DE7721363U1 - Brennkraftmaschine mit einer vorrichtung zur reduzierung des abgasdrucks - Google Patents
Brennkraftmaschine mit einer vorrichtung zur reduzierung des abgasdrucksInfo
- Publication number
- DE7721363U1 DE7721363U1 DE19777721363U DE7721363U DE7721363U1 DE 7721363 U1 DE7721363 U1 DE 7721363U1 DE 19777721363 U DE19777721363 U DE 19777721363U DE 7721363 U DE7721363 U DE 7721363U DE 7721363 U1 DE7721363 U1 DE 7721363U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- heat exchanger
- internal combustion
- combustion engine
- outlet
- exhaust gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 24
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 34
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 6
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 235000008694 Humulus lupulus Nutrition 0.000 description 1
- 244000025221 Humulus lupulus Species 0.000 description 1
- 241000157468 Reinhardtius hippoglossoides Species 0.000 description 1
- RHQDFWAXVIIEBN-UHFFFAOYSA-N Trifluoroethanol Chemical compound OCC(F)(F)F RHQDFWAXVIIEBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N ethanol;hydrate Chemical compound O.CCO IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B41/00—Engines characterised by special means for improving conversion of heat or pressure energy into mechanical power
- F02B41/02—Engines with prolonged expansion
- F02B41/10—Engines with prolonged expansion in exhaust turbines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G5/00—Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
- F02G5/02—Profiting from waste heat of exhaust gases
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Description
Durch die DD-PS 96 753 ist ein Verbrennungsmotor bekannt,
bei dem die Verbrennungsluft gänzlich oder teilweise ausserhalb des Arbeitsraumes verdichtet wird und bei dem die
gesamte Energie für die Luftaufbereitung dem Abgas entnommen wird. Hierzu wird das Abgas von einer Abgasturbine
und von einer durch die Abgaswärme im Dampfkessel hervorgerufenen Wasserdampf getriebenen Dampfturbine genutzt,
die einen Verdichterblock antreibt, der die Verbrennungs-
Patentanwälte
DlPL.-lNG. H. 'wEICKMAN'N, DlFL.-pHYS. Dr. K. FlNoKE
Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber
Dr.-Ing. H. Liska
8 MÜNCHEN 86, DEN «g « ,Q73
Aktenzeichen: G 77 21 363.9 postfach sotmo ' Huy' wa
Anmelderin; FIAT Societä per Αζΐοη^ΟΗ^ΤΚΑ55Ε 22· RUFNUMMER 98392t/22
10, Corso Marconi
Turin, Italien
Turin, Italien
Brennkraftmaschine, deren Austritt mit einer Abgastur-
bine verbunden ist. j
Die Neuerung betrifft eine Brennkraftmaschine, deren Aus- '
tritt mit dem Eintritt einer einen Kompressor antreibenden f
i-Abgasturbine verbunden ist, wobei der Austritt der Abgas- i
i turbine über einen flüssigkeitsgekuhlten Wärmetauscher zur j
Abkühlung der Abgase mit dem Eintritt des Kompressors und | dessen Austritt mit der Atmosphäre verbunden ist.
Eine Brennkraftmaschine dieser Art ist durch die US-PS 28 98 731 bekannt. Dadurch, daß die Abgase der Brennkraftmaschine
auf einen unter dem Atmosphärendruck liegenden Druck expandieren, wird sowohl der Wärmewirkungsgrad
als auch der volumetrische Wirkungsgrad, der bekanntlich von dem Druck abhängig ist, bis zu welchem die Abgase expandieren
können, gegenüber herkömmlichen Brennkraftmaschinen entscheidend verbessert. !
**p*v 9· «β · ■·
luft verdichtet, wodurch die Motorleistung erhöht und der Wirkungsgrad verbessertwerden.
Der Neuerung, liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine
der eingangs beschriebenen Art so auszubilden* daß die in dem Wärmetauscher bei der Vorkühlung der Abgase anfallende
Wärme einerseits nutzbringend verwendet wird und andererseits die Wirkung dieses Wärmetauschers verbessert
wird.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Wärmetauscher als ein Kocher für einen Niedrigtemperatur-Rankine-Zyklus
ausgebildet ist.
Experimentelle Untersuchungen haben ergeben, daß Brennkraftmaschinen,
die mit den im Schutzanspruch 1 beschriebenen Merkmalen ausgestattet sind, eine Verbesserung ihres
Wirkungsgrades erfahren, die einer Verringerung des spezifischen Brennstoffverbrauches von 7% bei Dieselmotoren und
8% bei Otto-Motoren entspricht. Im folgenden wird die Neuerung anhand der Zeichnungen näher erläutert:
Fig. 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Neuerung bzw. eine Diagramm des Arbeitszyklus der Brennkraftmaschine.
In Fig. 1 ist eine Brennkraftmaschine 1 dargestellt, deren Auspuffrohr 2 mit dem Eintritt einer Turbine 4 verbunden
ist. Der Austritt dieser Turbine 4 ist über eine Leitung 5 mit einem Wärmetauscher 10 verbunden, durch den die
Abgase der Turbine 4 hindurchgeleitet werden.
Der Wärmetauscher 10 arbeitet als Kocher für eine Flüssigkeit, beispielsweise für eine Mischung von Wasser und
Trifluoräthanol, und ist Bestandteil einer Vorrichtung zur
Durchführung eines Niedrigtemperatur-Rankine-Zyklus. Zu diesem Zweck ist der Austritt 50 des Wärmetauschers 10 mit
dem Eintritt einer Turbine 52 verbunden, deren Austritt mit dem Eintritt 56 des Wärmetauschers 10 über einen Kondensor
60 und eine Extraktionspumpe 62 verbunden ist. Auf der Welle der Turbine 62 ist eine Belastung 64 angebracht,
die durch die Turbine 52 angetrieben wird.
Das flüssige Kühlmittel, das den Wärmetauscher 10 verläßt, kann in der Turbine 52 expandieren und wird im Kondensor
60 kondensiert. Dann wird es dem Wärmetauscher 10 über die j Pumpe 62 wieder zugeführt.
Eine Leitung 16 verbindet den Gasaustritt des Wärmetauschers 10 mit dem Eintritt eines Kompressors 20, der auf
gemeinsamer Achse mit der Turbine 4 angeordnet ist und mit dieser eine Turbo-Kompressoreinheit bildet. Am Austritt
des Kompressors 20 ist eine Leitung 22 vorgesehen, die die Abgase der Brennkraftmaschine in die Atmosphäre
abgibt.
Im folgenden sei die Arbeitsweise des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels unter Berücksichtigung von
Fig. 2 näher erläutert. Fig. 2 zeigt graphisch die Folge von Expansion und Kompression der Abgase der Brennkraftmaschine.
Auf der Abszisse ist das spezifische Volumen V der Abgase und auf der Ordinate der Druck ρ der Abgase
aufgetragen.
Die Abgase treten in die Turbine 4 aus demAuspuffrohr 2 ' ein. Der Punkt 1 in Fig. 2 gibt die entsprechenden Werte
für das spezifische Volumen und den Druck an. In der Turbine 4 expandieren die Abgase adiabatisch, so daß dann
der Punkt 2 der in Fig. 2 gezeigten Kurve erreicht wird. j In dem Wärmetauscher 4 erfahren die Abgase eine theoretisch
isobare Vorkühlung, in der Praxis fällt der Gasdruck jedoch leicht gemäß der Linie 2-3 ab, da ein Gasverlust
auftritt. Die Gase werden schließlich im Kompressor 20 komprimiert, was der Linie 3-4 in Fig. 2 entspricht,
(r - 4 -
I wobei sie einen Druck erreichen, der gleich dem Atmosphä-
I rendruck ist, so daß sie durch die Leitung 22 in die
;| Atmosphäre austreten können.
I Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist
I ferner ein System zur Wiedergewinnung von Schmieröl aus
I der Turbine 4 vorgesehen. Das Schmieröl wird der TurbOT
I Kompressoreinheit über eine Leitung 18 von einem zentra-
8 len Schmiersystem zugeführt, das auch zur Schmierung der
ji Brennkraftmaschine 1 dient. Dieses Öl kann durch die aus
■': der Turbine 4 austretenden Abgase mitgenommen werden und
dann mit diesen Gasen zirkulieren. Um einen solchen Öl-
f. verlust aus der Turbine 4 zu vermeiden, ist eine Ölsam-
: ' melleitung 28 an einen Punkt 26 der Leitung 16 angeschlos-■
sen, an dem die Gase ihren minimalen Druck erreichen. Die
- Leitung 28 führt in eine Kammer 30, die als Behälter dient
■■ und auf einem niedrigen Druck gehalten wird, der gleich
dem in der Leitung 16 herrschenden Druck ist. Der Boden I dieser Kammer 30 ist wiederum über eine Leitung 32 mit
\i, dem Ölsumpf der Brennkraftmaschine 1 verbunden. Eine Ölpumpe
34 ist in die Leitung 32 eingefügt und führt das öl ': aus der Kammer 30 wieder der Brennkraftmaschine 1 zu. Eine
Leitung 19 für Schmieröl führt von dem Wellengehäuse der Turbo-Kompressoreinheit zu der Niederdrucksammeikammer
Dies ermöglicht eine Wiedergewinnung von Schmieröl aus * . der Turbine. Das Öl wird aus der Sammelkammer 30 wiederum
dem Sumpf der Brennkraftmaschine 1 über die Pumpe 34 und ,' ' die Leitung 32 zugeführt.
Bei der vorangehend beschriebenen Brennkraftmaschine wird infolge der regelmäßigen Strömung der Abgase durch die
i Turbine - verglichen mit der turbulenten Strömung freier
Abgase, das Auspuffgeräusch so stark reduziert, daß der
Einsatz von Schalldämpfern in vielen Fällen überlüssig
ist.
:. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß beim Betrieb Fest-
Stoffteilchen gesammelt werden, die in einem Aerosol-Zustand
in den Abgasen vorhanden sind. Dies ist auf die in dem Wärmetauscher 10 durchgeführte Vorkühlung zurückzuführen,
die die Kondensation der Teilchen und ihre nachfolgende Zentrifugierung im Kompressor der Turbo-Kompres
soreinheit bewirkt.
Claims (3)
1. Brennkraftmaschine, deren Austritt mit dem Eintritt
einer einen Kompressor antreibenden Abgasturbine verbunden ist, wobei der Austritt der Abgasturbine über einen
flüssigkeitsgekühlten Wärmetauscher zur Abkühlung der Abgase mit dem Eintritt des Kompressors und dessen
Austritt mit der Atmosphäre verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (10) als ein
Kocher für einen Niedrigtemperatur-Rankine-Zyklus ausgebildet ist.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Austritt (50) des Wärmetauschers (10) mit dem
Eintritt einer Turbine (52) verbunden ist, deren Austritt über einen Kondensor (60) und eine Extraktionspumpe (6 2)
mit dem Eintritt (56) des Wärmetauschers (10) verbunden ist.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß in die Verbindungsleitung (16) zwischen dem Wärmetauscher (10) und dem Kompressor (20) an einer
Stelle minimalen Gasdruckes ein Anschluß (26) für eine Ölsammelleitung (28) eingefügt ist, daß die ölsammelleitung
(28) mit einer auf dem gleichen minimalen Gasdruck gehaltenen Kammer (30) verbunden ist und daß am Boden
te« 4 * Λ · ««ι
• Γ» I «ft«· 0 0 ι
' r· r ·
r« ι* · «■
— 2 —
der Kammer (30) ein Austritt vorgesehen ist, der durch
eine über eine ölpumpe (34) führende Leitung (32) mit dem Ölsumpf der Brennkraftmaschine (1) verbunden ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT68717/76A IT1071240B (it) | 1976-07-09 | 1976-07-09 | Motore a combustione interna munito di dispositivo per diminuire la pressione dei gas di scarico |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE7721363U1 true DE7721363U1 (de) | 1979-12-06 |
Family
ID=11310373
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19777721363U Expired DE7721363U1 (de) | 1976-07-09 | 1977-07-07 | Brennkraftmaschine mit einer vorrichtung zur reduzierung des abgasdrucks |
DE2730769A Expired DE2730769C3 (de) | 1976-07-09 | 1977-07-07 | Brennkraftmaschine, deren Austritt mit einer Abgasturbine verbunden ist |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2730769A Expired DE2730769C3 (de) | 1976-07-09 | 1977-07-07 | Brennkraftmaschine, deren Austritt mit einer Abgasturbine verbunden ist |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5311220A (de) |
DE (2) | DE7721363U1 (de) |
FR (1) | FR2357734A1 (de) |
GB (1) | GB1522930A (de) |
IT (1) | IT1071240B (de) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6474060B2 (en) * | 1999-11-17 | 2002-11-05 | Southwest Research Institute | Exhaust gas recirculation filtration system |
WO2010035054A1 (en) * | 2008-09-26 | 2010-04-01 | Renault Trucks | Power assembly, especially for an automotive vehicle |
FR3032747B1 (fr) * | 2015-02-17 | 2019-03-15 | Safran Helicopter Engines | Systeme de recuperation d'energie de gaz d'echappement |
DE102016106389A1 (de) * | 2016-04-07 | 2017-10-26 | Gerd Bauer | Vorrichtung zur verbesserten Nutzung der in einem gasförmigen Medium enthaltenen Wärmeenergie |
-
1976
- 1976-07-09 IT IT68717/76A patent/IT1071240B/it active
-
1977
- 1977-06-24 GB GB26620/77A patent/GB1522930A/en not_active Expired
- 1977-07-07 DE DE19777721363U patent/DE7721363U1/de not_active Expired
- 1977-07-07 DE DE2730769A patent/DE2730769C3/de not_active Expired
- 1977-07-08 JP JP8186777A patent/JPS5311220A/ja active Pending
- 1977-07-08 FR FR7721168A patent/FR2357734A1/fr active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IT1071240B (it) | 1985-04-02 |
GB1522930A (en) | 1978-08-31 |
FR2357734B1 (de) | 1981-01-16 |
DE2730769A1 (de) | 1978-01-19 |
FR2357734A1 (fr) | 1978-02-03 |
DE2730769C3 (de) | 1979-08-23 |
DE2730769B2 (de) | 1978-11-30 |
JPS5311220A (en) | 1978-02-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2480780B1 (de) | Brennkraftmaschine | |
DD149251A5 (de) | Verfahren und vorrichtung zur rueckgewinnung der waermeenergie in einer aufgeladenen brennkraftmaschine | |
CH666253A5 (de) | Einrichtung zur chemischen erzeugung von kohlendioxid. | |
EP0924410A1 (de) | Gas/Dampf-Kraftwerksanlage | |
DE4410440A1 (de) | Druckluftenergiespeicherverfahren und -system | |
DE102006057247A1 (de) | Aufladeeinrichtung | |
EP0761944A1 (de) | Verfahren zum Betrieb eines Gasturbinenkraftwerks | |
DE3105418A1 (de) | "gaskompressionsanlage" | |
DE10307374A1 (de) | Verfahren zum Betrieb eines teilgeschlossenen, aufgeladenen Gasturbinenkreislaufs sowie Gasturbinensystem zur Durchführung des Verfahrens | |
EP0592059B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Verdichten von Luft | |
DE2757236B2 (de) | Antriebsaggregat, insbesondere für Kraftfahrzeuge | |
EP2381073B1 (de) | Effizienzsteigerungsvorrichtung eines Antriebs eines Strom- und Wärmeerzeugers | |
DE1936040A1 (de) | Syntheseanlage | |
DE102008032831A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Gewinnung von mechanischer Energie aus heißen Gasströmen insbesondere eines Verbrennungsmotors | |
DE7721363U1 (de) | Brennkraftmaschine mit einer vorrichtung zur reduzierung des abgasdrucks | |
EP0522673B1 (de) | Verdichteranlage | |
EP2518423A2 (de) | Verfahren zum Erwärmen von Wärmeübertragungsmedien und überkritische Wärmepumpe | |
DE2102279A1 (de) | Verfahren und Einrichtung zum Betrieb eines Verdichters, insbesondere für Gasturbinenanlagen | |
DE102008017949A1 (de) | Verbrennungskraftmaschine mit Wärmerückgewinnungsvorrichtung | |
DE3425115A1 (de) | Gasturbinenanlage mit aufgeladenem, teilgeschlossenem kreislauf mit unmittelbarer verbrennung im arbeitsgasstrom | |
DE102012009726A1 (de) | Effizienssteigerungsvorrichtung einesAntriebs | |
DE2908849C2 (de) | ||
DE1212778B (de) | Aufgeladene Brennkraftmaschine mit einer Abgasturbinen-Verdichter-Anlage und einer Expansionsluftturbine | |
DE102015007858A1 (de) | Abwärmenutzungsvorrichtung und Fahrzeug | |
DE2355734A1 (de) | Antriebsanlage, insbesondere fuer lokomotiven |