gas / coolant heat exchanger 7 past. This avoids excessive cooling of the recirculated exhaust gas. A cooling of the exhaust gas to a temperature of about <90 ° C leads to excretion of paint-like substances called in the following laking. These substances are sticky and beat in the flowed through with recirculated exhaust gas components, such as in the exhaust gas recirculation valve 9 , down. Bonding impairs the function of moving parts. After the coolant heats up and excessive cooling of the exhaust gas is ruled out, the 3/2-way valve heads 16 the entire coolant flow through the exhaust gas / coolant heat exchanger 7 ,

Neben der Vermeidung der Verlackung, führt ein Unterbleiben der Kühlung des rückgeführten Abgases, insbesondere nach einem Kaltstart, zu höheren Verbrennungstemperaturen bzw. höheren Abgastemperaturen. Die nachgeordneten Abgasreinigungskomponenten wie Katalysator oder Dieselpartikelfilter kommen schneller auf Betriebstemperatur, so dass eine Abgasreinigung früher einsetzt.In addition to avoiding laking, failure to cool the recirculated Ab gases, in particular after a cold start, to higher combustion temperatures or higher exhaust gas temperatures. The downstream exhaust gas cleaning components such as catalytic converter or diesel particulate filter come to operating temperature faster, so that an exhaust gas purification starts earlier.

In 2 übernimmt die Steuerung des Kühlmittelstroms durch den Abgas/Kühlmittel Wärmetauscher 7 ein Schaltventil 17. Dieses ist vorzugsweise selbstschaltend oder elektrisch ausgeführt. Nach einem Kaltstart ist das Schaltventil 17 aufgrund der niedrigen Kühlmitteltemperatur geschlossen. Der Abgas/Kühlmittel Wärmetauscher 7 ist nicht mit Kühlmittel durchströmt und das rückgeführte Abgas ist nicht gekühlt. Bei einer Kühlmitteltemperatur, ab der keine Verlackungsgefahr besteht, öffnet das Schaltventil 17 und schaltet den Abgas/Kühlmittel Wärmetauscher 7 parallel zum Kühlmittelstrom 8. Die Kühlmitteldurchflussmenge ist über eine Abstimmung von Leitungsquerschnitten und gegebenenfalls über Drosseln einstellbar. Das Schaltventil 17 ist in der Zu- oder Rückführleitung 14, 15 des Abgas/Kühlmittel Wärmetauschers 7 anordenbar. In weiterer Ausgestaltung kann das Schaltventil 17 ein- oder auslaßseitig in dem Abgas/Kühlmittel Wärmetauscher 7 integriert sein.In 2 Adopts the control of the coolant flow through the exhaust gas / coolant heat exchanger 7 On-off valve 17 , This is preferably self-switching or electrically executed. After a cold start is the switching valve 17 closed due to the low coolant temperature. The exhaust / coolant heat exchanger 7 is not flowed through with coolant and the recirculated exhaust gas is not cooled. At a coolant temperature above which there is no risk of laking, the switching valve opens 17 and turns off the exhaust / coolant heat exchanger 7 parallel to the coolant flow 8th , The coolant flow rate can be set via a coordination of line cross-sections and optionally via chokes. The switching valve 17 is in the supply or return line 14 . 15 the exhaust / coolant heat exchanger 7 arranged. In a further embodiment, the switching valve 17 inlet or outlet side in the exhaust gas / coolant heat exchanger 7 be integrated.

3 zeigt eine Anordnung des Abgas/Kühlmittel Wärmetauschers 7 im Heizkreislauf 11. Voraussetzung für diese Anordnung ist, dass das Kühlmittel immer den Heizkreislauf 11 durchströmt, unabhängig davon, ob eine Passagierraumheizung angefordert ist oder nicht. Dies ist durch eine luftseitige Regelung des Wärmetauschers 12 zur Beheizung des Passagierraums oder durch eine wasserseitige Regelung mit einer den Wärmetauscher 12 umgehenden Bypassleitung erzielbar. Nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine 1 strömt Kühlmittel in den Heizkreislauf 11. Das Kühlmittel strömt unter Umgehung des Abgas/Kühlmittel Wärmetauschers 7 in den Wärmetauscher 12 zur Beheizung des Passagierraums. Das 3/2-Wegeventil schaltet den Abgas/Kühlmittel Wärmetauscher 7 in den Heizkreislauf 11 ein, sobald eine Verlackungsgefahr nicht mehr gegeben ist. 3 shows an arrangement of the exhaust / coolant heat exchanger 7 in the heating circuit 11 , Prerequisite for this arrangement is that the coolant always the heating circuit 11 regardless of whether a passenger compartment heating is requested or not. This is due to an air-side regulation of the heat exchanger 12 for heating the passenger compartment or by a water-side control with a heat exchanger 12 immediate bypass line achievable. After a cold start of the engine 1 Coolant flows into the heating circuit 11 , The coolant flows bypassing the exhaust gas / coolant heat exchanger 7 in the heat exchanger 12 for heating the passenger compartment. The 3/2-way valve switches the exhaust / coolant heat exchanger 7 in the heating circuit 11 as soon as there is no danger of laking up.

Eine Anordnung des Abgas/Kühlmittel Wärmetauschers 7 in Verbindung mit einem Schaltventil 17 gemäß 2, ist im Heizkreislauf 11 entsprechend anwendbar.An arrangement of the exhaust gas / coolant heat exchanger 7 in conjunction with a switching valve 17 according to 2 , is in the heating circuit 11 applicable accordingly.

In weiteren modifizierten Ausführungsformen ist der Abgas/Kühlmittel Wärmetauscher 7 mit einem gemäß 1 zugeordneten 3/2-Wegeventil oder mit einem gemäß 2 zugeordneten Schaltventil 17 an jeder weiteren Stelle der Teilkreisläufe anordenbar. Dabei ist der Abgas/Kühlmittel Wärmetauschers 7 beispielsweise im großen Kühlkreislauf 20, im kleinen Kühlkreislauf 19 oder vor bzw. nach der Kühlmittelpumpe 10 usw. anordenbar.In other modified embodiments, the exhaust gas / coolant is a heat exchanger 7 with one according to 1 assigned 3/2-way valve or with a according to 2 assigned switching valve 17 can be arranged at any other point of the subcircuits. Here is the exhaust / coolant heat exchanger 7 for example, in the large refrigeration cycle 20 , in the small cooling circuit 19 or before or after the coolant pump 10 etc. can be arranged.

Claims (8)

Brennkraftmaschine (1) für ein Kraftfahrzeug, mit – einem Kühlmittelkreislauf, über den aus einer Kühlmittelaustrittsöffnung ausströmendes Kühlmittel zu einer Kühlmitteleintrittsöffnung zurückströmt, – einer Abgasrückführvorrichtung, über die Abgas einer Verbrennung der Brennkraftmaschine (1) erneut zuführbar ist und – einem Abgas/Kühlmittel Wärmetauscher (7), der in dem Kühlmittelkreislauf angeordnet und mit Kühlmittel durchströmt ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventil (16, 17) den Kühlmitteldurchfluss durch den Abgas/Kühlmittelwärmetauscher (7) temperaturabhängig steuert.Internal combustion engine ( 1 ) for a motor vehicle, with - a coolant circuit through which flows out of a coolant outlet opening coolant flows back to a coolant inlet opening, - an exhaust gas recirculation device, via the exhaust gas combustion of the internal combustion engine ( 1 ) can be fed again and - an exhaust gas / coolant heat exchanger ( 7 ), which is arranged in the coolant circuit and flows through coolant is characterized in that a valve ( 16 . 17 ) the coolant flow through the exhaust gas / coolant heat exchanger ( 7 ) temperature-dependent controls. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil als 3/2-Wegeventil (16) ausgeführt ist.Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the valve as a 3/2-way valve ( 16 ) is executed. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil als Schaltventil (17) ausgeführt ist.Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the valve as a switching valve ( 17 ) is executed. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (16, 17) als selbstschaltendes Thermostatventil ausgeführt ist.Internal combustion engine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the valve ( 16 . 17 ) is designed as a self-switching thermostatic valve. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (16, 17) mit dem Abgas/Kühlmittel Wärmetauscher (7) eine Baueinheit bildet.Internal combustion engine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the valve ( 16 . 17 ) with the exhaust gas / coolant heat exchanger ( 7 ) forms a structural unit. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (16, 17) bei Versagen einer Schaltvorrichtung in einer Offenstellung verbleibt.Internal combustion engine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the valve ( 16 . 17 ) remains in the event of failure of a switching device in an open position. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgas/Kühlmittel Wärmetauscher (7) mit aus der Brennkraftmaschine (1) austretendem, ungekühltem Kühlmittel gespeist ist.Internal combustion engine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the exhaust gas / coolant heat exchanger ( 7 ) with from the internal combustion engine ( 1 ) exiting, uncooled coolant is fed. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgas/Kühlmittel Wärmetauscher (7) über eine Abgasbypassleitung umgehbar ist.Internal combustion engine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the exhaust gas / coolant heat exchanger ( 7 ) Is bypassed via an exhaust gas bypass line.
DE10340908A 2003-09-05 2003-09-05 Internal combustion engine for motor vehicles Withdrawn DE10340908A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10340908A DE10340908A1 (en) 2003-09-05 2003-09-05 Internal combustion engine for motor vehicles
PCT/EP2004/009335 WO2005028847A1 (en) 2003-09-05 2004-08-20 Internal combustion engine for a motor vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10340908A DE10340908A1 (en) 2003-09-05 2003-09-05 Internal combustion engine for motor vehicles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10340908A1 true DE10340908A1 (en) 2005-03-31

Family

ID=34223358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10340908A Withdrawn DE10340908A1 (en) 2003-09-05 2003-09-05 Internal combustion engine for motor vehicles

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10340908A1 (en)
WO (1) WO2005028847A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1772612A1 (en) * 2005-08-02 2007-04-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha EGR cooler system
WO2008017365A1 (en) * 2006-08-10 2008-02-14 Behr Gmbh & Co. Kg Heat exchanger for a motor vehicle
CN101943088A (en) * 2009-07-03 2011-01-12 福特环球技术公司 Heat exchange system for a motor vehicle
DE102009057802A1 (en) * 2009-12-10 2011-06-16 Volkswagen Ag Cooling circuit for an internal combustion engine and a method for operating such a cooling circuit
DE102016216282A1 (en) 2016-08-30 2018-03-01 Hanon Systems Device for cooled exhaust gas recirculation in an internal combustion engine

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009028126B4 (en) * 2009-07-30 2011-09-22 Ford Global Technologies, Llc Thermal dethrottling of an internal combustion engine

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9421145U1 (en) * 1994-04-28 1995-05-04 Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh, 88045 Friedrichshafen Diesel internal combustion engine with a heat exchanger for exhaust gas cooling arranged in an exhaust gas recirculation line
DE19633190B4 (en) * 1996-08-17 2004-02-26 Daimlerchrysler Ag Cooling system for an internal combustion engine
US5732688A (en) * 1996-12-11 1998-03-31 Cummins Engine Company, Inc. System for controlling recirculated exhaust gas temperature in an internal combustion engine
DE19914438A1 (en) * 1999-03-30 2000-10-05 Volkswagen Ag Internal combustion engine and working method of an internal combustion engine
DE19924398A1 (en) * 1999-05-27 2000-11-30 Bayerische Motoren Werke Ag Liquid-cooled internal combustion engine with an exhaust gas recirculation system
FR2811376B1 (en) * 2000-07-06 2003-02-07 Peugeot Citroen Automobiles Sa DEVICE FOR THERMAL REGULATION OF THE INTAKE AIR OF A MOTOR VEHICLE INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1772612A1 (en) * 2005-08-02 2007-04-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha EGR cooler system
US7451748B2 (en) 2005-08-02 2008-11-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha EGR cooler system
WO2008017365A1 (en) * 2006-08-10 2008-02-14 Behr Gmbh & Co. Kg Heat exchanger for a motor vehicle
CN101943088A (en) * 2009-07-03 2011-01-12 福特环球技术公司 Heat exchange system for a motor vehicle
CN101943088B (en) * 2009-07-03 2015-08-26 福特环球技术公司 heat exchange system for a motor vehicle
DE102009057802A1 (en) * 2009-12-10 2011-06-16 Volkswagen Ag Cooling circuit for an internal combustion engine and a method for operating such a cooling circuit
DE102009057802B4 (en) * 2009-12-10 2021-01-21 Volkswagen Ag Cooling circuit for an internal combustion engine
DE102016216282A1 (en) 2016-08-30 2018-03-01 Hanon Systems Device for cooled exhaust gas recirculation in an internal combustion engine
DE102016216282B4 (en) * 2016-08-30 2020-11-12 Hanon Systems Device for cooled exhaust gas recirculation in an internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005028847A1 (en) 2005-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10025500B4 (en) Internal combustion engine with cooling circuit and a connected to this heat exchanger
EP1948917B1 (en) Circulation system, mixing element
DE102010025733B4 (en) Heat exchange systems for motor vehicles
DE10161851A1 (en) Cooling circuit of a liquid-cooled internal combustion engine
EP1857761B1 (en) Heat exchange device for combustion engines
DE102014215074A1 (en) Temperature control arrangement for transmission oil of a motor vehicle and method for controlling the temperature of transmission oil of a motor vehicle
DE102005048286B4 (en) Method for operating a cooling system for an internal combustion engine
DE102010033125A1 (en) Heat exchanger device for use as e.g. intercooler for combustion engine of motor car, has bypass valve arranged in inlet region or exhaust region and connected with heat exchanger region that is connected with exhaust region
DE19924398A1 (en) Liquid-cooled internal combustion engine with an exhaust gas recirculation system
DE112018004425T5 (en) Active heating system and heating process
DE10340908A1 (en) Internal combustion engine for motor vehicles
DE102008060224B4 (en) Oil exhaust cooling module for an internal combustion engine
DE102006011727B3 (en) Combined heating / hot water system for mobile applications
DE102012019091A1 (en) Crankcase for combustion engine of motor vehicle, has coolant chambers, which are separated in fluidic manner from each other by partition wall that is designed one piece with crankcase
WO2009012897A1 (en) Apparatus for cooling recirculated exhaust gas of an internal combustion engine
DE102007022859B4 (en) Arrangement of heating heat exchangers connected in series in a motor vehicle
DE102008031122B4 (en) Arrangement for heating a motor vehicle transmission
DE19712479B4 (en) Cooling device for the fuel of the injection system of internal combustion engines
DE102018002584A1 (en) Internal combustion engine for a motor vehicle, comprising a coolant circuit and an associated valve device
EP1703115B1 (en) Thermostatic valve with integrated exhaust gas recirculation valve
DE102009057802B4 (en) Cooling circuit for an internal combustion engine
DE102012019046A1 (en) Internal combustion engine e.g. diesel engine, for motor vehicle i.e. passenger car, has valve device enabling major part of mass flow of coolant to flow through two coolant chambers of crank case in switching position
DE102008037062A1 (en) Cooling device for a motor vehicle internal combustion engine and method for operating the same
DE102005033023A1 (en) Operating method for a heat-exchanger device in a motor vehicle with an internal combustion engine integrates an oil cooler and an exhaust-gas return cooler in a heat-exchange structure
DE102008047535B4 (en) Exhaust gas cooling module for an internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee