[發明專利]內燃機、船舶和用于利用內燃機運行船用供電網的方法

在審

• 申請號: 201280034683.1
• 申請日: 2012-07-10
• 公開（公告）號: CN103827462A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: C-O.施馬爾青格;H.弗蘭克;P.戈爾澤;P.里格
• 申請（專利權）人: MTU腓特烈港有限責任公司
• 主分類號: F02B37/20
• 分類號: F02B37/20;F02B37/10;B63H21/20;F02B37/04;B60K6/48;B60W10/30
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 陳浩然;楊國治

技術領域

本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分的內燃機(Brennkraftmaschine)。本發明另外涉及一種根據權利要求10的船舶(Wasserfahrzeug)以及一種根據權利要求12的用于利用內燃機運行船用供電網(Schiffsversorgungsnetz)的方法。

背景技術

開頭所提及的類型的內燃機在文件DE?103?15?148?A1中來說明。在合適的閥位置中在開頭所提及的類型的內燃機中可將由壓縮機輸送的空氣引導到廢氣渦輪增壓器的渦輪上。通過該措施在從怠速運行過渡到較高的負荷階段(Laststufe)時獲得較自發的響應特性。

壓縮機支持的渦輪增壓的其它方式例如可從文件DE?33?17?017?A1、DE?42?10?070?C1或GB?21?21?474?A得悉，其然而在從怠速運行過渡到較高的負荷階段時不允許自發的響應特性。

除了較自發的響應特性之外，在從怠速運行過渡到較高的負荷階段時此外值得期望值的是比較高的靈活性或者說動態性，利用其可提供自發的響應特性。對此，迄今的措施證實為還值得改善。這通常不僅適用于內燃機的單級增壓而且適用于兩級增壓。就此而言，在文件DE?198?37?978?A1和GB?21?21?474?A中所提及的措施還更加證實為不足夠，因為當涉及在從怠速運行過渡到較高的負荷階段的情況下獲得高靈活性的和自發的響應特性時其僅使內燃機能夠比較遲鈍地對功率要求進行反應。

一種完全不同的方案例如可由文件US?6,840,045?B2得悉，在其中明確考慮較遲鈍的響應特性的情況下涉及使內燃機設有較寬的旋轉功率譜。在其中原則上提出以內燃機的發動機轉速運行以馬達/發電機的形式的第一電機(Elektromaschine)并且將該第一電機與第二馬達/發電機(其聯接到渦輪增壓器的軸處)聯結。這根據內燃機的旋轉速度使第二馬達/發電機能夠作為發電機(在內燃機的較低的旋轉速度下)而或作為馬達(在內燃機的較高的旋轉速度下)。在內燃機的較高的旋轉速度下第二馬達/發電機的附加地產生的電功率因此可與第一馬達/發電機的功率一起被回饋至內燃機，以實現還更高的總功率。一種類似的方案在文件WO?2008/079180?A1中來說明。

然而這樣的方案不有助于針對性地提高內燃機的自發的響應特性。而這樣的方案(如例如大概在文件DE?10?2007?010?027?A1中所述)用于為混合驅動提供第一方式。對此，在文件DE?10?2007?010?027?A1中說明一種帶有發動機(Brennkraftmotor)的傳動系(Antriebsstrang)以及一種以發動機轉速旋轉的以馬達/發電機的形式的電機。經由控制儀，該馬達/發電機與設計為馬達的用于驅動壓縮器的第二電機和作為發電機由在廢氣流中的渦輪所驅動的第三電機聯結在一起。用于驅動第二電機所需的電能(受電子裝置控制)被從第三電機導引至第二電機。由此始終有用于運行壓縮器的最佳的運行點供第二電機使用。對于第三電機提供多于剛好被第二電機需要的電能的情況，其可被用于設計為馬達/發電機的第一電機的運行(也就是說用于所謂的電氣助力)。備選地或者附加地，電能也可被存儲在蓄能器中。供使用的功率在電機之間借助于控制部的再分配比較負責并且不有助于發動機的自發的響應特性。

發明內容

就此而言本發明其目的在于說明一種開頭所提及的類型的內燃機以及一種船舶和一種用于利用內燃機運行船用供電網的方法，在其中不僅改善了在從怠速運行過渡到較高的負荷階段時自發的響應特性，而且此外改善自發的響應特性的靈活的可支配性。尤其應提供帶有比較高的節奏(Taktung)的自發的響應特性。

涉及內燃機的目的利用一種開頭所提及的類型的內燃機來實現，在其中根據本發明還設置了權利要求1的特征部分的特征。

對此根據本發明，設計為馬達/發電機設置用于擴展開頭所提及的內燃機，其聯結到發動機處。換言之，馬達/發電機聯結到發動機的曲軸處、尤其以發動機的轉速旋轉。這樣有利地設計的電機可作為發電機由發動機、尤其由其曲軸驅動或者可作為馬達驅動發動機、尤其其曲軸。根據本發明的方案此外設置成，壓縮機可經由機械的驅動聯結器(Antriebskopplung)直接由電機驅動。換言之，電機、尤其作為馬達可經由機械的驅動聯結器直接驅動壓縮機。換言之，本發明的方案不同于現有技術狀況設置成，設計為馬達/發電機的電機的驅動功率實際上無轉化損失地且因此尤其無時間損失地供壓縮機使用。對此尤其設置成，設計為馬達/發電機的電機的功率在任何可能的運行模式中被提供給壓縮機使用，而沒有功率的中間存儲、尤其沒有電氣中間存儲。