具有冷却单元(272)的排气冷却器(260)可以应用于例如利用低硫船用柴油运行的内燃发动机中的排气再循环，所述排气冷却器使用液体喷射系统(270)保持清洁和/或清洁冷却单元(272)的冷却表面。所述液体喷射系统(270)可以在冷却表面凝结开始区域的上游或者沿着该凝结开始区域地将液体供给到排气通路(268)中，借此减少由颗粒物质和排气中的诸如硫酸和/或水的汽化液体的凝结液体形成的膜和沉积物，否则所述沉积物会至少部分地堵塞所述排气冷却器(260)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】具有冷却单元(272)的排气冷却器(260)可以应用于例如利用低硫船用柴油运行的内燃发动机中的排气再循环，所述排气冷却器使用液体喷射系统(270)保持清洁和/或清洁冷却单元(272)的冷却表面。所述液体喷射系统(270)可以在冷却表面凝结开始区域的上游或者沿着该凝结开始区域地将液体供给到排气通路(268)中，借此减少由颗粒物质和排气中的诸如硫酸和/或水的汽化液体的凝结液体形成的膜和沉积物，否则所述沉积物会至少部分地堵塞所述排气冷却器(260)。【专利说明】排气冷却器
本专利技术总体上涉及排气冷却器，更具体地涉及排气再循环(EGR)管路中的排气冷却器。
技术介绍
由于近来对环境增强的责任感以及当前和预期的排放法规，所以发动机制造商的目标是降低由内燃机产生的空气污染物的量。那些空气污染物可以包括颗粒物质(PM)、氮氧化物(NOx)和硫组分。 发动机制造商已经研发了多种用于减少空气污染物的生成和排放的方法。用于减少NOx的生成的广为人知的技术是EGR。EGR可以通过使一部分排气再循环回到燃烧过程中来完成。借此，燃烧室中的温度会降低，因而可以减少NOx的生成。为了将排气引导至增压空气系统，可以在内燃发动机的排气系统中的不同位置处分出EGR管路。 例如，所谓的高压EGR可以具有设置在排气涡轮上游的进口。术语“高压”由被抽取出的排气的压力比环境压力大的事实而得。EGR管路的出口可以通入内燃发动机的增压空气系统中——例如，通入增压空气歧管中，或者位于增压空气歧管的上游和增压空气冷却器的下游。 专利W02011/066871A1公开了高压EGR管路的示例性实施例。EGR管路在排气管路与进气口之间并与这二者相互连通。高温(HT)冷却器、排气压缩机和低温(LT)冷却器设置在EGR管路中。被抽取出的排气可以随后在HT冷却器中被冷却、在排气压缩机中加压并且在LT冷却器中被进一步冷却。 冷却到例如位于“高压”或“低压” EGR管路内的被抽取出的排气中的汽化液体的露点之下或该露点的范围内，会引起所述液体在凝结核周围凝结。所述凝结核可以是PM或者排气冷却器的冷却表面。因为LT冷却器通常包括可以达到所述露点的凝结开始区域，所以尤其该凝结开始区域会受到影响。例如，含有PM和硫酸的形成沉积物可能沉积在冷却表面上，并且可随后在操作期间生长。所述沉积物(也被称为积垢)可能在EGR系统和发动机上造成多种负面影响，诸如造成整个LT冷却器上的增大的压降、LT冷却器的降低的冷却效率，和/或由于腐蚀性硫酸的原因而腐蚀冷却表面。 本专利技术旨在一至少部分地一改进或克服现有系统的一个或多个方面。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方案，用于冷却内燃发动机的排气的排气冷却器可以包括冷却器壳体。该冷却器壳体可具有排气进口和排气出口，形成在所述排气进口与所述排气出口之间延伸的排气通路。所述排气冷却器可包括冷却单元。所述冷却单元可安装在所述排气通路中，并可具有用于冷却所述排气的冷却表面。所述冷却表面可包括凝结开始区域，在该凝结开始区域中所述排气可被冷却至该排气中的汽化液体的露点的范围内的温度。此外，所述排气冷却器可包括液体喷射系统，该液体喷射系统可包括可安装在所述排气通路中的至少一个液体喷洒出口，并且可构造成使得在所述内燃发动机的运行期间自所述至少一个液体喷洒出口喷洒的至少一些液体可例如以液相被输送至所述凝结开始区域。 根据本专利技术的另一方案，一种闭环排气冷却系统可包括排气冷却器、至少一个液体收集部分和清洁器。所述至少一个液体收集部分可按照安装取向(in a mountedorientat1n,以悬挂方位)定位在液体喷射系统、冷却单元和/或夹带物分离器下方。所述清洁器可在所述至少一个收集部分与所述液体喷射系统之间并与这二者流体地相互连通。 根据本专利技术的又一方案，一种内燃发动机可包括:燃烧单元，该燃烧单元具有一个或多个气缸和相关联的燃烧室；以及排气再循环系统，该排气再循环系统具有排气冷却器和/或闭环排气冷却系统。 根据本专利技术的又一方案，一种用于减少排气冷却器的冷却单元——该冷却单元具有冷却表面一的阻塞的方法可包括:藉由所述冷却表面将排气流中的排气冷却到所述排气中的汽化液体的露点的范围内，所述汽化液体诸如是硫酸和/或水；同时，将液体供给到所述排气流中，使得所述冷却表面可以保持清洁和/或通过液体与所述冷却表面的相互作用而被清洁。 本专利技术的其它特征和方案将从以下描述和所附附图中显而易见。 【专利附图】【附图说明】 图1示出具有燃烧单元和EGR管路的内燃发动机的示意图； 图2示出排气冷却器的实施例的示意图； 图3示出闭环排气冷却系统的示意图； 图4示出包括表明分别通过图5和图6的冷却单元的排气的温度的曲线图的图； 图5示出液体喷射系统和安装在排气通路中的冷却单元的示意图； 图6示出安装在排气通路中的冷却单元的示意图。 【具体实施方式】 以下是对本专利技术的示例性实施例的详细描述。在本文中描述且在附图中示出的示例性实施例旨在教导本专利技术的原理，以使本领域技术人员能够在许多不同的环境中并针对许多不同的应用来实施和使用本专利技术。因此，不应认为所述示例性实施例是对本专利技术保护范围的限制性描述。本专利技术范围应由所附权利要求限定。 本专利技术可以部分地基于这样的认识，即，如具有例如100ppm的燃料硫含量的低硫船用柴油(LSMDO)燃烧，可能因为排气中会含有硫组分和PM而对内燃发动机的EGR系统造成影响。 对于EGR而言，一定量的排气可以被分流出来并再循环到燃烧单元中。当将被抽取出的排气冷却到硫酸的露点以下时，会在排气冷却器中发生凝结，这——与PM结合——会导致例如排气冷却器阻塞、堵塞和积垢。结果，在整个排气冷却器上会出现增大的压降。另外，排气冷却器的冷却效率会降低，并且已凝结的硫酸会在排气冷却器中以及设置在排气冷却器下游的管道和设备中引起腐蚀。注意到，汽化液体(已蒸发的液体)在冷却表面上凝结可能增大阻塞趋势。例如，少量水的凝结也可能增加具有PM的沉积物的形成。来自其它燃料——诸如替代燃料(例如，基于热解的燃料)——的燃烧的排气可能含有当在冷却表面上凝结时会造成相似影响的其它汽化液体。 因此，本专利技术公开了一种由于自清洁(作用)而可以可靠地减少堵塞和积垢的排气冷却器。 另外，PM和凝结的硫酸可以聚集在设置在排气冷却器下面的收集部分中，以减小聚集的流体在设置于排气冷却器下游的管道和任何设备上的腐蚀作用。 以下参照图1描述了内燃发动机10的EGR系统的示例性实施例。 内燃发动机10可以包括燃烧单元12，该燃烧单元具有一个或多个气缸以及相关联的燃烧室14。内燃发动机10还可以包括进气系统18、排气管路22和排气系统24。 燃烧单元12可以是例如以柴油、重质燃料和/或气体为能量源的燃烧单元。气缸可以例如设置成直列式构型、V构型、W构型或其它任何已知构型。 燃烧单元12还可包括进气口 16。进气口 16可以例如构造成为进气歧管。进气系统18可以连接至进气口 16用以将经压缩的增压空气供给至燃烧室14。 燃烧单元12还可包括排气出口 20。排气管路22可以与排气出口 20流体地连通。排气管路22可以将排气从燃烧室14本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于冷却内燃发动机(10)的排气的排气冷却器(60，260，360)，所述排气冷却器(60，260，360)包括：具有排气进口(264，364)和排气出口(266，366)的冷却器壳体(262，362)，该冷却器壳体形成在所述排气进口(264，364)与所述排气出口(266，366)之间延伸的排气通路(268，368，568)；安装在所述排气通路(268，368，568)中、具有用于冷却所述排气的冷却表面(573)的冷却单元(272，372，572)，所述冷却表面(573)包括凝结开始区域，在该凝结开始区域中所述排气被冷却至该排气中的汽化液体的露点的范围内的温度；和液体喷射系统(270，370，570)，所述液体喷射系统包括安装在所述排气通路(268，368，568)中的至少一个液体喷洒出口(270A，570A)，并且构造成使得在所述内燃发动机(10)的运行期间自所述至少一个液体喷洒出口(270A，570A)喷洒的至少一些液体被输送至所述凝结开始区域。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·克劳斯，J·德雷维斯，M·斯图尔姆，C·里克特，U·施莱默克琳，
申请(专利权)人：HX控股有限公司，卡特彼勒发动机有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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