内燃机、排气再循环系统及其监测方法及改装方法技术方案

本发明专利技术涉及内燃机、排气再循环系统及其监测方法及改装方法。一种用于内燃机(2)的排气再循环系统(1)，其具有排气出口(3)和空气入口(4)。内燃机优选是航海发动机。排气再循环系统包括用于将排气再循环系统连接到排气出口的装置以及用于将排气再循环系统连接到空气入口的装置，其中排气能沿着排气流动方向从用于将排气再循环系统连接到排气出口(3)的装置被引导到用于将排气再循环系统连接到空气入口(4)的装置。排气再循环系统包括用于控制排气进入排气再循环系统的排气入口阀(5)、排气净化器(6)，以及用于控制经过排气再循环系统的排气流的控制单元(7)。设置有用于检测停机指标的装置，控制信号能由该装置发送给控制单元。

Internal combustion engine, exhaust gas recirculation system, monitoring method and refitting method thereof

The invention relates to an internal combustion engine, an exhaust gas recirculation system and a monitoring method thereof. An exhaust gas recirculation system (1) for an internal combustion engine (2) having an exhaust outlet (a) and an air inlet (4). Marine engine. Exhaust gas recirculation system for exhaust gas recirculation system is connected to the device and the exhaust outlet for exhaust gas recirculation system is connected to the air entrance device, which can exhaust along the flow direction from the exhaust for exhaust gas recirculation system is connected to the exhaust outlet (3) of the device is to guide for exhaust gas recirculation system is connected to the air entrance (4 the device). The exhaust gas recirculation system includes an exhaust inlet valve (5) for controlling the exhaust gas into the exhaust gas recirculation system, an exhaust purifier (6), and a control unit (7) for controlling the exhaust flow through the exhaust gas recirculation system. A device for detecting the stop indicator is provided, and the control signal can be transmitted to the control unit by the device.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种内燃机的排气再循环系统、一种内燃机、一种监测内燃机排气再循环过程的方法、一种改装排气再循环系统的方法、以及一种改装内燃机的套件。
技术介绍
由于限制NOx值的更严厉规定，例如排气再循环系统被更广泛地使用，尤其是在航海工程的大型发动机领域中。排气再循环系统将排气的一部分再循环回到发动机的空气入口，其中，由于所使用燃料的成分和燃烧期间所产生的颗粒物，排气通常在排气再循环系统中被净化。净化借助排气净化器执行。在之前的系统中，它的缺点是会出现未净化排气被送回到内燃机中的情况。这会导致对内燃机的持续损伤。
技术实现思路
所以本专利技术的目标是避免现有技术的该缺点，并提供一种内燃机的排气再循环系统、一种监测内燃机排气再循环过程的方法、一种改装排气再循环系统的方法、以及一种改装内燃机的套件，它们防止不受控制的排气被引入内燃机的空气入口。根据主要方面，本专利技术的目标通过一种内燃机的排气再循环系统、一种监测内燃机排气再循环过程的方法、一种改装排气再循环系统的方法、以及一种改装内燃机的套件实现。具体地，所述目标通过一种用于内燃机的排气再循环系统实现，所述内燃机尤其是一种两冲程内燃机，优选是一种航海发动机，其中所述内燃机具有排气出口和空气入口。排气再循环系统包括用于将排气再循环系统连接到排气出口的装置，以及用于将排气再循环系统连接到空气入口的装置。排气能沿着排气流动方向从用于将排气再循环系统连接到排气出口的装置被引导到用于将排气再循环系统连接到空气入口的装置。排气再循环系统还包括用于控制排气进入排气再循环系统的排气入口阀、排气净化器、以及用于控制经过排气再循环系统的排气流的控制单元。另外，设置有用于检测停机指标的装置，控制信号由该装置发送给控制单元。控制单元控制排气入口阀。用于将排气再循环系统连接到排气出口的装置和用于将排气再循环系统连接到空气入口的装置构成了例如能被焊接或能通过法兰被安装的管线。如在本文中所述，内燃机通常具有涡轮增压器。因此，排气流在排气出口的下游分成直接位于排气出口下游的高压区和排气优选地通过涡轮增压器已经被至少部分地膨胀的低压区。排气再循环系统可以被布置在上述两个区域内，或者在低压区或者在高压区。来自低压区或高压区的排气的再循环要求针对不同的情况使用不同的部件，比如在再循环来自低压区的情况下压力增加/压力变动。所述手段是本领域技术人员已知的，所以将不被详细讨论。本专利技术可应用于两种区域。排气净化器可以是干式净化器(干式洗涤器)或湿式净化器(湿式洗涤器)。所述类型的排气再循环系统只要出现停机指标就能被停机。因此发动机被保护不受损坏性影响。用于检测停机指标的装置由沿排气流动方向观看时布置在排气净化器下游的气体传感器形成，尤其是连接到控制单元的气体传感器。通过气体传感器，排气净化器下游的气体能就其成分中的特定物质被检查，因此能检测排气净化器功能是否正常。这里，就杂质所谓的PM(颗粒物)对气体进行检查也是可以预想到的。PM通常也是排气的组分。于是气体传感器是PM传感器的形式。排气再循环系统包括沿排气流动方向在排气净化器下游的冷却器，优选地沿排气流动方向在气体传感器的下游。因此，洗涤后的排气能被冷却，从而获得被提高的燃烧效率。气体传感器优选被布置在排气净化器和排气冷却器之间，从而防止气体传感器的测量值由于被冷凝的硫酸而失真。如果系统具有排气净化器和排气预洗涤器，因此优选地气体传感器仅沿排气流动方向直接形成在预洗涤器的下游或者沿排气流动方向直接形成在排气净化器的下游。另选地，也可形成有两个气体传感器，一个沿排气流动方向直接位于预洗涤器的下游，一个沿排气流动方向位于排气净化器的下游。对于只有一个排气净化器的系统而言，气体传感器优选地被布置在排气净化器和冷却器之间。排气再循环系统可以包括沿排气流动方向位于冷却器下游的水分离器。通过水分离器，被净化的且优选被冷却的排气被脱水，从而使更少的水分被引入燃烧室，从而产生更少的腐蚀，燃烧能被最好地完成，在气缸壁上的润滑油膜不被破坏。排气再循环系统可以包括增压装置，尤其是一种涡轮增压器或鼓风机，从而使净化后的排气的压力能被增大到或高于装料压力水平。因此，压力损失得到补偿，排气能流入空气入口。排气再循环系统包括沿排气流动方向被布置在用于将排气再循环系统连接到空气入口的装置的上游的排气再循环阀。因此，排气再循环系统也能在空气入口的上游被直接截断。所以排气再循环系统的更快速停机成为可能。气体传感器可以是硫传感器，尤其是硫氧化物传感器，从而使排气中的硫氧化物能被测量。在本专利技术中，硫氧化物是指SO或SO2或SO3，或者所述硫氧化物的组合。SO2优选地被测量。硫传感器尤其是硫氧化物传感器(SO2传感器)。硫导致严重的腐蚀，因此再循环排气中的硫氧化物必须被防止。能导致排气再循环系统停机的被测二氧化硫阈值根据所使用的燃料和传感器灵敏度优选地在3-100ppm的范围内。对于0.1％硫含量的燃料而言，二氧化硫阈值优选地是2-5ppm，尤其是3ppm。对于0.5％硫含量的燃料而言，二氧化硫阈值优选地是3-20ppm，尤其是15ppm。对于更高硫含量的燃料而言，停机值的范围更大，因为硫含量可能大幅变化。所以，二氧化硫阈值可以达到100ppm。对于高硫含量的燃料而言，例如含硫3.5％，停机值是例如20-100ppm二氧化硫。因为排气净化器不能100％地从排气中过滤出硫或硫化合物，所以所述阈值必须依据燃料的硫含量和排气净化器的效率来选择。一般，二氧化硫阈值也依赖于排气净化器的效率值。排气净化效率通常在95％-99％的范围内，其中90％被认为是正常运行的下限。对于高硫含量的燃料而言，90％应当被认为是最低允许值。针对高硫含量的燃料，95％的效率最小值是推荐的。对于低硫含量的燃料而言(尤其是在0.1％到0.5％之间)，最低效率值可以被设置为85％，因为如此低的值不容易被高精度地测量。另外，排气中的二氧化硫含量很低，所以短时间内较低的排气净化效率是可接受的。但是，在低硫含量燃料的情况下排气净化效率推荐是90％。排气入口阀以及优选地还有排气再循环阀通过控制单元被控制。具体地，相应的阀门可由控制单元的信号控制，其中所述信号通过在控制单元中将气体传感器的被测值与阈值比较而被触发。所以，控制单元可以独立地形成或者形成为气体传感器的一部分。因此，排气再循环系统在超出阈值的情况下被停机是可能的，因此防止损坏发动机。在值接近停机指标的情况下，排气再循环系统可以输出警告信号。警告信号可以通过光学或声学装置被输出。具体地，在值被测量的情况下，一旦所述值落入预定阈值的80％到90％的范围内，优选是85％，就可以输出警告信号。所述目标还通过一种内燃机来实现，尤其是两冲程内燃机，其包括排气出口和空气入口、优选地扫气接收器、以及如之前所述的排气再循环系统。用于将排气再循环系统连接到空气入口的装置被直接连接到空气入口，或者通过扫气接收器间接地连接到空气入口，用于将排气再循环系统连接到排气出口的装置被连接到排气出口。所述类型的内燃机可被保护而不发生排气再循环系统的故障。所述目标还通过一种用于监测内燃机的排气再循环过程的方法来实现，所述内燃机尤其是具有之前所述的排气再循环系统。一旦满足停机指标，尤其是一旦气体传感器指示超出阈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于内燃机(2)的排气再循环系统(1)，所述内燃机尤其是两冲程内燃机，优选是航海发动机，其中所述内燃机(2)具有排气出口(3)和空气入口(4)，所述排气再循环系统包括：用于将所述排气再循环系统连接到所述排气出口(3)的装置；用于将所述排气再循环系统连接到所述空气入口(4)的装置，其中排气能沿着排气流动方向从用于将所述排气再循环系统连接到所述排气出口(3)的所述装置被引导到用于将所述排气再循环系统连接到所述空气入口(4)的所述装置；用于控制排气进入所述排气再循环系统(1)的排气入口阀(5)；排气净化器(6)；以及用于控制经过所述排气再循环系统(1)的排气流的控制单元(7)，其特征在于，设置有用于检测停机指标的装置，控制信号能由用于检测停机指标的该装置发送给所述控制单元(7)。

【技术特征摘要】
2015.09.08 EP 15184272.11.一种用于内燃机(2)的排气再循环系统(1)，所述内燃机尤其是两冲程内燃机，优选是航海发动机，其中所述内燃机(2)具有排气出口(3)和空气入口(4)，所述排气再循环系统包括：用于将所述排气再循环系统连接到所述排气出口(3)的装置；用于将所述排气再循环系统连接到所述空气入口(4)的装置，其中排气能沿着排气流动方向从用于将所述排气再循环系统连接到所述排气出口(3)的所述装置被引导到用于将所述排气再循环系统连接到所述空气入口(4)的所述装置；用于控制排气进入所述排气再循环系统(1)的排气入口阀(5)；排气净化器(6)；以及用于控制经过所述排气再循环系统(1)的排气流的控制单元(7)，其特征在于，设置有用于检测停机指标的装置，控制信号能由用于检测停机指标的该装置发送给所述控制单元(7)。2.根据权利要求1所述的排气再循环系统(1)，其特征在于，用于检测停机指标的所述装置由沿所述排气流动方向观看时布置在所述排气净化器(6)下游的气体传感器(8)形成，尤其是由连接到所述控制单元(7)的气体传感器(8)形成。3.根据权利要求1所述的排气再循环系统(1)，其特征在于，所述排气再循环系统(1)包括沿所述排气流动方向在所述排气净化器(6)下游的冷却器(9)，所述冷却器(9)优选地沿所述排气流动方向位于气体传感器的下游。4.根据权利要求3所述的排气再循环系统(1)，其特征在于，所述排气再循环系统(1)包括沿所述排气流动方向位于所述冷却器(9)下游的水分离器(10)。5.根据前述权利要求之一所述的排气再循环系统(1)，其特征在于，所述排气再循环系统(1)包括增压装置(11)，尤其是涡轮增压器或鼓风机，从而使净化后的排气的压力能被增大到装料压力水平或被增大到高于装料压力水平的值。6.根据前述权利要求之一所述的排气再循环系统(1)，其特征在于，所述排气再循环系统(1)包括排气再循环阀(12)，该排气再循环阀沿所述排气流动方向布置在用于将所述排气再循环系统(1)连接到所述空气入口(4)的所述装置的上...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·布鲁奇，
申请(专利权)人：温特图尔汽柴油公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH