DE102012009318A1 - Dieselmotor und Verfahren zur Leistungssteigerung eines bestehenden Dieselmotors - Google Patents

Dieselmotor und Verfahren zur Leistungssteigerung eines bestehenden Dieselmotors Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Dieselmotor, insbesondere Großdieselmotor, mit: zumindest einer von einem Abgas des Dieselmotors angetriebenen Turboladerstufe (2, 3) zur Aufladung einer Anzahl Brennkammern (1) mit einem Spülgas, und zumindest einem auf der Abgasniederdruckseite der Turboladerstufe (2, 3) angeordneten Abgasnachbehandlungssystem (4, 5) zum Schalldämpfen, Reinigen und/oder Waschen des Abgases und/oder zur Dampf- und/oder Wärmeerzeugung mittels der im Abgas enthaltenen Wärme, mit Aggregaten (4, 5) wie beispielsweise einem Dampferzeuger (4) oder einem Abgaswäscher (5), durch die das Abgas geleitet wird. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass auf der Spülgashochdruckseite der Turboladerstufe (2, 3) eine nicht über die Turboladerstufe angetriebene Kompensationseinrichtung (6) zur Unterstützung der Turboladerstufe (2, 3) bei der Aufladung der Anzahl Brennkammern vorgesehen ist, um den vom Abgasnachbehandlungssystem (4, 5) hervorgerufenen Staudruck im Abgas und die damit einhergehende Verringerung der für die Turboladerstufe nutzbaren Druckdifferenz zu kompensieren.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Dieselmotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zur Leistungssteigerung eines bestehenden Dieselmotors gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10. Die Erfindung betrifft besonders Großdieselmotoren, wie sie beispielsweise zum Antrieb von Schiffen oder zur Stromerzeugung in Kraftwerken eingesetzt werden, und eignet sich speziell für Zweitaktgroßdieselmotoren.
  • Bei derartigen Dieselmotoren ist zur Aufladung der Brennkammer(n) mit Spülgas eine aus einem oder mehreren Turboladern bestehende Turboladerstufe vorgesehen, welche das von der bzw. den Brennkammer(n) kommende, meist in einem Abgassammelbehälter gesammelte Abgas als Energiequelle nutzt. Man macht sich dabei das Druckgefälle zwischen dem aus der bzw. den Brennkammer(n) bzw. dem Abgassammelbehälter kommenden Abgas und der Umgebung, in welche das Abgas abgeführt wird, zunutze. Das Spülgas kann eine Frischluft sein oder ein Gasgemisch, z. B. aus Frischluft und rückgeführtem Abgas.
  • Häufig ist bei derartigen Dieselmotoren auf der Abgasniederdruckseite des Turboladers, also im dem Turbolader strömungsmäßig nachgeordneten Bereich des Abgasleitungsstrangs, der von dem Abgas durchströmt wird, ein Abgasnachbehandlungssystem vorgesehen. Das Abgasnachbehandlungssystem enthält dabei Aggregate zum Nachbehandeln des Abgases, durch welche das Abgas geleitet wird. Dabei entsteht ein Staudruck, der den für den Turbolader bzw. die Turboladerstufe nutzbaren Druck verringert.
  • Beispielsweise kann das Abgasnachbehandlungssystem einen oder mehrere Abgaswäscher enthalten, um den im Abgas enthaltenen Schwefel auszuwaschen. Ein solches Abgasnachbehandlungssystem mit einem Abgaswäscher ist beispielsweise aus der deutschen Patentschrift DE 10 2009 010 808 B3 zu entnehmen. Auch die internationale Patentanmeldung WO 2007/045 721 A1 zeigt einen Motor mit einem dem Turbolader abgasseitig strömungsmäßig nachgeordneten Abgasreinigungssystem bzw. Abgasnachbehandlungssystem.
  • Das Abgasnachbehandlungssystem kann aber auch einen oder mehrere Dampferzeuger enthalten, also im Wesentlichen einen Wärmetauscher, durch den das Abgas geleitet wird, um Prozesswärme oder Dampf zur Stromerzeugung zu gewinnen.
  • Selbstverständlich kann das Abgasnachbehandlungssystem auch andere Aggregate enthalten, durch die das Abgas unter Druckverlust geleitet wird, wie beispielsweise einen Schalldämpfer oder einen Katalysator zur Abgasreinigung oder dergleichen.
  • Um die durch das Abgasnachbehandlungssystem verursachten Druckverluste auszugleichen, wird herkömmlich ein Saugverdichter bzw. ein Sauggebläse eingesetzt, welches das Abgas durch das Abgasnachbehandlungssystem saugt. Dadurch kann zwar gewährleistet werden, dass das Abgas durch das Abgasnachbehandlungssystem gelangt. Ein durch das Abgasnachbehandlungssystem bzw. dem dort entstehenden Staudruck verursachter Leistungsverlust am Turbolader kann jedoch nicht völlig ausgeglichen werden.
  • Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem gattungsgemäßen Dieselmotor auf einfache und kostengünstige Art die Leistung zu steigern.
  • Diese Aufgabe wird bezüglich des Dieselmotors mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, bezüglich eines Verfahrens zur Leistungssteigerung eines bestehenden Dieselmotors mit den Merkmalen des Anspruchs 10.
  • Der erfindungsgemäße Dieselmotor weist dazu auf der Spülgashochdruckseite der Turboladerstufe, also jeweils zwischen dem Ausgang des Verdichters und dem Brennkammereinlass, eine nicht über die Turboladerstufe angetriebene Kompensationseinrichtung zur Unterstützung der Turboladerstufe bei der Aufladung der Anzahl der Brennkammern auf. Die Kompensationseinrichtung ist dabei dazu eingerichtet, den vom Abgasnachbehandlungssystem auf der Abgasniederdruckseite des Turboladers bzw. der Turboladerstufe hervorgerufenen Staudruck im Abgas und die dadurch verringerte, für die Turboladerstufe nutzbare Druckdifferenz zu kompensieren.
  • Dadurch kann das Abgasnachbehandlungssystem volumenmäßig kleiner ausgelegt werden, als wenn keine derartige Kompensationsvorrichtung vorhanden wäre, so dass sich insgesamt eine geringere Baugröße des Motors ergibt und geringere Kosten für das Abgasnachbehandlungssystem anfallen. Im Sinne kleinerer Baugrößen sind dabei besonders elektromotorisch angetriebene Kompensationseinrichtungen zweckmäßig. Es wären jedoch auch andere Antriebe denkbar, etwa ein separater, kleinerer Dieselmotor, solange der Antrieb der Kompensationseinrichtung nicht an den Turbolader des erfindungsgemäßen Dieselmotors gekoppelt ist, also extern und unabhängig davon arbeitet. Selbstverständlich kann dafür jedoch auch eine aus einem Energiespeicher bezogene Energieform verwendet werden, z. B. elektrische Energie oder Dampf, die letztlich von dem erfindungsgemäßen Dieselmotor erzeugt wird, etwa über einen Dampferzeuger im Abgasnachbehandlungssystem, solange die Turboladerstufe dadurch nicht belastet wird.
  • Als Kompensationseinrichtung auf der Spülgashochdruckseite der Turboladerstufe sind verschiedene Einrichtungen denkbar. Beispielsweise könnte ein oder mehrere Elektromotoren vorgesehen sein, die an der Turbinenwelle der einzelnen Turbolader angreifen. Weiterhin denkbar wäre es, einen auf der Spülgashochdruckseite der Turboladerstufe angeordneten bzw. die von der Turboladerstufe kommende und zum Einlass der Brennkammern führende Anzahl Spülgasleitungen speisenden Hochdruckbehälter vorzusehen, welcher über eine nicht über die Turboladerstufe angetriebene Verdichteranordnung mit Spülgas versorgt wird und welcher die Anzahl Brennkammern im gesamten Lastbereich des Motors speist, um so den Spülgasvolumenstrom zu erhöhen.
  • Bevorzugt ist es jedoch, wenn auf der Spülgashochdruckseite der Turboladerstufe ein unabhängig von der Turboladerstufe angetriebenes Unterstützungsgebläse bzw. ein oder mehrere nicht von der Turboladerstufe angetriebenen Unterstützungsverdichter zur Unterstützung der Turboladerstufe beim Aufladen der Anzahl Brennkammern vorgesehen ist, welches für den Dauerbetrieb im gesamten Lastbereich des Motors ausgelegt ist, d. h. das Unterstützungsgebläse ist nicht nur beim Starten und in einem unteren Teillastbereich des Dieselmotors einsatzfähig, sondern im gesamten Lastbereich des Dieselmotors. Das Unterstützungsgebläse kann dabei für jede von einem Turbolader kommende und zu einer Brennkammer führende Spülgashochdruckleitung einen separaten Unterstützungslüfter bzw. -verdichter aufweisen, oder im Fall eines Motors mit nur einem Turbolader als einzelner Unterstützungsverdichter ausgebildet sein. Der Antrieb des Unterstützungsgebläses kann dabei unterschiedlich ausgebildet sein, beispielsweise mit einer Dampfturbine erfolgen. Bevorzugt ist jedoch ein elektromotorischer Antrieb.
  • Bei einem Unterstützungsgebläse mit Elektromotorenantrieb kann darüber hinaus eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Dieselmotors erfolgen. Denn dann kann das Unterstützungsgebläse gleichzeitig als Starthilfegebläse dienen, welches bei gattungsgemäßen Großdieselmotoren in der bzw. den Spülgashochdruckleitungen von der Turboladerstufe zu der Anzahl Brennkammern sowieso vorhanden ist, um den jeweiligen Turbolader beim Start des Dieselmotors und im unteren Teillastbereich bei der Aufladung der Brennkammer mit Spülgas zu unterstützen. Es braucht somit kein separates Starthilfegebläse mehr vorgesehen sein, weil das als Kompensationseinrichtung dienende Unterstützungsgebläse dessen Aufgabe mit übernehmen kann. Die Steuerung des Antriebs des Unterstützungsgebläses kann dabei so ausgelegt sein, dass dieses im gesamten Motorlastbereich betrieben wird, aber im Volllastbereich und im oberen Teillastbereich ebenso wie beim Start und im unteren Teillastbereich des Dieselmotors, welcher im Allgemeinen ein Lastbereich unterhalb von 20–40% Motorvolllast ist, beispielsweise 25% Motorvolllast.
  • Ein separates Starthilfegebläse kann somit eingespart werden. Um das Unterstützungsgebläse so auszulegen, dass es im gesamten Lastbereich des Dieselmotors einsetzbar ist, muss es einen Antrieb aufweisen, der stark genug für den Dauerbetrieb des Unterstützungsgebläses während der gesamten Betriebsdauer des Dieselmotors ist und es muss eine Antriebssteuerung vorgesehen sein, die das Unterstützungsgebläse im gesamten Lastbereich des Dieselmotors, also auch im über dem unteren Teillastbereich hinausgehenden Lastbereich, in Betrieb lässt. Der Elektromotor üblicher Starthilfegebläse ist dafür zu schwach und würde im Dauerbetrieb durchbrennen. Als geeignet haben sich beispielsweise in etwa doppelt so leistungsstarke Elektromotoren erwiesen, also die bei gängigen Starthilfegebläsen verwendeten Motoren.
  • Bei einem bestehenden Dieselmotor der gattungsgemäßen Art mit zumindest einer von einem Abgas des Dieselmotors angetriebenen Turboladerstufe zur Aufladung einer Anzahl Brennkammern mit einem Spülgas, sowie mit zumindest einem auf der Abgasniederdruckseite der Turboladerstufe angeordneten Abgasnachbehandlungssystem zum Schalldämpfen, Reinigen und/oder Waschen des Abgases und/oder zur Dampf- oder Wärmeerzeugung mittels der im Abgas enthaltenen Wärme, mit Aggregaten wie beispielsweise einem Dampferzeuger oder einem Abgaswäscher, durch die das Abgas geleitet wird, und mit einem auf der Spülgashochdruckseite der Turbostufe angeordneten Starthilfegebläse, mit dem beim Motorstart und in einem unteren Teillastbereich des Dieselmotors die Aufladung der Anzahl Brennkammern unterstützt wird, wobei der untere Teillastbereich insbesondere bis zu 20–40% Motorvolllast reicht, beispielsweise bis zu 25% Motorvolllast, kann dann erfindungsgemäß eine Kompensationseinrichtung zur Kompensation des vom Abgasnachbehandlungssystem hervorgerufenen Staudrucks im Abgas und zur Kompensation der dadurch herabgesetzten, für die Turboladerstufe nutzbaren Druckdifferenz auf der Spülgashochdruckseite der Turboladerstufe besonders einfach und kostengünstig nachgerüstet werden, indem der Elektromotor des Starthilfelüfters bzw. im Falle von mehreren Starthilfelüftern, die Elektromotoren durch einen bzw. mehrere leistungsstärkere Elektromotoren ausgetauscht werden, insbesondere in etwa doppelt so leistungsstarke Elektromotoren und eine Motorsteuerung für diesen bzw. diese Elektromotoren vorgesehen wird, die einen Dauerbetrieb des Starthilfegebläses im gesamten Lastbereich des Dieselmotors vorsieht, anstatt, wie bisher üblich, das Starthilfegebläse nur beim Motorstart und in dem unteren Teillastbereich des Dieselmotors in Betrieb zu setzen, um so ein Durchbrennen des Elektromotors zu verhindern.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Dieselmotor bzw. bei dem gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens umgerüsteten Dieselmotor braucht dabei auf der Abgasniederdruckseite der Turboladerstufe kein Sauggebläse mehr vorgesehen sein, so dass sich zum Einen die Investitionen in dem größeren Antrieb des Starthilfegebläses ausgleicht und zum Anderen eine weitere Baugrößenverringerung des Gesamtmotors erreicht werden kann.
  • Die Erfindung kann dabei bei einem Motor mit oder ohne Abgasrückführung eingesetzt werden. Ein im Abgasrückkanal zur Motoreinlassseite sitzender Lüfter bzw. ein dort sitzendes Gebläse kann jedoch nicht als Kompensationseinrichtung im Sinne der Erfindung verwendet werden, bzw. zu einer Kompensationseinrichtung umgebaut werden. Denn ansonsten würde in dem der Anzahl Brennkammern zugeführten Spülgas zu viel rezirkuliertes Abgas vorhanden sein.
  • Im Weiteren wird anhand der beiliegenden schematischen Darstellung der Aufbau eines Dieselmotors gemäß der Erfindung näher erläutert.
  • Mit 1 ist dabei die Brennkammer des Motors bezeichnet, der über einen Spülgassammelbehälter 9 an den nicht näher dargestellten Einlassschlitzen Spülgas zugeführt wird und aus der über ihr ebenfalls nicht näher gezeigtes Auslassventil Abgas in einen Abgassammelbehälter 8 abgeführt wird. Das Abgas wird der Turbinenseite einer Turboladerstufe 2, 3 zugeführt. Bezugsziffer 3 bezeichnet die Turbine, Bezugsziffer 2 den Verdichter des hier rein beispielhaft einzigen Turboladers 2, 3. Auf der strömungsmäßig der Turbine 3 nachgeordneten Abgasniederdruckseite ist dabei ein Abgasnachbehandlungssystem 4, 5 vorgesehen, welches einen Dampferzeuger 4 aufweist, durch den das Abgas geleitet wird, um die im Abgas vorhandene Restwärme zur Dampferzeugung zu nutzen. Der Dampf wird dann beispielsweise zur Stromerzeugung im Generatorblock des Schiffes, auf dem der Motor eingebaut ist, verwendet. Dem Dampferzeuger nachgeschaltet ist ferner ein Abgaswäscher 5, um den im Abgas enthaltenen Schwefel zu entziehen.
  • Auf der Spülluftzufuhrseite wird über den Verdichter 2 des Turboladers 2, 3 die angesaugte Frischluft, also die Spülluft, oder ein anderes, aus Frischluft und rückgeführtem Abgas bestehendes Spülgas verdichtet und gelangt danach in einen Kühler 10, in dem das Spülgas abgekühlt und mit Wasser versetzt wird.
  • Dem Kühler 10 strömungsmäßig nachgeordnet ist ein Unterstützungsgebläse 6, welches über einen Elektromotor 7 während der Gesamtdauer des Motorbetriebs, also im gesamten Lastbereich des Motors betrieben wird, um die Druckverluste auf der Abgasniederdruckseite auszugleichen und damit die Spülluft bzw. ein aus einem anderen Gasgemisch bestehendes Spülgas auf ein höheres Druckniveau zu heben und/oder den Spülgasvolumenstrom zu vergrößern, der dem Spülgassammelbehälter zugeführt wird, aus dem wiederum die Brennkammer 1 mit Spülgas bzw. Spülluft beschickt wird.
  • Abwandlungen und Modifikationen von der gezeigten Ausführungsform sind möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • So wäre es beispielsweise auch denkbar, die Kompensationseinrichtung nicht während der Gesamtdauer des Dieselmotorbetriebs oder nicht im gesamten Lastbereich des Dieselmotors einzusetzen oder zumindest eine Möglichkeit zur Abschaltung vorzusehen, für den Fall, dass die Kompensationseinrichtung in einem bestimmten Zeitfenster oder Lastbereichsausschnitt nicht benötigt wird.
  • Darüber hinaus wäre es auch denkbar, die Erfindung an einem turboaufgeladenen Ottomotor oder einem anderen turbogeladenen Motor mit interner Verbrennung einzusetzen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102009010808 B3 [0004]
    • WO 2007/045721 A1 [0004]

Claims (10)

  1. Dieselmotor, insbesondere Großdieselmotor, mit: zumindest einer von einem Abgas des Dieselmotors angetriebenen Turboladerstufe (2, 3) zur Aufladung einer Anzahl Brennkammern (1) mit einem Spülgas, und zumindest einem auf der Abgasniederdruckseite der Turboladerstufe (2, 3) angeordneten Abgasnachbehandlungssystem (4, 5) zum Schalldämpfen, Reinigen und/oder Waschen des Abgases und/oder zur Dampf- und/oder Wärmeerzeugung mittels der im Abgas enthaltenen Wärme, mit einer Anzahl Aggregaten (4, 5) wie beispielsweise einem Dampferzeuger (4), einem Abgaswäscher (5), einem Katalysator und/oder einem Schalldämpfer, durch die das Abgas geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Spülgashochdruckseite der Turboladerstufe (2, 3) eine nicht über die Turboladerstufe angetriebene Kompensationseinrichtung (6) zur Unterstützung der Turboladerstufe (2, 3) bei der Aufladung der Anzahl Brennkammern vorgesehen ist, um den vom Abgasnachbehandlungssystem (4, 5) hervorgerufenen Staudruck im Abgas und die die damit einhergehende Verringerung der für die Turboladerstufe (2, 3) nutzbaren Druckdifferenz zu kompensieren.
  2. Dieselmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationseinrichtung (6) umfasst: zumindest ein auf der Spülgashochdruckseite der Turboladerstufe (2, 3) vorgesehenes, unabhängig von der Turboladerstufe (2, 3) beispielsweise elektromotorisch angetriebenes Unterstützungsgebläse (6) zur Unterstützung der Turboladerstufe (2, 3) beim Aufladen der Anzahl Brennkammern, welches für den Dauerbetrieb im gesamten Lastbereich des Dieselmotors ausgelegt ist, wobei bevorzugt jeder Brennkammer (1) ein in einer von einem Turbolader (2, 3) der Turboladerstufe (2, 3) zu der Brennkammer (1) führenden Spülgashochdruckleitung angeordnetes Unterstützungsgebläse (6) zugeordnet ist.
  3. Dieselmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterstützungsgebläse (6) so ausgelegt und gesteuert ist, dass es außerdem als Starthilfegebläse (6) arbeitet, mit dem beim Motorstart und in einem unteren Teillastbereich des Dieselmotors die Aufladung der Anzahl Brennkammern (1) unterstützt wird, wobei der untere Teillastbereich insbesondere bis zu 20–40% Motorvolllast reicht, beispielsweise bis zu 25% Motorvolllast.
  4. Dieselmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in keiner von der Turboladerstufe (2, 3) zu einer der Anzahl Brennkammern (1) führenden, spülgashochdruckseitigen Leitungen neben dem Unterstützungsgebläse (6) ein weiteres Starthilfegebläse vorgesehen ist.
  5. Dieselmotor nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterstützungsgebläse (6) einen Antrieb aufweist, der stark genug für den Dauerbetrieb des Unterstützungsgebläses (6) ist, und eine Antriebssteuerung, die das Unterstützungsgebläse (6) auch in dem über den unteren Teillastbereich hinausgehenden Lastbereich des Dieselmotors in Betrieb lässt.
  6. Dieselmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Abgasniederdruckseite der Turboladerstufe (2, 3) kein Sauggebläse vorgesehen ist.
  7. Dieselmotor nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterstützungsgebläse (6) stromab der Turboladerstufe (2, 3) im von der Turboladerstufe (2, 3) zu der Anzahl Brennkammern (1) führenden, spülgashochdruckseitigen Leitungstrakt angeordnet ist.
  8. Dieselmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationseinrichtung zumindest einen auf der Spülgashochdruckseite der Turboladerstufe angeordneten Hochdruckbehälter aufweist, welcher die Anzahl Brennkammern auch in einem über einen insbesondere von 20–40% Motorvolllast, beispielsweise 25% Motorvolllast reichenden, unteren Teillastbereich hinausgehenden Motorlastbereich mit einem Hochdruckvolumenstrom an Spülgas speist, sowie eine nicht über die Turboladerstufe angetriebene Verdichteranordnung, über die der Hochdruckbehälter mit dem Spülgas versorgt wird.
  9. Dieselmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationseinrichtung eine Anzahl an zumindest einer Turbinenwelle der Turboladerstufe angreifende, insbesondere elektromotorische Zusatzantriebe umfasst.
  10. Verfahren zur Leistungssteigerung eines bestehenden Dieselmotors, insbesondere eines Großdieselmotors, welcher zumindest eine von einem Abgas des Dieselmotors angetriebenen Turbolader (2, 3) zur Aufladung einer Anzahl Brennkammern (1) mit einem Spülgas aufweist, sowie zumindest ein auf der Abgasniederdruckseite des Turboladers (2, 3) angeordnetes Abgasnachbehandlungssystem (4, 5) zum Schalldämpfen, Reinigen und/oder Waschen des Abgases und/oder zur Dampf- und/oder Wärmeerzeugung mittels der im Abgas enthaltenen Wärme, mit Aggregaten (4, 5) wie beispielsweise einem Dampferzeuger (4), einem Abgaswäscher (5), einem Katalysator und/oder einem Schalldämpfer, durch die das Abgas geleitet wird, und ein auf der Spülgashochdruckseite des Turboladers (2, 3) angeordnetes Starthilfegebläse (6), mit dem beim Motorstart und in einem unteren Teillastbereich des Dieselmotors die Aufladung der Anzahl Brennkammern unterstützt wird, wobei der untere Teillastbereich insbesondere bis zu 20–40% Motorvolllast reicht, beispielsweise bis zu 25% Motorvolllast, gekennzeichnet durch das Austauschen des Elektromotors des Starthilfegebläses (6) durch einen leistungsstärkeren Elektromotor, insbesondere in etwa doppelt so leistungsstarken Elektromotor, Umrüsten bzw. Umprogrammieren der Motorsteuerung des Elektromotors des Starthilfegebläses (6) von einer Motorsteuerung, welche den Elektromotor nur beim Motorstart und in einem unteren Teillastbereich des Dieselmotors in Betrieb setzt, auf eine Motorsteuerung, welche einen Dauerbetrieb des Elektromotors beim Start des Dieselmotors und im gesamten Lastbereich des Dieselmotors vorsieht.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3217002A1 (de) * 2016-03-09 2017-09-13 Ford Global Technologies, LLC Verfahren und system zur drehmomentunterstützung
EP3267017A1 (de) * 2016-07-05 2018-01-10 Winterthur Gas & Diesel AG Verfahren zum betreiben eines dual-fuel grossdieselmotors sowie grossdieselmotor
JP7129755B2 (ja) * 2016-11-30 2022-09-02 三菱重工業株式会社 舶用ディーゼルエンジン
DE102017207878A1 (de) * 2017-05-10 2018-11-15 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Aufladeeinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Aufladeeinrichtung
CN108757154A (zh) * 2018-05-25 2018-11-06 上海永耐商贸有限公司 电动压气机与涡轮增压器串联式增压系统
CN110425059A (zh) * 2019-06-28 2019-11-08 潍柴动力股份有限公司 一种egr混合器

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1903261A1 (de) * 1968-02-07 1969-10-16 Saviem Vorrichtung zur kompensierten Aufladung fuer Selbstzuendmotoren
DE4128642C2 (de) * 1991-08-29 1993-11-18 Mailaender Fa J G Aufgeladener Hubkolben-Dieselmotor
GB2410060A (en) * 2004-01-14 2005-07-20 Lotus Car A two-stroke compression-ignition internal combustion engine
DE102004001371A1 (de) * 2004-01-09 2005-08-04 Audi Ag Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung
WO2007045721A1 (en) 2005-10-21 2007-04-26 Aker Yards Oy Method and arrangement for treating the inlet air and exhaust gases of an internal combustion engine
WO2008135059A1 (en) * 2007-05-03 2008-11-13 Man Diesel Filial Af Man Diesel Se, Tyskland Large supercharged diesel engine with scr reactor
DE102007054227A1 (de) * 2007-11-12 2009-05-14 Man Nutzfahrzeuge Ag Brennkraftmaschine mit AGR-Kühler
DE102009010808B3 (de) 2009-02-27 2010-08-19 Man Diesel Filial Af Man Diesel Se, Tyskland Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Motorabgas
GB2480240A (en) * 2010-05-10 2011-11-16 Gm Global Tech Operations Inc Turbocharged diesel engine with long-route EGR and an auxiliary intake compressor

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1526455A1 (de) * 1966-10-08 1970-02-12 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Aufgeladene Brennkraftmaschine
JPS60134828U (ja) * 1984-02-18 1985-09-07 三菱重工業株式会社 舶用過給機関
JPH0579334A (ja) * 1989-01-12 1993-03-30 Toshio Aida 過給エンジン
DE10140120A1 (de) * 2001-08-16 2003-03-06 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Verbrennungsmotors
JP2007278189A (ja) * 2006-04-07 2007-10-25 Toyota Motor Corp 内燃機関の始動制御装置
JP2008151051A (ja) * 2006-12-19 2008-07-03 Mazda Motor Corp エンジンの制御装置
JP2010121469A (ja) * 2008-11-17 2010-06-03 Toyota Motor Corp 排気浄化装置
JP2011144766A (ja) * 2010-01-15 2011-07-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排ガス脱硝システムおよびこれを備えた船舶ならびに排ガス脱硝システムの制御方法
JP5121892B2 (ja) * 2010-08-04 2013-01-16 エムエーエヌ・ディーゼル・アンド・ターボ・フィリアル・アフ・エムエーエヌ・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー・ティスクランド エネルギー回収構成を備える大型ターボ過給型ディーゼル機関
JP5612959B2 (ja) * 2010-08-10 2014-10-22 川崎重工業株式会社 船舶用の原動機システム
JP5787500B2 (ja) * 2010-08-24 2015-09-30 三菱重工業株式会社 エンジン排気ガス浄化装置及び船舶
JP2012071710A (ja) * 2010-09-29 2012-04-12 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 船舶の運転制御方法及びその船舶

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1903261A1 (de) * 1968-02-07 1969-10-16 Saviem Vorrichtung zur kompensierten Aufladung fuer Selbstzuendmotoren
DE4128642C2 (de) * 1991-08-29 1993-11-18 Mailaender Fa J G Aufgeladener Hubkolben-Dieselmotor
DE102004001371A1 (de) * 2004-01-09 2005-08-04 Audi Ag Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung
GB2410060A (en) * 2004-01-14 2005-07-20 Lotus Car A two-stroke compression-ignition internal combustion engine
WO2007045721A1 (en) 2005-10-21 2007-04-26 Aker Yards Oy Method and arrangement for treating the inlet air and exhaust gases of an internal combustion engine
WO2008135059A1 (en) * 2007-05-03 2008-11-13 Man Diesel Filial Af Man Diesel Se, Tyskland Large supercharged diesel engine with scr reactor
DE102007054227A1 (de) * 2007-11-12 2009-05-14 Man Nutzfahrzeuge Ag Brennkraftmaschine mit AGR-Kühler
DE102009010808B3 (de) 2009-02-27 2010-08-19 Man Diesel Filial Af Man Diesel Se, Tyskland Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Motorabgas
GB2480240A (en) * 2010-05-10 2011-11-16 Gm Global Tech Operations Inc Turbocharged diesel engine with long-route EGR and an auxiliary intake compressor

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