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EP1074707A2 - Method for recirculating exhaust gas for a turbocharged multicylinder piston engine - Google Patents

Method for recirculating exhaust gas for a turbocharged multicylinder piston engine Download PDF

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Publication number
EP1074707A2
EP1074707A2 EP00115697A EP00115697A EP1074707A2 EP 1074707 A2 EP1074707 A2 EP 1074707A2 EP 00115697 A EP00115697 A EP 00115697A EP 00115697 A EP00115697 A EP 00115697A EP 1074707 A2 EP1074707 A2 EP 1074707A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
exhaust gas
exhaust
gas recirculation
manifold
cylinder
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.)
Ceased
Application number
EP00115697A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1074707A3 (en
Inventor
Franz Dipl.-Ing. Rammer
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.)
MAN Truck and Bus Osterreich AG
Original Assignee
MAN Steyr AG
Steyr Nutzfahrzeuge 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 MAN Steyr AG, Steyr Nutzfahrzeuge AG filed Critical MAN Steyr AG
Publication of EP1074707A2 publication Critical patent/EP1074707A2/en
Publication of EP1074707A3 publication Critical patent/EP1074707A3/en
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/65—Constructional details of EGR valves
    • F02M26/71—Multi-way valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23—Layout, e.g. schematics
    • F02M26/28—Layout, e.g. schematics with liquid-cooled heat exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/42—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories having two or more EGR passages; EGR systems specially adapted for engines having two or more cylinders
    • F02M26/43—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories having two or more EGR passages; EGR systems specially adapted for engines having two or more cylinders in which exhaust from only one cylinder or only a group of cylinders is directed to the intake of the engine

Definitions

  • the invention relates to a method for exhaust gas recirculation on an exhaust gas turbocharger supercharged multi-cylinder reciprocating internal combustion engine per cylinder at least one inlet valve in one connected to a charge air manifold Inlet duct and at least one exhaust valve in one with an exhaust manifold connected exhaust duct and an exhaust gas recirculation line between the exhaust manifold and has charge air manifold.
  • the invention is based on the following problem. It is known to reduce the exhaust gas emissions to the intake side in order to reduce the NO x emission of internal combustion engines. Exhaust gas is removed from an exhaust pipe and returned to the intake tract of the internal combustion engine concerned. For optimal effect, it is also necessary to cool the recirculated exhaust gas. However, in order to avoid contamination of the compressor and charge air cooler with residues of the exhaust gas in supercharged internal combustion engines, especially those with charge air cooling, the exhaust gas is preferably removed before the turbine, cooled and introduced into the intake tract after the charge air cooler. In the operating map of an internal combustion engine, however, there are many areas in which the average exhaust gas back pressure before the turbine is lower than the average boost pressure after the charge air cooler.
  • Section 3.3 speaks of a donor cylinder concept. This then exists, one cylinder only to use for exhaust gas recirculation and the ejected from this cylinder Exhaust gas via an exhaust gas recirculation line with EGR cooler directly to the charge air manifold return. This solution is not for various reasons sensible, but also not practical.
  • the exhaust gas recirculation must be switched off, for. B. in engine braking mode, but it is also when accelerating from low speeds mandatory for particle reduction to prevent exhaust gas from entering the intake system reached. Precautions must therefore be taken to prevent backflow the exhaust gas z. B. reliably prevent engine braking.
  • This object is according to the invention according to the characterizing part of the claim 1 solved in that the exhaust gas recirculation only during certain operating phases the internal combustion engine is permitted and during such exhaust gas recirculation operating phases only that ejected from a cylinder of a row of cylinders Complete or partial exhaust gas with the set exhaust gas recirculation rate via the exhaust gas recirculation line is returned to the charge air manifold, this exhaust gas recirculation on the other hand prevented outside of these exhaust gas recirculation operating phases and that from exhaust gas exhausted from the cylinder (s) as well as that from the other cylinders is completely supplied to the exhaust gas turbocharger via the exhaust manifold.
  • the method according to the invention is based on the principle that in exhaust gas recirculation operating phases pushing out the piston of a cylinder one
  • the cylinder row of the internal combustion engine is used directly for exhaust gas recirculation is.
  • the method according to the invention comes completely without that Previously necessary, expensive, sensitive and fault-prone EGR flutter valves out.
  • FIG. 1 the individual cylinders of the five-cylinder reciprocating internal combustion engine shown there 1 labeled C1, C2, C3, C4, C5.
  • Each of these cylinders has an inlet duct connected to a charge air manifold 2 at the end 3 arranged in the cylinder head intake valve EV and one at the beginning of one an exhaust manifold 4 connected exhaust duct 5 arranged in the cylinder head Exhaust valve AV on.
  • An exhaust gas turbocharger is designated by 6.
  • Whose exhaust turbine 7 is connected to the exhaust manifold 4 and its compressor 8 promotes charge air preferably via a charge air cooler, not shown in the charge air manifold 2.
  • Fig. 3 the cylinders of a row 1a of the 10-cylinder reciprocating internal combustion engine 1 with C1, C2, C3, C4, C5, the cylinders of the other row 1b with C6, C7, C8, C9, C10.
  • charge air manifold 2 intake ducts 3, Intake valves EV, exhaust valves AV, the exhaust gas turbocharger 6 with exhaust gas turbine 7 and Compressor 8, the exhaust gas recirculation line 9, the EGR cooler 10, the transition area 11, the control flap 12 and the control device 14 with servomotor 13, motor driver part 15 and electronics unit 16, these components correspond in the Area of the row of cylinders 1a that of the internal combustion engine of Fig. 1.
  • An attitude the exhaust gas recirculation rate is not provided here and is also not necessary.
  • An exhaust gas turbocharger 18 is also provided in the area of the second row 1b of cylinders, which is normally identical to that (6) of the first row of cylinders and its Exhaust turbine 19 with an exhaust manifold 20 and its compressor 21 with a charge air manifold 22 is connected.
  • Each cylinder C6, C7, C8, C9, C10 the second row of cylinders 1b also has at the end of each with the charge air manifold 22 connected intake port 23 arranged in the cylinder head Intake valve EV and one at the beginning of each with the exhaust manifold 20 connected Austrawkanales 24 an exhaust valve arranged in the cylinder head AV on.
  • the charge air manifold 22 is located between the EGR cooler 10 and charge air manifold 2 of the first cylinder bank extending section 9 'of Exhaust gas recirculation line 9 via an exhaust gas recirculation line 25 branching off from this in connection.
  • the charge air manifold 22 is therefore in exhaust gas recirculation mode as well as the charge air manifold 2 with ejected from the cylinder C1 and supplied exhaust gas introduced into the exhaust gas recirculation line 9.
  • the exhaust gas recirculation rate can be a maximum of 10% of the total exhaust gas volume in this case.
  • the switchover the control flap 12 from non-EGR mode to EGR mode is carried out by appropriate commands from the control device 14 where appropriate to ensure that both Rows of cylinders 1a, 1b the same amount of recirculated exhaust gas is fed in the exhaust gas recirculation line 25 and the exhaust gas recirculation line section 9 ′ flow control valves to be provided, also by the control device 14, similar to that Control flap 12 are adjustable. If necessary, these flow control valves can also be used as shut-off devices to provide a certain redundancy and the event of a failure of the control of the control flap 12 prevent by not or not completely in the exhaust gas recirculation line 9 blocking position could be brought.
  • FIG. 3 it would be an internal combustion engine with V-arrangement of the rows of cylinders 1a, 1b, each with five or more than five cylinders also possible, each of the two cylinder rows as in the case according to Fig. 1 or 2 shown.
  • the outlet duct would also be 24 of the cylinder C6 is assigned a control flap 12 and a throttle point 17, also the exhaust gas recirculation line 25 connected to the exhaust gas manifold 20 and run it through its own EGR cooler.
  • the control valve 12 of the second cylinder bank 1b would also be a servomotor 13 and a motor driver part 15 and a common electronics unit 16 within the control device 14 assigned.
  • FIG. 4 to 6 are reciprocating piston internal combustion engines 1 based, with two cylinders C1 to C6 (Fig. 4, 5) or C1 to C12 (Fig. 5) Inlet valves EV and two outlet valves AV.
  • the two intake valves EV of each cylinder C1 to C6 and C7 to C12 of each cylinder bank 1 or 1a, 1b in Cylinder head each assigned a common intake port 26 by a Charge air manifold 27 branches.
  • the exhaust valves AV Ratios in the case of one cylinder per cylinder bank, preferably cylinder C1 (Fig. 4, 5) or the cylinders C1 and C7 (Fig. 6), unlike the other cylinders. In these remaining cylinders C2 to C6 (Fig.
  • a control throttle is used for fine adjustment of the exhaust gas recirculation rate 39 provided. This is either in the outlet channel 30 or exit the same installed at the transition to the exhaust manifold 29 and either through the control flap 38 can be actuated or, like the control flap 38, by the control device 14 adjustable or adjustable. Outside of exhaust gas recirculation operating phases Internal combustion engine 1, this control throttle 39 is set to the full passage cross section. In contrast, during the exhaust gas recirculation operating phases, the passage cross section becomes the control throttle 39 to its maximum or in intermediate positions between Maximum and a non-zero minimum.
  • a section running between EGR cooler 34 and transition area 32 33 'of the exhaust gas recirculation line 33 built-in shut-off device 40 and a Transition area 32 provided control member 41 is provided. With the latter it is Exhaust gas leaving the outlet area 42 of the exhaust duct 30 either to the exhaust gas turbocharger 36 and / or the exhaust gas recirculation line 33 can be allocated.
  • Each of the two Organs 40, 41 is by means of a servomotor forming part of the control device 14 43, 45 with associated motor driver part 46, 48, which its commands from a Electronics part 49 receives, operable according to its function.
  • the electronics part 49 is constructed in terms of hardware like that (16) of the other exemplary embodiments and in terms of software as well as data or map for this application switched off.
  • the control member 41 can assume two end positions, namely a shut-off position and an open position (as shown by solid lines).
  • a shut-off position During the exhaust gas recirculation operating phases of the internal combustion engine 1, in which the Exhaust manifold 29 to the transition area 32 or to the exhaust gas recirculation line 33 shut off by the control member 41 and the exhaust gas recirculation line 33 is released due to the shut-off member 40 switched to full passage the exhaust gas discharged from the cylinder C1 into the exhaust ports 30, 31 exclusively introduced into the exhaust gas recirculation line 33, that is, a passage to the exhaust gas manifold 29 prevented.
  • one cylinder C1 and one C7 is one Cylinder bank 1a, 1b of the 12-cylinder V internal combustion engine 1, a control element 50 assigned, which is installed in the transition region 44.
  • Each of these two Control units 50 is with the help of a servomotor 51, which as well as a Motor driver part 52 and an electronic part 53 is part of the control device 14, in two Barrier positions and various intermediate positions can be brought.
  • Any of these Control members 50 consists of a vertical transition between the 32 partition 54 sealed there extending side walls which one end in a bearing 55 is pivotally mounted and the other an arc curved control plate 56 carries, the outer contour of a certain radius the center of bearing 55 follows.
  • the outer contour of this control plate 56 are - for appropriate interaction - adapted counter surfaces at the transition area 44 assigned, where the exhaust gas recirculation line 33 goes out, and where the two mutually adjacent exhaust gas channels 30, 31 open.

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)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Abstract

The feedback method involves permitting exhaust gas feedback only during defined engine operating phases and feeding back the gas from only one of a row of cylinders (C1-C5) during such phases either fully or partly with a set feedback rate to a charging air manifold (2). Outside these phases the feedback is interrupted and the gas is fed to the turbocharger (6) via the exhaust gas manifold (4).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abgasrückführung an einer mittels Abgasturbolader aufgeladenen mehrzylindrigen Hubkolbenbrennkraftmaschine, die je Zylinder wenigstens ein Einlaßventil in einem mit einer Ladeluftsammelleitung verbundenen Einlaßkanal und wenigstens ein Auslaßventil in einem mit einer Abgassammelleitung verbundenen Auslaßkanal sowie eine Abgasrückführleitung zwischen Abgassammelleitung und Ladetuftsammelleitung aufweist.The invention relates to a method for exhaust gas recirculation on an exhaust gas turbocharger supercharged multi-cylinder reciprocating internal combustion engine per cylinder at least one inlet valve in one connected to a charge air manifold Inlet duct and at least one exhaust valve in one with an exhaust manifold connected exhaust duct and an exhaust gas recirculation line between the exhaust manifold and has charge air manifold.

Der Erfindung liegt folgende Problematik zugrunde. Es ist bekannt, zur Reduzierung der NOx-Emission von Verbrennungsmotoren deren Abgas zur Ansaugseite zurückzuführen. Dabei wird Abgas aus einem Abgasrohr entnommen und in den Ansaugtrakt des betreffenden Verbrennungsmotors zurückgeführt. Für eine optimale Wirkung ist es außerdem notwendig, das rückgeführte Abgas zu kühlen. Um aber bei aufgeladenen Brennkraftmaschinen, insbesondere jenen mit Ladeluftkühlung, die Verschmutzung von Verdichter und Ladeluftkühler mit Rückständen des Abgases zu vermeiden, wird das Abgas bevorzugt vor der Turbine entnommen, gekühlt und nach dem Ladeluftkühler in den Ansaugtrakt eingeleitet. Im Betriebskennfeld einer Brennkraftmaschine gibt es aber viele Bereiche, in denen der mittlere Abgasgegendruck vor Turbine niedriger ist als der mittlere Ladedruck nach dem Ladetuftkühler. Dadurch würde in diesem Betriebsbereichen ohne zusätzliche Maßnahmen die Ladeluft in die Abgasleitung strömen und nicht, wie gewünscht, das Abgas zum Ansaugtrakt hin. Es sind nun verschiedene Methoden bekannt, mit denen verhindert wird, daß sich eine Strömung in falscher Richtung ausbildet und die auch gewährleisten, daß eine im Hinblick auf die gewünschte Absenkung der NOx-Emission ausreichende Abgasmenge gegen das herrschende Druckgefälle zum Ausgangstrakt hin fließen kann. Bekannt ist hierfür der Einsatz spezieller Rückschlagventile, sogenannter AGR-Ftatterventile, in der Abgasrückführleitung. Dabei werden die in der Abgasleitung auftretenden Druckspitzen ausgenützt, um das AGR-Flatterventil zu öffnen und das Abgas zur Ansaugseite hin strömen zu lassen. Wenn der Druck im Abgaskanal unter den Ladeluftdruck abfällt, verhindert das dann sperrende AGR-Flatterventil eine entsprechende Strömungsumkehr. Diese Abgasrückführung mittels AGR-Flatterventilen hat jedoch gewisse Nachteile. Je höher der Turboladerwirkungsgrad ist, desto größer ist der mittlere Druckunterschied zwischen Ladeluftdruck und Abgasgegendruck und desto kleiner wird die erzielbare Abgasrückführrate. Dies bedeutet, daß die durch optimale Turboladerauslegungen erreichbaren Verbesserungen im Kraftstoffverbrauch nicht realisiert werden können, weil dann keine optimierten Abgasrückführraten mehr dargestellt werden können. Außerdem sind die AGR-Flatterventile durch das rückgeführte Abgas thermisch hoch belastet, was einen sehr hohen Entwicklungsaufwand bedeutet, um die notwendig hohe Lebensdauer und Zuverlässigkeit für diese AGR-Flatterventile sicherstellen zu können. Nachteilig wirkt sich außerdem aus, daß bei Brüchen der wegen der hohen Dynamik notwendigerweise sehr filigranen AGR-Flatterventile deren wegbrechende Teile von der Brennkraftmaschine angesaugt werden, was eine erhebliche Gefahr von Motorschäden bedeutet. Außer den relativ hohen Entwicklungskosten sind auch die relativ teure und komplizierte Fertigung dieser AGR-Flatterventile als nachteilig zu erwähnen. Ein weiterer Nachteil ist, daß das Abgas vor einem Flatterventil gekühlt werden muß, um dessen Standzeit nicht zu reduzieren, weshalb für jeden Abgasstrang vor der Turbine eine separate Abgasrückführleitung mit eigenem AGR-Kühler, Flatterventil und Absperrorgan notwendig ist, um die gewünschten Abgasrückführraten zu erreichen.The invention is based on the following problem. It is known to reduce the exhaust gas emissions to the intake side in order to reduce the NO x emission of internal combustion engines. Exhaust gas is removed from an exhaust pipe and returned to the intake tract of the internal combustion engine concerned. For optimal effect, it is also necessary to cool the recirculated exhaust gas. However, in order to avoid contamination of the compressor and charge air cooler with residues of the exhaust gas in supercharged internal combustion engines, especially those with charge air cooling, the exhaust gas is preferably removed before the turbine, cooled and introduced into the intake tract after the charge air cooler. In the operating map of an internal combustion engine, however, there are many areas in which the average exhaust gas back pressure before the turbine is lower than the average boost pressure after the charge air cooler. As a result, the charge air would flow into the exhaust pipe in this operating area without additional measures and not, as desired, the exhaust gas to the intake tract. Various methods are now known which prevent a flow from developing in the wrong direction and which also ensure that a sufficient amount of exhaust gas can flow towards the exit tract against the prevailing pressure drop in view of the desired reduction in the NO x emission. For this purpose, the use of special check valves, so-called EGR filter valves, in the exhaust gas recirculation line is known. The pressure peaks occurring in the exhaust pipe are used to open the EGR flap valve and to let the exhaust gas flow to the intake side. If the pressure in the exhaust duct drops below the charge air pressure, the then blocking EGR flap valve prevents a corresponding flow reversal. However, this exhaust gas recirculation using EGR flutter valves has certain disadvantages. The higher the turbocharger efficiency, the greater the mean pressure difference between charge air pressure and exhaust back pressure and the lower the achievable exhaust gas recirculation rate. This means that the improvements in fuel consumption that can be achieved by optimal turbocharger designs cannot be realized, because then optimized exhaust gas recirculation rates can no longer be displayed. In addition, the EGR flutter valves are thermally highly stressed by the recirculated exhaust gas, which means a very high development effort in order to ensure the necessary long service life and reliability for these EGR flap valves. It also has the disadvantage that in the event of breaks in the EGR flutter valves, which are necessarily very filigree because of the high dynamics, their breakaway parts are sucked in by the internal combustion engine, which means a considerable risk of engine damage. In addition to the relatively high development costs, the relatively expensive and complicated manufacture of these EGR flap valves should also be mentioned as a disadvantage. Another disadvantage is that the exhaust gas has to be cooled in front of a flutter valve in order not to reduce its service life, which is why a separate exhaust gas recirculation line with its own EGR cooler, flap valve and shut-off device is required for each exhaust line in front of the turbine in order to achieve the desired exhaust gas recirculation rates .

Zur Abrundung des Standes der Technik sei noch auf die MTZ Motortechnische Zeitschrift 60 (1999) 4 Seiten 240, 242 verwiesen. Im Abschnitt 3.3 ist die Rede von einem Spenderzylinderkonzept. Dieses besteht dann, einen Zylinder ausschließlich für Abgasrückführung zu verwenden und das aus diesem Zylinder ausgestoßene Abgas über eine Abgasrückführleitung mit AGR-Kühler unmittelbar zur Ladeluftsammelleitung rückzuführen. Diese Lösung ist aus verschiedenen Gründen nicht sinnvoll, aber auch nicht praxisgerecht.To round off the state of the art, the MTZ Motortechnische Journal 60 (1999) 4 pages 240, 242. Section 3.3 speaks of a donor cylinder concept. This then exists, one cylinder only to use for exhaust gas recirculation and the ejected from this cylinder Exhaust gas via an exhaust gas recirculation line with EGR cooler directly to the charge air manifold return. This solution is not for various reasons sensible, but also not practical.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Abgasrückführung an einer Hubkolbenbrennkraftmaschine der gattungsgemäßen Art anzugeben, das unproblematisch mit einfachen Mitteln durchführbar ist und jene Probleme, die bisher in Verbindung mit AGR-Flatterventilen aufgetreten sind, beseitigt. Im Hinblick auf Lösungen, die die vorbeschriebenen Nachteile und Probleme beseitigen, ist zu beachten, daß die Abgasrückführung abschaltbar sein muß, denn z. B. im Motorbremsbetrieb, aber auch bei Beschleunigungsvorgängen aus niedrigen Drehzahlen heraus ist es zur Partikelreduzierung zwingend notwendig zu verhindern, daß Abgas in die Ansauganlage gelangt. Es müssen daher Vorkehrungen getroffen sein, die ein Rückströmen des Abgases z. B. im Motorbremsbetrieb zuverlässig verhindern.It is therefore an object of the invention to provide a method for exhaust gas recirculation Reciprocating internal combustion engine of the generic type to indicate that is not a problem is feasible with simple means and those problems that have so far been related with EGR flutter valves have been eliminated. In terms of solutions, that eliminate the disadvantages and problems described above, that the exhaust gas recirculation must be switched off, for. B. in engine braking mode, but it is also when accelerating from low speeds mandatory for particle reduction to prevent exhaust gas from entering the intake system reached. Precautions must therefore be taken to prevent backflow the exhaust gas z. B. reliably prevent engine braking.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß entsprechend dem Kennzeichen des Anspruches 1 dadurch gelöst, daß die Abgasrückführung nur während bestimmter Betriebsphasen der Brennkraftmaschine zugelassen wird und während solcher Abgasrückführ-Betriebsphasen nur das aus einem Zylinder einer Zylinderreihe ausgestoßene Abgas vollständig oder teilweise mit eingestellter Abgasrückführrate über die Abgasrückführleitung zur Ladeluftsammelleitung rückgeführt wird, diese Abgasrückführung dagegen außerhalb dieser Abgasrückführ-Betriebsphasen unterbunden und das aus dem/den Zylinder(n) ausgestoßene Abgas ebenso wie jenes der anderen Zylinder vollständig dem Abgasturbolader über die Abgassammelleitung zugeführt wird.This object is according to the invention according to the characterizing part of the claim 1 solved in that the exhaust gas recirculation only during certain operating phases the internal combustion engine is permitted and during such exhaust gas recirculation operating phases only that ejected from a cylinder of a row of cylinders Complete or partial exhaust gas with the set exhaust gas recirculation rate via the exhaust gas recirculation line is returned to the charge air manifold, this exhaust gas recirculation on the other hand prevented outside of these exhaust gas recirculation operating phases and that from exhaust gas exhausted from the cylinder (s) as well as that from the other cylinders is completely supplied to the exhaust gas turbocharger via the exhaust manifold.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Einzelheiten der erfindungsgemäßen Lösung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous refinements and details of the solution according to the invention are characterized in the subclaims.

Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt dabei das Prinzip zugrunde, daß in Abgasrückführ-Betriebsphasen die Ausschiebearbeit des Kolbens eines Zylinders einer Zylinderreihe der Brennkraftmaschine unmittelbar für die Abgasrückführung herangezogen ist. Das erfindungsgemäße Verfahren kommt dabei vollständig ohne die bisher notwendigen, teuren und empfindlichen sowie störanfälligen AGR-Flatterventile aus. Es ist lediglich notwendig, je nach dem, ob der Abgasauslaß der Hubkolbenbrennkraftmaschine ein- oder zwei-ventilig dargestellt ist und wie viele Zylinder die Hubkolbenbrennkraftmaschine hat, wenigstens ein mittels einer Steuervorrichtung verstellbares Steuerorgan vorzusehen, mit dem während Abgasrückführ-Betriebsphasen das nur aus einem Zylinder einer Zylinderreihe ausgestoßene Abgas vollständig oder teilweise mit eingestellter Abgasrückführrate über die Abgasrückführleitung zum Ansaugtrakt rückgeführt wird. In bestimmten Fällen kann in einfachster Weise eine Lösung mit einem Steuerorgan zur Anwendung kommen, das nur in die Stellungen AGR-auf oder AGR-zu zu bringen ist. In anderen Fällen, in denen das Steuerorgan auch in Zwischenstellungen zwecks Einstellung der Rückführrate bringbar ist, kann die Regelungstiefe so groß sein, daß sich eine an den jeweiligen Lastzustand der Brennkraftmaschine exakt angepaßt bedarfsoptimierte Abgasrückführrate einstellt.The method according to the invention is based on the principle that in exhaust gas recirculation operating phases pushing out the piston of a cylinder one The cylinder row of the internal combustion engine is used directly for exhaust gas recirculation is. The method according to the invention comes completely without that Previously necessary, expensive, sensitive and fault-prone EGR flutter valves out. It is only necessary, depending on whether the exhaust outlet of the Reciprocating internal combustion engine is shown with one or two valves and how many Cylinder the reciprocating internal combustion engine has, at least one by means of a control device to provide an adjustable control element with which during exhaust gas recirculation operating phases the exhaust gas expelled only from one cylinder of a row of cylinders completely or partially with the set exhaust gas recirculation rate via the exhaust gas recirculation line is returned to the intake tract. In certain cases, the simplest Way to apply a solution with a tax body that is only in the positions EGR-up or EGR-is to be brought. In other cases where that Control unit can also be brought into intermediate positions for the purpose of setting the return rate is, the depth of regulation can be so great that one adapts to the respective load condition Exhaust gas recirculation rate optimized to match the internal combustion engine sets.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand der Zeichnung in Verbindung mit verschiedenen, darin beispielhaft aufgezeigten Arten von mehrzylindrigen Hubkolbenbrennkraftmaschinen und Beispielen von Einzelheiten, mit denen das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar ist, noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1
schematisch eine Hubkolbenbrennkraftmaschine mit fünf in Reihe angeordneten Zylindern, je Zylinder einem Einlaßventil und einem Auslaßventil sowie einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Abgasrückführung,
Fig. 2
schematisch eine Hubkolbenbrennkraftmaschine mit sechs in Reihe angeordneten Zylindern, je Zylinder zwei Einlaßventilen in einem gemeinsamen Einlaßkanal und zwei Auslaßventilen in einem gemeinsamen Auslaßkanal sowie einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 3
schematisch eine Hubkolbenbrennkraftmaschine mit zwei V-förmig angeordneten Zylinderreihen mit je fünf Zylindern, je Zylinder einem Einlaßventil und einem Auslaßventil sowie einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Abgasrückführung,
Fig. 4
schematisch eine Hubkolbenbrennkraftmaschine mit sechs in Reihe angeordneten Zylindern, zwei Einlaßventilen und zwei Auslaßventilen je Zylinder sowie einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Abgasrückführung,
Fig. 5
schematisch eine weitere sechs-zylindrige Hubkolbenbrennkraftmaschine mit in Reihe angeordneten Zylindern, zwei Einlaßventilen und zwei Auslaßventilen je Zylinder, aber mit einer gegenüber der Version von Fig. 4 anderen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Abgasrückführung,
Fig. 6
schematisch eine Hubkolbenbrennkraftmaschine mit zwei V-förmig angeordneten Zylinderreihen mit je sechs Zylindern, zwei Auslaßventilen sowie zwei Einlaßventilen je Zylinder und mit je Zylinderreihe einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Abgasrückführung.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawing in connection with various types of multi-cylinder reciprocating piston internal combustion engines shown therein by way of example and examples of details with which the inventive method can be carried out. The drawing shows:
Fig. 1
schematically a reciprocating piston internal combustion engine with five cylinders arranged in series, each cylinder an inlet valve and an outlet valve and a device for performing the inventive method for exhaust gas recirculation,
Fig. 2
schematically a reciprocating piston internal combustion engine with six cylinders arranged in series, two intake valves per cylinder in a common intake duct and two exhaust valves in a common exhaust duct, and a device for carrying out the method according to the invention,
Fig. 3
schematically a reciprocating piston internal combustion engine with two rows of cylinders arranged in a V-shape, each with five cylinders, one intake valve and one exhaust valve per cylinder, and a device for carrying out the inventive method for exhaust gas recirculation,
Fig. 4
schematically a reciprocating piston internal combustion engine with six cylinders arranged in series, two intake valves and two exhaust valves per cylinder and a device for carrying out the inventive method for exhaust gas recirculation,
Fig. 5
schematically shows a further six-cylinder reciprocating piston internal combustion engine with cylinders arranged in series, two intake valves and two exhaust valves per cylinder, but with a device for carrying out the inventive method for exhaust gas recirculation which is different from the version of FIG. 4,
Fig. 6
schematically a reciprocating internal combustion engine with two V-shaped rows of cylinders, each with six cylinders, two exhaust valves and two intake valves per cylinder and with each cylinder row of a device for performing the inventive method for exhaust gas recirculation.

In den Figuren der Zeichnung sind gleiche bzw. einander ensprechende Teile der Übersichtlichkeit wegen mit gleichen Bezugszeichen angezogen.In the figures of the drawing the same or corresponding parts of the Clarity because of the same reference numerals.

In Fig. 1 sind die einzelnen Zylinder der dort dargestellten fünf-zylindrigen Hubkolbenbrennkraftmaschine 1 mit C1, C2, C3, C4, C5 bezeichnet. Jeder dieser Zylinder weist ein am Ende eines mit einer Ladeluftsammelleitung 2 verbundenen Einlaßkanales 3 im Zylinderkopf angeordnetes Einlaßventil EV und ein am Anfang eines mit einer Abgassammelleitung 4 verbundenen Auslaßkanales 5 im Zylinderkopf angeordnetes Auslaßventil AV auf. Ein Abgasturbolader ist mit 6 bezeichnet. Dessen Abgasturbine 7 ist an der Abgassammelleitung 4 angeschlossen und dessen Verdichter 8 fördert Ladeluft vorzugsweise über einen nicht dargestellten Ladeluftkühler in die Ladeluftsammelleitung 2. Mit 9 ist eine Abgasrückführleitung bezeichnet, die eine durchgängige Verbindung zwischen Abgassammelleitung 4 und Ladeluftsammelleitung 2 herstellt und in die lediglich ein AGR-Kühler 10 für Kühlung rückgeführten Abgases eingebaut ist. Im Unterschied zu dieser Brennkraftmaschine 1 gemäß Fig. 1 hat jene gemäß Fig. 2 je Zylinder zwei Einlaßventile EV in einem gemeinsamen Einlaßkanal 3 und zwei Auslaßventile AV in einem gemeinsamen Auslaßkanal 5. Außerdem ist die Brennkraftmaschine gemäß Fig. 2 sechs-zylindrig.In Fig. 1, the individual cylinders of the five-cylinder reciprocating internal combustion engine shown there 1 labeled C1, C2, C3, C4, C5. Each of these cylinders has an inlet duct connected to a charge air manifold 2 at the end 3 arranged in the cylinder head intake valve EV and one at the beginning of one an exhaust manifold 4 connected exhaust duct 5 arranged in the cylinder head Exhaust valve AV on. An exhaust gas turbocharger is designated by 6. Whose exhaust turbine 7 is connected to the exhaust manifold 4 and its compressor 8 promotes charge air preferably via a charge air cooler, not shown in the charge air manifold 2. 9 denotes an exhaust gas recirculation line, the one continuous connection between exhaust manifold 4 and charge air manifold 2 manufactures and in which only one EGR cooler 10 for cooling recirculated exhaust gas is installed. In contrast to this internal combustion engine 1 according to FIG. 1 2 has two intake valves EV per cylinder in a common intake port 3 and two exhaust valves AV in a common exhaust duct 5. In addition the internal combustion engine according to FIG. 2 is six-cylinder.

Beiden Brennkraftmaschinen 1 der Figuren 1 und 2 ist gemeinsam, daß der Zylinder C1 als jener vorgesehen ist, dessen Abgas während bestimmter Betriebsphasen rückgeführt wird. Dabei ist ausgangs des zugehörigen Auslaßkanals 5 an einem entsprechend gestalteten Übergangsbereich 11 einerseits das Abgassammelrohr 4, andererseits die Abgasrückführleitung 9 abgehend angeschlossen und außerdem eine Steuerklappe 12 gelagert. Diese Steuerklappe 12 dient in diesem Beispiel sowohl als Steuerorgan, mit dem der Abgasrückführbetrieb durchführbar und die Abgasrückführrate einstellbar ist, als auch als Absperrorgan, mit dem der Abgasrückführbetrieb unterbindbar ist. Die Betätigung der Steuerklappe 12 erfolgt unter Zuhilfenahme eines hydraulischen, pneumatischen oder elektrischen Stellmotors 13 als Teil einer Steuereinrichtung 14 mit Motortreiberteil 15 und Elektronikeinheit 16. Letztere enthalt einen Mikroprozessor sowie Daten und Programmspeicher mit darin abgelegtem Steuerprogramm und Betriebs- sowie Kennfelddaten, die auf den Typ der Hubkolbenbrennkraftmaschine 1 abgestimmt sind sowie den Regel- bzw. Steueralgorithmus und die Zeitpunkte vorgeben, wann und wie, in welchen Betriebsphasen der Brennkraftmaschine 1 die Abgasrückführung mit welchen einstellbaren Abgasrückführraten durchgeführt oder unterbunden werden soll. Dabei ist die Steuerklappe 12 mittels des von der Elektronikeinheit 16 über den Motortreiberteil 15 her entsprechend befehligten Stellmotors 13

  • a) in eine erste Endstellung bringbar, in der der Abgaseintritt vom Auslaßkanal 5 des Zylinders C1 her zur Abgasrückführleitung 9 gesperrt, aber zur Abgassammelleitung 4 frei ist, also keine Abgasrückführung möglich ist,
    außerdem während Abgasrückführ-Betriebsphasen
  • b) im Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine 1 in die andere Endstellung bringbar, in der der Abgaseintritt vom Auslaßkanal 5 des Zylinders C1 her zur Abgasrückführleitung 9 vollständig freigegeben, aber zur Abgassammelleitung 4 bzw. zum Abgasturbolader 6 hin vollständig unterbunden ist,
  • c) zum Vollastbetrieb der Brennkraftmaschine 1 hin in Zwischenpositionen zwischen den beiden Endstellungen bringbar, in denen das den Auslaßkanal 5 verlassende Abgas in einen in die Abgasrückführleitung 9 eingespeisten, zur Ladeluftsammelleitung 2 rückgeführten Teilstrom und einen in die Abgassammelleitung 4 eintretenden, zum Abgasturbolader 6 hingeführten Teilstrom aufgeteilt wird und sich dadurch eine Abgasrückführrate mit gegenüber Teillastbetrieb kleineren Wert ergibt.
    • Both internal combustion engines 1 of Figures 1 and 2 have in common that the cylinder C1 is provided as the one whose exhaust gas is recirculated during certain operating phases. The outlet of the associated outlet channel 5 is connected to a correspondingly designed transition area 11 on the one hand the exhaust manifold 4, on the other hand the exhaust gas recirculation line 9 is connected and a control flap 12 is also mounted. In this example, this control flap 12 serves both as a control element with which the exhaust gas recirculation mode can be carried out and the exhaust gas recirculation rate can be set, and also as a shut-off element with which the exhaust gas recirculation mode can be prevented. The control flap 12 is actuated with the aid of a hydraulic, pneumatic or electric servomotor 13 as part of a control device 14 with a motor driver part 15 and an electronic unit 16. The latter contains a microprocessor and data and program memory with a control program and operating and map data stored therein, which relate to the type the reciprocating piston internal combustion engine 1 are coordinated and the regulating or control algorithm and the times specify when and how, in which operating phases of the internal combustion engine 1 the exhaust gas recirculation is to be carried out or prevented with which adjustable exhaust gas recirculation rates. In this case, the control flap 12 is by means of the servomotor 13 which has been appropriately commanded by the electronics unit 16 via the motor driver part 15
  • a) can be brought into a first end position in which the exhaust gas inlet from the outlet duct 5 of the cylinder C1 to the exhaust gas recirculation line 9 is blocked, but is free to the exhaust gas collection line 4, that is to say no exhaust gas recirculation is possible,
    also during exhaust gas recirculation operating phases
  • b) can be brought into the other end position in the part-load operation of the internal combustion engine 1, in which the exhaust gas inlet from the exhaust port 5 of the cylinder C1 to the exhaust gas recirculation line 9 is completely released, but is completely prevented towards the exhaust gas manifold 4 or the exhaust gas turbocharger 6,
  • c) can be brought to full-load operation of the internal combustion engine 1 in intermediate positions between the two end positions, in which the exhaust gas leaving the exhaust duct 5 is fed into an exhaust gas recirculation line 9, recirculated to the charge air manifold 2, and entering the exhaust gas manifold 4, leading to the exhaust gas turbocharger 6 is divided and this results in an exhaust gas recirculation rate with a smaller value than part-load operation.

    • Aufgrund der Zylinderzahl 5 im Fall von Fig. 1 wäre im Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine 1 demzufolge eine Abgasrückführrate von maximal 20% möglich. Im Fall von Fig. 2 mit sechs Zylindern ergäbe sich eine maximale Abgasrückführrate von ca. 16%. Beide Rückführraten sind jedoch in bestimmten Betriebspunkten der Brennkraftmaschine 1, z. B. Vollast, zu hoch und werden daher durch die unter c) vorerwähnte Einflußnahme auf die aus dem Zylinder C1 ausgestoßene Abgasmenge entsprechend erniedrigt, z. B. auf einen Wert ≤ 12%. Eine Drosselstelle 17 dient zur Unterstützung dieser Einstellmaßnahmen. Die Ein- bzw. Vorstellung der Steuerklappe 12 erfolgt taktweise oder kontinuierlich durch die Steuereinrichtung 14. Bei großer Regelungstiefe ist es somit möglich, die Abgasrückführrate an den jeweiligen Lastzustand der Brennkraftmaschine 1 angepaßt bedarfsoptimiert einzustellen.Based on the number of cylinders 5 in the case of FIG. 1, the internal combustion engine would be in partial load operation 1 therefore an exhaust gas recirculation rate of a maximum of 20% is possible. in the In the case of FIG. 2 with six cylinders, there would be a maximum exhaust gas recirculation rate of about 16%. However, both recycle rates are at certain operating points Internal combustion engine 1, e.g. B. full load, too high and are therefore by the under c) the aforementioned influence on the amount of exhaust gas discharged from the cylinder C1 lowered accordingly, e.g. B. to a value ≤ 12%. A throttle point 17 is used for Support for these adjustment measures. The introduction or presentation of the control flap 12 is carried out cyclically or continuously by the control device 14 Depth of regulation it is therefore possible to adjust the exhaust gas recirculation rate to the respective load condition to adjust the internal combustion engine 1 in a way that is optimized for requirements.

    In Fig. 3 sind die Zylinder der einen Reihe 1a der 10-zylindrischen Hubkolbenbrennkraftmaschine 1 mit C1, C2, C3, C4, C5, die Zylinder der anderen Reihe 1b mit C6, C7, C8, C9, C10 bezeichnet. Was die Ladeluftsammelleitung 2, Einlaßkanäle 3, Einlaßventile EV, Auslaßventile AV, den Abgasturbolader 6 mit Abgasturbine 7 und Verdichter 8, die Abgasrückführleitung 9, den AGR-Kühler 10, den Übergangsbereich 11, die Steuerklappe 12 und die Steuereinrichtung 14 mit Stellmotor 13, Motortreiberteil 15 und Elektronikeinheit 16 anbelangt, so entsprechen diese Bauteile im Bereich der Zylinderreihe 1a denjenigen der Brennkraftmaschine von Fig. 1. Es fehlt hier lediglich die Drosselstelle 17, außerdem ist die Steuerklappe 12 nur in die eine Endstellung "AGR-auf" oder andere Endstellung "AGR-zu" einstellbar. Eine Einstellung der Abgasrückführrate ist hier nicht vorgesehen und auch nicht notwendig. Im Bereich der zweiten Zylinderreihe 1b ist ebenfalls ein Abgasturbolader 18 vorgesehen, der normalerweise baugleich mit jenem (6) der ersten Zylinderreihe ist und dessen Abgasturbine 19 mit einer Abgassammelleitung 20 und dessen Verdichter 21 mit einer Ladeluftsammelleitung 22 verbunden ist. Jeder Zylinder C6, C7, C8, C9, C10 der zweiten Zylinderreihe 1b weist ebenfalls am Ende eines jeweils mit der Ladeluftsammelleitung 22 verbundenen Einlaßkanales 23 ein im Zylinderkopf angeordnetes Einlaßventil EV und ein am Anfang eines jeden mit der Abgassammelleitung 20 verbundenen Austaßkanales 24 ein im Zylinderkopf angeordnetes Auslaßventil AV auf. Die Ladeluftsammelleitung 22 steht mit dem zwischen AGR-Kühler 10 und Ladeluftsammelleitung 2 der ersten Zylinderreihe verlaufenden Abschnitt 9' der Abgasrückführleitung 9 über eine von diesem abzweigende Abgasrückführleitung 25 in Verbindung. Die Ladeluftsammelleitung 22 wird daher im Abgasrückführbetrieb ebenso wie die Ladeluftsammelleitung 2 mit aus dem Zylinder C1 ausgestoßenem und in die Abgasrückführleitung 9 eingeleitetem Abgas versorgt. Die Abgasrückführrate kann in diesem Fall maximal 10% der Abgasgesamtmenge betragen. Die Umschaltung der Steuerklappe 12 von Nicht-Abgasrückführbetrieb auf Abgasrückfuhrbetrieb erfolgt durch entsprechende Befehle der Steuereinrichtung 14. Es kann sich gegebenenfalls zur Sicherstellung dessen als zweckmäßig erweisen, daß beiden Zylinderreihen 1a, 1b die gleiche Menge rückgeführten Abgases zugeführt wird, in der Abgasrückführleitung 25 und dem Abgasrückführleitungsabschnitt 9' Durchflußregelventile vorzusehen, die ebenfalls von der Steuereinrichtung 14, ähnlich wie die Steuerklappe 12, einstellbar sind. Gegebenenfalls könnten diese Durchflußregelventile auch als Absperrorgane herangezogen werden, um eine gewisse Redundanz herzustellen und dem Eventualfall eines Ausfalls der Steuerung der Steuerklappe 12 vorzubeugen, in dem diese nicht oder nicht vollständig in ihre die Abgasrückführfeitung 9 absperrende Stellung bringbar wäre. In Fig. 3, the cylinders of a row 1a of the 10-cylinder reciprocating internal combustion engine 1 with C1, C2, C3, C4, C5, the cylinders of the other row 1b with C6, C7, C8, C9, C10. As for the charge air manifold 2, intake ducts 3, Intake valves EV, exhaust valves AV, the exhaust gas turbocharger 6 with exhaust gas turbine 7 and Compressor 8, the exhaust gas recirculation line 9, the EGR cooler 10, the transition area 11, the control flap 12 and the control device 14 with servomotor 13, motor driver part 15 and electronics unit 16, these components correspond in the Area of the row of cylinders 1a that of the internal combustion engine of Fig. 1. It is missing here only the throttle point 17, and the control valve 12 is only in one End position "EGR-open" or other end position "EGR-closed" adjustable. An attitude the exhaust gas recirculation rate is not provided here and is also not necessary. in the An exhaust gas turbocharger 18 is also provided in the area of the second row 1b of cylinders, which is normally identical to that (6) of the first row of cylinders and its Exhaust turbine 19 with an exhaust manifold 20 and its compressor 21 with a charge air manifold 22 is connected. Each cylinder C6, C7, C8, C9, C10 the second row of cylinders 1b also has at the end of each with the charge air manifold 22 connected intake port 23 arranged in the cylinder head Intake valve EV and one at the beginning of each with the exhaust manifold 20 connected Austaßkanales 24 an exhaust valve arranged in the cylinder head AV on. The charge air manifold 22 is located between the EGR cooler 10 and charge air manifold 2 of the first cylinder bank extending section 9 'of Exhaust gas recirculation line 9 via an exhaust gas recirculation line 25 branching off from this in connection. The charge air manifold 22 is therefore in exhaust gas recirculation mode as well as the charge air manifold 2 with ejected from the cylinder C1 and supplied exhaust gas introduced into the exhaust gas recirculation line 9. The exhaust gas recirculation rate can be a maximum of 10% of the total exhaust gas volume in this case. The switchover the control flap 12 from non-EGR mode to EGR mode is carried out by appropriate commands from the control device 14 where appropriate to ensure that both Rows of cylinders 1a, 1b the same amount of recirculated exhaust gas is fed in the exhaust gas recirculation line 25 and the exhaust gas recirculation line section 9 ′ flow control valves to be provided, also by the control device 14, similar to that Control flap 12 are adjustable. If necessary, these flow control valves can also be used as shut-off devices to provide a certain redundancy and the event of a failure of the control of the control flap 12 prevent by not or not completely in the exhaust gas recirculation line 9 blocking position could be brought.

    Alternativ zu der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform wäre es bei einer Brennkraftmaschine mit V-Anordnung der Zylinderreihen 1a, 1b mit jeweils fünf oder mehr als fünf Zylindern auch möglich, jede der beiden Zylinderreihen so wie im Fall gemäß Fig. 1 oder 2 dargestellt auszuführen. In diesem Fall wäre dann auch dem Auslaßkanal 24 des Zylinders C6 eine Steuerklappe 12 sowie eine Drosselstelle 17 zugeordnet, außerdem die Abgasrückführleitung 25 mit der Abgassammelleitung 20 verbunden und diese über einen eigenen AGR-Kühler geführt. Der Steuerklappe 12 der zweiten Zylinderreihe 1b wäre ebenfalls ein Stellmotor 13 sowie ein Motortreiberteil 15 und eine gemeinsame Elektronikeinheit 16 innerhalb der Steuereinnchtung 14 zugeordnet. Solches ließe dann je Zylinderreihe 1a, 1b mit fünf Zylindern eine Abgasrückführrate von maximal 20% zu, die aber im Vollastbetrieb zu hoch wäre und daher regelungstechnisch ― wie in Verbindung mit Fig. 1 und 2 aufzeigt ― über die beiden Steuerklappen 12 entsprechend niedriger eingestellt wird.As an alternative to the embodiment shown in FIG. 3, it would be an internal combustion engine with V-arrangement of the rows of cylinders 1a, 1b, each with five or more than five cylinders also possible, each of the two cylinder rows as in the case according to Fig. 1 or 2 shown. In this case the outlet duct would also be 24 of the cylinder C6 is assigned a control flap 12 and a throttle point 17, also the exhaust gas recirculation line 25 connected to the exhaust gas manifold 20 and run it through its own EGR cooler. The control valve 12 of the second cylinder bank 1b would also be a servomotor 13 and a motor driver part 15 and a common electronics unit 16 within the control device 14 assigned. This would leave an exhaust gas recirculation rate for each cylinder bank 1a, 1b with five cylinders of a maximum of 20%, which would be too high in full load operation and therefore control engineering - as shown in connection with FIGS. 1 and 2 - on the two control flaps 12 is set correspondingly lower.

    Den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 4 bis 6 liegen Hubkolbenbrennkraftmaschinen 1 zugrunde, mit je Zylinder C1 bis C6 (Fig. 4, 5) bzw. C1 bis C12 (Fig. 5) zwei Einlaßventilen EV und zwei Auslaßventilen AV. Dabei sind die beiden Einlaßventile EV jedes Zylinders C1 bis C6 und C7 bis C12 jeder Zylinderreihe 1 bzw. 1a, 1b im Zylinderkopf jeweils einem gemeinsamen Einlaßkanal 26 zugeordnet, der von einer Ladeluftsammelleitung 27 abzweigt. Bei den Auslaßventilen AV dagegen sind die Verhältnisse im Falle eines Zylinders je Zylinderreihe, vorzugsweise des Zylinder C1 (Fig. 4, 5) bzw. der Zylinder C1 und C7 (Fig. 6), anders als bei den übrigen Zylindern. Bei diesen übrigen Zylindern C2 bis C6 (Fig. 4, 5) bzw. C2 bis C6 und C8 bis C12 (Fig. 6) sind deren jeweils beide Auslaßventile AV im Zylinderkopf jeweils einem gemeinsamen Auslaßkanal 28 zugeordnet, der in eine Abgassammelleitung 29 ausmündet. Der Bereich am bzw. neben dem Zylinder C1 (Fig. 3, 4) bzw. den Zylindern C1 und C7 (Fig. 6) dagegen ist im Hinblick auf die Erfindung gestaltet. Dabei ist nur eines der beiden Auslaßventile AV dieses Zylinders C1 (Fig. 4, 5) bzw. dieser Zylinder C1, C7 (Fig. 6) im Zylinderkopf einem Auslaßkanal 30 zugeordnet, der in die Abgassammelleitung 29 ausmündet. Das jeweils andere Auslaßventil AV dieses Zylinders C1 (Fig. 4, 5) bzw. dieser Zylinder C1 und C7 (Fig. 6) dagegen ist einem Auslaßkanal 31 zugeordnet, der im Zylinderkopf benachbart zum Auslaßkanal 30 angeordnet ist und in einen Übergangsbereich 32 zwischen der Abgassammelleitung 29 und einer dort von dieser abgehenden Abgasrückführleitung 33 ausmündet. Diese Abgasrückführleitung 33 geht über einen AGR-Kühler 34 und ist andernendes an der Ladeluftsammelleitung 27 angeschlossen. Diese wiederum steht mit dem Verdichter 35 eines Abgasturboladers 36 in Verbindung, an dessen Abgasturbine 37 die Abgassammelleitung 29 angeschlossen ist.4 to 6 are reciprocating piston internal combustion engines 1 based, with two cylinders C1 to C6 (Fig. 4, 5) or C1 to C12 (Fig. 5) Inlet valves EV and two outlet valves AV. The two intake valves EV of each cylinder C1 to C6 and C7 to C12 of each cylinder bank 1 or 1a, 1b in Cylinder head each assigned a common intake port 26 by a Charge air manifold 27 branches. In contrast, with the exhaust valves AV Ratios in the case of one cylinder per cylinder bank, preferably cylinder C1 (Fig. 4, 5) or the cylinders C1 and C7 (Fig. 6), unlike the other cylinders. In these remaining cylinders C2 to C6 (Fig. 4, 5) or C2 to C6 and C8 to C12 (Fig. 6) are each two exhaust valves AV in the cylinder head each a common Assigned outlet channel 28 which opens into an exhaust manifold 29. The area on or next to the cylinder C1 (Fig. 3, 4) or the cylinders C1 and C7 (Fig. 6), however, is designed with regard to the invention. It is only one of the two exhaust valves AV of this cylinder C1 (Fig. 4, 5) or this cylinder C1, C7 (Fig. 6) in the cylinder head an exhaust port 30 assigned to the exhaust manifold 29 flows out. The other exhaust valve AV of this cylinder C1 (Fig. 4, 5) or this cylinder C1 and C7 (Fig. 6), however, is an exhaust port 31 assigned, which is arranged in the cylinder head adjacent to the exhaust port 30 and into a transition area 32 between the exhaust manifold 29 and opens there from this exhaust gas recirculation line 33. This Exhaust gas recirculation line 33 passes through an EGR cooler 34 and is different at the Charge air manifold 27 connected. This in turn stands with the compressor 35 of an exhaust gas turbocharger 36 in connection, on the exhaust gas turbine 37, the exhaust manifold 29 is connected.

    Unterschiedlich zu diesen vorstehend geschilderten Gemeinsamkeiten sind bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 4 bis 6 die Vorrichtungen für die Steuerung des Abgasrückführbetnebes und die Beeinflussung der Abgasrückführrate.Different from these common features described above are in the Embodiments of Figures 4 to 6, the devices for controlling the Exhaust gas recirculation and the influencing of the exhaust gas recirculation rate.

    Im Fall von Fig. 4 ist als Steuerorgan eine im Übergangsbereich 32 zwischen Auslaßkanal 31, Abgasrückführleitung 33 und Abgassammelleitung 29 eingebaute und dort entsprechend gelagerte Steuerklappe 38 vorgesehen, die gleichermaßen wie jene (12) gemäß Fig. 1 und 2 unter Zuhilfenahme eines Stellmotors 13 als Teil der desweiteren ein Motortreiberteil 15 und eine Elektronikeinheit 16 aufweisenden Steuereinrichtung 14 betätigbar und in eine Volldurchlaßstellung, eine Absperrstellung sowie beliebige Zwischenstellungen einstellbar ist. Dabei wird das aus dem Zylinder C1 über dessen Kolben in die Auslaßkanäle 30, 31 ausgestoßene Abgas während der Abgasrückführ-Betriebsphasen der Brennkraftmaschine 1

  • a) während Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine 1 mit in Volldurchlaßstellung befindlicher Steuerklappe 38 ausschließlich und vollständig in die Abgasrückführleitung 33 eingeleitet und zur Ladeluftsammelleitung 27 zurückgeführt, wodurch sich eine maximale Abgasrückführrate von ca. 16% ergibt, oder
  • b) zum Vollastbetrieb der Brennkraftmaschine 1 hin mit in die Abgasrückführrate verkleinernden Zwischenstellungen befindlicher Steuerklappe 38 teils in die Abgassammelleitung 29, teils in die Abgasrückführleitung 33 eingeleitet, wobei sich die Abgasrückführrate auf einen gegenüber dem Maximum von 16,6% kleineren Wert einstellt.
    • In the case of FIG. 4, a control flap 38 is provided as a control member in the transition region 32 between the outlet duct 31, exhaust gas recirculation line 33 and exhaust gas manifold 29 and is mounted there accordingly, which is the same as that (12) according to FIGS. 1 and 2 with the aid of a servomotor 13 as Part of the control device 14, which also has a motor driver part 15 and an electronic unit 16, can be actuated and can be set into a fully open position, a shut-off position and any intermediate positions. The exhaust gas expelled from the cylinder C1 via its piston into the outlet channels 30, 31 during the exhaust gas recirculation operating phases of the internal combustion engine 1
  • a) exclusively and completely introduced into the exhaust gas recirculation line 33 and returned to the charge air manifold 27 during partial load operation of the internal combustion engine 1 with the control flap 38 in the fully open position, resulting in a maximum exhaust gas recirculation rate of approximately 16%, or
  • b) for full-load operation of the internal combustion engine 1, with the control flap 38 located in the intermediate positions reducing the exhaust gas recirculation rate, partly introduced into the exhaust gas manifold 29, partly into the exhaust gas recirculation line 33, the exhaust gas recirculation rate being set to a value which is lower than the maximum of 16.6%.

    • Falls keine Abgasrückführung notwendig oder erwünscht ist, wird die Steuerklappe 38 in ihre Absperrstellung überführt und das aus dem Zylinder C1 ausgestoßene Abgas ausschließlich und vollständig in die Abgassammelleitung 29 eingeleitet und dem Abgasturbolader 36 zugeführt.If no exhaust gas recirculation is necessary or desired, the control flap 38 transferred into their shut-off position and the ejected from the cylinder C1 Exhaust gas is exclusively and completely introduced into the exhaust manifold 29 and supplied to the exhaust gas turbocharger 36.

    Für eine Feineinstellung der Abgasrückführrate ist in diesem Beispiel eine Steuerdrossel 39 vorgesehen. Diese ist entweder in den Auslaßkanal 30 oder ausgangs desselben am Übergang zur Abgassammelleitung 29 eingebaut und entweder durch die Steuerklappe 38 betätigbar oder wie die Steuerklappe 38 durch die Steuereinrichtung 14 ein- bzw. verstellbar. Außerhalb von Abgasrückführbetriebsphasen der Brennkraftmaschine 1 ist diese Steuerdrossel 39 auf Volldurchlaßquerschnitt eingestellt. Während der Abgasrückführbetriebsphasen dagegen wird der Durchlaßquerschnitt der Steuerdrossel 39 auf sein Maximum oder in Zwischenstellungen zwischen Maximum und einem von Null verschiedenen Minimum eingestellt.In this example, a control throttle is used for fine adjustment of the exhaust gas recirculation rate 39 provided. This is either in the outlet channel 30 or exit the same installed at the transition to the exhaust manifold 29 and either through the control flap 38 can be actuated or, like the control flap 38, by the control device 14 adjustable or adjustable. Outside of exhaust gas recirculation operating phases Internal combustion engine 1, this control throttle 39 is set to the full passage cross section. In contrast, during the exhaust gas recirculation operating phases, the passage cross section becomes the control throttle 39 to its maximum or in intermediate positions between Maximum and a non-zero minimum.

    Im Unterschied zur Lösung gemäß Fig. 4 sind bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 eine in den zwischen AGR-Kühler 34 und Übergangsbereich 32 verlaufenden Abschnitt 33' der Abgasrückführleitung 33 eingebautes Absperrorgan 40 und ein im Übergangsbereich 32 gelagertes Steuerorgan 41 vorgesehen. Mit letzterem ist das den Austrittsbereich 42 des Auslaßkanals 30 verlassende Abgas entweder dem Abgasturbolader 36 und/oder der Abgasrückführleitung 33 zuteilbar. Jedes der beiden Organe 40, 41 ist mittels eines ein Teil der Steuereinrichtung 14 bildenden Stellmotors 43, 45 mit zugeordneten Motortreiberteil 46, 48, das seine Befehle von einem Elektronikteil 49 erhält, entsprechend seiner Funktion betätigbar. Das Elektronikteil 49 ist hardwaremäßig wie jenes (16) der anderen Ausführungsbeispiele aufgebaut und softwaremäßig sowie daten- bzw. kennfeldmäßig auf diesen Anwendungsfall abgestellt. Das Steuerorgan 41 kann zwei Endstellungen einnehmen, nämlich eine Absperrstellung und eine Durchlaßstellung (wie durchgezogen dargestellt). Während der Abgasrückführ-Betriebsphasen der Brennkraftmaschine 1, in denen die Abgassammelleitung 29 zum Übergangsbereich 32 bzw. zur Abgasrückführleitung 33 hin durch das Steuerorgan 41 abgesperrt und die Abgasrückführleitung 33 aufgrund des auf Volldurchlaß geschalteten Absperrorgans 40 freigegeben ist, wird das aus dem Zylinder C1 in die Auslaßkanäle 30, 31 ausgestoßene Abgas ausschließlich in die Abgasrückführleitung 33 eingeleitet, also ein Durchlaß zur Abgassammelleitung 29 hin unterbunden. Dieser Fall ist im Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine 1 gegeben, mit der Folge, daß die Abgasrückführrate ihr Maximum von ca. 16% erreicht. Zum Vollastbereich der Brennkraftmaschine 1 hin wird das Steuerorgan 41 in solche Zwischenstellungen gebracht, in denen der den Auslaßkanal 30 verlassende Abgasstrom in zwei Teilströme unterteilt wird, von denen der eine über die Abgasrückführleitung 33 zur Ladeluftsammelleitung 27 rückgeführt und der andere in die Abgassammelleitung 29 eingeleitet und dem Abgasturbolader 36 zugeführt wird, demzufolge die Abgasrückführrate dann kleiner als im Teillastbetrieb ist. Außerhalb der Abgasrückführ-Betriebsphasen der Brennkraftmaschine 1 ist das Steuerorgan 41 in Durchlaßstellung geschaltet und das Absperrorgan 40 in Absperrposition überführt, so daß die Auslaßkanäle 30, 31 verlassendes Abgas vollständig in die Abgassammelleitung 29 eingeleitet und den Abgasturbolader 36 zugeführt wird.In contrast to the solution according to FIG. 4, in the embodiment according to FIG. 5 a section running between EGR cooler 34 and transition area 32 33 'of the exhaust gas recirculation line 33 built-in shut-off device 40 and a Transition area 32 provided control member 41 is provided. With the latter it is Exhaust gas leaving the outlet area 42 of the exhaust duct 30 either to the exhaust gas turbocharger 36 and / or the exhaust gas recirculation line 33 can be allocated. Each of the two Organs 40, 41 is by means of a servomotor forming part of the control device 14 43, 45 with associated motor driver part 46, 48, which its commands from a Electronics part 49 receives, operable according to its function. The electronics part 49 is constructed in terms of hardware like that (16) of the other exemplary embodiments and in terms of software as well as data or map for this application switched off. The control member 41 can assume two end positions, namely a shut-off position and an open position (as shown by solid lines). During the exhaust gas recirculation operating phases of the internal combustion engine 1, in which the Exhaust manifold 29 to the transition area 32 or to the exhaust gas recirculation line 33 shut off by the control member 41 and the exhaust gas recirculation line 33 is released due to the shut-off member 40 switched to full passage the exhaust gas discharged from the cylinder C1 into the exhaust ports 30, 31 exclusively introduced into the exhaust gas recirculation line 33, that is, a passage to the exhaust gas manifold 29 prevented. This case is in part-load operation of the internal combustion engine 1 given, with the result that the exhaust gas recirculation rate reaches its maximum of approx. 16% reached. The control element becomes the full load range of the internal combustion engine 1 41 brought into such intermediate positions in which the outlet duct 30th Exhaust gas flow is divided into two sub-flows, one of which over the exhaust gas recirculation line 33 is returned to the charge air manifold 27 and the other introduced into the exhaust manifold 29 and fed to the exhaust gas turbocharger 36 is accordingly, the exhaust gas recirculation rate is then lower than in part-load operation. Outside the exhaust gas recirculation operating phases of the internal combustion engine 1 is the control element 41 switched to the open position and the shut-off device 40 in the shut-off position transferred so that the exhaust channels 30, 31 leaving exhaust gas completely into the Exhaust manifold 29 is introduced and the exhaust gas turbocharger 36 is supplied.

    Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 ist je einem Zylinder C1 und C7 einer Zylinderreihe 1a, 1b der 12-zylindrigen V-Brennkraftmaschine 1 ein Steuerorgan 50 zugeordnet, das in den Übergangsbereich 44 eingebaut ist. Jedes dieser beiden Steuerorgane 50 ist unter Zuhilfenahme eines Stellmotors 51, der ebenso wie ein Motortreiberteil 52 und ein Elektronikteil 53 Teil der Steuereinrichtung 14 ist, in zwei Absperrstellungen und verschiedene Zwischenstellungen bringbar. Jedes dieser Steuerorgane 50 besteht aus einer im Übergangsbereich 32 sich senkrecht zwischen dortigen Seitenwänden abgedichtet erstreckenden Trennwand 54, die einenendes in einer Lagerstelle 55 schwenkbar gelagert ist und andernendes eine bogenförmig gekrümmte Steuerplatte 56 trägt, deren Außenkontur einem bestimmten Radius um das Zentrum der Lagerstelle 55 folgt. Der Außenkontur dieser Steuerplatte 56 sind - für entsprechendes Zusammenwirken - angepaßte Gegenflächen am Übergangsbereich 44 zugeordnet, und zwar dort, wo die Abgasrückführleitung 33 abgeht, und dort, wo die beiden zueinander benachbarten Abgaskanäle 30, 31 einmünden.In the embodiment according to FIG. 6, one cylinder C1 and one C7 is one Cylinder bank 1a, 1b of the 12-cylinder V internal combustion engine 1, a control element 50 assigned, which is installed in the transition region 44. Each of these two Control units 50 is with the help of a servomotor 51, which as well as a Motor driver part 52 and an electronic part 53 is part of the control device 14, in two Barrier positions and various intermediate positions can be brought. Any of these Control members 50 consists of a vertical transition between the 32 partition 54 sealed there extending side walls which one end in a bearing 55 is pivotally mounted and the other an arc curved control plate 56 carries, the outer contour of a certain radius the center of bearing 55 follows. The outer contour of this control plate 56 are - for appropriate interaction - adapted counter surfaces at the transition area 44 assigned, where the exhaust gas recirculation line 33 goes out, and where the two mutually adjacent exhaust gas channels 30, 31 open.

    Aufgrund dieser Ausgestaltung und Anordnung dieser Steuerorgane 50 ist es möglich, daß

  • a) in deren erster Absperrstellung die jeweilige Abgasrückführleitung 33 abgesperrt, also keine Abgasrückführung möglich ist und das aus den Zylindern C1 und C7 durch deren Kolben in jeweils beide Abgaskanäle 30, 31 ausgestoßene Abgas vollständig in die jeweilige Abgassammelleitung 29 eingeleitet wird,
    dagegen während der Abgasrückführ-Betriebsphasen
  • b) in deren zweiter Absperrstellung, in der die Abgassammelleitung 29 abgesperrt und die während des Teillastbetriebes der Brennkraftmaschine 1 gegeben ist, das aus dem jeweiligen Zylinder C1 bzw. C7 in jeweils beide Auslaßkanäle 30, 31 ausgestoßene Abgas vollständig in die jeweilige Abgasrückführleitung 33 eingeleitet, also komplett rückgeführt wird, sich demzufolge je Zylinderreihe eine maximale Abgasrückführrate von ca. 16% einstellt,
  • c) in deren gegenüber der zweiten Absperrstellung kleineren Verschwenkpositionen, in denen der Austrittsquerschnitt des jeweiligen Auslaßkanals 30 mehr oder weniger freigegeben ist, zum Vollastbetrieb der Brennkraftmaschine 1 hin gegenüber Teillastbetrieb geringere Abgasrückführraten einstellbar sind. Dabei hängt es von der Regelungstiefe der Steuereinrichtung 14 ab, ob die Abgasrückführrate nur annähernd oder tatsächlich einen bedarfsoptimierten Wert annimmt, der exakt auf den jeweiligen Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 abgestimmt ist.
    • Because of this design and arrangement of these control members 50, it is possible that
  • a) in their first shut-off position, the respective exhaust gas recirculation line 33 is shut off, that is to say no exhaust gas recirculation is possible, and the exhaust gas expelled from cylinders C1 and C7 through their pistons into both exhaust gas passages 30, 31 is completely introduced into the respective exhaust gas collection line 29,
    in contrast, during the exhaust gas recirculation operating phases
  • b) in its second shut-off position, in which the exhaust gas manifold 29 is shut off and which is given during the partial load operation of the internal combustion engine 1, the exhaust gas discharged from the respective cylinder C1 or C7 into both exhaust ports 30, 31 is completely introduced into the respective exhaust gas recirculation line 33, is completely recycled, consequently a maximum exhaust gas recirculation rate of approx. 16% is set for each cylinder bank,
  • c) in their smaller pivoting positions compared to the second shut-off position, in which the outlet cross section of the respective outlet channel 30 is more or less released, lower exhaust gas recirculation rates can be set for full load operation of internal combustion engine 1 compared to part load operation. It depends on the depth of regulation of the control device 14 whether the exhaust gas recirculation rate only approximately or actually assumes a demand-optimized value that is precisely matched to the respective operating state of the internal combustion engine 1.

    • Claims (7)

    Verfahren zur Abgasrückführung an einer mittels Abgasturbolader aufgeladenen mehrzylindrigen Hubkolbenbrennkraftmaschine, die je Zylinder wenigstens ein Einlaßventil in einem mit einer Ladeluftsammelleitung verbundenen Einlaßkanal und wenigstens ein Auslaßventil in einem mit einer Abgassammelleitung verbundenen Auslaßkanal sowie eine Abgasrückführleitung zwischen Abgassammelleitung und Ladeluftsammelleitung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasrückführung nur während bestimmter Betriebsphasen der Brennkraftmaschine zugelassen wird und während solcher Abgasrückführ-Betriebsphasen nur das aus einem Zylinder (C1 bzw. C1, C7) einer Zylinderreihe (1a, 1b) ausgestoßene Abgas vollständig oder teilweise mit eingestellter Abgasrückführrate über die Abgasrückführleitung (9; 33) zur Ladeluftsammelleitung (2; 27) rückgeführt wird, diese Abgasrückführung dagegen außerhalb dieser Abgasrückführ-Betriebsphasen unterbunden und das aus dem/den Zylinder(n) (C1 bzw. C1, C7) ausgestoßene Abgas ebenso wie jenes der anderen Zylinder vollständig dem Abgasturbolader (6; 36) über die Abgassammelleitung (4; 29) zugeführt wird.Exhaust gas recirculation method on a turbocharger Multi-cylinder reciprocating internal combustion engine, the at least one per cylinder Inlet valve in an inlet duct connected to a charge air manifold and at least one exhaust valve in one connected to an exhaust manifold Exhaust duct and an exhaust gas recirculation line between the exhaust manifold and charge air manifold, characterized in that the exhaust gas recirculation only during certain operating phases of the internal combustion engine is permitted and only during such exhaust gas recirculation operating phases ejected from a cylinder (C1 or C1, C7) of a row of cylinders (1a, 1b) Complete or partial exhaust gas with the set exhaust gas recirculation rate via the exhaust gas recirculation line (9; 33) is returned to the charge air manifold (2; 27), this exhaust gas recirculation, however, outside of these exhaust gas recirculation operating phases prevented and that from the cylinder (s) (C1 or C1, C7) exhaust gas just like that of the other cylinders completely the Exhaust gas turbocharger (6; 36) via the exhaust manifold (4; 29) is supplied. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ― bei dessen Anwendung in Verbindung mit acht- oder mehr als acht-zylindrigen Brennkraftmaschinen (1), die ein Auslaßventil (AV) oder zwei, einem gemeinsamen Auslaßkanal (5) zugeordnete Auslaßventile (AV) je Zylinder (C1 bis Cn) aufweisen und bei denen das Abgas eines einzigen Zylinders (C1) rückführbar ist ― die Umschaltung zwischen Abgasrückführung und Nichtabgasrückführung durch ein Umschaltorgan (12) erfolgt, das im Übergangsbereich (11) zwischen Auslaßkanal (5) und Abgassammelleitung (4) angeordnet sowie durch eine Steuereinrichtung (14) in zwei feste Endstellungen schaltbar ist, wobei a) in der einen Endstellung des Umschaltorgans (12), die außerhalb von Abgasrückführ-Betriebsphasen gegeben ist, das aus dem Zylinder (C1) in den Auslaßkanal (5) ausgestoßene Abgas vollständig in die Abgassammelleitung (4) eingeleitet und über diese dem Abgasturbolader (6) zugeführt wird, dagegen, b) in der anderen Endstellung des Umschaltorgans (12), die während der Abgasrückführ-Betriebsphasen gegeben ist, das aus dem Zylinder (C1) in den Auslaßkanal (5) ausgestoßene Abgas vollständig in die Abgasrückführleitung (9) eingeleitet und über diese zur Ladeluftsammelleitung (2; 22) rückgeführt wird, gleichzeitig ein Fluß von aus dem Auslaßkanal (5) in die Abgassammelleitung (4) austretendem Abgas zum Abgasturbolader (6) hin unterbunden ist und sich somit die Abgasrückführrate in % ca. aus 100/Zylinderanzahl ergibt. A method according to claim 1, characterized in that - when used in conjunction with eight or more than eight-cylinder internal combustion engines (1), each having an exhaust valve (AV) or two exhaust valves (AV) assigned to a common exhaust duct (5) Have cylinders (C1 to C n ) and in which the exhaust gas from a single cylinder (C1) can be recirculated - the switchover between exhaust gas recirculation and non-exhaust gas recirculation is carried out by a switchover element (12) which is located in the transition region (11) between the exhaust duct (5) and the exhaust gas manifold ( 4) and can be switched into two fixed end positions by a control device (14) a) in one end position of the switching element (12), which is given outside of exhaust gas recirculation operating phases, the exhaust gas expelled from the cylinder (C1) into the exhaust port (5) is completely introduced into the exhaust gas manifold (4) and via this to the exhaust gas turbocharger ( 6) is supplied, however, b) in the other end position of the switching element (12), which is present during the exhaust gas recirculation operating phases, the exhaust gas expelled from the cylinder (C1) into the exhaust port (5) is completely introduced into the exhaust gas recirculation line (9) and via this to the charge air manifold ( 2; 22) is recirculated, at the same time a flow of exhaust gas escaping from the outlet channel (5) into the exhaust gas manifold (4) to the exhaust gas turbocharger (6) is prevented, and the exhaust gas recirculation rate in% therefore results from approximately 100 / number of cylinders. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ― bei dessen Anwendung in Verbindung mit Brennkraftmaschinen (1), die entweder eine Zylinderreihe mit sechs oder weniger als sechs Zylindern oder zwei Zylinderreihen mit je sechs oder weniger als sechs Zylindern sowie ein Auslaßventil (AV) oder zwei, einem gemeinsamen Auslaßkanal (5) zugeordnete Auslaßventile (AV) aufweisen und bei denen das Abgas eines Zylinders (C1) je Zylinderreihe rückführbar ist ― die Umschaltung zwischen Abgasrückführung und Nichtabgasrückführung durch ein Steuerorgan (12) erfolgt, das im Übergangsbereich (11) zwischen Auslaßkanal (5) und Abgassammelleitung (4) angeordnet sowie durch eine Steuereinrichtung (14) in zwei feste Endstellungen und wenigstens eine Zwischenposition positionierbar ist, wobei in der einen Endstellung des Steuerorgans (12), die außerhalb von Abgasrückführ-Betriebsphasen eingestellt ist, das aus dem einen Zylinder (C1) je Zylinderreihe in den Auslaßkanal (5) ausgestoßene Abgas vollständig in die Abgassammelleitung (4) eingespeist und über diese dem Abgasturbolader (6) zugeführt wird, dagegen während der Abgasrückführ-Betriebsphasen a) im Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine (1) das Steuerorgan (12) in die andere Endstellung überführt ist, in der das aus dem einen Zylinder (C1) je Zylinderreihe in den Auslaßkanal (5) ausgestoßene Abgas vollständig in die Abgasrückführleitung (9) eingeleitet und über diese zur Ladeluftsammelleitung (2) rückgeführt wird, gleichzeitig ein Fluß von aus dem Auslaßkanal (5) in die Abgassammelleitung (4) austretendem Abgas zum Abgasturbolader (6) hin unterbunden ist und die Abgasrückführrate in % sich demzufolge aus ca. 100/Zylinderanzahl je Zylinderreihe ergibt, b) zum Vollastbereich der Brennkraftmaschine (1) hin das Steuerorgan (12) in einer Zwischenposition positioniert wird, in der das aus dem einen Zylinder (C1) je Zylinderreihe in den Auslaßkanal (5) ausgestoßene Abgas in einen in die Abgasrückführleitung (9) eingespeisten, zur Ladeluftsammelleitung (2) rückgeführten Teilstrom und einen in die Abgassammelleitung (4) eintretenden, zum Abgasturbolader (6) hin geführten Teilstrom aufgeteilt wird und sich dadurch eine Abgasrückführrate mit einem gegenüber Teillastbetrieb kleineren Wert ergibt. A method according to claim 1, characterized in that - when it is used in connection with internal combustion engines (1) which have either one row of cylinders with six or fewer than six cylinders or two rows of cylinders each with six or less than six cylinders and an exhaust valve (AV) or have two, a common exhaust port (5) assigned exhaust valves (AV) and in which the exhaust gas of a cylinder (C1) can be traced per cylinder row - the switchover between exhaust gas recirculation and non-exhaust gas recirculation is carried out by a control element (12), which in the transition area (11) between Outlet channel (5) and exhaust manifold (4) are arranged and can be positioned by a control device (14) in two fixed end positions and at least one intermediate position, the one end position of the control member (12), which is set outside of exhaust gas recirculation operating phases, that from the one cylinder (C1) per cylinder row in the exhaust port (5) ßem exhaust gas is completely fed into the exhaust manifold (4) and is fed via this to the exhaust gas turbocharger (6), however, during the exhaust gas recirculation operating phases a) in part-load operation of the internal combustion engine (1) the control member (12) is transferred to the other end position, in which the exhaust gas emitted from one cylinder (C1) per cylinder bank into the exhaust port (5) is completely introduced into the exhaust gas recirculation line (9) and via this to the charge air manifold (2) is recirculated, at the same time a flow of exhaust gas emerging from the exhaust duct (5) into the exhaust manifold (4) to the exhaust gas turbocharger (6) is prevented and the exhaust gas recirculation rate in% is therefore approx. 100 / number of cylinders each Row of cylinders gives b) to the full load range of the internal combustion engine (1), the control member (12) is positioned in an intermediate position in which the exhaust gas expelled from the one cylinder (C1) per row of cylinders into the exhaust port (5) is fed into an exhaust gas recirculation line (9) , to the charge air manifold (2) and a partial stream entering the exhaust manifold (4) leading to the exhaust gas turbocharger (6) is divided, resulting in an exhaust gas recirculation rate with a lower value than part load operation. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß während der Abgasrückführ-Betriebsphasen die Abgasrückführrate zwischen ihrem möglichen Maximum und einem Minimum an den jeweiligen Lastzustand der Brennkraftmaschine (1) angepaßt bedarfsoptimiert eingestellt wird durch entsprechende taktweise oder kontinuierliche Ein- bzw. Verstellung des Steuerorgans (12) durch die Steuereinrichtung (14).Method according to claim 3, characterized in that during the exhaust gas recirculation operating phases the exhaust gas recirculation rate between its possible maximum and a minimum to the respective load state of the internal combustion engine (1) adjusted to suit needs and adjusted by appropriate clocks or continuous adjustment or adjustment of the control member (12) by the Control device (14). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ― bei dessen Anwendung in Verbindung mit Hubkolbenbrennkraftmaschinen (1) mit zwei Auslaßventilen (AV) je Zylinder (C1 bis C6; C1 bis C12) bei jenem Zylinder (C1; C1, C7), dessen Abgas rückführbar ist, jedes der beiden Auslaßventile (AV) einem eigenen Auslaßkanal (30, 31) zugeordnet ist, von denen der eine (31) direkt in den Übergangsbereich (32) zwischen Abgassammelleitung (29) und Abgasrückführleitung (33) ausmündet und im Zylinderkopf separat zu dem benachbarten anderen (30) ausgebildet ist, der wiederum in die Abgassammelleitung (29) ausmündet ― das in die Auslaßkanäle (30, 31) ausgestoßene Abgas während der Abgasrückführ-Betriebsphasen mittels eines durch die Steuervorrichtung (14) betätigbaren Steuerorgans (38; 50) a) in dessen während Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine (1) eingenommener Volldurchlaßstellung ausschließlich und vollständig in die Abgasrückführleitung (33) eingeleitet und zur Ladeluftsammelleitung (27) rückgeführt wird, b) in dessen zum Vollastbetrieb der Brennkraftmaschine (1) hin die Abgasrückführrate verkleinernden Zwischenstellungen teils in die Abgasrückführleitung (33), teils in die Abgassammelleitung (29) eingeleitet wird, außerhalb der Abgasrückführ-Betriebsphasen dagegen aufgrund des in Sperrstellung überführten Steuerorgans (38; 50) vollständig in die Abgassammelleitung (29) eingespeist und über diese dem Abgasturbolader (36) zugeführt wird. A method according to claim 1, characterized in that - when used in connection with reciprocating piston internal combustion engines (1) with two exhaust valves (AV) per cylinder (C1 to C6; C1 to C12) for that cylinder (C1; C1, C7), its exhaust gas is traceable, each of the two exhaust valves (AV) is assigned its own exhaust duct (30, 31), one of which (31) opens directly into the transition region (32) between the exhaust gas manifold (29) and exhaust gas recirculation line (33) and separately in the cylinder head is formed to the adjacent other (30), which in turn opens into the exhaust manifold (29) - the exhaust gas expelled into the outlet channels (30, 31) during the exhaust gas recirculation operating phases by means of a control element (38; 50) which can be actuated by the control device (14) a) in which the full passage position assumed during part-load operation of the internal combustion engine (1) is exclusively and completely introduced into the exhaust gas recirculation line (33) and returned to the charge air manifold (27), b) in which intermediate positions reducing the exhaust gas recirculation rate towards the full load operation of the internal combustion engine (1) are introduced partly into the exhaust gas recirculation line (33) and partly into the exhaust gas collection line (29), outside the exhaust gas recirculation operating phases, on the other hand, due to the control element (38; 50) transferred into the blocking position, it is completely fed into the exhaust gas manifold (29) and is fed via this to the exhaust gas turbocharger (36). Verfahren nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß ― bei dessen Anwendung in Verbindung mit Hubkolbenbrennkraftmaschinen (1) mit zwei Auslaßventilen (AV) je Zylinder (C1 bis C6) bei jenem Zylinder (C1), dessen Abgas rückführbar ist, jedes der beiden Auslaßventile (AV) einem eigenen Auslaßkanal (30, 31) zugeordnet ist, von denen der eine (31) direkt in den Übergangsbereich (44) zwischen Abgassammelleitung (29) und Abgasrückführleitung (33) ausmündet und im Zylinderkopf separat zu dem benachbarten anderen (30) ausgebildet ist, der wiederum in die Abgassammelleitung (29) ausmündet ― das in den Auslaßkanal (31) ausgestoßene Abgas während der Abgasrückführbetriebsphasen, in denen die Abgassammelleitung (29) zum Übergangsbereich (44) bzw. zur Abgasrückführleitung (33) hin durch ein Steuerorgan (41) abgesperrt ist, außerdem die Abgasrückführleitung (33) mittels eines in sie eingebauten, durch die Steuervorrichtung (14) betätigbaren, auf Volldurchlaß geschalteten Absperrorgans (40) freigegeben ist, vollständig zur Ladeluftsammelleitung (27) durchleitbar ist, außerhalb der Abgasrückführ-Betriebsphasen dagegen aufgrund des dann in Sperrstellung überführten Absperrorgans (40) und des in Durchlaßposition überführten Steuerorgans (41) vollständig in die Abgassammelleitung (29) eingespeist und über diese dem Abgasturbolader (36) zugeführt wird. Method according to one of claims 3 and 4, characterized in that - when used in connection with reciprocating piston internal combustion engines (1) with two exhaust valves (AV) per cylinder (C1 to C6) for each cylinder (C1) whose exhaust gas is recyclable, each of the two exhaust valves (AV) is assigned its own exhaust port (30, 31), one of which (31) opens directly into the transition area (44) between the exhaust manifold (29) and exhaust gas recirculation line (33) and in the cylinder head separately from the neighboring other (30) is formed, which in turn opens into the exhaust manifold (29) - the exhaust gas expelled into the outlet channel (31) during the exhaust gas recirculation operating phases, in which the exhaust manifold (29) to the transition region (44) or to the exhaust gas recirculation line (33) is shut off by a control member (41), the exhaust gas recirculation line (33) by means of a control device (14 ) operable shut-off device (40) which is switched to full passage is released, can be passed completely to the charge air manifold (27), outside the exhaust gas recirculation operating phases, on the other hand, due to the shut-off element (40) then transferred into the blocking position and the control element (41) transferred into the open position, it is completely fed into the exhaust gas manifold (29) and is fed via this to the exhaust gas turbocharger (36). Verfahren nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasrückführrate während der Abgasrückführ-Betriebsphasen auch durch entsprechende Einflußnahme auf das den benachbarten Auslaßkanal (30) verlassende Abgas eingestellt wird, dergestalt, daß dieses Abgas mittels des durch die Steuereinrichtung (14) entsprechend positionierten Steuerorgans (38; 41; 50) a) in Teillastbereichen der Brennkraftmaschine ebenfalls vollständig zur Abgasrückführleitung (33) hin und über diese zur Ladeluftsammelleitung (27) rückgeführt wird, die Abgasrückführrate somit ihr Maximum hat, das sich in % demzufolge aus ca. 100/Zylinderanzahl je Zylinderreihe ergibt, b) zum Vollastbereich der Brennkraftmaschine (1) hin in zwei Teilströme aufgeteilt wird, von denen der eine über die Abgasrückführleitung (33) ebenfalls zur Ladeluftsammelleitung (27) rückgeführt und der andere in die Abgassammelleitung (29) eingeleitet und dem Abgasturbolader (36) zugeführt wird, demzufolge die Abgasrückführrate dann kleiner als im Teillastbereich ist. Method according to one of claims 5 and 6, characterized in that the exhaust gas recirculation rate during the exhaust gas recirculation operating phases is also adjusted by influencing the exhaust gas leaving the adjacent exhaust duct (30) in such a way that this exhaust gas is controlled by the control device (14). appropriately positioned control unit (38; 41; 50) a) in partial load areas of the internal combustion engine is also completely returned to the exhaust gas recirculation line (33) and via this to the charge air manifold (27), the exhaust gas recirculation rate thus has its maximum, which results in% from approx. 100 / number of cylinders per row of cylinders, b) to the full-load range of the internal combustion engine (1) is divided into two partial flows, one of which is also returned to the charge air manifold (27) via the exhaust gas recirculation line (33) and the other is introduced into the exhaust gas manifold (29) and fed to the exhaust gas turbocharger (36) is accordingly, the exhaust gas recirculation rate is then lower than in the partial load range.
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