[發明專利]內燃發動機裝置

無效

• 申請號: 201080038087.1
• 申請日: 2010-07-19
• 公開（公告）號: CN102482988A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發明（設計）人: 奧斯卡·萊萬德;S-E·哈格曼
• 申請（專利權）人: 瓦錫蘭芬蘭有限公司
• 主分類號: F02B37/00
• 分類號: F02B37/00;F01N5/04;F02B41/10
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黨曉林;王小東

技術領域

本發明涉及一種內燃發動機裝置，如在權利要求1的前序部分中進一步限定的，該內燃發動機裝置布置在具有發動機室和直接與發動機室連接的發動機殼的船舶上。

背景技術

船舶上通常布置有內燃發動機，例如柴油機，以提供推進功率并為用電裝置提供電能。來自這種發動機(特別是柴油機)的廢氣包含可被分類為廢能的多余能量。

在傳統裝置中，廢能被回收在為發動機供應燃燒空氣的渦輪增壓機中。從WO?2008/135059A1中可得知這種裝置，該專利公開了具有渦輪增壓機和選擇性催化還原(SCR)單元的大型增壓柴油機。通常，一方面，在高負載時，可獲得比所需要的能量多的能量，另一方面，在低負載時，渦輪增壓機無法供應充足的空氣。

由于環境條例的原因，已應用并將應用更嚴格的排放標準。典型地，已使用選擇性催化還原(SCR)來減小NO_x排放。為了達到適當的有效程度，選擇性催化還原需要相當高的溫度。在使用渦輪增壓機時，溫度通常降至并不足夠的水平，特別是二沖程發動機，其中的溫度水平比四沖程發動機中的溫度水平低。因此，必須將SCR單元布置在溫度足夠高的廢氣流的點處。這導致空間問題，特別是船舶上的空間問題。

如上所述，在二沖程船舶發動機裝置中，SCR單元的位置特別麻煩，因為與四沖程發動機相比，渦輪增壓機之后的廢氣溫度更低。在已知的解決方案中，SCR單元通常位于渦輪增壓機之前。SCR反應器包括大型容器和管道，當位于空間有限的船舶的發動機室中時其會導致設計問題。

發明內容

本發明的一個目的是實現一種能避免上述問題并在提供排放控制的同時允許增加工作效率的內燃發動機裝置。通過根據權利要求1所述的內燃發動機裝置來達到此目的。

本發明的基本思路是為內燃發動機裝置提供傳統渦輪增壓機的替換系統，以提高發動機效率，同時允許裝置進行有效的排放控制。這可通過使內燃發動機裝置進一步包括選擇性催化還原單元來提供，該選擇性催化還原單元被布置在發動機殼中，在廢氣流的方向上正好布置在包括發電機的渦輪機單元之前。

發動機殼是從發動機室向上延伸至船舶外部的位于船舶的發動機室上方的結構。發動機殼為內燃發動機的廢氣管提供殼體。

有利地，并為了進一步控制廢氣流，沿廢氣流的方向，正好在包括發電機的渦輪機單元之后布置有廢氣節能器。還可沿廢氣流的方向，正好在廢氣節能器之后布置有消音器。

優選地，廢氣節能器也被布置在發動機殼中。

優選地，消音器也被布置在發動機殼中。

在內燃發動機是典型地用于船舶的二沖程低速發動機的情況中，本發明是特別有利的。沒有傳統的渦輪增壓機，廢氣可在其通向渦輪機單元前直接通向選擇性催化還原單元，從而為還原過程提供足夠高的溫度。

在內燃發動機是典型地用于船舶的四沖程中速發動機的情況中，本發明是特別有利的。沒有傳統的渦輪增壓機，相對更高的廢氣溫度允許選擇性催化還原過程在發動機啟動過程中更早地開始并在極低的負載下運行。

在內燃發動機是典型地用于船舶的雙燃料發動機的情況中，本發明是特別有利的。這是由于由電馬達驅動的壓縮機單元使得可以獨立控制氣流。

優選地，渦輪機單元的發電機借助于船舶上的電開關板與電馬達連接，由此，船上的其他用電裝置也可通過電開關板來使用發電機產生的電能。

優選地，在渦輪機單元的發電機和電開關板之間布置有第一控制裝置，以便調節電流以適應船舶上的電網。

優選地，在電開關板和電馬達之間布置有第二控制裝置，以便調節電馬達的速度。

有利地，內燃發動機裝置設置有一個或更多個與開關板連接的輔助發電機單元。這提供了冗余度并保證了壓縮機在船舶的所有工作模式中的操作。

權利要求2至12限定了本發明的有利特征。

附圖說明

下面將參考所附示意圖僅通過實例來描述本發明，示意圖示出了本發明的一個實施方式。

具體實施方式

在圖中所示的本發明的實施方式中，布置有本發明的裝置的船舶通常用附圖標記1表示。船舶1設置有至少一個位于船舶1上的發動機室2中的內燃發動機3。內燃發動機3與主軸S連接，主軸S與例如船舶1上的推進單元或發電機(未示出)連接。