SE536919C2

SE536919C2 - Device for recirculating exhaust gases in an internal combustion engine

Info

Publication number: SE536919C2
Application number: SE1350004A
Authority: SE
Inventors: Fredrik Modahl; Henrik Håkansson Holst
Original assignee: Scania Cv Ab
Priority date: 2013-01-04
Filing date: 2013-01-04
Publication date: 2014-10-28
Also published as: SE1350004A1; KR101795699B1; WO2014107126A1; KR20150097800A; BR112015015193B8; EP2941558A4; EP2941558B1; EP2941558A1; BR112015015193A2; BR112015015193B1

Description

25 30 536 919 I fortsättningen av denna beskrivning kommer beteckningen ”EGR-flöde” att användas för det återförda delflödet av motoms totala avgasflöde. 25 30 536 919 In the continuation of this description, the term "EGR flow" will be used for the returned partial flow of the engine's total exhaust flow.

Vanligen återförs EGR-flödet till inloppsluften genom att en EGR-ledning, vanligen utformad som ett mindre EGR-rör, förbundet med motorns avgassida ansluts till en del av en ledning som leder inloppsluften till cylindrarna. En sådan ledning för inloppsluften avslutas med ett inloppsrör (inloppsgrenrör) fastsatt vid motorn och vilken innefattar anslutningskanaler till förbränningsmotorns respektive cylindrar och vilka anslutningskanaler är anordnade längs ena sidan av inloppsröret. Till cylindrarna finns inloppsventiler anordnade som öppnas för att förse respektive cylinder med inloppsluft. Ett praktiskt problem som föreligger när EGR-röret ansluts till ett sådant inloppsrör är att det föreligger en begränsad sträcka som är tillgänglig för inblandningen och vanligen är den inte är tillräcklig för att avgaserna inte ska hinna blandas effektivt innan blandningen når motorn cylindrar. Kända utföringsformer medför att olika cylindrar tillförs olika andelar avgaser i inloppsluften beroende på olika avstånd mellan den punkt avgasema tillförs och olika cylindrar.Usually the EGR flow is returned to the inlet air by connecting an EGR line, usually designed as a smaller EGR pipe, connected to the exhaust side of the engine to a part of a line that leads the inlet air to the cylinders. Such a line for the inlet air is terminated with an inlet pipe (inlet manifold) attached to the engine and which comprises connection channels to the respective cylinders of the internal combustion engine and which connection channels are arranged along one side of the inlet pipe. Inlet cylinders are arranged for the cylinders which are opened to supply the respective cylinder with inlet air. A practical problem that exists when the EGR pipe is connected to such an inlet pipe is that there is a limited distance available for the mixture and it is usually not sufficient for the exhaust gases not to have time to mix efficiently before the mixture reaches the engine cylinders. Known embodiments mean that different cylinders are supplied with different proportions of exhaust gases in the inlet air depending on different distances between the point at which the exhaust gases are supplied and different cylinders.

Exempel på känd teknik som visar olika typer av EGR-system kommer nu att beskrivas.Examples of known technology showing different types of EGR systems will now be described.

EP-2133548 avser ett gasblandningssystem i samband med ett EGR-system.EP-2133548 relates to a gas mixing system in connection with an EGR system.

Syftet är att förbättra inblandningen av de återcirkulerade avgaserna i luftflödet.The purpose is to improve the mixing of the recirculated exhaust gases in the air flow.

Detta åstadkommes bland annat genom att förse ett blandningsrör med ett antal öppningar genom vilka avgaserna kan passera.This is achieved, among other things, by providing a mixing pipe with a number of openings through which the exhaust gases can pass.

US-5957116 avser ett EGR-rör anpassat att anordnas i luftintaget och innefattar ett flertal hål genom vilka de återcirkulerade avgaserna avges till luftflödet.US-5957116 relates to an EGR tube adapted to be arranged in the air intake and comprises a plurality of holes through which the recirculated exhaust gases are discharged to the air flow.

DE-10303569 beskriver ett EGR-system där avgaserna återförs i inloppsröret via ett blandningsrör som för avgasﬂödet i en riktning motriktat flödet i inloppsröret 10 15 20 25 30 536 919 innan avgaserna förs in i inloppsröret via öppningar dels i den längsgående väggen av blandningsröret och dels i änden.DE-10303569 describes an EGR system where the exhaust gases are returned to the inlet pipe via a mixing pipe which directs the exhaust gas flow in a direction opposite to the flow in the inlet pipe 10 15 20 25 30 536 919 before the exhaust gases are introduced into the inlet pipe via openings in the longitudinal wall and part of the mixing pipe. at the end.

FR-2908471 avser ett EGR-system där avgaserna återförs i inloppsröret via ett rör med ökande tvärsnittsarea i flödesriktningen. I en variant är röret vänt så att avgaserna tillförs inloppsröret i en riktning motriktat flödet där.FR-2908471 relates to an EGR system where the exhaust gases are returned to the inlet pipe via a pipe with an increasing cross-sectional area in the flow direction. In a variant, the pipe is turned so that the exhaust gases are supplied to the inlet pipe in a direction opposite to the flow there.

US-7389770 avser en anordning och ett förfarande för tillförsel av återcirkulerade avgaser. Anordningen omfattar ett utloppsparti med ett antal utlopp för tillförseln av avgaser och där utloppspartiet uppvisar en utloppssträcka i kanalen för inkommande luft. Ett syfte med denna kända anordning är att förbättra fördelningen av de återcirkulerande avgaserna vilket bland annat åstadkommes genom att utloppen är utspridda i kanalens längdriktning, men även fördelade längs en omkrets av utloppspartiet. Det nämns även att utloppspartiet kan vara beläget utvändigt kanalen för inkommande luft.US-7389770 relates to an apparatus and method for supplying recycled exhaust gases. The device comprises an outlet portion with a number of outlets for the supply of exhaust gases and where the outlet portion has an outlet distance in the duct for incoming air. An object of this known device is to improve the distribution of the recirculating exhaust gases, which is achieved, among other things, by the outlets being spread in the longitudinal direction of the duct, but also distributed along a circumference of the outlet portion. It is also mentioned that the outlet portion may be located outside the duct for incoming air.

För att erhålla optimal funktion av EGR-systemet är det viktigt att EGR-gaserna hinner få en jämn fördelning i luftflödet innan de når fram till inloppsventilerna för de respektive cylindrarna.In order to obtain optimal function of the EGR system, it is important that the EGR gases have time to have an even distribution in the air flow before they reach the inlet valves for the respective cylinders.

Ett annat önskemål pä ett EGR-system är att inloppsröret på ett enkelt sätt skall kunna anslutas till olika typer av anslutningsledningar för tillförsel av luft till inloppsröret vilket påverkar utformningen av EGR-injektorn.Another wish of an EGR system is that the inlet pipe should be able to be connected in a simple manner to different types of connection lines for supplying air to the inlet pipe, which affects the design of the EGR injector.

Anslutningsledningarna har ofta olika orienteringar i olika applikationer och det finns därför önskemål att EGR-injektorn därför skall anordnas på inloppsröret för att slippa anpassa anslutningsledningarna så EGR-injektorn kan anordnas där.The connection lines often have different orientations in different applications and it is therefore desirable that the EGR injector should therefore be arranged on the inlet pipe in order to avoid adapting the connection lines so that the EGR injector can be arranged there.

Med hänsyn till ovanstående är syftet med föreliggande uppfinning att åstadkomma ett EGR-system som bidrartill en jämnare fördelning av EGR- gaserna i luftflödet i inloppsröret. Ett ytterligare syfte är att utforma EGR-systemet så att olika typer av anslutningsledningar enkelt kan anslutas till inloppsröret. 10 15 20 25 30 536 919 Sammanfattninq av uppfinningen Ovan nämnda syften åstadkommes med uppfinningen definierad av det oberoende patentkravet. Föredragna utföringsformer definieras av de beroende patentkraven.In view of the above, the object of the present invention is to provide an EGR system which contributes to a more even distribution of the EGR gases in the air flow in the inlet pipe. A further object is to design the EGR system so that different types of connection lines can be easily connected to the inlet pipe. Summary of the Invention The above objects are achieved by the invention defined by the independent claim. Preferred embodiments are defined by the dependent claims.

De återcirkulerande avgaserna (EGR-gaserna) förs enligt uppfinningen in i flödet av inloppsluften via en EGR-injektor. Utloppsdelen av EGR-injektorn är anordnad uppströms i inloppsluftens flöde i förhållande till anslutningspunkten på inloppsröret och befinner sig utanför inloppsröret. Därigenom åstadkommes en så lång blandningssträcka som möjligt utan att tvinga fram specifika ändringar av anslutningsledningarna beroende på olika applikationer.According to the invention, the recirculating exhaust gases (EGR gases) are introduced into the flow of the inlet air via an EGR injector. The outlet part of the EGR injector is arranged upstream in the flow of the inlet air in relation to the connection point on the inlet pipe and is located outside the inlet pipe. This achieves as long a mixing distance as possible without forcing specific changes to the connection lines depending on different applications.

Utloppen för utsläpp av EGR-gaserna i inloppsledningen är asymmetriskt placerade, för att få en jämnare EGR-fördelning mellan de olika cylindrarna.The outlets for emissions of the EGR gases in the inlet line are located asymmetrically, in order to obtain a more even EGR distribution between the different cylinders.

Utloppsdelen sträcker sig utanför inloppsrörets mynning ett förutbestämt avstånd som äri storleksordningen 50 mm, och detta avstånd bestäms väsentligen av utformningen av de delar som skall anslutas till inloppsrörets mynning. Längden på den utstickande delen av EGR-injektorn får därför inte vara för lång för att olika typer av anslutande delar skall kunna anslutas. Detta är därför ett motstridigt önskemål iförhållande till att få till stånd en så bra inblandning av avgasluften som möjligt eftersom detta åstadkommes genom att låta EGR-injektorn avge avgaserna långt ifrån den första insugningsventilen.The outlet part extends outside the mouth of the inlet pipe a predetermined distance of the order of 50 mm, and this distance is determined essentially by the design of the parts to be connected to the mouth of the inlet pipe. The length of the protruding part of the EGR injector must therefore not be too long for different types of connecting parts to be able to be connected. This is therefore a conflicting desire in relation to bringing about as good a mixture of the exhaust air as possible, since this is achieved by allowing the EGR injector to emit the exhaust gases far from the first intake valve.

Kort ritninqsbeskrivninq Fig. 1a och 1b visar ett schematiskt tvärsnitt längs inloppsrörets längsgående axel enligt två utföringsformer av anslutningsledningar för inloppsluften.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figs. 1a and 1b show a schematic cross-section along the longitudinal axis of the inlet pipe according to two embodiments of connection lines for the inlet air.

Fig. 2 är ett flödesschema som visar en metod enligt föreliggande uppfinning.Fig. 2 is a flow chart showing a method of the present invention.

Fig. 3 är en perspektiwy som illustrerar ett inloppsrör med ett EGR-system enligt föreliggande uppfinning. 10 15 20 25 30 536 919 Fig. 4 är en perspektiwy som illustrerar ett inloppsrör med ett EGR-system enligt föreliggande uppfinning där anslutningsledningen tagits bort.Fig. 3 is a perspective view illustrating an inlet pipe with an EGR system according to the present invention. Fig. 4 is a perspective view illustrating an inlet pipe with an EGR system according to the present invention where the connection line has been removed.

Fig. 5 är en perspektiwy sett från inloppsänden av en inloppsrör med ett EGR- system enligt föreliggande uppfinning där anslutningsledningen tagits bort.Fig. 5 is a perspective view seen from the inlet end of an inlet pipe with an EGR system according to the present invention where the connection line has been removed.

Fig. 6 är en vy från sidan av en del av inloppskanalen med ett EGR-system enligt föreliggande uppfinning där anslutningsledningen tagits bort.Fig. 6 is a side view of a part of the inlet duct with an EGR system according to the present invention where the connection line has been removed.

Fig. 7 är en perspektiwy snett uppifrån av en del av inloppskanalen som visar EGR-systemet enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning.Fig. 7 is a perspective view obliquely from above of a part of the inlet duct showing the EGR system according to an embodiment of the present invention.

Fig. 8 och 9 är schematiska vyer uppifrån som visar två utföringsformer av EGR- systemet enligt föreliggande uppfinning.Figs. 8 and 9 are schematic top views showing two embodiments of the EGR system of the present invention.

Detalierad beskrivninq av föredragna utföringsformer av uppfinningen I figurerna har samma detaljer, eller detaljer med liknande funktion, genomgående erhållit samma hänvisningsbeteckning.DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION In the figures, the same details, or details with a similar function, have consistently been given the same reference numerals.

Uppfinningen exemplifierande utföringsformer kommer nu att beskrivas i detalj.Exemplary embodiments of the invention will now be described in detail.

Figurerna 1a och 1b visar schematiskt en anordning för återcirkulering av avgaser vid en flercylindrig förbränningsmotor, det vill säga ett återcirkulerande avgassystem (EGR-system) 2. Förbränningsmotorn kan vara en flercylindrig ottomotor eller en dieselmotor. Anordningen innefattar ett inloppsrör (inloppsgrenrör) 4 för inloppsluft 6 avsedd att tillföras cylindrarna för förbränningsmotorn. lnloppsröret har väsentligen en rektangulär tvärsnittsform så att det förefinns plana ytor på dess utsidor, men kan i alternativa utföringsformer ha annan tvärsnittsform, exempelvis cirkulär eller kvadratisk. lnloppsröret 4 uppvisar en inloppsände 8. inloppsänden är anpassad att vara ansluten till en anslutningsledning 9a, 9b genom vilken luft tillförs lnloppsröret 4.Figures 1a and 1b schematically show a device for recirculating exhaust gases in a multi-cylinder internal combustion engine, i.e. a recirculating exhaust system (EGR system) 2. The internal combustion engine can be a multi-cylinder otto engine or a diesel engine. The device comprises an inlet pipe (inlet manifold) 4 for inlet air 6 intended to be supplied to the cylinders for the internal combustion engine. The inlet pipe has a substantially rectangular cross-sectional shape so that there are flat surfaces on its outside, but in alternative embodiments may have another cross-sectional shape, for example circular or square. The inlet pipe 4 has an inlet end 8. The inlet end is adapted to be connected to a connection line 9a, 9b through which air is supplied to the inlet pipe 4.

Anslutningsledningen kan ha många olika utformningar beroende på typ av motor. l figur 1a visas en utföringsform där anslutningsledningen 9a utsträcker sig nedåt i figuren medan figur 1b visar en utföringsfonn där anslutningsledningen 9b utsträcker sig uppåt i figuren. För övrigt är de båda utföringsformerna lika. l figur 3 10 15 20 25 30 536 919 visas båda dessa utföringsforrneri samma figur men avsikten är att endast en av de alternativa utföringsformerna ska förefinnas i en och samma utföringsform. I andra applikationer kan anslutningsledningen 9a, 9b ha andra riktningar och den kan exempelvis vara anordnad parallellt och koncentriskt med inloppsröret 4, eller vara mer eller mindre vinklat.The connection cable can have many different designs depending on the type of motor. Figure 1a shows an embodiment where the connecting line 9a extends downwards in the figure, while figure 1b shows an embodiment where the connecting line 9b extends upwards in the figure. Incidentally, the two embodiments are the same. Figure 3 10 15 20 25 30 536 919 shows both of these embodiments in the same figure, but the intention is that only one of the alternative embodiments should be present in one and the same embodiment. In other applications, the connecting line 9a, 9b may have other directions and it may, for example, be arranged parallel and concentric with the inlet pipe 4, or be more or less angled.

EGR-systemet 2 innefattar vidare en EGR-injektor 10 för tillförsel av återcirkulerande avgaser 12 till inloppsluften 6 och anpassad att anordnas i inloppsröret 4 i anslutning till inloppsänden 8. EGR-injektorn 10 innefattar en utloppsdel 14 innefattande åtminstone ett utlopp 16 för fördelad tillförsel av avgaser 12 och en änddel 18. En EGR-ledning 22, ibland benämnt EGR-rör, är anpassat att föra de återcirkulerande avgaserna 12 till EGR-injektorn. EGR- ledningen 22 har ett inlopp anslutet till motorns avgassida och genom vilket ett delflöde avgaser avleds från dess huvudflöde. Med utlopp 16 avses hål genom en vägg av utloppsdelen 14 genom vilka utlopp, eller utloppshål, avgaser kan passera ut och blandas med inloppsluften 6.The EGR system 2 further comprises an EGR injector 10 for supplying recirculating exhaust gases 12 to the inlet air 6 and adapted to be arranged in the inlet pipe 4 adjacent to the inlet end 8. The EGR injector 10 comprises an outlet part 14 comprising at least one outlet 16 for distributed supply of exhaust gases 12 and an end portion 18. An EGR line 22, sometimes referred to as an EGR tube, is adapted to carry the recirculating exhaust gases 12 to the EGR injector. The EGR line 22 has an inlet connected to the exhaust side of the engine and through which a partial flow of exhaust gases is diverted from its main flow. By outlet 16 is meant holes through a wall of the outlet part 14 through which outlets, or outlet holes, exhaust gases can pass out and be mixed with the inlet air 6.

Utloppsdelen 14 är anpassad att föra återcirkulerande avgaser 12 i en riktning väsentligen motriktad riktningen för inloppsluften 6 i inloppsröret 4 innan de återcirkulerande avgaserna via utloppen 16 lämnar utloppsdelen och blandas med inloppsluften 6. Utloppsdelen 14 befinner sig väsentligen utanför inloppsröret 4.The outlet part 14 is adapted to carry recirculating exhaust gases 12 in a direction substantially opposite to the direction of the inlet air 6 in the inlet pipe 4 before the recirculating exhaust gases via the outlets 16 leave the outlet part and mix with the inlet air 6. The outlet part 14 is substantially outside the inlet 4.

Utloppsdelen 14 innefattar ett flertal utlopp 16 fördelade i inloppsrörets längdriktning. Med utanför avses att det uträcker sig väsentligen utanför inloppsröret 4 med ändock inne i den anslutande anslutningsledningen 9a, 9b.The outlet part 14 comprises a plurality of outlets 16 distributed in the longitudinal direction of the inlet pipe. By outside is meant that it extends substantially outside the inlet pipe 4 with still inside the connecting connection line 9a, 9b.

Detta utesluter inte att en mindre del av densamma eller dess utlopp kan befinna sig innanför inloppsröret. Sett i inloppsluftens flödesriktning befinner sig utloppsdelen 14 väsentligen uppströms inloppsröret 4.This does not exclude that a smaller part of it or its outlet may be located inside the inlet pipe. Seen in the flow direction of the inlet air, the outlet part 14 is located substantially upstream of the inlet pipe 4.

Anslutningsledningarna 9a, 9b innefattar uppströms vad som visas i figurerna på i sig känt sätt ej visade luftintag, luftfilter, etc enligt vad som är vanligt förekommande vid förbränningsmotorer. För vissa motorer innefattar dessa även överladdningsaggregat (turboaggregat) och laddluftkylare. I dessa fall brukar den 10 15 20 25 30 536 919 del av anslutningsledningen 9a, 9b som ansluter till inloppsröret 4 ofta benämnas laddluftrör eftersom luften däri då både har passerat en överladdare och en laddluftkylare.The connection lines 9a, 9b comprise upstream of what is shown in the figures in a manner known per se not shown air intakes, air filters, etc. according to what is commonly used in internal combustion engines. For some engines, these also include superchargers (turbochargers) and charge air coolers. In these cases, the part of the connection line 9a, 9b which connects to the inlet pipe 4 is usually called a charge air pipe because the air therein has then passed both a supercharger and a charge air cooler.

Utloppen 16 är asymmetriskt fördelade längs en omkrets tvärs inkommande lufts rörelseriktning. Syftet med fördela utloppen i Iängdriktningen och asymmetriskt längs utloppsdelens mantelyta är att förbättra inblandning av de àtercirkulerade avgaserna i den inkommande luften.The outlets 16 are asymmetrically distributed along a circumferential direction of movement of the incoming air. The purpose of distributing the outlets in the longitudinal direction and asymmetrically along the mantle surface of the outlet part is to improve the mixing of the recirculated exhaust gases in the incoming air.

Utloppen 16 är asymmetriskt fördelade på sådant sätt att de ﬂesta utloppen (största totala ytan för utloppen) är vända bort från den sida av inloppsröret 4 där anslutningskanaler till förbränningsmotorns respektive cylindrar är belägna. I figurerna 3-7 är motorns cylindrar belägna på den vänstra eller bortre sidan av inloppsröret 4.The outlets 16 are asymmetrically distributed in such a way that the most outlets (largest total area of the outlets) face away from the side of the inlet pipe 4 where connection channels to the respective cylinders of the internal combustion engine are located. In Figures 3-7, the engine cylinders are located on the left or far side of the inlet pipe 4.

Enligt en utföringsform är utloppen 16 asymmetriskt fördelade längs omkretsen genom att de ﬂesta utloppen är belägna längs halva omkretsen. Den asymmetriska fördelningen syns tydligt i figur 7 där utloppen kan ses anordnade på den högra sidan av utloppsdelen 7. Att de ﬂesta utloppen är anordnande längs halva omkretsen innebär företrädesvis att fler än 75 % av utloppen är anordnade där. Utloppen är utformade som runda hål av samma storlek vilket på motsvarande sätt medför att även den totala ytan för utloppen är störst på ena sida av utloppsdelen.According to one embodiment, the outlets 16 are asymmetrically distributed along the circumference in that the most outlets are located along half the circumference. The asymmetrical distribution is clearly seen in Figure 7, where the outlets can be seen arranged on the right-hand side of the outlet part 7. The fact that most outlets are arranged along half the circumference preferably means that more than 75% of the outlets are arranged there. The outlets are designed as round holes of the same size, which in a corresponding manner means that the total area of the outlets is also largest on one side of the outlet part.

Enligt en utföringsform befinner sig änddelen 18 på utloppsdelen 14, dvs. yttersta änden av utloppsdelen, ett förutbestämt avstånd L utanför inloppsrörets 4 inloppsände 8. Änddelen bör inte sticka för långt utanför inloppsrörets inloppsändar eftersom den då kan påverka möjligheten att montera anslutningsledningarna 9a, 9b. Det förutbestämda avståndet ligger företrädesvis i intervallet 40-60 mm, till exempel ca 50 mm. 10 15 20 25 30 536 919 För samtliga utföringsformer gäller att nämnda utloppsdel 14 kan var ett väsentligen cirkulärcylindriskt rör och att utloppen 16 är anordnade i väggen av röret. Naturligtvis är andra tvärsnittsformer möjliga inom ramen för uppfinningstanken, exempelvis ett elliptiskt tvärsnitt, ett kvadratiskt eller rektangulärt tvärsnitt. Änddelen 18 av utloppsdelen 14 är företrädesvis slutet, dvs. det finns inga utlopp där. Antalet utlopp är som flest ca 50 och den sammanlagda arean för utloppen 16 överensstämmer väsentligen med tvärsnittsarean för EGR- injektorns 10 injektorinloppsände 20 (se figur 1).According to one embodiment, the end part 18 is located on the outlet part 14, i.e. outermost end of the outlet part, a predetermined distance L outside the inlet end 8 of the inlet pipe 4. The predetermined distance is preferably in the range 40-60 mm, for example about 50 mm. For all embodiments, said outlet part 14 may be a substantially circular-cylindrical tube and that the outlets 16 are arranged in the wall of the tube. Of course, other cross-sectional shapes are possible within the scope of the inventive concept, for example an elliptical cross-section, a square or rectangular cross-section. The end portion 18 of the outlet portion 14 is preferably closed, i.e. there are no outlets there. The number of outlets is at most about 50 and the total area of the outlets 16 substantially corresponds to the cross-sectional area of the injector inlet end 20 of the EGR injector 10 (see Figure 1).

Enligt en utföringsform är utloppen 16 väsentligen cirkulära, men att andra former även är möjliga, till exempel långsträckta utlopp. I fallet med cirkulärt formade utlopp har de en diameter i storleksordningen 5-6 mm.According to one embodiment, the outlets 16 are substantially circular, but that other shapes are also possible, for example elongate outlets. In the case of circularly shaped outlets, they have a diameter of the order of 5-6 mm.

Enligt en utföringsform är EGR-injektorn 10 en separat enhet försedd med en fästkrage 21, se t.ex. figur 6 och 7 vid injektorinloppsänden 20. Fästkragen 21 är företrädesvis fäst på utsidan av inloppsröret 4 och är vidare anslutet till EGR- ledningen 22 som för de återcirkulerande avgaserna 12 till inloppsröret 4.According to one embodiment, the EGR injector 10 is a separate unit provided with a mounting collar 21, see e.g. Figures 6 and 7 at the injector inlet end 20. The mounting collar 21 is preferably attached to the outside of the inlet pipe 4 and is further connected to the EGR line 22 as for the recirculating exhaust gases 12 to the inlet pipe 4.

Alternativt utgör EGR-injektorn 10 en integrerad del av nämnda EGR-ledning 22.Alternatively, the EGR injector 10 forms an integral part of said EGR line 22.

EGR-injektorn är företrädesvis tillverkad av rostfritt stål.The EGR injector is preferably made of stainless steel.

Vidare mäste inloppsröret 4 vara försedd med en öppning 23 (se t.ex. figurerna 1, 8 och 9) i en vägg där EGR-injektorn monteras och genom vilken öppning EGR- injektorn för in de återcirkulerande avgaserna 12 i inloppsröret 4. Öppningen 23 kan vara belägen längs en längsgående mittaxel A1 (se figurerna 8 och 9) för inloppsröret 4. Det kan emellertid ibland vara konstruktionsmässigt fördelaktigt att låta öppningen 23 ligga förskjuten till mittaxeln A1. För att fördela de återcirkulerade avgaserna så effektivt som möjligt i den inkommande luften är det önskvärt att utloppsdelen 14 befinner sig så nära mitten av inloppsröret 4 som möjligt. I de utföringsformer som schematiskt visas i figurerna 8 och 9 ges två 10 15 20 25 30 536 919 exempel på hur detta kan åstadkommas då öppningen 23 är förskjuten i förhållande till A1.Furthermore, the inlet pipe 4 must be provided with an opening 23 (see for example Figures 1, 8 and 9) in a wall where the EGR injector is mounted and through which opening the EGR injector introduces the recirculating exhaust gases 12 into the inlet pipe 4. The opening 23 may be located along a longitudinal central axis A1 (see Figures 8 and 9) for the inlet pipe 4. However, it may sometimes be advantageously in construction to leave the opening 23 offset to the central axis A1. In order to distribute the recirculated exhaust gases as efficiently as possible in the incoming air, it is desirable that the outlet part 14 be as close to the center of the inlet pipe 4 as possible. In the embodiments schematically shown in Figures 8 and 9, two examples are given of how this can be achieved when the opening 23 is displaced relative to A1.

I figur 8 visas en utföringsform där den längsgående mittaxeln A2 för utloppsdelen 14 uppvisar en vinkel i förhållande till axeln A1 . Vinkeln mellan A1 och A2 är företrädesvis mindre än 20°. Därigenom kommer utloppen att vara optimalt placerade för att åstadkomma en effektiv fördelning av de återförda avgaserna. Även i figur 7 syns tydligt att utloppsdelen 14 är vinklad i förhållande till inloppsrörets 4 längdaxel A1.Figure 8 shows an embodiment in which the longitudinal central axis A2 of the outlet part 14 has an angle relative to the axis A1. The angle between A1 and A2 is preferably less than 20 °. Thereby, the outlets will be optimally located to achieve an efficient distribution of the recycled exhaust gases. It can also be clearly seen in Figure 7 that the outlet part 14 is angled in relation to the longitudinal axis A1 of the inlet pipe 4.

I figur 9 visas en utföringsform där istället EGR-injektorn vinklats så att den längsgående axeln för utloppsdelen 14 väsentligen överensstämmer med A1.Figure 9 shows an embodiment where instead the EGR injector is angled so that the longitudinal axis of the outlet part 14 substantially corresponds to A1.

Figur 3 är en perspektivvy som illustrerar ett inloppsrör 4 i ett EGR-system 2 enligt föreliggande uppfinning. I figuren visas två alternativa anslutningsledningar 9a, 9b anslutna till inloppsröret 4, motsvarande vad som visas i figurerna 1a och 1b.Figure 3 is a perspective view illustrating an inlet pipe 4 in an EGR system 2 according to the present invention. The figure shows two alternative connection lines 9a, 9b connected to the inlet pipe 4, corresponding to what is shown in figures 1a and 1b.

Figur 4 är en perspektivvy som illustrerar ett inloppsrör 4 i ett EGR-system enligt föreliggande uppfinning. Här har anslutningsledningen tagits bort för att illustrera hur EGR-injektorn och dess utloppsdel 14 är anordnad och orienterad i förhållande till inloppsröret 4. Även figur 5 är en perspektiwy sett från inloppsänden av ett inloppsrör 4 med ett EGR-system enligt föreliggande uppfinning där anslutningsledningen tagits bort.Figure 4 is a perspective view illustrating an inlet pipe 4 in an EGR system according to the present invention. Here, the connection line has been removed to illustrate how the EGR injector and its outlet part 14 are arranged and oriented in relation to the inlet pipe 4. Figure 5 is also a perspective view seen from the inlet end of an inlet pipe 4 with an EGR system according to the present invention where the connection line is taken. away.

Här visas bland annat en variant av utloppsdelen där utloppsänden 18 är sluten.Here, among other things, a variant of the outlet part is shown where the outlet end 18 is closed.

Figur 6 är en vy från sidan av en del av inloppsröret med ett EGR-system enligt föreliggande uppfinning där anslutningsledningen tagits bort. I denna figur visas bland annat fästkragen 21 som används för att fästa EGR-injektorn 21 vid inloppsröret 4 enligt en utföringsform. 10 15 20 25 30 536 919 Figur 7 är en perspektivvy snett uppifrån av en del av inloppsröret som visar EGR- systemet enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning, vilken utföringsform även diskuterats i anslutning till figur 8.Figure 6 is a side view of a portion of the inlet pipe with an EGR system according to the present invention where the connection line has been removed. This figure shows, among other things, the fastening collar 21 which is used to fasten the EGR injector 21 to the inlet pipe 4 according to an embodiment. Figure 7 is a perspective view obliquely from above of a part of the inlet pipe showing the EGR system according to an embodiment of the present invention, which embodiment has also been discussed in connection with Figure 8.

Med hänvisning till flödesschemat i figur 2 kommer nu en metod för återcirkulering av avgaser i ett återcirkulerande avgassystem (EGR-system) att beskrivas. EGR- systemet 2 överensstämmer med det ovan beskrivna och innefattar således ett inloppsrör 4 för inkommande luft 6 avsedd att tillföras cylindrarna för en förbränningsmotor, där inloppsröret 4 uppvisar en inloppsände 8. EGR-systemet 2 innefattar vidare en EGR-injektor 10 för tillförsel av återcirkulerande avgaser 12 till den inkommande luften 6 och anpassad att anordnas i nämnda inloppsrör 4 i anslutning till nämnda inloppsände 8, och att EGR-injektorn 10 innefattar en utloppsdel 14 innefattande åtminstone ett utlopp 16 för fördelad tillförsel av avgaser 12 och en änddel 18, och att utloppsdelen 14 är anpassad att föra återcirkulerande avgaser 12 i en riktning väsentligen motriktad riktningen för inkommande luft 6 i inloppsröret 4.With reference to the flow chart in Figure 2, a method for recirculating exhaust gases in a recirculating exhaust system (EGR system) will now be described. The EGR system 2 complies with the above described and thus comprises an inlet pipe 4 for incoming air 6 intended to be supplied to the cylinders for an internal combustion engine, where the inlet pipe 4 has an inlet end 8. The EGR system 2 further comprises an EGR injector 10 for supplying recirculation exhaust gases 12 to the incoming air 6 and adapted to be arranged in said inlet pipe 4 adjacent to said inlet end 8, and that the EGR injector 10 comprises an outlet part 14 comprising at least one outlet 16 for distributed supply of exhaust gases 12 and an end part 18, and that the outlet part 14 is adapted to carry recirculating exhaust gases 12 in a direction substantially opposite to the direction of incoming air 6 in the inlet pipe 4.

Metoden enligt uppﬁnningen innefattar att: att tillföra avgaserna 12 till inloppsluften 6 utanför inloppsröret 4 genom att utloppsdelen 14 utsträcker sig utanför inloppsröret 4 att tillföra avgaserna 12 till inloppsluften 6 via ett flertal utlopp 16 fördelade i utloppsdelens 14 längdriktning, och att tillföra avgaserna 12 till inloppsluften 6 via ett flertal asymmetriskt fördelade utlopp 16 fördelade längs utloppsdelens 14 omkrets.The method according to the invention comprises: supplying the exhaust gases 12 to the inlet air 6 outside the inlet pipe 4 by the outlet part 14 extending outside the inlet pipe 4, supplying the exhaust gases 12 to the inlet air 6 via a plurality of outlets 16 distributed in the outlet air 12 of the outlet part 14, and supplying 6 via a plurality of asymmetrically distributed outlets 16 distributed along the circumference of the outlet part 14.

Det nämnda flertalet utlopp är asymmetriskt fördelade längs omkretsen genom att de flesta utlopp är belägna längs halva omkretsen. Företrädesvis innebär de flesta utlopp att fler än 75 % av utloppen är placerade längs halva omkretsen.The said plurality of outlets are asymmetrically distributed along the circumference in that most outlets are located along half the circumference. Preferably, most outlets mean that more than 75% of the outlets are located along half the circumference.

Föreliggande uppfinning är inte begränsad till ovan beskrivna föredragna utföringsformer. Olika alternativ, modifieringar och ekvivalenter kan användas. 10 536 919 Utföringsformerna ovan skall därför inte betraktas som begränsande uppfinningens skyddsomfång vilket definieras av de bifogade patentkraven. 11The present invention is not limited to the preferred embodiments described above. Various alternatives, modifications and equivalents can be used. Therefore, the above embodiments are not to be construed as limiting the scope of the invention as defined by the appended claims. 11

Claims

10 15 20 25 30 536 919 Patent claims

Apparatus for recirculating exhaust gases at an internal combustion engine comprising an inlet pipe (4), intended to supply incoming air (6) to the cylinders of the internal combustion engine, which inlet pipe (4) has an inlet end (8), and an EGR injector (10) for recirculating exhaust gases (12) from the internal combustion engine to the incoming air (6) and arranged in the inlet pipe (4) adjacent to the inlet end (8) of the inlet pipe (4), the EGR injector (10) comprising an outlet part (14) comprising a plurality of outlets (16) for distributed supply of exhaust gases (12) to the incoming air (6), the outlet part (14) being arranged in a direction which is substantially opposite to the direction of incoming air (6) in the inlet pipe (4), the inlet pipe (4) ) along one side is formed with connections to the respective cylinders of the internal combustion engine, characterized in that the outlet part (14) is arranged outside the inlet pipe (4), that the outlets (16) are distributed in the longitudinal direction of the outlet part (14), and h that the outlets (16) are asymmetrically distributed along the circumference of the outlet part (14) in such a way that most of the outlets (16) face away from the side of the inlet pipe (4) where the connections to the cylinders of the internal combustion engine are located.

The device of claim 1, wherein said plurality of outlets (16) are asymmetrically distributed along the circumference of the outlet portion (14) in that most of the outlets (16) are located within an area bounded by half its circumference.

Device according to claim 1 or 2, wherein said most outlets comprise more than 75%.

Device according to any one of claims 1-3, wherein an end part (18) of the outlet part (14) is located a predetermined distance L outside the inlet end (8) of the inlet pipe.

The device of claim 4, wherein said predetermined distance is in the range of 40-60 mm. 12 10 15 20 25 536 919

A device according to any one of claims 1-5, wherein the EGR injector (10) comprises an injector inlet end (20), and wherein the EGR injector (10) is a separate unit provided with a mounting collar at the injector inlet end (20) attached to the outside of the inlet pipe (4).

A device according to any one of claims 1-5, wherein the EGR injector (10) comprises an injector inlet end (20), and wherein the EGR injector (10) at the injector inlet end (20) is connected to an EGR line (22) which for the recirculating exhaust gases (12) to the inlet pipe (4) and form an integral part of the EGR line (22).

Device according to any one of claims 6-7, wherein the total area of the outlets (16) substantially corresponds to the cross-sectional area of the injector inlet end (20) of the EGR injector (10).

Device according to any one of claims 1-8, wherein said outlet part (14) is a substantially circular-cylindrical pipe and that the outlets (16) are arranged in the wall of the pipe.

Device according to any one of claims 1-9, wherein the outlets (16) are substantially circular.

Device according to any one of claims 1-10, wherein the inlet pipe (4) is provided with an opening in a wall, through which opening the EGR injector introduces recirculating exhaust gases (12) into the inlet duct (4). 13