[发明专利]内燃机、船舶和用于利用内燃机运行船用供电网的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的内燃机(Brennkraftmaschine)。本发明另外涉及一种根据权利要求10的船舶(Wasserfahrzeug)以及一种根据权利要求12的用于利用内燃机运行船用供电网(Schiffsversorgungsnetz)的方法。

背景技术

开头所提及的类型的内燃机在文件DE 103 15 148 A1中来说明。在合适的阀位置中在开头所提及的类型的内燃机中可将由压缩机输送的空气引导到废气涡轮增压器的涡轮上。通过该措施在从怠速运行过渡到较高的负荷阶段(Laststufe)时获得较自发的响应特性。

压缩机支持的涡轮增压的其它方式例如可从文件DE 33 17 017 A1、DE 42 10 070 C1或GB 21 21 474 A得悉，其然而在从怠速运行过渡到较高的负荷阶段时不允许自发的响应特性。

除了较自发的响应特性之外，在从怠速运行过渡到较高的负荷阶段时此外值得期望值的是比较高的灵活性或者说动态性，利用其可提供自发的响应特性。对此，迄今的措施证实为还值得改善。这通常不仅适用于内燃机的单级增压而且适用于两级增压。就此而言，在文件DE 198 37 978 A1和GB 21 21 474 A中所提及的措施还更加证实为不足够，因为当涉及在从怠速运行过渡到较高的负荷阶段的情况下获得高灵活性的和自发的响应特性时其仅使内燃机能够比较迟钝地对功率要求进行反应。

一种完全不同的方案例如可由文件US 6,840,045 B2得悉，在其中明确考虑较迟钝的响应特性的情况下涉及使内燃机设有较宽的旋转功率谱。在其中原则上提出以内燃机的发动机转速运行以马达/发电机的形式的第一电机(Elektromaschine)并且将该第一电机与第二马达/发电机(其联接到涡轮增压器的轴处)联结。这根据内燃机的旋转速度使第二马达/发电机能够作为发电机(在内燃机的较低的旋转速度下)而或作为马达(在内燃机的较高的旋转速度下)。在内燃机的较高的旋转速度下第二马达/发电机的附加地产生的电功率因此可与第一马达/发电机的功率一起被回馈至内燃机，以实现还更高的总功率。一种类似的方案在文件WO 2008/079180 A1中来说明。

然而这样的方案不有助于针对性地提高内燃机的自发的响应特性。而这样的方案(如例如大概在文件DE 10 2007 010 027 A1中所述)用于为混合驱动提供第一方式。对此，在文件DE 10 2007 010 027 A1中说明一种带有发动机(Brennkraftmotor)的传动系(Antriebsstrang)以及一种以发动机转速旋转的以马达/发电机的形式的电机。经由控制仪，该马达/发电机与设计为马达的用于驱动压缩器的第二电机和作为发电机由在废气流中的涡轮所驱动的第三电机联结在一起。用于驱动第二电机所需的电能(受电子装置控制)被从第三电机导引至第二电机。由此始终有用于运行压缩器的最佳的运行点供第二电机使用。对于第三电机提供多于刚好被第二电机需要的电能的情况，其可被用于设计为马达/发电机的第一电机的运行(也就是说用于所谓的电气助力)。备选地或者附加地，电能也可被存储在蓄能器中。供使用的功率在电机之间借助于控制部的再分配比较负责并且不有助于发动机的自发的响应特性。

发明内容

就此而言本发明其目的在于说明一种开头所提及的类型的内燃机以及一种船舶和一种用于利用内燃机运行船用供电网的方法，在其中不仅改善了在从怠速运行过渡到较高的负荷阶段时自发的响应特性，而且此外改善自发的响应特性的灵活的可支配性。尤其应提供带有比较高的节奏(Taktung)的自发的响应特性。

涉及内燃机的目的利用一种开头所提及的类型的内燃机来实现，在其中根据本发明还设置了权利要求1的特征部分的特征。

对此根据本发明，设计为马达/发电机设置用于扩展开头所提及的内燃机，其联结到发动机处。换言之，马达/发电机联结到发动机的曲轴处、尤其以发动机的转速旋转。这样有利地设计的电机可作为发电机由发动机、尤其由其曲轴驱动或者可作为马达驱动发动机、尤其其曲轴。根据本发明的方案此外设置成，压缩机可经由机械的驱动联结器(Antriebskopplung)直接由电机驱动。换言之，电机、尤其作为马达可经由机械的驱动联结器直接驱动压缩机。换言之，本发明的方案不同于现有技术状况设置成，设计为马达/发电机的电机的驱动功率实际上无转化损失地且因此尤其无时间损失地供压缩机使用。对此尤其设置成，设计为马达/发电机的电机的功率在任何可能的运行模式中被提供给压缩机使用，而没有功率的中间存储、尤其没有电气中间存储。