[發(fā)明專利]用于使得增壓的內(nèi)燃機工作的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210029769.7
• 申請日: 2012-02-10
• 公開（公告）號: CN102635434A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: F.維爾茨
• 申請（專利權(quán)）人: 曼柴油機和渦輪機歐洲股份公司
• 主分類號: F02B37/12
• 分類號: F02B37/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李永波;楊國治

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的用于使得增壓的內(nèi)燃機工作的方法。

背景技術(shù)

增壓的內(nèi)燃機例如增壓的船用柴油內(nèi)燃機在實踐中已廣為公知。因而就增壓的內(nèi)燃機而言，內(nèi)燃機的廢氣被輸送給廢氣渦輪增壓器的渦輪機，并在渦輪機中減壓，其中在渦輪機中減壓廢氣所獲取的能量用來驅(qū)動廢氣渦輪增壓器的壓縮機，以便通過內(nèi)燃機的壓縮機來壓縮待輸送的增壓空氣。

由現(xiàn)有技術(shù)還已知，為了提高內(nèi)燃機的功率，在壓縮之后把被壓縮的增壓空氣引導(dǎo)通過增壓空氣冷卻器，以便由此把壓縮后的冷卻空氣輸送給內(nèi)燃機。

為了限制待輸送給內(nèi)燃機的增壓空氣的增壓壓力，由實踐已知，把離開內(nèi)燃機的一部分廢氣通過所謂的廢氣門引導(dǎo)經(jīng)過渦輪機，以便由此減小可在渦輪機中產(chǎn)生的能量。除了在廢氣方面干預(yù)限制增壓壓力外，由實踐還已知在增壓空氣方面干預(yù)限制增壓壓力，例如在內(nèi)燃機上游對一部分被壓縮的增壓空氣進行所謂的增壓空氣吹除。

盡管由實踐已知有各種不同的方案用來限制增壓壓力，但需要有一種新的方案用來限制待輸送給增壓的內(nèi)燃機的增壓空氣的增壓壓力。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，本發(fā)明的目的在于，提出一種用來使得增壓的內(nèi)燃機工作的新的方法。采用一種根據(jù)權(quán)利要求1的用來使得增壓的內(nèi)燃機工作的方法，即可實現(xiàn)該目的。根據(jù)本發(fā)明，為了限制增壓空氣的增壓壓力，在內(nèi)燃機的下游且在渦輪機的上游使得水在至少部分蒸發(fā)的情況下引入到廢氣中。采用該發(fā)明第一次提出，在內(nèi)燃機的下游且在渦輪機的上游使得水在至少部分蒸發(fā)的情況下引入到廢氣中。由此可以降低廢氣溫度，進而最終能減少可在渦輪機中產(chǎn)生的能量。由此可實現(xiàn)的對增壓壓力的限制可以特別簡單地應(yīng)用于內(nèi)燃機，由此例如可以應(yīng)用于靠重油工作的船用柴油內(nèi)燃機。

優(yōu)選水以規(guī)定的壓力和規(guī)定的溫度引入到廢氣中，其中水的規(guī)定溫度在環(huán)境壓力情況下或者在內(nèi)燃機的下游在廢氣壓力情況下處于水的沸點溫度以下20°K和5°K之間，其中水的規(guī)定壓力在內(nèi)燃機的下游處于廢氣壓力的2倍和5倍之間。當水以規(guī)定的壓力和規(guī)定的溫度被引入到廢氣中時，可以實現(xiàn)特別有效地限制增壓壓力。由此可以通過規(guī)定的溫度使得水盡可能接近沸點，進而實現(xiàn)使得廢氣中的水徹底迅速蒸發(fā)。通過壓力可以實現(xiàn)在水引入到廢氣中時使得水精細地霧化。

根據(jù)本發(fā)明的一種有利的改進方案，當增壓空氣的當前增壓壓力小于極限值時，不把水引入到廢氣中，而當增壓空氣的當前增壓壓力大于極限值時，就把水引入到廢氣中，使得被引入的水的量或質(zhì)量流跟當前增壓壓力與極限值之間的偏差相關(guān)。對引入到廢氣中的水的量或質(zhì)量流的上述調(diào)節(jié)或控制特別簡單且有效。

附圖說明

本發(fā)明的優(yōu)選改進方案可由從屬權(quán)利要求和下面的說明得到。本發(fā)明的實施例將借助附圖予以詳述，但本發(fā)明不局限于這些實施例。附圖示出：

圖1為用來闡述本發(fā)明的方法的增壓的內(nèi)燃機的示意圖，該方法用于使得增壓的內(nèi)燃機工作；和

圖2為用來進一步闡述本發(fā)明的方法的曲線圖。

具體實施方式

圖1所示為增壓的內(nèi)燃機的非常示意性的視圖，該內(nèi)燃機優(yōu)選是用重油工作的船用柴油內(nèi)燃機。

根據(jù)圖1，給真正的內(nèi)燃機10輸送增壓空氣11，增壓空氣事先在廢氣渦輪增壓器的壓縮機12中被壓縮，且在壓縮機12中經(jīng)過壓縮之后，在增壓空氣冷卻器13中被冷卻至規(guī)定的溫度。

離開內(nèi)燃機10的廢氣14在廢氣渦輪增壓器的渦輪機15中被減壓，其中在這種情況下得到的能量用來驅(qū)動廢氣渦輪增壓器的壓縮機12。

為了限制被輸送給內(nèi)燃機10的增壓空氣11的增壓壓力，在本發(fā)明的范疇內(nèi)，在內(nèi)燃機10的下游且在渦輪機15的上游，把水在至少部分地蒸發(fā)的情況下引入到廢氣14中，其中引入到廢氣14中的水在其引入到廢氣14中時優(yōu)選完全蒸發(fā)。

圖1示出一種裝置16，借此能在內(nèi)燃機10的下游且在渦輪機15的上游把水引入到廢氣14中，其中這種引水裝置16可以是獨立的噴嘴裝置，或者也可以是廢氣渦輪增壓器的有時本來就有的洗滌裝置。

下面參照圖2來介紹本發(fā)明的方法的工作方式，其中在圖2中通過有待在渦輪機15中減壓的廢氣14的熵s，一方面繪制出廢氣14的焓h，另一方面繪制出其溫度T。在圖2中還示出等壓線，即恒定壓力p的曲線。

用點17、18和19來表示廢氣14在渦輪機15中減壓，如按照現(xiàn)有技術(shù)，在未把水引入到廢氣14中的情況下形成這種減壓。因而點17表示待減壓的廢氣14，其具有壓力p_z、溫度T_z或焓h_z，即廢氣14直接在內(nèi)燃機10下游的廢氣狀態(tài)。