[发明专利]用于控制大型往复活塞式燃机的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及分别根据权利要求1、权利要求9和权利要求10的前序部分的用于控制大型往复活塞式柴油燃机的操作的方法、软件和系统，涉及根据权利要求12的前序部分的用于控制大型往复活塞式柴油燃机的操作的改型装置，并且涉及根据权利要求14的前序部分的大型往复活塞式柴油燃机。

背景技术

在大型往复活塞式柴油燃机中，特别是在两冲程大型往复活塞式柴油燃机中，使用喷嘴将燃料喷入布置在发动机的每个气缸中的燃烧空间内。通常，喷射定时被优化以在满负荷下产生最大效率。在部分负荷下，发动机的效率通常降低。因此，在现代化的大型往复活塞式柴油燃机中，将所谓的“可变喷射定时”应用在部分负荷范围内，以便补偿在部分负荷下出现的效率降低。在其中应用可变喷射定时的部分负荷范围内，根据发动机负荷且任选地根据扫气压力自动地提前喷射开始角的值。

此外，可以提供可调的“燃料质量设置（Fuel Quality Setting）”以通过提前喷射开始角的值来补偿较差的燃料点燃特性。

在文献EP0781907A1中，描述了一种用于在部分负荷范围内操作自点火往复活塞式燃机的方法和设备，其中，用传感器测量往复活塞式燃机的至少一个状态变量或至少两个状态变量，并且响应于测量的状态变量调节燃料喷射的开始以及入口阀或排放阀的打开和/或关闭的开始中的一者或两者，使得燃烧室中的作为上部部分负荷范围内的负荷的函数的最大压缩压力保持恒定或几乎恒定。一个或更多个状态变量可以是下列变量中的任一个：涡轮增压器增压压力、气缸中的最大压力、气缸中的在给定曲轴角度下的压力、发动机功率、发动机的旋转速度、涡轮增压器的旋转速度、压缩机后的温度、增压空气冷却器后的温度、燃烧空气的量、涡轮增压器前的排气温度、涡轮增压器后的排气温度或燃料量。

在低发动机负荷下操作较长时间的大型往复活塞式柴油燃机中，活塞环能将其形状适应于特定条件，即，适应于低燃烧压力和低气体力。如果在这样一段时间后发动机负荷例如通过使发动机的速度加速而增加，则活塞环可能不能立即适当地密封，并且可能不能保持活塞环和气缸套之间的油膜。因此，在发动机速度加速期间活塞环和气缸套之间磨损的风险增加。

发明内容

本发明的目的是提供用于控制大型往复活塞式柴油燃机的操作的方法、软件、系统和改型装置，并且提供一种大型往复活塞式柴油燃机，该大型往复活塞式柴油燃机包括有助于减少磨损并增加活塞环和气缸套的使用寿命的这样的系统或这样的改型装置。

根据本发明，此目的由权利要求1、9和10中分别限定的方法、软件和系统来满足，并且由权利要求12中限定的改型装置和权利要求14中限定的大型往复活塞式柴油燃机来满足。

根据本发明的用于控制大型往复活塞式柴油燃机的操作的方法包括：将燃料喷入往复活塞式燃机的燃烧室中；并且通过根据发动机负荷或发动机速度将喷射开始角的值提前而在部分负荷范围内应用所谓的可变喷射定时。该方法附加地包括：检测发动机负荷或发动机速度的增加值；将检测到的所述增加值与预定值进行比较，并使由可变喷射定时引起的喷射开始角的提前量或者保持不变或者在检测到的所述增加值超出预定值时使提前量变为零；以及在发动机负荷或发动机速度稳定之后，例如，在30分钟至60分钟之间或更长的预定稳定时间之后的稳定状态下，将所述喷射开始角的值提前至由可变喷射定时给定的值。

在发动机负荷或发动机速度稳定之后，在稳定的状态下，将喷射开始角的值经过预定的斜坡上升时间有利地提前至由可变喷射定时给定的值。

在检测发动机负荷或发动机速度的增加值时，如果检测到的增加值超出预定值，则将由可变喷射定时引起的喷射开始角的提前量经过预定的斜坡下降时间有利地变为零。

应用可变喷射定时的所述部分负荷范围通常为从发动机满负荷或发动机全速度的大约60%至95%。

在有利的实施例中，以一定的时间间隔，特别是以最大10分钟、最大20分钟或最大30分钟的时间间隔，检测发动机负荷或发动机速度的增加值，并且其中由可变喷射定时引起的喷射开始角的提前量或者保持不变或者当以该时间间隔检测到的增加值超出预定值时变为零。

用来与检测到的增加值进行比较的预定值例如可以至少为发动机满负荷或发动机全速度的至少1.5%或2%，并且可以可任选地取决于发动机负荷和/或发动机的型号。