[发明专利]内燃机和用于运行内燃机的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的特征的内燃机以及一种根据权利要求9的前序部分的特征的用于运行内燃机的方法。

背景技术

存在内燃机的一系列使用，其中，这些内燃机利用燃料来运行，所述燃料具有相对低的热值和此外局部强烈变化的热值。将燃气发动机作为具体的实例，该燃气发动机利用所谓的低BTU燃气来运行，所述低BTU燃气例如源自煤矿。因为该低BTU燃气(BTU：英国热量单位)不仅具有低的热值，而且具有强烈变化的热值，所以给该可燃气体掺入稳定气体是现有技术，当可燃气体暂时具有很低的热值时，所述稳定气体也确保了燃烧。这例如在申请人的产品系列(Baureihe)6，型号(Model)620E51中得以实现。

在此，所述掺入如此进行，使得正好仍满足这种确保燃烧的条件。在此应当节约使用稳定气体，因为所述稳定气体必须得购买并且由于其更好的可燃性而大都比可燃气体更为昂贵。

在此，优选将包含氢气和/或包含甲烷的气体、例如纯氢气或者纯甲烷以及天然气或者煤气用作稳定气体。但是原则上可以将能够实现内燃机的持久运行的各种气体用作稳定气体。

从上述的尽可能少地使用稳定气体的追求中得出另一种研发方案。已知的是，在输入内燃机之前持续测量可燃气体的组成，并且从中确定恰好当前的热值。当可燃气体刚好具有特别小的热值时，可以按这种方式有针对性地输入更多的稳定气体。在此不利的是，用于分析可燃气体所必需的测量仪器、例如气相色谱仪或者质谱仪的成本相当高。这些分析方法是相对迟缓的，从而在可燃气体的热值快速变化时，不可能精确按照要求地掺入稳定气体。此外，它们是昂贵的并且存在提高的失效风险，从而又必须回到开头所述的恒定掺入稳定气体的方法。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种内燃机以及一种用于运行内燃机的方法，其中，在燃烧具有可变的和/或过低的热值的可燃气体时能够实现安全的运行以及稳定气体的高效的使用。

该任务通过一种具有权利要求1的特征的内燃机以及通过一种具有权利要求9的特征的方法来解决。

这通过以下方式来进行：依据所述至少一个发动机参量控制或调节向所述至少一个燃烧室输入的稳定气体的量。

因此，本发明基于如下认识：在很多情况下已经在内燃机上存在的传感器能够用于检测燃烧的品质。因此，本发明允许，在用于测量元件的耗费基本保持不变的情况下，高效且目标明确地使用稳定气体。

同样在相反的情况下(在该情况下可燃气体具有对于所述内燃机来说过高的热值)可以借助于稳定气体来确保稳定运行。通过在此使用具有较低热值的稳定气体可以实现的是，在燃烧室中始终存在具有对内燃机来说可接受的热值的气体混合物。

此外，当可燃气体的其它参数对于现有的内燃机来说不合适时，也可以根据本发明使用稳定气体。在此，一个重要的实例是火焰传播速度。也就是说，如果存在具有过低(过高)的火焰传播速度的可燃气体，那么就可以将具有较高(较低)的火焰传播速度的稳定气体掺入，以便总体上为内燃机提供具有恰当的火焰传播速度的混合物。

如果可燃气体的多个参数对于内燃机来说都不合适，那么当然也可以使用多种不同的稳定气体，以便适配待燃烧的气体。

所有参照现有技术所讨论的对同类型的内燃机或者同类型的方法的可能的使用也可以在根据本发明的内燃机或方法中考虑。

本发明的其它有利的实施方式在从属权利要求中限定。

优选地，本发明可以用在具有8、10、12、16、18、20、22或者24个气缸的燃气发动机中。

优选地，本发明用在特别是外源点火的固定式内燃机中，所述内燃机优选与用于发电的发电机耦联或者用于直接驱动机器、特别是泵和压缩机。

向所述至少一个燃烧室输入的稳定气体、可燃气体或者空气的量优选可以理解为气体的物质量。原则上，例如可以将根据基于质量的量概念的参量用于控制或调节。但是，例如也可以将各气体的量经由它们的化学能量含量来给出。

可以优选这样一种实施方式，在该实施方式中，设有λ探测器用以测量λ值(过量空气系数)作为发动机参量，所述λ探测器与控制或调节装置连接。λ探测器优选可以设置在排气歧管中。于是，在控制或调节稳定气体的输入时可以使用所测量的λ值。

在输入管中，λ值同样可以经由测量氧含量来确定并且被提供给发动机调节器。

备选地或附加地，λ值可以借助于氧气传感器来确定，因为从氧气传感器的测量值中可以推断出λ值。当然也可以使用其测量值允许确定λ值的其它传感器。可列举一氧化碳探测器作为实例。