專利名稱：以兩種或多種燃料組分的燃料混合物運轉(zhuǎn)的大型渦輪增壓二沖程柴油發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用兩種燃料組分的大型渦輪增壓二沖程柴油發(fā)動機，具體涉及 將一種燃料組分與其他燃料組分混合的大型渦輪增壓二沖程柴油發(fā)動機。
背景技術(shù)：
大型渦輪增壓二沖程柴油發(fā)動機在發(fā)電廠和大型遠洋船舶中用作原動力。大型二沖程柴油發(fā)動機通常使用重質(zhì)燃油操作，使用天然氣作為唯一現(xiàn)實的代用 燃料。然而，天然氣只能用于一些固定的發(fā)電廠和天然氣運輸船，在該天然氣運輸船中，天 然氣的汽化可用作發(fā)動機的燃料。重質(zhì)燃油由于是精煉過程的副產(chǎn)品，因此相對而言不那 么昂貴，但是存在一些缺陷。例如重質(zhì)燃油在環(huán)境溫度下不是液體，需要被加熱，并一直保 持被加熱狀態(tài)。再者，重質(zhì)燃油有很高的硫磺含量，以及很高含量的其他雜質(zhì)。因此，大型 二沖程柴油發(fā)動機的燃料系統(tǒng)設(shè)置有大量的復(fù)雜裝置以能夠處理重質(zhì)燃油。這些裝置之一是燃料系統(tǒng)的全時完全加熱和循環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)使重質(zhì)燃油在燃料 系統(tǒng)中保持循環(huán)并同時加熱，而在發(fā)動機停機過程中也進行循環(huán)和加熱。為了能夠加熱燃 料系統(tǒng)，燃料箱被加熱，并且管路配有流體追蹤。如果使用清潔柴油燃料，則發(fā)動機能夠被 顯著簡化并以更低成本制造，但是清潔柴油燃料的成本阻礙了這樣做。目前，重質(zhì)燃油與水的混合物或乳化物被用于減少排放。在大型渦輪增壓二沖程 柴油發(fā)動機中，如在W02007115580中公開的，混合或乳化作用在燃料噴射泵上游的混合或 乳化系統(tǒng)中產(chǎn)生，產(chǎn)生的混合物儲存在具有相當(dāng)大尺寸的箱中。由于這些箱的尺寸以及管 路的長度，水與燃料混合或乳化的時刻與混合物或乳化物被噴到燃燒室內(nèi)的時刻之間有非 常顯著的延遲。此延遲可能長達數(shù)分鐘甚至數(shù)小時，并且混合過程中的變化(如水與重質(zhì) 燃料之比的改變)以相當(dāng)長的時間延遲反映在燃燒中，使得要對變化的工況作出迅速反應(yīng) 變得不可行。如果變化了的工況需要改變重質(zhì)燃油與水之比，例如，由于目前的混合物在當(dāng)前 工況下無法正常點火，則可能需要數(shù)小時以調(diào)整重質(zhì)燃料與水之比。對于一艘遠洋船舶來 說，如果發(fā)動機無法正常工作達到一小時就很危險，因為這會影響其機動性。另外，如果并非不可能確定燃燒中的燃料組分的當(dāng)前比例的話會很困難，因為不 可能精確確定箱內(nèi)燃料比以何種速度變化以及箱內(nèi)改變的比率需要多長時間到達發(fā)動機 氣缸內(nèi)。使用某種燃料組分，特別是燃料-水或燃料-乙醇乳化物的混合物的另一個困難 之處在于混合物的長時穩(wěn)定性，特別是如果含水量很高的話。缺乏穩(wěn)定性就需要使用特殊 的均質(zhì)器設(shè)備和乳化劑以及穩(wěn)定劑添加劑。乙醇是另一種可以用于大型二沖程柴油發(fā)動機中的燃料。然而，乙醇無法自燃，并 且剛好在乙醇燃料之前、或者與乙醇燃料同時地需要噴射引導(dǎo)燃料、或者需要將乙醇燃料 與引導(dǎo)燃料混合。已知系統(tǒng)對于引導(dǎo)燃料使用單獨的引導(dǎo)噴射。

發(fā)明內(nèi)容
基于此背景，本發(fā)明的目的是提供一種克服或至少減少上文提到之缺陷的大型二 沖程渦輪增壓柴油發(fā)動機。此目的通過提供一種十字頭型大型渦輪增壓二沖程柴油發(fā)動機來實現(xiàn)，所述十字 頭型大型渦輪增壓二沖程柴油發(fā)動機包括多個氣缸，一個或多個與每個氣缸相聯(lián)的燃料 閥，與每個氣缸相聯(lián)的液壓致動的燃料噴射活塞泵，所述液壓致動的燃料噴射活塞泵具有 泵活塞以及泵腔，所述泵腔的引出端口與所述燃料閥相連，與所述泵腔的引入端口相連的 第一燃料組分的供給，與所述泵腔的引入端口相連的第二燃料組分的供給，所述泵腔在所 述液壓致動的燃料噴射活塞泵的吸入行程中填充一定量的所述第一燃料組分以及一定量 的所述第二燃料組分，所述第一燃料組分與所述第二燃料組分在所述泵腔中混合以形成燃 料混合物，并且在所述液壓致動的燃料噴射活塞泵的噴射行程中，所述泵腔中的所述燃料 混合物從所述泵腔中排出并輸送到所述燃料閥。通過在液壓致動的燃料噴射活塞泵的泵腔內(nèi)混合燃料組分，燃料組分的比率的變 化幾乎即時反映在燃燒過程中，燃料組分的實際比率可以被精確得知。因此，燃料比率能夠 盡快適應(yīng)實際工作情況，并且由于真實比率已知，所以可以得到發(fā)動機上給定比率之效果 的反饋。優(yōu)選地，發(fā)動機包括用于控制在所述吸入行程中輸送到所述泵腔中的所述第一燃 料組分的量與所述第二燃料組分的量之間的比率的控制裝置。所述控制裝置可構(gòu)造成能夠改變在一個發(fā)動機循環(huán)中輸送到所述泵腔中的所述 第一燃料組分的量與所述第二燃料組分的量之間的比率。所述第一燃料組分的供給可包括共軌。所述第二燃料組分的供給可包括共軌。優(yōu)選地，至少所述第一燃料組分的供給或所述第二燃料組分的供給包括閥或劑量 泵以控制在所述吸入行程中輸送到所述泵腔的各燃料組分的量。所述閥可以是簡單的開關(guān)閥，并且涉及的燃料組分的劑量由所述閥的開啟時間的 長度或響應(yīng)于測量的流量來控制。優(yōu)選地，所述泵腔通過壓力管道直接與所述燃料閥相連。所述泵活塞的噴射行程可以由作用在所述活塞的與所述泵腔相反一側(cè)上的液壓 壓力提供動力，或者由作用在直接與所述泵活塞相連的活塞上的液壓壓力提供動力。所述液壓致動的燃料噴射活塞泵可包括致動腔。所述致動腔可以由所述泵活塞的相反側(cè)或由直接與所述泵活塞相連的增壓器活 塞限定邊界。所述泵活塞在所述泵腔一側(cè)的有效面積可小于所述泵活塞相反側(cè)的有效面積或 者小于所述增壓器活塞的有效面積。上述目的還可通過提供一種用于在十字頭型大型渦輪增壓二沖程柴油發(fā)動機中 準備燃料混合物的方法來實現(xiàn)，所述方法包括在液壓致動的燃料噴射活塞泵之泵活塞的 吸入行程期間以第一燃料組分的量以及第二燃料組分的量之間的預(yù)定比率輸送和混合一 定量的第一燃料組分以及一定量的第二燃料組分至與發(fā)動機氣缸相聯(lián)的液壓致動的燃料噴射活塞泵的泵腔以形成燃料混合物，并且在所述液壓致動的燃料噴射活塞泵的噴射行程 中，將所述泵腔內(nèi)的燃料混合物從所述泵腔排出并將燃料混合物輸送到發(fā)動機的燃料閥。通過將燃料組分輸送到泵腔并且使燃料組分在液壓致動的燃料噴射活塞泵的泵 腔內(nèi)混合，燃料組分的比率的變化幾乎立即反映在燃燒過程中，燃料組分間的實際比率可 以精確得知。因此，燃料比率能夠迅速適應(yīng)實際工況，并且由于實際比率已知，可以得到發(fā) 動機上的給定比率之效果的反饋。根據(jù)本發(fā)明的大型兩沖程柴油發(fā)動機和方法的進一步的目的、特征、優(yōu)勢和性質(zhì) 通過具體說明會更為顯而易見。


在本發(fā)明的如下具體說明部分中，將參考圖中示出的示例性實施方式具體說明本 發(fā)明，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明實施方式的大型兩沖程柴油發(fā)動機的燃料噴射以及排氣門致 動系統(tǒng)的簡圖，圖2是根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的大型兩沖程柴油發(fā)動機的燃料噴射以及排氣 門致動系統(tǒng)的簡圖，以及圖3是根據(jù)圖1和2的實施方式的發(fā)動機的燃料噴射系統(tǒng)的細部圖。
具體實施例方式下文將通過優(yōu)選實施方式具體說明根據(jù)本發(fā)明的十字頭型大型渦輪增壓兩沖程 柴油發(fā)動機和為本發(fā)明的十字頭型大型渦輪增壓兩沖程柴油發(fā)動機準備燃料混合物的方法。該發(fā)動機是一種十字頭型單流低速二沖程十字頭柴油發(fā)動機，其可以是船內(nèi)推進 發(fā)動機，或者是發(fā)電廠內(nèi)的原動力。這些發(fā)動機通常有3到14個直列氣缸。發(fā)動機的總輸 出可能在，例如，5000到110，OOOkW的范圍內(nèi)變化。氣缸6為單流型并且具有掃氣端口 7以及用于氣缸潤滑的鉆孔(未顯示)。從掃 氣空氣接收器(未顯示)向掃氣端口 7供給掃氣空氣，掃氣空氣接收器供給有通過一個或 多個廢氣驅(qū)動的渦輪增壓器(未顯示)增壓的掃氣空氣。排氣門11安裝在氣缸蓋內(nèi)中位于氣缸6的頂部中心。在膨脹沖程的末尾，排氣門 11在發(fā)動機活塞13向下通過掃氣端口 7之前打開，由此活塞13上方的燃燒室15內(nèi)的燃燒 氣體從通往廢氣接收器(未顯示)的排氣通道16流出，并且燃燒室15內(nèi)的壓力得以解除。 排氣門11在活塞13向上運動的過程中再次關(guān)閉。排氣門11由氣動彈簧(未顯示)向上 驅(qū)動。排氣門11由凸輪軸觀上的排氣凸輪27打開。凸輪軸觀從發(fā)動機曲軸上取力從 而以機械方式驅(qū)動。排氣凸輪四通過滾輪42致動活塞泵37。來自活塞泵37的液壓流體通過壓力管 路35被輸送到排氣門11。液壓缸活塞型致動器21在通過壓力管路35收到加壓的液壓流 體時沿打開方向推動排氣門11。排氣門的回位行程由空氣彈簧(未顯示)實現(xiàn)?；钊?37、壓力管路35和排氣門致動器21構(gòu)成了所謂的液壓推桿。
在可替代的實施方式中(未顯示)，排氣門11由不使用凸輪軸的電-液系統(tǒng)致動。每個氣缸6設(shè)置有兩個或三個燃料閥23 (只顯示了一個)，每一個燃料閥通過壓 力管道51與液壓致動的燃料噴射活塞泵39的引出端口相連(在此實施方式中，液壓致動 的燃料噴射活塞泵還是增壓器)。燃料閥23在其引入端口上的壓力超過閾值，如300或 400bar (巴)時打開。燃料閥23在其尖端上設(shè)置有噴嘴，使得噴射的燃料混合物霧化。本實施方式的發(fā)動機構(gòu)造成使用燃料-水混合物工作。燃料組分，重質(zhì)燃料和水， 從重質(zhì)燃油輸送裝置72和水輸送系統(tǒng)73輸送到各自的液壓致動的燃料噴射活塞泵(增壓 器)39的泵腔44。輸送到泵腔44的水量和重質(zhì)燃油量由下文中將要進一步詳細說明的系 統(tǒng)控制。重質(zhì)燃油輸送裝置72沒有在圖中詳細顯示，但是重質(zhì)燃油輸送裝置72布置成使得 輕質(zhì)燃油(船用柴油)與重質(zhì)燃油均能使用。重質(zhì)燃油從工作箱中被導(dǎo)入電驅(qū)動供給泵， 通過此供給泵，燃料循環(huán)系統(tǒng)的低壓部分能夠維持約4bar的壓力，從而避免通風(fēng)箱中的燃 料在應(yīng)用的溫度范圍內(nèi)汽化。燃油從燃料系統(tǒng)的低壓部分導(dǎo)入電驅(qū)動循環(huán)泵，該循環(huán)泵使 重質(zhì)燃油在燃料以約7bar的壓力分配到各自的液壓致動的燃料噴射活塞泵(增壓器)39 之前流過加熱器以及全流量濾清器。液壓致動的燃料噴射活塞泵(增壓器)39具有泵腔44，該泵腔44由泵活塞45限 定邊界。泵活塞45直接與具有更大有效面積的增壓器活塞46相連。增壓器活塞46限定 致動腔47的邊界。增壓器活塞46的有效面積大于泵活塞45的有效面積，使得液壓致動的 燃料噴射活塞泵39成為一個增壓器。然而，如果液壓流體具有足夠的壓力，則能夠使用有效面積小于或等于泵活塞的 活塞(未顯示)來替代增壓器活塞46。燃料噴射由每個氣缸一個的電子控制液壓致動的燃料噴射活塞泵(增壓器)39執(zhí) 行。液壓致動的燃料噴射活塞泵(增壓器)39將低壓(作用至液壓流體的)側(cè)的壓力乘以 固定比率增壓到高壓側(cè)(燃料側(cè))壓力。液壓致動的燃料噴射活塞泵(增壓器)39由作用在致動腔47及由此作用在增壓 器活塞46上的加壓的液壓流體提供動力。液壓流體能夠是發(fā)動機潤滑油。壓力泵60通過 饋送管道30將通常數(shù)百bar的高壓液壓流體輸送到發(fā)動機氣缸。如果液壓流體是發(fā)動機 潤滑油，則壓力泵60就不是工作在低得多的壓力下的發(fā)動機潤滑泵?；亓鞯囊簤毫黧w從氣 缸通過管道65傳送到箱61，液壓泵60從該箱61抽取流體。在本實施方式中給每對發(fā)動機氣缸6 (在發(fā)動機具有奇數(shù)個氣缸的情況下，氣缸 中的一個可能被單個壓縮腔提供服務(wù))提供壓縮腔67。管道69將壓縮腔67連接到比例控 制閥41 (每個氣缸一個比例控制閥41)。發(fā)動機1的每個氣缸6與電子控制單元99相聯(lián)，電子控制單元99通過線59接收 一般的同步和控制信號并且將電控制信號傳輸?shù)奖壤刂崎y41等。可能每個氣缸有一個 控制單元99，也可能幾個氣缸與同一個控制單元(未顯示)相聯(lián)。電子控制單元99還可能 接收所有氣缸共有的總控制單元(未顯示)的信號。電子控制單元99根據(jù)發(fā)動機工作情況計算燃料組分之間的期望比率、燃料噴射 正時、燃料噴射速率定型(rate shaping)以及燃料噴射量。至此，控制單元接收關(guān)于曲軸 轉(zhuǎn)動位置、曲軸轉(zhuǎn)速(可以由控制單元99從轉(zhuǎn)動位置信號中得到)、環(huán)境溫度、發(fā)動機負荷以及各種發(fā)動機流體的溫度的信息。電子控制單元99還能夠調(diào)整用于發(fā)動機倒轉(zhuǎn)的燃料 噴射正時。比例控制閥41中之閥芯的運動由控制單元99在反饋控制回路中控制。反饋控制 回路可以可替代地包含在比例控制閥41自身之中。比例控制閥41的開啟姿態(tài)與已經(jīng)預(yù)定 為最佳速率定型并存儲在控制單元99中的期望開啟姿態(tài)相匹配。在其休停位置，比例控制閥41將增壓器39之低壓側(cè)壓力腔(致動腔47)與箱相 連。當(dāng)控制單元99發(fā)送信號以啟動給定氣缸的燃料噴射時，比例控制閥41中的一個開啟 到一定程度并由此將增壓器39的低壓側(cè)通過管道69與壓縮腔67相連。泵活塞行程的長度優(yōu)選地由電子控制單元99控制，使泵活塞45可以在液壓致動 的活塞燃料泵39吸入行程的末尾完全回到其底部位置，并使其在燃料噴射行程中可以運 動到受控位置。吸入行程主要由第一燃料組分(重質(zhì)燃油)的壓力驅(qū)動。然而，在另一種實施方式中，泵活塞45在吸入行程中回到受控位置，并且泵活塞 可以在燃料噴射行程中移動至其頂部位置(基本上完全地排空泵腔)。在另一種實施方式 中，泵活塞45在吸入行程中回到受控位置，在燃料噴射行程中被移動到另一個受控位置。致動腔47中的壓力被增加，通常使得泵腔44中的燃料混合物達到約400到 1500bar之間的噴射壓力。饋送管道51將高壓燃料直接從泵腔44傳輸?shù)饺剂祥y23，通過 燃料閥23尖部的噴嘴，燃料閥23將燃料混合物噴射入燃燒室15使燃料混合物霧化。圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機的另一種實施方式。此實施方式與圖1的實施方 式基本上相同，只是用于致動液壓致動的活塞燃料泵(燃料增壓器)的液壓流體通過活塞 泵25傳送，活塞泵25被凸輪軸觀上的燃料凸輪27致動?；钊?5具有可變輸出以調(diào)節(jié) 由一次凸輪致動傳送到管道25的燃料體積，從而控制了在燃料噴射事件中噴射的燃料混 合物的體積。再進一步，在此實施方式中，不需要壓力增壓，因此該液壓致動的燃料噴射活塞泵 39是內(nèi)有單個活塞45的缸?；钊?5兩側(cè)具有相同的有效面積，并且將缸分成泵腔44和致 動腔47。圖3更詳細地顯示了泵腔44以及第一燃料組分72 (本實施方式中為重質(zhì)燃油) 的供給和第二燃料組分73 (本實施方式中是水)的供給。重質(zhì)燃油以約7bar的壓力從重質(zhì)燃油系統(tǒng)72通過泵腔的引入端口、單向閥83和 管道82輸送到泵腔44。在一種實施方式中，泵活塞45總是在兩次連續(xù)燃料噴射事件之間 的時段中的吸入行程的末尾回到其初始底部位置，在該初始底部位置，泵腔44具有最大的 和已知的容量。第二燃料組分(本實施方式中是水)從水源73通過泵腔44的引入端口、單向閥 85、管道86和劑量泵94輸送到泵腔44。本實施方式的泵腔44的引入端口可具有噴嘴以改善燃料組分在泵腔44內(nèi)的混
I=I O電子控制單元99通過電控閥91控制劑量泵，電控閥91可選擇性地將劑量泵94 與加壓液壓流體90相連接。在一種實施方式中，劑量泵94具有能夠記錄劑量泵活塞位置 的傳感器(未顯示)。電子控制器(能夠是電子控制單元99)確定劑量泵94的泵行程何時 與將在液壓致動的燃料噴射活塞泵39的泵活塞45的吸入行程中被輸送的第二燃料組分的
8期望量相對應(yīng)?？商娲兀瑒┝勘每赡芫哂衅渥约旱目刂苹芈?，并且簡單地從電子控制單元99接 收命令以輸送期望量的第二燃料組分。劑量泵94被顯示成液壓驅(qū)動泵，但也可能是氣動的 或電動驅(qū)動的劑量泵。水73的供給可以是向發(fā)動機的幾個或所有氣缸供給第二燃料組分(水)的軌道。在每次燃料噴射事件前，泵活塞45執(zhí)行吸入行程以回到其預(yù)定初始位置使得泵 腔44的體積已知。劑量泵94在泵活塞45的吸入行程中輸送由電子控制單元確定的一定 量的第二燃料組分(本實施方式中是水)。同時，泵腔44填充有第一燃料組分(本實施方 式中是重質(zhì)燃油)。第一燃料組分的壓力為吸入行程提供動力并保證泵腔44在吸入行程的 末尾泵活塞在其底部位置時被完全充滿。泵腔44內(nèi)的燃料混合物的總體積在吸入行程末尾是已知的，泵腔44內(nèi)的第二燃 料組分的體積是已知的(通過使用劑量泵)。壓力腔內(nèi)的第一燃料組分的體積通過從吸入 行程末尾的泵腔44的總體積(已知)中減去泵腔44內(nèi)第二燃料組分的體積來確定。泵活塞45的噴射行程通常不會是完全排空泵腔44的全行程。因此在吸入行程的 開始，泵腔內(nèi)會有一定體積的燃料混合物。吸入行程末尾的泵腔44內(nèi)的第一燃料組分與第二燃料組分的比率受到吸入行程 開始時泵腔44內(nèi)的燃料混合物的影響。然而，如果第一燃料組分與第二燃料組分之間的期望比率被電子控制單元99改 變，則只需要幾個發(fā)動機(噴射)循環(huán)，泵腔44內(nèi)的燃料組分間的實際比率即會與燃料組 分之間的期望比率精確對應(yīng)。因此，第一燃料組分與第二燃料組分之間的期望比率的改變在僅僅幾個發(fā)動機循 環(huán)之后即反映在燃燒中，也就是，變化在幾秒鐘內(nèi)就反映在燃燒中，而不是本文背景技術(shù)部 分中描述的已知大型二沖程柴油發(fā)動機情況下在幾小時之后才反映在燃燒中。與燃料噴射行程的時長相比，吸入行程的時間相對較長。因此相對有較多時間用 于吸入行程，對于如劑量泵的速度的要求不是很高。而且，燃料組分在泵腔44內(nèi)混合的時 間也相對較長。在一種實施方式中，可能使用乳化劑來乳化泵腔44內(nèi)的燃料混合物。乳化劑能夠 是第三燃料組分或者乳化劑可以預(yù)先與燃料組分之一混合。在一種實施方式(未顯示)中，燃料組分在泵腔44中的混合能夠通過泵活塞45 的形狀來增強。在一種實施方式中，在泵活塞的吸入行程中輸送的第二燃料組分的體積不由劑量 泵控制，而是由任何其他合適的控制第二燃料組分的劑量的裝置控制。此劑量裝置能夠是 與流量計結(jié)合的閥或者具有受控打開時間的閥。燃料組分能夠同時地或相繼地輸送到泵腔 內(nèi)。在一種實施方式中，在泵活塞的吸入行程中輸送的每種燃料組分的體積通過劑量 或測量來控制。在一種實施方式(未顯示)中，液壓致動的活塞燃料泵39具有容納在缸中的單個 活塞45，在活塞的一側(cè)有泵腔，在活塞的另一側(cè)有致動腔。泵腔側(cè)的活塞45的有效面積可 以等于或不等于致動腔側(cè)的活塞的有效面積，取決于致動液壓致動的活塞燃料泵39的增壓壓力的需要。上文所述實施方式以兩種燃料組分在液壓致動的活塞燃料泵的泵腔中混合的狀 態(tài)進行了闡述。然而，本發(fā)明還能夠用于在液壓致動的活塞燃料泵的泵腔中混合多于兩種 的燃料組分。本發(fā)明示例了以重質(zhì)燃油和水作為燃料組分。然而，本發(fā)明還能使用其他燃料組 分如燃油、乙醇、生物燃料以及引導(dǎo)油。本發(fā)明中使用的燃料組分不需要是純成分，因此燃 料組分可能是幾種物質(zhì)的混合物。例如，第二燃料組分能夠是水與乳化劑的混合物。權(quán)利要求中使用的術(shù)語“包括”不排除其他元件或步驟。權(quán)利要求中使用的術(shù)語 “一個”或“一種”不排出多個或多種。權(quán)利要求中使用的參考符號不應(yīng)被解釋為限制保護范圍。盡管本發(fā)明出于示例的目的被詳細說明，但是應(yīng)該理解這些詳細說明僅用于示例 目的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠在不脫離本發(fā)明的范圍內(nèi)做出變型。
權(quán)利要求
1.一種十字頭型大型渦輪增壓二沖程柴油發(fā)動機(1)，包括 多個氣缸(6)，一個或多個與每個氣缸(6)相聯(lián)的燃料閥03)， 與每個氣缸相聯(lián)的液壓致動的燃料噴射活塞泵(39)， 所述液壓致動的燃料噴射活塞泵(39)具有泵活塞0 以及泵腔G4)， 所述泵腔G4)的引出端口與所述燃料閥03)相連， 與所述泵腔G4)的引入端口相連的第一燃料組分(7 的供給， 與所述泵腔G4)的引入端口相連的第二燃料組分(7 的供給， 所述泵腔G4)在所述液壓致動的燃料噴射活塞泵(39)的吸入行程中填充一定量的所 述第一燃料組分以及一定量的所述第二燃料組分，所述第一燃料組分與所述第二燃料組分 在所述泵腔G4)中混合以形成燃料混合物，并且在所述液壓致動的燃料噴射活塞泵(39) 的噴射行程中，所述泵腔G4)中的所述燃料混合物從所述泵腔G4)中排出并輸送到所述 燃料閥(23)。
2.如權(quán)利要求1所述的大型渦輪增壓二沖程柴油發(fā)動機(1)，進一步包括用于控制在 所述吸入行程中輸送到所述泵腔G4)中的所述第一燃料組分的量與所述第二燃料組分的 量之間的比率的控制裝置(71，99，91，94)。
3.如權(quán)利要求2所述的大型渦輪增壓二沖程柴油發(fā)動機(1)，其中，所述控制裝置(71， 99,91,94)構(gòu)造成能夠改變在一個發(fā)動機循環(huán)中輸送到所述泵腔G4)中的所述第一燃料 組分的量與所述第二燃料組分的量之間的比率。
4.如權(quán)利要求1所述的大型渦輪增壓二沖程柴油發(fā)動機(1)，其中，所述第一燃料組分(72)的供給包括共軌。
5.如權(quán)利要求1所述的大型渦輪增壓二沖程柴油發(fā)動機(1)，其中，所述第二燃料組分(73)的供給包括共軌。
6.如權(quán)利要求1所述的大型渦輪增壓二沖程柴油發(fā)動機(1)，其中，至少所述第一燃料 組分m的供給或所述第二燃料組分(7 的供給包括閥或劑量泵以控制在所述吸入行程 中輸送到所述泵腔G4)的各燃料組分的量。
7.如權(quán)利要求6所述的大型渦輪增壓二沖程柴油發(fā)動機(1)，其中，所述閥是簡單的開 關(guān)閥(71)，并且涉及的燃料組分的劑量由所述閥的開啟時間的長度或響應(yīng)于測量的流量來 控制。
8.如權(quán)利要求1所述的大型渦輪增壓二沖程柴油發(fā)動機(1)，其中，所述泵腔G4)通 過壓力管道(51)直接與所述燃料閥相連。
9.如權(quán)利要求1所述的大型渦輪增壓二沖程柴油發(fā)動機(1)，其中，所述泵活塞G5) 的噴射行程由作用在所述活塞的與所述泵腔G4)相反一側(cè)上的液壓壓力提供動力，或者 由作用在直接與所述泵活塞0 相連的活塞G6)上的液壓壓力提供動力。
10.如權(quán)利要求1所述的大型渦輪增壓二沖程柴油發(fā)動機(1)，其中，所述液壓致動的 燃料噴射活塞泵包括致動腔07)。
11.如權(quán)利要求10所述的大型渦輪增壓二沖程柴油發(fā)動機(1)，其中，所述致動腔由所 述泵活塞0 的相反側(cè)或由直接與所述泵活塞0 相連的活塞G6)限定邊界。
12.如權(quán)利要求11所述的大型渦輪增壓二沖程柴油發(fā)動機(1)，其中，所述泵活塞G5)在所述泵腔一側(cè)的有效面積小于所述泵活塞0 相反側(cè)的有效面積或者小于所述活塞 (46)的有效面積。
13.
14. 一種用于在十字頭型大型渦輪增壓二沖程柴油發(fā)動機(1)中準備燃料混合物的方 法，所述方法包括在液壓致動的燃料噴射活塞泵(39)之泵活塞0 的吸入行程期間以 第一燃料組分的量以及第二燃料組分的量之間的預(yù)定比率輸送和混合一定量的第一燃料 組分以及一定量的第二燃料組分至與發(fā)動機氣缸(6)相聯(lián)的液壓致動的燃料噴射活塞泵 (39)的泵腔以形成燃料混合物，并且在所述液壓致動的燃料噴射活塞泵(39)的噴射行程 中，將所述泵腔G4)內(nèi)的燃料混合物從所述泵腔G4)排出并將燃料混合物輸送到發(fā)動機 的燃料閥(23) 0
全文摘要
一種十字頭型大型渦輪增壓二沖程柴油發(fā)動機具有多個氣缸(6)、一個或多個與每個氣缸(6)相聯(lián)的燃料閥(23)以及與每個氣缸相聯(lián)的液壓致動的燃料噴射活塞泵(39)。液壓致動的燃料噴射活塞泵(39)具有泵活塞(45)以及泵腔(44)。發(fā)動機還具有與燃料閥(23)相連的泵腔(44)的引出端口，與泵腔(44)的引入端口相連的第一燃料組分(72)的供給，以及與泵腔(44)的引入端口相連的第二燃料組分(73)的供給。泵腔(44)在液壓致動的燃料噴射活塞泵(39)的吸入行程中填充一定量的第一燃料組分以及一定量的第二燃料組分，第一燃料組分與第二燃料組分在泵腔(44)中混合以形成燃料混合物，在液壓致動的燃料噴射活塞泵(39)的噴射行程中，泵腔(44)中的燃料混合物從泵腔(44)中排出并輸送到燃料閥(23)。
文檔編號F02M43/02GK102066738SQ200980102686
公開日2011年5月18日 申請日期2009年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月16日
發(fā)明者斯特凡·邁爾 申請人:曼柴油機和渦輪公司德國曼柴油機和渦輪歐洲股份公司的聯(lián)營公司