[发明专利]内燃机

说明书

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的内燃机、特别是柴油机并且优选二冲程大型柴油机，其带有涡轮增压和废气再循环，再循环管路通过气体处理装置。

背景技术

特别是在大型柴油机中涡轮增压器级是常见的，以便从来自发动机的废气中回收能量，由此压缩要供给发动机的增压空气或要供给发动机的增压气体并由此导致改善的燃烧。特别是在多缸发动机中为此也使用多个涡轮增压器，于是它们总体上构成涡轮增压器级。

除涉及从排出的燃烧气体或废气中回收能量的措施如涡轮增压外，目前焦点在于尽可能清洁的燃烧。为此经常将废气的一部分向发动机的进气侧再循环，以便因此降低燃烧温度并从而降低发动机的NO_X排放。

由本申请人的德国专利文件DE10331187B4公开一种带有废气或燃烧气体再循环的二冲程大型柴油机的实例。对此，在再循环管路中设置低压涡轮增压器的压缩机，以便将废气的要被返回的部分压缩到要求的增压空气压力，该增压空气压力在进气侧上、即在增压空气汇集容器中或在增压空气分配管道中存在。在此冷却要被返回的废气分流，以便降低压缩机的功率需要。为此，在再循环管路中设置旋转换热器，在该旋转换热器上借助于增压空气分流来冷却要被返回的废气分流。换热器也可以构成为板式换热器。在此，将要向发动机进气侧抽回的废气分流在换热器中干燥并因此可以在旋转换热器的下游加湿并且通过容纳的水蒸汽的蒸发冷量被进一步冷却。为了冷却要被返回的废气分流而分支出的增压空气分流本身通过加湿而被给予冷却并然后用于驱动用于返回废气分流的压缩机。因此，换热器、加湿装置和压缩机构成气体处理装置，再循环管路通过该气体处理装置。

在此，通过事后加湿返回的废气分流虽然降低废气分流中的温度，但由此不再或至少只不明显地从返回的废气分流中收回热能。因为加入的湿气不被分离，而作为蒸汽或悬浮微粒一起被导过压缩机。因此通过附加的加湿步骤也没有实现或不充分地实现返回的废气分流的废气洗涤，因为在废气中包含的硫颗粒和炭黑颗粒不或仅仅少部分进入可分离的冷凝物中。废气返回在这里虽然有助于NO_X减少，但为此导致在废气排出中提高的硫负荷。此外在返回的废气中包含的有害物质对在再循环管路中安装的各装置，亦即不仅对压缩机（在其上游至少设置废气加湿装置）而且特别是也对换热器产生高腐蚀作用。

为了净化返回燃烧室的废气，已知在再循环管路中设置气体洗涤器，或将再循环管路导过气体洗涤器，这种废气特别是在经常将重油用作为燃料的大型船舶发动机中含硫和含炭黑是很多的。

由本申请人的国际申请文件WO94/29587A1（国际申请号PCT/DK93/00398）公开一种带有废气或燃烧气体再循环的二冲程大型柴油机的实例，其中在再循环管路中在压缩机的上游设置气体洗涤器。气体洗涤器具有一些水喷雾级，即一些喷射洗涤器，在它们上喷射水，以便从要被返回的废气部分流中洗除硫微粒和炭黑微粒。在此在副作用中也同时冷却返回的废气分流，以便降低压缩机的功率需要。但返回的废气分流将一大部分喷射的水作为蒸汽成分和悬浮微粒成分导过压缩机，从而由于因此引起的质量流量的增加或由于携带的水的分压力而提高的压力，仍必须以较大额定功率设计压缩机。在这里由压缩机和多级喷射洗涤器构成气体处理装置。

此外本申请人的德国专利文件DE102009010808B3也公开一种带有废气再循环的柴油机，其中气体洗涤装置处于再循环管路中。气体洗涤装置在前级中具有水向再循环管路中的喷射，以便利用烟气形成悬浮微粒包括水微粒作为冷凝核，用以沉积炭黑颗粒和硫颗粒。接着将再循环管路分成多个通道，在其中然后在另一级中分别设有喷射嘴用以喷射其它的水作为净化液体，从而在烟气－水悬浮微粒中形成其它的水微粒。紧接着将用喷入的水和在废气中包含的有害物质颗粒加载的过饱和的质量流量向下导过水池，在该水池中吸收和接着导出一部分在悬浮微粒中包含的液态水连同粘附的有害物质颗粒。最后通过在水池中的底部向上绕着用作为水滴收集器的偏转护板的偏转边缘引导气体流，在偏转板上应该滴下剩余的小水滴。但气体洗涤装置是大的，并且由于高的废气温度必须是相应耐热的并且由此构成昂贵的。在这里处在水池之前的气体洗涤器中的管路壁也遭受废气中的侵蚀性的有害物质的腐蚀作用。在这里由气体洗涤装置构成气体处理装置。