[发明专利]用于操作双燃料发动机的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在将燃料模式从液体燃料模式变成气体模式之前从双燃料往复式发动机的气体接收器中去除过量空气的方法。本发明还涉及用于双燃料发动机的供气系统。

背景技术

双燃料发动机通常可在两种模式下操作。在液体燃料模式下，在燃烧期间将诸如柴油燃料的液体燃料作为唯一能源直接注入发动机气缸或预燃烧室中。在气体模式下，将诸如天然气的气态燃料与空气在气缸的进气口中混合，并且为了点燃空气和气态燃料的混合物而将少量的液体引燃燃料注入气缸或预燃烧室中。在气体模式下，将气态燃料经由气体注入阀注入进气口中，气体注入阀定位在气体接收器和各气缸的进气口之间。在一些双燃料发动机中，在液体引燃燃料之前或之后将气态燃料直接注入气缸中。

当双燃料发动机正在液体燃料模式下运行时，发动机增压空气可经由气体注入阀泄漏到气体接收器中。为了在切换至气体模式之前从气体接收器中去除过量增压空气，气体接收器设置有气体通气阀，积聚的增压空气可经由气体通气阀被排放到大气。在排放增压空气期间，也有一些气态燃料逸出到大气。由于未燃尽的甲烷是强温室气体，因此期望将逸出甲烷的量降至最低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在将燃料模式从液体燃料模式变成气体模式之前从双燃料发动机的气体接收器中去除过量空气的改进方法。本发明的目的还在于提供一种改进的用于双燃料发动机的供气系统。

本发明的目的可通过相应的方法和系统来实现。

双燃料往复式发动机包括供各发动机气缸用的独立的供气阀，所述供气阀被布置成在气体模式下操作期间将气态燃料从所述气体接收器供应到发动机气缸的进气口。在根据本发明的所述方法中：液体燃料被供应到发动机气缸中，气态燃料从气体源经由进气管路被供应到所述气体接收器中。在将燃料模式从液体燃料模式变成气体模式之前，打开至少一个供气阀以从所述气体接收器中去除空气。

根据本发明的供气系统包括：气体接收器，其用于从气体源接收气态燃料；进气管路，其用于将气体从所述气体源供应到所述气体接收器，所述进气管路设置有断流阀，所述断流阀用于连接和关断所述气体源和所述气体接收器之间的流动连通。所述供气系统还包括供各发动机气缸用的独立的供气阀，其中，所述供气阀被布置成在气体模式下操作期间将气态燃料从所述气体接收器供应到所述气缸的进气口，所述供气系统还包括控制单元，所述控制单元被构造成，在将燃料模式从液体燃料模式变成气体模式之前，打开所述断流阀，并且打开至少一个供气阀，以从所述气体接收器中去除空气。

通过本发明，可减少释放到大气的甲烷量。作为替代，在发动机的燃烧过程中利用甲烷。根据本发明的系统可被容易地安装或装配于双燃料发动机，这是因为只需要对现有系统进行少量改装。

附图说明

在下文中，将参照附图通过示例的方式描述本发明，其中：

图1示意性示出用于双燃料发动机的供气系统，其中，气缸布置成单组。

图2示意性示出用于双燃料发动机的供气系统，其中，气缸布置成两组。

图3示意性示出用于双燃料发动机的另一个供气系统，其中，气缸布置成两组。

图4示意性示出用于双燃料发动机的第三个供气系统，其中，气缸布置成两组。

具体实施方式

附图示出双燃料往复式发动机4的供气系统7。双燃料发动机可在两种模式下操作。在液体燃料模式下，在燃烧期间将诸如柴油或重燃油的液体燃料作为唯一能源直接注入发动机的气缸1中。在气体模式(或双燃料模式)下，将诸如天然气的气态燃料与燃烧空气在气缸1的进气口10中混合，并且为了点燃空气和气态燃料的混合物而将少量的液体引燃燃料注入气缸1中。通常，气体模式下的引燃燃料消耗少于总燃料消耗的5％。双燃料发动机可在发动机操作期间从气体模式切换至液体燃料模式，反之亦然。

发动机4是大型往复式发动机，其可在轮船中和/或发电站中被用作产生电和/或热的主发动机和/或辅助发动机。发动机是中速四冲程发动机。发动机的旋转速度是300-1200rpm。发动机的气缸1可布置成单组11(图1的实施方式)或布置成形成V构造的两组11、11'(图2至图4的实施方式)。