【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种大型涡轮增压二冲程单流十字头内燃机，其具有至少一种运行模式，在所述运行模式中，主要燃料是替代燃料，所述替代燃料例如为氨、甲醇、乙醇、二甲醚(dme)、甲烷、乙烷或液化石油气(lpg)，所述内燃机包括：具有汽缸套的至少一个汽缸；位于所述汽缸中的往复式活塞；和覆盖汽缸的汽缸盖；形成在汽缸内部且位于往复式活塞和汽缸盖之间的燃烧室；替代燃料系统，所述替代燃料系统配置成将加压的替代燃料供应给至少一个燃料阀，所述燃料阀布置在汽缸盖中或汽缸套中，用于将替代燃料引入汽缸中，所述替代燃料系统包括多个液压驱动的燃料泵；排气系统，所述排气系统具有用于从燃烧室排放废气的排气阀；具有涡轮和轴的涡轮增压器，所述涡轮由废气驱动并且所述涡轮经由所述轴驱动用于扫气的压缩机。
技术介绍
1、大型涡轮增压二冲程单流十字头内燃机通常用作大型远洋船舶(例如，集装箱船)或发电厂中的原动机。通常，这些内燃机使用重燃油或诸如柴油的燃油运行。
2、最近，已经要求大型二冲程柴油发动机能够处理替代类型的燃料，例如氨、甲醇、乙醇、二甲醚(dme)、甲烷、乙烷或液化石油气(lpg)和/或其他类似燃料。既可在燃油模式下运行又可在替代燃料模式下运行的发动机通常被称为双燃料发动机，在燃油模式下，发动机仅以燃油运行，在替代燃料模式下，发动机以替代燃料和引燃燃油运行。根据要求，双燃料发动机既可以以传统燃料(例如，重燃油或柴油)运行，又可以以上述可能更环境友好的替代燃料中的一种运行。因此，对于所使用的每种燃料类型，都需要专用的燃料供应和喷射系统。两个独立的燃料供应和喷
3、具有其中主要燃料是替代燃料的至少一种运行模式的双燃料发动机都具有针对这些替代燃料的单独燃料系统。与诸如重燃油或柴油的传统燃料相比，这些替代燃料的热值要低得多，因此为了获得相同的发动机功率，与当发动机以传统燃料运行时相比，当发动机以替代燃料运行时必须将对应更大体积的燃料泵送通过替代燃料系统并喷射到发动机的汽缸中。因此，这种双燃料发动机需要增加液压动力源(hps)的容量。针对这种双燃料发动机的hps容量的增加导致需要增加泵数量和尺寸，以致不能在现有的hps链传动装置上安装该容量。当以替代燃料运行时，所需的额外容量还要求向hps输送更多动力，从而增加了sfoc(特定燃油消耗)。
4、本专利技术还涉及一种用于运行如上所述并且在所附权利要求中要求保护的大型涡轮增压二冲程单流十字头内燃机的方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种在引言中提及的类型的大型涡轮增压二冲程单流十字头内燃机，其中与增加液压动力源的容量的需求相关的上述挑战至少得以显著减少。
2、前述及其他目的通过本公开要求保护的技术方案来实现。进一步的实施形式从进一步的特征、说明书和附图中显现。
3、根据第一方面，提供了一种大型涡轮增压二冲程单流十字头内燃机，其具有至少一种运行模式，在所述运行模式中，主要燃料是替代燃料，所述替代燃料例如为氨、甲醇、乙醇、二甲醚(dme)、甲烷、乙烷或液化石油气(lpg)，所述内燃机包括：具有汽缸套的至少一个汽缸；位于所述汽缸中的往复式活塞；和覆盖汽缸的汽缸盖；燃烧室，所述燃烧室形成在汽缸内并且位于往复式活塞和汽缸盖之间；替代燃料系统，所述替代燃料系统配置成用于将加压的替代燃料供应到至少一个燃料阀，所述燃料阀布置在汽缸盖中或汽缸套中，用于将替代燃料引入到汽缸中，所述替代燃料系统包括多个液压驱动的燃料泵；排气系统，所述排气系统具有用于从燃烧室排放废气的排气阀；具有涡轮和轴的涡轮增压器，所述涡轮由废气驱动并且所述涡轮经由所述轴驱动用于扫气的压缩机，其特征在于，所述内燃机包括液压泵，所述液压泵联接到涡轮增压器的所述轴并且在所述内燃机以替代燃料作为主要燃料运行时将液压动力输送到替代燃料系统的所述液压驱动的燃料泵中的至少一些。
4、因此，以替代燃料运行所需的hps容量可以在不增加或少量增加sfoc的情况下实现。这是因为所需的额外液压动力是通过借助于由涡轮增压器驱动的液压泵将废气中的一部分能量回收和转化成液压动力而获得的。
5、替代燃料系统还可以包括多个附加燃料泵，所述多个附加燃料泵可以是电力驱动的和/或液压驱动的。
6、内燃机可以包括用于在内燃机以替代燃料运行时使用的引燃燃料系统，所述引燃燃料系统可以包括多个燃料泵，所述多个燃料泵可以是电力驱动的和/或液压驱动的。
7、进一步地，内燃机可以包括在内燃机以传统燃料运行时使用的传统燃料系统，所述传统燃料系统可以包括多个燃料泵，所述多个燃料泵可以是电力驱动的和/或液压驱动的。
8、内燃机可以包括多个附加液压泵，所述多个附加液压泵由来自内燃机的动力输出装置驱动，例如，由将所述液压泵连接到内燃机的曲轴的链传动装置或齿轮传动装置驱动。
9、内燃机的所有液压驱动的燃料泵，即替代燃料泵、引燃燃料泵和传统燃料泵，可以由联接到涡轮增压器的轴的液压泵驱动。
10、在本专利技术的优选实施例中，液压驱动的燃料泵可以布置在至少一个燃料阀中，所述燃料阀布置在汽缸盖中或汽缸套中，用于将替代燃料引入汽缸中。
11、此外，内燃机可以包括用于致动排气阀的液压驱动的排气阀致动系统，所述排气阀致动系统在内燃机以传统燃料运行时和在内燃机以替代燃料运行时都运行，其中联接到涡轮增压器的轴的液压泵配置成向排气阀致动系统供应液压动力。
12、内燃机可以包括电子控制单元，所述电子控制单元配置成控制传统燃料供应系统、替代燃料供应系统、排气阀致动系统和液压泵的运行，所述电子控制单元配置成：在接收到将运行从传统燃料切换到替代燃料的指令时，逐渐降低传统燃料供应系统，逐渐增加替代燃料供应系统，以将由液压泵供应的液压动力的一部分从传统燃料供应系统转移到替代燃料供应系统。
13、进一步地，电子控制单元配置成在接收到将运行从替代燃料切换为传统燃料的指令时，逐渐增加传统燃料供应系统，逐渐降低替代燃料供应系统，以将由液压泵所供应的液压动力的一部分从替代燃料供应系统转移到传统燃料供应系统。
14、替代燃料供应系统进一步可以包括液压驱动的高压燃料泵。
15、根据第二方面，提供了一种用于运行大型涡轮增压二冲程单流十字头内燃机的方法，所述内燃机具有至少一种运行模式，在所述运行模式中，主要燃料是替代燃料，所述替代燃料例如为氨、甲醇、乙醇、dme(二甲醚)、甲烷、乙烷或液化石油气(lpg)，所述内燃机包括：具有汽缸套的至少一个汽缸；位于所述汽缸中的往复式活塞；和覆盖汽缸的汽缸盖；燃烧室，所述燃烧室形成在汽缸内部并且位于往复式活塞和汽缸盖之间；替代燃料系统，所述替代燃料系统配置成将加压的替代燃料供应到至少一个燃料阀，所述燃料阀布置在汽缸盖中或汽缸套中，用于将替代燃料引入汽缸本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种大型涡轮增压二冲程单流十字头内燃机，所述内燃机具有至少一种运行模式，在所述运行模式中，主要燃料是替代燃料，所述替代燃料例如为氨、甲醇、乙醇、二甲醚、甲烷、乙烷或液化石油气，所述内燃机包括：具有汽缸套(1)的至少一个汽缸；位于所述汽缸中的往复式活塞(10)；和覆盖所述汽缸的汽缸盖(22)；形成在所述汽缸内部并且位于所述往复式活塞(10)与所述汽缸盖(22)之间的燃烧室；替代燃料系统(30)，所述替代燃料系统配置成将加压的替代燃料供应到至少一个燃料阀(50)，所述燃料阀布置在所述汽缸盖(22)中或所述汽缸套(1)中，用于将替代燃料引入到所述汽缸中，所述替代燃料系统(30)包括多个液压驱动的燃料泵(61，33，35)；传统燃料系统(80)，所述传统燃料系统在所述内燃机以传统燃料运行时使用，所述传统燃料系统包括多个燃料泵，所述多个燃料泵是电力驱动的和/或液压驱动的；排气系统，所述排气系统具有用于从所述燃烧室排放废气的排气阀(4)；涡轮增压器(5)，所述涡轮增压器具有涡轮(6)和轴(24)，所述涡轮(6)由废气驱动并且所述涡轮经由所述轴(24)驱动用于扫气的压缩机(7)，
<...【技术特征摘要】
1.一种大型涡轮增压二冲程单流十字头内燃机，所述内燃机具有至少一种运行模式，在所述运行模式中，主要燃料是替代燃料，所述替代燃料例如为氨、甲醇、乙醇、二甲醚、甲烷、乙烷或液化石油气，所述内燃机包括：具有汽缸套(1)的至少一个汽缸；位于所述汽缸中的往复式活塞(10)；和覆盖所述汽缸的汽缸盖(22)；形成在所述汽缸内部并且位于所述往复式活塞(10)与所述汽缸盖(22)之间的燃烧室；替代燃料系统(30)，所述替代燃料系统配置成将加压的替代燃料供应到至少一个燃料阀(50)，所述燃料阀布置在所述汽缸盖(22)中或所述汽缸套(1)中，用于将替代燃料引入到所述汽缸中，所述替代燃料系统(30)包括多个液压驱动的燃料泵(61，33，35)；传统燃料系统(80)，所述传统燃料系统在所述内燃机以传统燃料运行时使用，所述传统燃料系统包括多个燃料泵，所述多个燃料泵是电力驱动的和/或液压驱动的；排气系统，所述排气系统具有用于从所述燃烧室排放废气的排气阀(4)；涡轮增压器(5)，所述涡轮增压器具有涡轮(6)和轴(24)，所述涡轮(6)由废气驱动并且所述涡轮经由所述轴(24)驱动用于扫气的压缩机(7)，
2.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述替代燃料系统(30)包括多个附加燃料泵，所述多个附加燃料泵能够是电力驱动的和/或液压驱动的。
3.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述内燃机包括在所述内燃机以替代燃料运行时使用的引燃燃料系统，所述引燃燃料系统包括电力驱动的和/或液压驱动的多个燃料泵。
4.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述内燃机包括多个附加液压泵，所述多个附加液压泵由来自所述内燃机的动力输出装置驱动，例如由将所述附加液压泵连接到所述内燃机的曲轴的链传动装置或齿轮传动装置驱动。
5.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：K·S·克林特，
申请(专利权)人：曼能解决方案曼能解决方案德国股份公司分公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。