CN103388514B - 内燃机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内燃机，其包括：至少一个通过缸和与曲轴共同作用的活塞限定的燃烧室，所述燃烧室具有至少一个排气口和至少一个进气口，用以从进气道中输入扫气用气体；至少一个涡轮增压器，所述涡轮增压器具有在进气道中的压缩机和在排气道中的涡轮机；以及从排气道或燃烧室分支出的并引导至进气道的再循环管路，用以将废气分流再循环到进气道中，所述再循环管路通过气体处理装置，该气体处理装置包括：用于在再循环管路的被冷却的区段中形成潮湿环境的装置，所述区段通过从返回的废气中提取热的冷却装置；至少一个气体洗涤装置；以及至少一个按流动设置在冷却装置下游的排液口。按本发明，气体洗涤装置设置在再循环管路的被冷却的区段的下游。

Description

内燃机

技术领域

本发明涉及一种内燃机、特别是柴油机并且优选二冲程大型柴油机，其带有涡轮增压和废气再循环，再循环管路通过气体处理装置。

背景技术

特别是在大型柴油机中涡轮增压器级是常见的，以便从来自发动机的废气中回收能量，由此压缩要供给发动机的增压空气或要供给发动机的增压气体并由此导致改善的燃烧。特别是在多缸发动机中为此也使用多个涡轮增压器，于是它们总体上构成涡轮增压器级。

除涉及从排出的燃烧气体或废气中回收能量的措施如涡轮增压外，目前焦点在于尽可能清洁的燃烧。为此经常将废气的一部分向发动机的进气侧再循环，以便因此降低燃烧温度并从而降低发动机的NO_X排放。

由本申请人的德国专利文件DE10331187B4公开一种带有废气或燃烧气体再循环的二冲程大型柴油机的实例。对此，在再循环管路中设置低压涡轮增压器的压缩机，以便将废气的要被返回的部分压缩到要求的增压空气压力，该增压空气压力在进气侧上、即在增压空气汇集容器中或在增压空气分配管道中存在。在此冷却要被返回的废气分流，以便降低压缩机的功率需要。为此，在再循环管路中设置旋转换热器，在该旋转换热器上借助于增压空气分流来冷却要被返回的废气分流。换热器也可以构成为板式换热器。在此，将要向发动机进气侧抽回的废气分流在换热器中干燥并因此可以在旋转换热器的下游加湿并且通过容纳的水蒸汽的蒸发冷量被进一步冷却。为了冷却要被返回的废气分流而分支出的增压空气分流本身通过加湿而被给予冷却并然后用于驱动用于返回废气分流的压缩机。因此，换热器、加湿装置和压缩机构成气体处理装置，再循环管路通过该气体处理装置。

在此，通过事后加湿返回的废气分流虽然降低废气分流中的温度，但由此不再或至少只不明显地从返回的废气分流中收回热能。因为加入的湿气不被分离，而作为蒸汽或悬浮微粒一起被导过压缩机。因此通过附加的加湿步骤也没有实现或不充分地实现返回的废气分流的废气洗涤，因为在废气中包含的硫颗粒和炭黑颗粒不或仅仅少部分进入可分离的冷凝物中。废气返回在这里虽然有助于NO_X减少，但为此导致在废气排出中提高的硫负荷。此外在返回的废气中包含的有害物质对在再循环管路中安装的各装置，亦即不仅对压缩机(在其上游至少设置废气加湿装置)而且特别是也对换热器产生高腐蚀作用。

为了净化返回燃烧室的废气，已知在再循环管路中设置气体洗涤器，或将再循环管路导过气体洗涤器，这种废气特别是在经常将重油用作为燃料的大型船舶发动机中含硫和含炭黑是很多的。

由本申请人的国际申请文件WO94/29587A1(国际申请号PCT/DK93/00398)公开一种带有废气或燃烧气体再循环的二冲程大型柴油机的实例，其中在再循环管路中在压缩机的上游设置气体洗涤器。气体洗涤器具有一些水喷雾级，即一些喷射洗涤器，在它们上喷射水，以便从要被返回的废气部分流中洗除硫微粒和炭黑微粒。在此在副作用中也同时冷却返回的废气分流，以便降低压缩机的功率需要。但返回的废气分流将一大部分喷射的水作为蒸汽成分和悬浮微粒成分导过压缩机，从而由于因此引起的质量流量的增加或由于携带的水的分压力而提高的压力，仍必须以较大额定功率设计压缩机。在这里由压缩机和多级喷射洗涤器构成气体处理装置。

此外本申请人的德国专利文件DE102009010808B3也公开一种带有废气再循环的柴油机，其中气体洗涤装置处于再循环管路中。气体洗涤装置在前级中具有水向再循环管路中的喷射，以便利用烟气形成悬浮微粒包括水微粒作为冷凝核，用以沉积炭黑颗粒和硫颗粒。接着将再循环管路分成多个通道，在其中然后在另一级中分别设有喷射嘴用以喷射其它的水作为净化液体，从而在烟气－水悬浮微粒中形成其它的水微粒。紧接着将用喷入的水和在废气中包含的有害物质颗粒加载的过饱和的质量流量向下导过水池，在该水池中吸收和接着导出一部分在悬浮微粒中包含的液态水连同粘附的有害物质颗粒。最后通过在水池中的底部向上绕着用作为水滴收集器的偏转护板的偏转边缘引导气体流，在偏转板上应该滴下剩余的小水滴。但气体洗涤装置是大的，并且由于高的废气温度必须是相应耐热的并且由此构成昂贵的。在这里处在水池之前的气体洗涤器中的管路壁也遭受废气中的侵蚀性的有害物质的腐蚀作用。在这里由气体洗涤装置构成气体处理装置。

在上述再循环气体净化的改进中，本申请人的日本专利申请JP2011-157959A示出一种带废气再循环的涡轮增压的柴油机，其中在气体洗涤装置的后面在再循环管路中设置冷却器，在该冷却器中冷凝出一部分在再循环气体中在气体洗涤以后包含的蒸汽，接着在将再循环气体再次供给进气道之前将其排走。随着从返回的废气中排出热量而实现的冷却，导致从返回的废气中大部分冷凝出和分离出总是包含的水蒸汽和水悬浮微粒，接着将其在后置的液体排出端上可以从流过再循环管路的质量流量中分离出来。因此一方面通过降低的废气温度而另一方面通过物料或冷凝出的和作为悬浮微粒排出的水的分压力的取消产生体积流量的减少。

国际专利申请WO2011/141631A1示出一种带废气再循环的两级增压的内燃机，其中在第一涡轮增压器级之前从废气管道中分支出再循环管路并且在两个压缩机之间通入进气管道。在再循环管路中设置气体洗涤装置，在气体洗涤装置中安装冷却器。

发明内容

由此出发，本发明的目的是，在开头所述类型的内燃机中，在良好净化效果的同时更节省空间和成本更低地构成由返回的废气流过的气体处理装置。

本发明提出一种内燃机、尤其是柴油发动机、优选大型两冲程柴油发动机，其包括：

至少一个通过缸和与曲轴共同作用的活塞限定的燃烧室，所述燃烧室具有至少一个优选在排气阀的阀盘与相配的盘座之间形成的、用于将废气排出至排气道中的排气口以及至少一个优选能通过活塞控制的、用于从进气道中输入扫气用气体的进气口；

至少一个涡轮增压器，所述涡轮增压器具有在进气道中的压缩机和在排气道中的涡轮机；以及

从排气道或燃烧室分支出的并引导至进气道的再循环管路，用以将废气分流再循环到进气道中，所述再循环管路通过气体处理装置，该气体处理装置包括：用于在再循环管路的被冷却的区段中形成潮湿环境的装置，所述区段通过从返回的废气中提取热的、尤其是用冷却液工作的冷却装置；至少一个气体洗涤装置；以及至少一个按流动设置在冷却装置下游的排液口；

其特征在于，气体洗涤装置设置在再循环管路的被冷却的区段的下游。

按照本发明，气体处理装置具有用于在再循环管路的区段内形成潮湿环境的装置，该区段导过从返回的废气中排出热的、特别是以冷却液体工作的冷却装置，并且气体处理装置具有至少一个按流动在冷却装置后面设置的排液口，其中气体洗涤器按流动设置在冷却器后面，即处在冷却器的下游。于是因为在特别的程度上取得在冷却的再循环管路区段中排出热的优点。气体洗涤器与无事先实现的润湿冷却的气体洗涤器相比可以明显较小地和由此成本更低地设计，而且是在相同压力降的情况下。此外，冷却使得在气体洗涤器中能够使用塑料构件或塑料部件，由此显著地降低制造成本和重量并且可以在气体洗涤器中不形成腐蚀的或只弱腐蚀的表面。通过在再循环道中附加的气体洗涤装置自然还可以进一步改善从返回废气中已借助于冷却器实现的炭黑和硫的洗除。

此外由于已在冷却器或冷却的再循环道区段中实现的粗颗粒预洗，可以针对细颗粒的洗除优化气体洗涤器。通过水池取得特别有效的气体洗涤，有利地利用前接的洗涤器喷嘴将循环的废气导过水池。如果再循环管路以落差从被冷却的区段引导至后置的气体洗涤器，则在气体洗涤器中在被冷却的区段中的冷却壁上流走的冷却液体同样形成潮湿的环境和防腐蚀保护层，并在那里在反正存在的排液口上排出于再循环道。如果在落差中的最下点在此是水池，则在表面上流下的污染的冷却液体在水池中吸收并且可以从那里在水池中换水的过程中排出。

由于在潮湿的环境中发生冷却，即通过冷却器或冷却装置冷却的表面例如事先利用水加湿装置或另一适合的液体加湿，传热器或冷却器保持清洁并且防止腐蚀，因为它不直接遭受在废气中的腐蚀性的炭黑颗粒和硫颗粒，它们倾向于粘附在干燥的热表面上。因为面向废气的表面总是涂上起防腐蚀保护层作用的液体膜。粘附的液体在此用因冷却而从返回的气体中冷凝出的水持续交换。冷却器几乎可以说是自净化的。这在适合的冷却器中、即例如换热器或流化床冷却器中是特别重要的，因为在那里在小的管道横截面的同时必须存在大的表面。因此可以使用具有特别细的传导毛细管的冷却器，它们允许从再循环的废气排出大量的热。在此还提高效率，因为水膜本身在冷却的表面上的改善的传热已是可能的。

在此有利的是，在再循环管路中从被冷却的管道区段直到液体出口的流动路径以输送液体的落差延伸。

还有利的是，这样设计气体处理装置，即再循环管路或流过的废气流被冷却直到在返回的废气中包含的水的露点之下。在向进气道的通口上因此将更少量的物料提高到在进气道中存在的压力水平，从而按功率可以较节省地设计在那里设置的用于要返回的废气的压缩机、亦即再循环压气机。但也可以由此与在无热提取的废气流中相比较小的尺寸确定在冷却器后面连接的其它装置。

在此特别有利的是，通过温度降低可以将塑料部件装入再循环道或再循环管路的在冷却器下游的区段和装置中，由此不仅显著地降低制造成本，而且显著地降低构件的重量并且提供具有较小的粘附倾向和腐蚀倾向的表面。关于工作可靠性也具有优点的是，降低在冷却器下游的管道区段中的温度，例如降到低于50℃～60℃的温度。并且从再循环的废气中取得的热可以用于其它的目的，例如用于在使用内燃机的发电站或船舶上的热水制备。利用冷凝出的水排出在小水滴上粘附的炭黑颗粒和硫颗粒，从而单独通过在潮湿的环境中的冷却已产生一定的气体洗涤，那些后置的装置，例如再循环压气机在流入进气道的通口上，被保护以防止腐蚀。在此要考虑到，要洗除的硫或炭黑越好地沉积在小水滴上，则它们被越大量地洗除，但随着温度的降低，在悬浮微粒中水微粒或小水滴的尺寸增长。

有利的是，用于形成潮湿的环境的装置具有按流动在通过冷却器冷却的再循环管路区段的前面设置的、向废气再循环管路喷射液体的前喷射或前喷射装置。通过返回的废气分流的事先实现的加湿，在返回的废气中取得温度降低，而且由于喷射足够的液体，通过喷射的水分和从废气中冷凝出的水取得管路壁的加湿。当然也可以设置多个前喷射级。此外也有可能，除前喷射或前置的喷射装置外在冷却器本身中或在冷却的再循环管路区段中也实施向流过的气体流的水喷射。

作为替换或补充，也可以设置向冷却装置或冷却器中导向的冷水进口，其经由适合的水分配装置润湿或加湿在被冷却的再循环管路区段中的面向废气的表面。

在此不仅在冷却区段上游的再循环管路区域内而且在冷却的再循环管路区段本身中有利的是，代替或补充于向气体流中液态水或另一含水液体(咸水)的细微喷雾的喷射，将水喷射对准再循环管路的遭受废气的表面并由此形成潮湿的和加湿的环境冰由此产生防腐蚀保护层。如果向冷却区段上游的再循环管路区域内实现这样的水喷射，则有利的是，再循环管路从那里具有直到冷却区段的落差，从而喷射的水沿管路壁向要冷却的区段流动。

对按照本发明设置的冷却装置适合的冷却器可以是湿床式冷却器，它具有自己的冷水进口和在其上连接的喷射或喷洒装置，以便在面向返回废气的在冷却的再循环管路区段中的表面上产生湿的表面膜或润湿这些表面。有利地湿床式冷却器为此具有大的或相对于简单管道加大的表面，例如以在那里装入再循环管路中的格栅、滤网、环流的平板或筋条或流过的填充体的形式，经由喷洒装置持续地用液体加湿它们。这样由在各表面上流走的冷却液体产生冷却气体流的潮湿的流化床。因此经由流走的潮湿的流化床实现从返回的废气中排出热。替换或补充于冷却器的自己的冷水进口，也可以在冷却器上游的再循环管路区域内设置前喷射装置，只要确保在冷却器中的各表面总是潮湿的。

替换或补充于上述的湿床式冷却器，气体处理装置也可以具有用水或另一适合的含水液体例如海水作为冷却液体工作的余热回收传热器或换热器，以便冷却返回的废气或再循环管路的管路壁。余热回收传热器在此在冷却区段中可以直接冷却由返回的废气流过的再循环管路的表面，或间接地冷却，例如在使用海水作为补级冷却液的情况下，利用次级冷却液例如纯水，利用次级冷却液又在冷却区段中冷却由废气流过的再循环管路。

通过借助于用水作为冷却剂工作的余热回收传热器的冷却，从返回的废气中按极有效的方式收回热。通过附加的喷洒装置用来喷洒面向废气的在余热回收传热器中加大的表面(例如以围绕在再循环管路的冷却的区段中的被冷却液流过的管束的多个冷却筋条的形式)还可以改善冷却效能。

但同样可设想，使用间接的冷却器、例如绝热的冷却器，它用水作为冷却剂，它将在另一气体流中产生的蒸发冷却在再循环管路侧的余热回收传热器或流化床冷却器上发送。为此可以使用另一气体流，例如来自环境的空气流、在排气管路向环境的终端上的未返回的废气或供给内燃机的进气口的增压空气，于是为了产生要利用的蒸发冷却而将水喷入其中。还可设想，再循环管路的壁在不面向废气的侧面上不用冷却液流绕流，而只用如此多的冷却液喷洒，即使得其在那里蒸发并且给出相应的蒸发冷却。

为了还要提高通过在潮湿环境中的冷却意想不到地取得废气干燥作用，可以设置按流动在冷却区段的后面设置的水滴分离器。也有利的是，如果存在气体洗涤器的话，在气体洗涤器的后面设置水滴分离器。因为尽管为气体洗涤装置中的气体洗涤需要的返回的废气流与净化液(水)的接触，仍由于在冷却的废气的低的温度时低的饱和极限，废气流虽然不可能或容纳不多的水蒸汽，但可能在过饱和的状态下携带数量增多的悬浮微粒。接着在出口侧的水滴分离器上从流过再循环管路的体积流量中分离出这些小水滴并且通过适合的冷凝物出口将其排走。由此产生在通入进气道的通口上要提高到在进气道中存在的压力水平的体积流量的继续减少。作为水分离器，导向板、填充体、滤网、多孔底板已表明是合适的，它们由于废气冷却也可以由塑料构成。

为了可以进一步提高要求的干燥和净化作用，气体处理装置也构成多级的。

为了进一步改善在确定气体洗涤装置的尺寸时通过冷却取得的空间节省，可以至少将气体洗涤装置和冷却器，优选也将气体处理装置的其它的或全部其它元件结合成具有共同壳体的总装置。

附图说明

以下借助示意的附图更详细说明本发明的优选实施形式。其中：

图1为本发明的第一实施形式的内燃机的示意图；

图2为本发明另一实施形式的内燃机的示意图；

图3为本发明另一实施形式的内燃机的气体处理装置的示意图；

图4为本发明另一实施形式的内燃机的气体处理装置的示意图；

图5为本发明另一实施形式的内燃机的气体处理装置的示意图；

图6为本发明另一实施形式的内燃机的气体处理装置的示意图；

图7为本发明另一实施形式的内燃机的气体处理装置的示意图；

图8为本发明另一实施形式的内燃机的气体处理装置的示意图；

图9为本发明另一实施形式的内燃机的气体处理装置的示意图。

具体实施方式

本发明的主要应用领域是大型发动机、特别是二冲程大型柴油机，如它们可以用作船舶驱动装置或用于发电站。这样的发动机的结构和作用方式本身是已知的。

图1中示意示出二冲程大型柴油机，它可以具有一列缸Z，每一缸Z用一共同作用的活塞K限定燃烧室B。在各燃烧室B的上端分别设置排气阀A，通过它将在燃烧时产生的废气排入废气汇集容器15中。从那里废气通过一个或多个排气管路12到达涡轮增压器1的涡轮机18。但将废气的一部分从由排气管路12分出的再循环管路3返回到进气侧或返回内燃机的进气道。也可以已在废气汇集容器15的上游从排气道中分出再循环管路，或通过已在燃烧室B上的自己的排气口实现。进气道在进口侧具有涡轮增压器1的压缩机19，经由导过涡轮机18的废气驱动它，以便将供给的增压空气升高到提高的压力水平。增压空气管道11从压缩机19经由可选择的增压空气冷却器13通入增压空气汇集容器14或增压空气汇集管道14，由其供应各个燃烧室B新鲜空气。在增压空气存储器14之前废气再循环管路3通入增压空气管道11，而且在增压空气冷却器13之前或之后。再循环管路3同时通过总体上用虚线画出的和用2标记的气体处理装置。

气体处理装置2具有进口侧的前喷射装置5，例如一个或多个在再循环管路3中设置的喷嘴，它们被供应来自水进口4的冷却水并将冷却水喷入再循环管路3中，以便由此在再循环管路3中形成潮湿的环境，这特别是在前喷射装置5后面设置的再循环管道3的区域内，该区域通过余热回收换热器6并由此被冷却。

因此在余热回收换热器6的废气侧面上存在潮湿的环境，它在换热器6的壁上形成液态的抗腐蚀保护层以防炭黑的粘附或废气中包含的硫微粒的化学侵蚀。在冷却剂侧面上由冷的液态水流过余热回收换热器，在大多数情况下可以有利地提供这样的水并且该水具有高的传热容量。在内燃机在船舶上的使用中同样可设想，换热器6被供应海水。在前喷射装置5中喷入再循环管路3中的液体沿各管壁在通过换热器6冷却的再循环管路3的区域内延伸，因为传热器6在重力线中处在前喷射装置5之下，换言之，因为再循环管路3从前喷射装置起直到通过传热器6具有落差。

气体洗涤装置7处于再循环管路3的按流动设置于余热回收传热器6下游的区域内，再循环管路3通过该气体洗涤装置。气体洗涤装置7处在余热回收传热器6的下方，从而在前喷射装置5中喷入再循环管路3中的和流过传热器6的冷却液以及因在传热器6中冷却而从废气流中冷凝出的液体流入气体洗涤器7。通过在传热器6中的冷却和与其联系的在废气中总是包含的水蒸汽的冷凝(废气在大型柴油机中包含25质量％以下的水)实现废气的第一预洗。因为在废气中包含的炭黑颗粒和硫颗粒粘附在形成的冷凝核上，而且这些小水滴变得越大并因此以液态相被吸收，则越好。在气体洗涤装置7中则可以设置连续用水作为净化液供应的溢流池，将事先在冷却器中干燥的和预洗的气体流通过该溢流池。在净化池中接着吸收在废气中仍然包含的细尘颗粒并且与污染的净化液一起在溢流口上分离。气体洗涤装置7对此可以具有自己的净化液供给，如用虚线说明的。但由于在前喷射装置5上喷射的净化液在净化池中流走，单独用前喷射的净化液也可以是足够的。并且也可以在净化池前面连接一个或多个喷射洗涤级，在它们上将其它净化液即纯水或咸水或类似物喷入再循环管路3中。

另外在再循环管路3的更下游还可以有选择地设置水滴分离装置、即例如在废气流的路线中的多个不同的导向板或相应的填充体，以便分离在冷的废气流中仍包含的小水滴并因此再进一步干燥废气流和经受最终洗涤。排液口或排液管道8也处在那里，如果不同样利用落差引导排液管8的话，则可以在其中设置有选择的排出泵。

现在将冷的、干燥的且净化的废气流供给压缩机10，它处在再循环管路3的末端并且将再循环的废气提高到在进气管道11中存在的压力水平，从而可以将其与新鲜的增压空气一起再循环到燃烧室B中。通过在再循环的废气中包含的水蒸汽在开始时的分离，要输送的废气体积流量是较少的，从而也可以设置较小的压缩机10。通过特别彻底的废气洗涤，压缩机10还遭受比在已知的这种型式的装置中显著较少的腐蚀并因此保持较长久的，这对内燃机的运行费用产生明显有利的影响。因为压缩机10是较昂贵的。由于返回的废气流是冷的(通过潮湿冷却可以将例如具有400℃的废气冷却到低于100℃、有时低于50℃的数值)，可以在废气洗涤装置7中由塑料制造许多壳体件和管道件，在压缩机10上同样如此。同时与内燃机10相比无返回废气的冷却也可以显著较小地确定气体洗涤装置7的尺寸，而不因此增加在废气洗涤装置7中的压力损失。由于节省空间和较简单的组装的原因，可以将气体处理装置2的各个装置有利地在共同的壳体内结合成共同的气体处理装置。

图2示出了内燃机，其与图1中所示的内燃机主要不同在于，再循环管路103处在涡轮增压器1的低压端。保持不变的或功能相同的构件因此用如图1中相同的附图标记标明，其中只在气体处理装置102的各装置中在再循环部段中使用不同的标记。

但对返回的废气进行潮湿冷却以便这样干燥废气流和洗除炭黑颗粒和硫颗粒的原理保持不变。在前喷射装置105上将水从进口104喷入再循环管路103中并且接着沿各管路壁在下落线中流入余热回收传热器106中，余热回收传热器106用水作为冷却液工作并且在其面向废气的侧面上在潮湿的环境中工作，即用在前喷射装置105上喷入的水润湿，在接着的气体洗涤装置107中接着对已通过在冷却器106中的冷凝而预洗的废气进行精洗，随后在液滴分离器109中实现废气的最终干燥并且从废气再循环管路3中通过排出口108排出净化和冷却液。返回的废气接着到达压气机104，借助该压气机从排气道的低压端向进气道的低压端抽吸返回的废气流。

图3至图9示出了按照本发明的其它实施形式的气体处理装置2或102的可选方案。

在图3所示的气体处理装置中，与图1中所示的气体处理装置2的唯一区别在于，在这里省去附加的气体洗涤装置7。因此已单独通过在潮湿环境中的充分冷却可以达到对许多应用情况足够的废气洗涤，前喷射装置5，余热回收传热器6(其在这里也用作冷却器6)和沿流动方向布置在其后的带有排液口8的液滴分离器9对此如同压气机10用如图1相同的附图标记标明。

相反，图4示出了气体处理装置的实施形式，其中设置流化床冷却器16，在流化床冷却器中在其面向废气的侧面上设置大表面，例如以冷却筋条或类似物的形式，该表面利用经由冷却液进口17直接导入冷却器16中的冷却液润湿。冷却液接着沿下落线或落差从流化床冷却器16起向排液口8流动，在排液口18之前又可以连接液滴分离器9。返回的废气因此首先进入流化床冷却器16并在那里与潮湿的和冷的大表面接触，使得它被冷却并且冷凝物通过散热而析出，在冷凝物上粘附炭黑颗粒和气体颗粒，接着将它们与液相一起在排液口8处从再循环管路中排出。被干燥的、被冷却的和被净化的废气接着在经过液滴分离器9之后进一步通过再循环管路流向压气机10并且在那里泵送至内燃机的进气道中。可选地，在进口17中设置进流端冷却器19，其在这里构成为用水作为冷却液工作的余热回收传热器19。输送至流化床冷却器或湿床式冷却器16的冷却液因此是次级的冷却液。在这里例如可以使用淡水并且在进流端冷却器19上咸水作为初级的冷却液，从而包含的盐不进入废气再循环管路。进流端冷却器19在此可以是绝热的冷却系统的一部分，其从作为废气流的另一空气流或气体流抽取在这里提供的冷量作为蒸发冷量，例如当在增压空气冷却器13处喷射蒸发的液体时则从增压空气冷却器13上的增压空气流抽取冷量。

从图5得知另一适合作为对气体处理装置2或102的替代物的变型方案。图5中所示的变型方案对应于图4中所示的气体处理装置的变型方案，这里按流动关系在湿床式冷却器16之前还连接有前喷射装置5，在废气流到达冷却器16之前，在该前喷射装置上将附加的水喷入再循环管路中。

图6示出了相对图5中所示的气体处理装置的变型方案扩展了布置在湿床式冷却器16之后的气体洗涤装置7的气体处理装置的变型方案。因此，图6中所示的气体处理装置对应于图1中所示的气体处理装置，但在这里代替余热回收传热器采用湿床式冷却器16作为冷却装置。湿床式冷却器16，如通过虚线所示，具有只是可选的、自己的进水口17，如果经由前喷射装置5带入的湿气可能不足以充分地用液体润湿在再循环管路的被冷却的区段中的表面，则可以补充于前喷射装置5设置该进水口。此外，这也适用于图5和图7的实施形式，在那里湿床式冷却器的液体进口17同样是可选的，就如同图6中所示的在洗气机7中的液体进口。也可以单独用流出到洗气机7中的冷凝物和在位置4和17处输送的冷却液和净化液运行洗气机7。

图7示出了相对图6扩展了在湿床式冷却器16与布置在下游的洗气机7之间的液滴分离器9a的气体处理装置的变型方案。在附加的液滴分离器9a中，将气体质量流或悬浮微粒质量流干燥并且在将它导入洗气机7之前去除携带的颗粒。在液滴分离器9a上设置排液口8a，以便在那里在气体流到达洗气机7之前，将通过在前喷射装置5中的前喷射期间的预洗而受污染的净化液或冷却液排出再循环管路，其中发生热量提取以及与之相关的在冷却器16中的冷凝和后置的将小水滴在液滴分离器9a中的分离。接着，可以将新鲜的水作为净化液输送给气体洗涤装置7，使得未受污染的水的净化力可以在改善的废气去污方面产生作用。在返回的废气流到达压气机10之前，以已知的方式可以在洗气机7之后再布置带有排液口8b的液滴分离器9b。如果在气体洗涤装置7中的流速变得足够缓慢，则也可以省去后置的液滴分离器9b。

图8示出了与图7对应的气体处理装置的变型方案，其中在这里在由图7已知的气体处理装置之前连接有附加的预处理级。

在预处理级中设置进口侧的喷水装置25，用于将水细喷雾地喷射到经过的气体流中，以便由此在气体流中形成第一凝结核，在第一凝结核上可以沉积炭黑颗粒和其它有害物颗粒。在后接的液滴分离器19中从气体流中分离出这些被污染的小水滴，从而已预净化过的气体流进入先前已参照图7描述的气体处理装置主要部分中。

图9也示出了多级的气体处理装置，该气体处理装置具有主要级32，该主要级对应于图7中所示的气体处理装置，其中在主要处理级32之前连接预处理级22，该预处理级对应于图5中的气体处理装置的结构，但预处理级22和主要处理级32没有中间连接压气机10。

所示的实施形式的改变和变型是可能的，而不偏离本发明的范围。

这样可设想，在再循环管路中安置有布置在气体处理级的其它装置之前的蒸汽发生器，以便使在再循环的废气中包含的热可用于产生蒸汽，利用蒸汽于是例如可以驱动蒸汽涡轮机用以产生用于在船舶或类似物上的船载电源的电流。

Claims (34)

1.内燃机，其包括：

至少一个通过缸和与曲轴共同作用的活塞限定的燃烧室(B)，所述燃烧室(B)具有至少一个用于将废气排出至排气道(12、15)中的排气口以及至少一个用于从进气道(11、13、14)中输入扫气用气体的进气口；

至少一个涡轮增压器(1)，所述涡轮增压器(1)具有在进气道(11、13、14)中的压缩机和在排气道(12、15)中的涡轮机；以及

从排气道(12、15)或燃烧室(B)分支出的并引导至进气道(11、13、14)的再循环管路(3，103)，用以将废气分流再循环到进气道(11、13、14)中，所述再循环管路通过气体处理装置(2，102)，该气体处理装置(2，102)包括：用于在再循环管路(3，103)的被冷却的区段中形成潮湿环境的装置(5，105，17，5、17)，所述区段通过从返回的废气中提取热的冷却装置(6，106，16、26)；至少一个气体洗涤装置(7，107)；以及至少一个按流动设置在冷却装置(6，106，16、26)下游的排液口(8，108，8a、8b)；

其特征在于，气体洗涤装置(7，107)设置在再循环管路(3，103)的被冷却的区段的下游。

2.按照权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述内燃机是柴油发动机。

3.按照权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述内燃机是大型两冲程柴油发动机。

4.按照权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述排气口在排气阀(A)的阀盘与相配的盘座之间形成。

5.按照权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述进气口能通过活塞(K)控制。

6.按照权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述冷却装置利用冷却液工作。

7.按照权利要求1至6之一所述的内燃机，其特征在于，气体洗涤装置(7，107)具有至少一个由再循环的废气流过的水池。

8.按照权利要求7所述的内燃机，其特征在于，所述气体洗涤装置(7，107)具有至少一个设置在上游的喷射洗涤级。

9.按照权利要求7所述的内燃机，其特征在于，所述再循环管路(3，103)利用落差从其被冷却的区段引导至设置在下游的气体洗涤装置(7，107)。

10.按照权利要求1至6之一项所述的内燃机，其特征在于，用于形成潮湿环境的装置(5，105，5、17)具有按流动设置在再循环管路(3，103)的被冷却的区段的上游的、使再循环管路(3，103)潮湿的前喷射装置(5，105)，用于用冷却液湿润在被冷却的区段中面向返回的废气的表面。

11.按照权利要求10所述的内燃机，其特征在于，所述再循环管路(3，103)在从前喷射装置(5，105)引导至被冷却区段的区段中具有落差。

12.按照权利要求1至6之一项所述的内燃机，其特征在于，用于形成潮湿环境的装置(17，5、17)具有通入冷却装置(16)的冷却液进口(17)，所述冷却液进口具有冷却液分配器，用于用冷却液湿润在被冷却的区段中面向返回的废气的表面。

13.按照权利要求1至6之一项所述的内燃机，其特征在于，所述冷却装置(6，106，16、26)具有至少一个余热回收传热器(6，106，26)。

14.按照权利要求13所述的内燃机，其特征在于，所述余热回收传热器是水冷却器。

15.按照权利要求13所述的内燃机，其特征在于，所述余热回收传热器是交叉流冷却器。

16.按照权利要求1至6之一项所述的内燃机，其特征在于，冷却装置(16、26)具有至少一个湿床式冷却器(16)，所述湿床式冷却器具有面向要返回的废气的、用冷却液润湿的和因此冷的大表面。

17.按照权利要求16所述的内燃机，其特征在于，所述冷的大表面以在再循环管路(3，103)中设置的格栅、滤网、平板、筋条、填充体和/或直径变化部的形式构造。

18.按照权利要求16所述的内燃机，其特征在于，设有经由冷却液分配器通入湿床式冷却器(16)中的冷却液进口(17)。

19.按照权利要求18所述的内燃机，其特征在于，所述冷却液分配器构成为喷洒装置或喷射阀装置。

20.按照权利要求1至6之一项所述的内燃机，其特征在于，气体处理装置(2，102)在被冷却的区段下游具有至少一个液滴分离器(9，109，9a、9b)。

21.按照权利要求20所述的内燃机，其特征在于，在气体洗涤装置(7、107)下游设置至少一个液滴分离器(9，109，9b)。

22.按照权利要求7所述的内燃机，其特征在于，气体处理装置具有多个气体处理级(22、32)，所述气体处理级分别具有至少一个在进入侧的前喷射装置(5)和至少一个冷却器(16、26)，所述前喷射装置用于润湿面向返回的废气的表面，所述冷却器用于从返回的废气中提取热；所述气体处理级中的至少一个能至少具有所述气体洗涤装置和/或设置在被冷却的区段下游的液滴分离器。

23.按照上述权利要求7所述的内燃机，其特征在于，至少气体洗涤装置(7，107)和冷却器(6，106)结合成总装置(2，102)。

24.按照上述权利要求23所述的内燃机，其特征在于，至少气体洗涤装置(7，107)和冷却器(6，106)以及气体处理装置(2，102)的一些其它的或全部其它的元件结合成总装置(2，102)。

25.按照上述权利要求23或24所述的内燃机，其特征在于，所述总装置具有共同壳体。

26.按照权利要求23或24所述的内燃机，其特征在于，所述冷却器在气体洗涤装置中冷却管路壁。

27.按照权利要求7所述的内燃机，其特征在于，所述气体洗涤装置(7，107)在返回的废气的流动路径中直接地或经由中间连接的液滴分离器跟随在冷却器(6，106，16)之后。

28.按照权利要求27所述的内燃机，其特征在于，按流动在气体洗涤装置(7，107)下游设置另一液滴分离器(9b)。

29.按照权利要求1至6之一项所述的内燃机，其特征在于，气体洗涤装置(7，107)至少部分由塑料部件构成。

30.按照权利要求1至6之一项所述的内燃机，其特征在于，再循环管路(3)的排气道侧的分支和进气道侧的通入口处在涡轮增压器(1)的高压侧。

31.按照权利要求30所述的内燃机，其特征在于，气体处理装置(2)还在再循环管路(3)的端部上具有再循环压缩机(10)。

32.按照权利要求1至6之一项所述的内燃机，其特征在于，废气再循环管路(3)在气体处理装置(2)的区域中至少直到排液口(8)具有落差。

33.按照权利要求1至6之一项所述的内燃机，其特征在于，气体处理装置在冷却器上游具有蒸汽发生器。

34.按照权利要求33所述的内燃机，其特征在于，气体处理装置在前喷射装置上游具有蒸汽发生器。