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CN1624312A - 二冲程大型柴油发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及二冲程大型柴油发动机，具有至少一个气缸，在气缸后面设有一个排气总管而在气缸前面设有一个增压空气存储器，具有至少一个废气涡轮增压器，其涡轮可供以废气而其压气机供给增压空气存储器以增压空气，在增压空气存储器的前面设有一个增压空气冷却器，其中，设有一个用于废气再循环的装置，该废气可相对于压气机在压力侧和增压空气冷却器的上游混合到增压空气中，废气与增压空气的混合至少部分设在一个从压气机连接到增压空气存储器的增压空气管道的区域内，设有增压空气管道的一个管道部分，该管道部分设有一些混合口，在这些混合口的区域内设有一个环流通道，该环流通道设有一个可连接到再循环管道上的废气入口并且与这些混合口连通。

Description

二冲程大型柴油发动机
本申请是名称为“活塞工内燃发动机”、中国申请日为2002年3月28日、中国申请号为02108305.3的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的二冲程大型柴油发动机。
背景技术
通过废气的一部分的再循环能够减少NOX的排出量，这是所期望的。相对于废气涡轮增压器的压气机，废气与增压空气在压力侧的混合具有这样的优点，即压气机和与其一起的整个废气涡轮增压器可以比较小。此外，借此确保敏感的压气机叶轮不与废气发生接触。
在一种由US-A 5 611 204已知的开头所述类型的设备中，为了使废气与增压空气混合，在增压空气冷却器的后面设置一个喷射器装置。然而在增压空气冷却器后面的区域中，增压空气还只具有比较小的动压力。为了实现废气与增压空气的混合，在此，喷射器装置必须对增压空气进行强烈的加速，这导致能量损失。因此可达到混合率向上是大大受限制的。
发明内容
由此出发，因此本发明的目的是，用简单而低成本的方式改进开头所述类型的设备，使其不仅可以达到高的混合率，而且还能完全或在相当大程度上防止能量损失。
这个目的由权利要求1的特征来达到。
本发明的措施产生的结果是混合装置具有良好的可接近性，并且因此能够以有利的方式实现简单的改装。
以上措施的有利的结构形式和合乎目的的进一步的构成在从属权利要求中给出并且借助附图从下面的实施例中详细得出。
附图说明
在以下描述的附图中：
图1一按照本发明的二冲程大型柴油发动机具有通入增压空气管道的再循环管道的示意图；以及
图2按照图1的装置的供给装置的剖面图。
具体实施方式
本发明的主要应用领域是柴油发动机，特别是二冲程大型柴油发动机，如船用发动机。这种发动机的基本结构和工作方式是已知的，因此在这方面不再需要更详细地说明。
在图1中示出了一种二冲程大型柴油发动机的一个气缸1，活塞2容纳于其中，活塞2限定一个燃烧室3。在气缸盖的区域设置一个通过阀4可控制的废气出口5，其通过一个排气接管6与一个排气总管7相连接。上述发动机的全部气缸1或至少一组气缸1均配置到该排气总管7上。
通过在气缸套区域设置的可由活塞2控制的扫气口8向燃烧室3供以增压空气。扫气口8与一个环形室连通，该环形室通过一根供气接管9与一个增压空气存储器10相连接。该增压空气存储器10同排气总管7一样在上述发动机的全部或至少一组气缸1上延伸。增压空气存储器10通过一个增压空气管道11与废气涡轮增压器13的压气机12的出口相连接，涡轮14可供以废气并且为此借助于一根排气管15与排气总管7相连接。
一个增压空气冷却器16设置在增压空气管道11中，通过该冷却器16冷却利用压气机12压缩的增压空气。增压空气冷却器16可以设计成空气/水热交换器。在所示的实例中以有利的方式将其设计成直接冷却器，其设有可供以水的喷嘴17以便喷入冷却水。喷嘴17的供水没有更详细地示出。
为了降低NOX的排出量，一部分废气被再循环，亦即将一部分废气混合到供给扫气口8的增压空气中。为此设置一根由排气总管7或如所示实例中由排气管15分支出的再循环管道18。其设有一个设计成可调节的单向阀的调节装置19。通过操作调节装置19，可以调节通过再循环管道18的容积流量并从而调节混合率，因而始终可以达到最佳的情况。废气与增压空气的混合在本发明的全部实施形式中相对于压气机12在压力侧实现，亦即在压气机12的叶轮的下游和增压空气冷却器16的上游实现。
在按照图1的实施形式中，废气与增压空气的混合在增压空气管道11的连接到压气机12的出气壳体22上的一部分的区域内进行。所述增压空气管道11通常设有一个图2中所示的通入增压空气冷却器16的扩散器11a。废气与增压空气的混合合乎目的地在扩散器11a的上游实现，在那里增压空气实际上具有如同在离开压气机12的出口壳体22时一样的动压力。
在根据图2的实施例中，增压空气管道11在压气机12的出气壳体22与扩散器11a之间的区域设有一个凸缘连接于出气壳体22的端部和扩散器11a的入口的接头27，其具有一跨接出气壳体22与扩散器11a之间距的管道部分11b，其为了形成混合口28设有径向孔并且穿过包括优选构成为环形室的集气室29的箱体30。该箱体30设有一连接管31，混合管道18凸缘连接于该连接管31。当然，可以设置一个环形管道代替环形集气室29，其通过短管与混合口28相连接。一般，为了实现废气的充分混合，增压空气的动压力是足够用的。在这种情况下管道部分11b可以设计成具有在其全长上保持相同直径的管段。在所示实例中管道部分11b设有一个配备给混合口的收缩部分32，其导致增压空气的加速，亦即导致动压力的提高并因此导致静压力的下降。
必要时显然可以设置多种将大致根据图2的方式接连地设置多个装置，如图1中用虚线所示的。同样可以设想，可以直接在压气机12的出气壳体中设置一个或多个这样与废气的混合相组合的布置。

Claims (8)

1.一种二冲程大型柴油发动机，它具有至少一个气缸(1)，在气缸的后面设置有一个排气总管(7)而在气缸的前面设置有一个增压空气存储器(10)，并且具有至少一个废气涡轮增压器(13)，其涡轮(14)可以供以废气而其压气机(12)供给增压空气存储器(10)以增压空气，在增压空气存储器的前面设置有一个增压空气冷却器(16)，其中，设置有一个用于废气再循环的装置，该废气可以相对于压气机(12)在压力侧和增压空气冷却器(16)的上游混合到增压空气中，其特征在于，废气与增压空气的混合至少部分设置在一个从压气机(12)连接到增压空气存储器(10)的增压空气管道(11)的区域内，其中，设有增压空气管道(11)的一个管道部分(11b)，该管道部分设有一些混合口(28)，并且在这些混合口(28)的区域内设置有一个环流通道，该环流通道设有一个可连接到再循环管道(18)上的废气入口并且与这些混合口(28)连通。
2.按照权利要求1所述的二冲程大型柴油发动机，其特征在于，所述环流通道设计成环形室，该环形室包围着增压空气管道(11)的包括所述混合口(28)的管道部分(11b)并构成为一个集气室(29)，该环形室还连接到再循环管道(18)上并从该环形室分岔出所述混合口(28)。
3.按照权利要求1所述的二冲程大型柴油发动机，其特征在于，所述环流通道设计成环形管道，该环形管道包围着所述具有混合口(28)的管道部分(11b)并连接到再循环管道(18)，该环形管道还通过一些短管与混合口(28)相连接。
4.按照权利要求1所述的二冲程大型柴油发动机，其特征在于，增压空气管道(11)的包括所述混合口(28)的管道部分(11b)具有一个收缩部分(32)，该收缩部分配有所述混合口(28)。
5.按照权利要求1所述的二冲程大型柴油发动机，其特征在于，增压空气管道(11)的一个区域配有混合口(28)，在该区域增压空气具有如同在离开压气机12的出口壳体时一样的动压力。
6.按照权利要求1所述的二冲程大型柴油发动机，其特征在于，增压空气管道(11)设有一个在增压空气冷却器(16)的前面设置的扩散器(11a)并且废气与增压空气的混合设置在扩散器(11a)的上游。
7.按照权利要求1所述的二冲程大型柴油发动机，其特征在于，在可供以废气的再循环管道(18)的区域内设置有一个调节装置(19)。
8.按照权利要求1所述的二冲程大型柴油发动机，其特征在于，增压空气冷却器(16)设计成设有用于喷入冷却剂的喷嘴(17)的直接冷却器。
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