KR20130126499A - 디젤엔진 및 기존 디젤엔진의 동력 증가 방법 - Google Patents

디젤엔진 및 기존 디젤엔진의 동력 증가 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복수의 연소실(1)에 퍼지 가스를 과급하는, 디젤엔진의 배기 가스에 의해 구동되는 하나 이상의 터보차저 단(2, 3) 및 배기 가스의 이송에 이용되는, 예를 들어 증기 발생기(4) 및/또는 배기 가스 세정기(5)와 같은 어셈블리(4, 5)를 이용하여 배기 가스를 흡음, 정화 및/또는 세정하기 위해 및/또는 배기 가스 안에 들어 있는 열을 이용한 증기 발생 또는 발열을 위해 터보차저 단(2, 3)의 배기 가스 저압 쪽에 배치된 하나 이상의 배기 가스 후처리 시스템(4, 5)을 포함하는 디젤엔진에 관한 것이다. 그 외에도, 터보차저 단에 의해 구동되지 않는, 배기 가스 후처리 시스템(4, 5)에 의해 야기되는 배기 가스 내 동압을 보상하는 보상 장치(6), 즉 터보차저 단(2, 3)과 상관없이 구동되는 하나 이상의 보조 블로워(6)가 제공되어 있다.
본 발명은 보조 블로워(6)가, 터보차저 단(2, 3)으로부터 복수의 연소실(1)로 이어지는, 퍼지 가스 고압 쪽 라인 영역에서 터보차저 단(2, 3)의 하류에 배치되어 있으며 및 디젤 엔진의 전체 부하 범위에서 연속 동작을 위해 복수의 연소실의 과급 시에 터보차저 단(2, 3)을 보조하도록 설계되어 있으므로, 복수의 연소실을 과급하는 경우 터보차저 단(2, 3)의 퍼지 가스 고압 쪽에서 터보차저 단(2, 3)을 위해 이용될 수 있는, 배기 가스 후처리에 수반되는 압력차의 감소가 보상되는 것을 특징으로 한다.

Description

디젤엔진 및 기존 디젤엔진의 동력 증가 방법{DIESEL ENGINE AND METHOD FOR INCREASING POWER OF AN EXISTING DIESEL ENGINE}
본 발명은 제1항의 전제부에 따른 디젤엔진 및 제11항의 전제부에 따른 기존 디젤엔진의 동력 증가 방법에 관한 것이다. 본 발명은 예를 들어 선박의 구동에 이용되거나 발전소에서 발전에 이용되는 특히 대형 디젤엔진에 관한 것이며 특히 대형 2행정 디젤엔진에 적합하다.
그와 같은 디젤엔진의 경우에 퍼지 가스로 연소실(들)을 과급하기 위해 하나 또는 복수의 터보차저로 이루어지는 터보차저 단이 제공되고, 터보차저 단은 연소실(들)로부터 오는, 대부분의 경우 배기 가스 회수 용기 안에 수집된 배기 가스를 에너지원으로서 이용한다. 이 경우 연소실(들) 또는 배기 가스 회수 용기로부터 나오는 배기 가스와 배기 가스가 배출되는 외부 사이 압력 구배가 이용될 수 있다. 퍼지 가스는 신기가 될 수도 있고 또는 예를 들어 신기와 재순환되는 배기 가스로 이루어지는 가스 혼합물이 될 수도 있다.
이 경우 흡기 영역 내 터보차저의 고압 쪽에 대개 전동식으로 구동되는 보조 블로워가 종종 제공되어 있으며, 이러한 보조 블로워는 시동 보조(starting aid)로서 이용되고 낮은 속도 범위 및 부하 범위에서 터보랙의 보상에 이용된다. 그러므로 영국 특허 출원 GB 2 410 060 A호에는 시동 보조로서 이용되고 터보랙의 보상에 이용되는 그러한 보조 블로워를 포함하는, 승용차를 위해 제공된, 터보과급되는 소형 2행정 디젤엔진이 공개되어 있다. 거기에서, 2행정 엔진의 경우에 터보랙 문제가 상당하게 제기된 것을 알 수 있는데, 일반적으로 신기가 연소실 안으로 흘러 들어와야 하는 경우, 흡기의 압력이 엔진 시동에서도 그리고 저속도에서 저부하 범위에서도 배기 가스 압력 위에 있어야 하기 때문이다.
이와 같은 디젤엔진의 경우에 터보차저의 배기 가스 저압 쪽에, 즉 배기 가스의 관류가 이루어지는 배기 가스 라인 스트랜드 중 흐름 관점에서 터보차저의 하류에 배치된 영역 안에 배기 가스 후처리 시스템이 제공되어 있다. 그와 같은 대형 2행정 디젤엔진은 예를 들어 국제 특허 출원 WO 2008/135059 A1호에서 파악할 수 있다. 배기 가스 후처리 시스템은, 이 경우 외부로 배출되는 배기 가스 안에서 NOx 환원에 이용되는 SCR 반응기를 갖는다. SCR 반응기는, 터보차저 터빈의 상류에서 배기 가스 고압 쪽에서 배기 가스 가열기에 의해 형성되는 높은 배기 가스 온도를 필요로 한다. 배기 가스 가열 및 배기 가스 후처리로부터 결과하는 손실들을 보상하기 위해, 거기에서 터보차저 터빈에 병렬로 추가의 터빈이 배기 영역에 배치되어 있다. 보조 블로워는 엔진 시동 동안 그리고 저부하 범위에서 연결될 수 있으므로, 이러한 작동 범위들에서 작동하지 않거나 또는 낮은 배기 가스 압력으로 작동되는 터보차저가 과급 시에 보조받을 수 있다.
자동차 분야에서도 보조 블로워 및 배기 가스 후처리 시스템을 포함하는 터보과급형 소형 디젤엔진들이 공지되어 있으며, 영국 특허 출원 GB 2 480 240 A호가 참고가 된다. 거기에서 저부하 범위에서 부하 상승 시에 보조 블로워는 터보랙의 보상을 위해 연결될 뿐만아니라 이러한 작동 상황에서 거기에 도시된 엔진의 경우에 제공된 배기 가스 재순환 및 이와 관련한 NOx 환원이 유지되도록 연결될 수 있다. 거기에서 선택적으로 제공되는 배기 가스 후처리 시스템은 촉매 및 입자 필터를 가질 수 있다.
터보과급되는 엔진들의 경우 보조 블로워를 저부하 범위에서 압축기로서 사용하고 엔진의 그외 런업 시에는 보조 블로워를 차단할뿐만 아니라 오히려 반대로 고부하 범위 및 전부하(full load) 범위에서 흡입 공기 내 압력을 낮추는 감압 장치로서 이용하는 유용한 제안들은 독일 특허 출원 DE 1 903 261 A1호, DE 41 28 642 C2호 및 DE 10 2004 001 371 A1호에서 파악할 수 있다. 추가 압축기는 변속기를 매개로 엔진의 크랭크축에 의해 구동되고 그 외에도 열 전달을 위해 열교환기가 엔진 냉각액과 흡기 사이에 제공되어 있는 DE 1 903 261 A1호에 따르면, 일반적인 냉간 시동 보조 기능 외에 다른 기능이 엔진의 전부하 영역에서 충족되는, 즉 공급되는 신기의 팽창에 의해 터보차저-압축기의 냉각이 달성되고 그 결과 압력비가 높은 터보차저가 이용될 수 있다. 이와 유사하게, DE 41 28 642 C2호에 따른 엔진의 경우에 변속기를 매개로 엔진의 크랭크축에 의해 구동되는 추가 압축기 및 배기 가스와 흡기 사이 열전달을 위한 바이패스가능한 열교환기가 터보차저-압축기의 상류에 제공되어 있으며, 연소실 벽의 온도 상승에 따라, 즉 엔진 부하에 따라 감소하는 변속기 변속비가 선택되므로, 엔진 부하가 큰 경우 추가 압축기를 위해 이용되지만 (더 이상) 필요하지 않은 동력이 떨어질 수 있다. DE 10 2004 001 371 A1호에 따르면 추가 압축기가 시동 단계에서 터보랙의 극복을 위해 연결되어 있으며, 정상 모드에서 흡기 라인 안에 제공된 바이패스 라인에 의해 바이패스가 이루어지고 엔진의 전부하에서 플래시 탱크로서 작동되므로, 그런 한도에서 흡기 영역 내 압력이 낮춰지고, 거기에 연결되는 배기 가스 재순환 라인으로부터 배기 가스의 재순환이 가능하며, 추가로 보조 블로워에 연결된 전동기-발전기에 의해 전기가 생산될 수 있다.
일반적으로 말해서 배기 가스 후처리 시스템은 배기 가스를 후처리하는 어셈블리를 포함하며, 배기 가스가 이러한 어셈블리를 통해 이송된다. 이 경우 발생하는 동압은 터보차저 또는 터보차저 단에 사용될 수 있는 압력을 줄인다.
예를 들어 배기 가스 후처리 시스템은 하나 또는 복수의 배기 가스 세정기를 포함할 수 있으므로, 배기 가스 안에 들어 있는 황이 세정될 수 있다. 배기 가스 세정기를 포함하는 그와 같은 배기 가스 후처리 시스템은 예를 들어 독일 특허 공보 DE 10 2009 010 808 B3호에서 파악할 수 있다. 국제 특허 출원 WO 2007/045 721 A1호에도 배기 가스 측에서 흐름 관점에서 터보차저의 하류에 배치된 배기 가스 세정 시스템 또는 배기 가스 후처리 시스템을 포함하는 엔진이 도시되어 있다.
대안으로서 또는 보충적으로 배기 가스 후처리 시스템은 유해 물질의 촉매 변환을 위한 촉매를 포함할 수도 있다.
그러나 배기 가스 후처리 시스템은 대안으로서 또는 보충적으로 하나 또는 복수의 증기 발생기를 포함할 수 있으므로, 발전을 위해 공정열 또는 증기가 얻어질 수 있다. 대안으로서 또는 보충적으로 온수 생산에 이용되는 열교환기가 제공될 수도 있을 것이다.
물론 배기 가스 후처리 시스템은, 압력 손실 하에서 배기 가스의 이송이 이루어지는 다른 어셈블리를, 예를 들어 흡음기 또는 배기 가스 세정을 위한 촉매 등을 포함할 수 있다.
배기 가스 후처리 시스템에 의해 야기되는 압력 손실을 보상하기 위해, 전통적으로 이용되는 흡입 압축기(suction compressor) 또는 흡입 블로워가 배기 가스 후처리 시스템을 통해 배기 가스를 흡입한다. 이와 같이하여 달성될 수 있는 점은 배기 가스가 배기 가스 후처리 시스템을 통해 도달되는 것이다. 그러나 배기 가스 후처리 시스템 또는 거기에서 발생하는 동압에 의해 야기되는 동력 손실이 터보차저에서 완전하게 보상될 수 없다.
독일 특허 출원 DE 10 2007 054 227 A1호에는 2단의 터보 과급기, 과급 공기 냉각기, 터보차저 압축기에 병렬로 연결된 추가 압축기, EGR 장치 및 특히 입자 분리기 형태인 배기 가스 후처리기를 포함하는 승용차-소형 디젤엔진이 공개되어 있다. 평소처럼, 추가 압축기는, 엔진의 시동 단계 동안 엔진에 추가로 압축 신기를 공급하는 데 이용되며, 이를 위해 추가 압축기를 흡기 다기관에 연결하는 라인이 제어 밸브에 의해 개방될 수 있다. 약 1초 내지 2초 동안 지속하는 시동 단계 후에 제어 밸브가 전환되므로, 보조 압축기로 압축되는 부분 공기 흐름이 열교환기에 의해 공급되고 거기에서 재순환 배기 가스에 의해 가열되고, 이 경우 그와 동시에 배기 가스가 냉각된다. 그 후, 압축되고 가열된 부분 공기 흐름이 배기 가스 후처리기에 공급되므로, 거기에서 온도가 약 600℃의 높은 수준에서 유지되어, 배기 가스 시스템에서 이루어지는 입자 분리기의 열재생 때문에 나타나는 압력 손실이 보상될 수 있다. 그러므로 추가 압축기 또는 보조 블로워는 시동 보조 기능 외에도, 배기 가스 후처리 시스템에 의해 야기되는 압력 손실 또는 동압을 배기 가스에서 보상하는 다른 기능을 갖는다.
이런 점에서 출발하는 본 발명의 과제는 상기 종류의 디젤엔진의 경우 용이하고 경제적인 방식으로 동력을 증가키는 데 있다.
이러한 목적을 위해 본 발명에 따른 디젤엔진은 터보차저 단의 퍼지 가스 고압 쪽에, 즉 각각의 경우에 압축기의 출구와 내연기관 흡기구 사이에서, 터보차저 단에 의해 구동되지 않는, 복수의 연소실의 과급 시에 배기 가스 후처리 시스템에 의해 야기되는 동압을 터보차저 단의 보조에 의해 보상하기 위한 보상 장치, 즉 하나 이상의 보조 블로워를 갖는다. 이 경우 보조 블로워는, 터보차저 또는 터보차저 단의 배기 가스 저압 쪽에서 배기 가스 후처리 시스템에 의해 야기되는 배기 가스 내 동압 및 그 때문에 감소되는, 터보차저 단을 위해 이용될 수 있는 압력차를 보상하도록 설치되어 있으며, 더 정확하게는 복수의 연소실의 과급 시에 퍼지 가스 고압 쪽에서 터보차저 단의 보조에 의해 보상하도록 설치되어 있다.
따라서 이 배기 가스 후처리 시스템은, 그와 같은 종류의 보상 장치가 있는 경우보다 볼륨적으로 더 작게 설계될 수 있으므로, 전체적으로 엔진의 크기가 더 작아지고 배기 가스 후처리 시스템을 위한 비용이 적게 발생한다. 이 경우 더 작은 크기와 관련하여 특히 전동식으로 구동되는 보상 장치가 적절하다. 그러나 다른 드라이브들도 생각해 볼 수 있을 것이며, 예를 들어 별도의 소형 디젤엔진은, 보상 장치의 드라이브가 본 발명에 따른 디젤엔진의 터보차저에 결합되어 있지 않는 한, 외부에서 그리고 독립적으로 작동한다. 그러나 물론 이를 위해 에너지 저장 장치로부터 추출되는 에너지 역시, 예를 들어 전기 에너지 또는 증기가 사용될 수 있으며, 이러한 에너지는 본 발명에 따른 디젤엔진에 의해 만들어지며, 예를 들어 터보차저 단이 부하를 받지 않는 한, 배기 가스 후처리 시스템 내 증기 발생기에 의해 만들어진다.
터보차저 단의 퍼지 가스 고압 쪽 보상 장치로서 다른 장치들을 생각할 수 있다. 예를 들어, 단일의 터보차저의 터빈축과 결합하는 하나 또는 복수의 전동기가 제공될 수도 있을 것이다. 또한, 터보차저 단의 퍼지 가스 고압 쪽에 배치된 또는 터보차저 단으로부터 오고 연소실의 흡기구로 이어지는 복수의 퍼지 가스 라인에 공급하는 고압 용기가 제공되는 것을 생각해 볼 수 있을 것이며, 이러한 고압 용기는 터보차저 단에 의해 구동되지 않는 압축기 장치에 의해 퍼지 가스를 공급받으며 엔진의 전체 부하 범위에서 복수의 연소실에 공급하므로, 퍼지 가스 유량이 증가될 수 있다.
그러나 터보차저 단의 퍼지 가스 고압 쪽에서 터보차저 단과 상관없이 구동되는 보조 블로워 또는 터보차저 단에 의해 구동되지 않은 하나 또는 복수의 보조 압축기가 복수의 연소실의 과급 시에 터보차저 단의 보조를 위해 제공되면 바람직하며, 보조 블로워가 엔진의 전체 부하 범위에서 연속 작동을 위해 설계되는, 즉 보조 블로워가 시동 시에 그리고 디젤 엔진의 저부분 부하 범위에서 작동될뿐만 아니라 디젤엔진의 전체 부하 범위에서도 작동될 수 있다. 이 경우 보조 블로워는 터보차저로부터 오고 연소실로 이어지는 퍼지 가스 고압 라인 모두를 위해 별도의 보조 팬 또는 보조 압축기를 가질 수 있거나 또는 단지 하나의 터보차저를 포함하는 엔진의 경우에 단일의 보조 압축기로서 형성될 수 있다. 이 경우 보조 블로워의 드라이브는 다르게 형성될 수 있는, 예를 들어 증기 터빈으로 이루어질 수 있다. 그러나 전동식 드라이브가 바람직하다.
더 나아가서 전동기 드라이브를 포함하는 보조 블로워의 경우에 본 발명에 따른 디젤 엔진의 실시가 특히 유리하게 이루어질 수 있다. 그런 경우 보조 블로워는 동시에 시동 보조 블로워로서 이용될 수 있으며, 시동 보조 블로워는 그런 종류의 대형 디젤 엔진에서 터보차저 단으로부터 복수의 연소실로 퍼지 가스 고압 라인(들) 안에 어쨌든 존재하므로, 각 터보차저가 디젤엔진의 시동시에 그리고 저부분 부하 범위에서 퍼지 가스로 연소실을 과급할 때 보조될 수 있다. 그러므로 별도의 시동 보조 블로워가 더 이상 제공될 필요가 없는데, 보상 장치로서 이용되는 보조 블로워가 그 과제를 인수할 수 있기 때문이다. 이 경우 보조 블로워의 드라이브의 제어는, 보조 블로워가 전체 엔진 부하 범위에서 작동되는, 즉 디젤 엔진의 전부하 범위에서 그리고 고부분 부하 범위에서 및 시동 시 그리고 저부분 부하 범위에서 작동되도록 설계될 수 있으며, 이 경우 저부분 부하 범위는 일반적으로 20-40% 엔진 전부하, 예를 들어 25% 엔진 전부하 아래에 있는 부하 범위이다.
그러므로 별도의 시동 보조 블로워가 절약될 수 있다. 디젤엔진의 전체 부하 범위에서 보조 블로워가 이용될 수 있도록, 보조 블로워를 설계하기 위해, 보조 블로워는, 디젤 엔진의 전체 작동 지속 시간 동안 보조 블로워의 연속 작동을 위해 충분히 강한 드라이브를 가져야 하며, 디젤엔진의 전체 부하 범위에서, 즉 저부분 부하 범위를 넘는 부하 범위에서도 보조 블로워를 작동시키는 구동 제어 장치가 제공되어야 한다. 이에 대해 일반적인 시동 보조 블로워의 전동기는 너무 약하고 연속 작동에서 소손될 수도 있을 것이다. 예를 들어 대략 2배 정도 강력한 전동기, 즉 현재의 시동 보조 블로워에서 이용되는 전동기가 적절한 것으로 증명되었다.
복수의 연소실에 퍼지 가스를 과급하는, 디젤엔진의 배기 가스에 의해 구동되는 하나 이상의 터보차저 단, 및 배기 가스의 이송에 이용되는, 예를 들어 증기 발생기 및/또는 배기 가스 세정기와 같은 어셈블리를 이용하여 배기 가스를 흡음, 정화 및/또는 세정하기 위해 및/또는 배기 가스 안에 들어 있는 열을 이용한 증기 발생 또는 발열을 위해 터보차저 단의 배기 가스 저압 쪽에 배치된 하나 이상의 배기 가스 후처리 시스템, 및 터보 단의 퍼지 가스 고압 쪽에 배치된, 엔진 시동 시에 그리고 디젤 엔진의 저부분 부하 범위에서 복수의 연소실의 과급을 보조하는 시동 보조 블로워를 가지는 그와 같은 종류의 기존의 디젤엔진의 경우에, 저부분 부하 범위가 20-40% 엔진 전부하까지 이루고, 예를 들어 25% 엔진 전부하까지 이르고, 본 발명에 따라 보상 장치가 배기 가스 후처리 시스템에 의해 야기되는 배기 가스 내 동압의 보상을 위해, 그 때문에 떨어진, 터보차저 단을 위해 사용될 수 있는 압력차의 보상을 위해 터보차저 단의 퍼지 가스 고압 쪽에서 특히 용이하고 경제적으로 업그레이드될 수 있으므로, 시동 보조 팬의 전동기 또는 복수의 시동 보조 팬의 경우 전동기들이 하나 또는 복수의 더 강력한 전동기로 대체되고, 특히 약 2배 더 강력한 전동기 및 엔진 제어 장치는, 지금까지 일반적이었던 것처럼 단지 엔진 시동 시 그리고 디젤 엔진의 저부분 부하 범위에서 시동 보조 블로워를 작동시키는 대신에, 디젤 엔진의 전체 부하 범위에서 시동 보조 블로워의 연속 작동을 제공하는 전동기(들)를 위해 제공되므로, 전동기의 소손이 방지될 수 있다. 경우에 따라서는, 예를 들어 더 높은 속도뿐만 아니라 더 큰 임펠러 직경일지라도, 전체 압축기 어셈블리가 시동 보조 팬 또는 시동 보조 압축기의 전동기와 교환될 수 있다.
본 발명에 따른 디젤엔진의 경우 또는 본 발명에 따른 방법에 따라 개조되는 디젤 엔진의 경우에 터보차저 단의 배기 가스 저압 쪽에 흡입 블로워가 더 이상 제공될 필요가 없으므로, 한편으로 시동 보조 블로워의 더 큰 드라이브에서 투자(investment)가 보상되고 다른 한편으로 전체 엔진의 크기 감소가 달성될 수 있다.
이 경우 본 발명은 EGR을 포함하는 또는 포함하지 않는 엔진에서 사용될 수 있다. 그러나 엔진 흡기구 쪽에 대한 배기 가스 재순환 채널 안에 있는 팬 또는 거기에 있는 블로워가 본 발명과 관련하여 보상 장치로서 이용될 수 없거나 보상 장치로 개조될 수 없다. 그렇지 않으면 복수의 연소실에 공급되는 퍼지 가스에 재순환 배기 가스가 너무 많이 존재할 수 있기 때문이다.
또한, 첨부한 개략도를 참고하여 본 발명에 따른 디젤엔진의 구조를 상술한다.
이 경우 도면 부호 1은 엔진의 연소실을 나타내며, 퍼지 가스 회수 용기(9)에 의해 상세히 도시되지 않은 흡기구 슬롯들에 있는 퍼지 가스가 연소실에 공급되고, 연소실 위에 역시 자세히 도시되지 않은 배기 밸브로부터 배기 가스가 배기 가스 회수 용기(8) 안으로 배출된다. 배기 가스는 터보차저 단(2, 3)의 터빈 쪽에 공급된다. 도면 부호 3은 터빈을, 도면 부호 2는 여기에서 순수하게 예를 들어 단일인 터보차저(2, 3)의 압축기를 나타낸다. 이 경우 흐름 관점에서 터빈(3)의 하류에 배치된 배기 가스 저압 쪽에, 증기 발생기(4)를 가지는 배기 가스 후처리 시스템(4, 5)이 제공되어 있으며, 배기 가스가 증기 발생기를 통해 이송되므로, 배기 가스 안에 있는 폐열이 증기 발생에 이용될 수 있다. 그 후 증기는 예를 들어 엔진이 설치되어 있는 선박의 발전기 블럭(generator block) 안에서 발전에 이용된다. 그 외에도 증기 발생기의 하류에 배기 가스 세정기(5)가 연결되어 있으므로, 배기 가스 안에 들어 있는 황이 제거될 수 있다.
퍼지 에어 공급 쪽에, 흡입된 신기, 즉 퍼지 에어 또는 신기와 재순환된 배기 가스로 이루어지는 다른 퍼지 가스가 터보차저(2, 3)의 압축기(2)에 의해 압축되고 그 후 쿨러(10)에 도달하고, 쿨러 안에서 퍼지 가스가 냉각되고 물과 혼합된다.
흐름 관점에서 쿨러(10)의 하류에 배치된 보조 블로워(6)는 엔진 작동의 전체 지속 시간 동안, 즉 엔진의 전체 부하 범위에서 전동기(7)에 의해 작동되므로, 배기 가스 저압 쪽 압력 손실이 보상될 수 있으며 그 결과 퍼지 에어 또는 다른 가스 혼합물로 이루어지는 퍼지 가스가 더 높은 압력 수준으로 상승될 수 있으며 및/또는 퍼지 가스 회수 용기에 공급되는 퍼지 가스 유량이 확대될 수 있고, 이러한 퍼지 가스 회수 용기로부터 다시 연소실(1)에 퍼지 가스 또는 퍼지 에어가 공급된다.
본 발명의 범위를 벗어남이 없이, 도시된 실시예의 변형들 및 수정들이 가능하다.
그러므로 예를 들어 생각해 볼 수도 있는 점은 보상 장치를 디젤엔진 작동의 전체 지속 시간 동안 이용하지 않거나 디젤 엔진의 전체 부하 범위에서 이용하지 않거나 또는 보상 장치가 일정한 시간창 또는 부하 범위 영역에서 필요하지 않은 경우에 적어도 차단 가능성을 제공하는 것이다.
더 나아가서 터보과급되는 가솔린 기관 또는 터보과급되는 다른 내연기관에서 본 발명을 이용하는 것을 생각해 볼 수도 있을 것이다.

Claims (11)

  1. 복수의 연소실(1)에 퍼지 가스를 과급하는, 디젤엔진의 배기 가스에 의해 구동되는 하나 이상의 터보차저 단(2, 3);
    상기 배기 가스의 이송에 이용되는, 예를 들어 증기 발생기(4) 및/또는 배기 가스 세정기(5)와 같은 어셈블리(4, 5), 촉매 및/또는 흡음기를 이용하여 배기 가스를 흡음, 정화 및/또는 세정하기 위해 및/또는 배기 가스 안에 들어 있는 열을 이용한 증기 발생 또는 발열을 위해 터보차저 단(2, 3)의 배기 가스 저압 쪽에 배치된 하나 이상의 배기 가스 후처리 시스템(4, 5); 및
    상기 배기 가스 후처리 시스템(4, 5)에 의해 야기되는 배기 가스 내 동압을 보상하는, 터보차저 단에 의해 구동되지 않는 보상 장치(6), 즉 터보차저 단(2, 3)에 상관없이 구동되는 하나 이상의 보조 블로워(6);
    를 포함하는, 디젤엔진에 있어서,
    상기 보조 블로워(6)가, 터보차저 단(2, 3)으로부터 복수의 연소실(1)로 이어지는, 퍼지 가스 고압 쪽 라인 영역에서 터보차저 단(2, 3)의 하류에 배치되어 있으며 및 디젤 엔진의 전체 부하 범위에서 연속 작동을 위해 복수의 연소실의 과급 시에 터보차저 단(2, 3)을 보조하도록 설계되어 있으므로, 복수의 연소실을 과급하는 경우 터보차저 단(2, 3)의 퍼지 가스 고압 쪽에서 터보차저 단(2, 3)을 위해 이용될 수 있는, 배기 가스 후처리에 수반되는 압력차의 감소가 보상되는 것을 특징으로 하는 디젤엔진.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 터보차저 단(2, 3)의 터보차저(2, 3)로부터 연소실(1)로 이어지는 퍼지 가스 고압 라인 안에 배치된 보조 블로워(6)가 각 연소실(1) 모두에 할당되어 있는 것을 특징으로 하는 디젤엔진.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 보조 블로워(6)는, 보조 블로워가 시동 보조 블로워(6)로서 작동하도록 설계되어 제어되고, 엔진 시동 시에 그리고 디젤 엔진의 저부분 부하 범위에서 복수의 연소실(1)이 시동 보조 블로워에 의해 보조되며, 저부분 부하 범위가 20-40% 엔진 전부하까지 이르고, 예를 들어 25% 엔진 전부하까지 이르는 것을 특징으로 하는 디젤엔진.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 터보차저 단(2, 3)으로부터 복수의 연소실(1) 중 어느 하나로 이어지는, 퍼지 가스 고압 쪽 어느 라인 안에도 보조 블로워(6) 외에 다른 시동 보조 블로워가 제공되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 디젤엔진.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 보조 블로워(6)는 보조 블로워(6)의 연속 작동을 위해 충분히 강한 드라이브, 및 저부분 부하 범위를 넘는 디젤엔진 부하 범위, 특히 전체 엔진 부하 범위에서, 특히 전부하 범위 및 고부하 부분 범위 및 저부분 부하 범위 그리고 시동 시에도 보조 블로워(6)를 작동시키는 드라이브 제어 장치를 가지는 것을 특징으로 하는 디젤엔진.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 터보차저 단(2, 3)의 배기 가스 저압 쪽에 흡입 블로워가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 디젤엔진.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보상 장치가 터보차저 단의 퍼지 가스 고압 쪽에 배치된, 특히 20-40% 엔진 전부하, 예를 들어 25% 엔진 전부하에 이르는, 저부분 부하 범위를 넘어가는 엔진 부하 범위에서도 복수의 연소실에 고압 유량 퍼지 가스를 공급하는 하나 이상의 고압 용기, 및 터보차저 단에 의해 구동되지 않는, 고압 용기에 퍼지 가스를 공급하는 압축기 어셈블리를 가지는 것을 특징으로 하는 디젤엔진.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보상 장치는 터보차저 단의 하나 이상의 터빈축과 결합하는, 특히 전동식의 복수의 추가 드라이브를 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디젤엔진이 대형 디젤엔진인 것을 특징으로 하는 디젤엔진.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보조 블로워(6)가 전동식으로 구동되는 것을 특징으로 하는 디젤엔진.
  11. 기존 대형 디젤엔진의 동력 증가 방법으로서, 대형 디젤엔진은 복수의 연소실(1)에 퍼지 가스를 과급하는, 디젤엔진의 배기 가스에 의해 구동되는 하나 이상의 터보차저(2, 3); 및
    상기 배기 가스의 이송에 이용되는 어셈블리(4, 5), 즉 증기 발생기(4), 배기 가스 세정기(5), 촉매 및/또는 흡음기를 이용하여 배기 가스를 흡음, 정화 및/또는 세정하기 위해 및/또는 배기 가스 안에 들어 있는 열을 이용한 증기 발생 또는 발열을 위해 터보차저(2, 3)의 배기 가스 저압 쪽에 배치된 하나 이상의 배기 가스 후처리 시스템(4, 5);
    을 포함하고,
    상기 터보차저(2, 3)의 퍼지 가스 고압 쪽에 배치된, 엔진 시동 시에 그리고 디젤엔진의 저부하 범위에서 복수의 연소실의 과급을 보조하는 시동 보조 블로워(6)를 가지며, 저부분 부하 범위가 특히 20-40% 엔진 전부하까지, 예를 들어 25% 엔진 전부하까지 이르는 기존 대형 디젤엔진의 동력 증가 방법에 있어서,
    상기 시동 보조 블로워(6)의 전동기와 더 강력한 전동기, 특히 대략 2배 정도 강력한 전동기를 교환하는 단계;
    단지 엔진 시동 시에 그리고 디젤엔진의 저부분 부하 범위에서 전동기를 작동시키는 엔진 제어 장치로부터 디젤엔진의 시동 시에 그리고 디젤엔진의 전체 부하 범위에서 전동기의 연속 동작을 제공하는 엔진 제어 장치로 시동 보조 블로워(6)의 전동기의 엔진 제어 장치를 개조 또는 리프로그래밍하는 단계;
    를 포함하는, 기존 대형 디젤엔진의 동력 증가 방법.
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