用于运行至少一台预燃室式点火的内燃机的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于运行至少一台预燃室式点火的内燃机(1)、特别是固定的燃气－奥托发动机的方法，该内燃机包括：预燃室(2)和配属给该预燃室(2)的主燃烧室(3)，其中将一种气体混合物作为吹洗用气体(S)而输送给所述预燃室(2)，将在燃料转换器(4)内生成的合成气体(R)和源自推进剂源的推进剂(B2)输送给吹洗用气体(S)并且为了转换过程而将一燃料(B1)和至少一个另外的料流(D，L，A)输送给燃料转换器(4)，其中，对至少一台内燃机的至少一个运行参数进行监视，其中，与所述至少一个运行参数的变化相关地通过改变所述至少一个另外的料流(D，L，A)的质量流来改变吹洗用气体(S)的化学成份。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种用于运行至少一台预燃室式点火的内燃机(1)、特别是固定的燃气－奥托发动机的方法，该内燃机包括：预燃室(2)和配属给该预燃室(2)的主燃烧室(3)，其中将一种气体混合物作为吹洗用气体(S)而输送给所述预燃室(2)，将在燃料转换器(4)内生成的合成气体(R)和源自推进剂源的推进剂(B2)输送给吹洗用气体(S)并且为了转换过程而将一燃料(B1)和至少一个另外的料流(D，L，A)输送给燃料转换器(4)，其中，对至少一台内燃机的至少一个运行参数进行监视，其中，与所述至少一个运行参数的变化相关地通过改变所述至少一个另外的料流(D，L，A)的质量流来改变吹洗用气体(S)的化学成份。【专利说明】
本专利技术涉及一种用于运行至少一台预燃室式点火的内燃机、特别是固定的燃气一奥托发动机(Gas-Otto-Motor)的方法，其包括预燃室和配属给该预燃室的主燃烧室，其中一种气体混合物作为吹洗用气体被输送给所述预燃室，其中，将在燃料转换器内生成的合成气体和来自推进剂源的推进剂输送给吹洗用气体，并且为了转换过程而将一种燃料和至少一种其它料流输送给燃料转换器。
技术介绍
在奥托发动机运行的内燃机中，通过点火装置实施燃烧室中的推进剂一空气混合物的点火，其中，通常通过火花塞的电极上的火花击穿来导入气体混合物点火。作为备选也已知的是:使用激光火花塞作为点火装置，在该激光火花塞中形式为激光的必要的点火能量被引入燃烧室。特别是在引燃动力燃气一空气混合物的燃气发动机中在较大的燃烧室容积的情况下采用低配合比方案(Magerkonzept)。这意味着存在比较大的空气过剩，由此在发动机的最大功率密度和同时高效率的情况下将有害物质排放以及构件的热负荷保持得尽可能小。在此，配合比很低的推进剂一空气混合物的点火和燃烧对新型的高效率燃气发动机的开发或者运行而言意味着巨大的挑战。从燃气发动机的一个一定的结构尺寸(通常约在六升的汽缸工作容积以上)起需要使用点火放大器，以便在尽可能短的时间内穿过汽缸的燃烧室中的相应大的燃烧距离。通常预燃室用作这样的点火放大器，在压缩行程的末端，被高度压缩的推进剂一空气混合物在与汽缸的主燃烧室隔开的较小的副室中燃烧。在此，主燃烧室由工作活塞、汽缸衬套和汽缸盖底面限定，其中副室(预燃室)通过一个或多个溢流孔来与主燃烧室相连。这样的预燃室经常在换气阶段期间被动力燃气吹洗或者填充，以便增加推进剂一空气混合物的可燃成份并且由此改善发火焰特性(Verflammungseigenschaft)和燃烧特性。为此从用于主燃烧室的动力燃气供应中分流出一个小的动力燃气量并且其通过合适的、设有止回阀的给料装置被导入到预燃室中。这个动力燃气量在换气期间对预燃室进行吹洗并且因此经常被称为吹洗用气体。在压缩阶段期间，主燃烧室的配合比很低的推进剂一空气混合物通过溢流孔流到预燃室内并且在那里与吹洗用气体混合。气体混合物中的推进剂与空气的比率指定为空气过剩系数λ的形式。在此，λ = I的空气过剩系数表示:气体混合物中存在的空气量正好与为了能够实现推进剂量的完全燃烧所需的量相同。在这样的情况中燃烧按照化学计算进行。大的燃气发动机在全负荷的情况下通常以λ约为1.9至2.0的低配合比运行，就是说，气体混合物中的空气量相当于约两倍的化学计算的空气量。通过利用动力燃气对预燃室进行吹洗，在与来自主燃烧室的动力燃气一空气混合物混合之后产生预燃室内的约为0.8至0.9的平均λ。由此产生最佳的点火条件并且由于能量密度产生强烈的、进入主燃烧室的点火火舌，这些点火火舌使主燃烧室内的推进剂一空气混合物迅速地完全燃烧。在这样的λ值的情况下，燃烧当然是在最高温度水平上进行，因此在预燃室区域中的壁温也相应地很高。由此一方面产生预燃室的以及设置在其内的构件(例如火花塞、阀)的相应高的热负荷并且另一方面产生不希望有的高的氮氧化物排放量。利用反应气体提高吹洗用气体的可燃成份允许在点火性能相同的情况下使吹洗用气体配合比低。使预燃室气体配合比低促使更有利的排放。从现有技术中已知:为了在内燃机以低配合比运行的情况下提高吹洗用气体的点火性能，利用相应的燃气提高需输送给预燃室的吹洗用气体的可燃成份。这样，US6，739，289B2示出一种用于利用氢来提高预燃室吹洗用气体的可燃成份的方法。在此，用于预燃室的推进剂为了利用氢来提高该推进剂的可燃成份而被引导穿过转换器。作为转换器可以使用已知的热化学反应器诸如蒸汽转换器。同样已知的是:为了调节吹洗用气体中的一定的燃烧空气比例λ而使合成气流与第二气流(气体混合物或燃气)混合。US6，739，289Β2提出为了调节吹洗用气体中的一定的λ而使合成气流与第二气流(气体混合物或燃气)混合。这种方案的缺点在于:转换器以恒定的物料通过量运行并且仅仅对吹洗用气体中的空气比例λ进行调节。由于转换器是一种化学能的功率消耗器，所以值得追求的是:只转换如实际上用于影响燃烧特性和排放量所需的量。
技术实现思路
本专利技术的目的是:避免前述缺点并且提供一种相对现有技术改进的、用于运行预燃室式点火的内燃机的方法。根据本专利技术，这个目的通过具有权利要求1的特征的方法得以实现。本专利技术的有益的实施方式在从属权利要求中加以阐述。因此根据本专利技术规定:对至少一台内燃机的至少一个运行参数进行监视，其中，与至少一个运行参数的变化相关地、通过改变至少一个另外的料流的质量流来改变吹洗用气体的化学成份。通过这种方式特别是可以实现:为了实现最佳的燃烧特性和小的排放量，可以为内燃机的相应的运行点提供吹洗用气体的最佳化学成份。因此还可以实施带有转换装置的发动机设备的可靠而经济的运行，在其中通过与实时发动机参数相关地调节用于转换器的料流而仅仅产生相应地实时用于影响燃烧特性和排放量所需的那么多的合成气体。优选可以将下述另外的料流中的至少一种料流输送给燃料转换器:水和/或水蒸气和/或空气和/或推进剂一空气混合物和/或至少一台内燃机的废气。在一种优选的实施方式中可以规定:对基于主燃烧室内的指示平均有效压力的变化系数的第一运行参数进行监视。主燃烧室内的指示平均有效压力是在一个燃烧周期中测得的汽缸内部压力的平均值。为了求得变化系数，可以借助合适的装置(例如主燃烧室内的汽缸压力传感器)对多个燃烧周期中的主燃烧室内的相应的指示平均有效压力的测量系列进行检测，例如在50个燃烧周期中。接着可以从一个测量系列的主燃烧室内的指示平均有效压力的测量值中求得算术平均值和以经验为依据的标准偏差。然后标准偏差与平均值的商产生在配属给预燃室的主燃烧室内的指示平均有效压力的变化系数。在此，作为第一运行参数可以对主燃烧室的变化系数或内燃机的所有主燃烧室的变化系数的算术平均值进行监视。作为第一运行参数也可以对内燃机的多个或所有的主燃烧室的指示平均有效压力的一个测量系列测量值的变化系数进行监视。通常以百分比表示的变化系数是用于燃烧稳定性的一个标准并且与发动机调节量、例如NOx —排放量相关。用于天然气驱动运行中的变化系数的标准值例如在NOx —排放量为500mg/Nm3 (每标准立方米毫克)的情况下为1.2%至1.4%并且在NOx —排放量为250mg/Nml4_MTS2.5^^2.6%。因此变化系数与内燃机的运行点密切相关。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于运行至少一台预燃室式点火的内燃机(1)、特别是固定的燃气－奥托发动机的方法，该内燃机包括：预燃室(2)和配属给该预燃室(2)的主燃烧室(3)，其中将一种气体混合物作为吹洗用气体(S)而输送给所述预燃室(2)，将在燃料转换器(4)内生成的合成气体(R)和源自推进剂源的推进剂(B2)输送给吹洗用气体(S)，并且为了转换过程而将一燃料(B1)和至少一个另外的料流(D，L，A)输送给燃料转换器(4)，其特征在于：对至少一台内燃机的至少一个运行参数进行监视，其中，与所述至少一个运行参数的变化相关地通过改变所述至少一个另外的料流(D，L，A)的质量流来改变吹洗用气体(S)的化学成份。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·格鲁贝尔，G·瓦尔，
申请(专利权)人：GE延巴赫两合无限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT