RU69925U1 - Устройство для рециркуляции отработавших газов судового дизеля - Google Patents
Устройство для рециркуляции отработавших газов судового дизеля Download PDFInfo
- Publication number
- RU69925U1 RU69925U1 RU2007135699/22U RU2007135699U RU69925U1 RU 69925 U1 RU69925 U1 RU 69925U1 RU 2007135699/22 U RU2007135699/22 U RU 2007135699/22U RU 2007135699 U RU2007135699 U RU 2007135699U RU 69925 U1 RU69925 U1 RU 69925U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- exhaust gas
- recirculation
- exhaust
- recirculation channel
- thermoelectric
- Prior art date
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 title abstract description 39
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 9
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims description 8
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 abstract description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 abstract description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 230000005679 Peltier effect Effects 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Abstract
Предлагаемое устройство относится к области машиностроения и может быть использовано судовыми дизелями для повышения технико-экономических и экологических показателей. Поставленная задача решается путем использования на месте соединения рециркуляционного канала с впускным трубопроводом поворотной заслонки, которая в зависимости от нагрузки дизеля позволяет направить требуемую порцию отработавших газов (ОГ) во впускной трубопровод. Поворотная заслонка подключена к электрическому исполнительному механизму, который управляется от электронного блока управления. Рециркуляционный канал содержит термоэлектрический холодильник, выхлопной трубопровод - термоэлектрический генератор. Электрическая энергия, полученная в термоэлектрическом генераторе, поступает на зарядку аккумуляторной батареи и расходуется на работу термоэлектрического холодильника. При работе термоэлектрического холодильника происходит охлаждение отработавших газов, что позволяет получить «охлажденную» рециркуляцию ОГ. Таким образом, предлагаемое устройство для рециркуляции ОГ судового дизеля позволяет повысить температуру рабочего заряда на режимах холостого хода и частичных нагрузок, что приводит быстрому испарению и образованию смеси необходимого воспламенения, снизить максимальную температуру рабочего цикла, эмиссию оксидов азота NOx и очистить цилиндры от токсичных компонентов. Это позволяет повысить технико-экономические и экологические показатели судового дизеля.
Description
Устройство относится к области машиностроения и может быть использовано судовыми дизелями для повышения технико-экономических и экологических показателей.
Известно устройство для рециркуляции отработавших газов (ОГ) ДВС (1). Устройство содержит клапаны рециркуляции и сажесборник. Между стаканом сажесборника и торцевой частью впускного патрубка помещена асбестовая уплотнительная прокладка. Во впускном патрубке клапана выполнено сквозное отверстие, сообщающее впускной и выпускной трубопроводы.
Недостатком данного устройства является невозможность точной рециркуляции отработавших газов на разных режимах и в связи с этим нарушаются экономические и экологические показатели работы дизеля.
Прототипом предлагаемого изобретения является устройство для рециркуляции ОГ (2). Устройство содержит впускной и выпускной трубопроводы, которые сообщены рециркуляционным каналом. Впускной трубопровод в месте соединения его с рециркуляционным каналом имеет участок с выполненным внутри него технологическими выступами и установленным внутри него между выступами запорным органом. Запорный орган представляет втулку, установленную зазором с возможностью перекрытия рециркуляционного канала за счет ее перемещения между выступами под действием силы тяжести и разницы давления воздуха во впускном трубопроводе.
Недостатком этого устройства является то, что в процессе эксплуатации запорный клапан засоряется, перемещение втулки по заданному закону и рециркуляция ОГ нарушается. Кроме того, устройство является «горячим», т.е. отработавшие газы поступают во впускной
трубопровод без охлаждения, что негативно сказывается на организации рабочего процесса.
Предлагаемая полезная модель направлена на повышение точности перепуска на всех режимах и использование «холодной» рециркуляции отработавших газов.
Техническим результатом при этом является повышение температуры заряда для быстрого испарения и образования смеси необходимого воспламенения, снижение максимальной температуры рабочего цикла, снижение эмиссии оксидов азота NOx и очистка цилиндров от токсичных компонентов.
Технический результат достигается тем, что в известном устройстве, содержащем впускной, выхлопной трубопроводы и рециркуляционный канал, впускной трубопровод на месте соединения с рециркуляционным каналом дополнительно содержит заслонку, установленной с возможностью перепуска требуемой порции отработавших газов в зависимости от нагрузки во впускной трубопровод и связанной с электрическим исполнительным механизмом, подключенный к электронному блоку управления; аккумуляторную батарею; датчики расхода воздуха и нагрузки дизеля, связанные с электронным блоком управления; термоэлектрический холодильник, установленный на рециркуляционном канале, холодные спаи которого присоединены к горячей стенке рециркуляционного канала, горячие спаи через теплообменник подключены к забортной воде системы охлаждения; термоэлектрический генератор, установленный на выхлопном трубопроводе, горячие спаи которого сопрягаются с выхлопным трубопроводом, а холодные спаи через теплообменник связаны с системой охлаждения забортной воды, выход которого через аккумуляторную батарею и блок управления подключен к термоэлектрическому холодильнику
На приведенном чертеже (фиг.1) представлено заявляемое устройство для рециркуляции отработавших газов, которое содержит впускной трубопровод 1; выхлопной трубопровод 2; рециркуляционный канал 3;
электродвигатель 4; редуктор 5; механическую связь 6; заслонку 7; термоэлектрический генератор 8; термоэлектрический холодильник 9; теплообменники 10, 11; датчик 12 расхода воздуха через дизель, датчик нагрузки 13; электронный блок управления 14, аккумуляторную батарею 15, насос забортной воды 16; каналы забортной воды 17, 18, 19; каналы подачи сигналов 20, 21, 22; каналы подачи электроэнергии 23, 24.
Электрический исполнительный механизм при помощи электродвигателя 4, механической связи 6, редуктора 5 устанавливается на стыке рециркуляционного канала с впускным трубопроводом 1, вал редуктора 5 связан с заслонкой 7. При монтаже этого механизма должна быть выполнена герметичность впускного трубопровода 1. Электрический исполнительный механизм имеет ручное управление, заслонка 7 может быть установлена на любой требуемый угол γ, с помощью которого устанавливается величина перепускаемого ОГ во впускной трубопровод 1, его величина определяется для каждого двигателя опытным путем. Например, при γ=0° заслонка 7 полностью закрывает рециркуляционный канал 2, а при γ=мах величина количества перепускаемого количества ОГ во впускной трубопровод максимальна, что может быть использована на средних нагрузках работы дизеля. Следует учитывать, что при организации рециркуляции ОГ наблюдается снижение концентрации кислорода в ОГ, что может привести к ухудшению топливной экономичности и заметному росту концентрации в ОГ продуктов неполного сгорания топлива. Поэтому перепуск ОГ следует осуществлять на режимах с нагрузкой, не превышающей 75% от номинальной.
Термоэлектрический генератор 8 состоит из термобатарей теплоприемников «холодных» и «горячих» спаев. Для достижения наибольшего температурного интервала теплообменник «горячих» спаев включен в трубопровод 2 выпуска отработавших газов, а теплообменник холодных» спаев - во внутренний контур системы охлаждения дизеля каналами 18, 19.
Термоэлектрический холодильник 9 наоборот своими холодными спаями установлен к рециркуляционному каналу 3, а горячие спаи термоэлементов через теплообменник 11 подключены к забортной воде каналами 17, 18 системы охлаждения дизеля.
Расход воздуха через дизель определяется датчиком 12 расхода воздуха, сигнал нагрузки определяется датчиком 13, который может быть установлен на рейке топливного насоса высокого давления или на форсунке.
В электронном блоке 14 в запоминающем устройстве закладывается в зависимости от нагрузки дизеля воздуха и соответственно требуемое количество ОГ. Кроме того, электронный блок управления 14 служит для подачи электроэнергии на термоэлектрический холодильник 9 и в соответствии полученных сигналов от датчиков 12, 13 формирует сигнал управления работой электродвигателя 4. Аккумуляторная батарея 15 служит для накопления электроэнергии, полученной от термоэлектрического генератора 8 и для питания термоэлектрического холодильника 9 и других потребителей.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
После запуска дизеля устройство для рециркуляции ОГ начинает работать. Одновременно начинает работать термоэлектрический холодильник 9 холодные спаи, которого через рециркуляционный канал поглощают теплоту ОГ, а горячие спаи охлаждаются в теплообменнике 11, куда насосом 17 по каналу 18 подается забортная вода системы охлаждения.
От датчиков 12, 13 сигналы по каналам 20, 21 поступают в блок управления 14. В соответствии с сигналами от указанных датчиков и заложенными в запоминающем устройстве электронного блока 14 оптимизированными характеристиками перепуска ОГ в электронном блоке 14 определяется требуемый расход воздуха и перепускаемых ОГ в зависимости от нагрузки дизеля. Величина требуемого расхода воздуха сравнивается с сигналом действительного расхода, поступающим в электронный блок 14 от датчиков 12, 13, и при наличии рассогласования
выдаются командные сигналы на электродвигатель 4, который приводится в действие и происходит перемещение заслонки, т.е. закрытие или открытие рециркуляционного канала 2. При этом требуемая охлажденная порция ОГ направляется во впускной трубопровод 1.
В то же время начинает работать термоэлектрический генератор 5. При работе дизеля на номинальных нагрузках поглощается теплота от ОГ, а с холодной стороны отводится теплота охлаждающей забортной водой за вычетом электроэнергии, полученной на внешней нагрузке. На внешней нагрузке термоэлектрический генератор создает напряжение, равное э.д.с., за вычетом падения напряжения и внутреннего сопротивления, электроэнергия подается в аккумуляторные батареи 15 и происходит накопление электроэнергии. Одновременно через электронный блок управления 14 электроэнергия поступает на термоэлектрический холодильник 6, где с помощью эффекта Пельтье происходит охлаждение перепускаемых ОГ.
При работе на режиме холостого хода угол γ между осью рециркуляционного канала и заслонкой наибольший и может перепускать до 70% отработанных газов во впускной трубопровод 1. При увеличении нагрузки дизеля расход воздуха, в результате чего заслонка уменьшает перепуск ОГ согласно расчетным данным, причем перекрытие рециркуляционного канала происходит пропорционально количеству поступаемого воздуха и при нагрузке свыше 75% от номинальной, заслонка полностью перекрывает рециркуляционный канал 2 и поступление ОГ во впускной трубопровод 1 практически прекращается.
При создании устройства для рециркуляции ОГ следует учитывать, что в форсированных дизелях с высоким наддувом давление воздуха на впуске превышает давление ОГ в выпускной системе, что затрудняет создание устройства рециркуляции ОГ. Поэтому в этом случае ОГ могут подаваться на вход компрессора.
Таким образом, предлагаемое устройство для рециркуляции ОГ позволяет повысить температуру рабочего заряда на режимах холостого хода
и частичных нагрузок, что приводит быстрому испарению и образованию смеси необходимого воспламенения, снизить максимальную температуру рабочего цикла, эмиссию оксидов азота NOx и очистить цилиндры от токсичных компонентов. Это позволяет повысить технико-экономические и экологические показатели судового дизеля.
Источник информации
1. Патент РФ 2251616, МПК F02М 25/06, опубл. в бюл. №12 27.04.2005. Устройство для рециркуляции отработавших газов.
2. Патент РФ 2190774, F02М 25/07, опубл. в бюл. 10.10.2002. Устройство для рециркуляции отработавших газов.
Claims (1)
- Устройство для рециркуляции отработавших газов судового дизеля, содержащее всасывающий, выхлопной трубопроводы и рециркуляционный канал, связывающий трубопроводы, отличающееся тем, что в известном устройстве, содержащем впускной, выхлопной трубопроводы и рециркуляционный канал, впускной трубопровод на месте соединения с рециркуляционным каналом дополнительно содержит заслонку, установленную с возможностью перепуска требуемой порции отработавших газов в зависимости от нагрузки во впускной трубопровод и связанную с электрическим исполнительным механизмом, подключенным к электронному блоку управления; аккумуляторную батарею; датчики расхода воздуха и нагрузки дизеля, связанные с электронным блоком управления; термоэлектрический холодильник, установленный на рециркуляционном канале, холодные спаи которого присоединены к горячей стенке рециркуляционного канала, горячие спаи через теплообменник подключены к забортной воде системы охлаждения; термоэлектрический генератор, установленный на выхлопном трубопроводе, горячие спаи которого сопрягаются с выхлопным трубопроводом, а холодные спаи через теплообменник связаны с системой охлаждения забортной воды, выход которого через аккумуляторную батарею и блок управления подключен к термоэлектрическому холодильнику.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007135699/22U RU69925U1 (ru) | 2007-09-26 | 2007-09-26 | Устройство для рециркуляции отработавших газов судового дизеля |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007135699/22U RU69925U1 (ru) | 2007-09-26 | 2007-09-26 | Устройство для рециркуляции отработавших газов судового дизеля |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU69925U1 true RU69925U1 (ru) | 2008-01-10 |
Family
ID=39020584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007135699/22U RU69925U1 (ru) | 2007-09-26 | 2007-09-26 | Устройство для рециркуляции отработавших газов судового дизеля |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU69925U1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2466289C1 (ru) * | 2011-04-13 | 2012-11-10 | Виталий Никифорович Тимофеев | Система для охлаждения свежего заряда и отработавших газов судового дизеля, подаваемых на впуск |
| RU2680182C1 (ru) * | 2015-08-19 | 2019-02-18 | Бэйци Фотон Мотор Ко., Лтд. | Воздухозаборник транспортного средства, транспортное средство и система для регулирования температуры входящего воздуха |
-
2007
- 2007-09-26 RU RU2007135699/22U patent/RU69925U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2466289C1 (ru) * | 2011-04-13 | 2012-11-10 | Виталий Никифорович Тимофеев | Система для охлаждения свежего заряда и отработавших газов судового дизеля, подаваемых на впуск |
| RU2680182C1 (ru) * | 2015-08-19 | 2019-02-18 | Бэйци Фотон Мотор Ко., Лтд. | Воздухозаборник транспортного средства, транспортное средство и система для регулирования температуры входящего воздуха |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9291127B2 (en) | Engine arrangement with charge air cooler and EGR system | |
| US8267069B2 (en) | EMG temp signal model based on EGRC out temp for EGR system anti-fouling protection | |
| US9145850B2 (en) | Power system comprising a condensation injection system | |
| EP3561281A1 (en) | Air intake heater system for a combustion engine, method for heating intake air and a vehicle comprising such a system | |
| CN108716433A (zh) | 发动机热管理系统及其控制方法 | |
| EP1840365A1 (en) | Egr device | |
| CN100348850C (zh) | 用于内燃机的废气再循环系统及其方法 | |
| US11767811B2 (en) | Supplemental fuel system for compression-ignition engine | |
| EP2792874A1 (en) | Improved combustion control for combustion engines | |
| RU69925U1 (ru) | Устройство для рециркуляции отработавших газов судового дизеля | |
| CN111441870B (zh) | 用于内燃机的废气后处理的方法和废气后处理系统 | |
| RU2466289C1 (ru) | Система для охлаждения свежего заряда и отработавших газов судового дизеля, подаваемых на впуск | |
| CN119572349B (zh) | 氨发动机进气温度的控制装置及控制方法 | |
| CN119572383B (zh) | 甲醇压燃发动机进气温度的控制装置及控制方法 | |
| RU166043U1 (ru) | Устройство регулирования глубины охлаждения наддувочного воздуха комбинированного двигателя | |
| RU108107U1 (ru) | Система для охлаждения свежего заряда и отработавших газов судового дизеля, подаваемых на впуск | |
| RU56327U1 (ru) | Устройство для исследования способов повышения эффективности работы судовых энергетических установок | |
| RU189116U1 (ru) | Система питания воздухом комбинированного двигателя с вихревым терморегулятором наддувочного воздуха | |
| RU167001U1 (ru) | Комбинированный двигатель | |
| RU159055U1 (ru) | Устройство для регулирования температуры наддувочного воздуха в комбинированных двигателях | |
| CN102678358A (zh) | 用于控制汽车-内燃机装置的方法 | |
| GB2495754A (en) | Intake Air Cooler and EGR Circuit for an Internal-Combustion Engine | |
| UA30289U (ru) | Система впуска двигателя внутреннего згорания | |
| CN102733975A (zh) | 用于控制汽车内燃机装置的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20080927 |