VERFAHREN ZUR REINIGUNG EINER ABGASRÜCKFÜHRUNGSLEITUNG UND/ODER EINES ABGASRÜCKFÜHRUNGSKÜHLERS

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung einer Abgasrückführungsleitung gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs.

[0002] Die aktuelle und eine zukünftig immer schärfer werdende Abgasgesetzgebung stellen hohe Anforderungen an die motorischen Rohemissionen und die Abgasnachbehandlung von Verbrennungsmotoren. Dabei stellen die Forderungen nach einem weiter sinkenden Verbrauch und die weitere Verschärfung der Abgasnormen hinsichtlich der zulässigen StickoxidEmissionen eine Herausforderung für die Motorenentwickler dar. Bei Ottomotoren erfolgt die Abgasreinigung in bekannter Weise über einen Drei-Wege-Katalysator, sowie dem Drei-Wege-Katalysator vor- und nachgeschaltete weitere Katalysatoren. Bei Dieselmotoren finden aktuell Abgasnachbehandlungssysteme Verwendung, welche einen Oxidationskatalysator oder NOx-Speicherkatalysator, einen Katalysator zur selektiven katalytischen Reduktion von Stickoxiden (SCR-Katalysator) sowie einen Partikelfilter zur Abscheidung von Rußpartikeln und gegebenenfalls weitere Katalysatoren aufweisen. Als Reduktionsmittel wird dabei bevorzugt Ammoniak verwendet. Weil der Umgang mit reinem Ammoniak aufwendig ist, wird bei Fahrzeugen üblicherweise eine synthetische, wässrige Harnstofflösung verwendet, die in einer dem SCR-Katalysator vorgeschalteten Mischeinrichtung mit dem heißen Abgasstrom vermischt wird. Durch diese Vermischung wird die wässrige Harnstofflösung erhitzt, wobei die wässrige Harnstofflösung Ammoniak im Abgaskanal freisetzt. Eine handelsübliche, wässrige Harnstofflösung setzt sind im Allgemeinen aus 32,5 % Harnstoff und 67,5 % Wasser zusammen.

[0003] Eine Möglichkeit die Rohemissionen eines Verbrennungsmotors abzusenken ist die Rückführung von Abgas in den Frischlufttrakt des Verbrennungsmotors. Dadurch kann die Verbrennungstemperatur in den Brennräumen des Verbrennungsmotors abgesenkt und somit insbesondere die Stickoxidbildung vermindert werden. Dabei sind Hochdruck-Abgasrückführungen bekannt, bei denen das Abgas unmittelbar nach einem Auslass des Verbrennungsmotors aus dem Abgaskanal abgeführt und der Ansaugluft unmittelbar vor Eintritt in die Brennräume des Verbrennungsmotors zugeführt wird. Darüber hinaus sind Niederdruck-Abgasrückführungen bekannt, bei denen das Abgas des Verbrennungsmotors stromabwärts einer Turbine des Abgasturboladers und stromabwärts einer Abgasnachbehandlungskomponente, insbesondere eines Partikelfilters, aus dem Abgaskanal abgezapft und dem Luftversorgungssystem stromaufwärts eines Verdichters zugeführt wird. Dabei ist in einer Niederdruck-Abgasrückführung in der Regel ein Abgasrückführungskühler vorgesehen, mit welchem die Abgastemperatur des zurückgeführten Abgases reduziert wird.

[0004] Im Betrieb des Verbrennungsmotors können sich in der Abgasrückführung Ablagerungen bilden, welche den Leitungsquerschnitt der Abgasrückführungsleitung verringern können und die Funktion eines Abgasrückführungsventils stören können. Dies kann dazu führen, dass einzelne Bauteile der Abgasrückführung ausgetauscht werden müssen, weil die Komponenten ohne eine Demontage nicht gereinigt werden können und die Funktionssicherheit nicht mehr gewährleistet ist.

[0005] Aus der EP 1 957 776 B1 ist ein Verfahren zur Reinigung eines Abgasrückführungssystems bei einem Nutzfahrzeug bekannt, bei dem an dem Abgasrückführungssystem eine Frischlufteinspeiseleitung vorgesehen ist, welche aus einem Drucklufttank des Kraftfahrzeuges mit Druckluft versorgt wird. Nachteilig an dieser Lösung ist jedoch, dass sie sich nicht auf PKW übertragen lassen, da PKW in der Regel über keinen eigenen Drucklufttank oder ein Druckluftsystem verfügen.

[0006] Die FR 2 885 178 A1 offenbart einen Verbrennungsmotor mit einer Abgasanlage und einem Ansaugtrakt, wobei die Abgasanlage über eine Abgasrückführung mit dem Ansaugtrakt verbunden ist. Um die Abgasrückführung zu reinigen, wird eine Abgasklappe geschlossen und ein Reinigungsfluid in den Abgaskanal eingebracht, um die Abgasrückführungsleitung zu spülen.

[0007] JP 2017 031 816 A offenbart ein Verfahren zur Reinigung einer Abgasrückführungsleitung, wobei die Abgasrückführungsleitung getrennt wird und ein Reinigungsmedium in die Abgasrückführung eingeleitet, der Schwerkraft folgend, durch die Abgasrückführungsleitung fließt. Dabei wird der Abgaskanal so gedreht, dass ein Eindringen des Reinigungsmediums in den Partikelfilter verhindert wird.

[0008] Aus der US 2014 / 331 954 A1 ist ein Reinigungssystem für eine Abgasanlage eines Verbrennungsmotors bekannt, wobei ein wasserbasiertes Reinigungsfluid in die Abgasanlage eingeleitet wird.

[0009] US 6 478 036 B1 beschreibt ein Verfahren zur Reinigung einer Abgasrückführung, wobei eine Reinigungsvorrichtung mittels einer Schraubverbindung an einen Anschluss an einem Abgaskrümmer angeschlossen wird, wobei durch das Einbringen eines Spülfluids in die Abgasrückführungsleitung der Abgasrückführungskühler, das Abgasrückführungsventil und die Abgasrückführungsleitung von Verunreinigungen und Ablagerungen befreit werden.

[0010] Aus der DE 10 2015 119 204 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei welchem Wasser in die Brennräume des Verbrennungsmotors eingespritzt wird, um die Verbrennungstemperatur zusätzlich zur Temperatur durch eine Abgasrückführung zu reduzieren.

[0011] Die DE 10 2014 001 457 A1 offenbart ein Verfahren zur Reinigung eines Wärmetauschers in einer Abgasrückführung, wobei der Wärmetauscher mit einer Reinigungsflüssigkeit durchgespült wird, wobei die Reinigungsflüssigkeit mit einem Gas versetzt wird.

[0012] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Reinigungsverfahren für ein Abgasrückführungssystem bereitzustellen, bei dem Verschmutzungen und Ablagerungen aus der Abgasrückführung zuverlässig entfernt werden können und welches einen kosten- und zeitintensiven Austausch von verschmutzten Komponenten überflüssig macht.

[0013] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Reinigung einer Abgasrückführungsleitung und/oder eines Abgasrückführungskühlers an einem Verbrennungsmotor gelöst, welches folgende Schritte umfasst:

• Drosseln eines Abgasstroms durch den Abgaskanal oder Verschließen des Abgaskanals durch einen Verschluss, sodass das durch den Abgasrückführungskanal geleitete Abgasvolumen erhöht wird,
• Trennen der ersten Abgasrückführungsleitung von der zweiten Abgasrückführungsleitung,
• Verschließen des offenen Endes der ersten Abgasrückführungsleitung durch einen weiteren Verschluss, sodass ein Eintrag in das Luftversorgungssystem des Verbrennungsmotors unterbunden wird,
• Verbinden des offenen Endes der zweiten Abgasrückführungsleitung mit einem Spülbehälter,
• Anschluss eines Spülmittels an eine Öffnung an der Abgasrückführungsleitung oder dem Abgaskanal in Spülrichtung stromaufwärts eines Abgasrückführungskühlers und stromaufwärts eines Abgasrückführungsventils der Abgasrückführungsleitung,
• Einbringen eines Spülfluids in die Abgasrückführungsleitung, wobei der Abgasrückführungskühler, das Abgasrückführungsventil und die Abgasrückführungsleitung von Verunreinigungen und Ablagerungen befreit werden.

[0014] Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist die Reinigung einer Abgasrückführungsleitung, eines Abgasrückführungsventils und/oder eines Abgasrückführungskühlers möglich, sodass Ablagerungen und Versottungen aus dem Abgasrückführungssystem herausgespült werden können, ohne dass diese Bauteile ausgetauscht werden müssen. Dadurch ist ein einfacher Service möglich, wodurch in der Wartung und Instandhaltung des Kraftfahrzeuges Zeit und Geld eingespart werden können. Dabei wird der Abgasrückführungskanal durch eine Blende oder eine Platte zumindest abschnittsweise verschlossen, sodass das durch die Abgasrückführungsleitung geführte Abgasvolumen vergrößert wird. Bevorzugt ist ein Verschluss nach Art eines Druckbegrenzungsventils ausgeführt, um eine Beschädigung der Abgasanlage zu vermeiden und bei einem unzulässigen Druckanstieg in der Abgasanlage diesen Druck abbauen zu können.

[0015] Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Verbesserungen und Weiterentwicklungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen Verfahrens zur Reinigung einer Abgasrückführungsleitung oder eines Abgasrückführungskühlers möglich.

[0016] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass vor dem Durchführen einer Abgasrückführungsreinigung der Versottungszustand der Abgasrückführungsleitung, des Abgasrückführungsventils und/oder des Abgasrückführungskühlers ermittelt wird und ein Verfahren eingeleitet wird, wenn der Versottungszustand einen definierten Schwellenwert für die Versottung erreicht oder überschritten hat. Durch eine gezielte Ermittlung des Ausgangszustands kann eine bedarfsgerechte Reinigung des Abgasrückführungssystems erfolgen. Dabei müssen keine festen Serviceintervalle eingehalten werden, sondern es kann in Abhängigkeit von einer real auftretenden Verschmutzung oder Versottung entschieden werden, ob ein definierter Schwellenwert für die Versottung erreicht ist und dementsprechend eine Reinigung der Abgasrückführungsleitung, des Abgasrückführungsventils und/oder des Abgasrückführungskühlers notwendig ist.

[0017] Bevorzugt ist dabei, wenn das Spülfluid bei laufendem Verbrennungsmotor in zumindest eine der Öffnungen eingebracht wird. Durch einen laufenden Motorbetrieb kann auf einfache Art und Weise ein Spüldruck aufgebaut werden, welcher das Spülfluid mit hoher Geschwindigkeit durch die Abgasrückführung drückt und somit eine effiziente Reinigung der Abgasrückführungsleitung, des Abgasrückführungsventils und/oder des Abgasrückführungskühlers ermöglicht.

[0018] Besonders bevorzugt ist dabei, wenn der Verbrennungsmotor während des Reinigungsvorgangs mit einer Schwellendrehzahl betrieben wird, wobei die Schwellendrehzahl oberhalb einer Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors liegt. Durch eine höhere Drehzahl kann der Volumenstrom an Abgas durch die Abgasrückführungsleitung und den Abgasrückführungskühler erhöht werden. Dabei liegt die Schwellendrehzahl vorzugsweise im Bereich zwischen 1500 U/min und 4000 U/min, besonders bevorzugt zwischen 2000 U/min und 3000 U/min, beispielsweise 2500 U/min. Durch den hohen Abgasstrom wird verhindert, dass nach dem Reinigungsverfahren Spülfluidreste in der Abgasrückführungsleitung, dem Abgasrückführungsventil oder dem Abgasrückführungskühler zurückbleiben, welche ebenfalls negativen Einfluss auf die Funktion des Abgasrückführungssystems haben können.

[0019] In einer weiteren Verbesserung des Verfahrens ist vorgesehen, dass der Verbrennungsmotor abgeschaltet wird, wenn das Spülmittel vollständig in die Abgasrückführungsleitung entleert wurde. Durch ein Abschalten des Verbrennungsmotors nach dem vollständigen Entleeren des Spülmittels, insbesondere einer Spülmittelflasche oder eines Spülmittelkanisters kann die Umweltbelastung beim Service reduziert werden. Dabei ist eine Abschaltung des Verbrennungsmotors mit einer kurzen Verzögerung von 1 s bis 20 s, insbesondere von 2 s bis 10 s, besonders bevorzugt von etwa 5 s nach dem vollständigen Entleeren des Spülmittels bevorzugt, um auch den Spülfluidrest noch mit einem entsprechenden Gasstrom durch den Abgasrückführungskühler, das Abgasrückführungsventil und die Abgasrückführungsleitung zu fördern.

[0020] In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Spülfluid eine wässrige Lösung eines Neutralreinigers mit einem Mischungsverhältnis von 80 bis 95 Volumenprozent Wasser und 5 bis 20 Volumenprozent Neutralreiniger ist. Bei einem solchen Mischungsverhältnis konnte in Experimenten ein besonders gutes Reinigungsergebnis bei einem begrenzten Spülfluideinsatz erreicht werden.

[0021] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Spülfluid mit einem Druck von 2 - 5 bar, insbesondere mit einem Druck von 3 bar, in eine der Öffnungen eingebracht wird. Durch ein unter einem gegenüber der Umgebung unter erhöhtem Druck stehenden Spülfluid kann ein einfaches Einbringen des Spülfluids in die Abgasrückführungsleitung gewährleistet werden. Dabei wird der Druck in dem Spülmittel, insbesondere in der Spülmittelflasche oder dem Spülmittelkanister aufgebaut, bevor dieser an eine der Öffnungen an der Abgasrückführungsleitung oder dem Abgaskanal angeschlossen wird.

[0022] In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Öffnungen im Normalbetrieb des Verbrennungsmotors jeweils durch einen Sensor, insbesondere durch einen Temperatursensor oder einen Aktuator für ein Abgasrückführungsventil verschlossen sind. Durch die Verwendung von bereits an der Abgasrückführungsleitung oder dem Abgaskanal vorhandenen Öffnungen sind keine zusätzlichen Serviceöffnungen für das Einbringen von dem Spülfluid notwendig. Zudem kann durch die zur Offenlegung der Öffnungen notwendige Demontage der Sensoren sichergestellt werden, dass diese Sensoren durch das Spülfluid während des Reinigungsverfahrens nicht beschädigt werden.

[0023] In einer weiteren Verbesserung des Verfahrens ist vorgesehen, dass nach einem Spülvorgang die Restversottung der Abgasrückführungsleitung, des Abgasrückführungsventils und/oder des Abgasrückführungskühlers gemessen wird und das Verfahren solange wiederholt wird, bis die Restversottung unter einem zulässigen Schwellenwert liegt. Durch eine Überprüfung des Reinigungserfolgs kann eine bedarfsgerechte Einbringung von Spülfluid erfolgen, sodass die Menge an Spülfluid entsprechend erhöht oder reduziert werden kann. Dies führt zu einer Verringerung des Spülfluideinsatzes, da nicht immer der Einsatz einer maximalen Spülmittelmenge notwendig ist.

[0024] Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.

[0025] Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Gleiche Bauteile oder Bauteile mit gleicher Funktion sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Es zeigen:

Figur 1

einen Verbrennungsmotor mit einem Frischluftsystem und einer Abgasanlage, wobei die Abgasanlage über eine Abgasrückführleitung mit dem Frischluftsystem verbunden ist;

Figur 2

den Verbrennungsmotor, wobei zur Reinigung des Abgasrückführungssystems die Einleitung von Abgas in das Frischluftsystem unterbunden ist und der Abgaskanal durch einen Verschluss verschlossen ist; und

Figur 3

den Verbrennungsmotor, wobei an dem Verbrennungsmotor ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Reinigung einer Abgasrückführungsleitung und/oder eines Abgasrückführungskühlers durchgeführt wird.

[0026] In Figur 1 ist ein Verbrennungsmotor 10 mit einem Luftversorgungssystem und einer Abgasanlage dargestellt. Dazu ist eine Frischgasleitung 16 mit einem Einlass 12 des Verbrennungsmotors 10 verbunden. Der Verbrennungsmotor 10 ist vorzugsweise als selbstzündender Verbrennungsmotor 10 nach dem Dieselprinzip ausgebildet, kann aber auch als fremdgezündeter Verbrennungsmotor 10 nach dem Ottoprinzip ausgebildet sein. In der Frischgasleitung 16 sind ein Verdichter 18 eines Abgasturboladers 34 sowie in Strömungsrichtung dem Verdichter 18 nachgeschaltet ein Ladeluftkühler 20 angeordnet. Der Auslass 14 des Verbrennungsmotors 10 ist mit einem Abgaskanal 40 verbunden, in welchem in Strömungsrichtung eines Abgases durch den Abgaskanal 40 stromabwärts des Verbrennungsmotors eine Turbine 32 des Abgasturboladers 34, stromabwärts der Turbine 32 ein Katalysator 36, insbesondere ein Oxidationskatalysator oder ein NOx-Speicherkatalysator, und stromabwärts des Katalysators 36 ein Partikelfilter 38, insbesondere ein Partikelfilter mit einer Beschichtung zur selektiven, katalytischen Reduktion von Stickoxiden, angeordnet sind.

[0027] Stromaufwärts des Partikelfilters 38 zweigt eine erste Differenzdruckleitung 42 aus dem Abgaskanal 40 ab, welche mit einem Differenzdrucksensor 46 verbunden ist. Stromabwärts des Partikelfilters 38 ist der Abgaskanal 40 über eine zweite Differenzdruckleitung 44 mit dem Differenzdrucksensor 46 verbunden, sodass eine Druckdifferenz über den Partikelfilter 38 ermittelt werden kann. Diese Druckdifferenz kann zur Ermittlung des Beladungszustandes des Partikelfilters genutzt werden, sodass der im Partikelfilter 38 zurückgehaltene Ruß periodisch abgebrannt werden kann und den Partikelfilter 38 wieder freisetzt.

[0028] Stromabwärts des Auslasses 14 und stromaufwärts der Turbine 32 zweigt eine Abgasrückführungsleitung 26, 30 aus dem Abgaskanal 40 ab und verbindet diesen mit dem Frischgaskanal 16 stromabwärts des Ladeluftkühlers 20 und stromaufwärts des Einlasses 12 des Verbrennungsmotors 10. In der Abgasrückführungsleitung 26, 30 sind ein Abgasrückführungskühler 28 und ein Abgasrückführungsventil angeordnet, welcher von einem Kühlmittel des Verbrennungsmotors 10 durchströmt wird und die Abgastemperatur des über die Abgasrückführungsleitung 26, 30 zurückgeführten Abgases reduziert. An der Abgasrückführungsleitung 30 ist stromabwärts einer Verzweigung von dem Abgaskanal 40 und stromaufwärts des Abgasrückführungskühlers 28 und stromaufwärts des Abgasrückführungsventils eine Öffnung 54 vorgesehen, an welche ein nicht dargestellter Temperatursensor angeschlossen werden kann. An dem Abgaskanal 40 ist stromabwärts des Auslasses 14 und stromaufwärts der Turbine 32 des Abgasturboladers 34 eine weitere Öffnung 56 zum Anschluss eines Sensors, insbesondere eines Abgassensors oder eines Temperatursensors vorgesehen.

[0029] In dem in Figur 1 dargestellten Normalbetrieb des Verbrennungsmotors 10 wird das Abgas durch den Katalysator 36 und den Partikelfilter 38 gereinigt über den Abgaskanal 40 an die Umwelt emittiert. Um die Emissionen des Verbrennungsmotors 10 zu reduzieren, wird zumindest in bestimmten Betriebspunkten eine Teilmenge des Abgases über die Abgasrückführungsleitung 26, 30 und den Abgasrückführungskühler 28 dem Frischgaskanal 16 zugeführt, sodass die Verbrennungstemperatur in den Brennräumen des Verbrennungsmotors 10 gesenkt und somit die Stickoxidemissionen reduziert werden können. Dabei kann es im Betrieb zu einer Versottung des Abgasrückführungskühlers 28, des Abgasrückführungsventils und/oder der Abgasrückführungsleitung 26, 30 kommen. Diese Versottung führt dazu, dass sich der Querschnitt der Abgasrückführungsleitung 26, 30, des Abgasrückführungsventils, beziehungsweise des Abgasrückführungskühlers 28 verringert und somit bei ansonsten gleichen Betriebsbedingungen nur noch eine geringere Menge an Abgas zurückgeführt werden kann. Dies kann die Funktion des Verbrennungsmotors beeinflussen und zu einer Erhöhung der Emissionen führen. Um eine unzulässige Erhöhung der Emissionen oder eine Funktionsstörung zu vermeiden, mussten bislang die Komponenten des Abgasrückführungssystems ausgetauscht werden, wenn ein bestimmter Versottungszustand erreicht oder überschritten wurde.

[0030] In Figur 2 ist ein der Verbrennungsmotor 10 in einem Servicebetrieb zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Reinigung der Abgasrückführungsleitung 26, 30, des Abgasrückführungsventils und des Abgasrückführungskühlers 28 dargestellt. Dazu wird der Abgaskanal 40 durch einen Verschluss 48, insbesondere durch eine Dichtplatte, verschlossen. Ferner wird ein erster Abschnitt 26 der Abgasrückführungsleitung 26, 30, welcher stromabwärts des Ladeluftkühlers 20 in die Frischgasleitung 16 mündet, von einem zweiten Abschnitt 30 der Abgasrückführungsleitung 26, 30 getrennt und der erste Abschnitt 26 durch einen Verschluss 24, insbesondere durch einen Verschlussstopfen oder eine Dichtplatte, verschlossen. Somit können während des Reinigungsverfahrens kein Abgas und keine sonstigen Verschmutzungen in die Frischgasleitung 16 eindringen. Der zweite Abschnitt 30 der Abgasrückführungsleitung 26, 30 wird, wie in Figur 3 dargestellt, mit einem Spülbehälter 50 verbunden. Da die Abgasleitung 40 verschlossen ist, wird in dem Servicebetrieb der komplette Abgasstrom durch die Abgasrückführungsleitung 30 und den Abgasrückführungskühler 28 geführt. Dabei wird dem Abgasstrom durch eine der Öffnungen 54, 56 ein Spülfluid 58 zugeführt, welches von dem Abgasstrom mit hoher Geschwindigkeit durch die Abgasrückführungsleitung 30, das Abgasrückführungsventil und den Abgasrückführungskühler 28 gefördert wird. Dadurch wird eine hohe Reinigungsleistung erzielt. An dem Spülbehälter 50 ist ein Absaugtrichter 52 angeordnet, mit welchem das Abgas, nachdem das Spülfluid an den Spülbehälter 50 abgegeben wurde, abgesaugt wird und entsprechend abgeleitet werden kann.

[0031] Das Verfahren zur Reinigung der Abgasrückführungsleitung 26, 30, des Abgasrückführungsventils sowie des Abgasrückführungskühlers 28 lässt sich ebenfalls anhand von Figur 3 erklären. In einem ersten Verfahrensschritt wird der Versottungszustand des Abgasrückführungskühlers 28, des Abgasrückführungsventils und der Abgasrückführungsleitung 26, 30 ermittelt. Liegt dieser Versottungszustand oberhalb eines definierten Schwellenwertes für die Versottung, so ist eine Reinigung des Abgasrückführungssystems 26, 28, 30 notwendig. Dazu wird in einem zweiten Verfahrensschritt zunächst die Austrittöffnung aus dem Abgaskanal 40 verschlossen oder der Querschnitt des Abgaskanals reduziert, um einen Abgasstrom durch die Abgasrückführungsleitung 26, 30 zu erhöhen. Dies erfolgt vorzugsweise durch eine Platte nach dem Prinzip eines Druckbegrenzungsventils, sodass eine Beschädigung der Abgasnachbehandlungskomponenten aufgrund eines unzulässigen Druckaufbaus in der Abgasanlage vermieden wird. Ferner werden in einem dritten Verfahrensschritt der erste Abschnitt 26 der Abgasrückführungsleitung 26, 30 und der zweite Abschnitt 30 der Abgasrückführungsleitung 26, 30 voneinander getrennt und der erste Abschnitt 26 durch einen Verschlussstopfen verschlossen. In einem weiteren Verfahrensschritt wird ein Abgasrückführungsventil mit einem Schlauch an den Abgasrückführungskühler 28 angebunden. In einem nächsten Verfahrensschritt wird ein Stecker an dem Abgasrückführungsventil abgezogen und das Abgasrückführungsventil in einer geöffneten Stellung festgesetzt. In einem nächsten Verfahrensschritt wird ein Temperatursensor in der Abgasrückführungsleitung 30 stromaufwärts des Abgasrückführungskühlers 28 und stromaufwärts des Abgasrückführungsventils ausgebaut, sodass die Öffnung 54 freigelegt wird. Parallel wird ein Spülmittel, insbesondere eine Druckspülflasche mit einem Spülfluid auf Basis eines wässrigen Neutralreinigers, befüllt. Anschließend wird die Druckspülflasche an der Öffnung 54 befestigt und ein Betriebsdruck von ca. 3 bar in der Druckspülflasche aufgebaut.

[0032] In einem folgenden Verfahrensschritt wird der Verbrennungsmotor 10 gestartet und auf eine Spüldrehzahl von 2000 U/min bis 3000 U/min, vorzugsweise von 2500 U/min beschleunigt, wobei eine Überprüfung erfolgt, ob der Abgaskanal 40 tatsächlich durch den Verschluss 48 im Wesentlichen gasdicht verschlossen ist. Bei im Wesentlichen konstanter Spüldrehzahl des Verbrennungsmotors 10 wird das Spülfluid von der Druckspülflasche in die Abgasrückführungsleitung 30 eingebracht, wobei der Druck in der Druckspülflasche nachgeführt wird, um einen Druckabfall zu vermeiden. Nachdem die Druckspülflasche vollständig entleert ist, wird der Verbrennungsmotor 10 nach einer kurzen Nachlaufphase von 2 s - 10 s, vorzugsweise von etwa 5 s abgeschaltet. Bei Bedarf kann eine weitere Druckspülflasche an die Abgasrückführungsleitung 30 angeschlossen werden und ein weiterer Spülzyklus durchgeführt werden. Ist der Spülprozess der Abgasrückführungsleitung 30 und des Abgasrückführungskühlers 28 erfolgreich abgeschlossen, so wird der Verbrennungsmotor 10 wieder in den Zustand für den Normalbetrieb zurückversetzt.

Bezugszeichenliste

[0033] 

10

Verbrennungsmotor

12

Einlass

14

Auslass

16

Frischgasleitung

18

Verdichter

20

Ladeluftkühler

22

Einmündung

24

Verschluss

26

Abgasrückführungsleitung

28

Abgasrückführungskühler

30

Abgasrückführungsleitung

32

Turbine

34

Abgasturbolader

36

Oxidationskatalysator

38

Partikelfilter

40

Abgaskanal

42

Differenzdruckleitung

44

Differenzdruckleitung

46

Differenzdrucksensor

48

Verschluss

50

Spülbehälter

52

Absaugtrichter

54

Öffnung

56

Öffnung

Ansprüche

1. Verfahren zur Reinigung einer Abgasrückführungsleitung (26, 30) und/oder eines Abgasrückführungskühlers (28) an einem Verbrennungsmotor (10), umfassend folgende Schritte:

- Drosseln eines Abgasstroms durch den Abgaskanal (40) oder Verschließen des Abgaskanals (40), um den durch die Abgasrückführungsleitung (26, 30) geleiteten Abgasstrom zu erhöhen,

- Trennen der Abgasrückführungsleitung (26, 30), wobei ein erster Abgasrückführungsleitungsabschnitt (26) der Abgasrückführungsleitung (26, 30) von einem zweiten Abgasrückführungsleitungsabschnitt getrennt (30) wird,

- Verschließen des offenen Endes des ersten Abgasrückführungsleitungsabschnitts (26) durch einen weiteren Verschluss, sodass ein Eintrag in das Luftversorgungssystem des Verbrennungsmotors (10) unterbunden wird,

- Verbinden des offenen Endes des zweiten Abgasrückführungsleitungsabschnitts (30) mit einem Spülbehälter (50),

- Anschluss eines Spülmittels an eine Öffnung (54, 56) an dem zweiten Abgasrückführungsleitungsabschnitt (30) oder dem Abgaskanal (40) in Spülrichtung stromaufwärts eines Abgasrückführungskühlers (28) und stromaufwärts eines Abgasrückführungsventils der Abgasrückführungsleitung (26, 30),

- Einbringen eines Spülfluids (58) in den zweiten Abgasrückführungsleitungsabschnitt (30), wobei der Abgasrückführungskühler (28), das Abgasrückführungsventil und der zweite Abgasrückführungsleitungsabschnitt (30) von Verunreinigungen und Ablagerungen befreit werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Durchführen einer Abgasrückführungsreinigung der Versottungszustand des zweiten Abgasrückführungsleitungsabschnitts (30), des Abgasrückführungsventils und/oder des Abgasrückführungskühlers (28) ermittelt wird und ein Verfahren eingeleitet wird, wenn der Versottungszustand einen definierten Schwellenwert für die Versottung erreicht oder überschritten hat.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Spülfluid bei laufendem Verbrennungsmotor (10) in zumindest eine der Öffnungen (54, 56) eingebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (10) während des Reinigungsvorgangs mit einer Schwellendrehzahl betrieben wird, wobei die Schwellendrehzahl oberhalb einer Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors (10) liegt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (10) abgeschaltet wird, wenn das Spülmittel vollständig in den zweiten Abgasrückführungsleitungsabschnitt (30) entleert wurde.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Spülfluid (58) eine wässrige Lösung eines Neutralreinigers mit einem Mischungsverhältnis von 80 bis 95 Volumenprozent Wasser und 5 bis 20 Volumenprozent Neutralreiniger ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Spülfluid mit einem Druck von 2 - 5 bar in eine der Öffnungen (54, 56) eingebracht wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (54, 56) im Normalbetrieb des Verbrennungsmotors (10) jeweils durch einen Sensor, insbesondere durch einen Temperatursensor oder einen Aktuator für ein Abgasrückführungsventil verschlossen sind.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Spülvorgang die Restversottung des zweiten Abgasrückführungsleitungsabschnitts (30), des Abgasrückführungsventils und/oder des Abgasrückführungskühlers (28) gemessen wird und das Verfahren solange wiederholt wird, bis die Restversottung unter einem zulässigen Schwellenwert liegt.

Claims

1. Method for cleaning an exhaust gas recirculation line (26, 30) and/or an exhaust gas recirculation cooler (28) at an internal combustion engine (10), comprising the following steps:

- throttling of an exhaust gas stream through the exhaust gas duct (40) or closing of the exhaust gas duct (40), in order to increase the exhaust gas stream which is conducted through the exhaust gas recirculation line (26, 30),

- disconnecting of the exhaust gas recirculation line (26, 30), wherein a first exhaust gas recirculation line portion (26) of the exhaust gas recirculation line (26, 30) is disconnected from a second exhaust gas recirculation line portion (30),

- closing of the open end of the first exhaust gas recirculation line portion (26) by way of a further closure, with the result that an entry into the air supply system of the internal combustion engine (10) is prevented,

- connecting of the open end of the second exhaust gas recirculation line portion (30) to a flushing container (50),

- connection of a flushing medium to an opening (54, 56) on the second exhaust gas recirculation line portion (30) or the exhaust gas duct (40) upstream in the flushing direction of an exhaust gas recirculation cooler (28) and upstream of an exhaust gas recirculation valve of the exhaust gas recirculation line (26, 30),

- introducing of a flushing fluid (58) into the second exhaust gas recirculation line portion (30), wherein the exhaust gas recirculation cooler (28), the exhaust gas recirculation valve and the second exhaust gas recirculation line portion (30) are freed from contaminants and deposits.

2. Method according to Claim 1, characterized in that, before an exhaust gas recirculation cleaning operation is carried out, the fouling state of the second exhaust gas recirculation line portion (30), of the exhaust gas recirculation valve and/or of the exhaust gas recirculation cooler (28) is determined and a method is initiated if the fouling state has reached or exceeded a defined threshold value for the fouling.

3. Method according to Claim 1 or Claim 2, characterized in that the flushing fluid is introduced into at least one of the openings (54, 56) in the case of a running internal combustion engine (10).

4. Method according to Claim 3, characterized in that the internal combustion engine (10) is operated at a threshold rotational speed during the cleaning operation, the threshold rotational speed lying above an idling rotational speed of the internal combustion engine (10).

5. Method according to either of Claims 3 and 4, characterized in that the internal combustion engine (10) is switched off when the flushing medium has been emptied completely into the second exhaust gas recirculation line portion (30).

6. Method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the flushing fluid (58) is an aqueous solution of a neutral cleaner with a mixing ratio of from 80 to 95 per cent by volume water and from 5 to 20 per cent by volume natural cleaner.

7. Method according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the flushing fluid is introduced into one of the openings (54, 56) at a pressure of from 2 to 5 bar.

8. Method according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the openings (54, 56) are closed during normal operation of the internal combustion engine (10) in each case by way of a sensor, in particular by way of a temperature sensor or an actuator for an exhaust gas recirculation valve.

9. Method according to one of Claims 1 to 8, characterized in that, after a flushing operation, the residual fouling of the second exhaust gas recirculation line portion (30), of the exhaust gas recirculation valve and/or of the exhaust gas recirculation cooler (28) is measured, and the method is repeated until the residual fouling lies below a permissible threshold value.

Revendications

1. Procédé de nettoyage d'une conduite de recirculation de gaz d'échappement (26, 30) et/ou d'un refroidisseur de recirculation de gaz d'échappement (28) au niveau d'un moteur à combustion (10), comprenant les étapes suivantes :

- l'étranglement d'un courant de gaz d'échappement au travers du canal de gaz d'échappement (40) ou la fermeture du canal de gaz d'échappement (40), afin d'augmenter le courant de gaz d'échappement acheminé au travers de la conduite de recirculation de gaz d'échappement (26, 30),

- la séparation de la conduite de recirculation de gaz d'échappement (26, 30), une première section de conduite de recirculation de gaz d'échappement (26) de la conduite de recirculation de gaz d'échappement (26, 30) étant séparée d'une deuxième section de conduite de recirculation de gaz d'échappement (30),

- la fermeture de l'extrémité ouverte de la première section de conduite de recirculation de gaz d'échappement (26) par une fermeture supplémentaire, de telle sorte qu'une entrée dans le système d'alimentation en air du moteur à combustion (10) soit empêchée,

- la liaison de l'extrémité ouverte de la deuxième section de conduite de recirculation de gaz d'échappement (30) avec un contenant de rinçage (50),

- le raccordement d'un moyen de rinçage à une ouverture (54, 56) au niveau de la deuxième section de conduite de recirculation de gaz d'échappement (30) ou du canal de gaz d'échappement (40) dans la direction de rinçage en amont d'un refroidisseur de recirculation de gaz d'échappement (28) et en amont d'une soupape de recirculation de gaz d'échappement de la conduite de recirculation de gaz d'échappement (26, 30),

- l'introduction d'un fluide de rinçage (58) dans la deuxième section de conduite de recirculation de gaz d'échappement (30), le refroidisseur de recirculation de gaz d'échappement (28), la soupape de recirculation de gaz d'échappement et la deuxième section de conduite de recirculation de gaz d'échappement (30) étant débarrassés d'impuretés et de dépôts.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'avant la réalisation d'un nettoyage de recirculation de gaz d'échappement, l'état d'encrassement de la deuxième section de conduite de recirculation de gaz d'échappement (30), de la soupape de recirculation de gaz d'échappement et/ou du refroidisseur de recirculation de gaz d'échappement (28) est déterminé et un procédé est amorcé lorsque l'état d'encrassement a atteint ou dépassé une valeur seuil définie pour l'encrassement.

3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le fluide de rinçage est introduit dans au moins une des ouvertures (54, 56) pendant que le moteur de combustion (10) est en marche.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moteur de combustion (10) est exploité pendant le processus de nettoyage avec une vitesse de rotation seuil, la vitesse de rotation seuil étant située au-dessus d'une vitesse de rotation de marche à vide du moteur de combustion (10).

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le moteur de combustion (10) est désactivé lorsque le moyen de rinçage a été entièrement vidé dans la deuxième section de conduite de recirculation de gaz d'échappement (30).

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le fluide de rinçage (58) est une solution aqueuse d'un agent de nettoyage neutre ayant un rapport de mélange de 80 à 95 pour cent en volume d'eau et 5 à 20 pour cent en volume d'agent de nettoyage neutre.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le fluide de rinçage est introduit dans une des ouvertures (54, 56) avec une pression de 2 à 5 bar.

8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les ouvertures (54, 56) sont fermées lors de l'exploitation normale du moteur de combustion (10) respectivement par un capteur, notamment par un capteur de température, ou un actionneur pour une soupape de recirculation de gaz d'échappement.

9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'après un processus de rinçage, l'encrassement résiduel de la deuxième section de conduite de recirculation de gaz d'échappement (30), de la soupape de recirculation de gaz d'échappement et/ou du refroidisseur de recirculation de gaz d'échappement (28) est mesuré et le procédé est répété jusqu'à ce que l'encrassement résiduel se situe en dessous d'une valeur seuil autorisée.

Zeichnung