CS209417B2 - Method of warming the supercharged air of the ignition diesel motor a device for executing the same - Google Patents

Method of warming the supercharged air of the ignition diesel motor a device for executing the same Download PDF

Info

Publication number
CS209417B2
CS209417B2 CS745459A CS545974A CS209417B2 CS 209417 B2 CS209417 B2 CS 209417B2 CS 745459 A CS745459 A CS 745459A CS 545974 A CS545974 A CS 545974A CS 209417 B2 CS209417 B2 CS 209417B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
controlled
heat exchanger
inlet
air
heat
Prior art date
Application number
CS745459A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Francis Charron
Original Assignee
Semt
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semt filed Critical Semt
Publication of CS209417B2 publication Critical patent/CS209417B2/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B33/00Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
    • F02B33/44Passages conducting the charge from the pump to the engine inlet, e.g. reservoirs
    • F02B33/443Heating of charging air, e.g. for facilitating the starting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B47/00Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B47/00Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines
    • F02B47/04Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines the substances being other than water or steam only
    • F02B47/08Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines the substances being other than water or steam only the substances including exhaust gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M31/00Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
    • F02M31/02Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
    • F02M31/04Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating combustion-air or fuel-air mixture
    • F02M31/06Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating combustion-air or fuel-air mixture by hot gases, e.g. by mixing cold and hot air
    • F02M31/08Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating combustion-air or fuel-air mixture by hot gases, e.g. by mixing cold and hot air the gases being exhaust gases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

1474759 Pre-heating intake air SOC D'ETUDES DE MACHINES THERMIQUES 12 Aug 1974 [10 Aug 1973] 35363/74 Heading F1B A diesel engine which has a super charging compressor driven by exhaust gases via a turbine 14 has the intake air pre-heated by a rotary regenerative heat exchanger 39 heated by exhaust gases, a three way control valve 40 operated by a temperature responsive sensor 18 in the intake manifold duct directing exhaust gases to the exchanger when the temperature of the intake air becomes too low due to low load operating conditions. Under normal operating conditions the intake air is cooled by an aftercooler 16. In the embodiment of Fig. 1 the heat exchanger is placed in the intake manifold downstream of the aftercooler. Exchanger 39 may instead be remote from the intake manifold Fig. 2, (not shown), and may have its air input communicating with the open air, whilst a pressure releasing member (47), upstream of the aftercooler 16 vents the compressor 15 to the atmosphere. Alternatively the exchanger input may be connected to the intake duct at a point upstream of the aftercooler, Fig. 3 (not shown), in which case the pressure releasing member (47) is omitted.

Description

(54) Způsob ohřívání přeplňovacího vzduchu vznětového Dieselová motoru a zařízení k jeho provádění(54) A method of heating a turbocharged diesel engine turbocharged air and apparatus therefor

Vynález se týká způsobu ohřívání přeplňovacího vzduchu vzněto-vélu· Dieselová motoru o nízkém, kompresním - poměru při jeho malém zatížení.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for heating supercharged turbocharged air of low-compression ratio diesel engines at low load.

Je známo, že lze zvýšit výkon Dieselová motoru zvyšováním tlaku nasávaného vzduchu přeplňováním motoru, což umožňuje zvětšit množství vzduchu, které je přiváděnodo motoru a tím současně zvýšit množství paliva do motoru vstřikovaného v jednom pracovním cyklu. U přeplňovaných Dieselových motorů je vzduch stlačován turbokompresorem, jehož turbina, která je poháněna výfukovými plyny motoru. U přeplňovaných vznětových motorů je však často nutno zařadit mezi turbokompresor a rozdělovač přeplňovacího vzduchu chladič vzduchu pro snížení jeho teploty, aby se při témže zdvihovém objemu zvýšilo množství vzduchu vháněného do válců, a aby se udržovala vhodná úroveň teploty během cyklu motoru.It is known that the performance of a Diesel engine can be increased by increasing the intake air pressure by supercharging the engine, which allows to increase the amount of air that is supplied to the engine, thereby increasing the amount of fuel injected into the engine in a single cycle. In turbocharged Diesel engines, the air is compressed by a turbocharger whose turbine is driven by the engine exhaust. However, in turbocharged compression ignition engines, it is often necessary to include an air cooler between the turbocharger and the charge air manifold to reduce its temperature in order to increase the amount of air blown into the cylinders at the same displacement and to maintain a suitable temperature level during the engine cycle.

Pro daný kompresní poměr vznětového motoru nelze však při přeplňování neomezeně zvyšovat tlak vzduchu, neboť by tím vznikaly velmi vysoké spalovací tlaky, jimiž by byly nepříznivě namáhány části motoru. Tato skutečnost vede tedy ke snížení kompresního poměru.However, for a given compression ratio of a compression ignition engine, the air pressure cannot be increased unrestrictedly during supercharging, as this would create very high combustion pressures which would adversely affect engine parts. This leads to a reduction in the compression ratio.

Snižování kompresního- poměru má však také své meze, které by se spouštění motoru a jeho činnost při malých zatíženích znesnadňovaly, protože by teplota -vzduchu po kompresi nebyla již dostatečně vysoká provznícení vstřikovaného paliva.However, the reduction of the compression ratio also has limits which would make it difficult to start the engine and operate at low loads, since the air temperature after compression would no longer be sufficiently high for the fuel injections.

Úkolem vynálezu je odstranění uvedených závad způsobem, který by umožnil ohřívání preplňovacího vzduchu vznětového Dieselová motoru o- nízkém kompresním· poměru při jeho malém zatížení.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to remedy these defects in a manner which would allow the supercharging air of a diesel engine to be heated at a low compression ratio at low load.

Okol byl vyřešen způsobem ohřívání přeplňovacího vzduchu vznětového- Dieselová motoru při jeho nízkém kompresním poměru a při jeho malém zatížení, vybaveného turbokompresorem, -při kterém se využívá tepla odňatého alespoň části výfukových plynů motoru, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že alespoň na část -přeplňovacího vzduchu se přenáší teplo· alespoň části horkých výfukových plynů, prostřednictvím odděleného pomocného teplosměnného prostředí. .A diesel engine at low compression ratio and low load, equipped with a turbocharger, utilizing the heat removed at least a portion of the engine exhaust gas of the present invention, comprising: a portion of the supercharging air transfers heat to at least a portion of the hot exhaust gas through a separate auxiliary heat exchange environment. .

Dále podle vynálezu teplosměnným prostředím je voda.Further, according to the invention, the heat transfer medium is water.

Rovněž podle vynálezu teplosměnným prostředím je vzduch.Also according to the invention, the heat transfer medium is air.

K provádění způsobu podle vynálezu bylo navrženo zařízení k ohřívání přeplňovacího vzduchu při malém zatížení vznětového Dieselová motoru o nízkém kompresním poměru -při jeho malém· zatížení, vybavené269417 ho · turbokompresorem k provádění způsobu podle bodů 1 až 3, vyznačené tím,, že sběrač' výfukových plynů je připojen ústrojím pro řízení výměny tepla, například výměník tepla, jehož ohřívací okruh a pomocný teplosměnný okruh jsou vzájemně odděleny.In order to carry out the method according to the invention, an apparatus for heating supercharging air at low load of a compression-ignition diesel engine at a low load has been proposed, equipped with a 266417 turbo compressor for carrying out the method according to items 1 to 3, characterized in that the exhaust manifold. The heat exchanger, the heating circuit and the auxiliary heat exchanger circuit being separated from each other, is connected.

Dále podle vynálezu ústrojí pro řízení výměny tepla je tvořeno například .rotačním rekuparačním výměníkem tepla.Further, according to the invention, the heat exchanger control device is formed, for example, by a rotary heat exchanger heat exchanger.

Rovněž podle vynálezu výměník tepla je vstupem ohřívacího· okruhu spojen se sběračem výfukových plynů a výstupem pomocného teplosměnného okruhu teplosměnné kapaliny spojen přes řízený trojcestný kohout se vstupem teplosměnné kapaliny do chladiče přeplňovacího vzduchu, jehož výstup teplosměnné kapaliny je spojen přes jiný řízený trojcestný kohout se vstupem teplosměnné kapaliny do· výměníku tepla.Also according to the invention, the heat exchanger is connected to the exhaust gas collector via the heating circuit inlet and the heat transfer fluid auxiliary heat transfer circuit through a controlled three-way valve to the heat transfer fluid inlet to the supercharger air cooler. liquid to the heat exchanger.

Podle dalšího význaku vynálezu pomocný teplosměnný okruh mezi chladičem· přeplňovacího vzduchu a výměníkem tepla je přes řízený trojcestný kohout a řízený trojcestný kohou zapojen na okruh vnějšího využití tepla.According to a further feature of the invention, the auxiliary heat exchange circuit between the charge air cooler and the heat exchanger is connected to an external heat recovery circuit via a controlled three-way valve and a controlled three-way valve.

Dalším význakem vynálezu je, že výměník tepla má vstup ohřívacího prostředí spojený se · sběračem výfukových plynů přes řízený trojcestný kohout, upravený mezi ' sběračem výfukových plynů a plynovou turbinou.A further feature of the invention is that the heat exchanger has a heating medium inlet connected to the exhaust manifold via a controlled three-way cock provided between the exhaust manifold and the gas turbine.

Ještě dalším význakem vynálezu je, že výměník tepla má , vstup · ohřívacího, prostředí spojen se sběračem výfukových plynů přes řízený trojcestný okruh za plynovou turbinou.Yet another feature of the invention is that the heat exchanger has an inlet of the heating environment connected to the exhaust manifold via a controlled three-way circuit downstream of the gas turbine.

Podle ještě dalšího význaku vynálezu řízené trojcestné kohouty jsou regulační hodnoty se vzrůstajícím · průřezem.According to yet another feature of the invention, the controlled three-way taps are control values with increasing cross-section.

Dále · podle vynálezu rotační rekuperační výměník je spojen· se sběračem výfukových plynů přes řízený trojcestný· kohout, upravený za sběračem výfukových plynů, přičemž rotační rekuparaění výměník je zapojen v sérii před rozdělovačem· přeplňovacího vzduchu.Furthermore, according to the invention, the rotary heat exchanger is connected to the exhaust manifold via a controlled three-way cock provided downstream of the exhaust manifold, the rotary recuperation being connected in series upstream of the charge air distributor.

Rovněž podle vynálezu rotační rekuperační· výměník tepla je vstupem· ohřívacího · prostředí připojen ke sběrači· výfukových, plynů ' přes řízený trojcestný kohout, upravený za· výstupem plynové turbiny, přičemž rotační rekuperační výměník má vstup pro· ohřívané prostředí spojen s volným okolním vzduchem. a výstup ohřívaného prostředí připojen na· rozdělovač přeplňovacího vzduchu přes řízený trojcestný kohout, upraveny za výstupem· kompresoru· přeplňovacího vzduchu.Also according to the invention, the rotary heat exchanger is connected to the exhaust gas collector via an inlet of the heating medium via a controlled three-way cock provided downstream of the gas turbine outlet, the rotary heat exchanger having a heated environment inlet connected to the free ambient air. and a heated environment outlet connected to a supercharger air manifold via a controlled three-way cock provided downstream of the supercharger air supercharger.

Podle dalšího význaku vynálezu rotační rekuperační· výměník tepla je vstupem ohřívacího prostředí připojen ke sběrači výfukových plynů přes řízený trojcestný kohout, přičemž rotační výměník tepla· má vstup pro ohřívací prostředí spojený s výstupem vzduchového; kompresoru pres řízený trojcestný kohout · a· výstup, ohřívaného · prostředí spojený s · rozdělovačem· plnicího· vzduchu.According to a further feature of the invention, the rotary heat exchanger is connected to the exhaust gas collector via an inlet of the heating medium via a controlled three-way valve, the rotary heat exchanger having an inlet for the heating medium connected to the air outlet; the compressor through a controlled three-way cock and a heated air outlet connected to the charge air manifold.

Podle· ještě dalšího význaku vynálezu . kom presor je opatřen dekompresorem spojenými· pro· současné ovládání s řízenými trojcestnými kohouty.According to yet another aspect of the invention. Compressor is equipped with decompressor connected for simultaneous control with controlled three-way taps.

Dalším, význakem vynálezu je, že řízený trojcestný· kohout je uspořádán za výstupem plynové turbiny.Another feature of the invention is that the controlled three-way valve is arranged downstream of the gas turbine outlet.

Dalším význakem vynálezu je, že alespoň jeden z řízených trojcestných kohoutů je regulační kohout se vzrůstajícím průřezem.It is a further feature of the invention that at least one of the controlled three-way taps is a regulating valve with increasing cross-section.

Konečně .p.odle vynálezu mezi výstupem kompresoru a rozdělovačem plnicího· vzduchu je upraven snímač teploty, který je připojen· na systém servořízení alespoň jednoho z řízených trojcestných kohoutil.Finally, according to the invention, a temperature sensor is provided between the compressor outlet and the charge air distributor which is connected to the power steering system of at least one of the controlled three-way taps.

Výhodou řešení podle vynálezu je možnost ohřívání přeplňovacího vzduchu Dieselová motoru o nízkém kompresním poměru při jeho malém zatížení a tím skutečnost spolehlivého vzněcování vstřikovaného paliva.The advantage of the solution according to the invention is the possibility of heating the turbocharged air of a diesel engine with a low compression ratio at its low load and thus a reliable ignition of the injected fuel.

Při spouštění motoru může být· vzduch ohříván pomocným hořákem, který není popsán.When starting the engine, air may be heated by an auxiliary burner (not described).

Vynález bude d-ále podrobně popsán na několika příkladech provedení ve vztahu k připojeným výkresům, kde obr. 1 značí schéma zařízení pro· ohřívání přeplňovacího vzduchu podle vynálezu, obr. 2 schéma obměny zařízení z obr. 1, obr. 3, 4, schéma obměn přídavných částí pro připojení k zařízení podle obr. 1, 2, obr. 5 schéma jiného· zařízení pro ohřívání přeplňovacího· vzduchu podle vynálezu, obr. 6 schéma obměny zařízení podle obr. 5, obr. 7 schéma obměny zařízení podle obr. 6.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 shows a diagram of the apparatus for charging supercharged air according to the invention; 1, 2, 5 shows a diagram of another apparatus for heating the charge air according to the invention, FIG. 6 shows a modification of the apparatus according to FIG. 5, FIG. 7 shows a modification of the apparatus according to FIG. 6 .

Zařízení na obr. 1 má Dieselův motor 11, plynovou turbinu 14, kompresor 15, chladič 16 vzduchu a snímač 18 teplot nasávaného vzduchu. Mimoto má ještě výměník· 22· tepla, jehož vstup 2Ct ohřívacího· prostřed® je připojen za plynovou tuTbimou: 14 kn sběrači 13 výfukových plynů a jehož· výstup 21 ohřáté· teplosměnné kapaliny je paralelně připojen přes řízený trojcestný kohout 23> na vstup 24 chladicí kapaliny do · chladiče 16 nasávaného vzduchu, jehož výsttap 25 chladicí kapaliny· je· připojen paralelně přes · dnuhý řízený trojcestný kohout 26' ke' vstupu 27 ochlazené teplonosné· tekutiny do· výměníku. 22 tepla. Vstupní potrubí 29 a výkupu! potrubí 28· teplosměnné· kapaliny mohou’ být připojena přes třetí řízený trojcestný kohout· 30' a čtvrtý trojcestný· kohout· 31 k obvodu 32 vnějšího využití tepla. Všechny · řízené trojcestné· kohouty 23, 26,· 3®, 31 jsou ovládány · týmž· snímačem 18 tepla nasávaného·· vzduchu, přes· systém servořízení, který · není popsán. Zařízení · podle vynálezu· pracuje takto:The apparatus of Figure 1 has a Diesel engine 11, a gas turbine 14, a compressor 15, an air cooler 16, and an intake air temperature sensor 18. Furthermore, it has a heat exchanger 22 whose heating inlet 2Ct is connected downstream of the gas tuTbim: 14 kn of the exhaust gas collector 13 and whose outlet 21 of the heated heat transfer fluid is connected in parallel via a controlled three-way valve 23 to the cooling inlet 24 The coolant outlet 25 is connected in parallel via a second controlled three-way valve 26 'to the inlet 27 of the cooled heat transfer fluid to the exchanger. 22 heat. Inlet pipe 29 and purchase! the heat transfer fluid 28 may be connected via a third controlled three-way valve 30 and a fourth three-way valve 31 to the external heat recovery circuit 32. All controlled three-way taps 23, 26, 3®, 31 are actuated by the same intake air heat sensor 18 via a power steering system not described. The apparatus according to the invention operates as follows:

Výfukové plyny · ohřejí pří průchodu·· · výměníkem 22 teplosměnnou kapalinu. · Je-^^^f· teplota nasávaného vzduchu dostatečně vysoká, teplosměnné kapalina· cirkuluje vlivem· nastavení · polohy třetího a čtvrtého· · th^xojcestného · kohoutu 39, 31 v · obvodu 32 pro vnější využití tepla, trojcestné kohouty 23,· 26 jsou v takové poloze, aby chladičem 16 vzduchu těkala chladicí kapalina. Klesne-li příliš teplota nasávaného vzduchu vlivem chodu motoru při nízkých zatíženích, snímač 18 vyvolá· pootočení trojcestných· kohoutů 23, 26, 30, 31, teplosmněnná tekutina přestane obíhat v obvodu 32 vnějšího využití tepla a vstupuje místo · chladicí kapaliny do chla^diič^e^' 16; nasávaného vzduchu, který potom pracuje jako výměník tepla- a ohřívá nasávaný vzduch.The exhaust gases heat the heat transfer fluid when passing through the heat exchanger 22. Is the intake air temperature high enough, the heat transfer fluid circulates due to the positioning of the third and fourth three-way taps 39, 31 in the external heat recovery circuit 32, the three-way taps 23, 26 are in such a position that the cooling fluid 16 flows out of the air cooler. If the intake air temperature drops too low due to engine operation at low loads, sensor 18 causes three-way taps 23, 26, 30, 31 to rotate, the heat transfer fluid stops circulating in the external heat recovery circuit 32 and enters the radiators instead of coolant. ^ e ^ 16 ; air, which then works as a heat exchanger and heats the air.

Zařízení podle vynálezu znázorněné schematicky na obr; 2 je obměnou předchozího zařízení spočívající v tom, že je odstraněn obvod 32 pro vnější využití tepla. Trojcestný kohout 30 mohl být rovněž z téhož důvodu vypuštěn a do obvodu teplosměnné· kapaliny je •vřazeno čerpadlo· 35 pro · vyvolání nucené cirkulace teplosměnné kapaliny v uzavřeném obvodu; při chodu· · Dieselová motoru 11 za normálního zatížení, zajišťuje pátý trojcestný kohout 36 'trvalý průtok do výměníku 22, aby se teplosměnná kapalina· udržovala na vhodné· teplotě.The device according to the invention shown schematically in FIG. 2 is a variation of the previous device in that the external heat recovery circuit 32 is removed. The three-way valve 30 could also be drained for the same reason, and a pump 35 is inserted in the heat transfer fluid circuit to induce forced circulation of the heat transfer fluid in the closed circuit; When running the diesel engine 11 under normal load, the fifth three-way valve 36 'provides a continuous flow to the exchanger 22 to maintain the heat transfer fluid at a suitable temperature.

Zdokonalení· uvedené schematicky· na obr. 3 a. 4· mohou být připojena· k zařízením podle schémat na obr. 1, 2. Tato zdokonalení· se týkají připojení vstupu 20 · ohřívacího' prostředí do· výměníku 22 tepla· k sběrači 13 výfukových plynů. Podle obr. 3 je vstup 20 ohřívacího prostředí· připojen za turbinou 14 paralelně přes · pátý· řízený trojcestný kohout 36, vytvořený jako regulační kohout se · vzrůstajícím průřezem, k sběrači 13 výfukových plynů. Podle obr. 4 je · vstup · 20 ohřívaného · prostředí připojen paralelně · přes šestý řízený trojcestný kohout 37, vytvořený jako regulační kohout se · vzrůstajícím průřezem na sběrač 13 výfukových plynů, před· plynovou turbinou 14. Jak pátý, tak i šestý trojcestný kohout 36, 37 je · ovládán týmž snímačem 18 teploty· nasávaného vzduchu a udržuje trvalé spojení mezi sběračem 13· výfukových plynů a vstupem· 20 ohřívaného · prostředí do výměníku 22 tepla pro udržování teplosměnné kapaliny na· vhodné · teplotě.The improvements shown schematically in Figures 3 and 4 can be connected to the devices according to the diagrams in Figures 1, 2. These improvements relate to the connection of the inlet 20 of the heating environment to the heat exchanger 22 to the exhaust manifold 13 of gases. According to FIG. 3, the inlet 20 of the heating medium 20 is connected downstream of the turbine 14 in parallel via a fifth controlled three-way valve 36, designed as an increasingly cross-sectional control valve, to the exhaust manifold 13. Referring to FIG. 4, the inlet 20 of the heated environment is connected in parallel via a sixth controlled three-way cock 37 formed as a regulating cock with an increasing cross-section to the exhaust manifold 13 before the gas turbine 14. Both the fifth and sixth three-way cocks 36, 37 is actuated by the same intake air temperature sensor 18 and maintains a permanent connection between the exhaust manifold 13 and the heated environment inlet 20 to the heat exchanger 22 to maintain the heat transfer fluid at a suitable temperature.

Zařízení podle· vynálezu ze schématu na obr. 5 se liší od předchozích v tom, že výměna teplá mezi výfukovými plyny a násavaným vzduchem’ probíhá ve známém rotačním rekuperačním výměníku 39 tepla. Zařízení má· jako· předchozí motor 11, plynovou turbinu 14, kompresor 15 a chladič 16 vzduchu.The device according to the invention of the diagram in FIG. 5 differs from the previous one in that the exchange of heat between the exhaust gases and the intake air takes place in a known rotary heat recovery exchanger 39. The device has, like the previous engine 11, a gas turbine 14, a compressor 15 and an air cooler 16.

Podle· uspořádání znázorněného na obr. 5· je vstup· 45 · ohřívacího · prostředí připojen paralelně přes· sedmý· řízený trojcestný kohout 40 ke ' sběrači 13 'výfukových plynů za plynovou turbinou 14, přičemž rekuperační výměník' 39 je · zapojen· v sérii přímo v rozdělovači 12 nasávaného vzduchu. V dalším je popsá na činnost uvedeného zařízení. Zmíněný rotační rekuperační výměník 39 tepla se ohřeje ve styku s výfukovými plyny o ochlazuje se při styku· s nasávaným vzduchem, přičemž předává· nashromážděné teplo · nasávaného vzduchu. Sedmý trojcestný kohout 40 je ovládán· snímačem 18 teploty nasávanéhovzduchu a může udržovat trvalý · průtok pro· udržování· rotačního· rekuperačního · výměníku 39 tepla na vhodné teplotě'.According to the arrangement shown in Fig. 5, the inlet of the heating medium is connected in parallel via a seventh controlled three-way valve 40 to the 'exhaust manifold 13' downstream of the gas turbine 14, the recovery exchanger 39 being connected in series directly in the intake manifold 12. Hereinafter, it describes the operation of said device. Said rotary heat recovery heat exchanger 39 is heated in contact with the exhaust gases and is cooled in contact with the intake air, transmitting the accumulated heat of the intake air. The seventh three-way valve 40 is actuated by the intake air temperature sensor 18 and can maintain a continuous flow to maintain the rotary heat recovery exchanger 39 at a suitable temperature.

Zařízení uvedené · schematicky na obr. ® je obměnou předchozího zařízení. Tato· · obměna se stává oprávněnou tím, že nelze· vždy zařadit rotační rekuperační výměník 39, který je převážně velice neskladný, do· rozdělovače 12 nasávaného vzduchu. Zařízení podle schématu na obr. 6 se · odlišuje od předchozího tím, že rotační rekuperační výměník 39 má· vstup 46' ohřívaného· prostředí ve spojení s· okolním' vzduchem a výstup pro· ohřá- * tou kapalínu· připojený k rozdělovači 12 nasávaného · vzduchu přes · osmý řízený trojcestný kohout 41, vestavěný· cto rozdělovače · 12· nasávaného · vzduchu. Dekompresor 47, ovládaný současně· se seďným a osmým· trojčestným kohoutem· 40· a 41, vestavěný mezi· osmý řízený trojcestný kohout 41 a kompresor 15, umožňuje vypouštění vzduchu do· volného prostoru. Zařízení pracuje, jak dále · uváděno. Atmosférický vzduch, nasátý · vstupem 46 ohřátého· prostředí rotačního· rekuperačního výměníku 39 tepla, je ohřát a veden do rozdělovače 12 · nasávaného- -vzduchu, jakmile je osmý trojcestný kohout 41· ovládán snímačem 18 současně s dekompresorem· 47, který se otevře· pro odvedení veškerého' · přetlaku za · kompresorem 15.The apparatus shown schematically in Fig. ® is a modification of the previous apparatus. This variation becomes justified in that the rotary heat recovery exchanger 39, which is largely very bulky, cannot always be included in the intake air distributor 12. The apparatus of FIG. 6 differs from the previous one in that the rotary heat exchanger 39 has a heated environment inlet 46 in conjunction with ambient air and a heated liquid outlet connected to the suction manifold. air through · eighth controlled three-way cock 41, built-in · to the manifold · 12 · intake air. The decompressor 47, operated simultaneously with the seed and eighth way valves 40 and 41, built in between the eighth controlled three-way valve 41 and the compressor 15, allows air to be discharged into the free space. The device operates as described below. The atmospheric air sucked in through the heated inlet 46 of the rotary heat recovery heat exchanger 39 is heated and fed to the intake manifold 12 as soon as the eight-way valve 41 is actuated by the sensor 18 simultaneously with the decompressor 47 which opens. to remove any overpressure downstream of the compressor 15.

Zařízení podle schématu na obr. 1 je- rovněž alternativou výše popsaného zařízení z obr. 6. U této· alternativy je vzduch, procházející rotačním rekuperačním· výměníkem· 33 tepla odváděn· paralelně z rozdělovače 12 nasávaného vzduchu před chladičem 16' přes· desátý trojcestný řízený kohout 48, vytvořený jako· regulační kohout se vzrůstajícím průřezem. .The device according to the diagram of Fig. 1 is also an alternative to the device of Fig. 6 described above. In this alternative, the air passing through the rotary heat exchanger 33 is discharged in parallel from the intake air manifold 12 upstream of the cooler 16 'through the 10th three-way a controlled cock 48 formed as a regulating cock of increasing cross-section. .

U popsaného příkladu· provedení· podle· obr. 7 může být dekompresor 47 ' nahrazen řízeným vypínacím ústrojím, vestavěným· do mechanického převodu mezi plynovou turbinou 14 a kompresorem· 15. Rovněž lze· přerušit výrobu stlačeného · vzduchu tím, že se sedmý trojcestný kohout· 40· umístí před plynovou turbinou 14; sedmý trojcestný kohout 40, který je ovládán snímačem 18, zabraňuje průchodu výfukových plynů plynovou turbinou 14.In the embodiment described in Fig. 7, the decompressor 47 'can be replaced by a controlled shut-off device built into the mechanical transmission between the gas turbine 14 and the compressor 15. Also, the production of compressed air can be interrupted by having the seventh three-way valve. Placed in front of the gas turbine 14; the seventh three-way valve 40, which is controlled by the sensor 18, prevents the passage of exhaust gases through the gas turbine 14.

Vynález zahrnuje všechna ekvivalentní technická provedení a jejich kombinace, spadají-li do rámce připojeného předmětu vynálezu.The invention encompasses all equivalent technical embodiments and combinations thereof when included within the scope of the appended subject matter of the invention.

Claims (17)

PREDMETSUBJECT 1. Způsob ohřívání přeplňovacího vzduchu vznětového Dieselová motoru o nízkém kompresním poměru při jeho malém zatížení vybaveného turbokompresorem, při kterém se využívá tepla odňatého alespoň části výfukových plynů motoru, vyznačený tím, že alespoň na část přeplňovacího vzduchu se přenáší teplo alespoň části horkých výfukových plynů prostřednictvím odděleného· pomocného teplosměnného prostředí.A method for heating a low compression ratio diesel turbocharged diesel engine at low load, equipped with a turbocharger utilizing the heat removed of at least a portion of the engine exhaust, characterized in that at least a portion of the turbocharged air transfers heat to at least a portion of the hot exhaust gases. a separate auxiliary heat exchange environment. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že teplosměnným prostředím je voda.2. The method of claim 1 wherein the heat transfer medium is water. 3. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že teplosměnným prostředím je vzduch.3. The method of claim 1 wherein the heat transfer medium is air. 4. Zařízení k ohřívání · přeplňovacího vzduchu při malém zatížení vznětového Dieselová motoru · o nízkém kompresním poměru, při jeho malém zatížení, vybaveného turbokompresorem, k provádění způsobu podle bodů 1 až 3, vyznačené tím, že sběrač výfukových plynů je připojen k ústrojím pro řízení výměny tepla, například výměník (22] tepla, jehož ohřívací okruh a pomocný teplosměnný okruh, jsou vzájemně odděleny.4. Apparatus for heating · supercharging air at low load of a diesel engine · Low compression ratio at low load, equipped with a turbocharger, for carrying out the method according to points 1 to 3, characterized in that the exhaust manifold is connected to the steering devices a heat exchanger, for example a heat exchanger (22) whose heating circuit and the auxiliary heat exchange circuit are separated from each other. 5. Zařízení podle bodu 4, vyznačené tím, že ústrojí pro řízení výměny tepla je tvořeno například rotačním rekuperačním výměníkem (39) tepla.Device according to Claim 4, characterized in that the heat exchange control device is formed, for example, by a rotary heat recovery heat exchanger (39). 6. Zařízení podle bodu 4, vyznačené tím, že výměník tepla (22) je vstupem (20) ohřívacího okruhu spojen se sběračem (13) ' výfukových plynů a výstupem. (21) pomocného teplosměnného okruhu teplosměnné kapaliny spojen přes řízený trojcestný kohout (23) se vstupem (24) teplosměnné kapaliny do chladiče (16) přeplňovacího vzduchu, jehož výstup (25) teplosměnné kapaliny je spojen přes druhý řízený trojcestný kohout (26) se vstupem (27) teplosměnné kapaliny do výměníku (22) tepla.Device according to Claim 4, characterized in that the heat exchanger (22) is connected to the exhaust gas collector (13) and the outlet via the heating circuit inlet (20). (21) an auxiliary heat transfer circuit of the heat transfer fluid connected via a controlled three-way cock (23) to a heat transfer fluid inlet (24) to a charge air cooler (16) whose heat transfer fluid outlet (25) is connected via a second controlled three-way cock (26) to an inlet (27) heat transfer fluids for heat exchanger (22). 7. Zařízení podle bodu 4, vyznačené tím, že pomocný teplosměnný okruh chladičem (16) přeplňovacni. vzduchu a výměníkem (22) tepla je přes čtvrtý řízený trojcestný kohout (31) a třetí řízený trojcestný kohout (30) zapojen na okruh (32) vnějšího využitítepla.Device according to Claim 4, characterized in that the auxiliary heat exchange circuit is charged with a cooler (16). The heat exchanger (22) is connected to the external heat recovery circuit (32) via a fourth controlled three-way valve (31) and a third controlled three-way valve (30). 8. Zařízení podle bodu 4, vyznačené tím, že výměník (22) tepla má vstup (20) ohřívacího prostředí spojený se sběračem (13) výfukových plynů přes šestý řízený trojcestný kohout (37), upravený mezi sběračem (13) výfukových plynů a plynovou turbinou [14] .Device according to claim 4, characterized in that the heat exchanger (22) has a heating medium inlet (20) connected to the exhaust manifold (13) via a sixth controlled three-way cock (37) arranged between the exhaust manifold (13) and the gas turbine [14]. 9. Zařízení podle bodu 8 nebo 9, vyznačené tím, že výměník (22) tepla má vstup (20) ohřívacího’ prostředí spojen se sběračem (13) výfukových plynů .pres' pátý řízený trojcestný kohout (36) za plynovou turbinou (14) .Apparatus according to claim 8 or 9, characterized in that the heat exchanger (22) has a heating environment inlet (20) connected to an exhaust manifold (13) via a fifth controlled three-way valve (36) downstream of the gas turbine (14). . vynalezuvynalezu 10. Zařízení podle kteréhokoliv z bodů 7 až 9, vyznačené tím, že řízené trojcestné kohouty (23, 26, 31, 32, 36, 37) jsou regulační kohouty se vzrůstajícím průřezem.Device according to any one of Claims 7 to 9, characterized in that the controlled three-way taps (23, 26, 31, 32, 36, 37) are regulating taps with increasing cross-section. 11. Zařízení podle bodu 5, vyznačené .tím, že . rotační rekuperační výměník (39) tepla je spojen se sběračem (13) výfukových plynů . přes .sedmý řízený trojcestný kohout . (40) upravený za sběračem (13) výfukových plynů, přičemž rotační rekuperační výměník (39) je zapojen v sérii .před rozdělovačem (12) přeplňovacího vzduchu.11. Apparatus according to claim 5, characterized in that: a rotary heat recovery exchanger (39) is connected to the exhaust manifold (13). through the seventh controlled three-way cock. (40) provided downstream of the exhaust manifold (13), the rotary heat recovery exchanger (39) being connected in series upstream of the supercharger (12). 12. Zařízení podle bodu 5, vyznačené tím, že rotační rekuperační výměník (39) tepla je vstupem ohřívacího prostředí připojen ke sběrači (13) výfukových plynů přes sedmý řízený trojcestný kohout (40), upravený za výstupem plynové turbiny (14), přičemž rotační rekuperační výměník (39) má vstup (46) pro ohřívané prostředí spojen s volným okolním vzduchem a výstup ohřívaného prostředí připojen na rozdělovač (12) přeplňovacího vzduchu přes osmý řízený . trojcestný kohout (41), upravený za výstupem kompresoru (15) přeplňovacího vzduchu.Device according to claim 5, characterized in that the rotary heat recovery heat exchanger (39) is connected to the exhaust gas collector (13) via an inlet of the heating medium via a seventh controlled three-way valve (40) downstream of the gas turbine outlet (14). the recuperation exchanger (39) has a heated environment inlet (46) coupled to free ambient air and the heated environment outlet connected to the charge air distributor (12) via an eighth controlled. a three-way cock (41) provided downstream of the charge air compressor (15) outlet. 13. Zařízení ' podle bodu 5, vyznačené tím, že rotační rekuperační ' výměník (39) tepla je vstupem ohřívacího prostředí připojen ke sběrači (13) výfukových plynů přes sedmý řízený trojcestný kohout (40), přičemž rotační výměník (39) tepla má vstup (46) pro ohřívací .prostředí spojený s výstupem vzduchového kompresoru (15) přes devátý řízený trojcestný kohout (48) a výstup ohřívaného prostředí spojený s rozdělovačem (12) plnicího vzduchu.Apparatus according to claim 5, characterized in that the rotary heat recovery heat exchanger (39) is connected to the exhaust gas collector (13) via an inlet of the heating medium via a seventh controlled three-way valve (40), the rotary heat exchanger (39) having an inlet. (46) for a heating medium connected to the air compressor outlet (15) via a ninth controlled three-way valve (48) and a heated environment outlet connected to the charge air distributor (12). 14. Zařízení podle bodu 12, vyznačené tím, že kompresor (15) je opatřen dekompresorem (47) spojeným pro současné ovládání se sedmým, i osmým řízeným trojcestným kohoutem (41, 40·).Apparatus according to claim 12, characterized in that the compressor (15) is provided with a decompressor (47) coupled for simultaneous operation with both the 7th and 8th controlled three-way taps (41, 40 ·). 15. Zařízení podle bodů 11 nebo 14, vyznačené tím, že sedmý řízený trojcestný kohout (40) je uspořádán za výstupem plynové turbiny (41).Device according to claim 11 or 14, characterized in that the seventh controlled three-way valve (40) is arranged downstream of the gas turbine outlet (41). 16. Zařízení podle bodů 11 nebo 15, vyznačené tím, že alespoň jeden z řízených trojcestných kohoutů (23, 26, 30, 31, 36, 37, 40, 41, 48) je regulační kohout se vzrůstajícím průřezem.Apparatus according to claim 11 or 15, characterized in that at least one of the controlled three-way taps (23, 26, 30, 31, 36, 37, 40, 41, 48) is a regulating valve with increasing cross-section. 17. Zařízení podle kteréhokoliv z bodů 6 až 16, vyznačené tím, že mezi výstupem z kompresoru (15) a rozdělovačem (12) plnicího ' vzduchu je upraven snímač (18) teploty, který je připojen na systém servořízení alespoň jednoho z řízených trojcestných kohoutů (23, 26, 30, 31, 36, 37, 40, 41, 48).Device according to any one of Claims 6 to 16, characterized in that a temperature sensor (18) is provided between the compressor outlet (15) and the charge air distributor (12), which is connected to a power steering system of at least one of the controlled three-way taps. (23, 26, 30, 31, 36, 37, 40, 41, 48).
CS745459A 1973-08-10 1974-07-31 Method of warming the supercharged air of the ignition diesel motor a device for executing the same CS209417B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7329426A FR2240362B1 (en) 1973-08-10 1973-08-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS209417B2 true CS209417B2 (en) 1981-12-31

Family

ID=9123906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS745459A CS209417B2 (en) 1973-08-10 1974-07-31 Method of warming the supercharged air of the ignition diesel motor a device for executing the same

Country Status (15)

Country Link
JP (2) JPS50140724A (en)
BE (1) BE818653A (en)
BR (1) BR7406585D0 (en)
CH (1) CH583374A5 (en)
CS (1) CS209417B2 (en)
DD (1) DD114117A5 (en)
DE (1) DE2438118B2 (en)
ES (1) ES429168A1 (en)
FR (1) FR2240362B1 (en)
GB (1) GB1474759A (en)
IN (1) IN142340B (en)
IT (1) IT1018394B (en)
NL (1) NL7410747A (en)
PL (1) PL110149B1 (en)
YU (1) YU219274A (en)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH610987A5 (en) * 1975-08-29 1979-05-15 Bbc Brown Boveri & Cie
DE2545665B2 (en) * 1975-10-11 1980-06-12 Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh, 7990 Friedrichshafen Propulsion system
DE2549009C2 (en) * 1975-11-03 1985-01-24 Motoren-Werke Mannheim AG vorm. Benz Abt. stationärer Motorenbau, 6800 Mannheim Device for regulating the temperature of the charge air of a water-cooled internal combustion engine
DE2640732A1 (en) * 1976-09-10 1978-07-27 Motoren Turbinen Union CHARGE AIR HEAT EXCHANGER SYSTEM
GB1599761A (en) * 1977-03-12 1981-10-07 Lucas Industries Ltd Turbo-supercharged compression ignition engine
FR2421277A1 (en) * 1978-03-31 1979-10-26 Ts Dizelny Instit Tsnidi Diesel engine turbo-charging system - includes combustion chamber to drive exhaust gas turbine independently of exhaust to allow cold starting
FR2495689A1 (en) * 1980-12-08 1982-06-11 Hyperbar Develop Suralimentati Coolant circuit for diesel engine - has heat exchanger in air intake for recuperator air and fuel circuit
DE3601784A1 (en) * 1986-01-22 1987-07-23 Knecht Filterwerke Gmbh DEVICE FOR PREHEATING THE INTAKE AIR OF DIESEL ENGINES
DE3801910C2 (en) * 1987-02-04 1998-07-09 Volkswagen Ag Heater for a motor vehicle with a driving diesel internal combustion engine
AT393539B (en) * 1988-09-02 1991-11-11 Steyr Daimler Puch Ag INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH A CHARGING UNIT FOR THE CHARGING AIR
SE538865C2 (en) * 2015-05-25 2017-01-10 Scania Cv Ab An arrangement for heating of an exhaust gas treatment component
CN112901379A (en) * 2021-04-13 2021-06-04 河南柴油机重工有限责任公司 Engine exhaust heating air inlet device and heating method

Also Published As

Publication number Publication date
FR2240362B1 (en) 1976-05-07
DE2438118A1 (en) 1975-03-27
BR7406585D0 (en) 1975-09-09
ES429168A1 (en) 1976-09-01
YU219274A (en) 1982-02-25
CH583374A5 (en) 1976-12-31
IN142340B (en) 1977-06-25
AU7183174A (en) 1976-02-05
FR2240362A1 (en) 1975-03-07
JPS5534304Y2 (en) 1980-08-14
PL110149B1 (en) 1980-07-31
NL7410747A (en) 1975-02-12
GB1474759A (en) 1977-05-25
JPS50140724A (en) 1975-11-12
BE818653A (en) 1974-12-02
DD114117A5 (en) 1975-07-12
IT1018394B (en) 1977-09-30
JPS53153114U (en) 1978-12-02
DE2438118B2 (en) 1978-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4122679A (en) Method and means for pre-heating the intake air of a supercharged, low-compression ratio diesel engine when operating at low load
US7305976B1 (en) Engine heater and method
CN101578438B (en) Secondary air system for a combustion engine breathing system
US20100282221A1 (en) Internal combustion engine and vehicle equipped with such engine
US4513572A (en) Method of recovering energy in a power generator and power generator for carrying out the said method
CN106574548B (en) Apparatus for controlling air volume and method of using the same
CN101225764A (en) Cooling system for a charged combustion engine with a charge-air cooler
CN104564301A (en) Cooling system for an internal combustion engine
US3570240A (en) Supercharging apparatus for diesel and multifuel engines
GB1482605A (en) Engines
CS209417B2 (en) Method of warming the supercharged air of the ignition diesel motor a device for executing the same
US20110271936A1 (en) Air intake powered engine backpressure reducing system
US10704476B2 (en) Device and method for controlling the injection of air and exhaust gas at the intake of a supercharged internal-combustion engine
CN101002015B (en) Switch control device for intake and exhaust communication circuit
CN106030090A (en) An assembly including a heat engine and an electric compressor configured to heat intake gases
CN103958850B (en) Cooling system for two-stage supercharged engines
CN105201626A (en) Cooling system for engine
WO2009050534A1 (en) An engine unit with dedicated compressor, heating device and turbine on the intake air circuit and automotive vehicle incorporating such engine unit
US2898731A (en) Power producing equipment incorporating gas turbine plant
US3894392A (en) Supercharged diesel engines and methods of starting them
GB1486741A (en) Power plant
CN116006363A (en) Air inlet heat exchange system of ammonia internal combustion engine and operation method
CN109854351A (en) Method for operating an internal combustion engine, internal combustion engine and motor vehicle
CN116018455A (en) Method for operating an internal combustion engine of a motor vehicle and internal combustion engine
CZ696390A3 (en) Supercharging device of internal combustion engine