JPH11270341A - 過給式内燃機関を作動させる方法および装置 - Google Patents
過給式内燃機関を作動させる方法および装置Info
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- JPH11270341A JPH11270341A JP11028912A JP2891299A JPH11270341A JP H11270341 A JPH11270341 A JP H11270341A JP 11028912 A JP11028912 A JP 11028912A JP 2891299 A JP2891299 A JP 2891299A JP H11270341 A JPH11270341 A JP H11270341A
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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Abstract
(57)【要約】
【課題】過給式内燃機関における凝縮液分離方法および
装置において、発生した凝縮液を簡単に排出することが
でき、しかもエンジンの構成を複雑にすることなく排出
できるようにする。 【解決手段】凝縮液分離装置は、凝縮液を誘導する管結
合部（５,６）を介して内燃機関（１）の排ガス管
（７）に接続されている。
装置において、発生した凝縮液を簡単に排出することが
でき、しかもエンジンの構成を複雑にすることなく排出
できるようにする。 【解決手段】凝縮液分離装置は、凝縮液を誘導する管結
合部（５,６）を介して内燃機関（１）の排ガス管
（７）に接続されている。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、排ガスタービン
と、圧縮機と、過給空気冷却機と、凝縮液（凝縮水また
は復水）を分離させるための装置とを備えた過給式内燃
機関を作動させる方法および装置に関するものである。
と、圧縮機と、過給空気冷却機と、凝縮液（凝縮水また
は復水）を分離させるための装置とを備えた過給式内燃
機関を作動させる方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】大出力の内燃機関、特に船舶駆動装置と
してのディーゼルエンジンおよび全負荷時に過給空気圧
が４バール以上に達するような据置き装置用の内燃機関
は、過給空気の露点以上の過給空気温度で常に作動でき
るとは限らない。熱帯地方の環境条件では過給空気冷却
機に凝縮液が発生し、エンジンを腐食させることがあ
る。このような過給圧では露点温度は６０℃をはるかに
越える値に達する。凝縮液の発生を回避するには、過給
空気の温度が６５℃と７０℃の間で上下するようにしな
ければならない。しかしこの場合問題なのは、この過給
空気の温度を考慮して熱帯地方でエンジンを作動させる
と、全負荷時にエンジンが過負荷状態になることであ
る。
してのディーゼルエンジンおよび全負荷時に過給空気圧
が４バール以上に達するような据置き装置用の内燃機関
は、過給空気の露点以上の過給空気温度で常に作動でき
るとは限らない。熱帯地方の環境条件では過給空気冷却
機に凝縮液が発生し、エンジンを腐食させることがあ
る。このような過給圧では露点温度は６０℃をはるかに
越える値に達する。凝縮液の発生を回避するには、過給
空気の温度が６５℃と７０℃の間で上下するようにしな
ければならない。しかしこの場合問題なのは、この過給
空気の温度を考慮して熱帯地方でエンジンを作動させる
と、全負荷時にエンジンが過負荷状態になることであ
る。
【０００３】発生した凝縮液を過給空気ダクトから排出
させるため、開口部を介して空気と水の混合物を常時噴
出させることが知られている。水だけが排出されると、
排出用接続部材が水没し、水検知プローブがアラームを
発生させる。アラームが発生しないようにするには、過
給空気の温度を適度に上昇させること、および（また
は）出力を下げることが必要である。
させるため、開口部を介して空気と水の混合物を常時噴
出させることが知られている。水だけが排出されると、
排出用接続部材が水没し、水検知プローブがアラームを
発生させる。アラームが発生しないようにするには、過
給空気の温度を適度に上昇させること、および（また
は）出力を下げることが必要である。
【０００４】いわゆる凝縮体を配置しても、過給空気が
エンジンルーム内へ常時噴出するのを避けることができ
る。しかし種々の測定から明らかになったことは、発生
した凝縮液の一部（約２０%）しか過給空気ダクトの開
口部から排出されないことである。凝縮液の小径の滴
（霧の形成）と過給空気の流動速度により、大量の凝縮
液が残ったままであり、このため燃焼空気とともに燃焼
室内へ達することがある。
エンジンルーム内へ常時噴出するのを避けることができ
る。しかし種々の測定から明らかになったことは、発生
した凝縮液の一部（約２０%）しか過給空気ダクトの開
口部から排出されないことである。凝縮液の小径の滴
（霧の形成）と過給空気の流動速度により、大量の凝縮
液が残ったままであり、このため燃焼空気とともに燃焼
室内へ達することがある。
【０００５】過給冷却機の空気出口に水分離器を直接配
置すると、大量の凝縮液が集積し、排出される。分離効
率は少なくとも８０%になる。凝縮液の量は、熱帯地方
での作動の場合（吸気パラメータ：温度４５度／相対湿
度５０度）、５０ｍｌ／ｋｗｈまで達する。この凝縮液
の排出量は、船舶駆動装置の場合ですら船底（ビルジ）
に簡単に排出させることはできない。これは、船底を空
にするために規定されたビルジ水・油分離器は非常に少
量のものに対して設計されているからである。発生した
凝縮液を集積容器に捕獲して船外へポンプで汲み出す方
法もあるが、比較的コストがかかり、費用がかさむ。
置すると、大量の凝縮液が集積し、排出される。分離効
率は少なくとも８０%になる。凝縮液の量は、熱帯地方
での作動の場合（吸気パラメータ：温度４５度／相対湿
度５０度）、５０ｍｌ／ｋｗｈまで達する。この凝縮液
の排出量は、船舶駆動装置の場合ですら船底（ビルジ）
に簡単に排出させることはできない。これは、船底を空
にするために規定されたビルジ水・油分離器は非常に少
量のものに対して設計されているからである。発生した
凝縮液を集積容器に捕獲して船外へポンプで汲み出す方
法もあるが、比較的コストがかかり、費用がかさむ。
【０００６】ドイツ特許公開第２６４６４９０号公報に
よれば、過給空気冷却機に、過給空気と接触する表面を
洗浄液でクリーニングするための噴霧装置を備えさせた
過給式内燃機関が知られるようになった。この場合過給
空気冷却機の下流側には、排出管を備えた洗浄液分離機
が設けられている。この排出管は、該排出管内での空気
流を制限するための絞りを有している。
よれば、過給空気冷却機に、過給空気と接触する表面を
洗浄液でクリーニングするための噴霧装置を備えさせた
過給式内燃機関が知られるようになった。この場合過給
空気冷却機の下流側には、排出管を備えた洗浄液分離機
が設けられている。この排出管は、該排出管内での空気
流を制限するための絞りを有している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、過給
式内燃機関における凝縮液分離方法および装置におい
て、発生した凝縮液を簡単に排出することができ、しか
もエンジンの構成を複雑にすることなく排出できるよう
にすることである。
式内燃機関における凝縮液分離方法および装置におい
て、発生した凝縮液を簡単に排出することができ、しか
もエンジンの構成を複雑にすることなく排出できるよう
にすることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題は、方法によれ
ば、凝縮液を過給空気冷却機のケーシングから管結合部
を介して排ガス管へ圧力差を利用して自動的に搬送し、
排ガス流内で蒸発させることによって解決される。
ば、凝縮液を過給空気冷却機のケーシングから管結合部
を介して排ガス管へ圧力差を利用して自動的に搬送し、
排ガス流内で蒸発させることによって解決される。
【０００９】また装置によれば、凝縮液を分離させるた
めの装置が、凝縮液を誘導する管結合部を介して内燃機
関の排ガス管に接続されていることによって解決され
る。本発明により得られる主要な利点は、発生した凝縮
液を排ガス管へ導入することにより、特に流動方向にお
いて排ガスタービンの後方へ供給することにより、凝縮
液を残滓なく、しかも付加的なエネルギーを供給するこ
となく排出できることが保証されていることである。
めの装置が、凝縮液を誘導する管結合部を介して内燃機
関の排ガス管に接続されていることによって解決され
る。本発明により得られる主要な利点は、発生した凝縮
液を排ガス管へ導入することにより、特に流動方向にお
いて排ガスタービンの後方へ供給することにより、凝縮
液を残滓なく、しかも付加的なエネルギーを供給するこ
となく排出できることが保証されていることである。
【００１０】過給空気冷却機のケーシングおよび排ガス
管への管の接続は、エンジン内部で行なわれる。これに
より構成が非常に簡潔になる。凝縮液を流動方向におい
てタービンの後方に供給することにより、凝縮液を、補
助手段を要することなく過給空気と排ガスの圧力差を利
用して排ガス流内へ搬送することができ、排ガス流の中
で蒸発させるので有利である。
管への管の接続は、エンジン内部で行なわれる。これに
より構成が非常に簡潔になる。凝縮液を流動方向におい
てタービンの後方に供給することにより、凝縮液を、補
助手段を要することなく過給空気と排ガスの圧力差を利
用して排ガス流内へ搬送することができ、排ガス流の中
で蒸発させるので有利である。
【００１１】過給空気吹出し量を無視できるほど小さく
するため、管の中には絞り装置が設けられている。凝縮
液を排ガス流の中へ供給する場合、どのような負荷段階
にあっても効果的な蒸発が発生する。というのも、過給
圧が比較的高い場合のみ凝縮液が発生し、この場合排ガ
ス質量流および排ガス温度も適当な大きさであるからで
ある。これにより理想的な制御効果が得られる。凝縮液
の蒸発は、噴射水の全部が排ガス管に達することはな
く、過給圧により空気と水の混合物の一部だけが噴霧さ
れるという状況によっても極めて好都合なものになる。
するため、管の中には絞り装置が設けられている。凝縮
液を排ガス流の中へ供給する場合、どのような負荷段階
にあっても効果的な蒸発が発生する。というのも、過給
圧が比較的高い場合のみ凝縮液が発生し、この場合排ガ
ス質量流および排ガス温度も適当な大きさであるからで
ある。これにより理想的な制御効果が得られる。凝縮液
の蒸発は、噴射水の全部が排ガス管に達することはな
く、過給圧により空気と水の混合物の一部だけが噴霧さ
れるという状況によっても極めて好都合なものになる。
【００１２】凝縮液を排ガス管内へ供給することによ
り、露点を超過させるような過給空気温度制御が無駄に
なり、部分負荷の場合（ほぼ２５度ないし４０度）過給
空気が低温であればエンジンにダメージはないという前
提のもとにこのような過給空気温度制御を行なう必要が
なくなる。
り、露点を超過させるような過給空気温度制御が無駄に
なり、部分負荷の場合（ほぼ２５度ないし４０度）過給
空気が低温であればエンジンにダメージはないという前
提のもとにこのような過給空気温度制御を行なう必要が
なくなる。
【００１３】
【発明の実施形態】次に、本発明の実施形態を添付の図
面を用いて説明する。図示した内燃機関１は、排ガスタ
ービンと圧縮機と過給空気冷却機２とを備えた排ガスタ
ーボチャージャーを有している。過給空気冷却機２のケ
ーシングには、底部側に排出部３,４が配置されてい
る。排出部３,４は管５,６に接続されている。管５,６
は排ガス管の排ガス移行部材７へ案内され、流入部３
ａ,４ａを介してこの排ガス移行部材７に開口してい
る。流入部３ａ,４ａは互いに分離されているため、凝
縮液の移行部材７への導入は２つの領域を介して行なわ
れる。
面を用いて説明する。図示した内燃機関１は、排ガスタ
ービンと圧縮機と過給空気冷却機２とを備えた排ガスタ
ーボチャージャーを有している。過給空気冷却機２のケ
ーシングには、底部側に排出部３,４が配置されてい
る。排出部３,４は管５,６に接続されている。管５,６
は排ガス管の排ガス移行部材７へ案内され、流入部３
ａ,４ａを介してこの排ガス移行部材７に開口してい
る。流入部３ａ,４ａは互いに分離されているため、凝
縮液の移行部材７への導入は２つの領域を介して行なわ
れる。
【００１４】管５,６は、過給空気冷却機２のケーシン
グの周囲を案内されて、その移行部材７が斜めに延びて
いる部分を介して排ガス管に接続される。管５,６は、
タービン８に隣接するようにして排ガス管の移行部材７
内へ接続されるのが有利である。これにより、供給され
た凝縮液が最適に蒸発する。
グの周囲を案内されて、その移行部材７が斜めに延びて
いる部分を介して排ガス管に接続される。管５,６は、
タービン８に隣接するようにして排ガス管の移行部材７
内へ接続されるのが有利である。これにより、供給され
た凝縮液が最適に蒸発する。
【００１５】過給空気の吹出し量は、管５,６に設けた
絞り装置（図示せず）により減少するので、無視できる
ほど少ない。内燃機関１が作動すると、過給空気冷却機
２のケーシング内に凝縮液が集積する。凝縮液は、管
５,６内を矢印で示した方向へ搬送されて、排ガス管の
移行部材７内へ供給される。これは、過給空気冷却機２
と排ガス管との圧力差により自動的に行われる。移行部
材７において凝縮液は排ガス流内で蒸発する。
絞り装置（図示せず）により減少するので、無視できる
ほど少ない。内燃機関１が作動すると、過給空気冷却機
２のケーシング内に凝縮液が集積する。凝縮液は、管
５,６内を矢印で示した方向へ搬送されて、排ガス管の
移行部材７内へ供給される。これは、過給空気冷却機２
と排ガス管との圧力差により自動的に行われる。移行部
材７において凝縮液は排ガス流内で蒸発する。
【図１】凝縮液用の管を備えた内燃機関の一部分の側面
図である。
図である。
【図２】図２の内燃機関の一部分を９０度回転させて示
した側面図である。
した側面図である。
１ 内燃機関 ２ 過給空気冷却機 ３，４ 排出部 ５，６ 管 ７ 排ガス管 ８ 排ガスタービン
Claims (7)
- 【請求項１】排ガスタービンと、圧縮機と、過給空気冷
却機と、凝縮液を分離させるための装置とを備えた過給
式内燃機関を作動させる方法において、 凝縮液を過給空気冷却機のケーシングから管結合部を介
して排ガス管へ圧力差を利用して自動的に搬送し、排ガ
ス流内で蒸発させることを特徴とする方法。 - 【請求項２】排ガスタービンと、圧縮機と、過給空気冷
却機と、凝縮液を分離させるための装置とを備えた過給
式内燃機関を作動させる装置において、 凝縮液を分離させるための装置が、凝縮液を誘導する管
結合部（５,６）を介して内燃機関（１）の排ガス管
（７）に接続されていることを特徴とする装置。 - 【請求項３】凝縮液を誘導する管結合部（５,６）が、
流動方向において排ガスタービン（８）の後方で内燃機
関（１）の排ガス管（７）に接続されていることを特徴
とする、請求項２に記載の装置。 - 【請求項４】過給空気冷却機（２）のケーシングの底部
の少なくとも２つの側に、管（５,６）を接続した排出
部（３,４）が接続され、前記管（５,６）が排ガス管の
移行部材（７）の流入部（３,４ａ）に開口しているこ
とを特徴とする、請求項３に記載の装置。 - 【請求項５】管（５,６）の流入部（３ａ,４ａ）が別個
に排ガス管の移行部材（７）に開口していることを特徴
とする、請求項４に記載の装置。 - 【請求項６】管（５,６）が、過給空気吹出し量を量定
するための絞り装置を有していることを特徴とする、請
求項４または５に記載の装置。 - 【請求項７】管（５,６）が、排ガスタービン（８）に
隣接して排ガス管の移行部材（７）に開口していること
を特徴とする、請求項４から６までのいずれか一つに記
載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19804950:1 | 1998-02-07 | ||
| DE19804950A DE19804950C1 (de) | 1998-02-07 | 1998-02-07 | Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer aufgeladenen Brennkraftmaschine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11270341A true JPH11270341A (ja) | 1999-10-05 |
Family
ID=7856986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11028912A Pending JPH11270341A (ja) | 1998-02-07 | 1999-02-05 | 過給式内燃機関を作動させる方法および装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6073446A (ja) |
| EP (1) | EP0935059B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11270341A (ja) |
| DE (2) | DE19804950C1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012180756A (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-20 | Mitsubishi Motors Corp | 凝縮水排出装置 |
| JP2015004292A (ja) * | 2013-06-20 | 2015-01-08 | 三菱自動車工業株式会社 | 凝縮水処理機構 |
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| DE10238839A1 (de) * | 2002-08-23 | 2004-03-04 | Behr Gmbh & Co. | Ladeluftkühler |
| US7251937B2 (en) * | 2005-11-15 | 2007-08-07 | Deere & Company | Charge air cooler drain system |
| GB2476049A (en) * | 2009-12-08 | 2011-06-15 | Gm Global Tech Operations Inc | I.c. gas inlet passage with an outlet port, darin or passage for condensed liquid, eg water |
| DE102010011776A1 (de) * | 2010-03-17 | 2011-09-22 | Volkswagen Ag | Brennkraftmaschine mit einer Ladeluftzuführung und einer Kondensatzuführleitung sowie ein Verfahren zur Anwendung bei einer solchen Brennkraftmaschine |
| FI124227B (fi) * | 2011-08-17 | 2014-05-15 | Wärtsilä Finland Oy | Menetelmä polttomoottorin käyttämiseksi ja polttomoottorijärjestely |
| US10914229B2 (en) | 2012-09-14 | 2021-02-09 | Ford Global Technologies, Llc | Charge air cooler condensation dispersion element |
| DE102012020642A1 (de) | 2012-10-20 | 2014-04-24 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Brennkraftmaschine |
| US9267424B2 (en) * | 2013-12-20 | 2016-02-23 | Ford Global Technologies, Llc | System and methods for engine air path condensation management |
| US9382836B2 (en) | 2013-12-20 | 2016-07-05 | Ford Global Technologies, Llc | System and methods for engine air path condensation management |
| US9702323B2 (en) * | 2015-03-17 | 2017-07-11 | General Electric Company | Apparatus and method for passive charge air condensate drain with exhaust stack vent |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH582827A5 (ja) * | 1974-09-24 | 1976-12-15 | Sulzer Ag | |
| DE2646490C3 (de) | 1976-10-14 | 1980-01-17 | Maschinenfabrik Augsburg-Nuernberg Ag, 8000 Muenchen | Einrichtung zum Bearbeiten des Außenumfangs eines dünnwandigen Rohrs |
| DE2814593C2 (de) * | 1978-04-05 | 1985-12-12 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8900 Augsburg | Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer aufgeladenen Brennkraftmaschine |
| FR2502692A1 (fr) * | 1981-03-27 | 1982-10-01 | Bergounhoux Marcel | Systeme de recuperation de l'energie dynamique et thermique des gaz d'echappement des moteurs a combustion interne par injection de liquide et turbine |
| DE3421355A1 (de) * | 1984-06-08 | 1985-12-12 | Bbc Brown Boveri & Cie | Verfahren zum betrieb einer brennkraftmaschine mit abgasturbolader und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
| JPH08109853A (ja) * | 1994-10-11 | 1996-04-30 | Hitachi Zosen Corp | ディーゼル機関におけるｎｏｘ 低減化装置 |
-
1998
- 1998-02-07 DE DE19804950A patent/DE19804950C1/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-10-29 DE DE59810840T patent/DE59810840D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-29 EP EP98120462A patent/EP0935059B1/de not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-01-26 US US09/237,767 patent/US6073446A/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-02-05 JP JP11028912A patent/JPH11270341A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012180756A (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-20 | Mitsubishi Motors Corp | 凝縮水排出装置 |
| JP2015004292A (ja) * | 2013-06-20 | 2015-01-08 | 三菱自動車工業株式会社 | 凝縮水処理機構 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE59810840D1 (de) | 2004-04-01 |
| DE19804950C1 (de) | 1999-04-29 |
| US6073446A (en) | 2000-06-13 |
| EP0935059A3 (de) | 2003-02-12 |
| EP0935059A2 (de) | 1999-08-11 |
| EP0935059B1 (de) | 2004-02-25 |
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