[发明专利]操作低速运行大型柴油机的方法以及低速运行大型柴油机

说明书

技术领域

本发明涉及操作低速运行大型柴油机的方法以及大型柴油机，更具体地，涉及如下的纵向扫气式低速运行二冲程大型柴油机，所述大型柴油机包括气缸套，该气缸套具有燃烧空间并且具有与所述燃烧空间关联的排气门，其中，所述气缸套的所述燃烧空间以流动连通的方式连接到包括排气喷嘴和排气收集管的排气收集单元；并且在操作状态下，在燃料和充入空气燃烧时形成的排气从所述气缸套的所述燃烧空间经由分别关联的所述排气门和分别关联的所述排气喷嘴供应到所述排气收集管；并且设置有包括用于压缩空气的增压组件的增压单元，所述排气从所述排放空气收集管被供应到所述增压单元，并且被所述增压组件压缩的所述空气经由分别与各气缸套关联的扫气开口作为充入空气被引入所述气缸套中。

背景技术

低速运行大型柴油机(更具体地，按照本发明的十字头设计的纵向扫气式二冲程大型柴油机)——如依照已知方式优选地用在轮船的构造上或固定设备中，例如用于产生电能——几十年来已经用于细节上不同的多种变型中，包括形成柴油机框架的三个大外壳分段。所谓的立架布置在基板上，立架通过底板与基板分开。基板还包括轴承座和横向支承元件，轴承座具有用于接纳曲轴的曲轴主轴承。已知的立架包括多个支承主体，支承主体被布置成相互对向并且其数量对应于大型柴油机的气缸套的数量并且均具有用于引导两个相邻十字头的垂直延伸滑动表面，十字头借助推杆连接到曲轴。就此而论，具有滑动表面的两个对向设置的垂直延伸的支承主体另外由中间壁支承。各个支承主体大体借助公共盖板相互连接。随后，将经常也被称作气缸水套的气缸分段布置在支架上方，盖板适于接纳多个气缸套。基板、立架和气缸分段就此而论通过拉杆相互连接，拉杆大体在立架区域中的支承主体内延伸，因为拉杆在相当大预偏置的情况下被旋入基板中或者旋到基板处。

为了提高往复活塞内燃机的性能，不仅这些，特别地还针对之前描述种类的那些，在燃烧冲程之后，通过增压组件以增大的压力下将扫气引入气缸套的燃烧空间中，增压组件大体包括至少一个排气涡轮增压器。由此，可利用排气的热能的一部分，排气在燃烧冲程之后离开气缸套的燃烧空间。出于此目的，通过打开排气门来将热排气从气缸套的燃烧空间引导至增压组件，排气门例如设置在气缸套的气缸盖中。就此而言，增压组件基本上由涡轮机组成，涡轮机由进入增压组件的加压的热排气驱动。涡轮机进而驱动压缩器，由此新鲜空气被吸入并且被压缩。带有涡轮机的压缩器(除了术语排气涡轮增压器外的布置)经常也被简称为涡轮增压器并且特别地，不仅在大型柴油机的情况下，经常被构造为径向压缩器，具有所谓的扩压管、充入空气冷却器、脱水器和在其下游切换的入口接口器，从入口接收器起，压缩后的新鲜空气(也被称为充入空气或扫气)最后被引入大型柴油机的气缸套的各个燃烧空间中。通过使用此增压组件，可因此增加扫气供应并且可提高气缸的燃烧空间中的燃烧过程效率。

在大型柴油机的情况下，根据类型，在气缸套的不同点发生空气的引入。因此，例如，针对纵向扫气的二冲程发动机，空气经由扫气隙缝以充入空气的形式引入，被引入气缸套的此燃烧空间中，扫气隙缝布置在运行表面中位于气缸套的下部区域中。针对四冲程发动机，扫气经由一个或更多个进气门分别被大体引入气缸或气缸套的燃烧空间中，进气门例如布置在气缸盖中。就此而论，事实上已知的是二冲程发动机没有布置在气缸套的下部区域中的扫气隙缝，经常装配有布置在气缸套顶部的气缸盖中的进气门。

为了更好地理解以下将详细描述的本发明，图1是用于说明不同组件协作的示意图，表明具有从现有技术已知的纵向扫气式低速运行大型柴油机的具有排气涡轮增压器的排气系统的主要组件，该柴油机将在以下整体用参考标号1'来表示。

参照图2，示意性示出按照图1的纵向扫气式低速运行大型柴油机1'的现代具体实施方式，在大型柴油机1'中，在用于准备排气的排气系统中另外设置具有混合管线的排气反应器，其中，在图2的具体实施例中，排气反应器是用于还原有毒的氮氧化物的所谓的SCR反应器(选择性催化还原反应器)，SCR反应器的主要功能将在下文中结合大型柴油机1'以更详细的方式说明。这意味着，按照图2的已知大型柴油机1'与图1中仅用基本完全示意性方式示出的大型柴油机1'的不同之处在于，按照图2的大型柴油机1'包括SCR排气催化剂形式的排气反应器，而针对按照图1的更简单的变型，没有设置排气反应器。

为了更好区分本发明与现有技术，与从现有技术已知的实施例的特征相关的参考标号分别设置有单引号，而与按照本发明的特征相关的参考标号不带单引号。