專利名稱：具有加濕裝置的內(nèi)燃機(jī)組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)組件，包括內(nèi)燃機(jī)；用來(lái)濕潤(rùn)內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)入空氣的裝置，進(jìn)入空氣和水穿流過(guò)該裝置并且相互相接觸；一個(gè)設(shè)置在加濕裝置的上游的裝置，用來(lái)加熱進(jìn)入空氣和/或水；及內(nèi)燃機(jī)的排氣管路。
背景技術(shù)：
公知的是，使內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)入空氣濕潤(rùn)是為了以這種方法減少內(nèi)燃機(jī)廢氣中的NOx成分。為此，存在一系列的公開(kāi)文件，這些公開(kāi)文件涉及具有或者沒(méi)有渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)并且提出了用來(lái)濕潤(rùn)進(jìn)入空氣的各種各樣的方式。為了實(shí)現(xiàn)合適的濕潤(rùn)，因此進(jìn)入空氣或者水或者這兩者在加濕裝置中接觸之前被加熱，其中通過(guò)合適的熱交換器利用內(nèi)燃機(jī)的冷卻水或者廢氣的能量來(lái)加熱。具有權(quán)利要求1前序部分的特征的這種內(nèi)燃機(jī)組件例如在WO02/075141A1中描述。
為濕潤(rùn)所需要的水在這種公知的內(nèi)燃機(jī)組件中儲(chǔ)存在水箱中并且被供給到加濕裝置中。在船用內(nèi)燃機(jī)組件中，為濕潤(rùn)所需要的水主要作為鹽水的介質(zhì)來(lái)提取，船在這種介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)。在這種技術(shù)方案中，不需攜帶水箱來(lái)儲(chǔ)存為濕潤(rùn)所需要的水。但是，其它運(yùn)動(dòng)裝置如汽車需要這種水箱以便攜帶為濕潤(rùn)所使用的水。
在通過(guò)鹽水來(lái)進(jìn)行濕潤(rùn)時(shí)(例如在船中)，與鹽水產(chǎn)生接觸的、內(nèi)燃機(jī)組件的零件必須由抗腐蝕的材料來(lái)制造，此外，該材料也必須能抗壓力，因此這種裝置的制造費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用高。如所述的那樣，在運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中產(chǎn)生了缺點(diǎn)，即必須攜帶大的水量，這對(duì)大量減少NOx是必需，其中這種運(yùn)動(dòng)裝置的總重量(內(nèi)燃機(jī)組件和箱)大大地增大了，并且它的載重量減小了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種所述類型的內(nèi)燃機(jī)組件，在該裝置中，以特別經(jīng)濟(jì)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)入空氣的濕潤(rùn)。
根據(jù)本發(fā)明，這個(gè)目的在開(kāi)頭所描述的那種內(nèi)燃機(jī)組件中通過(guò)下面措施來(lái)實(shí)現(xiàn)，即在排氣管路中設(shè)置一個(gè)冷凝器，以便從廢氣中回收水，并且設(shè)置一個(gè)從冷凝器導(dǎo)引到加濕裝置的再循環(huán)水管路。本發(fā)明的技術(shù)方案基于這樣的基本的思想，即回收含在呈水蒸汽狀的廢氣中的、由內(nèi)燃機(jī)燃料的實(shí)際燃燒和導(dǎo)致按本發(fā)明的所實(shí)現(xiàn)的進(jìn)入空氣濕潤(rùn)的水，進(jìn)而供給加濕裝置。由于通過(guò)燃燒在廢氣中形成了持久的水蒸汽，因此由于不僅進(jìn)入空氣的濕潤(rùn)所產(chǎn)生的、廢氣中的水蒸汽被回收，而且由于燃燒本身所產(chǎn)生的水蒸汽也被回收，從而在內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行工作時(shí)，持久的、足夠的水被供給到加濕裝置。因此，完全不需要額外的水輸入到該系統(tǒng)中或者僅僅需要少量的額外的水輸入到該系統(tǒng)中。至多在內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng)階段、在內(nèi)燃機(jī)的怠速階段或者在高的環(huán)境溫度下需要這種額外的水，因此濕潤(rùn)水的儲(chǔ)存費(fèi)用或者獲取費(fèi)用減少了。根據(jù)本發(fā)明所形成的內(nèi)燃機(jī)因此特別適合于運(yùn)動(dòng)的裝置，例如適合于載貨車，而不需要較大的水箱。此外，內(nèi)燃機(jī)組件的加濕裝置由價(jià)格便宜的材料制造，因?yàn)椴恍枰魏嘻}水(在船上)，因此制造費(fèi)用明顯降低了。
根據(jù)本發(fā)明所形成的內(nèi)燃機(jī)組件可包括任意構(gòu)成的內(nèi)燃機(jī)，例如汽油機(jī)、柴油機(jī)，這些內(nèi)燃機(jī)具有或者沒(méi)有渦輪增壓器。作為用來(lái)濕潤(rùn)內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)入空氣的裝置，可以知道的是，如果這種裝置可以確保在進(jìn)入空氣和用來(lái)進(jìn)行濕潤(rùn)的水之間的合適接觸并且因此進(jìn)入空氣以足夠的方式得到濕潤(rùn)，那么用于這種目的的裝置可以達(dá)到這種用途。因此，僅僅純粹示例性地參照如在WO02/075141A1中所描述的加濕裝置。加濕裝置可以具有唯一一個(gè)濕潤(rùn)級(jí)或者多個(gè)依次連接的濕潤(rùn)級(jí)。優(yōu)選的是，加濕裝置形成為噴水濕潤(rùn)器，并且具有一個(gè)或者多個(gè)噴水體，水例如從上向下地穿流過(guò)這些噴水體，而進(jìn)入空氣沿橫向穿流過(guò)這些噴水體，其中，相應(yīng)的濕潤(rùn)以絕熱的方式來(lái)進(jìn)行。
應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不局限于前面描述方式的加濕裝置的構(gòu)成。因此，如上述那樣，也可以使用其它系統(tǒng)，除了交叉流動(dòng)之外，水和空氣也在順流或者逆流中相接觸。
重要的是，進(jìn)入空氣或者水或者這兩種介質(zhì)在濕潤(rùn)之前以合適方式被加熱，以實(shí)現(xiàn)理想的濕潤(rùn)。例如60-100℃或者超過(guò)100℃(例如當(dāng)在渦輪增壓器后面具有超過(guò)大氣壓力的壓力時(shí))的足夠熱的水能夠理想地、較好地濕潤(rùn)進(jìn)入空氣，同時(shí)加熱它們。因此，例如在啟動(dòng)前的水溫度為90℃，濕潤(rùn)球溫度大于50℃時(shí)空氣溫廢一定可以達(dá)到60-70℃。
加熱進(jìn)入空氣和/或水所需要的熱量?jī)?yōu)選地通過(guò)合適的熱交換器從內(nèi)燃機(jī)的冷卻水或者廢氣中取得。這種系統(tǒng)是公知的，并且在這里不必詳細(xì)解釋。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的內(nèi)燃機(jī)組件因此不再具有現(xiàn)有技術(shù)中大的新鮮水的消耗量的缺點(diǎn)，因?yàn)闈駶?rùn)所需要的水在循環(huán)回路中導(dǎo)引并且只需供給少量的新鮮水(例如，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的平均負(fù)載很小和/或環(huán)境溫度很高時(shí))。在正常的工作條件下，即當(dāng)空氣/燃料比λ在目前正常的帶寬內(nèi)波動(dòng)時(shí)，甚至水由該系統(tǒng)來(lái)輸出，即它不需要廢氣中的全部水蒸汽來(lái)濕潤(rùn)進(jìn)入空氣。通過(guò)本發(fā)明所設(shè)計(jì)的“封閉”水循環(huán)回路，還可以使水質(zhì)明顯上更好地適應(yīng)加濕裝置(噴水體)的性能，因此加濕裝置實(shí)現(xiàn)特別長(zhǎng)的使用壽命。通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間地供給新鮮水，可以縮短加濕裝置的使用壽命。
本發(fā)明的第一實(shí)施例的特征在于，用來(lái)加熱進(jìn)入空氣的裝置是進(jìn)入空氣和內(nèi)燃機(jī)的廢氣或者冷卻水穿流過(guò)的熱交換器。在第二實(shí)施例中，用來(lái)加熱水的裝置是回收來(lái)的水和內(nèi)燃機(jī)的廢氣或者冷卻水穿流過(guò)的熱交換器。這兩個(gè)實(shí)施例也可以相互結(jié)合。在所述第一種情況下，加熱的進(jìn)入空氣在加濕裝置(噴水體)中被冷卻下來(lái)，并且空氣中所含有的熱能被轉(zhuǎn)移到水蒸汽中，向內(nèi)燃機(jī)供給水蒸汽。在第二個(gè)實(shí)施例中，從廢氣中所回收來(lái)的水通過(guò)內(nèi)燃機(jī)的廢氣或者冷卻水來(lái)加熱，例如加熱到60℃到100℃，并且在加濕裝置中與進(jìn)入空氣相接觸，因此也主要形成水蒸汽，向內(nèi)燃機(jī)供給水蒸汽。
在本發(fā)明的、設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的排氣管路中的冷凝器優(yōu)選為廢氣/空氣-熱交換器。一方面廢氣穿流過(guò)熱交換器，另一方面環(huán)境空氣也穿流過(guò)該熱交換器，其中，環(huán)境空氣在壓力的作用下供給熱交換器，例如借助合適的風(fēng)扇。作為水蒸汽含在廢氣中的水因此被冷凝，通過(guò)合適的貯槽來(lái)收集并且被導(dǎo)回到加濕裝置。風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)通過(guò)一個(gè)設(shè)置在排氣管路中的傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
冷凝器也可以是廢氣/水-熱交換器。
如果內(nèi)燃機(jī)具有渦輪增壓器，那么加濕裝置優(yōu)選地設(shè)置在渦輪增壓器的壓縮機(jī)的上游，因此濕潤(rùn)的空氣(水蒸汽)在渦輪增壓器的壓縮機(jī)中被壓縮，并且之后供給內(nèi)燃機(jī)。根據(jù)本發(fā)明，對(duì)處于壓縮狀態(tài)下、即通過(guò)壓縮機(jī)之后的進(jìn)入空氣進(jìn)行濕潤(rùn)也是可以的。
在本發(fā)明的另一種改進(jìn)中，內(nèi)燃機(jī)組件在壓縮機(jī)和內(nèi)燃機(jī)之間具有一個(gè)加熱的濕潤(rùn)過(guò)的進(jìn)入空氣和環(huán)境空氣穿流過(guò)的、設(shè)置在加濕裝置之后的空氣/空氣-熱交換器，用于冷卻進(jìn)入空氣。進(jìn)入空氣在通過(guò)壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮之后仍然被冷卻，從而提高了內(nèi)燃機(jī)的充氣系數(shù)。在這種方法中，獲得了額外的熱量，該熱量可以被用來(lái)加熱進(jìn)入空氣。在這個(gè)實(shí)施例中，所有進(jìn)入空氣通過(guò)沒(méi)置在壓縮機(jī)后面的空氣/空氣-熱交換器導(dǎo)引，并且輸入到加濕裝置中，或者以這種方式中來(lái)產(chǎn)生額外的加熱的進(jìn)入空氣。如果加濕裝置設(shè)置在壓縮機(jī)的下游，那么可以省去這種空氣/空氣-熱交換器。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，在內(nèi)燃機(jī)和冷凝器之間設(shè)置一個(gè)回收來(lái)的水和廢氣穿流過(guò)的熱交換器，用于加熱回收來(lái)的水。在這個(gè)實(shí)施例中，回收來(lái)的水通過(guò)廢氣中來(lái)加熱。這個(gè)實(shí)施例可以與前面所描述的實(shí)施例相結(jié)合，其中，回收來(lái)的水通過(guò)內(nèi)燃機(jī)的冷卻水來(lái)加熱。總之，這個(gè)實(shí)施例具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即該系統(tǒng)在非常短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高度的濕潤(rùn)，因?yàn)樵诖瞬槐乜紤]內(nèi)燃機(jī)的冷卻水的加熱階段。通過(guò)轉(zhuǎn)速可調(diào)節(jié)的泵可以控制從廢氣中獲取的熱量或者因此調(diào)節(jié)濕潤(rùn)的程度。例如這可以根據(jù)溫度傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，傳統(tǒng)的冷卻水冷卻器沒(méi)置在回收來(lái)的水和內(nèi)燃機(jī)的冷卻水穿流過(guò)的熱交換器之后或者設(shè)置成平行于該熱交換器。如果不需將所有的發(fā)動(dòng)機(jī)的熱量從冷卻水轉(zhuǎn)移到加濕裝置中，那么可以使用這種傳統(tǒng)冷卻水冷卻器。
如果在本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)組件中，代替加熱從廢氣中所回收來(lái)的水或者除此之外還使用一種裝置來(lái)加熱進(jìn)入空氣，那么該裝置優(yōu)選涉及在排氣管路中設(shè)置的、環(huán)境空氣和廢氣穿流過(guò)的熱交換器，通到加濕裝置中的用于加熱環(huán)境空氣(進(jìn)入空氣)的管路連接到該熱交換器中。當(dāng)然，這個(gè)實(shí)施例也可以與這些實(shí)施例相結(jié)合，其中回收來(lái)的水的加熱通過(guò)內(nèi)燃機(jī)的冷卻水或者廢氣進(jìn)行。
在這個(gè)實(shí)施例的另一種改進(jìn)中，用來(lái)冷卻(壓縮的)進(jìn)入空氣的空氣/空氣-熱交換器與排氣管路中的熱交換器相連接，其中向排氣管路中的熱交換器供給空氣/空氣-熱交換器的、加熱過(guò)的環(huán)境空氣。


下面將參照實(shí)施例結(jié)合附圖來(lái)詳細(xì)地描述本發(fā)明。其中圖1是內(nèi)燃機(jī)組件的示意圖；圖2是與圖1相對(duì)應(yīng)的、內(nèi)燃機(jī)組件的第二實(shí)施例的示意圖；圖3是與圖1相對(duì)應(yīng)的、內(nèi)燃機(jī)組件的第三實(shí)施例的示意圖；圖4是與圖1相對(duì)應(yīng)的、內(nèi)燃機(jī)組件的第四實(shí)施例的示意圖；
圖5是與圖1相對(duì)應(yīng)的、內(nèi)燃機(jī)組件的第五實(shí)施例的示意圖；圖6是與圖1相對(duì)應(yīng)的、內(nèi)燃機(jī)組件的第六實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
在圖1中所示出的內(nèi)燃機(jī)組件具有內(nèi)燃機(jī)1，其中例如該內(nèi)燃機(jī)是柴油機(jī)。向內(nèi)燃機(jī)供給進(jìn)入空氣，該進(jìn)入空氣在3中為環(huán)境空氣。在進(jìn)入空氣的輸入管路中有一個(gè)加濕裝置2，該加濕裝置形式為一個(gè)或者多個(gè)噴水體，該噴水體沿著橫向被進(jìn)入空氣3穿流過(guò)。
內(nèi)燃機(jī)1的相應(yīng)燃料供給和其它相同細(xì)節(jié)沒(méi)有示出并且對(duì)于本發(fā)明來(lái)講是不重要的。重要的是，內(nèi)燃機(jī)1具有冷卻水回路。
由內(nèi)燃機(jī)1所產(chǎn)生的廢氣通過(guò)合適的排氣管路4排到環(huán)境空氣中。在排氣管路4中有一個(gè)空氣/空氣-熱交換器形式的冷凝器5，在該冷凝器中，通過(guò)冷凝器5的廢氣通過(guò)一個(gè)風(fēng)扇6供給環(huán)境空氣。以這種方法，通過(guò)燃燒所產(chǎn)生的、廢氣中所具有的水蒸汽和通過(guò)濕潤(rùn)進(jìn)入空氣所產(chǎn)生的水蒸汽被冷凝并且通過(guò)一個(gè)在其中設(shè)置了合適的泵8的再循環(huán)管路7返回到加濕裝置2中。通過(guò)合適的管路13到達(dá)加濕裝置2(一個(gè)或者多個(gè)噴水體)上側(cè)的水通過(guò)噴水體向下噴射，并且在此通過(guò)沿著橫向穿流過(guò)噴水體的進(jìn)入空氣以水蒸汽形式被攜帶走。
在水再循環(huán)管路7中設(shè)置一個(gè)熱交換器10，內(nèi)燃機(jī)1的冷卻水和通過(guò)管路7流回的水穿流過(guò)該熱交換器10。通過(guò)熱交換器10來(lái)加熱流回的水，例如加熱到70℃到100℃的溫度。如果冷卻水的所有發(fā)動(dòng)機(jī)散出的熱量沒(méi)有轉(zhuǎn)移到加濕裝置2中，那么例如通過(guò)恒溫器12使傳統(tǒng)的冷卻水冷卻器11接通，該冷卻器11使在回路中引導(dǎo)的冷卻水產(chǎn)生冷卻。
可以理解的是，這里所示出的內(nèi)燃機(jī)組件可以方便地設(shè)有渦輪增加器，該渦輪增壓器的壓縮機(jī)可以設(shè)置在加濕裝置2和內(nèi)燃機(jī)1之間，并且該渦輪增壓器的渦輪設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的排氣管路4中。因此沒(méi)有改變?cè)撗b置的工作原理。
在加濕裝置2的上側(cè)上示出了水分配器21，該水分配器21把通過(guò)管路13所引導(dǎo)的水分配到加濕裝置2的一個(gè)或者多個(gè)噴水體中。在圖2中所示出的內(nèi)燃機(jī)組件的實(shí)施例相對(duì)于圖1所示的實(shí)施例，其不同點(diǎn)在于，這個(gè)實(shí)施例具有帶有壓縮機(jī)16和渦輪17的渦輪增壓器，如前面所描述的那樣，壓縮機(jī)16和渦輪17設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)入空氣輸入管路和排氣管路中。此外，這個(gè)實(shí)施例相對(duì)于圖1的實(shí)施例的另一個(gè)不同點(diǎn)在于，熱交換器14設(shè)置在渦輪增壓器的壓縮機(jī)16之后，該熱交換器用來(lái)冷卻通過(guò)壓縮機(jī)16來(lái)壓縮的、加熱和濕潤(rùn)的進(jìn)入空氣。如所述那樣，一方面，壓縮的、加熱的并且濕潤(rùn)的進(jìn)入空氣穿流過(guò)這個(gè)熱交換器14，另一方面環(huán)境空氣3也穿流過(guò)這個(gè)熱交換器，該環(huán)境空氣3在熱交換器14中被加熱，并且通過(guò)加濕裝置2的管路15供給，以使它沿橫向穿流過(guò)。環(huán)境空氣3在此作為進(jìn)入空氣。通過(guò)設(shè)置空氣/空氣-熱交換器14來(lái)冷卻輸入到內(nèi)燃機(jī)中的、壓縮的、加熱的和濕潤(rùn)的進(jìn)入空氣，可以提高內(nèi)燃機(jī)的充氣系數(shù)。
在圖3所示出的實(shí)施例中，從廢氣中回收來(lái)的水不是通過(guò)內(nèi)燃機(jī)的冷卻水來(lái)加熱，如在兩個(gè)前面所描述的實(shí)施例中所解釋的那樣，而是通過(guò)熱交換器18來(lái)加熱，一方面內(nèi)燃機(jī)的廢氣穿流過(guò)該熱交換器18，另一方面，通過(guò)冷凝器5所回收的水借助泵8穿流過(guò)該熱交換器18。借助空氣/空氣-熱交換器18，使加熱過(guò)的水經(jīng)由管路7直接返回到加濕裝置2中。加濕裝置2的貯槽通過(guò)管路9與冷凝器5的貯槽相連，其中從加濕裝置2通過(guò)管路9引出的水與通過(guò)冷凝器5所回收的水一起通過(guò)熱交換器18和管路7又被供給內(nèi)燃機(jī)組件2。
如在實(shí)施例2中，在圖3所示的實(shí)施例中也具有熱交換器14，用于為內(nèi)燃機(jī)冷卻壓縮的、加熱的并且濕潤(rùn)的進(jìn)入空氣。
在圖4中所示出的實(shí)施例與圖3中所示出的實(shí)施例的不同點(diǎn)基本上只在于，再循環(huán)的水在這里不僅通過(guò)廢氣而且也通過(guò)內(nèi)燃機(jī)的冷卻水來(lái)加熱。除了熱交換器18之外，在再循環(huán)水管路7中還設(shè)置了已經(jīng)在圖1和2的實(shí)施例中所示出的熱交換器10，內(nèi)燃機(jī)的冷卻水穿流過(guò)該熱交換器10以加熱再循環(huán)的水。因此，通過(guò)環(huán)繞內(nèi)燃機(jī)的水冷卻器11的、未示出的旁通路，首先在啟動(dòng)階段期間已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)更多的濕潤(rùn)。
所回收的水量可以以簡(jiǎn)單的方式通過(guò)冷凝器5的風(fēng)扇6的旋轉(zhuǎn)調(diào)整來(lái)保持不變或者保持足夠多。如果由于運(yùn)行出現(xiàn)水污染，例如通過(guò)空氣污染或者形成硫磺酸出現(xiàn)水污染，那么該裝置設(shè)置有排污裝置，如通過(guò)這里所示出的排污閥30一樣，以便保持水量，是特別重要的。
還應(yīng)當(dāng)理解的是，在所有的實(shí)施例中，新鮮的水可以通過(guò)小的附加水箱(這里沒(méi)有示出)供給，以便為該裝置處于非常熱的環(huán)境條件和非常不利的工作條件的情況(馬達(dá)進(jìn)行非常多的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，即負(fù)荷非常小或者沒(méi)有負(fù)荷)采取預(yù)防描施。這樣的箱沒(méi)有被示出。
在圖4所示的實(shí)施例中，泵8由溫度傳感器T來(lái)控制，該溫度傳感器T調(diào)節(jié)再循環(huán)水管路7的通流量，因此而調(diào)節(jié)濕潤(rùn)程度或者廢氣冷卻度。
圖5示出了內(nèi)燃機(jī)組件的一個(gè)實(shí)施例，在這個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)冷凝器5從內(nèi)燃機(jī)1的廢氣中回收來(lái)的水如在實(shí)施例1和2中的一樣經(jīng)由熱交換器10通過(guò)內(nèi)燃機(jī)1的冷卻水來(lái)加熱。但是，除了加熱再循環(huán)的水之外，還加熱內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)入空氣。為此，空氣/空氣-熱交換器20連接在內(nèi)燃機(jī)的排氣管路4中，一方面，內(nèi)燃機(jī)的廢氣穿流過(guò)該熱交換器20，另一方面，環(huán)境空氣3也穿流過(guò)該熱交換器。作為內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)入空氣的環(huán)境空氣在熱交換器20中被加熱，并且通過(guò)管路22到達(dá)加濕裝置2，該環(huán)境空氣沿橫向穿流過(guò)該加濕裝置2。這個(gè)實(shí)施例也如參照?qǐng)D1所描述的實(shí)施例一樣進(jìn)行工作。
在圖6所示的實(shí)施例中，使用了通過(guò)內(nèi)燃機(jī)排出的廢氣來(lái)對(duì)輸入到加濕裝置2中的進(jìn)入空氣進(jìn)行加熱的原理。在此，相應(yīng)的熱交換器20也設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的排氣管路4中。熱交換器20經(jīng)由空氣管路40連接到熱交換器14中，以冷卻壓縮過(guò)、加熱的并且濕潤(rùn)的內(nèi)燃機(jī)1的進(jìn)入空氣。因此，在這個(gè)實(shí)施例中，以3示出的環(huán)境空氣穿流過(guò)熱交換器14，并且在那里第一次被加熱。加熱過(guò)的空氣經(jīng)由管路40到達(dá)熱交換器20并且在這里通過(guò)廢氣進(jìn)行第二次加熱。然后，它被供給加濕裝置2。
在圖6中所示出的實(shí)施例中設(shè)有渦輪增壓器，在該增壓器中壓縮機(jī)用16來(lái)表示，而渦輪用17來(lái)表示。此外，這個(gè)實(shí)施例也如圖5所示的實(shí)施例一樣進(jìn)行工作。它也適合于加濕裝置位于壓縮機(jī)后面的這種布置。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)組件，包括內(nèi)燃機(jī)；用來(lái)濕潤(rùn)內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)入空氣的裝置，進(jìn)入空氣和水流過(guò)該裝置并且相互相接觸；一個(gè)設(shè)置在加濕裝置的上游的裝置，用來(lái)加熱進(jìn)入空氣和/或水；及內(nèi)燃機(jī)的排氣管路，其特征在于，在排氣管路(4)中設(shè)置一個(gè)冷凝器(5)用來(lái)從廢氣中回收水，并且設(shè)置從冷凝器(5)到加濕裝置(2)導(dǎo)引的再循環(huán)水管路(7)。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)組件，其特征在于，用來(lái)加熱進(jìn)入空氣的裝置是由進(jìn)入空氣和內(nèi)燃機(jī)(1)的廢氣或者冷卻水穿流過(guò)的熱交換器。
3.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)組件，其特征在于，用來(lái)加熱水的裝置是一個(gè)由回收來(lái)的水和內(nèi)燃機(jī)(1)的廢氣或者冷卻水穿流過(guò)的熱交換器。
4.如前述權(quán)利要求任一所述的內(nèi)燃機(jī)組件，其特征在于，冷凝器(5)是廢氣/空氣-熱交換器。
5.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機(jī)組件，其特征在于，通過(guò)風(fēng)扇(6)向冷凝器(5)供給空氣。
6.如前述權(quán)利要求任一所述的內(nèi)燃機(jī)組件，其特征在于，內(nèi)燃機(jī)(1)具有渦輪增壓器，并且加濕裝置(2)設(shè)置在渦輪增壓器的壓縮機(jī)(16)的上游。
7.如權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃機(jī)組件，其特征在于，該內(nèi)燃機(jī)組件在壓縮機(jī)(16)和內(nèi)燃機(jī)(1)之間具有一個(gè)由壓縮的加熱的和濕潤(rùn)的進(jìn)入空氣和環(huán)境空氣穿流過(guò)的、設(shè)置于加濕裝置(2)之后的空氣/空氣-熱交換器(14)，以便冷卻壓縮的進(jìn)入空氣。
8.如前述權(quán)利要求任一所述的內(nèi)燃機(jī)組件，其特征在于，在內(nèi)燃機(jī)(1)和冷凝器(5)之間設(shè)置一個(gè)回收來(lái)的水和廢氣穿流過(guò)的熱交換器(18)，以加熱回收來(lái)的水。
9.如前述權(quán)利要求任一所述的內(nèi)燃機(jī)組件，其特征在于，傳統(tǒng)的冷卻水冷卻器(11)連接在回收來(lái)的水和內(nèi)燃機(jī)(1)的冷卻水穿流過(guò)的熱交換器(10)之后或者平行于該熱交換器連接。
10.如前述權(quán)利要求任一所述的內(nèi)燃機(jī)組件，其特征在于，進(jìn)入空氣和回收來(lái)的水交叉流動(dòng)地穿流過(guò)加濕裝置(2)。
11.如前述權(quán)利要求任一所述的內(nèi)燃機(jī)組件，其特征在于，加濕裝置(2)具有一個(gè)或者多個(gè)噴水體。
12.如前述權(quán)利要求任一所述的內(nèi)燃機(jī)組件，其特征在于，用來(lái)加熱進(jìn)入空氣的裝置是一個(gè)設(shè)置在排氣管路(4)中的、環(huán)境空氣和廢氣穿流過(guò)的熱交換器(20)，一個(gè)通到加濕裝置(2)中的、用于加熱過(guò)的環(huán)境空氣(進(jìn)入空氣)的管路(21)連接到所述熱交換器(20)上。
13.如權(quán)利要求12所述的內(nèi)燃機(jī)組件，其特征在于，用來(lái)冷卻壓縮過(guò)的進(jìn)入空氣的空氣/空氣-熱交換器(14)與排氣管路(4)中的熱交換器(20)相連接，其中，向排氣管路中的熱交換器(20)供給空氣/空氣-熱交換器(14)的加熱過(guò)的環(huán)境空氣。
14.如前述權(quán)利要求任一所述的內(nèi)燃機(jī)組件，其特征在于，液滴分離器連接在加濕裝置(2)之后。
全文摘要
一種內(nèi)燃機(jī)組件，它具有內(nèi)燃機(jī)；用來(lái)濕潤(rùn)內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)入空氣的裝置，進(jìn)入空氣和水穿流過(guò)該裝置并且相互相接觸；一個(gè)設(shè)置在加濕裝置的上游的裝置，用來(lái)加熱進(jìn)入空氣和/或水；及內(nèi)燃機(jī)(1)的排氣管路。在排氣管路(4)中設(shè)置一個(gè)冷凝器(5)來(lái)從廢氣中回收水，并且設(shè)置從冷凝器(5)到加濕裝置(2)導(dǎo)引的再循環(huán)水管路(13)。通過(guò)使從廢氣中所得到的水再循環(huán)并使用所述水來(lái)濕潤(rùn)進(jìn)入空氣，根本不需要新鮮水或者僅僅需要少量的新鮮水供入到系統(tǒng)中。
文檔編號(hào)F02B47/02GK1894497SQ200480027621
公開(kāi)日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2004年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月24日
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