[發(fā)明專利]帶有排氣或者燃燒氣體再循環(huán)的大型渦輪增壓二沖程柴油發(fā)動機(jī)和用于減少NOx和碳煙排放的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980157911.2
• 申請日: 2009-03-18
• 公開（公告）號: CN102341589A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 斯特凡·馬耶爾
• 申請（專利權(quán)）人: 曼恩柴油機(jī)渦輪公司;曼恩柴油機(jī)渦輪德國公司子公司
• 主分類號: F02M25/03
• 分類號: F02M25/03;F02D21/08;F02D41/00;F02M43/04
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 張建濤;車文

1.一種十字頭式大型渦輪增壓二沖程柴油發(fā)動機(jī)(1)，包括：

多個氣缸(2)，

排氣再循環(huán)氣體再循環(huán)系統(tǒng)，

用于為所述氣缸(2)提供高壓燃料的燃料噴射系統(tǒng)，所述高壓燃料通過噴嘴而被噴射到所述氣缸中，

其特征在于：

排氣再循環(huán)率是可變的，

所述燃料噴射系統(tǒng)能夠選擇性地將水加至通過所述噴嘴的燃料流，并且

所述燃料噴射系統(tǒng)被構(gòu)造成通過根據(jù)實際排氣再循環(huán)率向所述燃料流加水而增加通過所述噴嘴的質(zhì)量流。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型渦輪增壓二沖程柴油發(fā)動機(jī)(1)，其中當(dāng)所述排氣循環(huán)比高于預(yù)定閾值時，使用預(yù)定的燃水比。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型渦輪增壓二沖程柴油發(fā)動機(jī)(1)，其中所述氣缸(2)每一個均具有至少兩個噴嘴，帶有較小的孔的至少一個噴嘴用于當(dāng)沒有水流被加到所述燃料流時使用，而帶有較大的孔的至少一個噴嘴用于當(dāng)水流被加到所述燃料流時使用。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型二沖程柴油發(fā)動機(jī)(1)，其中水和燃料被乳化，并且，通過所述噴嘴噴射燃料/水混合物。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型二沖程柴油發(fā)動機(jī)(1)，其中當(dāng)水流被加到所述燃料流時，燃料噴射流量是不變的。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型二沖程柴油發(fā)動機(jī)(1)，其中當(dāng)水被加到所述燃料流時，燃料噴射壓力是不變的。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型二沖程柴油發(fā)動機(jī)(1)，其中所述發(fā)動機(jī)(1)構(gòu)造成在高載荷下以中等的排氣再循環(huán)率運(yùn)行，而不向所述燃料流加水。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的大型二沖程柴油發(fā)動機(jī)(1)，其中通過所述排氣循環(huán)系統(tǒng)的質(zhì)量流與發(fā)動機(jī)載荷無關(guān)地被保持為基本恒定。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的大型二沖程柴油發(fā)動機(jī)(1)，其中所述排氣再循環(huán)系統(tǒng)設(shè)置有氣滌器(16)，并且所述氣滌器(16)的尺寸被確定為對于通過所述排氣再循環(huán)系統(tǒng)的所述基本恒定的質(zhì)量流而言是足夠的。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型二沖程柴油發(fā)動機(jī)(1)，其中所述燃料噴射系統(tǒng)包括燃料-水乳化系統(tǒng)。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型二沖程柴油發(fā)動機(jī)(1)，其中所述燃料噴射系統(tǒng)能夠選擇性地利用純?nèi)剂线\(yùn)行，且能夠選擇性地利用水和燃料的混合物運(yùn)行。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型二沖程柴油發(fā)動機(jī)(1)，進(jìn)一步包括控制所述燃料噴射系統(tǒng)的運(yùn)行的電子控制單元，并且，所述電子控制單元構(gòu)造成與所述排氣再循環(huán)率相關(guān)地確定何時通過向所述燃料加水而增加通過所述噴嘴的質(zhì)量流。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型二沖程柴油發(fā)動機(jī)(1)，進(jìn)一步包括反饋控制系統(tǒng)(28，29)，所述反饋控制系統(tǒng)(28，29)用于調(diào)節(jié)將被加到所述燃料流的水量和/或使用測得的排氣中的NOx值調(diào)節(jié)所述排氣再循環(huán)率。

14.一種用于控制在十字頭式大型渦輪增壓二沖程柴油發(fā)動機(jī)(1)中的燃料噴射的方法，包括：在所述發(fā)動機(jī)(1)中以具有可變排氣再循環(huán)率的排氣再循環(huán)而運(yùn)行，所述發(fā)動機(jī)設(shè)置有燃料噴射系統(tǒng)并且選擇性地通過將水加至燃料而增加通過噴嘴的質(zhì)量流以由此增加所噴射的液體的動量。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中水和燃料被乳化，以便將水加至所述燃料并且由此增加通過所述噴嘴的質(zhì)量流。

16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中當(dāng)超過給定的排氣再循環(huán)率時，將水加到通過所述噴嘴的流動中。

17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中通過所述排氣再循環(huán)系統(tǒng)的質(zhì)量流與發(fā)動機(jī)載荷無關(guān)地被保持為基本恒定。

18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中帶有較大開口的噴嘴被用于當(dāng)水被加到燃料流時的燃料噴射，而帶有較小開口的噴嘴被用于當(dāng)沒有水被加到所述燃料流時的燃料噴射。

19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中與排氣再循環(huán)率相關(guān)地確定被加到所述燃料流的水量。