[发明专利]大型二冲程单流扫气式气态燃料发动机及用于控制燃烧室中的状况的方法

权利要求书

1.一种大型二冲程涡轮增压单流扫气式内燃发动机，被配置成基于作为主要燃料的气态燃料以气动模式运行，所述发动机包括：

多个燃烧室，每个燃烧室由气缸套(1)、活塞(10)和气缸盖(22)界定，

扫气端口(18)，所述扫气端口被布置在所述气缸套(1)中，以用于准许扫气空气进入所述燃烧室，

排出气体出口，所述排出气体出口被布置在所述气缸盖(22)中并由排出阀(4)控制，

可变时间的排出阀致动系统，

与所述发动机相关联的至少一个控制器(60)，

所述至少一个控制器(60)被配置成确定和控制所述排出阀(4)的打开和关闭时间，

所述至少一个控制器(60)被配置成确定和控制准许进入所述燃烧室中的气态燃料的量，

其特征在于，

所述至少一个控制器(60)被配置成确定或测量所述燃烧室的平均压缩空气过量比，

所述至少一个控制器(60)被配置成确定或测量燃烧开始时所述燃烧室中的体积压缩温度，

所述至少一个控制器(60)被配置成：当所确定的或所测量的平均压缩空气过量比在压缩空气过量比下阈值之下时，执行至少一个压缩空气过量比增大措施，

所述至少一个控制器(60)被配置成：当所确定的或所测量的平均压缩空气过量比在压缩空气过量比上阈值之上时，执行至少一个压缩空气过量比降低措施，

所述至少一个控制器(60)被配置成：当所确定的或所测量的体积压缩温度在体积压缩温度下阈值之下时，执行至少一个体积压缩温度增大措施，以及

所述至少一个控制器(60)被配置成：当所确定的或所测量的体积压缩温度在体积压缩温度上阈值之上时，执行至少一个体积压缩温度降低措施。

2.根据权利要求1所述的发动机，其中，所述至少一个控制器(60)包括或被连接到压缩空气过量比观察器(46)，以用于确定所述燃烧室中的瞬时平均压缩空气过量比。

3.根据权利要求1或2所述的发动机，其中，所述至少一个控制器(60)包括或被连接到体积压缩温度观察器(47)，以用于确定所述燃烧室中的平均瞬时体积压缩温度。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的发动机，其中，所述至少一个压缩空气过量比增大措施选自包括下述的组：

-使所述排出阀(4)在较早的时间关闭，

-对于包括扫气旁路(37)的发动机：关闭扫气旁路阀(38)或增大所述扫气旁路阀的节流，

-对于具有热气缸旁路(29)的发动机：打开热气缸旁路控制阀(31)或减小所述热气缸旁路控制阀的节流，

-对于具有辅助鼓风机(16)的发动机：启用所述辅助鼓风机(16)，

-对于具有可变几何形状的涡轮(6)的发动机：减小有效的涡轮流通面积，

-对于以涡轮增压器进行辅助的发动机：使涡轮增压器(5)加速。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的发动机，其中，所述至少一个压缩空气过量比降低措施选自包括下述的组：

-使所述排出阀(4)在较晚的时间关闭，

-对于包括冷扫气旁路(37)的发动机：打开冷扫气旁路控制阀(38)或减小所述冷扫气旁路控制阀的节流，

-对于包括排出气体旁路(39)的发动机：打开排出气体旁路控制阀(40)或减小所述排出气体旁路控制阀的节流，

-对于包括排出气体再循环管路(42)的发动机：启用所述排出气体再循环管路(42)中的排出气体再循环鼓风机(43)或增大所述排出气体再循环鼓风机的速度，

-对于具有可变几何形状的涡轮(6)的发动机：增大有效的涡轮流通面积，

-对于以液态燃料进行点火的发动机，降低所述气态燃料的份额并且增大所述液态燃料的份额，

-对于在所述排出阀和涡轮增压器入口之间具有热交换器的发动机：利用所述热交换器使从所述排出气体中提取的热的量增大，

-对于以涡轮增压器进行辅助的发动机：减小所述涡轮增压器(5)的辅助。