本发明专利技术公开了一种内燃机，所述内燃机例如是两冲程十字头柴油机，所述内燃机包括：燃料气体供给系统；气缸，所述气缸设置有用于将燃料气体直接喷射到气缸的燃烧室中的燃料气体喷射器；以及发动机控制单元，所述发动机控制单元根据发动机负载指数控制到气缸中的燃料气体喷射，其中到气缸中的燃料气体喷射通过调节燃料气体喷射长度而被控制，其中到气缸中的燃料气体喷射通过调节燃料气体喷射长度和燃料气体喷射压力来控制，发动机控制单元通过调节燃料气体喷射长度使燃料气体喷射适应于发动机负载的突然变化，燃料喷射长度和燃料气体喷射压力依赖于发动机负载指数，以及发动机控制单元调节燃料气体喷射压力且相反地调节燃料气体喷射长度以符合发动机负载指数。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种内燃机，所述内燃机例如是两冲程十字头柴油机，所述内燃机包括：燃料气体供给系统；气缸，所述气缸设置有用于将燃料气体直接喷射到气缸的燃烧室中的燃料气体喷射器；以及发动机控制单元，所述发动机控制单元根据发动机负载指数控制到气缸中的燃料气体喷射，其中到气缸中的燃料气体喷射通过调节燃料气体喷射长度而被控制，其中到气缸中的燃料气体喷射通过调节燃料气体喷射长度和燃料气体喷射压力来控制，发动机控制单元通过调节燃料气体喷射长度使燃料气体喷射适应于发动机负载的突然变化，燃料喷射长度和燃料气体喷射压力依赖于发动机负载指数，以及发动机控制单元调节燃料气体喷射压力且相反地调节燃料气体喷射长度以符合发动机负载指数。【专利说明】具有可变燃料气体喷射压力和持续时间的内燃机
本专利技术涉及一种内燃机，诸如两冲程十字头柴油机，包括燃料气体供给系统、气缸以及发动机控制单元，所述气缸设置有用于将燃料气体直接喷射到气缸的燃烧室中的燃料气体喷射器，所述发动机控制单元根据发动机负载指数控制到气缸中的燃料气体喷射，其中到气缸的燃料气体喷射通过调节燃料气体喷射长度而被控制。
技术介绍
在降低来自内燃机的运行的二氧化碳、一氧化氮以及硫排放上具有不断增加的兴趣，因此已经研究了对传统的燃料油的替代物。诸如MANDiesel 12K80MC-G1-S的大型两冲程柴油机的运行已经表明用燃料气体作为主燃料的运行可以既是安全可靠的，又是与传统的燃料油相比对于排放在环境方向是期望的。关于海运市场的大型两冲程柴油机，使用燃料气体的发动机正在变得越来越感兴趣，尤其是对于液化天然气运输器(LNG carrier),其中来自气罐的汽化气体必须在运输期间被处理。通常，通过命令较短的燃料喷射长度以用于降低发动机负载、或通过命令较长的燃料喷射长度进行较长的喷射长度以用于增加发动机负载来控制这种内燃机的发动机负载。这基于在发动机负载和燃料喷射长度之间存在简单的线性关系并且燃料消耗通常针对于高发动机负载进行优化的假定。US 5，533，492公开了一种用于补偿通过低压燃料气体供给系统将燃料气体提供至内燃机的气缸的压力的变化的方法。到气缸中的燃料气体喷射的持续时间依赖于燃料气体压力的测量到的变化的起伏的平均值被调节。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种内燃机，该内燃机的燃料气体燃烧在全发动机负载下具有更优化的运行。鉴于此，本专利技术的特征在于，到气缸中的燃料气体喷射通过调节燃料气体喷射长度和燃料气体喷射压力来控制，发动机控制单元通过调节燃料气体喷射长度使燃料气体喷射适应于发动机负载的突然变化，燃料喷射长度和燃料气体喷射压力依赖于发动机负载指数，以及发动机控制单元调节燃料气体喷射压力且相反地调节燃料气体喷射长度以符合发动机负载指数。通过独立于发动机负载指数调节燃料气体喷射长度，可以立即调节喷射到气缸中的能量的量，以使燃料气体喷射适应于发动机负载的变化。这有利于海运柴油机，其中例如作用到船上的演习(manoeuvre)、波浪、海流以及风暴可能导致发动机负载的突然变化。沿着螺旋桨曲线为在不同的发动机负载的运行限定燃料气体喷射长度和燃料气体喷射压力的预定的发动机负载指数的设置提供了在发动机效率上提供了相当大的改进。由于可以比燃料气体喷射压力更快地改变命令的燃料气体喷射长度，所以调节发动机负载以符合发动机负载的突然变化通过以下实现:首先调节燃料气体喷射长度，然后其次燃料气体喷射压力被调节，同时相反地调节燃料气体喷射长度直到燃料气体喷射长度和燃料气体喷射压力两者符合预定的发动机负载指数为止。这使得发动机的调节在更宽的发动机负载下非常灵活且非常有效，这是因为燃料气体喷射压力的调节使得可以沿着螺旋桨曲线在宽范围的发动机负载下优化燃料气体喷射长度和燃料气体喷射压力两者。发动机负载的灵活地调节在燃料气体喷射压力可以仅被燃料气体供给系统非常缓慢地改变时也是有利的。如果需要期望的发动机负载的显著变化，则期望的发动机负载可以容易地通过以较不有效地运行发动机为代价调节燃料气体喷射长度的持续时间直到燃料气体供给系统可以根据发动机负载指数提供燃料气体喷射压力来实现。在燃料气体喷射压力接近基于发动机负载指数的水平时，燃料气体喷射长度的持续时间被相反地调节，直到基于发动机负载指数的期望的运行点被实现为止。在优选的实施例中，气缸设置有燃料油供给系统和将燃料油直接喷射到气缸的燃烧室中的燃料油喷射器。在本专利技术优选的实施例中，燃料气体供给系统是共轨燃料气体供给系统。在本专利技术优选的实施例中，燃料气体喷射压力在150巴至300巴的范围内。因此，燃料气体供给系统是高压燃料气体供给系统，燃料喷射压力的调节可以由所述高压燃料供给系统通过发动机控制单元命令。在本专利技术优选的实施例中，在100%的发动机负载下，发动机速度在45rpm至175rpm的范围内。在本专利技术的另外的实施例中，提供燃料气体至气缸的燃料气体供给系统连接至液化天然气运输器的液化天然气罐。显然，燃料气体供给系统可以连接至专门的燃料气体罐，即，货船与燃料气体分隔开。【专利附图】【附图说明】参考高度示意的附图在下文更加详细地描述本专利技术的示例和其的实施例，在附图中:图1是根据本专利技术的发动机的整体视图，图2是根据本专利技术优选实施例的具有组合的燃料油和燃料气体运行模式的发动机的示例。【具体实施方式】参考高度示意的附图在下文更加详细地描述本专利技术的示例和其的实施例，在附图中:图1是根据本专利技术的发动机的整体视图；以及图2是根据本专利技术的优选实施例的具有组合的燃料油和燃料气体运行模式的发动机的示例。【具体实施方式】根据本专利技术的优选实施例的内燃机I可以是两冲程十字头柴油机，如图1中所示。这种发动机I可以是品牌MAN Diesel和型号MC或ME,或品牌WiirtsiUi的型号SulzerRT-flex 或 Sulzer RTA,或品牌 Mitsubishi Heavy Industries (三菱重工公司)。这种型号的发动机是大型发动机，该发动机典型地用作船中的主发动机或发电厂中的固定发动机。气缸可以例如具有在25cm至120cm的范围内的缸筒，发动机可以例如具有在从3000kW至120000kW的范围内的功率。发动机速度典型地在从40rpm至250rpm的范围内。根据本专利技术的压缩点火内燃机典型地能够使用重质燃料油作为主燃料。图1的发动机I具有多个气缸，且气缸套2安装在发动机框架4的气缸部分3中。排放阀外壳5安装在气缸盖6中，排放管7从单个气缸延伸至多个或所有气缸所共有的废气接收装置8。在废气接收装置中，由从废气管排出的废气脉冲所引起的压力变化被均衡成更加均匀的压力，一个或更多的涡轮增压器9接收来自废气接收装置8的废气，且将压缩的空气输送至包括扫气接收装置10的扫气系统，该扫气接收装置10类似于废气接收装置为细长压力容器。在单个气缸中，活塞安装在活塞杆上，该活塞杆经由十字头和连接杆(未示出)与曲柄轴上的曲柄销连接。燃料喷射器将燃料喷射到燃烧室中。在喷射燃料是燃料油时，该燃料由于在活塞上方的空气中的高温而自动点火。高温由于活塞在向上压缩冲程期间压缩进入空气而出现。优选的是本专利技术在具有双燃料供给系统的海运柴油机中实施，在下述中本专利技术通过这样的示例而被描述，但是当然本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种内燃机，所述内燃机例如是两冲程十字头柴油机，所述内燃机包括：燃料气体供给系统；气缸，所述气缸设置有用于将燃料气体直接喷射到气缸的燃烧室中的燃料气体喷射器；以及发动机控制单元，所述发动机控制单元根据发动机负载指数控制到气缸中的燃料气体喷射，其中到气缸中的燃料气体喷射通过调节燃料气体喷射长度而被控制，其特征在于：到气缸中的燃料气体喷射通过调节燃料气体喷射长度和燃料气体喷射压力来控制，发动机控制单元通过调节燃料气体喷射长度使燃料气体喷射适应于发动机负载的突然变化，燃料喷射长度和燃料气体喷射压力依赖于发动机负载指数，发动机控制单元调节燃料气体喷射压力且相反地调节燃料气体喷射长度以符合发动机负载指数。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：安德斯·安德烈亚森，
申请(专利权)人：曼恩柴油机涡轮股份公司曼恩柴油机涡轮德国分公司，
类型：发明
国别省市：
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