CN101187321B - 内燃机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一个内燃机、尤其是以重油驱动的大型柴油内燃机，具有一个用于从内燃机曲轴箱排出曲轴箱排气气体的装置。按照本发明用于排出曲轴箱排气气体的装置包括一个虹吸式管道(18)，其中对该虹吸式管道(18)顺着该管道的低点部位(21)附设一个水输送装置(22)，借助于它可以将水导入到要被排出的曲轴箱排气气体里面，并且其中对该虹吸式管道(18)在该管道的低点部位(21)附设一个阀门(24)，用于排出形成的油-水混合物。

Description

内燃机
技术领域
本发明涉及一种内燃机，尤其是以重油驱动的大型柴油内燃机，其具有用于从内燃机曲轴箱排出曲轴箱排气气体的装置。
背景技术
在由实践中已知的以重油驱动的大型柴油内燃机中曲轴箱排气气体通常无处理地排到大气里面。这种大型柴油内燃机的废气涡轮增压器的阻隔空气也是同样。
在相对较小的、例如在小轿车或载货汽车中使用的内燃机中由实践中已知，将曲轴箱排气气体在排到大气之前输送到一个油分离器，用于由此从曲轴箱排气气体中分离油或油雾。但是可实现的油分离率是有限的。
由DE 10 2004 031 281 A1已知一个载货汽车的相对较小的内燃机，它具有一个废气涡轮增压器，它具有一个用于从内燃机曲轴箱排出曲轴箱排气气体的装置，其中一个由气体泵构成的装置用于压缩曲轴箱排气气体，并且其中压缩的曲轴箱排气气体可以回输到内燃机。
发明内容
由此提出本发明的目的是，实现一个新型的内燃机，它具有一个更高的油分离率。
按照本发明用于排出曲轴箱排气气体的装置包括一个虹吸式管道，其中对该虹吸式管道顺着该管道的低点部位上游附设一个水输送装置，借助于它可以将水导入到要被排出的曲轴箱排气气体里面，并且其中对该虹吸式管道在该管道的低点部位附设一个阀门，用于排出形成的油-水混合物。
在按照本发明的内燃机中将水导入到一个导引要被排出的曲轴箱排气气体的虹吸式管道里面，即顺着虹吸式管道的低点部位。
通过将水导入到曲轴箱排气气体里面由于水部分地汽化起到冷却曲轴箱排气气体的作用。通过冷却曲轴箱排气气体冷凝一部分在曲轴箱排气气体中含有的气体形油。此外加入到曲轴箱里面的水的水滴沉积在曲轴箱排气气体的油滴上并且通过凝聚和附聚作用形成较大的滴。因此通过在曲轴箱排气气体中加入水一方面使曲轴箱排气气体的气体组成部分过渡到液相，另一方面使液体滴加大。两种效应起到良好地从曲轴箱排气气体中分离油的作用。
最好使废气涡轮增压器的阻隔空气气体通过一个管道输送到虹吸式管道，其中阻隔空气气体的管道在虹吸式管道的低点部位上游通到这个虹吸式管道。
按照本发明的另一有利的改进方案在虹吸式管道的低点部位与内燃机曲轴箱之间连接一个止回阀，用于防止油-水混合物溢流到曲轴箱里面。
附图说明
由从属权利要求和下面的描述给出本发明的优选改进方案。借助于附图详细描述本发明的实施例，但是不受此局限。附图中：
图1示出按照本发明的第一实施例的按照本发明的内燃机的示意图，
图2示出按照本发明的第二实施例的按照本发明的内燃机的示意图，
图3示出按照本发明的第三实施例的按照本发明的内燃机的示意图。
具体实施方式
下面借助于图1至3以单次废气涡轮增压的内燃机为例描述本发明。要指出，本发明不局限于这种单次废气涡轮增压的内燃机。而是本发明也可以在多次废气涡轮增压的内燃机、压缩机增压的内燃机、以其它方式和方法增压的内燃机或者不增压的内燃机中使用。对于内燃机可以是柴油发动机、快燃发动机、HCCI发动机或者其它的内燃机。但是所述内燃机最好是一个通过重油驱动的大型柴油内燃机如船用柴油内燃机。
图1示出本发明的第一实施例的示意图，其中离开内燃机10的废气流11输送到废气涡轮增压器13的涡轮机12并且在涡轮机中减压。所述废气涡轮增压器13的涡轮机12驱动废气涡轮增压器的压缩机14， 其中在废气涡轮增压器13的压缩机14中压缩输送到内燃机10的燃烧空气流15。在废气涡轮增压器13的压缩机14中压缩的燃烧空气流15输送增压空气冷却器16，它冷却压缩的燃烧空气流，由此顺着增压空气冷却器16出现压缩的和冷却的燃烧空气流，它也称为增压空气流17。
按照本发明的内燃机具有一个用于从内燃机曲轴箱中排出曲轴箱排气气体的装置，其中用于排出曲轴箱排气气体的装置包括一个虹吸式管道18。该虹吸式管道18具有两个垂直的管道段19和20，它们通过一个基本上水平延伸的、构成一个低点范围21的管道段相互连接。
对虹吸式管道18、即垂直管道段20附设一个由喷嘴构成的水输送装置22，借助于它可以将水导入、即喷入到排出的曲轴箱排气气体里面。水输送装置22最好由扁平喷嘴构成，用于使水以尽可能细的雾喷入到曲轴箱排气气体里面。要指出，也可以使用其它喷嘴以及多个喷嘴的结构，用于使水喷入到导引曲轴箱排气气体的、虹吸式管道18的垂直管道段20里面。可以通过一个阀门23调节通过水输送装置22喷入到曲轴箱排气气体里面的水的水量以及水压。
通过将水喷射到曲轴箱排气气体里面使排气中的气体形油含量过渡到液相，因为喷入的水负责冷却曲轴箱排气气体。此外加大包含在曲轴箱排气气体中的油滴，因为水滴通过凝聚和附聚沉积在曲轴箱排气气体的油滴上。
对虹吸式管道18的低点部位21附设一个阀门24，用于使形成的油-水混合物从虹吸式管道18处排出去并且输送到底舱25。对于阀门24可以是一个自动打开以及自动关闭的阀门，它通过虹吸式管道18的充满度控制地打开以及关闭，用于在达到一个确定的充满度时使形成的油-水混合物从虹吸式管道18中排出去。聚积在底舱25中的油-水混合物可以通过一个排油器处理。
这样设计附属于水输送装置22的虹吸式管道18的至少一个垂直的管道段的尺寸，使它具有一个用于使要被排出的曲轴箱排气气体具有微小通流速度的大通流横截面以及具有一个长的管长。在这种情况下保证，没有独立的油分离器地仅仅通过充分利用重力就可以保证油从曲轴箱排气气体中良好地油分离。必要时对于垂直管道段20的顺流端部附设一个滴分离格栅。
按照图1在虹吸式管道18里面逆着低点部位21并由此在垂直的管 道段26里面组合一个止回阀26，用于防止形成的油-水混合物溢流到内燃机曲轴箱里面。通过水输送装置22加入或喷入到曲轴箱排气气体里面的水可以是新鲜水、海水、生活水或者也可以是所谓的灰水。
图2示出按照图1的内燃机的有利改进方案，其中为了避免不必要的重复对于相同的结构组件使用相同的标记符号。在按照图2的实施例中可以通过一个管道27将废气涡轮增压器13的阻隔空气输送到虹吸式管道18，用于由此从阻隔空气中如同从曲轴箱排气气体中一样分离油。在此按照图2阻隔空气气体的管道27在低点部位21、即在止回阀26上游通到虹吸式管道18。
为了进一步改善或优化油分离率按照图3对虹吸式管道18附设一个附加的油分离器28。这个油分离器28可以是一个弥散分离器、惯性分离器、离心力分离器、电子分离器或者这些分离器的组合。在油分离器28中分离的油为了处理通过管道29输送到底舱25。
离开油分离器28的气体30或者排到大气里面或者回输到内燃机，其中在这种情况下气体30在一个未示出的压缩机中压缩并接着回输到内燃机，或者顺着增压空气冷却器16输送到压缩且冷却的燃烧空气流或者逆着增压空气冷却器16输送到压缩且未冷却的燃烧空气流或者逆着废气涡轮增压器13的压缩机14输送到未压缩的燃烧空气流15。
附图标记清单
10  内燃机
11  废气流
12  涡轮机
13  废气涡轮增压器
14  压缩级
15  燃烧空气流
16  增压空气冷却器
17  增压空气流
18  虹吸式管道
19  垂直管道段
20  垂直管道段
21  低点范围
22  水输送装置
23  阀门
24  阀门
25  底舱
26  止回阀
27  管道
28  油分离器
29  管道
30  气体

Claims (9)

1.内燃机，具有用于从内燃机曲轴箱排出曲轴箱排气气体的装置，其特征在于，用于排出曲轴箱排气气体的装置包括一个虹吸式管道(18)，其中对该虹吸式管道(18)顺着该管道的低点部位(21)下游附设一个水输送装置(22)，借助于它可以将水导入到要被排出的曲轴箱排气气体里面，并且其中对该虹吸式管道(18)在该管道的低点部位(21)附设一个阀门(24)，用于排出形成的油-水混合物。
2.如权利要求1所述的内燃机，其特征在于，在虹吸式管道(18)的低点部位(21)与内燃机曲轴箱之间连接一个止回阀(26)，用于防止油-水混合物溢流到曲轴箱里面。
3.如权利要求1所述的内燃机，其特征在于，对虹吸式管道(18)顺着水输送装置(22)下游附设一个油分离器(28)。
4.如权利要求1所述的内燃机，其特征在于，对虹吸式管道(18)通过一个管道(27)输送废气涡轮增压器(13)的阻隔空气气体，其中阻隔空气气体的管道(27)在虹吸式管道(18)的低点部位(21)的上游通到这个虹吸式管道里面。
5.如权利要求4所述的内燃机，其特征在于，所述阻隔空气气体的管道(27)在止回阀(26)的上游通到虹吸式管道(18)里面。
6.如权利要求1所述的内燃机，其特征在于一个具有涡轮机(12)和压缩机(14)的废气涡轮增压器(13)，其中该废气涡轮增压器的涡轮机(12)使离开内燃机的废气流膨胀，其中该废气涡轮增压器的压缩机(14)由废气涡轮增压器的涡轮机(12)驱动并且压缩燃烧空气流，其中在废气涡轮增压器的压缩机(14)与内燃机之间连接一个增压空气冷却器(16)，并且其中去油的曲轴箱排气气体通过一个压缩机压缩并接着在内燃机的方向上再循环。
7.如权利要求6所述的内燃机，其特征在于，所述曲轴箱排气气体顺着增压空气冷却器(16)下游导入到压缩的并且冷却的燃烧空气流里面。
8.如权利要求6所述的内燃机，其特征在于，所述曲轴箱排气气体在增压空气冷却器(16)上游导入到压缩的燃烧空气流里面。
9.如权利要求6所述的内燃机，其特征在于，所述曲轴箱排气气体在废气涡轮增压器的压缩机(14)上游导入到未压缩的燃烧空气流里面。
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