Способ (варианты) использования конденсата для повышения эффективности двигателя - RU2016139489A
Код документа: RU2016139489A
Формула
1. Способ, содержащий шаги, на которых:
собирают конденсат из охлажденного воздуха, направленного в двигатель;
направляют указанный конденсат в двигатель через одно из множества мест исходя из условий работы указанного двигателя;
определяют требуемый процент разбавления для сгорания в указанном двигателе на основе указанных условий работы; и
регулируют впрыск указанного конденсата, и регулируют рециркуляцию отработавших газов из указанного двигателя для образования указанного требуемого разбавления частично исходя из указанного места впрыска.
2. Способ по п. 1, в котором направление указанного конденсата в двигатель через одно из множества мест исходя из условий работы, представляет собой: впрыск во впускной коллектор указанного двигателя; впрыск в первый теплообменник для отработавших газов, который охлаждает отработавшие газы перед вводом указанных отработавших газов в указанный впускной коллектор; или впрыск во второй теплообменник для отработавших газов, который охлаждает отработавшие газы перед вводом указанных отработавших газов в воздушный компрессор, который снабжает указанный впускной коллектор сжатым воздухом.
3. Способ по п. 2, в котором указанный воздух, направленный в указанный двигатель, изначально направляют из воздушного компрессора в охладитель наддувочного воздуха.
4. Способ по п. 3, в котором указанные отработавшие газы, попадающие в первый теплообменник для отработавших газов, направляют из указанного двигателя в указанный первый теплообменник для отработавших газов, причем отработавшие газы извлекают из основного потока отработавших газов перед их прохождением через турбину турбонагнетателя, которая приводит в действие указанный воздушный компрессор.
5. Способ по п. 3, в котором указанные отработавшие газы, попадающие в указанный второй теплообменник для отработавших газов, направляют из указанного двигателя после указанной турбины в указанный второй теплообменник для отработавших газов, а затем в указанный воздушный компрессор.
6. Способ по п. 1, дополнительно содержащий шаг, на котором для достижения указанного требуемого разбавления регулируют одно или более из следующего: момент зажигания; фазы распределения впускных или выпускных клапанов указанного двигателя; или степень сжатия, обеспечиваемую воздушным компрессором, подающим указанный воздух, направленный в указанный двигатель.
7. Способ, содержащий шаги, на которых:
собирают конденсат из охлажденного воздуха, направленного в двигатель;
направляют указанный конденсат в двигатель через одно из множества мест исходя из условий работы указанного двигателя;
направляют отработавшие газы из указанного двигателя в воздухозаборник указанного двигателя через одно или более из множества мест исходя из указанных условий работы;
определяют требуемый процент разбавления для сгорания в указанном двигателе на основе указанных условий работы для поддержания количества оксидов азота в отработавших газах ниже требуемого количества и во избежание сбоя зажигания в указанном двигателе;
исходя из указанного места, выбранного для направления указанного конденсата и для направления указанных отработавших газов, впрыскивают некоторое количество указанного конденсата и регулируют рециркуляцию отработавших газов из указанного двигателя для образования указанного требуемого разбавления частично исходя из указанного места впрыска; и
повторно регулируют подлежащее впрыску количество указанного конденсата и повторно регулируют указанную рециркуляцию отработавших газов по мере изменения доступного количества указанного конденсата.
8. Способ по п. 7, в котором указанные условия работы включают в себя нагрузку и частоту вращения указанного двигателя.
9. Способ по п. 7, в котором дополнительно регулируют момент зажигания указанного двигателя для достижения указанного требуемого разбавления.
10. Способ по п. 7, в котором дополнительно регулируют фазы клапанного распределения указанного двигателя для достижения указанного требуемого разбавления.
11. Способ по п. 7, в котором указанное охлаждение воздуха, направленного в указанный двигатель, содержит направление указанного воздуха в охладитель наддувочного воздуха, а указанный сбор указанного конденсата содержит сбор указанного конденсата в резервуар.
12. Способ по п. 11, дополнительно содержащий шаг, на котором определяют количество указанного конденсата в указанном резервуаре посредством одного или более из следующего: датчик уровня жидкости, соединенный с указанным резервуаром; или контроль текущей тяги насоса, используемого для облегчения указанного направления указанного конденсата и указанного впрыска указанного конденсата.
13. Способ по п. 12, дополнительно содержащий, шаг на котором во избежание сбоя зажигания в указанном двигателе или нежелательной температуры указанного двигателя, в ответ на выявление низкого уровня конденсата в указанном резервуаре, регулируют одно или более из следующего: момент зажигания указанного двигателя; фазы клапанного распределения указанного двигателя; или сжатие указанного воздуха, направленного в указанный двигатель.
14. Способ по п. 7, в котором указанный впрыск конденсата предпочтительнее, чем регулировка указанных отработавших газов для достижения указанного требуемого разбавления.
15. Способ, содержащий шаги, на которых:
подают сжатый воздух из воздушного компрессора в охладитель наддувочного воздуха и затем во впускной коллектор двигателя;
приводят в действие указанный компрессор посредством турбины, приводимой в действие отработавшими газами из указанного двигателя;
собирают конденсат, образовавшийся в указанном охладителе наддувочного воздуха, в резервуар;
направляют, в зависимости от условий работы двигателя, указанные отработавшие газы в указанный впускной коллектор из одного или более из следующих каналов: из первого охладителя, который получает указанные отработавшие газы из места выше по потоку относительно указанной турбины; или из второго охладителя, который получает указанные отработавшие газы из места ниже по потоку относительно указанной турбины;
осуществляют впрыск указанного конденсата из указанного резервуара непосредственно в указанный впускной коллектор и в указанный второй охладитель, когда указанный двигатель начинает работать на высоких нагрузках, и прекращают указанный впрыск непосредственно в указанный коллектор через заранее установленное время;
осуществляют впрыск указанного конденсата из указанного резервуара непосредственно в указанный впускной коллектор и в указанный второй охладитель, когда указанный двигатель работает на очень высоких нагрузках;
осуществляют впрыск указанного конденсата из указанного резервуара в указанный первый охладитель и в указанный второй охладитель, когда указанный двигатель работает на средних нагрузках;
определяют требуемый процент разбавления для сгорания в указанном двигателе на основе указанных условий работы, включающих в себя нагрузку и частоту вращения двигателя; и
регулируют количество указанного подлежащего впрыску конденсата и количество указанных направленных отработавших газов в зависимости от указанных условий работы двигателя для достижения указанного требуемого процента разбавления, и далее, по истощению указанного подлежащего впрыску конденсата, регулируют указанное количество направленных отработавших газов для поддержания указанного требуемого процента разбавления.
16. Способ по п. 15, в котором указанная регулировка указанного впрыска конденсата и указанная регулировка указанного количества указанных отработавших газов дополнительно основаны на том, куда осуществляют впрыск указанного конденсата, и куда направляют указанные отработавшие газы.
17. Способ по п. 15, в котором указанное направление указанных отработавших газов в указанный первый охладитель или в указанный второй охладитель частично основано на обнаружении нагара в указанном первом или втором охладителе, соответственно.
18. Способ по п. 17, в котором указанное обнаружение нагара основано на падении давления указанных отработавших газов, проходящих через указанный первый или второй охладитель.
19. Способ по п. 15, в котором указанные условия работы включают в себя нагрузку и частоту вращения указанного двигателя.
20. Способ по п. 15, в котором дополнительно, для достижения указанного требуемого разбавления, регулируют одно или более из следующего: момент зажигания указанного двигателя или фазы клапанного распределения указанного двигателя.
