[發(fā)明專利]多汽缸內(nèi)燃活塞發(fā)動機及其操作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380044263.6
• 申請日: 2013-08-14
• 公開（公告）號: CN104685190B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: P·弗爾斯;T·格蘭倫;T·哈格達爾;K·努爾馬拉;K·波爾廷;J·威廉松
• 申請（專利權(quán)）人: 瓦錫蘭芬蘭有限公司
• 主分類號: F02D41/00
• 分類號: F02D41/00;F02D41/14;F02D41/22;F02D35/02;F02D19/06;F02D41/30
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11127
• 代理人: 呂俊剛,劉久亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多缸內(nèi)燃活塞發(fā)動機的操作方法和多缸內(nèi)燃活塞發(fā)動機。特別地，本發(fā)明涉及用至少兩種不同的燃料來操作該發(fā)動機。

背景技術(shù)

往復(fù)式活塞發(fā)動機是用于固定式發(fā)電廠以及水上船舶中的電力生產(chǎn)的眾所周知的動力源。同時，眾所周知的是，通過使用氣體燃料來操作這種發(fā)動機。對于使用氣體作為燃料的發(fā)電廠，它通常能夠以各種品質(zhì)，更具體的各種熱值的氣體給發(fā)電廠供料。通常，為了保證發(fā)動機的可靠運行，對于燃料品質(zhì)，同樣在熱值的方面，發(fā)動機的操作有一定的要求。

氣體發(fā)動機(其在此是指使用氣體燃料運行的活塞發(fā)動機，特別是作為船用發(fā)動機)的安全和可靠使用，對燃料供給系統(tǒng)設(shè)置了特定的要求，其中最重要的是，發(fā)動機的意外關(guān)機在任何情況下都是不能接受的。正因如此，氣體發(fā)動機作為船用發(fā)動機在燃料供給系統(tǒng)中包括備份系統(tǒng)。通常，用作氣體發(fā)動機中的主燃料的氣體燃料與空氣混合被供給到發(fā)動機的燃燒室中。它是通過注入很少量的燃料而點燃的，這是由于存在一條件而點燃的，由此還點燃氣體燃料。在這種情況下，只要涉及該氣體燃料被注入，發(fā)動機就會根據(jù)奧托進程(otto-process)運行。一旦存在一個上述影響發(fā)動機操作運行的、上述運行操作的故障，發(fā)動機可以設(shè)置有基于僅使用液體燃料的備用燃料供給系統(tǒng)。在這種情況下，存在從氣體燃料運行到液體燃料運行的轉(zhuǎn)換，并且發(fā)動機按狄塞爾過程(diesel process)運行。

在US 2010170470 A1中，描述了一種用于發(fā)動機的燃料輸送系統(tǒng)以及其操作方法。該燃料輸送系統(tǒng)包括：用于輸送第一燃料到發(fā)動機汽缸的第一燃料噴嘴；用于輸送第二燃料到汽缸的第二燃料噴嘴；設(shè)置在第一電勢與每個第一燃料噴嘴和第二燃料噴嘴之間的電中繼控制系統(tǒng)；設(shè)置在第二電勢與每個第一燃料噴嘴和第二燃料噴嘴之間的電子驅(qū)動器；以及控制模塊。該控制模塊將被構(gòu)造成將電中繼控制系統(tǒng)在第一位置和第二位置之間切換，以分別選擇第一燃料和第二燃料中的一個。電子驅(qū)動器由控制模塊關(guān)閉，以經(jīng)由第一燃料噴嘴或第二燃料噴嘴中的相應(yīng)一個來將第一燃料或第二燃料的所選擇的一個輸送到第一汽缸。在US2010170470中，用于輸送第一燃料的燃料噴嘴被一起激活或禁用，用于輸送第二燃料的燃料噴嘴被一起激活或禁用。因此，利用這種布置，將仍有一些缺點，特別是在可控性和靈活性方面。

本發(fā)明的一個目的是，提供一種多汽缸內(nèi)燃發(fā)動機的操作方法，通過該方法，發(fā)動機的操作在燃料的切換期間更可靠。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種操作多汽缸內(nèi)燃活塞發(fā)動機的方法，該發(fā)動機包括第一燃料供給系統(tǒng)和第二燃料供給系統(tǒng)，在該方法中，當(dāng)發(fā)動機運行時：通過將燃料引入到發(fā)動機來操作發(fā)動機，并且通過在發(fā)動機的汽缸中的至少一個中燃燒第一燃料來操作該汽缸；在操作期間，從發(fā)動機獲取控制參數(shù)，該控制參數(shù)指示在汽缸中的至少一個中使用第一燃料的燃燒過程；對所述控制參數(shù)與它們各自的目標(biāo)值進行比較；以及，在所獲取的控制參數(shù)中的任何一個和其目標(biāo)值之間的差異大于預(yù)定差異的情況下，停止將第一燃料引入到該汽缸，并且隨后開始將第二燃料引入到該汽缸，同時在發(fā)動機的其他汽缸中，相同燃料的燃燒繼續(xù)進行。本發(fā)明的特征在于，第二燃料供給系統(tǒng)的操作由兩個致動系統(tǒng)控制，并且在執(zhí)行通過燃燒第一燃料來操作發(fā)動機的汽缸中的至少一個的步驟期間，通過將這兩個致動系統(tǒng)中的一個保持在正確的控制位置來將第二燃料供給系統(tǒng)保持在備用狀態(tài)，允許燃料的快速轉(zhuǎn)換。

根據(jù)本發(fā)明的實施方式，通過在發(fā)動機的所有汽缸中燃燒第一燃料來操作發(fā)動機。

有利的是，第一燃料是氣體燃料，并且第二燃料是液體燃料。

根據(jù)本發(fā)明的實施方式，第二燃料供給系統(tǒng)的操作由兩個致動系統(tǒng)控制，并且該致動系統(tǒng)的主控制單元被主動地保持在與發(fā)動機的負(fù)載成比例的正確控制位置，而不管是實際的主動燃料系統(tǒng)，并且次控制單元被設(shè)定為保持第二燃料系統(tǒng)的操作關(guān)閉。

根據(jù)本發(fā)明的實施方式，在發(fā)動機的至少一個汽缸中的氣體燃料的燃燒過程的控制參數(shù)被控制并被設(shè)定為達到燃燒的預(yù)定條件；以及

在狄塞爾模式下操作發(fā)動機之后，實施燃料轉(zhuǎn)換，即，發(fā)動機被轉(zhuǎn)換到氣體模式，并且氣體燃料被引入到并燃燒在該汽缸中，并且該控制參數(shù)被用于控制在所述汽缸中的氣體燃料的燃燒過程。

有利的是，在檢測到的發(fā)生故障的汽缸中執(zhí)行如下的確定步驟：在所獲取的控制參數(shù)中的任何一個和其目標(biāo)值之間的差異大于預(yù)定差異的情況下，停止將第一燃料引入到所述汽缸，并且隨后進一步開始將第二燃料引入到該汽缸，同時在發(fā)動機的其他汽缸中，相同燃料的燃燒繼續(xù)進行。