二冲程大型柴油发动机

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二冲程大型柴油发动机\n本申请是名称为"活塞式内燃发动机"、中国申请日为2002年3 月28日、中国申请号为02108305.3的发明专利申请的分案申请。\n技术领域\n本发明涉及一种二冲程大型柴油发动机。 背景技术\n通过废气的一部分的再循环能够减少NOx的排出量，这是所期望 的。相对于废气涡轮增压器的压气机，废气与增压空气在压力侧的混合 具有这样的优点，即压气机和与其一起的整个废气涡轮增压器可以比较 小。此外，借此确保敏感的压气机叶轮不与废气发生接触。\n在一种由US-A 5 611 204已知的设备中，为了使废气与增压空气 混合，在增压空气冷却器的后面设置一个喷射器装置。然而在增压空气 冷却器后面的区域中，增压空气还只具有比较小的动压力。为了实现废 气与增压空气的混合，在此，喷射器装置必须对增压空气进行强烈的加 速，这导致能量损失。因此可达到混合率向上是大大受限制的。\n发明内容\n由此出发，因此本发明的目的是，用简单而低成本的方式改进二冲 程大型柴油机，使其不仅可以达到高的混合率，而且还能完全或在相当 大程度上防止能量损失。\n根据本发明，提出一种二沖程大型柴油发动机，它具有至少一个气 缸，在气缸的后面设置有一个排气总管，而在气缸的前面设置有一个增 压空气存储器，并且具有至少一个废气涡轮增压器，其涡轮可以供以废 气而其压气机供给增压空气存储器以增压空气，在增压空气存储器的前 面设置有一个增压空气冷却器，其中，设置有一个用于废气再循环的装 置，该废气可以相对于压气机在压力侧和增压空气冷却器的上游混合到 增压空气中，其特征在于，废气与增压空气的混合至少部分设置在一个从压气机连接到增压空气存储器的增压空气管道的区域内，其中，设有 增压空气管道的一个管道部分，该管道部分设有一些混合口，并且在这 些混合口的区域内设置有一个环流通道，该环流通道设有一个可连接到 再循环管道上的废气入口并且与这些混合口连通，并且增压空气管道设 有一个在增压空气冷却器的前面设置的扩散器并且废气与增压空气的 混合设置在扩散器的上游，其中所述环流通道设计成环形室，该环形室 包围着增压空气管道的包括所述混合口的管道部分并构成为一个集气\n室，该环形室还连接到再循环管道上并从该环形室分岔出所述混合口 ； 或者所述环流通道设计成环形管道，该环形管道包围着所述具有混合口 的管道部分并连接到再循环管道，该环形管道还通过一些短管与混合口 相连接。\n本发明的措施产生的结果是混合装置具有良好的可接近性，并且因 此能够以有利的方式实现简单的改装。\n以上措施的有利的结构形式和合乎目的的进一步的构成在下列描 述中给出并且借助附图从下面的实施例中详细得出。附田说明\n在以下描述的附困中：\n困l 一按照本发明的二冲程大型柴油发动机具有通入增压空气 管道的再循环管道的示意困；以及\n困2按照困1的装置的供给装置的剖面困.\n具体实施方式\n本发明的主要应用领域是柴油发动机，特别是二冲程大型柴油发动 机，如船用发动机.这种发动机的基本结构和工作方式是已知的，因此 在这方面不再需要更详细地说明.\n在困1中示出了一种二冲程大型柴油发动机的一个气缸l，活塞2 容纳于其中，活塞2限定一个燃烧室3。在气釭盖的区域设置一个通过 阀4可控制的度气出口 5，其通过一个排气接管6与一个排气总管7相 连接.上述发动机的全部气缸1或至少一组气缸1均配置到该排气总管 7上.\n通过在气缸套区域设置的可由活塞2控制的扫气口 8向燃烧室3 供以增压空气。扫气口 8与一个环形室连通，该环形室通过一根供气接 管9与一个增压空气存储器IO相连接。该增压空气存储器10同排气总 管7 —样在上述发动机的全部或至少一组气缸1上延伸，増压空气存储 器10通过一个增压空气管道11与废气涡轮增压器13的压气机12的出 口相连接，涡轮14可供以度气并且为此借助于一根排气管15与排气总 管7相连接.\n一个增压空气冷却器16设置在增压空气管道11中，通过该冷却器 16冷却利用压气机12压缩的增压空气.增压空气冷却器16可以设计成 空气/水热交换器.在所示的实例中以有利的方式将其设计成直接冷却 器，其设有可供以水的喷嘴17以便喷入冷却水.喷嘴17的供水没有更 详细地示出.\n为了降低NOx的排出量， 一部分废气被再循环，亦即将一部分废 气混合到供给扫气口 8的増压空气中.为此设置一根由排气总管7或如 所示实例中由排气管15分支出的再循环管道18.其设有一个设计成可调节的单向岡的调节装置19.通过操作调节装里19，可以调节通过再 循环管道18的容积流量并从而调节混合率，因而始终可以达到最佳的 情况.废气与增压空气的混合在本发明的全部实施形式中相对于压气机 12在压力側实现，亦即在压气机12的叶轮的下游和増压空气冷却器16 的上游实现.\n在按照围1的实施形式中，废气与増压空气的混合在增压空气管道 11的连接到压气机12的出气壳体22上的一部分的区域内进行.所述增 压空气管道11通常设有一个困2中所示的通入增压空气冷却器16的扩 散器lla,度气与増压空气的混合合乎目的地在扩散器lla的上游实现， 在那里增压空气实际上具有如同在离开压气机12的出口壳体22时一样 的动压力.\n在根据困2的实施例中，增压空气管道11在压气机12的出气壳体 22与扩散器lla之间的区域设有一个凸缘连接于出气壳体22的端部和 扩散器lla的入口的接头27，其具有一跨接出气壳体22与扩散器lla 之间距的管道部分llb,其为了形成混合口 28设有径向孔并且穿过包括 优选构成为环形室的集气室29的箱体30。该箱体30设有一连接管M ， 混合管道18凸缘连接于该连接管31。当然，可以设置一个环形管道代 替环形集气室29，其通过短管与混合口 28相连接. 一般，为了实现废 气的充分混合，增压空气的动压力是足够用的.在这种情况下管道部分 lib可以设计成具有在其全长上保持相同直径的管段，在所示实例中管 道部分lib设有一个配备给混合口的收缩部分32,其导致增压空气的加 速，亦即导致动压力的提高并因此导致静压力的下降.\n必要时显然可以设置多种将大致根据田2的方式接连地设置多个 装置，如困1中用虚线所示的.同样可以设想，可以直接在压气机12 的出气壳体中设置一个或多个这样与废气的混合相组合的布置，