CN104863694A

CN104863694A - 具有排气和扫气接收器的大型慢速运行涡轮增压两冲程内燃发动机

Info

Publication number: CN104863694A
Application number: CN201510268479.1A
Authority: CN
Inventors: 莫滕·维嘉尔德-劳尔森
Original assignee: MAN Diesel Filial af MAN Diesel SE
Current assignee: MAN Energy Solutions Filial af MAN Energy Solutions SE
Priority date: 2014-05-22
Filing date: 2015-05-22
Publication date: 2015-08-26
Anticipated expiration: 2035-05-22
Also published as: DK178078B8; JP2015222074A; JP5886456B2; KR101606786B1; KR20150135088A; DK178078B1; CN104863694B

Abstract

一种具有十字头的单流类型的大型低速运行涡轮增压二冲程内燃直列发动机。发动机设置有涡轮增压器、细长扫气接收器和细长排气接收器。扫气接收器被纵向地分割为至少两个扫气接收器部分，第一扫气接收器部分连接至一个或者多个初级气缸并且第二扫气接收器部分连接至一个或多个次级气缸。第一扫气接收器部分设置有出口并且第二扫气接收器部分设置有出口。排气接收器被纵向地分割为至少两个排气接收器部分，第一排气接收器部分连接至一个或者多个初级气缸并且第二排气接收器部分连接至一个或者多个次级气缸。第一排气接收器和第二排气接收器部分设置有入口。第二扫气接收器部分和第二排气接收器部分可选择地连接至第一排气接收器部分。

Description

具有排气和扫气接收器的大型慢速运行涡轮增压两冲程内燃发动机

技术领域

本发明涉及一种设置有排气接收器和扫气接收器的具有十字头的大型慢速运行的单流涡轮增压两冲程内燃发动机。

背景技术

具有十字头的大型慢速运行两冲程内燃发动机通常应用于大型船舶的推进系统中或者在发电厂中用作原动机。这些发动机具有设置在活塞和曲轴之间的十字头。

排放要求已经并将越来越难以满足，尤其是相对于单氮氧化物的级别。

排气再循环是一种已知有助于小快速运行的柴油发动机降低NO_x排放的措施。然而，到现在仅有极少数商业经营的大型二冲程柴油发动机使用排气再循环。原因是难以在大型二冲程柴油发动机中执行排气再循环。

一种已知的方法是将排气从涡轮机的低压侧通过EGR冷却器路由至发动机压缩机的入口。不幸的是，这种方法需要所有的排气每次被膨胀和再压缩气体被膨胀和压缩，进而导致效率损失。此外，EGR是通过设计为冷却洁净空气的中间冷却器/后冷却器进行路由，洁净空气与在这种情况中需要被冷却的含颗粒空气相反。结果是，颗粒会淤积冷却器，导致其效率的损失。

另一种已知的EGR的方法从排气接收器泵送排气进入位于新鲜空气中间冷却器下游的进气接收器。同时缓和中间冷却器的淤积，该方法需要其它额外鼓风机泵送再循环废气到入口侧。

又另一种方法是保留发动机的所有汽缸中的内部EGR。虽然这是一个相对简单的方法，这种方法存在的缺点是EGR未被冷却，因此不太有效。

在大型二冲程柴油发动机中实施排气再循环已经被证明是具有挑战性的一个原因是从排气接收器传输再循环排气进入扫气气流所需要的电力的量。在大型两冲程柴油发动机中，扫气压力通常比大型二冲程柴油发动机中的排气接收器中的压力高大约0.3巴之多。因此，鼓风机或其它装置需要用于迫使再循环排气从排气接收器进入扫气系统。在大缸径12或14气缸二冲程柴油发动机中，例如MAN B&W 12K98MC-C发动机，驱动这样鼓风机所需的电力接近0.5MW。用在排气系统上的是大量的能量并且用于利用这样大电力需求驱动鼓风机的电驱动马达是极其昂贵的。此外，克服该压力差的任何鼓风机或装置被放置在燃烧过程中的“脏”侧，这构成对鼓风机材料的显著要求。

因此，由于这些部件的尺寸，在用于大型二冲程内燃发动机的排气再循环系统中用于器械例如鼓风机和驱动马达的第一成本总计为一大笔钱。此外，从EGR操作到非EGR操作的改变已经构成例如相对于涡轮增压器的均衡的挑战。

发明内容

基于该背景，本申请的目的是提供一种具有排气再循环系统的大型低速运行涡轮增压二冲程内燃发动机，其克服了或者至少降低了以上指出的问题。

该目的是通过提供一种具有十字头的单流类型的大型低速运行涡轮增压二冲程内燃直列发动机，发动机包括：单个气缸列，每个气缸在该气缸的下部分处或者附近设置有扫气端口并且在该气缸的顶部处设置有单个排气阀；涡轮增压器，其具有驱动压缩机的涡轮机；细长扫气接收器，其沿着该气缸列延伸，该扫气接收器经由该扫气端口连接至该气缸；细长排气接收器，其沿着该气缸的列延伸，该排气接收器经由该排气阀连接至该气缸；该扫气接收器被纵向地分割为至少两个扫气接收器部分，第一扫气接收器部分连接至一个或者多个初级气缸并且第二扫气接收器部分连接至一个或多个次级气缸；该第一扫气接收器部分设置有入口并且该第二扫气接收器部分设置有入口；该第二扫气接收器部分可选择地连接至该第一扫气接收器部分；该排气接收器被纵向地分割为至少两个排气接收器部分，第一排气接收器部分经由一个或者多个排气管道连接至该一个或者多个初级气缸并且第二排气接收器部分经由一个或者多个排气管道连接至一个或者多个次级气缸，该第一排气接收器部分设置有出口并且该第二排气接收器部分设置有出口，该第二排气接收器部分可选择地连接至该第一排气接收器部分。

通过提供设置为可选择地连接至彼此的在相应的接收器中具有部分的分隔的排气接收器和分隔的扫气接收器，变得能够在所有气缸连接至一个大型扫气接收器和连接至一个大型扫气器接收器的传统的发动机的运行和具有连接至扫气接收器的第一部分和连接至排气接收器的第一部分的多个初级气缸和连接至扫气器接收器的第二部分和连接至排气接收器的第二部分的多个次级气缸的非传统发动机的运行之间切换。通过提供分别用于初级气缸和用于次级气缸的接收器的专用部分，变得能够与次级气缸不同地操作初级气缸，例如基于不同燃料和不同的EGR率。通过进一步提供接收器中的部分之间的选择性连接，变得能够快速地或者自动地在不同操作模式下切换，进而提供例如在限制排放级别的区域尽可能干净地操作发动机和在较少限制排放级别的区域尽可能燃料有效地操作发动机之间的切换所需要的额外灵活性。

产生用于初级气缸的排气的次级气缸可以基于降低所需要的NOX降低量的不同的燃料/不同过程运行，例如这些次级气缸可以基于蒸馏液和乙醇操作，同时初级气缸基于重燃油操作。

特别对于利用气体作为燃料操作的发动机，解决方案似乎更有利。

在实施例中，该第一排气接收器部分通过在该细长排气接收器中的横壁与该第二排气接收器部分离。

在另一个实施例中，该第一排气接收器部分具有中空内部空间并且其中该第二排气接收器部分具有中空内部空间。

在另一个实施例中，该细长排气接收器具有限定腔室的中空圆柱形，该腔室是被延伸穿过该排气接收器的内部的横壁纵向分隔。

在另一个实施例中，该横壁设置有可选择地关闭的开口以用于建立该第一排气接收器部分和该第二排气接收器部分之间的选择性流体连接。

在另一个实施例中，该可选择地关闭的开口被电子地控制并且可操作地连接至该发动机的电子控制单元。

在另一个实施例中，该第一扫气接收器部分与该第二扫气接收器部分通过该细长扫气接收器中的横壁分隔。

在另一个实施例中，该第一扫气接收器部分具有中空内部空间并且其中该第二扫气接收器部分具有中空内部空间。

在另一个实施例中，该细长扫气接收器具有限定腔室的中空圆柱形，该腔室是被延伸穿过该排气接收器的内部的横壁纵向分隔。

在另一个实施例中，该横壁设置有可选择地关闭的开口以用于建立该第一扫气接收器部分和该第二扫气接收器部分之间的选择性流体连接。

在另一个实施例中，该可选择地关闭的开口是电子可控制的并且可操作地连接至该发动机的电子控制单元。

根据本公开的发动机的进一步目的、特征、优点和性能将从详细的描述变得明显。

附图说明

在本说明书的以下详细部分中，参考附图中示出的示例性实施例将更详细地解释本发明。

图1是根据示例性实施例的大型二冲程柴油发动机的正视图。

图2是图1的大型二冲程发动机的侧视图。

图3是根据图1的大型二冲程发动机的横截面示意图。

图4是更详细地示出进气和排气系统的图1的发动机的示意图。

图5是更详细地示出进气和排气系统的图1的发动机的另一个实施例的示意图；

图6是更详细地示出进气和排气系统的图1的发动机的另一个实施例的示意图；

图7是更详细地示出进气和排气系统的图1的发动机的另一个实施例的示意图；

图8是更详细地示出进气和排气系统的图1的发动机的另一个实施例的示意图；

图9是更详细地示出进气和排气系统的图1的发动机的另一个实施例的示意图；

图10是示出另一种操作模式的图9的发动机的实施例的示意图；

图11是更详细地示出进气和排气系统的图1的发动机的另一个实施例的示意图；

图12是更详细地示出进气和排气系统的图1的发动机的另一个实施例的示意图；

图13是用于选择性连接和断开排气接收器和扫气接收器的两个部分的阀的示意图；以及

图14是用于选择性连接和断开排气接收器和扫气接收器的两个部分的另一个阀的示意图。

具体实施方式

在以下详细描述中，将通过示例性实施例描述大型低速二冲程发动机。图1至图3示出了具有曲轴42和十字头43的大型低速涡轮增压二冲程柴油发动机。图3在剖视图中示出了具有进气和排气系统的大型低速涡轮增压二冲程柴油发动机的示意图。在此示例性实施例中，发动机具有成列的四个气缸1，例如发动机是单列气缸。仅为了示出的目的，图1示出了具有四个气缸1的发动机。明显的是，事实上可以使用任何其它数量的气缸1而不偏离本发明的方面。大型涡轮增压二冲程柴油发动机具有由发动机框架45承载的成列的通常介于4和16个之间的气缸。发动机可以例如用作远洋船舶中的主发动机或者用作用于操作发电厂中的发电机的固定发动机。发动机的总输出可以例如介于从5000至110000KW的范围之内。

发动机是在气缸1的下部区域具有扫气端口17和在气缸1的顶部具有排气阀4的二冲程单流类型的柴油发动机。发动机可以基于各种类型的燃料例如船用柴油、重质燃油或者气体(LPG、LNG、甲醇、乙醇)上操作。扫气从扫气接收器2传递至各个气缸1的扫气端口17。气缸1中的活塞41压缩扫气，注射燃料，接下来燃烧并且生成排气。当排气阀4打开时，排气通过与相关的气缸1相关联的排气管道6流动进入排气接收器3并且通过第一排气管道向上至初级涡轮增压器5的涡轮机8，排气从初级涡轮增压器5的涡轮机8通过第二排气管道7流动离开。通过轴，初级涡轮增压器5的涡轮机8驱动经由气体进口10供应的压缩机9。压缩机9传输增压扫气至导向扫气接收器2的扫气导管11。在实施例中(未示出)，发动机具有多于一个的初级涡轮增压器。

扫气接收器2具有由例如板状金属构成的细长中空圆柱体和大致圆形的横截面轮廓以形成中空圆柱体。扫气接收器2沿着发动机的全长延伸并且将扫气供应给所有的气缸1。扫气接收器2具有实质的横截面直径和大的总容积，这是必须的，以为了防止由独立的气缸1的扫气端口17打开和扫气进气导致的任何压力波动，即为了保证扫气接收器2中的恒定压力而不管独立气缸1的扫气的不规则消耗，。通常地，扫气接收器2的直径大于活塞1的直径。

在一个实施例中，例如对于具有大数量气缸1和巨大整体发动机长度的十分矩形发动机，发动机可以设置有两个扫气接收器2，每个扫气接收器具有其自己的壳体，扫气接收器2中的一个在气缸1的列的一端覆盖气缸1的大约一半并且另一个扫气接收器2在气缸的列的相对端部覆盖气缸的大约另一半。在现有技术中，发动机两个扫气接收器2将彼此流体连接。然而，在本发明中，两个扫气接收器将服务明显不均匀数目的气缸并且将不会在任何时候彼此流体连接。

排气接收器3具有例如由板状金属构成的细长中空圆柱体和大致圆形的横截面轮廓。板状金属被绝缘材料覆盖以避免热量损失。排气接收器3沿着发动机的全部长度延伸并且从所有气缸1经由延伸进入排气接收器3的各个排气管道6接收排气。排气接收机2具有相当大的横截面直径和大体积，这是所必需的，以为了防止由以高速打开和发送排气进入排气接收器3的各个气缸1的排气阀4导致的压力波动即进而保证排气接收器3中的恒定压力，而不管各个气缸1的排气的不规则传输。典型地，排气接收器3的直径比活塞1的直径更大。

在一个实施例中，例如对于具有大数量气缸1和巨大整体发动机长度的十分矩形发动机，发动机可以设置有2个排气接收器，排气接收器3中的一个在气缸1的列的一端覆盖气缸1的大约一半并且另一个排气接收器3在气缸的列的相对端部覆盖气缸1的大约另一半。在现有技术中，发动机的两个扫气接收器2将彼此流体连接。然而，在本发明中，两个扫气接收器将服务明显不均匀数目的气缸并且将不会在任何时候彼此流体连接。

在实施例(未示出)中，发动机包括两个排气接收器3，它们中的每个被分割成初级部分和次级部分，并且可以存在两个扫气器接收器，它们中的每个被分割成初级部分和次级部分。您同意这些方面使我们积极地覆盖了很长的发动机，其中不能够说具有覆盖12个气缸的初级部分和覆盖气缸的次级部分，因为12个气缸初级部分将太长了从而不能被单个壳体覆盖。

较小的扫气接收器和较小的排气接收器将服务无声的次级气缸，而较大的扫气接收器和较大的排气接收器将服务初级气缸。

参考图4，更详细地示出发动机的进气和排气系统。

扫气接收器2由在一个实施方式中是板状壁的分离壁21纵向地分割成为不等长度的第一扫气接收器部分2a和第二扫气器接收器部分2b，。在另一个实施例(未示出)中，第一扫气接收器部分2a和第二扫气接收器部分2b是例如由两个分离的接收器壳体形成的两个完全分离的体积。

同样地，排气接收器3被纵向地分割成为不等长度的第一排气接收器部分3a和第二排气接收器部分3b。在另一个实施例(未示出)中，第一排气接收器部分3a和第二排气接收器部分3b是例如由两个分离的接收器壳体形成的两个完全分离的体积。

气缸1被分割成为多个初级气缸1和多个次级气缸。通常存在比次级气缸1更大数量的初级气缸1。

第一扫气接收器部分2a和第一排气接收器部分3a沿着多个初级气缸1延伸并且连接至多个初级气缸1。

第一扫气接收器部分2a设置有入口并且第二扫气接收器部分2b设置有入口。

第二扫气接收器部分2b和第二排气接收器部分3b沿着多个次级气缸1延伸并且连接至多个次级气缸1。

第一排气接收器部分3a设置有出口并且第二排气接收器部分3b设置有出口。

因此，气缸列被分割成为多个初级气缸1和多个次级气缸1。仅用于说明的目的，图4示出了具有三个初级气缸1和一个次级气缸1的发动机。显而易见的是可以使用初级和次级气缸的数量的任何其它组合而不偏离本发明的方面。

扫气经由入口导管10路由至涡轮增压器5的压缩机9。压缩机9压缩扫气并且扫气导管11路由压缩的扫气至扫气接收器2。导管11中的扫气通过用于冷却压缩扫气的中间冷却器12，扫气以大约高达200℃至5℃和80℃之间的温度离开压缩机9。冷却的扫气经由由驱动马达驱动的辅助风机(未示出)通过，辅助风机在低或者部分负载条件下压缩充气流至充气接收器2。在较高的负载下，压缩机9传输充分压缩的扫气并且然后辅助风机经由止回阀(未示出)旁路。

扫气导管11通过汇总点28，在汇总点28，将再循环排气增加至扫气并且引导与再循环排气混合的扫气至第一扫气接收器部分2a的入口。从第一扫气接收器部分2a，扫气和再循环排气的混合参与在初级气缸1中的一个中的燃烧过程。在第一排气接收器部分3a中接收进而在初级气缸1中产生的排气。然而，利用再循环排气执行初级气缸1中的燃烧过程进而允许低NOx排放水平。

在第一排气接收器部分3a中接收的排气经由第一排气接收器部分3a的出口离开第一排气接收器部分3a并且由第一排气导管18路由至涡轮增压器5的涡轮机8的入口，进而提供动力给涡轮增压器5。排气经由第二排气管道7离开涡轮机8。

第一排气导管18具有支路20，其路由部分排气至次级涡轮增压器15。次级涡轮增压器15的压缩机压缩扫气，并且导管16路由将所压缩的扫气从级涡轮增压器15路由至第二扫气器接收器部分2b的入口。中间冷却器52在扫气从次级涡轮增压器15至第二扫气接收器部分2b的路上冷却扫气。在一个实施例(未示出)中，发动机包括两个或者多个次级涡轮增压器。

从第二扫气接收器部分2b，扫气参与次级气缸1中的一个的燃烧过程(在本实施例中是一个单个次级气缸1，但是可以理解的是可以是多个的次级气缸)。在第二排气接收器部分3b中接收进而在次级气缸1中产生的排气。进而，执行次级气缸1中的燃烧过程而无须再循环排气。在一个实施例中，次级气缸1可以被配置为通过排气阀的定时进行内部排气再循环，以为了降低NOx排放。在另一个实施例中，次级气缸利用调水乳化燃油的注射水操作以便NOx降低。

在第二排气接收器部分3b中接收的排气经由第二排气接收器部分3b的出口离开第二排气接收器部分3b并且由排气再循环导管19路由至汇总点28，进而再循环排气与来自涡轮增压器5的涡轮机9的扫气混合。

第二排气接收器部分3b上的第二出口经由至旁路管道的可控阀33连接至第一排气导管18。这通过利用可控可变阀33旁路排气接收器的两个部分提供控制排气再循环(EGR)率的方法。控制EGR率的另一个方法是使用可变涡轮增压器。

通常，在大型涡轮增压二冲程内燃发动机中，气缸1的入口侧上的扫气中的压力将高于相关气缸的出口侧的排气中的压力，否则，不可能发生扫气，因为压力在支配的流方向可能在朝向入口的错误方向中。大型轮增压二冲程内燃发动机的这个方向使得其不可能简单地允许排气通过管道流动至用于排气再循环的入口侧而没有风机或者类似物的辅助。

利用根据本实施例的发动机，在正常发动机操作期间，第二扫气器接收器部分2b中的压力将高于第二扫气接收器部分3b中的压力，第二扫气接收器部分3b中的压力将高于第一扫气接收器部分2a中的压力，第一扫气接收器部分2a中的压力相反将高于第一排气接收器部分3a中的压力，即P_2b>P_3b>P_2a>P_3a。因此，该实施例提供具有排气再循环的发动机而无须风机。在100％负载下，对于进气和排气系统中的表压的典型数值可以例如是：

P_2b＝4.0巴(g)

P_3b＝3.9巴(g)

P_2a＝3.8巴(g)

P_3a＝3.7巴(g)

图5示出了与图4的实施例大致相同的另一个实施例，除了该实施例操作无须可控阀33并且单个中间冷却器12在汇总点28和第一扫气接收器部分2b的入口之间显示并且冷却扫气器和再循环排气的混合。根据该实施例的发动机的操作与图4的实施例的大致相同，除了没有使用控制阀33和在该实施例中，P_2b>P_3b>P_2a>P_3a，并且典型操作压力是如对于图4的实施例所指示的。该实施例的优点是不需要EGR冷却器，明显降低成本。

图6示出了与图4的实施例相似的实施例，除了该实施例不使用次级涡轮增压器。相反，鼓风机25用于增加扫气器导管11中压缩扫气的压力。导管26从扫气器导管11分支并且使用风机25路由压力增加的扫气至第二扫气接收器部分2b。因此，第二排气接收器部分3b中的压力高于第一扫气接收器部分2a中的压力，并且进而来自第二排气接收器部分3b中的排气将通过排气导管19和经由排气冷却器53流动至汇总点28。根据该实施例的发动机的操作与图4的实施例的大致相同，除了没有使用控制阀33和在该实施例中P_2b>P_3b>P_2a>P_3a，并且典型操作压力是如对于图4的实施例所指示的。该实施例的优点是不需要所选择的次级涡轮增压器和风机25处理“脏的”排气并且可以利用干净扫气操作。

图7示出了与图5的实施例相似的实施例，除了第二涡轮增压器15通过经由管道27来自第二排气接收器部分3b的排气驱动，并且导管26从扫气导管11分离并且将压缩的扫气供给给第二涡轮增压器15的压缩机的入口，使得第二涡轮增压器可以进一步增加扫气的压力至所需要的级别以用于将其发送至第二扫气接收器部分2b。根据该实施例的发动机的操作与图4的实施例的大致相同，并且在该实施例中P_2b>P_3b>P_2a>P_3a。在100％负载下，对于进气和排气系统中的表压的典型数值可以例如是：

P_2b＝4.0–6.0巴(g)

P_3b＝3.9-5.9巴(g)

P_2a＝3.8巴(g)

P_3a＝3.7巴(g)

该实施例的优点是EGR气体中的能量是可以再使用的而不是在冷却器中损失。另外，较高的压力允许终极发动机调谐用于较低的NOx。

图8示出了与图7的实施例相似的实施例，除了存在更大数量的成列的气缸，也就是总共8个气缸，其中，6个初级气缸1分别连接至第一扫气接收器部分2a和第一排气接收器部分3b，并且2个次级气缸分别连接至第二扫气接收器部分2b和第二排气接收器部分3b。另外，中间冷气器52已经放置在导管16中。根据该实施例的发动机的操作与图7的实施例的大致相同，并且在此实施例中，P_2b>P_3b>P_2a>P_3a。在100％的负载下，对于进气和排气系统中的表压的典型数值可以例如是：

P_2b＝4.0–6.0巴(g)

P_3b＝3.9-5.9巴(g)

P_2a＝3.8巴(g)

P_3a＝3.7巴(g)

根据图9的实施例与图5的实施例相似，除了与图7和图8的实施例相似地存在大量气缸，并且多个阀77、78、79增加至系统。另外，第二涡轮增压器15的压缩机从支路导管26接收所压缩的扫气。根据该实施例的发动机的操作与图4的实施例相似，并且在此实施例中，P_2b>P_3b>P_2a>P_3a。在100％的负载下，对于进气和排气系统中的表压的典型数值可以例如是：

P_2b＝4.0–6.0巴(g)

P_3b＝3.9-5.9巴(g)

P_2a＝3.8巴(g)

P_3a＝3.7巴(g)

图10示出了原图9的实施例如何在不使用排气再循环的模式下操作。至此，将EGR导管19中的阀77关闭，将导管26中的阀79关闭和将用于第二涡轮增压器15的压缩机的入口管道中的阀78打开。另外，将分离第二扫气接收器部分2b与第一扫气接收器部分2a的壁21打开，并且将分离第二排气接收器部分3b与第一排气接收器部分3a的壁31打开，进而，在扫气接收器2和排气接收器3中仅有一个单一通过腔室。

为了打开壁21或者31，后者可以包括如图13所示的大型蝶阀45。蝶阀45的圆板可以优选地在位于图13中所示出的两个位置之间的所有致动器的导向下移动，以便打开或者关闭壁中的开口，使得排气接收器3上扫气接收器2的两个部分连接或者断开。

在图14中所示出的实施例中，分别在扫气接收器2或者在排气接收器3中的壁21或者31由一对间隙很小的板41、42形成，板41、42中具有对应孔43的，对应孔43可由在一对间隙很小的外板41、42之间接收的可移动中间板40覆盖。通过在所需要的方向中滑动可移动中间板40将孔打开和关闭。中间板40可枢转地安装在枢轴44处并且就像所谓的摇摆闸阀一样操作。可移动中间板40可以连接至致动器使得中间板可以定位在来自电子控制单元的控制中。

在一个实施例中，选择性关闭开口可以被电子地控制并且可操作地连接到发动机的电子控制单元(未示出)。

本实施例的优点是其可以根据可能例如取决于由大型两冲程涡轮增压内燃发动机所驱动的船只的位置的要求，利用或者不利用排气再循环进行操作。

图11的实施例与图10的实施例大致相似，除了中间冷却器12放置在导管26中，并且中间冷却器53放置在汇总点28和第一扫气接收器部分2a的入口之间。

图12示出了与图5的实施例相似的另一个实施例，除了其没有使用第二涡轮增压器或者风机。相反，所有的扫气被导向至第二扫气接收器部分2b的入口。然而，在此实施例中，第二扫气接收器部分2b不完全与第一扫气接收器部分2a分离。相反，壁21中开口用作限制的原因是允许第二扫气接收器部分2b中的扫气器在压力下降下流动至第一扫气接收器部分2a。因此，第一扫气接收器部分2a中的压力将低于第二扫气接收器部分2b中的压力。因此，第二排气接收器部分3b中的压力高于第一扫气接收器部分2a中的压力并且进而第二排气接收器部分3b中所有的排气将通过排气循环导管19经由中间冷气器53流动至第一扫气接收器部分2a。在第一排气接收器部分3a中接收的所有的排气经由第一排气导管18传输至涡轮增压器5的涡轮机8的入口。该实施例的优点是单个涡轮增压器就足够了并且不需要鼓风机或者其它装置以增加压力。

发动机的排气生成部分中的一个或多个气缸即次级气缸1可以与发动机的其余不同地操作(例如，4冲程过程、过少地扫气、奥托过程)，特别是当使用4冲程过程时，4冲程过程的泵动效应将能够提供支撑需要的压力以迫使排气进入扫气接收器2。

发动机的排气生成部分即次级气缸1可以在与发动机的其余部分不同的(更干净的)燃料下操作，导致降低对于EGR气体的清洁的需求。

对于以上所有的实施例，对于无须排气循环的操作，可以移除分别在扫气器接收器2和排气接收器3中的分离壁21、31。

权利要求书使用的术语“包括”并不排除其它的元件或者步骤。权利要求书使用的术语“一个”或者“一”并不排除多个。

权利要求书使用的附图标记不应当解释为限制范围。

尽管为了说明的目的已经详细地描述了本发明，但是可以理解的是这些细节不仅是为了该目的并且本领域技术人员可以在其中进行变形而不偏离本发明的保护范围。

Claims

1.一种具有十字头(43)的单流类型的大型低速运行涡轮增压二冲程内燃直列发动机，所述发动机包括：

单个气缸(1)列，每个气缸(1)在所述气缸的下端处或者附近设置有扫气端口(17)并且在所述气缸的顶部处设置有单个排气阀(4)；

涡轮增压器(5)，其具有驱动压缩机(9)的涡轮机(8)；

细长扫气接收器(2)，其沿着所述气缸(1)列延伸，所述扫气接收器(2)经由所述扫气端口(17)连接至所述气缸(1)；

细长排气接收器(3)，其沿着所述气缸(1)列延伸，所述排气接收器(3)经由所述排气阀(4)连接至所述气缸(1)；

所述扫气接收器(2)被纵向地分割为至少两个扫气接收器部分，其中，第一扫气接收器部分(2a)连接至一个或者多个初级气缸(1)并且第二扫气接收器部分(2b)连接至一个或多个次级气缸(1)；

所述第一扫气接收器部分(2a)设置有入口并且所述第二扫气接收器部分(2b)设置有入口；

所述第二扫气接收器部分(2b)可选择地连接至所述第一扫气接收器部分(2a)；

其特征在于：

所述排气接收器(3)被纵向地分割为至少两个排气接收器部分，其中，第一排气接收器部分(3a)经由一个或者多个排气管道连接至所述一个或者多个初级气缸(1)并且第二排气接收器部分(3b)连接至一个或者多个次级气缸(1)，

所述第一排气接收器部分(3a)设置有出口并且所述第二排气接收器部分(3b)设置有出口，

所述第二排气接收器部分(3b)可选择地连接至所述第一排气接收器部分(3a)。

2.根据权利要求1所述的发动机，其中，所述第一排气接收器部分(3a)与所述第二排气接收器部分(3b)通过所述细长排气接收器(3)中的横壁(31)分离。

3.根据权利要求1所述的发动机，其中，所述第一排气接收器部分(3a)具有中空内部空间并且其中所述第二排气接收器部分(3a)具有中空内部空间。

4.根据权利要求1所述的发动机，其中，所述细长排气接收器(3)具有限定腔室的中空圆柱形，所述腔室被延伸穿过所述排气接收器(3)的内部的横壁(31)纵向分割。

5.根据权利要求2所述的发动机，其中，所述横壁(31)设置有可选择地关闭的开口(40、43、45)以用于建立所述第一排气接收器部分(3a)和所述第二排气接收器部分(3b)之间的选择性流体连接。

6.根据权利要求5所述的发动机，其中，所述可选择地关闭的开口(40、43、45)可被电子地控制并且可操作地连接至所述发动机的电子控制单元。

7.根据权利要求1所述的发动机，其中，所述第一扫气接收器部分(2a)与所述第二扫气接收器部分(2b)通过所述细长扫气接收器(2)中的横壁(21)分离。

8.根据权利要求1所述的发动机，其中，所述第一扫气接收器部分(2a)具有中空内部空间并且其中所述第二扫气接收器部分(2a)具有中空内部空间。

9.根据权利要求1所述的发动机，其中，所述细长扫气接收器(2)具有限定腔室的中空圆柱形，所述腔室是被延伸穿过所述排气接收器(2)的内部的横壁(21)纵向分离。

10.根据权利要求1所述的发动机，其中，所述横壁(21)设置有可选择地关闭的开口(40、43、45)以用于建立所述第一扫气接收器部分(3a)和所述第二扫气接收器部分(2b)之间的选择性流体连接。

11.根据权利要求10所述的发动机，其中，所述可选择地关闭的开口(40、43、45)可被电子地控制并且可操作地连接至所述发动机的电子控制单元。