[发明专利]大型二冲程涡轮增压单流扫气式内燃发动机及其操作方法

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，所述发动机构造成在气态操作模式下以气态燃料作为主要燃料进行操作，所述发动机具有多个机械设计约束，并且所述发动机包括：

多个燃烧室，每个所述燃烧室是由气缸套(1)、构造成在BDC与TDC之间往复运动的活塞(10)、以及气缸盖(22)限界的，

扫气端口(18)，所述扫气端口(18)布置在所述气缸套(1)中以用于准许扫气空气进入到所述燃烧室中，

排气出口，所述排气出口布置在所述气缸盖(22)中，并且所述排气出口是由排气阀(4)控制的，

一个或更多个气态燃料准许进入阀(30)，所述一个或更多个气态燃料准许进入阀(30)布置在所述气缸套(1)或所述气缸盖(22)中，所述一个或更多个气态燃料准许进入阀(30)构造成在所述活塞(10)从BDC向TDC的冲程期间准许气态燃料进入，

一个或更多个液态燃料阀(50)，所述一个或更多个液态燃料阀(50)构造成向所述燃烧室正时供给液态燃料以启动点火，

控制器(60)，所述控制器(60)是与所述发动机相关联的，

所述控制器(60)配置成：分别针对每个燃烧室对在所述活塞从BDC向TDC的冲程期间经由所述一个或更多个气态燃料准许进入阀(30)而被准许进入所述燃烧室的气态燃料的正时和量进行控制，

所述控制器(60)配置成：对每个气缸(1)的燃烧过程进行监测并且对所述燃烧过程何时导致所述机械设计约束中的一者或更多者被超过进行检测，以及

所述控制器(60)配置成：当所述燃烧过程没有导致任何预定的机械设计约束被超过时，所述控制器(60)进行第一量的液态燃料的正时供给，

其中，所述控制器(60)配置成：当所述燃烧过程导致一个或更多个预定的机械设计约束被超过时，所述控制器(60)进行第二量的液态燃料的正时供给，所述第二量大于所述第一量。

2.根据权利要求1所述的发动机，其中，所述机械设计约束是以下各者中的一者或更多者：

-由供给液态燃料的正时所限定的燃烧开始；

-在燃烧期间气缸压力的预定的最大增加速率；

-预定的最大气缸压力；

-相对于预定的标称螺旋桨曲线的发动机操作点；以及

-相对于预定的调节器扫气空气限制器曲线的发动机操作点。

3.根据权利要求1所述的发动机，其中，所述第一量是预定的固定量，并且所述第二量是预定的固定量，或者所述第二量是作为机械设计约束已经被超过的程度的函数的量，优选地，所述函数是比例函数。

4.根据权利要求1所述的发动机，其中，所述控制器(60)配置成实现由已经被超过的所述设计约束中的任一者所指示的所述第二量中的最大值。

5.根据权利要求1所述的发动机，其中，所述控制器(60)包括调节器，所述调节器提供用于要向相关的所述气缸供给的燃料量的指数信号，优选地，所述调节器对表示设定或所需的发动机速度与所测量的发动机速度之间的差异的信号进行接收。

6.根据权利要求5所述的发动机，其中，所述控制器(60)配置成：根据向相关的所述气缸供给的液态燃料的量，对要向相关的所述气缸供给的气体的量进行调节。

7.根据权利要求1所述的发动机，其中，所述发动机包括可变正时排气阀致动系统，从而允许对每个燃烧室的排气阀正时进行单独控制。

8.根据权利要求7所述的发动机，其中，至少一个所述控制器(60)配置成分别对每个燃烧室的所述排气阀(4)的打开正时和关闭正时进行确定和控制。