[發明專利]用于操作大型柴油發動機的方法以及大型柴油發動機

在審

• 申請號: 202110176070.2
• 申請日: 2021-02-07
• 公開（公告）號: CN113374586A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: B·羅茲米洛維奇;T·漢斯
• 申請（專利權）人: 溫特圖爾汽柴油公司
• 主分類號: F02D19/06
• 分類號: F02D19/06;F02D19/08
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 趙鵬;王小東

本發明提出了一種用于操作大型柴油發動機的方法以及大型柴油發動機。提出了用于操作大型柴油發動機的方法，該大型柴油發動機被設計為雙燃料大型柴油發動機，該雙燃料大型柴油發動機能夠以液體模式工作，在該液體模式中液體燃料被引入到氣缸中以用于燃燒，并且該雙燃料大型柴油發動機還能夠以氣體模式工作，在該氣體模式中氣體作為燃料被引入到氣缸中，在該方法中，存在從液體模式到混合模式的改變，在該混合模式中氣體的氣體含量作為燃料被供應，并且液體燃料的液體含量被供應到氣缸，其中，在混合模式中確定作為氣缸中的燃燒質量的特征的控制參數，其中，為控制參數預先確定極限值，并且其中，氣體含量連續地增加，直到控制參數達到極限值。

技術領域

本發明涉及一種用于操作大型柴油發動機的方法，該大型柴油發動機被設計為雙燃料大型柴油發動機，本發明還涉及一種大型柴油發動機。

背景技術

大型柴油發動機傳統上使用重質燃料油工作。大型柴油發動機，其可以被設計為二沖程或四沖程發動機，例如被設計為縱向掃氣二沖程大型柴油發動機，通常用作船舶的驅動單元或者甚至用于固定操作中，例如用于驅動大型發電機以產生電能。發動機通常在連續操作中運行持續相當長的時間段，這對操作安全性和可用性提出了高要求。因此，對于操作者來說，特別長的維護間隔、低磨損和操作材料的經濟處理是中心標準。大型柴油發動機通常具有內徑(缸徑)至少為200mm的氣缸?，F在，使用具有高達960mm或甚至更大缸徑的大型發動機。

在經濟和效率操作方面，符合廢氣極限值和資源可用性，現在也在尋找用于大型柴油發動機的重質燃料油的替代品。在這一方面，既使用液體燃料，即以液態引入到燃燒室中的燃料，又使用氣體燃料，即以氣態引入到燃燒室中的燃料。

作為重質燃料油的已知替代品的液體燃料的示例是其他重質烴(該重質烴特別地是作為來自煉油的殘渣留下的)、醇(該醇特別是甲醇或乙醇)、汽油、柴油或乳液或懸浮液。例如，已知使用被稱為MSAR(多相超細霧化殘渣)的乳液作為燃料。眾所周知的懸浮物是煤粉和水的懸浮物，其也用作大型發動機的燃料。作為氣體燃料，已知諸如LNG(液化天然氣)的天然氣、諸如LPG(液化石油氣)的液化氣或乙烷。

特別地，大型柴油發動機也是已知的，其可以用至少兩種不同的燃料工作，由此發動機根據操作情況或環境用一種燃料或用另一種燃料工作。

可以用兩種不同燃料工作的大型柴油發動機的一個示例是被設計為雙燃料大型柴油發動機的大型柴油發動機。這可以以液體模式和氣體模式工作，在液體模式中液體燃料被引入到氣缸中以用于燃燒，在氣體模式中氣體作為燃料被引入到氣缸中。

可以用至少兩種或甚至更多種不同的液體或氣體燃料工作的大型柴油發動機通常根據當前使用的燃料以不同的操作模式工作。在通常被稱為柴油操作的操作模式中，燃料的燃燒通常根據燃料的壓縮點火或自點火的原理進行。在通常稱為奧托操作的模式中，通過可點燃的預混合空氣-燃料混合物的火花點火來進行燃燒。這種火花點火例如可以通過電火花例如用火花塞進行，或者也可以通過少噴射量的燃料的自點火進行，然后引起另一種燃料的火花點火。用于自點火的少量燃料通常被噴射到連接到燃燒室的預燃室中。

此外，奧托操作和柴油操作中已知的混合形式也是已知的。

在本申請的框架內，用語“大型柴油發動機”是指至少可以在柴油操作中工作的這種發動機。特別地，用語“大型柴油發動機”因此還包括除了柴油操作之外可以在另一模式(例如奧托操作)中工作的這種雙燃料大型發動機。

在本申請的框架內，用語“氣體模式”或“以氣體模式工作”是指僅使用用于產生扭矩的燃燒的氣體或氣體燃料作為燃料。如上所述，可能并且相當常見的是，在用于預混合空氣-燃料混合物的火花點火的氣體模式中，噴射少量的自點火液體燃料，例如重質燃料油，以執行火花點火，但是產生扭矩的燃燒過程完全利用氣體或氣體燃料工作。