内燃机和运行内燃机的方法与流程
未命名
10-25
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1.本发明涉及包括一种包括用于排气再循环的系统的内燃机和一种用于运行内燃机的方法。
背景技术:
2.本发明优选地涉及一种内燃机,例如大型船用或轮船发动机或固定式发动机,该内燃机的气缸具有至少200mm的内径。发动机优选为二冲程发动机或二冲程十字头式发动机。发动机可以是柴油机或气体发动机、双燃料或多燃料发动机。液体和/或气体的燃料在这种发动机中的燃烧以及压燃或强制点火是可能的。
3.发动机具有至少一个其中具有活塞的气缸。活塞连接到曲轴。在发动机工作期间,活塞在上止点(tdc)和下止点(bdc)之间往复运动。气缸通常具有:至少一个用于进气的空气通道开口,特别是布置在气缸套中的空气入口;以及至少一个用于排气的空气通道开口,特别是布置在气缸盖中的排气出口。
4.内燃机可以是纵向冲洗式二冲程发动机。
5.术语“内燃机”还指不仅能够以迪塞尔模式(其特征在于燃料的压燃),而且能够以奥托模式(其特征在于燃料的强制点火)或以两者的混合形式运行的大型发动机。此外,术语“内燃机”尤其包括双燃料发动机和大型发动机,其中,燃料的压燃用于另一种燃料的强制点火。
6.发动机速度优选低于800rpm(四冲程),更优选低于200rpm(二冲程),该速度是低速发动机的标志。
7.燃料可以是柴油或船用柴油或重质燃料油或乳化液或悬浮液或甲醇或乙醇以及气体如液化天然气(lng)、液化石油气(lpg)等。
8.可能根据要求添加的其他可能燃料有:lbg(液化沼气)、生物燃料(例如:藻类燃料或海藻油)、氢气、来自co2的合成燃料(例如:由动力至气体或动力至液体制成的)。
9.为了降低气体/空气混合物的反应性和甲烷逃逸,已知提供排气再循环(egr),特别是低压排气再循环(egr),如例如在ep372572a1中所示。一部分排气再循环到气缸中,而另一部分排气被引导到漏斗并释放到环境中。
10.例如根据de4222414c2和ep0896139a2,氧气传感器至少设置在进气管中并连接到控制单元,该控制单元根据由氧气传感器产生的信号确定实际的排气再循环率。据此控制排气再循环阀。
11.us7783408b2公开了一种具有多个气缸的发动机。从共用egr阀引入的排气被供给到每个气缸。控制单元基于由设置在气缸的排气管上的空燃比传感器检测到的逐个气缸的空燃比来检测气缸之间的空燃比的不平衡。如果气缸之间的空燃比存在不平衡,则egr阀关闭。没有提供单独的气缸egr率。
12.us6382198b1公开了一种内燃机燃料控制器,其中使用响应于若干发动机气缸的组合排气流的单个氧气传感器。与发动机点火事件同步地对氧气传感器输出进行采样,以
形成空气/燃料比不平衡相对于时间的测量。由于采样必须与发动机点火事件同步,因此对发动机控制器施加了相当大的计算负担。
技术实现要素:
13.本发明的目的是避免现有技术的缺点,特别是提供一种内燃机和一种操作内燃机的方法,以减少或防止再循环排气的不平衡。
14.根据本发明,内燃机是大型发动机,例如船用发动机或固定式发动机。内燃机优选为二冲程发动机或二冲程十字头式发动机。内燃机包括内径至少为200mm的至少一个气缸。
15.通常,气缸包括至少一个空气入口和至少一个排气出口。优选地,内燃机是纵向冲洗的往复活塞式内燃机,其在气缸壁的下部具有扫气口并且在气缸盖中具有排气出口。
16.内燃机可以包括多个气缸,这些气缸由共用的扫气接收器供气并且将排气递送至共用的排气歧管。
17.优选地,内燃机包括具有涡轮机和压缩机的至少一个涡轮增压器。
18.内燃机包括用于排气再循环的系统,该系统具有至少两个egr路径,该至少两个egr路径至少部分并联地流体布置在气缸的排气出口与空气入口之间。
19.共用的egr管可以分成并联的管线,其中,每个管线的排气与新鲜空气混合。
20.当例如存在将新鲜空气或新鲜空气和排气的混合物供给到扫气空气接收器或气缸的空气入口的多个扫气空气管线时和/或当存在扩大的扫气空气接收器时,多个egr路径可能是必要的。对于具有多个气缸的内燃机,多个扫气管线和/或扩大的扫气空气接收器可能是必要的,这些内燃机典型地还包括不止一个涡轮增压器。
21.用于引导新鲜空气和排气的混合物的扫气空气管线可以被理解为egr路径的在混合区下游的一部分,在该混合区中新鲜空气和排气合并。
22.每个egr路径包括至少一个egr阀和/或至少一个egr鼓风机。优选地,每个egr路径还包括egr冷却器、egr除雾器、egr洗涤器和/或egr节能器。
23.优选地,每个egr路径流体连接到相应的感测路径或能与相应的感测路径流体连接。
24.替代地,多个egr路径中的至少两个egr路径的仅一个集合流体连接到相应的感测路径或能与相应的感测路径流体连接。
25.流体连接意味着流体(通常是egr气体或egr气体和新鲜空气的混合物)可以从egr路径被引导到感测路径。流体连接可以例如通过egr路径与感测路径之间的关闭阀或感测路径内的关闭阀来阻止。
26.所述感测路径流体连接到测量路径或能流体连接到测量路径。测量路径包括至少一个气体传感器装置,该至少一个气体传感器装置提供表示相应的egr路径中的egr气体的量的值。
27.感测路径可以由感测路径管道建立,该感测路径管道连接到相应的egr路径,例如连接到相应的egr路径的管道或连接到布置在相应的egr路径中的空气入口冷却器。
28.由于测量仅需要少量的气体,因此感测路径可以具有小于egr路径的管道的直径的管道直径,例如感测路径可以具有8-25mm的管道直径,而egr路径的管道可以具有360-800mm的直径。
29.感测路径仅传导egr路径的总质量流中的非常小的部分。
30.感测路径可以包括至少一个感测阀,用于建立到egr路径和/或到测量路径的流体连接。
31.当排气再循环运行时,气体传感器装置可以提供表示相应的egr路径中的egr气体的浓度的值,优选地在egr路径的包含新鲜空气和排气的那部分中的egr气体的浓度的值。表示egr气体的浓度的值被认为是表示egr气体的量的值。
32.气体传感器装置可以包括用于估计表示egr量或egr浓度的项目的至少一个气体传感器,例如o2传感器、no
x
传感器和/或co2传感器。
33.每个感测路径可以在新鲜空气和排气合并的混合区下游从相应的egr路径分支出。在低压egr路径中,如以下进一步描述的,感测路径可以在涡轮增压器的压缩机下游分支出。
34.一方面,测量路径可以连接到egr路径,另一方面,测量路径可以连接到用于引导排气的任何合适路径或直接连接到漏斗。优选地,在用于引导排气的合适路径中,压力低于egr路径的感测路径从中分支出的那部分中的压力。
35.内燃机可以包括第一控制单元,该第一控制单元被配置成接收由所述至少一个气体传感器装置提供的所述值,并且被配置成操作所述egr阀和/或所述egr鼓风机以便在与新鲜空气混合之后为所有egr路径提供基本上相同的egr浓度。
36.在混合区下游的egr路径中相等的egr浓度可以在所有空气入口中提供平衡的egr浓度和/或在扫气空气接收器中提供均匀的egr浓度,并且因此也在所有气缸中提供相等的egr浓度。
37.第一控制单元用于平衡所有空气入口或扫气空气管线的egr浓度。排气与新鲜空气混合的混合区下游的不同egr路径的egr浓度不应彼此偏离和/或与所有egr路径的平均值偏离超过
±
1%。
38.总egr率通常不受第一控制单元的操作的影响。
39.然而,第一控制单元可以是发动机控制单元的一部分,该发动机控制单元例如根据环境条件、负载、气缸温度和/或气缸压力还控制总egr率,总egr率优选地由闭环控制器在气体或柴油模式下确定。
40.优选地,第一控制单元操作至少一个相应的egr路径中的至少一个流量调节阀。在蝶阀的情况下,流量调节阀的设定可以以0.5%-1%或0.45
°‑
0.9
°
的步长改变。100%的开度可对应于90
°
的阀设定。
41.典型地,所述多个egr路径中的不止一个egr路径的流量调节阀必须被操作用于在不改变总egr率的情况下平衡浓度。
42.在由相应的egr路径的传感器确定的值比所有egr路径的平均值小或大预定值或百分比的情况下,egr路径的egr阀可以被进一步打开或关闭。
43.附加地或替代地,在由传感器确定的值比所有egr路径的平均值小或大预定值或百分比的情况下,egr路径的egr鼓风机可以被加速或减速。
44.预定值或百分比可以存储在控制单元中。预定值或百分比可以基于车间测试来确定。
45.一旦内燃机已经达到稳定的运行点,第一控制单元就可以操作egr阀和/或egr鼓
风机。当例如负载、环境条件和/或气缸压力条件不再改变并且已经选择了总egr率时,达到了稳定的工作点。
46.如果例如负载是恒定的,则用于气体或柴油模式的相应的闭环控制器不再改变背压阀和流量调节阀的设定。在测量期间,设定保持恒定。然后还可以假设egr率在测量期间近似恒定。
47.测量持续时间优选不超过几分钟。
48.一旦内燃机已经达到稳定的工作点,就可以连续地或以特定的时间间隔(如每几分钟)有规律地对表示egr路径中的egr气体的量的值进行测量。
49.优选地,两个或多个egr路径能连接到共用的测量路径。
50.更优选地,内燃机包括仅一个测量路径,并且所有egr路径能连接到所述测量路径。从相应的egr路径分支出的每个感测路径可以与所述测量路径流体连接或者能连接到所述测量路径。
51.由于表示egr路径中的egr量的值是由相同的气体传感器装置提供的并且相应的测量值的差是相关的,因此不必将气体传感器系统校准为绝对值。
52.每个感测路径可以包括用于在相应的egr路径与测量路径之间建立和防止流体连接的感测阀。
53.感测阀能快速和可靠地切换,以防止不同egr路径的交叉污染。优选地,电磁阀用作感测阀。
54.内燃机可以包括第二控制单元,该第二控制单元被配置成操作所述感测阀以便将测量路径与相应的egr路径相继连接。
55.第二控制单元可以是第一控制单元的一部分和/或可以是发动机控制单元的一部分。
56.第二控制单元可以被配置成运行测量循环。测量循环可以包括至少以下步骤。
57.最初,可以打开所有感测阀以加热气体传感器装置,特别是气体传感器。
58.可以关闭所有感测阀,并且可以打开第一感测阀。
59.替代地,可以关闭除了第一感测阀之外的所有感测阀,使得第一egr路径与测量路径相连接,而所有其他感测阀是关闭的。
60.替代地,可以在之前没有打开所有感测阀的情况下打开第一感测阀。
61.打开的第一感测阀允许确定表示第一egr路径中的egr气体的量的值。
62.优选地,第一感测阀在第一时间间隔(例如30秒)内是打开的,以便用第一egr路径的排气冲洗测量路径,并且第一感测阀在紧随其后的第二时间间隔(例如60秒)内保持打开,其中,气体传感器装置收集数据并提供表示第一egr路径中的egr气体的量和/或egr浓度的值。
63.在第二时间间隔期间,可以确定第一egr路径中的egr气体的量和/或egr浓度的平均值。然后关闭第一感测阀。
64.在已经关闭第一感测阀之后或之前打开第二感测阀以将第二egr路径与测量路径连接,而所有其他感测阀保持关闭。
65.如针对第一感测阀描述的,第二感测阀可以在时间间隔内是打开的。第二时间间隔可以在第一感测阀关闭之后开始。
66.打开的第二感测阀允许确定表示第二egr路径中的egr气体的量的值。
67.可以确定表示第二egr路径中的egr气体的量和/或egr浓度的值的平均值。然后关闭第二感测阀。
68.优选地,如果如上面针对第二感测阀描述的相继打开和关闭可用和/或被选择的另外的感测阀,则允许确定表示在另外的egr路径中的egr气体的量的值。
69.相继打开的感测阀的打开时间可能存在重叠,使得气体传感器保持热。
70.最后,可以确定针对每个egr路径确定的值的总平均值。
71.第一控制单元可以被配置成在接收到由气体传感器装置提供的值之后确定平均值和总平均值。
72.如果相应的egr路径的值与总平均值相差大于预定极限值或预定极限百分比,则第一控制单元可操作相应的egr路径的相应的egr阀和/或egr鼓风机。
73.第二控制单元可以被配置成立即连续地运行所述测量循环至少两次,使得能够在不止一个测量循环内确定表示每个egr路径的egr气体的量的值的平均值。
74.第二控制单元可以被配置成连续地一次又一次地或在预定时间间隔之后有规律地运行测量循环,使得能持续地确定表示每个egr路径的egr气体的量的值或相应的平均值。
75.内燃机可包括用于排气再循环的低压系统。
76.具有低压系统的内燃机包括低压egr路径。内燃机可包括具有涡轮机和压缩机的至少一个涡轮增压器。
77.在低压egr系统中,排气能被引导经过涡轮增压器的涡轮机,并且排气中的至少一部分能在涡轮机下游分流,并能被引导通过涡轮增压器的压缩机到达气缸的空气入口。
78.内燃机可以包括用于每个egr路径的至少一个涡轮增压器。在每个低压egr路径中,排气可以被引导通过相应的涡轮增压器的相应的压缩机。
79.具有低压egr系统的内燃机可以包括位于压缩机下游的进气空气冷却器。感测路径可以在进气空气冷却器上游或下游分支出。
80.在感测路径在上游分支出的情况下,进气空气冷却器可将热气体引导到气体传感器装置。否则,较冷的气体可能具有较高的水分含量,并且气体传感器装置可能需要预热以防止冷凝。
81.替代地,内燃机可以包括高压egr系统。
82.内燃机可包括具有涡轮和压缩机的至少一个涡轮增压器。在作为高压系统的用于排气再循环的系统中,排气能在涡轮增压器的涡轮机上游分流,并且排气中的至少一部分能被引导到气缸的空气入口。再循环的排气能在涡轮增压器的压缩机下游与扫气空气混合。
83.内燃机可以包括不止一个涡轮增压器。在每个涡轮机上游,排气可以分流以用于再循环。在每个压缩机下游,排气可以能在相应的混合区中与新鲜空气混合。
84.根据本发明,一种运行如上所述的内燃机的方法包括以下步骤。
85.将egr路径相继流体连接到包括气体传感器装置的测量路径。对于每个egr路径,由气体传感器装置提供表示相应的egr路径中的egr气体的量和/或相应的混合区下游的排气的浓度的值。
86.操作egr阀和/或egr鼓风机,使得表示egr路径中的egr气体的量和/或表示相应的混合区下游的排气的浓度的值是平衡的。
87.为了平衡egr路径中的egr气体的量和/或相应的混合区下游的排气的浓度,不必明确地确定量和/或浓度。将测量值例如彼此比较和/或与总平均值比较就足够了。
88.特别地,该方法包括以下步骤。
89.最初,可以打开所有感测阀以加热气体传感器装置。此后,可以关闭所有感测阀,并且可以打开第一感测阀。
90.替代地,可以关闭除了第一感测阀之外的所有感测阀。
91.替代地,可以在之前没有打开所有感测阀的情况下打开第一感测阀。
92.因此,第一egr路径与测量路径连接,而所有其他感测阀是关闭的。
93.提供了表示第一egr路径中的egr气体的量和/或相应的混合区下游的排气的浓度的值。第一感测阀可以在第一时间间隔和第二时间间隔内保持打开。优选地,仅在第二时间间隔中提供值和/或确定第二时间间隔内的平均值。
94.关闭所述第一感测阀。在关闭第一感测阀之前或之后,打开第二感测阀以便将第二egr路径与测量路径连接,而所有其他感测阀是关闭的。
95.提供了表示第二egr路径中的egr气体的量和/或相应的混合区下游的排气的浓度的值。第二感测阀可以在第一时间间隔和第二时间间隔中保持打开,其中,在第二时间间隔中,包括第一感测阀的所有其他感测阀关闭,并且提供值和/或确定第二时间间隔内的值的平均值。第一时间间隔可能花费30秒,第二时间间隔可能花费60秒。
96.关闭所述第二感测阀。
97.优选地,如果相继打开和关闭可用的和/或被选择的另外的感测阀,则提供表示在另外的egr路径中的egr气体的量和/或相应的混合区下游的排气的浓度的值。
98.所有egr路径或仅选定的egr路径可以相继连接到测量路径。
99.可选地,为了改进测量质量,针对每个连接的egr路径相继进行若干测量并且针对每个egr路径或每个所选择的egr路径确定平均值。
100.相应的egr路径和测量路径之间的连接可以保持建立至少几秒钟。相应的感测路径此时可以是打开的。
101.总平均值可以从所有egr路径的值确定。可以确定总平均值与单独的egr路径的值之间的差值并且可以操作egr阀和/或egr鼓风机,使得这些差值变小并且与总平均值的偏差不超过
±
1%。
附图说明
102.在下文中,通过附图在实施例中进一步解释本发明。相同的附图标记表示功能上对应的特征。
103.图1示出了内燃机的第一示例的示意图;
104.图2示出了内燃机的第二示例的示意图;
105.图3示出了内燃机的第三示例的示意图;
106.图4示出了内燃机的第四示例的示意图;
107.图5示出了内燃机的第五示例的示意图;
108.图6示出了内燃机的第六示例的示意图;
109.图7示出了内燃机的第七示例的示意图;
110.图8示出了内燃机的第八示例的示意图;
111.图9示出了内燃机的第九示例的示意图。
具体实施方式
112.图1示出了内燃机10的第一示例的示意图。内燃机10包括内径12至少为200mm的气缸11。
113.内燃机10包括具有涡轮机31a,31b和压缩机32a,32b的两个涡轮增压器30a,30b。
114.内燃机10包括用于排气再循环的系统40,该系统具有并联地流体布置在气缸11的排气出口13与气缸11的空气入口14之间的两个低压egr路径41a,41b。
115.排气能被引导经过涡轮增压器30a,30b的涡轮机31a,31b。在每个egr路径41a,41b中,再循环的排气能被引导通过涡轮增压器30a,30b的压缩机32a,32b到达气缸11的空气入口14,涡轮增压器30a,30b形成混合区46a,46b,在该混合区中排气与新鲜空气混合。
116.每个egr路径41a,41b包括egr阀42a,42b。所有的egr路径41a,41b包括共用的截止阀44。egr路径41a,41b中的压力可以由布置在egr路径41a,41b和漏斗47之间的背压阀43调节。
117.每个egr路径41a,41b可经由相应的感测路径51a,51b与测量路径53流体连接。每个感测路径51a,51b包括用于将测量路径53与相应的egr路径41a,41b流体连接的感测阀52a,52b。每个感测路径51a,51b在混合区46a,46b下游,即在压缩机32a,32b下游,从相应的egr路径41a,41b分支出。
118.每个感测路径51a,51b通过至少一个气体传感器装置54流体连接到测量路径53。气体传感器装置54提供表示在相应的egr路径41a,41b中的egr气体的量的值和/或表示在混合区46a,46b下游的相应的egr路径41a,41b的egr浓度的值。
119.所有egr路径41a,41b能连接到所述相同的测量路径53。
120.内燃机10包括第一控制单元50,其被配置成接收由气体传感器装置54提供的值。第一控制单元50被配置成操作egr阀42a,42b以便为所有egr路径41a,41b在混合区46a,46b下游提供基本上相同的egr浓度。
121.内燃机10进一步包括第二控制单元60,其被配置成操作感测阀52a,52b以便将测量路径53与相应的egr路径41a,41b相继连接。
122.第一控制单元50和第二控制单元60形成集成控制单元。
123.测量路径53在压缩机32b上游流体连接到第二egr路径41b。因此,当连接到相应的egr路径41a,41b时,在气体传感器装置54上游的测量路径53具有在压缩机32a,32b下游的egr路径的压力水平,即高压水平,而在气体传感器装置54下游的测量路径53具有在压缩机32b上游的egr路径的压力水平,即低压水平。
124.图2示出了内燃机10的类似于第一示例的第二示例的示意图。egr路径41a,41b布置在排气歧管15和扫气空气接收器25之间。
125.在再循环的排气被分配到第一egr路径41a和第二egr路径41b之前,排气被引导通过egr冷却器45和egr除雾器48。
126.在该示例中,测量路径在压缩机32a上游流体连接到第一egr路径41a。
127.在每个压缩机32a,32b下游,内燃机10包括进气空气冷却器33a,33b。
128.原则上,感测路径51a,51b可以在进气空气冷却器33a,33b上游从相应的egr路径41a,41b分支出,使得热空气可以被引导至气体传感器装置54。
129.替代地,感测路径51a,51b可以在进气空气冷却器33a,33b下游从相应的egr路径41a,41b分支出,如虚线所示(也参见图3至图5)。
130.图3示出了内燃机10的类似于第二示例的第三示例的示意图。
131.图4示出了内燃机的类似于第三示例的第四示例的示意图。
132.代替如图1至图3所示的背压阀43,设置有排气鼓风机49,以在egr路径41a,41b中建立足够的压力。
133.图5示出了内燃机10的类似于第四示例的第五示例的示意图。
134.代替图4所示的共用的egr鼓风机49,每个egr路径41a,41b包括相应的egr鼓风机49a,49b。
135.在这种情况下,第一控制单元50被配置成操作egr阀42a,42b和/或egr鼓风机49a,49b,以便为所有egr路径41a,41b在混合区46a,46b下游提供基本上相同的egr浓度。
136.图6示出了内燃机10的第六示例的示意图。
137.内燃机10包括两个涡轮增压器30a,30b。用于排气再循环的系统40是高压系统,其中,排气能在涡轮增压器30a,30b的涡轮机31a,31b上游分流。
138.一部分排气能经由排气路径41a,41b被引导到扫气空气接收器25并且能在涡轮增压器30a,30b的压缩机32a,32b下游的相应混合区46a,46b中与扫气空气混合。
139.在混合区46a,46b下游,相应的感测路径51a,51b从egr路径41a,41b分支出。每个感测路径51a,51b包括用于将egr路径41a,41b连接到测量路径53的感测阀52a,52b。
140.测量路径53流体连接到漏斗47。
141.集成的第一控制单元50和第二控制单元60被配置成:
[0142]-操作感测阀52a,52b以便将egr路径41a,41b相继连接到测量路径53;
[0143]-接收表示在混合区46a,46b下游的egr路径41a,41b中的egr浓度的数据;并且
[0144]-操作egr阀42a,42b以便平衡混合区46a,46b下游的egr路径41a,41b中的egr浓度并且在扫气空气接收器25中提供均匀的egr浓度。
[0145]
当废气门34打开时,第一涡轮机31a可以经由旁路35被旁通。背压阀43布置在旁路上游。
[0146]
图7示出了内燃机10的类似于第六示例的第七示例的示意图。
[0147]
在该示例中,旁路35在背压阀43上游分支出。
[0148]
图8示出了内燃机10的类似于第六示例和第七示例的第八示例的示意图。代替背压阀43(见图6和图7),egr鼓风机49用于将排气引导到第一egr路径41a和第二egr路径41b中。第一egr路径41a和第二egr路径41b包括共用的egr冷却器45。
[0149]
图9示出了内燃机10的类似于第八示例的第九示例的示意图。代替共用的egr鼓风机49和共用的egr冷却器45(见图8),在该示例中,每个egr路径41a,41b包括相应的egr鼓风机49a,49b和相应的egr冷却器45a,45b。
[0150]
所有附图示出了具有两个涡轮增压器和两个并联的egr路径41a,41b的内燃机10
的示例。然而,内燃机10可以包括另外的并联布置的涡轮增压器和/或更多的并联布置的egr路径,图中未示出。
[0151]
类似地,内燃机10可以包括不止一个气缸。
技术特征:
1.一种内燃机(10),即大型船舶发动机或固定式发动机,该内燃机优选为二冲程发动机或二冲程十字头式发动机,所述内燃机(10)包括内径(12)为至少200mm的至少一个气缸(11),所述内燃机(10)包括用于排气再循环的系统(40),该系统具有至少两个egr路径(41a,41b),所述至少两个egr路径至少部分并联地流体布置在所述气缸(11)的排气出口(13)与空气入口(14)之间;每个egr路径(41a,41b)包括至少一个egr阀(42a,42b)和/或至少一个egr鼓风机(49,49a,49b);其特征在于,每个egr路径(41a,41b)流体连接到相应的感测路径(51a,51b)或能与相应的感测路径(51a,51b)流体连接,所述感测路径(51a,51b)流体连接到或能流体连接到具有至少一个气体传感器装置(54)的测量路径(53),所述至少一个气体传感器装置提供表示相应的egr路径(41a,41b)中的egr气体的量的值。2.根据权利要求1所述的内燃机(10),其中,每个感测路径(51a,51b)在新鲜空气和排气合并的混合区(46a,46b)下游从相应的egr路径(41a,41b)分支出。3.根据权利要求1或2所述的内燃机(10),其中,所述内燃机(10)包括第一控制单元(50),该第一控制单元被配置成接收由所述至少一个气体传感器装置(54)提供的所述值,并且被配置成操作所述egr阀(42a,42b)和/或所述egr鼓风机(49a,49b)以便在与新鲜空气混合之后为所有egr路径(41a,41b)提供基本上相同的egr浓度。4.根据权利要求1、2或3所述的内燃机(10),其中,所述内燃机包括仅一个测量路径(53),并且所有egr路径(41a,41b)能连接到所述测量路径(53)。5.根据权利要求4所述的内燃机(10),其中,每个感测路径(51a,51b)包括感测阀(52a,52b),并且其中,所述内燃机(10)包括第二控制单元(60),该第二控制单元被配置成操作所述感测阀(52a,52b)以便将所述测量路径(53)与相应的egr路径(41a,41b)相继连接。6.根据权利要求5所述的内燃机(10),其中,所述第二控制单元(60)被配置成运行下面的测量循环,该测量循环包括以下步骤:-打开所有感测阀(52a,52b)以加热所述气体传感器装置(54),-关闭除了一个感测阀之外的所有感测阀(52a,52b),使得第一egr路径(41a)与所述测量路径(53)连接,而所有其他感测阀(52b)是关闭的;允许确定表示所述第一egr路径(41a)中的egr气体的量的值;关闭所述第一感测阀(52a);-打开第二感测阀(52b)以将第二egr路径(41b)与所述测量路径(53)连接,而所有其他感测阀(52a)是关闭的;允许确定表示所述第二egr路径(41b)中的egr气体的量的值;关闭所述第二感测阀(52b);-优选地,如果可用的话,相继打开和关闭另外的感测阀并且允许确定另外的egr路径中的egr气体的量的值。7.根据权利要求6所述的内燃机(10),其中,所述第二控制单元(60)被配置成运行所述测量循环至少两次,使得能确定每个egr路径(41a,41b)的egr气体的平均量的值。8.根据前述权利要求中至少一项所述的内燃机(10),所述内燃机包括低压egr路径(41a,41b),其中,所述内燃机(10)包括至少一个涡轮增压器(30a,30b),优选地用于每个
egr路径的至少一个涡轮增压器(30a,30b),所述涡轮增压器(30a,30b)包括涡轮机(31a,31b)和压缩机(32a,32b),并且其中,优选地在每个低压egr路径(41a,41b)中,排气能被引导经过所述涡轮增压器(30a,30b)的涡轮机(31a,31b),并且所述排气中的至少一部分能被引导通过所述涡轮增压器(30a,30b)的压缩机(32a,32b)到达所述气缸(11)的空气入口(14)。9.根据权利要求8所述的内燃机(10),其中,所述内燃机包括位于所述压缩机(32a,32b)下游的进气空气冷却器(33a,33b),并且其中,所述感测路径(51a,51b)在所述进气空气冷却器(33a,33b)上游或下游分支出。10.根据前述权利要求1至7中至少一项所述的内燃机(10),其中,所述内燃机(10)包括至少一个涡轮增压器(30a,30b),所述涡轮增压器包括涡轮机(31a,31b)和压缩机(32a,32b);其中,用于排气再循环的所述系统(40)是高压系统,其中,排气能在所述涡轮增压器(30a,30b)的涡轮机(31a,31b)上游分流,并且所述排气中的至少一部分能被引导到所述气缸(11)的空气入口(14)并且能在所述涡轮增压器(30a,30b)的压缩机(32a,32b)下游与扫气空气混合。11.一种运行根据前述权利要求中任一项所述的内燃机的方法,该方法包括以下步骤:-将所述egr路径相继连接到所述测量路径;-提供表示相应的egr路径的egr气体的量的值;-操作所述egr阀和/或所述egr鼓风机,使得表示所述egr路径中的egr气体的量的所述值是平衡的。12.根据权利要求11所述的方法,该方法包括以下步骤:-打开所有感测阀(52a,52b)以加热所述气体传感器装置(54);-关闭除了第一感测阀(52a)之外的所有感测阀(52a,52b),使得第一egr路径(41a)与所述测量路径(53)连接,而所有其他感测阀(52b)是关闭的;-提供表示在所述第一egr路径(41a)中egr气体的量的值;关闭所述第一感测阀(52a);-打开第二感测阀(52b)以将第二egr路径(41b)与所述测量路径(53)连接,而所有其他感测阀(52a)是关闭的;确定表示所述第二egr路径(41b)中的egr气体的量的值;关闭所述第二感测阀(52b);-优选地,如果可用的话,相继打开和关闭另外的感测阀并且确定表示另外的egr路径中的egr气体的量的值。
技术总结
本发明涉及内燃机和运行内燃机的方法。内燃机是大型船舶发动机或固定式发动机,优选为二冲程发动机或二冲程十字头式发动机。内燃机包括内径为至少200mm的至少一个气缸。内燃机包括用于排气再循环的系统,该系统具有至少两个EGR路径,所述至少两个EGR路径至少部分并联地流体布置在气缸的排气出口与空气入口之间。每个EGR路径包括至少一个EGR阀和/或至少一个EGR鼓风机。每个EGR路径流体连接到相应的感测路径或能与相应的感测路径连接,感测路径流体连接到或能流体连接到具有至少一个气体传感器装置的测量路径,气体传感器装置提供表示相应的EGR路径中的EGR气体的量的值。应的EGR路径中的EGR气体的量的值。应的EGR路径中的EGR气体的量的值。
技术研发人员:A
受保护的技术使用者:温特图尔汽柴油公司
技术研发日:2023.03.30
技术公布日:2023/10/19
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