JP2009257317A - 内燃機関 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】過給式内燃機関(10)は、窒素を送り込むための少なくとも1つの窒素供給装置(44)と、当該窒素供給装置(44)と接続されている、燃焼空気に窒素質量流量を供給するための少なくとも1つの窒素導入装置(26a〜26d;42a〜42f)とによって特徴付けられている。窒素が燃焼空気に供給されることによって、内燃機関(10)の窒素酸化物の排出量は、効果的に削減され得る。当該システムは、特に有利な方法で、重油で駆動される大型ディーゼル機関において使用可能である。
【選択図】図3
Description
12 シリンダー
14 排気ガスシステム
16 吸気システム
18 排気ガスターボチャージャー
20 コンプレッサー
22 タービン
24 給気冷却器
26 窒素導入装置
28 第1排気ガスターボチャージャー
29 第2排気ガスターボチャージャー
30 第1コンプレッサー
32 第1タービン
34 第1給気冷却器
36 第2コンプレッサー
38 第2タービン
40 第2給気冷却器
42 窒素導入装置
44 窒素生成装置
46 外気
48 窒素が添加された第1の分流
50 酸素が添加された第2の分流
52 窒素供給管
54 開ループ制御弁あるいは閉ループ制御弁
Claims (17)
- 過給式内燃機関(10)、特に大型ディーゼル機関あるいは船舶用ディーゼル機関において、
窒素を送り込むための少なくとも1つの窒素供給装置、特に窒素を生成するための窒素生成装置(44)および/または貯蔵された窒素を放出するための窒素貯蔵装置と、
前記窒素供給装置(44)と接続されている、前記内燃機関のための燃焼空気に窒素を供給するための少なくとも1つの窒素導入装置(26a〜26d;42a〜42f)とによって特徴付けられる内燃機関。 - 前記内燃機関(10)が、少なくとも1つのコンプレッサー(20;30,36)を前記内燃機関の吸気システム(16)に備えており、かつ前記コンプレッサー(20;30,36)の上流に、少なくとも1つの窒素導入装置(26a;42a〜42c)が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関。
- 前記内燃機関(10)が、少なくとも1つのコンプレッサー(20;30,36)を前記内燃機関の吸気システム(16)に備えており、かつ前記コンプレッサー(20;30,36)の下流に、少なくとも1つの窒素導入装置(26b〜26d;42b〜42f)が設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内燃機関。
- 前記内燃機関(10)が、コンプレッサー(20;30,36)の下流に設けられている少なくとも1つの給気冷却器(24;34,40)を、前記内燃機関の吸気システム(16)に備えており、かつ前記給気冷却器(24;34,40)の上流に、少なくとも1つの窒素導入装置(26a,26b;42a〜42d)が設けられていることを特徴とする請求項3に記載の内燃機関。
- 前記内燃機関(10)が、コンプレッサー(20;30,36)の下流に設けられている少なくとも1つの給気冷却器(24;34,40)を、前記内燃機関の吸気システム(16)に備えており、かつ前記給気冷却器(24;34,40)の上流に、少なくとも1つの窒素導入装置(26c,26d;42c〜42f)が設けられていることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の内燃機関。
- 前記内燃機関(10)が、前記内燃機関の前記吸気システム(16)にある第1コンプレッサー(30)と、前記第1コンプレッサー(30)の下流にある第2コンプレッサー(36)とを備えており、かつ前記第1コンプレッサー(30)の上流に、少なくとも1つの窒素導入装置(42a)が設けられており、かつ/または
前記第1コンプレッサー(30)下流と第2コンプレッサー(36)の上流とに、少なくとも1つの窒素導入装置(42b,42c)が設けられており、かつ/または
前記第2コンプレッサー(36)の下流に、少なくとも1つの窒素導入装置(42d〜42f)が設けられていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の内燃機関。 - 少なくとも1つの窒素導入装置(26d;42f)が、前記内燃機関(10)のシリンダー(12)の上流にある最後のコンプレッサー(20;36)に後置されて設けられていることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 窒素導入装置が、前記内燃機関(10)のシリンダー(12)に接して設けられていることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 窒素導入装置(26a〜26d;42a〜42f)が、窒素供給管(52)を介して前記窒素供給装置(44)と接続されており、かつ少なくとも1つの前記窒素導入装置(26a〜26d;42a〜42f)への窒素質量流量を開ループ制御もしくは閉ループ制御するための開ループ制御弁あるいは閉ループ制御弁(54)が、前記窒素供給管(52)に設けられていることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 前記内燃機関(10)の前記吸気システム(16)が、特に同様に前記窒素供給装置(44)と接続されている、燃焼空気に酸素が添加された空気を供給するための少なくとも1つの空気導入装置を備えていることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 前記内燃機関(10)が、排気ガスシステム(14)と前記吸気システム(16)との間に排気ガス再循環なしで形成されていることを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 前記内燃機関(10)が、排気ガスシステム(14)と前記吸気システム(16)との間に排気ガス再循環を備えていることを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 過給式内燃機関を駆動制御するための方法であって、前記内燃機関(10)の燃焼空気に、前記窒素供給装置(44)で生成される窒素質量流量が供給されることを特徴とする請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記内燃機関(10)の燃焼空気への窒素質量流量の供給が、開ループ制御弁あるいは閉ループ制御弁(54)によって開ループ制御もしくは閉ループ制御されることを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 前記内燃機関(10)の燃焼空気に、特に同様に前記窒素供給装置(44)で生成された、酸素が添加された空気質量流量が供給されることを特徴とする請求項13または請求項14に記載の方法。
- 前記内燃機関(10)の燃焼空気の窒素質量流量が、前記内燃機関の出力、燃料噴射量、回転数、コンプレッサーの給気圧、窒素圧力、窒素量、および/または窒素酸化物の許容量に応じて供給されることを特徴とする請求項13から請求項15のいずれか一項に記載の方法。
- 供給される窒素質量流量に応じて、噴射圧力が変えられ、後噴射が行われ、給気圧が変えられ、かつ/またはコンプレッサー特性マップにおける前記内燃機関の作業点が変えられることを特徴とする請求項13から請求項16のいずれか一項に記載の方法。
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