DK2900951T3 - Tilpasning af en dieselmotor til skibsbrug - Google Patents

Tilpasning af en dieselmotor til skibsbrug Download PDF

Info

Publication number
DK2900951T3
DK2900951T3 DK13842874.3T DK13842874T DK2900951T3 DK 2900951 T3 DK2900951 T3 DK 2900951T3 DK 13842874 T DK13842874 T DK 13842874T DK 2900951 T3 DK2900951 T3 DK 2900951T3
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
engine
manifold
refrigerant
coolant
exhaust
Prior art date
Application number
DK13842874.3T
Other languages
English (en)
Inventor
Murray Noel Bunn
Clinton Bert Keith Wishart
Original Assignee
Marine Propulsion Tech Limited
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Marine Propulsion Tech Limited filed Critical Marine Propulsion Tech Limited
Application granted granted Critical
Publication of DK2900951T3 publication Critical patent/DK2900951T3/da

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/02—Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/38—Apparatus or methods specially adapted for use on marine vessels, for handling power plant or unit liquids, e.g. lubricants, coolants, fuels or the like
    • B63H21/383—Apparatus or methods specially adapted for use on marine vessels, for handling power plant or unit liquids, e.g. lubricants, coolants, fuels or the like for handling cooling-water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/38—Apparatus or methods specially adapted for use on marine vessels, for handling power plant or unit liquids, e.g. lubricants, coolants, fuels or the like
    • B63H21/386—Apparatus or methods specially adapted for use on marine vessels, for handling power plant or unit liquids, e.g. lubricants, coolants, fuels or the like for handling lubrication liquids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features
    • F01N13/004—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features specially adapted for marine propulsion, i.e. for receiving simultaneously engine exhaust gases and engine cooling water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/04—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust using liquids
    • F01N3/043—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust using liquids without contact between liquid and exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/04—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust using liquids
    • F01N3/043—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust using liquids without contact between liquid and exhaust gases
    • F01N3/046—Exhaust manifolds with cooling jacket
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/20—Cooling circuits not specific to a single part of engine or machine
    • F01P3/207—Cooling circuits not specific to a single part of engine or machine liquid-to-liquid heat-exchanging relative to marine vessels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/12—Engines characterised by fuel-air mixture compression with compression ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/02—Gas passages between engine outlet and pump drive, e.g. reservoirs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2590/00—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines
    • F01N2590/02—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines for marine vessels or naval applications
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/14—Indicating devices; Other safety devices
    • F01P11/18—Indicating devices; Other safety devices concerning coolant pressure, coolant flow, or liquid-coolant level
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2050/00—Applications
    • F01P2050/02—Marine engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/16—Outlet manifold
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Claims (9)

1. Forbrændingsmotor (100) med forende og bagende og indrettet eller konverteret til skibsbrug, omfattende en turbocharger (107), som under brug drives af udstødningsgastryk til komprimering af indsuget luft, hvor motoren indvendigt køles af et første indvendigt, lukket kølemiddelkredsløb med strømning forårsaget af pumpe (106) og tilsluttet via en eller flere ikke-blandende varmevekslere (105) til en strøm af råvand, der fås til at strømme af pumpe (110) i et andet, åbent kredsløb; hvor motoren har mindst en række forbrændingskamre (102), hvor hvert kammer har en modsvarende udstødningsport (206) bragt til en manifoldflade i et motorhoved, kendetegnet ved, at (a) en udstødningsmanifold (101) for hver række forbrændingskamre er dannet af en massiv, varmeledende masse med en tyk væg (213), der omgiver en kanal (214), som under brug er i stand til at føre varme udstødningsgasser fra udstødningsportene (206); væggen er tilstrækkelig tyk til at omfatte en flerhed af indvendige kanaler eller gange (215, 216, 217, 218); udstødningsmanifolden har en lukket ende (203) og en åben ende (202); (b) kølemiddelåbninger (101 E, 101 F, 101G, 101H), omfattende en kølemiddelåbning nærmest forenden (101 E) og en kølemiddelåbning nærmest bagenden (101H), er udformet gennem motorens manifoldflade, hvor hver åbning skaber en åbning ind i en indvendig kølemiddelgang, der omgiver et modsvarende forbrændingskammer; (c) manifoldfladen langs en side af udstødningsmanifolden omfatter en serie udstødningskanaler, der hver er på linie med en af udstødningsportene (206) i rækken og fører ind i kanal (214), og omfatter en serie kølemiddelkanaler (101A, 101B, 1 01 C, 101 D), omfattende en kølemiddelkanal nærmest forenden (101A) og en kølemiddelkanal nærmest bagenden (101 D), hvor hver kølemiddelkanal (101A, 101B, 101 C, 1 01 D) forbinder en modsvarende kølemiddelåbning (1 01 E, 101 F, 1 01 G, 101H) i flerheden af indvendige kanaler eller gange (215, 216, 217, 218) i udstødningsmanifolden, hvori kølemiddelkanalerne derved indbefatter udstødningsmanifolden inde i det lukkede kølemiddelkredsløb og under brug begrænser en temperatur af udstødningsmanifolden ved at borttage varme ind i kølemidlet; (d) udstødningsmanifolden (101) omfatter yderligere mindst et udløb ved den åbne ende for kølemiddel og et udløb for udstødningsgasser; disse udløb er på linie med modsvarende indløb i en udstødningsmanifoldudvidelse (104), der tjener til separat at føre kølemidlet som (104B) og gasudløbet som (104A) fra udstødningsmanifolden til mindst en turbocharger (107); kendetegnet ved, at (e) hver kølemiddelkanal er forsynet med en forudbestemt modstand for kølemidlets strømning der i gennem, sådan at kølemiddelkanalen nærmest forenden (101A) tilvejebringer en vej med mindst modstand for kølemiddelstrømmen inde i motoren og manifolden; denne vej gennenløber motorens indre fra et bagindløb (102A) til forenden, gennem kølemiddelåbningen nærmest forenden (101 E) og kølemiddelkanalen nærmest forenden (101A), og gennemløber derefter gennem udstødningsmanifoldens længde mod den åbne ende (202), så den maksimale temperatur af manifoldens ydre derved under brug begrænses til en størrelse, som er kompatibel med brug i en indenbords skibsmotorinstallation, idet der vedligeholdes en strøm af kølemiddel igennem hele motoren.
2. Forbrændingsmotor ifølge krav 1, kendetegnet ved, at de resterende kølemiddelkanaler (101B, 101C og 101D) hver er forsynet med en forudbestemt modstand mod strømning, som er tilstrækkelig større end den for kanalen nærmest forenden (101A) til under brug at sikre i det mindste en tilstrækkelig strøm af kølemiddel til vedligeholdelse af køling af hvert kammer i motoren, mens det sikres, at en væsentlig del af kølemidlet gennemløber motorens længde fra bagende til forende og derefter gennemløber længden af udstødningsmanifolden fra forende til bagende.
3. Forbrændingsmotor ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den forudbestemte modstand mod strømning i hver kanal (101 A, 101B, 101C og 101D) udformet gennem udstødningsmanifoldens manifoldflade er bestemt ved udførelse af et cirkulært hul med specificeret diameter ind i en tilstødende gang inde i udstødningsmanifolden.
4. Forbrændingsmotor ifølge krav 3, kendetegnet ved, at det samlede areal af de huller, der modtager kølemiddel fra motoren ind i udstødningsmanifolden, er bestemt i forhold til motorens effekt.
5. Forbrændingsmotor ifølge krav 4, kendetegnet ved, at det samlede areal af de huller, der modtager kølemiddel fra motoren ind i udstødningsmanifolden, er sat til at være fra 415 til 490 mm2 ifølge den forventede effektydelse og effektivitet af en 6,6 liter V-8 motor til anvendelse i et skib.
6. Forbrændingsmotor ifølge krav 1, kendetegnet ved, at manifoldudvidelsen (104) omfatter et indløb, som er fysisk på linie med et modsvarende udstød ningsgasudløb fra udstødningsmanifolden (101) til en indvendig udstødningsgaskanal (104A) omgivet af mindst en kølemiddelgang (104B) med mindst et indløb, som er fysisk på linie med et modsvarende kølemiddeludløb fra udstødningsmanifolden (101); hvilken kanal og gange under brug tjener til at føre kølemiddel og udstødningsmanifoldens gasudløb til mindst en turbocharger (107), mens strømmende kølemiddel tjener til at begrænse manifoldudvidelsens maksimale udvendige temperatur.
7. Forbrændingsmotor ifølge krav 1, kendetegnet ved, at turbochargeren (107) har et termisk ledende ydre omfattende mindst en gang (401, 402) til kølemiddel, der har en indgang fysisk på linie med et modsvarende udløb for kølemiddel fra manifoldudvidelsen, så turbochargerens temperatur derved begrænses til at være kompatibel til brug i en indenbords skibsmotor.
8. Forbrændingsmotor ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det recirkulerende kølemiddel altid er indeholdt i et antal strukturer, der omfatter pumpelegemer, varmevekslere, stive rør, kanaler og gange, hvilke strukturer i det væsentlige udelukker rør med ikke-metalliske, elastiske vægge.
9. Forbrændingsmotor ifølge krav 1, kendetegnet ved, at oliekøleren (114) omfatter trykaflastningsmidler, der omfatter en ventil, som kan åbnes i tilfælde af, at der opstår en trykforskel inde i oliekøleren mellem et olieindgangs- og en olieafgangsrør, idet ventilen er tilsluttet mellem olieindgangen og olieudgangen.
DK13842874.3T 2012-09-27 2013-09-24 Tilpasning af en dieselmotor til skibsbrug DK2900951T3 (da)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NZ60267912 2012-09-27
PCT/NZ2013/000177 WO2014051437A1 (en) 2012-09-27 2013-09-24 Marine conversion of a diesel engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DK2900951T3 true DK2900951T3 (da) 2018-05-28

Family

ID=50388694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK13842874.3T DK2900951T3 (da) 2012-09-27 2013-09-24 Tilpasning af en dieselmotor til skibsbrug

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9228479B2 (da)
EP (1) EP2900951B1 (da)
CA (1) CA2878576C (da)
DK (1) DK2900951T3 (da)
WO (1) WO2014051437A1 (da)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105628384B (zh) * 2015-12-21 2018-02-27 中国燃气涡轮研究院 一种航空发动机加力燃烧监测装置
US10150552B2 (en) 2016-02-15 2018-12-11 Southern Towing Company, LLC Forced flow water circulation cooling for barges
FR3050716B1 (fr) * 2016-04-28 2018-05-04 Nanni Industries Agencement d'echangeurs de marinisation d'un moteur marin
CN107965380B (zh) * 2017-11-20 2020-06-02 潍柴动力股份有限公司 一种分腔分流式排气管总成以及发动机
US11143093B2 (en) 2020-01-06 2021-10-12 Power Solutions International, Inc. Fluid-cooled manifolds and engine systems
CN113738487B (zh) * 2021-09-10 2022-09-23 潍柴动力股份有限公司 发动机进排气系统及具有其的车辆
GB2630817B (en) * 2023-06-09 2026-07-22 Marine And Hazardous Engines Ltd Internal combustion engine system

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1553584A (en) * 1976-04-08 1979-09-26 Perkins Engines Ltd Inlet and exhaust manifold assembly for an internal combustion engine
US4214443A (en) * 1978-09-01 1980-07-29 Perkins Engines Limited Marine engine manifold
US5109668A (en) * 1991-03-07 1992-05-05 Brunswick Corporation Marine exhaust manifold and elbow
US7311066B1 (en) 2000-05-22 2007-12-25 Wbip, Llc Controlling exhaust temperatures
US7089890B2 (en) 2004-07-12 2006-08-15 International Engine Intellectual Property Company, Llc Cooling system for an internal combustion engine with exhaust gas recirculation (EGR)
US7287493B2 (en) * 2004-11-10 2007-10-30 Buck Supply Co., Inc. Internal combustion engine with hybrid cooling system
ATE552414T1 (de) 2007-06-27 2012-04-15 Nanni Ind Satz zum meerestauglichmachen eines verbrennungsmotors
US8038493B1 (en) * 2009-04-14 2011-10-18 Brunswick Corporation Exhaust system with a catalyst for a marine propulsion device
DE102010002082B4 (de) * 2010-02-18 2013-09-19 Ford Global Technologies, Llc Separat gekühlter Abgassammler zur Aufrechterhaltung einer No-Flow Strategie des Zylinderblockkühlmittelmantels
JP5062299B2 (ja) * 2010-06-16 2012-10-31 トヨタ自動車株式会社 排気冷却用アダプタ
US8887496B2 (en) * 2012-01-25 2014-11-18 Ford Global Technologies, Llc Heat recovery system for a vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
CA2878576A1 (en) 2014-04-03
CA2878576C (en) 2017-01-03
WO2014051437A1 (en) 2014-04-03
EP2900951B1 (en) 2018-02-21
US9228479B2 (en) 2016-01-05
US20150192057A1 (en) 2015-07-09
EP2900951A1 (en) 2015-08-05
EP2900951A4 (en) 2016-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2900951B1 (en) Marine adaption of a diesel engine
US6360702B1 (en) EGR and oil cooling system
US7264520B1 (en) Cooling system for an outboard motor having both open and closed loop portions
US4187678A (en) Marine engine manifold
US7726120B2 (en) Controlling exhaust temperatures
RU2589556C2 (ru) Система двигателя и способ снижения стоимости ее производства
US4214443A (en) Marine engine manifold
US20040083730A1 (en) Cooling system for turbocharged internal combustion engine
JP5184518B2 (ja) 排ガス再循環装置
CN102191987B (zh) 用于内燃机的冷却回路
US20090130928A1 (en) Cooling system for a turbocharged marine propulsion device
KR101951970B1 (ko) 트윈 터보차저용 다목적 에어 쿨러 케이싱 조립체
EP3715598B1 (en) Exhaust pipe assembly and engine
JP4580366B2 (ja) 内燃機関のインタークーラー
JP2009180109A (ja) 排気マニホールド一体型シリンダヘッドの冷却構造
JP2009108704A (ja) エンジンの冷却装置
CN110284988B (zh) 用于冷却内燃发动机的系统和方法
SE502710C2 (sv) Anordning vid en förbränningsmotors insugningsrör
US20110308486A1 (en) Inline engine having side-mounted heat exchangers
NZ615890B2 (en) Marine Conversion of a Diesel Engine
CN113227550A (zh) 热屏蔽系统及方法
CN108457742A (zh) V型多缸柴油机的中冷器总成
US11555443B2 (en) Arrangement of exchangers for marinization of a marine engine
US9670820B2 (en) Duct arrangement for an internal combustion engine
JP3263548B2 (ja) 内燃機関のクーラー