[发明专利]内燃机、排气系统和用于运行内燃机的方法

权利要求书

1.一种具有至少一个气缸(1)的内燃机(100)，所述内燃机优选地为具有至少一个内径为至少200mm的气缸(1)的大型船用发动机，所述内燃机(100)优选地为具有气缸(1)的低压燃料气体发动机或双燃料发动机，该气缸(1)具有至少一个用于将低压燃料气体通过气缸壁(2)直接喷射到所述气缸(1)中的进气阀(24)，

所述内燃机(100)还包括：

进气系统(3)，扫气从所述进气系统(3)引入所述气缸(1)中；

排气系统(101)，在所述气缸(1)中产生的排气通过所述排气系统(101)排放，

所述排气系统(101)包括：

排气接收器(4)，其经由用于从所述气缸(1)排放排气的排气口(25)连接到所述气缸(1)；以及

排气处理单元(5)，其包括至少一个排气冷却器(6)，优选地三个排气冷却器(6)，并包括用于引导诸如水这样的冷却介质的导管系统(7)，

其特征在于，

所述排气系统(101)包括至少一个热交换器(11a，11b)，所述至少一个热交换器(11a，11b)包括流体连接或能流体连接到所述导管系统(7)的第一流体管线(12a，12b)并被配置为接收来自所述至少一个排气冷却器(6)的所述冷却介质。

2.根据权利要求1所述的内燃机(100)，其中，所述内燃机(100)还包括涡轮增压器(8)，所述涡轮增压器(8)具有驱动布置在所述进气系统(3)上游的压缩机(10)的涡轮(9)，所述涡轮(9)优选地布置在所述排气处理单元(4)上游。

3.根据权利要求1或2所述的内燃机(100)，其中，所述内燃机(100)包括冷却介质回路(13)，所述冷却介质回路(13)包括所述导管系统(7)和所述第一流体管线(12a，12b)，所述冷却介质回路(13)优选地包括泵(14)，所述泵(14)特别地布置在所述热交换器(11a，11b)上游和所述排气冷却器(6)下游。

4.根据权利要求1、2或3所述的内燃机(100)，其中，所述至少一个热交换器(11a，11b)中的至少一者是气体模式热交换器(11a)，所述气体模式热交换器(11a)包括回火流体管线(15a)，所述回火流体管线(15a)被配置成引导用于加热燃料气体的回火流体，所述回火流体特别地为乙二醇。

5.根据前述权利要求中任一项所述的内燃机(100)，其中，所述至少一个热交换器(11a，11b)中的至少一者是柴油模式热交换器(11b)，所述柴油模式热交换器(11b)包括水流体管线(15b)，所述水流体管线(15b)被配置成引导发动机中央冷却回路的水。

6.根据前述权利要求中任一项所述的内燃机(100)，其中，所述内燃机(100)包括流体连接所述排气处理单元(5)和所述进气系统(3)的排气再循环导管(16)，所述排气再循环导管(16)优选地布置在所述涡轮增压器(8)的低压侧。

7.根据权利要求6所述的内燃机(100)，其中，所述内燃机包括用于设置所述排气再循环导管(16)中的排气压力的排气流量限制装置(17)，优选地，所述排气流量限制装置(17)是排气背压阀，以提供用于控制排气再循环速率的自适应背压，所述排气背压阀特别地包括能受到控制的开口，所述排气再循环导管(16)中的排气压力优选地在5至100毫巴之间的范围内。

8.根据前述权利要求中任一项所述的内燃机(100)，其中，所述排气处理单元(5)包括水分离器(18)，所述水分离器(18)优选地布置在所述排气冷却器(6)下游。

9.根据前述权利要求中任一项所述的内燃机(100)，其中，所述排气处理单元(5)包括至少一个排气清洁元件(19)，所述至少一个排气清洁元件(19)例如为洗涤器，所述至少一个排气清洁元件(19)优选地布置在所述排气冷却器(6)上游。