多燃料內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的操作的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及多缸內(nèi)燃活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的操作方法和多缸內(nèi)燃活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。特別地，本發(fā)明涉及用至少兩種不同的燃料來操作該發(fā)動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]往復(fù)式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)是用于固定式發(fā)電廠以及水上船舶中的電力生產(chǎn)的眾所周知的動(dòng)力源。同時(shí)，眾所周知的是，通過使用氣體燃料來操作這種發(fā)動(dòng)機(jī)。對(duì)于使用氣體作為燃料的發(fā)電廠，它通常能夠以各種品質(zhì)，更具體的各種熱值的氣體給發(fā)電廠供料。通常，為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠運(yùn)行，對(duì)于燃料品質(zhì)，同樣在熱值的方面，發(fā)動(dòng)機(jī)的操作有一定的要求。
[0003]氣體發(fā)動(dòng)機(jī)(其在此是指使用氣體燃料運(yùn)行的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是作為船用發(fā)動(dòng)機(jī))的安全和可靠使用，對(duì)燃料供給系統(tǒng)設(shè)置了特定的要求，其中最重要的是，發(fā)動(dòng)機(jī)的意外關(guān)機(jī)在任何情況下都是不能接受的。正因如此，氣體發(fā)動(dòng)機(jī)作為船用發(fā)動(dòng)機(jī)在燃料供給系統(tǒng)中包括備份系統(tǒng)。通常，用作氣體發(fā)動(dòng)機(jī)中的主燃料的氣體燃料與空氣混合被供給到發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室中。它是通過注入很少量的燃料而點(diǎn)燃的，這是由于存在一條件而點(diǎn)燃的，由此還點(diǎn)燃?xì)怏w燃料。在這種情況下，只要涉及該氣體燃料被注入，發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)根據(jù)奧托進(jìn)程(otto-process)運(yùn)行。一旦存在一個(gè)上述影響發(fā)動(dòng)機(jī)操作運(yùn)行的、上述運(yùn)行操作的故障，發(fā)動(dòng)機(jī)可以設(shè)置有基于僅使用液體燃料的備用燃料供給系統(tǒng)。在這種情況下，存在從氣體燃料運(yùn)行到液體燃料運(yùn)行的轉(zhuǎn)換，并且發(fā)動(dòng)機(jī)按狄塞爾過程(diesel process)運(yùn)行。
[0004]在US 2010170470 Al中，描述了一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料輸送系統(tǒng)以及其操作方法。該燃料輸送系統(tǒng)包括:用于輸送第一燃料到發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的第一燃料噴嘴；用于輸送第二燃料到汽缸的第二燃料噴嘴；設(shè)置在第一電勢(shì)與每個(gè)第一燃料噴嘴和第二燃料噴嘴之間的電中繼控制系統(tǒng)；設(shè)置在第二電勢(shì)與每個(gè)第一燃料噴嘴和第二燃料噴嘴之間的電子驅(qū)動(dòng)器；以及控制模塊。該控制模塊將被構(gòu)造成將電中繼控制系統(tǒng)在第一位置和第二位置之間切換，以分別選擇第一燃料和第二燃料中的一個(gè)。電子驅(qū)動(dòng)器由控制模塊關(guān)閉，以經(jīng)由第一燃料噴嘴或第二燃料噴嘴中的相應(yīng)一個(gè)來將第一燃料或第二燃料的所選擇的一個(gè)輸送到第一汽缸。在US2010170470中，用于輸送第一燃料的燃料噴嘴被一起激活或禁用，用于輸送第二燃料的燃料噴嘴被一起激活或禁用。因此，利用這種布置，將仍有一些缺點(diǎn)，特別是在可控性和靈活性方面。
[0005]本發(fā)明的一個(gè)目的是，提供一種多汽缸內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的操作方法，通過該方法，發(fā)動(dòng)機(jī)的操作在燃料的切換期間更可靠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于，提供一種操作多汽缸內(nèi)燃活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，該發(fā)動(dòng)機(jī)包括第一燃料供給系統(tǒng)和第二燃料供給系統(tǒng)，在該方法中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí):通過將燃料引入到發(fā)動(dòng)機(jī)來操作發(fā)動(dòng)機(jī)，并且通過在發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸中的至少一個(gè)中燃燒第一燃料來操作該汽缸；在操作期間，從發(fā)動(dòng)機(jī)獲取控制參數(shù)，該控制參數(shù)指示在汽缸中的至少一個(gè)中使用第一燃料的燃燒過程；對(duì)所述控制參數(shù)與它們各自的目標(biāo)值進(jìn)行比較；以及，在所獲取的控制參數(shù)中的任何一個(gè)和其目標(biāo)值之間的差異大于預(yù)定差異的情況下，停止將第一燃料引入到該汽缸，并且隨后開始將第二燃料引入到該汽缸，同時(shí)在發(fā)動(dòng)機(jī)的其他汽缸中，相同燃料的燃燒繼續(xù)進(jìn)行。本發(fā)明的特征在于，第二燃料供給系統(tǒng)的操作由兩個(gè)致動(dòng)系統(tǒng)控制，并且在執(zhí)行通過燃燒第一燃料來操作發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸中的至少一個(gè)的步驟期間，通過將這兩個(gè)致動(dòng)系統(tǒng)中的一個(gè)保持在正確的控制位置來將第二燃料供給系統(tǒng)保持在備用狀態(tài)，允許燃料的快速轉(zhuǎn)換。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，通過在發(fā)動(dòng)機(jī)的所有汽缸中燃燒第一燃料來操作發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0008]有利的是，第一燃料是氣體燃料，并且第二燃料是液體燃料。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，第二燃料供給系統(tǒng)的操作由兩個(gè)致動(dòng)系統(tǒng)控制，并且該致動(dòng)系統(tǒng)的主控制單元被主動(dòng)地保持在與發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載成比例的正確控制位置，而不管是實(shí)際的主動(dòng)燃料系統(tǒng)，并且次控制單元被設(shè)定為保持第二燃料系統(tǒng)的操作關(guān)閉。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，在發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)汽缸中的氣體燃料的燃燒過程的控制參數(shù)被控制并被設(shè)定為達(dá)到燃燒的預(yù)定條件；以及
[0011]在狄塞爾模式下操作發(fā)動(dòng)機(jī)之后，實(shí)施燃料轉(zhuǎn)換，即，發(fā)動(dòng)機(jī)被轉(zhuǎn)換到氣體模式，并且氣體燃料被引入到并燃燒在該汽缸中，并且該控制參數(shù)被用于控制在所述汽缸中的氣體燃料的燃燒過程。
[0012]有利的是，在檢測(cè)到的發(fā)生故障的汽缸中執(zhí)行如下的確定步驟:在所獲取的控制參數(shù)中的任何一個(gè)和其目標(biāo)值之間的差異大于預(yù)定差異的情況下，停止將第一燃料引入到所述汽缸，并且隨后進(jìn)一步開始將第二燃料引入到該汽缸，同時(shí)在發(fā)動(dòng)機(jī)的其他汽缸中，相同燃料的燃燒繼續(xù)進(jìn)行。
[0013]有利地，使用下列控制參數(shù)中的任何一個(gè)來實(shí)施該確定步驟:爆震、不點(diǎn)火、過高汽缸壓力、高排氣溫度、和/或低排氣溫度。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，在該方法中，當(dāng)通過將燃料引入到發(fā)動(dòng)機(jī)來操作所述發(fā)動(dòng)機(jī)，并且通過在發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸中的至少一個(gè)中燃燒第一燃料來操作該汽缸時(shí)；在操作期間，從發(fā)動(dòng)機(jī)獲取控制參數(shù)，該控制參數(shù)指示在汽缸中的所述至少一個(gè)中使用第一燃料的燃燒過程；對(duì)控制參數(shù)與它們各自的目標(biāo)值進(jìn)行比較；以及，在所獲取的控制參數(shù)中的任何一個(gè)和其目標(biāo)值之間的差異大于預(yù)定差異的情況下，停止將第一燃料引入到該汽缸，并且隨后開始將第二燃料引入到該汽缸，同時(shí)在發(fā)動(dòng)機(jī)的其他汽缸中，相同燃料的燃燒繼續(xù)進(jìn)行；第二燃料供給系統(tǒng)的操作由兩個(gè)致動(dòng)系統(tǒng)控制，并且該致動(dòng)系統(tǒng)的主控制單元被主動(dòng)地保持在與發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載成比例的正確控制位置，并且該致動(dòng)系統(tǒng)的次控制單元被設(shè)定成進(jìn)行選擇使所述第二燃料系統(tǒng)的操作狀態(tài)為打開或關(guān)閉。
[0015]本發(fā)明的目的還在于，提供一種多缸內(nèi)燃活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)包括第一燃料供給系統(tǒng)、第二燃料供給系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)被設(shè)置成控制發(fā)動(dòng)機(jī)的操作，該發(fā)動(dòng)機(jī)在第一燃料供給系統(tǒng)和第二燃料供給系統(tǒng)中進(jìn)一步包括控制單元，該控制單元被設(shè)置為可由控制系統(tǒng)控制，并且控制系統(tǒng)被設(shè)置成進(jìn)行如下操作:通過將燃料引入到發(fā)動(dòng)機(jī)來操作發(fā)動(dòng)機(jī)，使得通過在發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸中的至少一個(gè)中燃燒第一燃料來操作該汽缸；在操作期間，從發(fā)動(dòng)機(jī)獲取控制參數(shù)，該控制參數(shù)指示在汽缸中的所述至少一個(gè)中使用第一燃料的燃燒過程；對(duì)控制參數(shù)與它們各自的目標(biāo)值進(jìn)行比較；以及，在所獲取的控制參數(shù)中的任何一個(gè)和其目標(biāo)值之間的差異大于預(yù)定差異的情況下，停止將第一燃料引入到所述汽缸，并且隨后開始將第二燃料引入到該汽缸，同時(shí)在發(fā)動(dòng)機(jī)的其他汽缸中相同燃料的燃燒繼續(xù)進(jìn)行。本發(fā)明的特征在于，并且在通過第一燃料來操作汽缸中的至少一個(gè)期間，控制系統(tǒng)被設(shè)置成:通過兩個(gè)致動(dòng)系統(tǒng)中的一個(gè)來將第二燃料供給系統(tǒng)保持在備用狀態(tài)，允許燃料的快速轉(zhuǎn)換。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，該兩個(gè)致動(dòng)系統(tǒng)包括主控制單元和次控制單元，并且控制系統(tǒng)被設(shè)置成將次控制單元保持在備用狀態(tài)。
[0017]有利的是，主控制單元和次控制單元被串聯(lián)設(shè)置在燃料供給系統(tǒng)中。
【附圖說明】
[0018]在下文中，本發(fā)明將參考所附的實(shí)施例和示意性附圖進(jìn)行描述，其中，圖1示出了用于內(nèi)燃活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給系統(tǒng)，其包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的控制系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0019]圖1示意性地描述具有可選數(shù)量的汽缸12、12^、12”的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10。該發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置有兩個(gè)獨(dú)立的燃料系統(tǒng):第一燃料系統(tǒng)20和第二燃料系統(tǒng)30。在本實(shí)施方式中，第一燃料系統(tǒng)是