[发明专利]内燃发动机

说明书

披露了一种二冲程单流扫气式十字头型内燃发动机，包括至少一个气缸、气缸盖、活塞、燃料气体供应系统、气缸冷却系统、预燃室、以及扫气系统。该发动机进一步包括用于调节该预燃室的温度的预燃室温度调节系统，该预燃室温度调节系统包括在该预燃室附近的用于与该预燃室换热的换热通道，该预燃室温度调节系统被配置为使换热流体循环通过该换热通道，其中，该预燃室温度调节系统进一步包括控制单元，该控制单元被配置为控制该换热流体的流动和/或该换热流体的入口温度。

技术领域

本发明涉及一种二冲程单流扫气式十字头型内燃发动机以及一种启动双燃料二冲程单流扫气式十字头型内燃发动机的方法。

背景技术

二冲程内燃发动机在如集装箱船、散装货船以及油轮等船舶中用作推进发动机。减少来自内燃发动机的不利排气已经变得越来越重要。

减少不利排气的量的有效方式是将例如重燃油(HFO)的燃油换成燃料气体。可以在压缩冲程结束时将燃料气体注入气缸，此时可以通过气缸中的气体被压缩时所达到的高温或通过点燃引燃燃料而将燃料气体立即点燃。然而，在压缩冲程结束时将燃料气体注入气缸中需要在注入之前压缩燃料气体以克服气缸中的高压的高压压缩机。

然而，高压气体压缩机的制造和维护是昂贵且复杂的。避免使用高压压缩机的一种方式是将发动机配置成在压缩冲程开始时(其中，气缸中的压力显著较低)注入燃料气体。

WO 2013007863披露了这种发动机。为了确保燃料气体的正确点燃，在气缸盖中设置了引燃预燃室。将一定量的引燃燃油注入引燃预燃室中，然后引燃燃油由于引燃预燃室中的温度和压力而自燃。这产生了火焰，火焰点燃气缸的主室中的燃料气体。

然而，获得对预燃室适当的冷却是困难的。

因此，提供一种改进的方式来了冷却预燃室仍是问题。

发明内容

根据第一方面，本发明涉及一种二冲程单流扫气式十字头型内燃发动机，包括至少一个气缸、气缸盖、活塞、燃料气体供应系统、预燃室、以及扫气系统，该气缸具有气缸壁；该气缸盖被布置在所述气缸的顶部并且具有排气门；该活塞沿下止点与上止点之间的中心轴线可移动地布置在该气缸内；该扫气系统具有布置在该气缸的底部的扫气入口；该燃料气体供应系统包括燃料气体阀，该燃料气体阀至少部分地布置在该气缸壁中并且被配置为在该压缩冲程期间将燃料气体注入该气缸中，使得该燃料气体能够与扫气混合并且允许扫气和燃料气体的混合物在点燃之前被压缩；该预燃室通过第一开口通入该气缸，该预燃室被配置为点燃该气缸中的扫气和燃料气体的混合物，其中，该发动机进一步包括用于调节该预燃室的温度的预燃室温度调节系统，该预燃室温度调节系统包括该预燃室附近的用于与该预燃室换热的换热通道，该预燃室温度调节系统被配置为使换热流体循环通过该换热通道，其中，该预燃室温度调节系统进一步包括控制单元，该控制单元被配置为控制该换热流体的流动和/或该换热流体的入口温度。

因此，通过设置具有专用温度调节系统的预燃室，可以获得预燃室中的安全且高效的点燃，例如，可以独立于比如气缸冷却系统等其他冷却系统的操作来控制预燃室的温度。改进的控制可以进一步允许将预燃室的温度进一步向点火极限降低(例如引燃燃料所需要的自燃温度)，由此可以减少NOx气体的排放。改进的控制还可以降低提前点火的风险，提前点火增加了NOx形成并且导致增加发动机磨损。