CN101749096A - 具有冷却回路和单独的热量回收回路的驱动单元 - Google Patents

具有冷却回路和单独的热量回收回路的驱动单元 Download PDF

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Abstract

具有冷却回路和单独的热量回收回路的驱动单元，为其内燃机分配冷却回路和热量回收回路。在冷却回路内能借助泵使冷却剂循环到高温的第一和低温的第二部分冷却回路中。在每条部分冷却回路中布置换热器。在第二部分冷却回路中布置增压空气主冷却器和增压空气中间冷却器。在热量回收回路内能借助泵实现工作介质的压力上升及循环并且能将其在换热器中从液态转化为蒸汽状的物态以及相反。将工作介质在泵之后分为两个支流，在第一平行分支中在AGR换热器中并且在第二平行分支中在废气换热器中转化为蒸汽状的状态。然后将工作介质输送给膨胀器并且转换为有效能量。随后该工作介质导过冷凝器并被液化，随后借助于泵馈入前面提到的回路中。

Description

具有冷却回路和单独的热量回收回路的驱动单元
技术领域
本发明涉及一种驱动单元尤其车辆的驱动单元，该驱动单元具有借助于两个废气涡轮增压器双级增压的内燃机，该驱动单元拥有具有低压压缩机、高压压缩机、布置在所述低压压缩机与高压压缩机之间的增压空气中间冷却器以及布置在所述高压压缩机后面的增压空气主冷却器的增压空气供给装置并且此外拥有废气排出装置，所述废气排出装置则具有高压涡轮机、低压涡轮机和在排气系统中布置在所述低压涡轮机后面的废气后处理装置，并且此外所述驱动单元具有带有冷却回路的冷却设备以及在液压方面与该冷却回路脱耦的热量回收回路。
背景技术
本发明从按DE 102006010247A1的驱动单元出发。这种已知的驱动单元的主要特征是，其第一冷却回路与其作为热量回收回路起作用的第二冷却回路通过至少一个传热器处于热接触之中。作为传热器在此比如设置了AGR(废气循环)冷却器以及在排气系统中布置在废气后处理装置后面的废气换热器，所述AGR冷却器和废气换热器以这种顺序先后地也就是说先后串联地布置在所述第二冷却回路中并且由此在热耦合的情况下将热量传递给在第二冷却回路中流过的工作介质。所述第二冷却回路的工作介质在流经所述AGR换热器并且而后流经所述废气换热器时得到加热，至少部分地转化为蒸汽状的物态并且过度加热，用于而后在膨胀器中使用以带来有用功率。随后，所述工作介质在第二冷却回路中流经至少一个空气冷却的冷凝器并且而后以再次液化的物态流经增压空气主冷却器和增压空气中间冷却器以及必要时流经其它的换热器。因此，在这种已知的设备中不仅增压空气而且发动机冷却水都作为废气的补充用作热源，所述热源在先后串联的情况下吸收相应的介质的热量。进一步的试验表明，所述膨胀器只有在压力高时才有效工作，但是增压空气、发动机冷却剂和废气的温度在串行流经所提到的换热器时不足以在压力高时使工作介质汽化。在此必须考虑，不仅所述双级压缩的增压空气而且所述内燃机都必须在所有的功率范围内得到足够冷却，用于保证内燃机的有利的工作方式，但也用于避免内燃机的过热。因此根据这一目标在已知的设备上必须将大量的工作介质泵送穿过所述第二冷却回路，其结果是，这种工作介质量即使通过高值热源的热量在流经这些热源时也不能完全汽化，这就必然使得用于液相的分离系统成为必要。此外，由于前面所提到的实情，被导回的废气在流经所述AGR换热器时无法冷却到所期望的低的温度水平，因为所述工作介质在已经经过预热的情况下进入所述AGR换热器中。
发明内容
因此，本发明的任务是，如此对从DE 102006010247A1中公开的驱动装置及其冷却设备进行改进，从而不仅能够对内燃机而且能够对增压空气以及有待导回的废气进行有效的冷却，但是同时也能够通过废气热源的更好的利用来高效地回收热量。
按本发明，该任务在一种所述类型的驱动单元上通过在权利要求1特征部分中所说明的手段来解决。
这种解决方案的有利的改进方案在从属权利要求中表征。
按本发明，在此为所述驱动单元分配了特殊的具有两条部分冷却回路的冷却回路以及在液压方面与该冷却回路脱耦的热量回收回路。所述冷却回路在此被分为两条部分冷却回路，所述两条部分冷却回路要么可以在液压方面彼此相耦合要么可以在液压方面分开。在这些部分冷却回路中能够借助于至少一台泵使冷却剂循环。在此，在所述第一部分冷却回路中布置了能够被外界空气冷却的换热器并且在所述第二部分冷却回路中布置了另外的能够被外界空气冷却的换热器并且在该换热器的下游布置了增压空气主冷却器和增压空气中间冷却器。此外，按本发明，在所述热量回收回路的内部能够借助于至少一台泵来实现工作介质的压力提高和循环并且在此能够在换热器中引起所述工作介质从液态的物态到蒸汽状的物态的相变以及反向的相变。在此将这种工作介质在所述泵之后分为两个平行的支流，并且在此这种工作介质在第一平行分支中在被有待导回的废气流过的AGR换热器中并且在一个在第二平行分支中能够被在低压涡轮机下游在排气系统中产生的废气流过的废气换热器中转化为蒸汽状的物态。随后将这种蒸汽状的工作介质输送给膨胀器并且借助于该膨胀器在相应的膨胀的情况下转换为机械的有效能量。随后在该工作介质流经经过冷却的冷凝器时又将其转化为液态的物态，并且借助于所述泵重新馈入所述热量回收回路中。
通过平行提供所述两个用作用于工作介质的汽化器的换热器-AGR换热器和废气换热器-的这种本发明的方案可以在利用相应的热源的情况下立即产生蒸汽，所述工作介质额外地进入具有低的温度的两个换热器的每个换热器中，并且由此也获得所期望的高效的用于介质的冷却作用，在此从所述介质取走热量(被导回的废气以及在排出到大气之前的废气)。另一个优点在于，在冷凝器中仅仅应该排出有效蒸汽的热量。由此按本发明，最佳地为蒸汽能量来转化所述在热量回收回路中能够在所述两个并联的换热器中支配的废气热量，所述蒸汽能量而后能够借助于膨胀器以最高的程度转化为机械的有效能量。这种机械能量在此可以借助于膨胀器比如转化为旋转能量，并且比如输送给内燃机以提高功率或者输送给发电机以产生电能，从而分别获得相应高的功率收益。
附图说明
本发明的其它细节、实施方案及优点从对多种实施例所作的以下说明中获得。其中：
图1是本发明的第一实施例的示意图；
图2是本发明的第二实施方式的示意图；
图3是本发明的第三实施方式的示意图；
图4是本发明的第四实施方式的示意图；
图5是阀门单元的实施例的示意图，该阀门单元用于将工作介质分配到所述热量回收回路的两个平行分支中；
图6是一种作为图5的阀门单元的替代方案的示意图；
图7是一种用于排气系统中的废气换热器的布置方式变型方案；
图8是一种作为图7的替代方案的用于排气系统中的废气换热器的布置方式；
图9是一种作为图7和8的另外的替代方案的用于排气系统中的废气换热器的布置方式，并且
图10是一种作为图7到9的另外的替代方案的用于废气换热器的布置方式。
在附图中，相同的或者彼此对应的构件或者构件的部分为更好的理解起见用相同的附图标记来表示。
具体实施方式
本发明对应于驱动单元，其主要机构由内燃机1构成，该内燃机1又构成车辆、每种类型的营运车辆、轨道车辆、船舶的驱动源，但也构成静止的设备如热电厂、备用发电机组等中的驱动源。
所述内燃机1借助于两个废气涡轮增压器2、3得到双级增压。在此，构成低压级的废气涡轮增压器2包括低压涡轮机2/1和由该低压涡轮机2/1驱动的低压压缩机2/2。构成高压级的废气涡轮增压器3则包括高压涡轮机3/1和由该高压涡轮机3/1驱动的高压压缩机3/2。
所述内燃机1的排气通过排气系统4来进行，该排气系统4以从发动机侧引出的弯管4a开始，所述弯管4a与排气系统区段4b相通，而所述排气系统区段4b则与所述高压涡轮机3/1的入口相连接。所述高压涡轮机3/1通过排气系统区段4c与所述低压涡轮机2/1的入口处于连接之中。在所述低压涡轮机2/1的出口上连接着排气系统区段4d，在该排气系统区段4d中可以布置废气后处理装置5。
所述内燃机1的增压空气供给装置包括通过滤清器6和增压空气管路区段7a从大气中吸入空气的低压压缩机2/2、布置在所述低压压缩机与高压压缩机2/2、3/2之间的增压空气管路区段7b连同布置其中的增压空气中间冷却器8以及布置在所述高压压缩机3/2后面的增压空气主冷却器9，增压空气管路区段7c通往所述增压空气主冷却器9并且增压空气管路区段7d从该增压空气主冷却器9上引出，所述增压空气管路区段7d与所述内燃机1的空气入口7e或者增压空气总管路7f相通，所述空气入口7e从所述增压空气总管路7f上引出。
此外，按本发明的驱动单元拥有专门构成的具有两条部分冷却回路10/1、10/2的冷却回路10以及相对于该冷却回路10独立的在液压方面脱耦的热量回收回路11。在此，在按图1到3的冷却回路10的内部借助于至少一台泵12使冷却剂比如与防冻剂混合的水在所述第一部分冷却回路10/1以及与该第一部分冷却回路10/1液压耦合的第二部分冷却回路10/2中循环。在本发明的另一种实施方式中，所述部分冷却回路10/1和10/2也可以在液压方面脱耦，并且借助于泵12使冷却剂在这些部分冷却回路中循环。在按图4的实施例中，借助于构造为双级结构的具有泵级12/1和12/2的泵12使冷却剂在所述部分冷却回路10/1和10/2中循环，其中为每个部分冷却回路分配了所述泵12的泵级12/1或者说12/2。所述第一部分冷却回路10/1是高温发动机冷却回路，在该高温发动机冷却回路中布置了能够被外界空气冷却的换热器13(高温水冷却器)，其中从所述内燃机1的冷却剂出口引出的冷却回路区段10/1a通向所述换热器13并且从所述换热器13引出通向所述泵12的冷却回路区段10/1b并且所述泵12通过冷却回路区段10/1c与所述内燃机1的冷却剂入口相连接。在所述冷却回路区段10/1a中安装了调节元件14，该调节元件14通过旁通管路15与所述冷却回路区段10/1b处于连接之中并且用于调节通过所述换热器13的流量。所述第二部分冷却回路10/2是低温冷却回路，在该第二部分冷却回路10/2中布置了另外的能够被外界空气冷却的换热器16(低温水冷却器)并且在其下游布置了所述增压空气主冷却器9和增压空气中间冷却器8。在此，在按图1到3的实施例的液压耦合的部分冷却回路10/1和10/2中，冷却回路区段10/2按流动方向在所述泵12后面从所述第一部分冷却回路10的冷却回路区段10/1c中分支出来并且通向所述换热器16。在所述换热器16的出口上连接着冷却回路区段10/2b，在该冷却回路区段10/2b中所述增压空气主冷却器9和增压空气中间冷却器8要么先后串联布置要么更为有利地并联地布置在相应的区段平行分支10/2c或者说10/2d中。按流动方向在所述增压空气中间冷却器8的后面，所述第二部分冷却回路10/2以一个区段10/2e向前延续，后文还要详细地对该区段10/2e的延续进行探讨。
所述按本发明的热量回收回路11描述如下。在所述热量回收回路11中，能够借助于泵17实现工作介质的压力上升和循环，并且在此在换热器18、19、20中能够引起该工作介质从液态的物态到蒸汽状的物态的相变及反向相变。在此，这种工作介质按流动方向在所述泵17的后面分为两条平行的支流并且在第一平行分支11a中在被有待导回的废气流过AGR换热器18中并且在第二平行分支11b中被在所述低压涡轮机2/1的下游在排气系统区段4d中产生的废气流过的废气换热器19中转化为蒸汽状的物态。这种蒸汽状的并且处于高压下的工作介质而后在所述两个平行分支11a、11b再度统一之后通过而后共同的回路区段11c输送给膨胀器21，并且借助于该膨胀器21转化为机械的有效能量。随后，得到膨胀的工作介质通过连接到所述膨胀器21的出口上的回路区段11d输送给经过冷却的冷凝器20，在穿过这个冷凝器20时又返回到其液态的物态中，接着借助于泵17通过回路区段11e来吸入并且重新馈入前面说明的热量回收回路11中。
流经AGR换热器18的有待导回的废气在此按流动方向在所述高压涡轮机3/1的前面通过从所述排气系统区段4b上分支出来的AGR管路22输送给所述AGR换热器18并且在流经该AGR换热器18之后以及必要时在流经另外的布置在所述换热器18下游的换热器44之后馈入在所述增压空气主冷却器9的出口处产生的增压空气中，其中所述AGR管路22按流动方向在所述AGR换热器18的后面或者说在所述另外的换热器44的后面(只要存在该换热器44)要么汇入那个在所述增压空气主冷却器9与所述内燃机侧的空气入口7e或者说增压空气总管路7f之间建立连接的增压空气管路区段7d中(参见图1和3)，要么直接返回到所述内燃机的空气入口7e或者增压空气总管路7f，从所述增压空气总管路7f上引出所述空气入口7e(参照图2)。
下面在参照各个附图的情况下对所述按本发明的回路的不同的设计方案和布线进行详细探讨。
在按图1的实施变型方案中，所述热量回收回路11的冷凝器20为自身的冷却而接入所述第二部分冷却回路10/2中，其中所述管路区段10/2e通往所述冷凝器20。在该冷凝器20的出口上，所述第二部分回路10/2以管路区段10/2f向前延续，并且以这个管路区段10/2f按流动方向或者说在吸入侧在所述泵12之前又汇入所述第一部分冷却回路10/1中，在那里汇入其管路区段10/1b中。相应地在这里低温的部分冷却回路10/2的冷却剂在其在所述两个优选并联的增压空气冷却器8、9中已经吸收了增压空气流的热量之后用作使冷凝器20中的工作介质冷却和再度液化的介质。在冷凝器20中排出的热量虽然给所述内燃机1的冷却系统增加了负荷，不过所吸收的热量的一部分又被转化为机械能并且仅仅一定的份额被加入到冷却系统中。借助于成熟的调节系统，由此要么尤其在具有高的环境温度的情况下可以给发动机冷却系统减轻负荷，要么可以使其保持中性，要么尤其在具有低的环境温度的情况下在冷却潜力过剩时额外地给其增加负荷。
在按图2的实施变型方案中，所述冷凝器20为其自身的冷却而接入所述第一部分冷却回路10/1中，更确切地说接入那个处于高温换热器13与泵12之间的被经过冷却的冷却剂流过的管路区段10/1b中。所述第二部分冷却回路10/2在这种情况下以其管路区段10/2e按流动方向或者说在吸入侧在所述泵12之前但在所述冷凝器20之后汇入所述第一部分冷却回路10/1中，在那里汇入其管路区段10/1b中。
在这里高温的部分冷却回路10/1的冷却剂在其已经流经所述高温换热器13之后用作使冷凝器20中的工作介质冷却和再度液化的介质。该变型方案引起这样的结果，即相对于图1必须在更高的温度下并且以更高的压力进行冷凝，不过该系统在这种情况下因更高的流量而对在动态的转速变换和负载变换时的过热更不敏感。
在按图3的变型方案中，为了对所述冷凝器20进行冷却或者说为了对流经该冷凝器20的工作介质进行冷却和液化使用经过压缩的空气，这种空气能够借助于从大气中吸入空气的额外的压缩机或者鼓风机23来产生并且通过输入管路24输送给冷凝器20。所述压缩机或者说鼓风机23可以由所述内燃机1通过相应的变速器档位或者说动力传动系来驱动或者作为替代方案通过电动机来驱动。
在按图4的实施变型方案中，相对于图3在所述输入管路24中在所述冷凝器20的上游并且/或者在该冷凝器20的下游有至少一个另外的传热器42、43。依赖于冷却空气流的所需的温度水平，可以用能够借助于从大气中吸入空气的额外的压缩机或者鼓风机23产生的经过压缩的空气比如为空调冷凝器产生进一步的冷却作用。相对于图1到图3中的变型方案，图4示出了在液压方面脱耦的部分冷却回路10/1、10/2的结构，在所述部分冷却回路10/1、10/2中能够分别通过所述泵12的至少一个所属的泵级12/1、12/2使冷却剂循环。此外，图4示出了另外的换热器44的特殊的布置方式，该换热器44在液压方面关于所述第二部分冷却回路10/2的流经增压空气冷却器8、9的分支10/2d、10/2c连接在平行流10/2g中。由此，在废气侧通过所述AGR管路22流动的废气在离开AGR汽化器18之后借助于所述另外的换热器44冷却到更低的温度水平。
至于废气换热器19的布置方式，为此在附图1到4和7到10中示出了不同的方案。
从图2中可以看出一种实施方式，在该实施方式中所述废气换热器19在朝低压涡轮机2/1推近的情况下布置在所述连接在该低压涡轮机2/1上的排气系统区段4d中，在那里利用离开该涡轮机2/1的废气的余热。
从图1、3和4中可以看出一种实施方式，在该实施方式中所述废气换热器19布置在连接到低压涡轮机2/1的出口上的排气系统区段4d中，在那里在废气后处理装置5的下游利用在流经该废气后处理装置5之后离开的废气的余热。在此所述废气后处理装置5和废气换热器19紧挨着先后布置。在按图7的变型方案的情况中，所述废气换热器19在与所述废气后处理装置5稍许隔开的情况下布置在所述排气系统区段4d中。图8示出了所述废气后处理装置5的一种特定的实施方式以及所述废气换热器19与其对应关系。在此所述废气后处理装置5的多个废气后处理模块5a安装在消声器25中，并且在那里以能够被废气平行流过的方式在两面壁体26、27之间保持在安装位置中。所述消声器25在径向外面受到比如圆柱形的外壳壁28的限制并且在前面以及后面分别受到底部29、30的限制。所述两面壁体26、27平行于所述底部29、30来布置。壁体26与前面的底部29一起限定着废气出口室31，并且壁体27与后面的底部30一起限定着废气入口室32。入口接管33汇入所述废气入口室32中，该入口接管33形成所述排气系统区段4d的一部分并且将废气导入所述入口室32中。这种废气而后为其自身的净化而流经所述废气后处理模块5a并且而后通过消声器内部的末级管34从所述出口室31及消声器25中导出，随后流经在该实施例中直接安装在消声器25外面的废气换热器19。所述废气换热器19在此固定在所述消声器25的后面的底部30上。
在按图9的实施例中，使用在原理上与图8的那个消声器相同的具有集成的废气后处理模块5a的消声器25，但是在这种情况下所述废气换热器19没有布置在所述消声器25外面，而是布置在该消声器25的里面。在此，通往废气换热器19的废气的输入和排出通过所述末级管34来进行。所述废气换热器19在此可以固定在所述末级管34上或所述末级管34中或者固定在所述底部30或者外壳罩28的内侧。然而，作为这种在入口室32中的布置方式的替代方案，所述废气换热器19如可以从图10中看出的一样也可以布置在所述废气出口室31中，在那里布置在一个位置上，该位置不妨碍经过净化的废气的流入。在所述废气换热器19的出口上，将经过净化的废气通过所述末级管34从消声器25中排出。
下面对所述热量回收回路11的其它的不同的细节进行详细探讨。
所述泵17要么可以以机械方式由所述内燃机1通过传动链(Getriebezug)或者传动系(Triebsstrang)来驱动(参见图1和3)。但是，作为替代方案，所述泵17也可以由电动机35来驱动(参见图2)。借助于所述泵17，将热量回收回路11中的工作介质输送给阀门单元36，从该阀门单元36引出所述两个平行分支11a、11b。借助于所述阀门单元36，不依赖于供支配的热量供应在所述两个平行分支11a、11b中产生两支工作介质质量流，此外所述工作介质质量流能够彼此独立地并且不依赖于所述内燃机1或者电动机35的转速调节。在电动驱动所述泵17时，所述阀门单元36如可以从图5中看出的一样比如由混合阀构成，该混合阀将由所述泵17控制输入的工作介质质量流有调节地分为两个有待导入所述两个平行分支11a、11b中的质量支流。在由内燃机机械地驱动所述泵17时，所述阀门单元36如可以从图6中看出的一样比如包括两个流量调节阀37、38、蓄压器39和限压阀40，其中借助于每个流量调节阀37或者说38从蓄压器39中提取有待向所连接的平行分支11a或者说11b输送的工作介质质量支流。在此，所述泵17依赖于内燃机1的转速将工作介质输送到蓄压器39中。过剩的工作介质量通过所述限压阀40控制输出到平衡容器41中。在任何情况下，用所述阀门单元36产生两个工作介质支流，通过所述工作介质支流可以可变地调节能够在AGR换热器18和废气换热器19中产生的蒸汽量和蒸汽压力。
在热量回收回路11中使用的工作介质或者这种工作介质的至少一个组分具有与该热量回收回路的有效的运行相协调的汽化温度。作为工作介质，可以使用水或者水混合物，其中向所述水混合物中添加的材料可以满足比如像防腐和防冻一样的性能。作为替代方案，作为工作介质也能够使用具有低的沸点或者说汽化温度的碳氢化合物。在此丁烷化合物(Butanverbindung)以及戊烷化合物(Pentanverbindung)显得特别合适。可能的工作介质命名及其对于本发明来说重要的物理或者说化学性能可以从以下表格中获知：
Figure G2009102541896D00101
Figure G2009102541896D00111
所使用的工作介质在热量回收回路中在所述AGR换热器18和废气换热器19内部分别完全地从液态的物态转换为蒸汽状的物态。通过所述AGR换热器18中的热传导，在此一方面引起有待导回的废气的高效的冷却并且另一方面引起所述工作介质的完全的汽化。通过所述废气换热器19中的热传导，一方面用于尽可能有效地对流经的废气进行冷却并且另一方面也在这里用于使工作介质完全汽化。然后将在两个作为汽化器起作用的换热器18、19的出口处以蒸汽状的物态存在的工作介质导入所述膨胀器19中，并且由该膨胀器19转化为机械的有效能量。所述膨胀器19比如可以是热机或者涡轮机设备，利用所述热机或者涡轮机设备能够将在被汽化的工作介质中失去的能量至少部分地转化为带来有用功率的旋转能量，并且所述热机或者涡轮机设备为导入所产生的有效能量比如要么直接地要么通过传动系或者说传动链与所述内燃机或者产生电流的发电机或者其它的功率取用器处于连接之中。
由此用按本发明的解决方案一方面获得内燃机1以及有待输送给所述内燃机的增压空气和有待导回的废气的高效的冷却，但另一方面也在最高的程度上有利地在不同的位置充分利用废气的热能，用于一方面产生机械的附加功率并且另一方面在输出功率相同的情况下将在内燃机1中燃烧的燃料量降低到最低限度并且由此降低环境负荷。

Claims (27)

1.尤其车辆的驱动单元，具有借助于两个废气涡轮增压器(2、3)双级增压的内燃机(1)，该驱动单元
-拥有具有低压压缩机(2/2)、高压压缩机(3/2)、布置在所述低压压缩机与高压压缩机(2/2、3/2)之间的增压空气中间冷却器(8)以及布置在所述高压压缩机(3/2)后面的增压空气主冷却器(9)的增压空气供给装置，此外
-拥有具有高压涡轮机(3/1)和低压涡轮机(2/1)以及必要时在排气系统(4)中布置在所述低压涡轮机(2/1)后面的废气后处理装置(5)的废气排出装置，此外
-具有设有冷却回路(10)和在液压方面与该冷却回路(10)脱耦的热量回收回路(11)的冷却设备，
其特征在于，
所述冷却回路(10)包括两条在液压方面耦合的或者脱耦的部分冷却回路(10/1、10/2)并且在这些部分冷却回路(10/1、10/2)中能够借助于至少一台泵(12)使冷却剂循环，
在所述第一部分冷却回路(10/1)中布置了能够被外界空气冷却的换热器(13)并且在所述第二部分冷却回路(10/2)中布置了另外的能够被外界空气冷却的换热器(16)并且在所述另外的换热器(16)的下游布置了增压空气主冷却器(9)和增压空气中间冷却器(8)，
在所述热量回收回路(11)的内部工作介质能够通过至少一台泵(12)在增加压力的情况下循环，并且在此在换热器(18、19、20)中能够引起所述工作介质从液态的物态到蒸汽状的物态的相变并且能够引起反向的相变，其中这种工作介质在所述泵(17)的后面分为两个平行的支流，在此能够在第一平行分支(11a)中在被有待导回的废气流过的AGR换热器(18)中并且在一个在第二平行分支(11b)中被在低压涡轮机(2/1)下游在排气系统(4d)中产生的废气流过的废气换热器(19)中转化为蒸汽状的物态，然后能够将这种蒸汽状的工作介质输送给膨胀器(21)并且能够借助于该膨胀器(21)转换为机械的有效能量，随后能够将该工作介质导送穿过经过冷却的冷凝器(20)，并且而后又在液态的物态中借助于所述泵(17)重新馈入前面提到的回路中。
2.按权利要求1所述的驱动单元，其特征在于，能够通过AGR管路(22)向所述AGR换热器(18)供给有待导回的废气，所述AGR管路(22)从将所述内燃机(1)的出口侧的弯管(4a)与所述高压涡轮机(3/1)的入口连接起来的排气系统区段(4b)分支出来。
3.按权利要求2所述的驱动单元，其特征在于，所述有待导回的废气能够通过AGR管路(22)输送给所述AGR换热器(18)并且能够在流经该AGR换热器(18)之后导入那个在所述增压空气主冷却器(9)和内燃机侧的空气入口(7e)或者说增压空气总管路(7f)之间建立连接的增压空气管路区段(7d)中，所述空气入口(7e)从所述增压空气总管路(7f)上引出。
4.按权利要求2所述的驱动单元，其特征在于，在所述AGR管路(22)中在AGR换热器(18)的下游布置了至少一个另外的换热器(44)，该另外的换热器(44)能够被另外的平行于所述第二部分冷却回路(10/2)的分支(10/2d、10/2c)延伸的分支(10/2g)的冷却剂流过并且由此在所述AGR换热器(18)后面引起通过AGR管路(22)流动的废气的进一步冷却，并且所述有待导回的废气也能够在流经所述换热器(44)之后通过所述AGR管路(22)导入那个在增压空气主冷却器(9)与内燃机侧的空气入口(7e)或者说增压空气总管路(7f)之间建立连接的增压空气管路区段(7d)中，其中所述空气入口(7e)从所述增压空气总管路(7f)上分支出来。
5.按权利要求2所述的驱动单元，其特征在于，所述有待导回的废气能够通过AGR管路(22)输送给所述AGR换热器(18)并且能够在流经该AGR换热器(18)之后输送给所述内燃机(1)的空气入口(7e)或者说增压空气总管路(7f)，所述空气入口(7e)从该增压空气总管路(7f)上引出。
6.按权利要求1所述的驱动单元，其特征在于，所述废气换热器(19)朝所述低压涡轮机(2/1)推近地布置在连接到该低压涡轮机(2/1)上的排气系统区段(4d)中，在那里利用离开所提到的涡轮机(2/1)的废气的余热。
7.按权利要求1所述的驱动单元，其特征在于，所述废气换热器(19)布置在连接到所述低压涡轮机(2/1)的出口上的排气系统区段(4d)中，在那里在废气后处理装置(5)的下游利用在流经该废气后处理装置(5)之后离开的废气的余热。
8.按权利要求7所述的驱动单元，其特征在于，所述废气后处理装置(5)和废气换热器(19)紧挨着先后布置在所述排气系统区段(4d)中。
9.按权利要求7所述的驱动单元，其特征在于，所述废气换热器(19)在所述废气后处理装置(5)之后在与该废气后处理装置(5)稍许隔开的情况下布置在所述排气系统区段(4d)中。
10.按权利要求7所述的驱动单元，其特征在于，所述废气后处理装置(5)包括多个废气后处理模块(5a)，所述废气后处理模块(5a)集成到消声器(25)中并且在那里在废气入口室(32)与废气出口室(31)之间延伸，在此能够通过入口接管(33)向所述废气入口室(32)输送废气，所述入口接管(33)形成在所述低压涡轮机(2/1)的出口上连接的排气系统区段(4b)的一部分，来自废气出口室(32)的在流经所述废气后处理模块(5a)之后得到净化的废气能够通过末级管(34)从所述消声器(25)中导出，并且所述废气换热器(19)要么布置在所述消声器(25)的内部要么布置在所述消声器(25)的外部。
11.按权利要求10所述的驱动单元，其特征在于，所述废气换热器(19)固定在所述消声器(25)的外面并且能够在入口侧通过所述末级管(34)将废气输送给这个废气换热器(19)。
12.按权利要求10所述的驱动单元，其特征在于，所述废气换热器(19)在所述消声器(25)的内部，在那里布置在其废气入口室(32)的内部并且能够在入口侧通过所述末级管(34)将废气输送给这个废气换热器(19)。
13.按权利要求10所述的驱动单元，其特征在于，所述废气换热器(19)在所述消声器(25)的内部，在那里布置在其废气出口室(31)的内部并且废气能够在流经所述废气换热器(19)之后通过所述末级管(34)从所述消声器(23)中导出。
14.按权利要求1所述的驱动单元，其特征在于，所述冷凝器(20)为其自身的冷却要么接入第一部分冷却回路(10/1)要么接入第二部分冷却回路(10/2)并且就这样能够将相应地在所述部分冷却回路中循环的冷却剂用于使所述热量回收回路(11)的同样流经该冷凝器(20)的工作介质循环冷却和液化。
15.按权利要求14所述的驱动单元，其特征在于，所述冷凝器(20)布置在所述第二部分冷却回路(10/2)的管路区段(10/2e)中，该管路区段(10/2e)，
-在冷却剂侧串联增压空气主冷却器(9)和增压空气中间冷却器(8)时将所述增压空气中间冷却器(8)的出口或者
-在冷却剂侧并联增压空气主冷却器(9)和增压空气中间冷却器(8)时将这二者的出口统一地
要么与所述泵(12)的入口要么与在吸入侧在该泵前面产生的进入所述第一部分冷却回路(10)的将所述换热器(13)的出口与泵(12)连接起来的管路区段(10/1b)中的导入位置连接起来。
16.按权利要求14所述的驱动单元，其特征在于，所述冷凝器(20)布置在所述第一部分冷却回路(10/1)的将所述换热器(13)的出口与所述泵(12)的入口连接起来的管路区段(10/1b)中。
17.按权利要求16所述的驱动单元，其特征在于，如果所述冷凝器(20)接入所述第一部分冷却回路(10/1)的管路区段(10/1b)中，那么所述第二部分冷却回路(10/2)以其管路区段(10/2a)在所述泵(12)的下游从通往内燃机(1)的管路区段(10/1b)中分支出来并且以其管路区段(10/2e)又汇入所述第一部分冷却回路(10/1)的管路区段(10/1b)的将所述冷凝器(20)的出口与泵(12)连接起来的部分中。
18.按权利要求1所述的驱动单元，其特征在于，经过压缩的空气能够作为冷却剂输送给所述冷凝器(20)，所述经过压缩的空气能够借助于从大气中吸入空气的压缩机或者鼓风机(23)来产生，而所述压缩机或者鼓风机(23)要么能够由内燃机(1)通过相应的传动链或者传动系来驱动要么作为替代方案能够通过电动机来驱动。
19.按权利要求18所述的驱动单元，其特征在于，在所述输入管路(24)中在冷凝器(20)的上游和/或在该冷凝器的下游在一条管路中布置了至少一个另外的能够被空气流过的换热器(42、43)，用所述换热器(42、43)能够通过所述经过压缩的空气获得进一步的冷却效果。
20.按权利要求1所述的驱动单元，其特征在于，所述热量回收回路(11)的泵(17)能够以机械方式由所述内燃机(1)来驱动。
21.按权利要求1所述的驱动单元，其特征在于，所述热量回收回路(11)的泵(17)能够被电动机(35)所驱动。
22.按权利要求1所述的驱动单元，其特征在于，所述热量回收回路(11)中的工作介质能够借助于泵(17)向阀门单元(36)进行输送，两个平行分支(11a、11b)从所述阀门单元(36)引出，并且借助于所述阀门单元(36)能够在不依赖于所提供的热量供应的情况下在所述两个平行分支(11a、11b)中产生两个工作介质质量流并且此外这些工作介质质量流能够彼此独立地并且不依赖于内燃机或者说电动机的转速来调节。
23.按权利要求21和22所述的驱动单元，其特征在于，所述阀门单元(36)在电动驱动所述泵(17)时由混合阀(36’)构成，该混合阀(36’)在受调节的情况下将由所述泵(17)控制输入的工作介质质量流分为两个有待导入所述两个平行分支(11a、11b)中的质量支流。
24.按权利要求20和22所述的驱动单元，其特征在于，所述阀门单元(36)在由内燃机(1)机械地驱动所述泵(17)时由两个流量调节阀(37、38)、蓄压器(39)和限压阀(40)构成，其中借助于所述泵(17)能够在依赖于所述内燃机(1)的转速的情况下将工作介质输送到所述蓄压器(39)中，借助于所述限压阀(40)能够将过剩的工作介质控制排放到平衡容器(41)中并且借助于每个流量调节阀(37或者说38)能够从所述蓄压器(39)中提取工作介质支流并且能够将其输送给所连接的平行分支(11a、11b)。
25.按权利要求23所述的驱动单元，其特征在于，作为所述热量回收回路(11)中的工作介质使用水或者水混合物，其中添加到所述水混合的中的材料能够影响比如像防腐和防冻一样的性能。
26.按权利要求1所述的驱动单元，其特征在于，作为膨胀器(21)设置了热机或者涡轮机设备，利用所述热机或者涡轮机设备能够将包含在汽化的工作介质中的能量至少部分地转化为旋转能量，所述旋转能量又能够有效地用作有效功率。
27.按权利要求26所述的驱动单元，其特征在于，所述膨胀器(21)与内燃机(1)或者产生电流的发电机或者另外的机组处于取用有效功率的作用连接之中，其中直接或者间接地通过传动系或者传动链与相关的机组的有待驱动的轴之间建立这种作用连接。
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