DE102004029286A1 - Motorenanlage - Google Patents
Motorenanlage Download PDFInfo
- Publication number
- DE102004029286A1 DE102004029286A1 DE102004029286A DE102004029286A DE102004029286A1 DE 102004029286 A1 DE102004029286 A1 DE 102004029286A1 DE 102004029286 A DE102004029286 A DE 102004029286A DE 102004029286 A DE102004029286 A DE 102004029286A DE 102004029286 A1 DE102004029286 A1 DE 102004029286A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- engine
- exhaust gas
- auxiliary
- main
- gas turbocharger
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/16—Control of the pumps by bypassing charging air
- F02B37/164—Control of the pumps by bypassing charging air the bypassed air being used in an auxiliary apparatus, e.g. in an air turbine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
- F01B21/00—Combinations of two or more machines or engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B73/00—Combinations of two or more engines, not otherwise provided for
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/16—Control of the pumps by bypassing charging air
- F02B37/164—Control of the pumps by bypassing charging air the bypassed air being used in an auxiliary apparatus, e.g. in an air turbine
- F02B37/166—Control of the pumps by bypassing charging air the bypassed air being used in an auxiliary apparatus, e.g. in an air turbine the auxiliary apparatus being a combustion chamber, e.g. upstream of turbine
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
Die
Erfindung betrifft eine Motorenanlage, insbesondere eine Schiffsmotorenanlage.
Die Motorenanlage umfasst einen Hauptmotor (2), insbesondere einen
Zweitakt-Hauptverbrennungsmotor, zur Bereitstellung einer Antriebsleistung,
und einen Hilfsmotor (3), insbesodnere einen Viertakt-Hilfsverbrennungsmotor,
zur Bereitstellung elektrischer Leistung, wobei zumindest dem Hauptmotor
(2) ein Abgasturbolader (6) zugeordnet ist, der die in einem Abgasstrom
des Hauptmotors (2) enthaltene Energie in einer Turbine (7) in mechanische
Energie zum Antrieb eines Verdichters (9) desselben wandelt, um
einen dem Verdichter (9) zugeführten
Frischluftmassenstrom zu verdichten und mit erhöhtem Ladedruck dem Hauptmotor (2)
zuzuführen.
Erfindungsgemäß sind der
Hauptmotor (2) und der Hilfsmotor (3) derart gekoppelt, dass im
Bedarfsfall ein Teil des von dem Hauptmotor (2) zugeordneten Abgasturbolader
(6) verdichteten Frischluftmassenstroms dem Hilfsmotor (3) zuführbar ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Motorenanlage, insbesondere eine Schiffsmotorenanlage, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Schiffsmotorenanlagen, die vorzugsweise als Dieselmotorenanlagen ausgebildet sind, verfügen in der Regel über mindestens einen insbesondere als Zweitakt-Dieselmotor ausgebildeten Hauptmotor sowie mindestens einen insbesondere als Viertakt-Dieselmotor ausgebildeten Hilfsmotor, wobei der Hauptmotor der Bereitstellung einer Antriebsleistung zur Fortbewegung des Schiffs und der Hilfsmotor der Bereitstellung von elektrischer Energie für ein Bordnetz des Schiffs dient. Nach dem Stand der Technik ist zumindest dem Hauptmotor solcher Motoranlagen ein Abgasturbolader zugeordnet, der die in einem Abgasstrom des Hauptmotors enthaltende Energie in einer Turbine in mechanische Energie zum Antrieb eines Verdichters des Abgasturboladers wandelt, um einen dem Verdichter zugeführten Frischluftmassenstrom zu verdichten und mit einem erhöhten Ladedruck dem Hauptmotor zuzuführen.
- Durch den Entwicklungsfortschritt der Turboladertechnik werden immer höhere Turboladerwirkungsgrade zur Verfügung gestellt. Bei sonst unveränderten Randbedingungen erhöht sich der Luftmassenstrom durch den Motor als auch der Abgasmassenstrom proportional mit dem Wirkungsgrad des Abgasturboladers. Speziell bei als Zweitakt-Dieselmotoren ausgebildeten Hauptmotoren kann mit dem zusätzlichen Luftmassenstrom bzw. Abgasmassenstrom des Hauptmotors jedoch keine Verbesserung des thermischen Wirkungsgrads der Motorenanlage erzielt werden. Nach dem Stand der Technik wird der überschüssige Abgasmassenstrom in sogenannten Turbo-Compound-Motorenanlagen dazu genutzt, um mit dem überschüssigen Abgasmassenstrom eine Nutzturbine zur Bereitstellung mechanischer oder elektrischer Energie anzutreiben.
- Mit derartigen Turbo-Compound-Motorenanlagen lässt sich zwar der thermische Wirkungsgrad der gesamten Motoranlage verbessern, Nachteile solcher Turbo-Compound-Motorenanlagen sind jedoch die hohen Anschaffungskosten, der hohe Installationsaufwand, ein erhöhter Service-Bedarf sowie ein erhöhter Ausbildungsbedarf des Bedienpersonals sowie erforderliche komplexe Steuerungssysteme.
- Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde, eine neuartige Motorenanlage, insbesondere eine neuartige Schiffsdieselmotorenanlage, zu schaffen.
- Dieses Problem wird durch eine Motorenanlage, insbesondere eine Schiffsdieselmotorenanlage, gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß sind der Hauptmotor und der Hilfsmotor derart gekoppelt, dass im Bedarfsfall ein Teil des vom dem Hauptmotor zugeordneten Abgasturbolader verdichteten Frischluftmassenstroms dem Hilfsmotor zuführbar ist.
- Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, eine thermodynamische Kopplung des Hauptmotors mit dem Hilfsmotor zu etablieren. Überschüssige, vom dem Hauptmotor zugeordneten Abgasturbolader verdichtete Luft wird in einen Bypass-Luftmassenstrom umgesetzt, der dem Hilfsmotor zur Erhöhung dessen thermodynamischen Wirkungsgrads und zur Reduzierung von Emissionen zur Verfügung gestellt wird. Mit der hier vorliegenden Erfindung kann die Energiebilanz der gesamten Motoranlage und damit der thermische Wirkungsgrad derselben verbessert werden. Die sogenannten Turbo-Compound-Motorenanlagen anhaftenden Nachteile werden mit der hier vorliegenden Erfindung vermieden.
- Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
-
1 : ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Motorenanlage nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
2 : ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Motorenanlage nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und -
3 : ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Motorenanlage nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. - Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf
1 bis3 in größerem Detail beschrieben. -
1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Motorenanlage1 , nämlich einer Schiffsdieselmotorenanlage. Die Motorenanlage1 verfügt über einen Hauptmotor2 sowie einen Hilfsmotor3 . Der Hauptmotor2 ist als Zweitakt-Dieselmotor ausgebildet und dient dem Antrieb einer Schiffsschraube4 zur Bereitstellung einer Antriebsleistung zur Fortbewegung des Schiffs. Der Hilfsmotor3 ist vorzugsweise als Viertakt-Dieselmotor ausgebildet, der einen Generator5 zur Bereitstellung elektrischer Energie antreibt, wobei die elektrische Energie zum Betreiben eines Bordnetzes des Schiffs benötigt wird. - Im Ausführungsbeispiel der
1 ist dem Hauptmotor2 der Motorenanlage1 ein Abgasturbolader6 zugeordnet. Der Abgasturbolader6 verfügt über eine Turbine7 , wobei ein Abgasstrom8 des Hauptmotors2 in der Turbine7 des Abgasturboladers6 entspannt wird und wobei hierbei die im Abgasstrom8 enthaltende Energie in mechanische Energie zum Antreiben eines Verdichters9 des Abgasturboladers6 gewandelt wird. Der in der Turbine7 entspannte Abgasstrom wird im Sinne des Pfeils10 einer als Kamin ausgeführten Abgasableitung11 zugeführt. - Die in der Turbine
7 des Abgasturboladers6 aus dem Abgasstrom8 erzeugte mechanische Energie wird im Verdichter9 des Abgasturboladers6 zur Verdichtung eines Frischluftmassenstroms12 verwendet, wobei der verdichtete Frischluftmassenstrom im Sinne des Pfeils13 mit erhöhtem Ladedruck dem Hauptmotor2 zugeführt wird. Gemäß1 ist zwischen den Verdichter9 des Abgasturboladers6 sowie den Hauptmotor2 ein Ladeluftkühler14 geschaltet. - Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung sind der Hauptmotor
2 und der Hilfsmotor3 der Motorenanlage1 gemäß1 thermodynamisch gekoppelt und zwar derart, dass im Bedarfsfall ein Teil des vom dem Hauptmotor2 zugeordneten Abgasturbolader6 verdichteten Frischluftmassenstroms dem Hilfsmotor3 zur Erhöhung dessen thermischen Wirkungsgrads zuführbar ist. Im Ausführungsbeispiel der1 ist hierzu zwischen den Verdichter9 des dem Hauptmotor2 zugeordneten Abgasturboladers6 und den Hauptmotor2 eine Abzweigung15 geschaltet, wobei die Abzweigung15 nach dem Ladeluftkühler14 und vor einer Zylindereinheit des Hauptmotors2 angeordnet ist und einen Teil des vom dem Hauptmotor2 zugeordneten Abgasturboladers6 verdichteten Frischluftmassenstroms dem Hilfsmotor3 zuführen kann. Es wird demnach eine Bypass-Luftmassenströmung im Sinne des Pfeils16 etabliert. - Wie
1 entnommen werden kann, ist zwischen die Abzweigung15 und den Hilfsmotor3 ein schaltbares Ventil17 geschaltet. Bei geschlossenen Ventil17 wird keinerlei Bypass-Luftmassenstrom an der Abzweigung15 in Richtung auf den Hilfsmotor3 abgezweigt. Vielmehr wird bei geschlossenem Ventil17 sämtliche vom Abgasturbolader6 verdichtete Luft dem Hauptmotor2 zugeführt. Das Ventil17 wird insbesondere in dem Betriebszustand der Motoranlage1 vollständig geschlossen sein, in dem der Hilfsmotor3 nicht betrieben wird und der Hauptmotor2 im Teillastbetrieb arbeitet. Arbeitet hingegen der Hauptmotor2 im Vollastbetrieb und der Hilfsmotor3 wird nicht betrieben, so wird das schaltbare Ventil17 in eine Öffnungsstellung bewegt, in welcher der an der Abzweigung15 im Sinne des Pfeils16 abgezweigte Bypass-Luftmassenstrom im Sinne des Pfeils18 unmittelbar in die Abgasableitung11 geleitet wird. Wird hingegen auch der Hilfsmotor3 betrieben, liegt also ein gekoppelter Betrieb von Hauptmotor2 und Hilfsmotor3 vor, so wird das schaltbare Ventil17 in eine Öffnungsstellung bewegt, in welcher der an der Abzweigung15 im Sinne des Pfeils16 abgezweigte Bypass-Luftmassenstrom im Sinne des Pfeils19 in Richtung auf den Hilfsmotor3 geleitet wird. Im Ausführungsbeispiel der1 ist zwischen das schaltbare Ventil17 und den Hilfsmotor3 noch ein Ladeluftkühler20 für den Hilfsmotor3 integriert. Ein vom Hilfsmotor3 erzeugter Abgasstrom21 wird unmittelbar der Abgasableitung11 zugeführt. Im gekoppelten Betrieb von Hauptmotor2 und Hilfsmotor3 entspricht ein Druck vor der Zylindereinheit des Hauptmotors2 in etwa einem Druck vor der Zylindereinheit des Hilfsmotors3 ; ein Druck nach der Zylindereinheit des Hilfsmotors3 entspricht in etwa dem Umgebungsdruck. - Im Ausführungsbeispiel der
1 wird der Verbrennungsluftbedarf des Hilfsmotors3 vollständig durch den im Sinne des Pfeils16 abgezweigten Bypass-Luftmassenstrom des Hauptmotors2 gedeckt. Dem Hilfsmotor3 ist kein eigener Abgasturbolader zugeordnet. Mit dem Ausführungsbeispiel der1 kann der Wirkungsgrad der gesamten Motoranlage1 verbessert werden. Durch den Verzicht auf einen dem Hilfsmotor3 zugeordneten Abgasturbolader verringern sich die Anschaffungs- und Wartungskosten. Im Ausführungsbeispiel der1 ist es auch möglich, auf den dem Hilfsmotor3 zugeordneten Ladeluftkühler20 zu verzichten. Hierdurch können nochmals die Anschaffungs- und Servicekosten reduziert werden. Mit einer Anordnung gemäß1 kann gegenüber dem Stand der Technik der Kraftstoffverbrauch des Hilfsmotors3 um mindestens ca. 10 % reduziert werden. - Ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Motorenanlage
22 zeigt2 . Auch die Motorenanlage22 der2 verfügt ebenso wie das Ausführungsbeispiel der1 über einen Hauptmotor sowie einen Hilfsmotor. Zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen werden für gleiche Baugruppen gleiche Bezugsziffern verwendet. Nachfolgend wird lediglich auf die Details eingegangen, die das Ausführungsbeispiel der2 vom Ausführungsbeispiel der1 unterscheiden. Hinsichtlich der Gemeinsamkeiten zwischen den Ausführungsbeispielen wird auf die obigen Ausführungen verwiesen. - Im Ausführungsbeispiel der
2 ist dem Hilfsmotor3 ein eigener Abgasturbolader23 zugeordnet. Ein Verdichter24 des dem Hilfsmotor3 zugeordneten Abgasturboladers23 ist dabei gemäß2 zwischen das schaltbare Ventil17 und den Ladeluftkühler20 des Hilfsmotors3 geschaltet. Der im Bedarfsfall an der Abzweigung15 im Sinne des Pfeils16 abgezweigte Bypass-Luftmassenstrom des Hauptmotors2 wird demnach dem Verdichter24 des dem Hilfsmotor3 zugeordneten Abgasturboladers23 zugeführt und in diesem Verdichter24 nochmals verdichtet. Hierdurch wird eine zweistufige Verdichtung mit Zwischenkühlung der Ladeluft etabliert. Mit der Motorenanlage22 gemäß2 können demnach zweistufige Verdichtungsdruckverhältnisse dargestellt werden, die über dem Niveau einer einstufigen Aufladung liegen. Aus der einstufigen Turbine resultiert ein stark erhöhtes Spüldruckgefälle, welches in Form von positiver Ladungswechselarbeit zur Erhöhung des Wirkungsgrads genutzt werden kann. Mit einer Anordnung gemäß2 kann gegenüber dem Stand der Technik der Kraftstoffverbrauch des Hilfsmotors3 um ca. 20 % reduziert werden. - Der Abgasstrom
21 des Hilfsmotors3 wird im Ausführungsbeispiel der2 einer Turbine25 des dem Hilfsmotor3 zugeordneten Abgasturboladers23 zugeführt, wobei in diesem Abgasturbolader23 der Abgasstrom21 des Hilfsmotors3 entspannt und die im Abgasstrom enthaltene Energie in mechanische Energie gewandelt wird, die dann zum Antrieb des Verdichters24 des dem Hilfsmotor3 zugeordneten Abgasturboladers23 verwendet wird. Der in der Turbine25 entspannte Abgasstrom21 des Hilfsmotors3 wird im Sinne des Pfeils26 der Abgasableitung11 zugeführt. Es sei nochmals darauf hingewiesen, dass im Ausführungsbeispiel der2 eine zweistufige Verdichtung des Frischluftmassenstroms für den Hilfsmotor erfolgt, die Entspannung des Abgasstroms des Hilfsmotors3 sowie des Abgasstroms des Hauptmotors2 jedoch einstufig durchgeführt wird. - Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Motorenanlage
27 zeigt3 . Auch die Motorenanlage27 der3 verfügt wiederum über einen Hauptmotor sowie einen Hilfsmotor, wobei Hauptmotor und Hilfsmotor thermodynamisch gekoppelt sind. Zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen werden auch hier für gleiche Baugruppen gleiche Bezugsziffern verwendet. Nachfolgend wird nur auf die Details des Ausführungsbeispiels der3 im Detail eingegangen, die das Ausführungsbeispiel der3 vom Ausführungsbeispiel der1 unterscheiden. Hinsichtlich der Gemeinsamkeiten wird auf die obigen Ausführungen verwiesen. - Im Ausführungsbeispiel der
3 ist dem Hilfsmotor3 wiederum ein eigener Abgasturbolader28 zugeordnet, wobei im Ausführungsbeispiel der3 das schaltbare Ventil17 zwischen einen Verdichter29 des dem Hilfsmotor3 zugeordneten Abgasturboladers28 und den Ladeluftkühler20 des Hilfsmotors3 geschaltet ist. Der dem Hilfsmotor zugeordnete Abgasturbolader28 saugt unabhängig von dem Hauptmotor2 zugeordneten Abgasturbolader6 einen Frischluftmassenstrom30 zur Verdichtung desselben an. Wie3 entnommen werden kann, ist zwischen den Hilfsmotor3 und der Turbine32 des dem Hilfsmotor3 zugeordneten Abgasturboladers28 ein weiteres schaltbares Ventil31 geschaltet. Je nach Öffnungsstellung des schaltbaren Ventils31 wird der Abgasmassenstrom21 des Hilfsmotors3 entweder im Sinne des Pfeils33 der Turbine32 des dem Hilfsmotor3 zugeordneten Abgasturboladers28 oder im Sinne des Pfeils34 der Abgasableitung11 zugeführt. Wird der Abgasstrom21 des Hilfsmotors3 der Turbine32 zur Entspannung zugeführt, so wird die im Abgasstrom21 enthaltene Energie in mechanische Energie zum Antreiben des Verdichters29 des dem Hilfsmotor3 zugeordneten Abgasturboladers28 gewandelt und der entspannte Abgasstrom wird im Sinne des Pfeils35 wiederum der Abgasableitung21 zugeführt. Wie3 entnommen werden kann, ist zwischen die Abzweigung15 und das Ventil17 eine weitere Abzweigung mit einem schaltbaren Ventil36 integriert, wobei je nach Öffnungsstellung des Ventils36 der an der Abzweigung15 abgezweigte Bypass-Luftmassenstrom unmittelbar in die Abgasleitung11 geleitet werden kann. - Im Ausführungsbeispiel der
3 sind demnach sowohl der Hauptmotor2 als auch der Hilfsmotor3 mit einem eigenen Abgasturbolader6 bzw.28 ausgerüstet. Im entkoppelten Betrieb ist das Ventil17 geschlossen und das Ventil36 geöffnet, sodass gegebenenfalls ein vom dem Hilfsmotor2 zugeordneten Abgasturbolader6 erzeugter, überschüssiger Luftmassenstrom über das Ventil36 unmittelbar in die Abgasableitung11 geleitet werden kann. Im gekoppelten Betrieb ist das Ventil17 geöffnet und ein vom dem Hauptmotor2 zugeordneten Abgasturbolader6 erzeugter, überschüssiger Luftmassenstrom wird dem Hilfsmotor3 zur Verfügung gestellt. Reicht dieser Bypass-Luftmassenstrom aus, um den Hilfsmotor3 mit ausreichendem Ladedruck zu versorgen, so liegt es im Sinne der hier vorliegenden Erfindung, den dem Hilfsmotor3 zugeordneten Abgasturbolader28 abzuschalten. In diesem Fall wird dann über das Ventil31 der Abgasstrom21 des Hilfsmotors3 im Sinne des Pfeils34 unmittelbar der Abgasableitung11 zugeführt. Da beim Ausführungsbeispiel der3 der dem Hilfsmotor3 zugeordnete Abgasturbolader28 abschaltbar ist, reduziert sich dessen Betriebszeit und Belastung und damit reduzieren sich auch Service- und Wartungskosten. Im gekoppelten Betrieb von Hauptmotor2 und Hilfsmotor3 entspricht ein Druck vor der Zylindereinheit des Hauptmotors2 in etwa einem Druck vor der Zylindereinheit des Hilfsmotors3 ; ein Druck nach der Zylindereinheit des Hilfsmotors3 entspricht in etwa dem Umgebungsdruck. - Allen Ausführungsbeispielen der
1 bis3 ist demnach gemeinsam, dass der Hauptmotor2 sowie der Hilfsmotor3 der Motorenanlagen1 ,22 bzw.27 thermodynamisch gekoppelt sind. Ein Teil des vom dem Hauptmotor2 zugeordneten Abgasturbolader6 verdichteten Luftmassenstroms ist dem Hilfsmotor3 zur Erhöhung des thermischen Wirkungsgrads zuführbar. Dabei ist es möglich, auf einen dem Hilfsmotor3 zugeordneten Abgasturbolader zu verzichten. Es ist jedoch auch möglich, dem Hilfsmotor3 einen eigenen Abgasturbolader zuzuordnen. Im Ausführungsbeispiel der1 und3 lässt sich der Kraftstoffverbrauchs des Hilfsmotors3 um mindestens ca. 10 %, beim Ausführungsbeispiel der2 um mindestens ca. 20 % reduzieren. -
- 1
- Motorenanlage
- 2
- Hauptmotor
- 3
- Hilfsmotor
- 4
- Schiffsschraube
- 5
- Generator
- 6
- Abgasturbolader
- 7
- Turbine
- 8
- Abgasstrom
- 9
- Verdichter
- 10
- Pfeil
- 11
- Abgasableitung
- 12
- Frischluftmassenstrom
- 13
- Pfeil
- 14
- Ladeluftkühler
- 15
- Abzweigung
- 16
- Pfeil
- 17
- Ventil
- 18
- Pfeil
- 19
- Pfeil
- 20
- Ladeluftkühler
- 21
- Abgasstrom
- 22
- Motorenanlage
- 23
- Abgasturbolader
- 24
- Verdichter
- 25
- Turbine
- 26
- Pfeil
- 27
- Motorenanlage
- 28
- Abgasturbolader
- 29
- Verdichter
- 30
- Frischluftmassenstrom
- 31
- Ventil
- 32
- Turbine
- 33
- Pfeil
- 34
- Pfeil
- 35
- Pfeil
- 36
- Ventil
Claims (10)
- Motorenanlage, insbesondere Schiffsmotorenanlage, mit einem Hauptmotor (
2 ), insbesondere einem Zweitakt-Hauptverbrennungsmotor, zur Bereitstellung einer Antriebsleistung, und mit einem Hilfsmotor (3 ), insbesondere einem Viertakt-Hilfsverbrennungsmotor, zur Bereitstellung elektrischer Leistung, wobei zumindest dem Hauptmotor (2 ) ein Abgasturbolader (6 ) zugeordnet ist, der die in einem Abgasstrom des Hauptmotors (2 ) enthaltene Energie in einer Turbine (7 ) in mechanische Energie zum Antrieb eines Verdichters (9 ) desselben wandelt, um einen dem Verdichter (9 ) zugeführten Frischluftmassenstrom zu verdichteten und mit erhöhtem Ladedruck dem Hauptmotor (2 ) zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptmotor (2 ) und der Hilfsmotor (3 ) derart gekoppelt sind, dass im Bedarfsfall ein Teil des vom dem Hauptmotor (2 ) zugeordneten Abgasturbolader (6 ) verdichteten Frischluftmassenstroms dem Hilfsmotor (3 ) zuführbar ist. - Motorenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Verdichter (
9 ) des dem Hauptmotor (2 ) zugeordneten Abgasturboladers (6 ) und den Hauptmotor (2 ) ein Ladeluftkühler (14 ) geschaltet ist, wobei zwischen dem Ladeluftkühler (14 ) und dem Hauptmotor (2 ) eine Abzweigung (15 ) geschaltet ist, über die ein Teil des vom dem Hauptmotor (2 ) zugeordneten Abgasturbolader (6 ) verdichteten Frischluftmassenstroms in Richtung auf den Hilfsmotor (3 ) abführbar ist. - Motorenanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Abzweigung (
15 ) und den Hilfsmotor (3 ) zumindest ein schaltbares Ventil (17 ) geschaltet ist. - Motorenanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen das schaltbare Ventil (
17 ) und den Hilfsmotor (3 ) ein dem Hilfsmotor (3 ) zugeordneter Ladeluftkühler (20 ) geschaltet ist. - Motorenanlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen das schaltbare Ventil (
17 ) und den Hilfsmotor (3 ) ein dem Hilfsmotor (2 ) zugeordneter Abgasturbolader (23 ) derart geschaltet ist, dass der im Bedarfsfall abgezweigte, vom dem Hauptmotor (2 ) zugeordneten Abgasturbolader (6 ) verdichtete Teil des Frischluftmassenstroms einem Verdichter (24 ) des dem Hilfsmotor (3 ) zugeordneten Abgasturboladers (23 ) zur Bereitstellung einer zweistufigen Verdichtung zuführbar ist. - Motorenanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Hilfsmotor (
3 ) zugeordnete Abgasturbolader (23 ) die in einem Abgasstrom des Hilfsmotors (3 ) enthaltene Energie in einer Turbine (25 ) in mechanische Energie zum Antrieb des Verdichters (24 ) desselben wandelt. - Motorenanlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Verdichter (
24 ) des dem Hilfsmotor (3 ) zugeordneten Abgasturboladers (23 ) und den Hilfsmotor (3 ) ein Ladeluftkühler (20 ) geschaltet ist. - Motorenanlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das schaltbare Ventil (
17 ) zwischen den Hilfsmotor (3 ) und einen Verdichter (29 ) eines dem Hilfsmotor (3 ) zugeordneten Abgasturboladers (28 ) geschaltet ist. - Motorenanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Hilfsmotor (
3 ) zugeordnete Abgasturbolader (28 ) in dem Fall abschaltbar ist, in welchem der im Bedarfsfall abgezweigte, vom dem Hauptmotor (2 ) zugeordneten Abgasturbolader (6 ) verdichtete Teil des Frischluftmassenstroms einen ausreichenden Ladedruck für den Hilfsmotor (3 ) bereitstellt. - Motorenanlage nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Hilfsmotor (
3 ) und die Turbine (32 ) des dem Hilfsmotor (3 ) zugeordneten Abgasturboladers (28 ) ein weiteres schaltbares Ventil (31 ) geschaltet ist.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102004029286A DE102004029286B4 (de) | 2004-06-17 | 2004-06-17 | Motorenanlage |
| JP2005172183A JP2006002769A (ja) | 2004-06-17 | 2005-06-13 | エンジン設備 |
| KR1020050050848A KR20060046440A (ko) | 2004-06-17 | 2005-06-14 | 원동력 장치 |
| CNB2005100785578A CN100432391C (zh) | 2004-06-17 | 2005-06-17 | 发动机设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102004029286A DE102004029286B4 (de) | 2004-06-17 | 2004-06-17 | Motorenanlage |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102004029286A1 true DE102004029286A1 (de) | 2006-01-12 |
| DE102004029286B4 DE102004029286B4 (de) | 2009-01-22 |
Family
ID=35501692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102004029286A Expired - Fee Related DE102004029286B4 (de) | 2004-06-17 | 2004-06-17 | Motorenanlage |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2006002769A (de) |
| KR (1) | KR20060046440A (de) |
| CN (1) | CN100432391C (de) |
| DE (1) | DE102004029286B4 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012146372A3 (de) * | 2011-04-26 | 2013-01-03 | Audi Ag | Anordnung mit brennkraftmaschine und turbolader sowie verfahren zum betreiben eines turboladers |
| US20180100431A1 (en) * | 2016-10-11 | 2018-04-12 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Outboard motor unit and marine vessel |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007033693A1 (de) * | 2007-07-19 | 2009-01-22 | Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Anordnung zur Rückgewinnung ungenutzter Energie von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine und entsprechende Verfahren |
| WO2010019527A2 (en) * | 2008-08-15 | 2010-02-18 | Burch Leon A | Systems and methods for powering accessories in engine driven vehicles using auxiliary engine power units |
| DE102009022711A1 (de) * | 2009-05-26 | 2011-02-03 | Man Diesel & Turbo Se | Schiffsantriebssystem und damit ausgerüstetes Schiff |
| JP5086323B2 (ja) * | 2009-11-30 | 2012-11-28 | 三菱重工業株式会社 | 排熱回収型船舶推進装置およびこれを備えた船舶ならびに排熱回収型船舶推進装置の制御方法 |
| US8602721B2 (en) * | 2009-12-02 | 2013-12-10 | Wartsila Finland Oy | Method of operating turbocharged piston engine |
| FR2958325B1 (fr) * | 2010-03-30 | 2013-10-18 | Valeo Sys Controle Moteur Sas | Moteur thermique suralimente et procede de regulation dudit moteur |
| DE102012208071A1 (de) * | 2012-05-15 | 2013-11-21 | Man Diesel & Turbo Se | Antriebssystem und Verfahren zum Betreiben dessen |
| US10746089B2 (en) * | 2018-01-25 | 2020-08-18 | Caterpillar Inc. | Inline turbocharger arrangement and method |
| WO2022087249A1 (en) * | 2020-10-21 | 2022-04-28 | Gussow Seth | External compression engine |
| CN113606724B (zh) * | 2021-08-09 | 2022-08-16 | 兰州大学 | 一种防感染护理装置及其使用方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH215808A (de) * | 1940-03-29 | 1941-07-15 | Sulzer Ag | Antriebsanlage für Fahrzeuge. |
| DE2545665B2 (de) * | 1975-10-11 | 1980-06-12 | Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh, 7990 Friedrichshafen | Antriebsanlage |
| US4809506A (en) * | 1987-05-12 | 1989-03-07 | Man B&W Diesel A/S | Engine plant comprising a plurality of turbo-charged combustion engines |
| JPH01211514A (ja) * | 1988-02-18 | 1989-08-24 | Pola Chem Ind Inc | プレスト状メークアップ化粧料 |
| DE3711863C2 (de) * | 1987-04-08 | 1989-11-16 | Man B & W Diesel Ag, 8900 Augsburg, De | |
| DE4024572C2 (de) * | 1990-08-02 | 1994-11-10 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Registeraufladung für Brennkraftmaschinen in Nutzfahrzeugen |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2151163A5 (de) * | 1971-08-23 | 1973-04-13 | Amiot F | |
| GB1535456A (en) * | 1976-03-02 | 1978-12-13 | Hitachi Shipbuilding Eng Co | Marine diesel engines |
| HU175035B (hu) * | 1977-02-14 | 1980-05-28 | Autoipari Kutato Intezet | Sposob turbokompressornogo zapolnenija dvigatelja vnutrennego sgoranija, rabotajuhhego pri vysokogornykh uslovijakh, a tak zhe takoj dvigatel' dlja osuhhestvlenija sposoba |
| CH667495A5 (de) * | 1985-04-25 | 1988-10-14 | Bbc Brown Boveri & Cie | Aufgeladener schiffsdieselmotor. |
| DK155134C (da) * | 1985-10-28 | 1989-07-03 | Man B & W Diesel As | Flermotoranlaeg med turboladede forbraendingsmotorer |
| CH669977A5 (de) * | 1986-02-27 | 1989-04-28 | Bbc Brown Boveri & Cie | |
| JPH01211614A (ja) * | 1987-10-29 | 1989-08-24 | Nkk Corp | 主機関と補助機関の過給システム |
| DE4439573A1 (de) * | 1994-11-05 | 1996-05-09 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader |
-
2004
- 2004-06-17 DE DE102004029286A patent/DE102004029286B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-06-13 JP JP2005172183A patent/JP2006002769A/ja active Pending
- 2005-06-14 KR KR1020050050848A patent/KR20060046440A/ko not_active Ceased
- 2005-06-17 CN CNB2005100785578A patent/CN100432391C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH215808A (de) * | 1940-03-29 | 1941-07-15 | Sulzer Ag | Antriebsanlage für Fahrzeuge. |
| DE2545665B2 (de) * | 1975-10-11 | 1980-06-12 | Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh, 7990 Friedrichshafen | Antriebsanlage |
| DE3711863C2 (de) * | 1987-04-08 | 1989-11-16 | Man B & W Diesel Ag, 8900 Augsburg, De | |
| US4809506A (en) * | 1987-05-12 | 1989-03-07 | Man B&W Diesel A/S | Engine plant comprising a plurality of turbo-charged combustion engines |
| JPH01211514A (ja) * | 1988-02-18 | 1989-08-24 | Pola Chem Ind Inc | プレスト状メークアップ化粧料 |
| DE4024572C2 (de) * | 1990-08-02 | 1994-11-10 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Registeraufladung für Brennkraftmaschinen in Nutzfahrzeugen |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Patent Abstracts of Japan & JP 01211514 A * |
| Patent Abstracts of Japan: JP 01-211 514 A |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012146372A3 (de) * | 2011-04-26 | 2013-01-03 | Audi Ag | Anordnung mit brennkraftmaschine und turbolader sowie verfahren zum betreiben eines turboladers |
| US20180100431A1 (en) * | 2016-10-11 | 2018-04-12 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Outboard motor unit and marine vessel |
| US10385768B2 (en) * | 2016-10-11 | 2019-08-20 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Outboard motor unit and marine vessel including plurality of engines and shared supercharger |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1712683A (zh) | 2005-12-28 |
| DE102004029286B4 (de) | 2009-01-22 |
| CN100432391C (zh) | 2008-11-12 |
| JP2006002769A (ja) | 2006-01-05 |
| KR20060046440A (ko) | 2006-05-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0235390B1 (de) | Schiffsdieselmotorenanlage | |
| DE2706696C2 (de) | Verfahren zum Anlassen der Brennkammer einer Brennkraftmaschine | |
| DE102008040312B4 (de) | System zum Regeln der Kondensation im Ansaugtrakt eines Verbrennungsmotors | |
| DD157571A5 (de) | Verfahren und vorrichtung zur leistungserzeugung mittels aufgeladener brennkraftmaschine | |
| DE3411408A1 (de) | Kolbenbrennkraftmaschine | |
| DE4240239A1 (de) | Verbrennungskraftmaschine | |
| EP2196659A1 (de) | Zweistufiges Aufladesystem für Abgaszirkulation | |
| DE3807372A1 (de) | Verbrennungsmotor mit zweistufigem abgasturbolader und nutzturbine | |
| DE102004029286B4 (de) | Motorenanlage | |
| EP0718481A2 (de) | Abgasrückführung für eine Brennkraftmaschine mit Aufladung | |
| DE10159801A1 (de) | Verbrennungsmotor und Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors | |
| DE19905112A1 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Kolbenbrennkraftmaschine mit Vorverdichtung der Verbrennungsluft und Kolbenbrennkraftmaschine zur Durchführung des Verfahrens | |
| EP2356328A1 (de) | Zweistufiges aufladesystem für abgasrezirkulation | |
| DE202015100452U1 (de) | Vorrichtung zum Vermindern der Klopfneigung eines fremd gezündeten aufgeladenen Verbrennungsmotors | |
| DE102011077148A1 (de) | Verbrennungsmotor | |
| EP0091139B1 (de) | Abgasturbolader an aufgeladenem Dieselmotor | |
| DE102009031845A1 (de) | Brennkraftmaschine mit Turbokühlung | |
| EP3933180A1 (de) | Schiffsantriebssystem und verfahren zum betreiben desselben | |
| DE102015103353A1 (de) | Aufladevorrichtung für eine Brennkraftmaschine | |
| DE102009041223A1 (de) | Abgasturbolader-Anordnung, damit ausgerüstetes Antriebssystem und Verfahren zum Auslegen des Antriebssystems | |
| EP1956210A2 (de) | Verfahren zum Betreiben eines längsgespülten Zweitakt-Grossdieselmotors, sowie ein längsgespülter Zweitakt-Grossdieselmotor | |
| DE102015200706A1 (de) | Verfahren zum Vermindern der Klopfneigung eines fremd gezündeten aufgeladenen Verbrennungsmotors und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens | |
| CH160008A (de) | Brennkraftmaschinenanlage, insbesondere mit Zweitaktmaschine. | |
| EP2196660A1 (de) | Aufladesystem für Abgasrezirkulation | |
| DE3330315A1 (de) | Antriebsanordnung von nebenaggregaten an einer brennkraftmaschine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: MAN DIESEL SE, 86153 AUGSBURG, DE |
|
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: MAN DIESEL & TURBO SE, 86153 AUGSBURG, DE |
|
| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: MAN ENERGY SOLUTIONS SE, DE Free format text: FORMER OWNER: MAN DIESEL & TURBO SE, 86153 AUGSBURG, DE |
|
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |