JP3766558B2 - Internal combustion engine with a diesel supercharger - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンダの空気入口に給気を供給する少なくとも1つのコンプレッサと、該コンプレッサとシリンダの空気入口との間にて給気の流路内に配置されて、シリンダに供給する前の給気を冷却する少なくとも1つの空気冷却器と、給気の主空気流を部分的な流れに分割する少なくとも一列のバッフル板を有する少なくとも1つのウォータミスト捕集器とを備えるディーゼル型過給器付き内燃機関であって、一側部における個々のバッフル板が、前記主空気流の流れ方向に対して斜めに伸長する、活性バッフル面を有し、また、該活性バッフル面の端部に配置された液滴入口を有した第一の溝形液滴コレクタを備える、ディーゼル型過給器付き内燃機関に関する。
【0002】
【従来の技術】
この型式の内燃機関は、永年に亙ってコンプレッサにより給気の加圧を行ってきた、商業的エンジンの構造から公知である。4行程エンジンの場合、給気という表現で十分であるが、本発明に関連しては、2行程エンジンの場合、この給気という語は、以下、掃気及び給気の双方を含む意として使用すると理解すべきである。この給気を加圧する結果、温度が上昇し、空気をエンジンのシリンダに供給する前に、その空気を冷却することが必要となる。
【0003】
この冷却の結果、空気から水が凝縮する。冷却器から排出されるとき、空気は液滴を含んでおり、この液滴は、シリンダの内面にて潤滑油内に沈着し、その結果、ピストンリングとシリンダとの間の潤滑を低下させ又は作用不能にする可能性があるから、シリンダに供給する前にこの液滴を除去しなければならない。
【0004】
これに対処するため、公知のウォータミスト(水霧)捕集器には、少なくとも2列のバッフル板が設けられており、このバッフル板の活性バッフル面が空気の流れ方向を変化させる。何故なら、空気流がバッフル板面に衝突して一側部に偏向されるからである。
【0005】
この空気が偏向されるとき、空気中の液滴は、進行方向に向かって真っ直ぐに流れ続けようとし、このため、液滴を保持する空気の保持力が失われ、液滴はバッフル板の上に沈着する。次に、この空気流は、水を活性バッフル面の端部に向けて引っ張り、この端部にて、水は、溝形の液滴コレクタ内に流れ込む。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
公知のウォータミスト捕集器は、特に、高圧の給気圧力及び多量の空気を有する、より最近のエンジンにおいて、十分に効率的でないことが判明している。多数のバッフル板を連続する列状に配置する試みが為されているが、このことは、ウォータミスト捕集器の通路にて空気圧力を不具合な程に顕著に降下させることになり、このことが、エンジン効率に悪影響を及ぼす。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、給気から水分が沈着する結果として、空気冷却器の後にて過度の圧力降下が生じることなく、シリンダ及びピストンリングが磨耗する程度が軽減される過給器付きの内燃機関を提供することである。
【0008】
このことに鑑みて、本発明によるエンジンは、第二の溝形の液滴コレクタを、第一の溝形の液滴コレクタが直接伸長(延長)する箇所に配置し、該第二の溝形液滴コレクタの液滴入口を、バッフル板の反対側部に配置し、第一の液滴コレクタの下流端が、第二溝形液滴コレクタの前記液滴入口の上流限界部を設定することを特徴としている。
【0009】
バッフル板の各々は活性(能動)バッフル面を有している。このバッフル面は、上述したように、主空気流の流動方向に対して斜めに伸長しており、バッフル板の一側部(前面側)上を流れる空気流が衝突して、その空気流の流動方向を強制的に変化させる。また、該バッフル板の各々は、バッフル板の反対側部(後側部)上にて隣接する空気流中の隣接する通路からの境界部を設定する反対バッフル面を有している。部分的な空気流の一方を見ると、この空気流は、互いに平行に伸長する2つのバッフル板の間を流れる。空気流が一方のバッフル板の活性バッフル面に衝突すると、その空気流は、第二のバッフル板上の反対バッフル面と同一の高さとなる。この空気流は、この反対バッフル面のこの部分、すなわち流入する空気から遮蔽されている部分に衝突することはないが、それでも、水は、その表面に付着する。
【0010】
第二の液滴コレクタを第一液滴コレクタの延長線上に配置し、また第二の液滴コレクタの液滴入口をバッフル板の反対側部に配置することにより、バッフル板の両側部に付着した水分は、直ちに、連続的に排出される。このことは、列状のバッフル板の効率を驚く程、顕著に向上させる効果があることが判明した。この場合の効率とは、除去された水分の比率を意味するものとする。すなわち、20%の効率は、流入する空気中の凝縮水量の20%を除去し且つ排出することを意味する。この効率は、エンジン負荷の増加に伴って低下するから、この効率は空気の流動速度、すなわちエンジン負荷によって決まる。同一の運転状況のとき、従来の設計の列状バッフル板は、25%以下の効率である一方、本発明に従って設計された列状のバッフル板は、40乃至50%の効率を呈する。
【0011】
この顕著な改良点は、ウォータミスト捕集器をわたる圧力降下を何ら顕著に増すことなく、達成されるものである。この改良が達成される理由を正確に説明することはできないが、空気が精細な層状の経路に沿って流れずに旋回し、このため、液滴が通路の両側部に付着するためであると考えられる。また、液滴が活性バッフル面の端部にてバッフル板から遊離し、飛び散って、それ自体が通路の反対側部にてバッフル板の反対面に付着し、その後、この反対面にて、水を別の液滴コレクタによって捕集することも可能である。部分的な空気流が第二の液滴コレクタの液滴入口に達する前に、活性バッフル面に衝突する場合よりも著しくその方向を変化させないことが、所期の効果を達成する上で重要なことである。この方向の変化は、渦流を発生させることにつながり、この渦流は、液滴をバッフル板から離脱させて、液滴が空気に取り込まれることになる。
【0012】
第一及び第二の液滴コレクタは、互いに直接、伸長(延長)する部分内に配置される。このことは、第二の液滴コレクタが、第一の液滴コレクタの背後に完全に隠れるため、流れ抵抗が最小となるという利点をもたらす。
【0013】
第一の液滴コレクタの下流端に丸味を付けて、水がバッフル面と接触しなくなる前に、バッフル面上の水が液滴入口を貫通して流れるようにすることで、第二の液滴コレクタが水を排出する機能を、向上させることが可能となる。この設計の1つの代替例として、液滴入口の下流限界部を多少、空気流中に突出させることができ、このため、上流限界部から出る液滴は、下流限界部の内面に衝突して、液滴コレクタ内に流れ込む。
【0014】
第二の溝形の液滴コレクタ、及び好ましくは、第一の液滴コレクタも、内部キャビティを有する長い形状をしており、この内部キャビティが該キャビティの幅の少なくとも2倍に等しい長さに亙って、給気の流動方向に向けて液滴入口から伸長するようにすることが好ましい。該キャビティの長さ及び幅が略等しい1つの代替的な設計に関して、細い形状の液滴コレクタとすれば、液滴コレクタの底部の出口から排出される迄、水を一層良く保持することができる。この液滴入口付近にて、キャビティ内部に空気の渦流が生ずることがしばしばである。キャビティ内にて、水は、入口から最も離れたキャビティの底部付近に溜まる傾向となり、また、キャビティの長い形状は、水を渦流から離れるように動かし、このため、水が液滴入口を通じて旋回することはより困難となる。また、この長い形状は、液滴コレクタに対し適度に大きい容積を付与することになる。このことは、液滴コレクタが満杯になることをより難しくするため、水が液滴入口から溢れ出ることを防止することになる。
【0015】
1つの実施の形態において、第二の液滴コレクタの液滴入口は、同一列のバッフル板中の第一の液滴コレクタにおける液滴入口から下流に、少なくとも一つの通路幅、好ましくは、1.5乃至4倍の通路幅だけ離れた位置に配置される。第一に、2つの液滴入口間のこの距離は、液滴コレクタに対して、通路の断面積を過剰に制限することなく、適度に大きい内部容積を有したスペースを提供する。第二に、第一の液滴コレクタの液滴入口を通過にした後、空気は、特定の流れ抵抗を有し、このため、空気は、通路の反対側部に液滴を付着させることが可能となる。
【0016】
主空気流の流動方向に対し略平行に伸長する通路部分内に第一及び第二の液滴コレクタを配置することにより、ウォータミスト(水霧)捕集器の設計を簡略化することが可能となる。この場合、バッフル板の角度を付けた曲げ部分は、活性バッフル面の両端部にて同一とする。これと同時に、部分的な空気流に対して、液滴の除去効果に対する流れ抵抗が最小にて良好な流動経路が得られる。このことは、ウォータミスト捕集器内の下流の液滴コレクタを通過した後、部分的な空気流は、流入する側部上の主空気流と流動方向が等しく、このため、その流動方向を修正する必要はないことから理解される。主空気流がウォータミスト捕集器の後で、その流動方向を変更しなければならないといった、その他のファクタが有利であるならば、所望の方向に斜めに伸長する通路部分に液滴コレクタを配置することが最善である。
【0017】
活性バッフル面の上流にて、空気冷却器に最も近い、第一の列中にあるバッフル板は、その列中の隣接するバッフル板間の距離の少なくとも2倍の長さに亙って空気の流入方向に向けて直線状に互いに平行に伸長する、入口部分を有することが好ましい。この入口部分は、主空気流を分割し、またその長さのおかげで部分的な流れをある程度、真っ直ぐにしてより層状の流れにする。このように乱流を制限することは、部分的な流れが活性バッフル面に衝突するときに、浮遊した液滴をその部分的な流れから分離するのを促進することにつながる。
【0018】
ウォータミスト(水霧)捕集器は、給気中の過剰な圧力降下を生じさせないことが望ましい。1つの好適な実施の形態において、バッフル板が底部板まで下方に伸長することにより、及び底部板の下方に配置された内部仕切りを有するリザーバによって、この圧力降下は最小とされ、ウォータミスト捕集器の効率は向上する。この底部板は、該バッフル板間の領域内にて連続しており、また、溝形の液滴コレクタ内の排液穴によって中断している。水及び多分空気は、液滴コレクタの内部からリザーバに流れることしかできないから、水が押し出されるときの空気の損失量は比較的僅かである。この空気の損失量は、仕切りによって分割されたリザーバにより更に最小にされ、このことは、余り充填されていない液滴コレクタから空気がリザーバ内に吹き込まれて、その出口の機能を損なう虞れを少なくする。これらの仕切りは、バッフル板の列の間に配置される、すなわち、列の間の遷移部分にてリザーバ内の下方に配置される。このことは、1つの列における流れ状態が他の列における流れ状態に影響を及ぼす可能性を少なくする。
【0019】
1つの更なる好適な実施の形態において、仕切りは、リザーバの底部付近に貫通穴を有しており、該リザーバは、ウォータミスト捕集器内における最後列のバッフル板の下方に少なくとも1つの出口を有しているが、その前方の一つの列(その前方の複数の列)の下方には、全く出口が無い。最後列のバッフル板にのみ出口を配置することにより、他の列の液滴コレクタからの水は、強制的に仕切り板を通って流れる。また、水のみが存在するリザーバの底部付近の貫通穴を通じてのみ水が流れ得るから、空気は、大部分、最初の列にてリザーバを通って下方に吹き出たり、バッフル板の最後列中の液滴コレクタ内まで上方に流れることが妨げられる。さもなければ、かかる空気の吹き出し等により、ウォータミスト捕集器は短絡して、水を排出側にて上方に且つ外方に分離することになる。
【0020】
ウォータミスト捕集器における圧力損失は、ウォータミスト捕集器が取り付けられた外側ケーシングを貫通して圧力密封状態にて出口を伸長させることで、更に制限することが可能となる。このことは、出口周辺の環状空隙を通って空気がエンジン室まで吹き出されるのを防止することにつながる。空気冷却器とウォータミスト捕集器との間の主導管内に集められた水を吹き飛ばすために、かかる空隙を備えることは、以前では通常のことであった。しかし、この空隙は、給気の過剰な圧力損失を生じさせる。
【0021】
ウォータミスト捕集器及び冷却器は、2行程クロスヘッドエンジン内にて過給器のコンプレッサと掃気受入れ器との間にて近接して連続的に配置することができる。典型的に、2行程クロスヘッドエンジンは、出力が極めて大きく、これに対応して、空気消費量が多く、このため、かかるエンジンに本発明を適用することが特に有利である。この適用例は、従来の方法にて具体化することができる。この方法において、冷却器から排出された後、主空気流は、90゜の曲がり通路部分を通って流れ、その後、この空気流は、ウォータミスト捕集器を通って流れる。通路の曲がり部分で、液滴の大部分は、通路壁に付着する。しかしながら、この配置は、スペースを必要とし、空気冷却器の設計を不適切に制限する可能性がある。このため、ウォータミスト捕集器は、空気冷却器に直ぐ後方に配置することが好ましい。
【0022】
1つの実施の形態において、ウォータミスト捕集器のバッフル板の上流端は空気冷却器から10mm乃至100mmの距離の位置に配置される。空気冷却器に極めて近い、このウォータミスト捕集器の位置は、空気冷却器から分離した液滴が、ウォータミスト捕集器に入る前の空気と等しい流動速度まで加速される時間が全く無いという有利な点をもたらす。液滴が高速であるとき、これらの液滴はバッフル板に衝突するとき分裂して、小さい液滴として空気中に反発して戻り、これら液滴を除去することがより難しくなるという虞れが増大する。このため、ウォータミスト捕集器を空気冷却器から100mm以下の距離に配置することは極めて有利なことである。作動時、空気冷却器及びウォータミスト捕集器には、空気の脈動及びエンジンの振動に起因する振動が加わる。冷却器及びウォータミスト捕集器の双方は、比較的薄い板を有するため、上記の10mmの距離は、2つの要素を近づけることが可能な下限値である。それは、その距離で、振動に対するスペースを提供しなければならないからである。取り付け時の全ての不正確さに対する余裕を持たせるためには、30mmの最小距離が実用的であることが間々ある。空気冷却器とウォータミスト捕集器との間の距離は、40乃至60mmの範囲にあることが好ましく、この距離は、一方にて、動作中の薄い板の損傷を防止することと、他方にて、液滴の速度が遅い間に液滴を捕集することが望ましいこととを適度に兼ね合せた結果によるものである。
【0023】
液滴入口の下流限界部が隣接するバッフル板の間の部分的な空気流中に余りに深く突き出すならば、その貫流する空気は、過剰な流れ抵抗による影響を受け、また、過剰に多くの空気が液滴コレクタ内に流れ込むため、第二の液滴コレクタ内にて過度の強さの過流が発生する可能性がある。このため、液滴の入口の下流限界部は、液滴入口の上流の通路壁における表面内にて伸長する面を経て1乃至2mmだけ内方に突き出すことが好ましい。このことは、液滴を適度に十分に捕集し、これと同時に、液滴コレクタ内における部分的な流れ及び吸気の双方の流れ抵抗を制限することになる。
【0024】
使用される空気冷却器は、部分に分割することのできるパイプフィン冷却器とすることができるが、水を幾つかの段に分けて空気中に噴射することにより冷却を行うことも可能である。このことは、当該出願人の欧州特許第0,701,655号に詳細に記載されている。かかる冷却器において、個々の段の間にて水を効率的に除去することが重要であり、このため、その冷却段の少なくとも2つの間にてウォータミスト(水霧)捕集器を水冷却器内に含めることが好ましい。このように、空気冷却器と接続した幾つかのウォータミスト捕集器があることになる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態に関して極概略図を参照しつつ、詳細に説明する。
【0026】
図1には、ディーゼル型の2行程のユニ・フロー掃気型クロスヘッドエンジン1の最上方部分が示されている。このエンジンは、船の主機又は据え置き型の発電エンジンとすることができ、小型エンジンの場合に、公称出力は2,000KWであり、最大エンジンの場合に、80,000KWである。また、このエンジンは、出力が500KW程度の4行程エンジンであってもよい。
【0027】
このエンジン1は、機械的に又は電気的に駆動されるコンプレッサによって作動させることのできる過給器付きのものとすることができる。図示した設計において、コンプレッサはターボ過給器4の一部分であり、ターボ過給器のタービンは、排気により駆動される。この排気は、黒の矢印で示すように、排気弁を通ってシリンダ2から流れ出して、排気受入れ器3内に入り、そこから、ターボ過給器を介してエンジンから出ていく。ターボ過給器の図示しないコンプレッサは、白の矢印で示すように、給気をエンジン内に吸引する。加圧された高温の給気は、下方に流れ且つ矢印5で示すように水平な流れ方向に向けて旋回して空気冷却器6内に入り、この空気冷却器内にて空気は冷却され、これと同時に、水は空気中に凝縮する。この冷却器がパイプフィン冷却器であるならば、この水の大部分は、板状のフィンの上に沈着して、冷却器の排出端まで流れ、この排出端にて、水は、より大きい液滴の形態にて空気中に戻され、このより大きい液滴は、空気の脈動及び振動により並びに流動する給気によってフィンから遊離する。ウォータミスト(水霧)捕集器7は、空気冷却器の直ぐ後に配置されている。給気は、ウォータミスト捕集器7を通って流れ、シリンダの下端周辺にて空気チャンバと接続された掃気受入れ器8内への流れを続ける。ピストンがその下死点付近にあるとき、掃気ポート9は開いており、給気が空気チャンバからシリンダ内に流れ込むのを許容する。このように、この型式のエンジンにおいて、シリンダの空気入口は、掃気ポートにより構成される。この代わりに、エンジンが4行程エンジンであるならば、空気入口は、吸気弁によって構成される。
【0028】
ウォータミスト捕集器7は、該ウォータミスト捕集器内にて頂部から底部まで伸長し、補強用の水平方向中間底部により中断される少なくとも横一列のバッフル板10を保持している。図2には、一列のバッフル板を有するウォータミスト捕集器からの3つのバッフル板を備える部分が図示されている。矢印Aは、主空気流の流動方向を示す。ウォータミスト捕集器のケーシングは、前端縁11を有しており、バッフル板10の各々が、該前端縁を越えて上流に突き出す入口部分12を有している。勿論、全体の効率を向上させるこれらの入口部分が必要ないならば、これら入口部分を形成せずに、ウォータミスト捕集器を製造することも可能である。
【0029】
隣接する2つのバッフル板の間を流動する部分的な空気流A´は、約45゜の角度にて方向Aに対して傾斜して伸長する活性(能動)バッフル面14に衝突する。活性(能動)バッフル面14の他端にて、バッフル板は、同じ角度だけ後方に曲げられ、このため、部分的な空気流は、供給側上で方向Aに対して略平行な流動方向に向けてバッフル板から去る。この活性(能動)バッフル面14は、30゜乃至60゜の範囲の角度といった、45゜以外の角度にて伸長するようにすることも可能であるが、適度に小さい流れ抵抗にて適度に大きい液滴除去効果が得られるように、上記の45°の角度とすることが好ましい。
【0030】
第一の液滴コレクタ15は、ウォータミスト捕集器の高さ方向に向けて溝型の形状をしており、バッフル板がその最初の経路に戻るように曲がる箇所である領域内の活性(能動)バッフル面の端部に液滴入口16を有している。同様に、ウォータミスト捕集器の高さ方向に向けて溝型の形状とした、第二の液滴コレクタ17は、液滴コレクタ15の直接的な延長部分内に配置されており、該第二の液滴コレクタは、バッフル板の反対側部の隣接する通路に開放する液滴入口18を有している。このバッフル板の他の側を、後部と称する一方、その活性(能動)バッフル面14を有する反対側部を前部と称することができる。
【0031】
第一の液滴コレクタの内部キャビティは、矢印Aの方向に細長となっており、図示した実施の形態において、その幅の約4倍に等しい長さを有している。第一の液滴コレクタの下流端19には丸味が付けられている。該第二の液滴コレクタは、液滴入口を除いて、第二の液滴コレクタと略同一の設計である。所望であるならば、液滴入口の自由板端縁は、内部キャビティ内まで内側に曲げて、オーバーフローを防止することが出来る。しかし、空気がバッフル板を通過するとき、流れ抵抗に対し何ら顕著な程度の影響を及ぼすことは無い程度に、その長さを増すことにより、液滴コレクタに対し適度に大きい内部容積を提供することが好ましい。
【0032】
バッフル板は、典型的に所望の形状に曲げた耐食鋼の薄板であり、必要に応じて、スポット溶接のような溶接、熱はんだ付け又は同様の安定的な接続方法により接続される。もう1つの可能性は、バッフル板をアルミニウム合金にて所望の形状に押出し成形することである。
【0033】
簡略化のため、以下の説明にて、上述したものと同一の型式の詳細に関して同一の参照番号を使用する。
図3及び図4に図示したエンジンの別の実施の形態において、空気冷却器に要素を配置する状態は、図1におけるものと僅かに相違している。空気冷却器6及びウォータミスト捕集器7は掃気受入れ器7と同一の高さに配置されており、この状態は図4に見ることができ、ウォータミスト捕集器は、図1におけるように単に一列ではなくて、三列のバッフル板を備えている。
【0034】
コンプレッサからの給気は、通路の曲がり部分20内まで下方に流れて、空気冷却器6に向けて旋回し且つ該空気冷却器内に流動し、空気冷却器内の下流端21から出た直後に、この給気は、ウォータミスト捕集器内の入口部分12の間に流入する。フランジ部分22により、ウォータミスト捕集器は、仕切り部分23にボルト止めされており、該仕切り部分は、ウォータミスト捕集器の流動面積と等しい寸法の貫通穴24を有している。このことは、給気がバッフル板10を貫通して流動することによりウォータミスト捕集器のみを通過することを確実にする。空気流は、ウォータミスト捕集器の後、掃気受入れ器8に向けて流動し、該掃気受入れ器に対する多数の開口部25を通って流れる。掃気受入れ器には、更に、該受入れ器の端部の開口部26に取り付けられた電気駆動の補助ブロア(図3及び図4に図示せず)から給気が提供される。
【0035】
ウォータミスト捕集器は図5乃至図9により詳細に図示されている。三列のバッフル板30、31、32があり、バッフル板列31、32はその前方のバッフル板列の第二の液滴コレクタ17の下流端から開始する。これらバッフル板列内のバッフル板は、最適な効率が得られるように相互に接続されている。このことは、上述した接続方法の1つを通じて行われる。ウォータミスト捕集器のケーシング内の無駄なスペースを最小にし得るように、活性(能動)バッフル面は、一側部及びその反対側側部に対して交互に斜めになっている。第一の列のバッフル板は、貫流して流動する空気量が多量である作動状態のとき、40乃至50%の効率となるようにすることができ、第二の列のバッフル板は、20乃至30%の効率となり、第三のバッフル板列のバッフル板は、少なくとも5乃至10%の効率となるようにすることができる。列中のバッフル板を相互に接続することにより、ある列における自由端を経て流動する空気をせん断する渦流に起因して部分的な流れ中に乱流が生ずるのが回避される結果、多分、少なくとも10%程度、効率を改良することが可能となる。
【0036】
液滴コレクタは、その下方が底部板33にて終わっている。該底部板33は、給気が通路を通じて下方に吹き出されないようにバッフル板の間の領域内にて連続しているが、各液滴コレクタの1つ以上の排液穴34により中断されており、このため、水は底部板の下方のリザーバ35内に流れ込むことができる。バッフル板の各列の間にて、特に、ある列の最後の排液穴と次の列の最初の排液穴34との間にて、リザーバは、仕切り部分36を備えており、該仕切り部分は該リザーバの底部付近に形成された貫通穴37を有している。多数の出口38が、最終列にあるバッフル板の下方にてリザーバの底部に取り付けられている。出口は、外側ケーシングの底部板41に形成した穴の周りに圧力密封可能に当接し得るようにガスケットが共にクランプ止めされている、2つのフランジ部材39、40から形成されている。図示しない導管は、排液口に接続され、該排液口を排液タンクに接続する。幾つかの出口がある場合、リザーバ35は、仕切り部分36に対して略直角に伸長する仕切り部分42により隣接する出口の間にて分割することができる。
【0037】
図9には、接続された三列のバッフル板に関して上述した型式のウォータミスト捕集器の効率のグラフが示してある。高さ1200mm、幅930mmの流入領域をカバーする48個のバッフル板がある。この効率は、除去された水量を毎時当たりのリットルの関数として示すものである。この効率は、240リットル/時のとき、約99%であり、広い作動範囲に亙って極めて高い値を保つことが理解される。500リットル/時において、この効率は、約94%である。
【0038】
上記の実施の形態の種々の改変例が具体化可能である。特に、薄板を曲げることでバッフル板を製造する場合、これらバッフル板は図2に示すものよりも渦流を生じさせる経路を有し、また、上述した実施の形態の幾つかにおいて、第一及び第二の液滴コレクタを互いの延長部分内に配置する必要はない。また、液滴の入口の下流端縁18、すなわち、第二の液滴コレクタ内の自由側壁の端部は、流入する空気内に僅かに突き出して、このため、液滴入口18は、その下流端にて入口内に吸引されなかった液滴をも除去する。第一及び第二の液滴コレクタにおける通路部分は方向Aに対して平行に伸長する必要はなく、該方向Aに対してある角度にて向くようにすることができる。このことは、特に、ウォータミスト捕集器の直後にて空気が旋回することを要する場合、最後の列のバッフル板にて有利なことである。この旋回は、通路部分を適当な角度位置にすることで開始させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】給気がウォータミスト捕集器を通って進む、本発明による過給器付きディーゼルエンジンを流れる空気流の全体的な外形図である。
【図2】図1のウォータミスト捕集器内にて一列に配置された3つの隣接するバッフル板に沿った、より拡大縮尺による横断面図である。
【図3】本発明の別の実施の形態における空気冷却器及びウォータミスト捕集器の外側ケーシングの断面平面図である。
【図4】空気冷却器及びウォータミスト捕集器の詳細を省略した、図3の線IV−IVに沿った外側ケーシングの断面図である。
【図5】図3のウォータミスト捕集器の拡大縮尺による前側面図である。
【図6】図5と同様のウォータミスト捕集器の側面図である。
【図7】図5のウォータミスト捕集器の拡大縮尺による横断面図である。
【図8】外側ケーシングに形成された水出口の拡大縮尺による断面図である。
【図9】ウォータミスト捕集器の効率を示すグラフである。
【符号の説明】
1 エンジン 2 シリンダ
3 排気受入れ器 4 ターボ過給器
5 吸気の流動方向 6 空気冷却器
7 ウォータミスト捕集器 8 掃気受入れ器
9 掃気ポート 10 バッフル板
11 前端縁 12 入口部分
14 バッフル板の作用可能な面 15 第一の液滴コレクタ
16、18 液滴入口
17 第二の液滴コレクタ 19 下流端
A 主たる空気の流動方向 A´ 部分的な空気の流動方向
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention includes at least one compressor for supplying air to a cylinder air inlet and a supply air flow path between the compressor and the cylinder air inlet before being supplied to the cylinder. With a diesel supercharger comprising at least one air cooler for cooling the air and at least one water mist collector having at least one row of baffle plates that divide the main air flow of the charge air into partial flows An internal combustion engine, wherein each baffle plate on one side has an active baffle surface extending obliquely with respect to the flow direction of the main air flow, and is disposed at an end of the active baffle surface. The present invention relates to an internal combustion engine equipped with a diesel supercharger, comprising a first groove-shaped droplet collector having a droplet inlet.
[0002]
[Prior art]
This type of internal combustion engine is known from the construction of commercial engines that have been pressurized with a compressor for many years. In the case of a four-stroke engine, the expression air supply is sufficient, but in the context of the present invention, in the case of a two-stroke engine, the term air supply is used hereinafter to include both scavenging and air supply Then it should be understood. As a result of pressurizing this charge, the temperature rises and it is necessary to cool the air before it is supplied to the engine cylinder.
[0003]
As a result of this cooling, water condenses from the air. When exhausted from the cooler, the air contains droplets that deposit in the lubricating oil on the inner surface of the cylinder, resulting in reduced lubrication between the piston ring and the cylinder, or This drop must be removed before feeding the cylinder, as it can render it inoperable.
[0004]
In order to cope with this, a known water mist (water fog) collector is provided with at least two rows of baffle plates, and the active baffle surface of the baffle plates changes the air flow direction. This is because the air flow collides with the baffle plate surface and is deflected to one side.
[0005]
When this air is deflected, the droplets in the air will continue to flow straight in the direction of travel, so that the holding power of the air holding the droplets is lost and the droplets fall on the baffle plate. To deposit. This air flow then pulls water towards the end of the active baffle surface where it flows into the grooved droplet collector.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Known water mist collectors have proved not to be efficient enough, especially in more modern engines with high charge pressure and large amounts of air. Attempts have been made to arrange a large number of baffle plates in a continuous row, but this will cause the air pressure to drop significantly in the water mist collector passage, which is a signifi cant. However, it has an adverse effect on engine efficiency.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
An object of the present invention is to provide an internal combustion engine with a supercharger in which the degree of wear of the cylinder and the piston ring is reduced without causing an excessive pressure drop after the air cooler as a result of the deposition of moisture from the supply air Is to provide.
[0008]
In view of this, the engine according to the present invention has a second groove-shaped droplet collector disposed at a location where the first groove-shaped droplet collector directly extends (extends), and the second groove-shaped droplet collector is disposed. The droplet inlet of the droplet collector is located on the opposite side of the baffle plate, and the downstream end of the first droplet collector sets the upstream limit of the droplet inlet of the second grooved droplet collector It is characterized by.
[0009]
Each of the baffle plates has an active baffle surface. As described above, the baffle surface extends obliquely with respect to the flow direction of the main air flow, and the air flow flowing on one side (front side) of the baffle plate collides with the air flow. Force the flow direction to change. Each of the baffle plates has an opposite baffle surface that sets a boundary from an adjacent passage in the adjacent air flow on the opposite side (rear side) of the baffle plate. Looking at one of the partial air streams, this air stream flows between two baffle plates extending parallel to each other. When the air flow impinges on the active baffle surface of one baffle plate, the air flow is flush with the opposite baffle surface on the second baffle plate. The air flow does not impinge on this part of the opposite baffle surface, i.e. the part shielded from incoming air, but water still adheres to the surface.
[0010]
Place the second drop collector on the extension of the first drop collector and the drop inlet of the second drop collector on the opposite side of the baffle plate to adhere to both sides of the baffle plate Moistened water is immediately and continuously discharged. This has been found to have the effect of significantly increasing the efficiency of the baffle plates in a row. The efficiency in this case means the ratio of the removed water. That is, an efficiency of 20% means that 20% of the amount of condensed water in the incoming air is removed and discharged. Since this efficiency decreases as the engine load increases, this efficiency depends on the air flow rate, that is, the engine load. Under the same operating conditions, a row baffle plate of a conventional design is less than 25% efficient, while a row baffle plate designed according to the present invention exhibits an efficiency of 40-50%.
[0011]
This significant improvement is achieved without any significant increase in the pressure drop across the water mist collector. The reason why this improvement is achieved cannot be explained exactly, but because the air swirls without flowing along a fine layered path, so that the droplets adhere to both sides of the passage. Conceivable. Also, the droplets are released from the baffle plate at the end of the active baffle surface, scatter and adhere themselves to the opposite surface of the baffle plate at the opposite side of the passage, after which water is Can also be collected by another droplet collector. It is important to achieve the desired effect that the partial air flow does not change direction significantly before it reaches the droplet inlet of the second droplet collector than if it collides with the active baffle surface. That is. This change in direction leads to the generation of a vortex that causes the droplet to detach from the baffle plate and be taken into the air.
[0012]
The first and second droplet collectors are disposed directly within each other in the extending (extending) portions. This has the advantage that the flow resistance is minimized because the second droplet collector is completely hidden behind the first droplet collector.
[0013]
By rounding the downstream end of the first droplet collector so that the water on the baffle surface flows through the droplet inlet before the water stops contacting the baffle surface, It is possible to improve the function of the droplet collector to discharge water. As an alternative to this design, the downstream limit at the inlet of the drop can be somewhat protruded into the air flow, so that the droplet exiting the upstream limit collides with the inner surface of the downstream limit. Flow into the droplet collector.
[0014]
The second groove-shaped droplet collector, and preferably also the first droplet collector, has a long shape with an internal cavity, the internal cavity having a length equal to at least twice the width of the cavity. Therefore, it is preferable to extend from the droplet inlet in the flow direction of the supply air. For one alternative design where the length and width of the cavities are approximately equal, a narrow droplet collector can better hold water until it is discharged from the outlet at the bottom of the droplet collector. . In the vicinity of the droplet inlet, an air vortex is often generated inside the cavity. Within the cavity, water tends to accumulate near the bottom of the cavity furthest from the inlet, and the long shape of the cavity moves the water away from the vortex, so that the water swirls through the droplet inlet It becomes more difficult. This long shape also provides a reasonably large volume for the droplet collector. This makes it more difficult for the droplet collector to fill up and prevents water from overflowing from the droplet inlet.
[0015]
In one embodiment, the droplet inlet of the second droplet collector has at least one passage width, preferably 1 downstream from the droplet inlet in the first droplet collector in the same row of baffle plates. .5 to 4 times the passage width apart. First, this distance between the two droplet inlets provides a space with a reasonably large internal volume for the droplet collector without excessively limiting the cross-sectional area of the passage. Second, after passing through the drop inlet of the first drop collector, the air has a certain flow resistance, so that the air can deposit the drop on the opposite side of the passage. It becomes possible.
[0016]
The design of the water mist collector can be simplified by placing the first and second droplet collectors in a passage that extends approximately parallel to the flow direction of the main air flow. It becomes. In this case, the angled bent portion of the baffle plate is the same at both ends of the active baffle surface. At the same time, for a partial air flow, a good flow path can be obtained with minimal flow resistance to the droplet removal effect. This means that after passing through the downstream droplet collector in the water mist collector, the partial air flow has the same flow direction as the main air flow on the incoming side, so the flow direction is It is understood that no correction is necessary. If other factors are advantageous, such as the main air flow after the water mist collector must change its flow direction, place the droplet collector in a passage section that extends diagonally in the desired direction. It is best to do.
[0017]
Upstream of the active baffle surface, the baffle plate in the first row, closest to the air cooler, is at least twice as long as the distance between adjacent baffle plates in that row. It is preferable to have inlet portions that extend linearly parallel to each other in the inflow direction. This inlet section divides the main air flow and, due to its length, makes the partial flow straight to some extent and more laminar. Limiting turbulence in this way leads to facilitating separation of suspended droplets from the partial flow when the partial flow impinges on the active baffle surface.
[0018]
It is desirable that the water mist collector does not cause an excessive pressure drop during supply. In one preferred embodiment, this pressure drop is minimized by the baffle plate extending down to the bottom plate and by a reservoir having an internal partition located below the bottom plate, and the water mist collection. The efficiency of the vessel is improved. This bottom plate is continuous in the region between the baffle plates and is interrupted by drain holes in the channel-shaped droplet collector. Since water and possibly air can only flow from the interior of the droplet collector to the reservoir, the amount of air lost when water is pushed out is relatively small. This amount of air loss is further minimized by the reservoir divided by the partition, which reduces the possibility of air being blown into the reservoir from a less-filled droplet collector and impairing its outlet function. Reduce. These partitions are arranged between the rows of baffle plates, i.e. below the reservoir in the transition between the rows. This reduces the likelihood that the flow conditions in one row will affect the flow conditions in the other row.
[0019]
In one further preferred embodiment, the partition has a through hole near the bottom of the reservoir, the reservoir having at least one outlet below the last row of baffle plates in the water mist collector. However, there is no outlet at the bottom of one front row (a plurality of front rows). By placing the outlets only in the last row of baffle plates, water from the other row droplet collectors is forced to flow through the divider plate. Also, since water can only flow through the through holes near the bottom of the reservoir where only water is present, the air is mostly blown down through the reservoir in the first row or the liquid in the last row of baffle plates. It is prevented from flowing upwards into the drop collector. Otherwise, the water mist collector is short-circuited by such air blowing, and the water is separated upward and outward on the discharge side.
[0020]
The pressure loss in the water mist collector can be further limited by extending the outlet in a pressure sealed state through the outer casing to which the water mist collector is attached. This leads to preventing air from being blown out to the engine compartment through the annular gap around the outlet. It has been normal before to provide such a gap to blow away the water collected in the main conduit between the air cooler and the water mist collector. However, this void causes an excessive pressure loss of the supply air.
[0021]
The water mist collector and cooler can be placed continuously in close proximity between the turbocharger compressor and scavenger in a two-stroke crosshead engine. Typically, a two-stroke crosshead engine has a very high output and correspondingly high air consumption, so it is particularly advantageous to apply the invention to such an engine. This application example can be embodied by a conventional method. In this manner, after being discharged from the cooler, the main air stream flows through a 90 ° bend passage section, after which this air stream flows through a water mist collector. At the bent part of the passage, most of the droplets adhere to the passage wall. This arrangement, however, requires space and may inappropriately limit the design of the air cooler. For this reason, it is preferable to arrange the water mist collector immediately behind the air cooler.
[0022]
In one embodiment, the upstream end of the baffle plate of the water mist collector is located at a distance of 10 mm to 100 mm from the air cooler. The location of this water mist collector, very close to the air cooler, means that the droplets separated from the air cooler have no time to accelerate to a flow velocity equal to the air before entering the water mist collector. Brings advantages. When the droplets are fast, they break up when they collide with the baffle plate and repel back into the air as small droplets, making it more difficult to remove these droplets. Increase. For this reason, it is very advantageous to arrange the water mist collector at a distance of 100 mm or less from the air cooler. In operation, the air cooler and water mist collector are subjected to vibrations due to air pulsations and engine vibrations. Since both the cooler and the water mist collector have a relatively thin plate, the above-mentioned distance of 10 mm is a lower limit value at which the two elements can be brought close to each other. That is because at that distance, a space for vibration must be provided. A minimum distance of 30 mm is often practical to allow for all inaccuracies during installation. The distance between the air cooler and the water mist collector is preferably in the range of 40-60 mm, which on the one hand prevents damage to the thin plate during operation and on the other hand This is because of the reason that it is desirable to appropriately collect droplets while the velocity of the droplets is low.
[0023]
If the downstream limit of the droplet inlet protrudes too deeply into the partial air flow between adjacent baffle plates, the air flowing through is affected by excessive flow resistance, and too much air is liquid. Due to the flow into the drop collector, an excessively strong overflow may occur in the second drop collector. For this reason, it is preferable that the downstream limit portion of the inlet of the droplet protrudes inward by 1 to 2 mm through a surface extending in the surface of the passage wall upstream of the droplet inlet. This captures the droplets reasonably well and at the same time limits both partial and inspiratory flow resistance within the droplet collector.
[0024]
The air cooler used can be a pipe fin cooler that can be divided into parts, but it is also possible to cool by injecting water into the air in several stages . This is described in detail in the Applicant's European Patent No. 0,701,655. In such a cooler, it is important to efficiently remove water between the individual stages, so that the water mist collector is water cooled between at least two of the cooling stages. It is preferable to include in a container. Thus, there will be several water mist collectors connected to the air cooler.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to a polar schematic diagram.
[0026]
FIG. 1 shows the uppermost part of a diesel-type two-stroke uni-flow scavenging crosshead engine 1. This engine can be the ship's main engine or a stationary generator engine, with a nominal output of 2,000 KW for a small engine and 80,000 KW for a maximum engine. Further, this engine may be a four-stroke engine with an output of about 500 KW.
[0027]
The engine 1 can be equipped with a supercharger that can be operated by a mechanically or electrically driven compressor. In the illustrated design, the compressor is part of the turbocharger 4 and the turbocharger turbine is driven by exhaust. As indicated by the black arrow, this exhaust gas flows out of the cylinder 2 through the exhaust valve, enters the exhaust receiver 3, and then exits the engine through the turbocharger. A compressor (not shown) of the turbocharger sucks supply air into the engine as indicated by a white arrow. The pressurized hot supply air flows downward and swirls in the horizontal flow direction as shown by the arrow 5 and enters the air cooler 6, where the air is cooled, At the same time, the water condenses in the air. If this cooler is a pipe fin cooler, most of this water will deposit on the plate-like fins and flow to the discharge end of the cooler, at which the water will be larger Returned to the air in the form of droplets, the larger droplets are released from the fins by air pulsations and vibrations and by flowing air supply. The water mist (water fog) collector 7 is disposed immediately after the air cooler. The supply air flows through the water mist collector 7 and continues to flow into the scavenging receiver 8 connected to the air chamber around the lower end of the cylinder. When the piston is near its bottom dead center, the scavenging port 9 is open, allowing supply air to flow from the air chamber into the cylinder. Thus, in this type of engine, the air inlet of the cylinder is constituted by a scavenging port. Alternatively, if the engine is a four stroke engine, the air inlet is constituted by an intake valve.
[0028]
The water mist collector 7 extends from the top to the bottom in the water mist collector and holds at least one row of baffle plates 10 interrupted by a reinforcing horizontal intermediate bottom. FIG. 2 shows a portion with three baffle plates from a water mist collector with a row of baffle plates. Arrow A indicates the direction of flow of the main air flow. The casing of the water mist collector has a front edge 11 and each of the baffle plates 10 has an inlet portion 12 that projects upstream beyond the front edge. Of course, if these inlet portions that improve overall efficiency are not required, it is possible to produce a water mist collector without forming these inlet portions.
[0029]
A partial air flow A ′ flowing between two adjacent baffle plates impinges on an active baffle surface 14 that extends at an angle of about 45 ° with an inclination to direction A. At the other end of the active baffle surface 14, the baffle plate is bent backward by the same angle so that the partial air flow is in a flow direction substantially parallel to direction A on the supply side. Turn away from the baffle board. The active baffle surface 14 may extend at an angle other than 45 °, such as an angle in the range of 30 ° to 60 °, but is reasonably large with a moderately low flow resistance. The angle of 45 ° is preferable so that the droplet removing effect can be obtained.
[0030]
The first droplet collector 15 has a groove shape toward the height of the water mist collector, and the activity in the region where the baffle plate is bent so as to return to its first path ( It has a droplet inlet 16 at the end of the (active) baffle surface. Similarly, the second droplet collector 17, which has a groove shape toward the height of the water mist collector, is disposed in a direct extension of the droplet collector 15, and The two droplet collectors have a droplet inlet 18 that opens into an adjacent passage on the opposite side of the baffle plate. The other side of the baffle plate can be referred to as the rear, while the opposite side with its active baffle surface 14 can be referred to as the front.
[0031]
The internal cavity of the first droplet collector is elongated in the direction of arrow A, and in the illustrated embodiment has a length equal to about four times its width. The downstream end 19 of the first droplet collector is rounded. The second droplet collector is substantially the same design as the second droplet collector, except for the droplet inlet. If desired, the free plate edge at the drop inlet can be bent inward into the internal cavity to prevent overflow. However, when air passes through the baffle plate, it provides a reasonably large internal volume for the droplet collector by increasing its length to the extent that it does not have any significant effect on flow resistance. It is preferable.
[0032]
The baffle plate is typically a thin plate of corrosion-resistant steel bent to the desired shape and is connected by welding, such as spot welding, thermal soldering or similar stable connection methods as needed. Another possibility is to extrude the baffle plate to the desired shape with an aluminum alloy.
[0033]
For simplicity, the same reference numerals are used in the following description for the same type of details as described above.
In another embodiment of the engine illustrated in FIGS. 3 and 4, the arrangement of the elements in the air cooler is slightly different from that in FIG. The air cooler 6 and the water mist collector 7 are arranged at the same height as the scavenging receiver 7, and this state can be seen in FIG. 4, where the water mist collector is as shown in FIG. It is equipped with three rows of baffle plates rather than just one row.
[0034]
The supply air from the compressor flows down into the bent portion 20 of the passage, swirls toward the air cooler 6 and flows into the air cooler, and immediately after exiting from the downstream end 21 in the air cooler. In addition, this air supply flows between the inlet portions 12 in the water mist collector. The water mist collector is bolted to the partition portion 23 by the flange portion 22, and the partition portion has a through hole 24 having a size equal to the flow area of the water mist collector. This ensures that the air supply passes only through the water mist collector by flowing through the baffle plate 10. The air stream flows after the water mist collector toward the scavenging receptacle 8 and flows through a number of openings 25 to the scavenging receptacle. The scavenging receptacle is further provided with air supply from an electrically driven auxiliary blower (not shown in FIGS. 3 and 4) attached to the opening 26 at the end of the receptacle.
[0035]
The water mist collector is illustrated in more detail in FIGS. There are three rows of baffle plates 30, 31, 32, which start from the downstream end of the second droplet collector 17 of the baffle plate row in front of it. The baffle plates in these baffle plate rows are connected to each other so as to obtain optimum efficiency. This is done through one of the connection methods described above. In order to minimize wasted space in the water mist collector casing, the active baffle surface is alternately inclined with respect to one side and the opposite side. The first row of baffle plates can be 40 to 50% efficient when operating with a large amount of air flowing through and flowing, and the second row of baffle plates is 20%. The baffle plate of the third baffle plate row can be at least 5 to 10% efficient. By interconnecting the baffle plates in a row, perhaps as a result of avoiding turbulence in the partial flow due to vortices that shear the air flowing through the free ends in a row, perhaps Efficiency can be improved by at least about 10%.
[0036]
The bottom of the droplet collector ends at the bottom plate 33. The bottom plate 33 is continuous in the region between the baffle plates so that air supply is not blown down through the passage, but is interrupted by one or more drain holes 34 in each droplet collector, Thus, water can flow into the reservoir 35 below the bottom plate. Between each row of baffle plates, in particular, between the last drain hole in one row and the first drain hole 34 in the next row, the reservoir comprises a partition portion 36, and the partition The part has a through hole 37 formed near the bottom of the reservoir. A number of outlets 38 are attached to the bottom of the reservoir below the baffle plates in the last row. The outlet is formed from two flange members 39, 40, with gaskets clamped together so that they can abut in a pressure-sealable manner around holes formed in the bottom plate 41 of the outer casing. A conduit (not shown) is connected to the drainage port, and the drainage port is connected to the drainage tank. If there are several outlets, the reservoir 35 can be divided between adjacent outlets by a partition portion 42 that extends substantially perpendicular to the partition portion 36.
[0037]
FIG. 9 shows a graph of the efficiency of a water mist collector of the type described above with respect to three connected rows of baffle plates. There are 48 baffle plates that cover an inflow region that is 1200 mm high and 930 mm wide. This efficiency indicates the amount of water removed as a function of liters per hour. It is understood that this efficiency is about 99% at 240 liters / hour and remains very high over a wide operating range. At 500 liters / hour, this efficiency is about 94%.
[0038]
Various modifications of the above embodiment can be realized. In particular, when baffle plates are manufactured by bending thin plates, these baffle plates have paths that generate eddy currents than those shown in FIG. 2, and in some of the embodiments described above, the first and second There is no need to place the two droplet collectors in the extension of each other. Also, the downstream edge 18 of the droplet inlet, ie the end of the free sidewall in the second droplet collector, protrudes slightly into the incoming air, so that the droplet inlet 18 is downstream of it. Drops that have not been sucked into the inlet at the end are also removed. The passage portions in the first and second droplet collectors need not extend parallel to the direction A, but can be oriented at an angle with respect to the direction A. This is advantageous in the last row of baffle plates, especially if the air needs to swirl immediately after the water mist collector. This swiveling can be initiated by placing the passage portion at an appropriate angular position.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall outline view of an air flow through a supercharged diesel engine according to the present invention, where the charge air travels through a water mist collector.
2 is a cross-sectional view at a more enlarged scale along three adjacent baffle plates arranged in a row in the water mist collector of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a sectional plan view of an outer casing of an air cooler and a water mist collector according to another embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of the outer casing along line IV-IV in FIG. 3, omitting details of the air cooler and water mist collector.
FIG. 5 is a front side view of the water mist collector of FIG. 3 on an enlarged scale.
6 is a side view of a water mist collector similar to FIG. 5. FIG.
7 is a cross-sectional view of the water mist collector of FIG. 5 on an enlarged scale.
FIG. 8 is a cross-sectional view of the water outlet formed in the outer casing on an enlarged scale.
FIG. 9 is a graph showing the efficiency of a water mist collector.
[Explanation of symbols]
1 Engine 2 Cylinder
3 Exhaust receiver 4 Turbocharger
5 Direction of intake air flow 6 Air cooler
7 Water mist collector 8 Scavenging receiver
9 Scavenging port 10 Baffle plate
11 Front edge 12 Entrance part
14 Working surface of baffle plate 15 First droplet collector
16, 18 Droplet inlet
17 Second droplet collector 19 Downstream end
A Main air flow direction A 'Partial air flow direction

Claims (13)

シリンダの空気入口に給気を供給する少なくとも1つのコンプレッサと、該コンプレッサとシリンダの空気入口との間にて給気の流路内に配置されて、シリンダに供給する前の給気を冷却する少なくとも1つの空気冷却器(6)と、給気の主空気流を部分的な流れに分割する少なくとも一列のバッフル板(30、31、32)を有する少なくとも1つのウォータミスト捕集器(7)とを備えるディーゼル型過給器付き内燃機関(1)であって、一側部における個々のバッフル板が、前記主空気流の流れ方向に対して斜めに伸長する、活性(能動)バッフル面(14)を有し、また、該活性バッフル面の端部に配置された液滴入口(16)を有する第一の溝形液滴コレクタ(15)を備える、ディーゼル型過給器付き内燃機関(1)において、第二の溝形の液滴コレクタ(17)を、前記第一の溝形の液滴コレクタが直接伸長する箇所に配置し、該第二の溝形液滴コレクタの液滴入口(18)を、前記バッフル板の反対側部に配置し、前記第一の液滴コレクタ(15)の下流端(19)が、前記第二溝形液滴コレクタの前記液滴入口(18)の上流限界部を設定することとを特徴する、ディーゼル型過給器付き内燃機関。At least one compressor for supplying supply air to the air inlet of the cylinder, and disposed in the supply air flow path between the compressor and the air inlet of the cylinder to cool the supply air before being supplied to the cylinder At least one water mist collector (7) having at least one air cooler (6) and at least one row of baffle plates (30, 31, 32) dividing the main air flow of the charge air into partial flows. An internal combustion engine (1) equipped with a diesel-type supercharger, wherein each baffle plate on one side extends obliquely with respect to the flow direction of the main air flow (active) baffle surface ( 14) and a diesel-type supercharged internal combustion engine comprising a first grooved droplet collector (15) having a droplet inlet (16) arranged at the end of the active baffle surface In 1) A second groove-shaped droplet collector (17) is placed where the first groove-shaped droplet collector extends directly, and the droplet inlet (18) of the second groove-shaped droplet collector is Located on the opposite side of the baffle plate, the downstream end (19) of the first droplet collector (15) is the upstream limit of the droplet inlet (18) of the second grooved droplet collector. An internal combustion engine with a diesel supercharger, characterized in that it is set. 請求項1に記載の過給器付き内燃機関において、前記第一溝形液滴コレクタ(15)の下流端(19)が丸味を付けて形成されることを特徴とする過給器付き内燃機関。2. The internal combustion engine with a supercharger according to claim 1, wherein the downstream end (19) of the first groove-shaped droplet collector (15) is rounded. . 請求項1又は2に記載の過給器付き内燃機関において、前記第一及び第二の溝形液滴コレクタ(15、17)の少なくとも一方が、内部キャビティを有する長い形状をしており、該キャビティがその幅の少なくとも2倍に等しい長さに亙って、給気の流動方向に向けて液滴入口から伸長するようにすることを特徴とする、過給器付き内燃機関。The supercharged internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein at least one of the first and second groove-shaped droplet collectors (15, 17) has an elongated shape having an internal cavity, An internal combustion engine with a supercharger, characterized in that the cavity extends from the droplet inlet in the direction of the flow of the charge air over a length equal to at least twice its width. 請求項1乃至3の何れか1つに記載の過給器付き内燃機関において、前記第二の溝形液滴コレクタ(17)の液滴入口(18)は、同一のバッフル板列中にある前記第一の溝形液滴コレクタの前記液滴入口(16)から下流に、少なくとも通路幅1個分の間隔、好ましくは通路幅1.5個から4個分の間隔を隔てて配置されることを特徴とする、過給器付き内燃機関。4. An internal combustion engine with a supercharger as claimed in claim 1, wherein the droplet inlets (18) of the second channel-shaped droplet collector (17) are in the same baffle plate array. Downstream from the droplet inlet (16) of the first grooved droplet collector, it is arranged with a space of at least one passage width , preferably 1.5 to 4 passage widths apart. An internal combustion engine with a supercharger. 請求項1乃至4の何れかに記載の過給器付き内燃機関において、前記第一及び第二の溝形液滴コレクタ(15、17)が、前記主空気流の流動方向(A)に対して略平行に伸長する通路部分に配置されること特徴とする、過給器付き内燃機関。5. The internal combustion engine with a supercharger according to claim 1, wherein the first and second groove-shaped droplet collectors (15, 17) are in a flow direction (A) of the main air flow. An internal combustion engine with a supercharger, wherein the internal combustion engine is arranged in a passage portion extending substantially in parallel. 請求項1乃至5の何れかに記載の過給器付き内燃機関において、前記バッフル板の活性面の上流にて、前記空気冷却器に最も近い、第一の列(30)中のバッフル板(10)は、その列中の隣接するバッフル板間の距離の少なくとも2倍の長さに亙って空気の流入方向に向けて直線状に互いに平行に伸長する、入口部分(12)を有することを特徴とする、過給器付き内燃機関。The internal combustion engine with a supercharger according to any one of claims 1 to 5, wherein the baffle plates (30) in the first row (30) closest to the air cooler, upstream of the active surface of the baffle plate. 10) have inlet portions (12) that extend linearly parallel to each other in the direction of air flow over a length of at least twice the distance between adjacent baffle plates in the row. An internal combustion engine with a supercharger. 請求項1乃至6の何れかに記載の過給器付き内燃機関において、前記バッフル板は、底部板(33)まで下方に伸長し、該底部板は、前記バッフル板(10)間の領域内では連続するが、前記溝形の液滴コレクタ内の排液穴(34)により中断され、前記底部板の下方、好ましくは前記バッフル板の列の間に、複数の内部仕切り(36)を有するリザーバが配置されることとを特徴とする、過給器付き内燃機関。7. The internal combustion engine with a supercharger according to claim 1, wherein the baffle plate extends downward to a bottom plate (33), and the bottom plate is in a region between the baffle plates (10). Is interrupted by a drain hole (34) in the channel-shaped droplet collector and has a plurality of internal partitions (36) below the bottom plate, preferably between the baffle plate rows. An internal combustion engine with a supercharger, characterized in that a reservoir is arranged. 請求項7に記載の過給器付き内燃機関において、前記内部仕切り(36)は、前記リザーバの底部付近にて貫通穴(37)を有し、該リザーバは、ウォータミスト捕集器内における最後列のバッフル板の下方に少なくとも1つの出口(38)を有るが、その前の列の下方には全く出口を有さないこととを特徴とする、過給器付き内燃機関。The internal combustion engine with a supercharger according to claim 7, wherein the internal partition (36) has a through hole (37) in the vicinity of the bottom of the reservoir, and the reservoir is the last in the water mist collector. An internal combustion engine with a supercharger, characterized in that it has at least one outlet (38) below the baffle plate of the row, but has no outlet below the previous row. 請求項8に記載の過給器付き内燃機関において、前記出口(38)は、前記ウォータミスト捕集器が取り付けられた外側ケーシングを、圧力密封状態にて貫通することを特徴とする、過給器付き内燃機関。9. The internal combustion engine with a supercharger according to claim 8, wherein the outlet (38) penetrates an outer casing to which the water mist collector is attached in a pressure-sealed state. Internal combustion engine. 請求項1乃至9の何れかに記載の過給器付き内燃機関において、前記ウォータミスト捕集器(7)及び前記冷却器(6)は、2行程クロスヘッドエンジン内にてターボ過給器のコンプレッサと掃気受入れ器(8)との間にて近接して連続的に配置されることを特徴とする、過給器付き内燃機関。The internal combustion engine with a supercharger according to any one of claims 1 to 9, wherein the water mist collector (7) and the cooler (6) are turbochargers in a two-stroke crosshead engine. An internal combustion engine with a supercharger, characterized in that it is arranged continuously in close proximity between the compressor and the scavenging receiver (8). 請求項1乃至10の何れかに記載の過給器付き内燃機関において、前記ウォータミスト捕集器のバッフル板(10)の上流端が、前記空気冷却器(6)から10mm乃至100mm、好ましくは40mm乃至60mm離れた位置に配置されることを特徴とする、過給器付き内燃機関。11. The internal combustion engine with a supercharger according to claim 1, wherein an upstream end of a baffle plate (10) of the water mist collector is 10 mm to 100 mm from the air cooler (6), preferably An internal combustion engine with a supercharger, which is arranged at a position 40 to 60 mm apart. 請求項1乃至11の何れかに記載の過給器付き内燃機関において、前記液滴入口(16、18)の下流限界部が、該液滴入口の上流の通路壁における表面内にて伸長する面を経て1乃至2mmだけ、隣接するバッフル間の部分的な空気流の中に突き出すことを特徴とする、過給器付き内燃機関。12. The internal combustion engine with a supercharger according to claim 1, wherein the downstream limit of the droplet inlet (16, 18) extends in the surface of the passage wall upstream of the droplet inlet. An internal combustion engine with a supercharger, characterized in that it protrudes through the surface into a partial air flow between adjacent baffles by 1 to 2 mm. 請求項1乃至12の何れかに記載の過給器付き内燃機関において、前記空気冷却器は、水を複数段に分けて噴射可能であり、前記ウォータミスト捕集器は、前記段の少なくとも2つの間にて前記空気冷却器内に含められることを特徴とする、過給器付き内燃機関。The internal combustion engine with a supercharger according to any one of claims 1 to 12, wherein the air cooler is capable of injecting water in a plurality of stages, and the water mist collector is at least two of the stages . An internal combustion engine with a supercharger, characterized in that it is included in the air cooler between the two.
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