CN105041454B - 具有废气再循环系统的大型慢速涡轮增压二冲程内燃机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有十字头的单流式的大型慢速涡轮增压二冲程内燃直列发动机。发动机设有涡轮增压器、细长扫气接收器以及细长废气接收器。扫气接收器被纵向地分成至少两个扫气接收器部分，第一扫气接收器部分连接到一个或多个主气缸并且第二扫气接收器部分连接到一个或多个副气缸。第一扫气接收器部分设有出口并且第二扫气接收器部分设有出口。废气接收器被纵向地分成至少两个废气接收器部分，第一废气接收器部分连接到一个或多个主气缸并且第二废气接收器部分连接到一个或多个副气缸。第一废气接收器部分设有入口并且第二废气接收器部分设有入口。第二废气接收器部分的出口连接到第一扫气接收器部分的入口。

Description

具有废气再循环系统的 大型慢速涡轮增压二冲程内燃机

技术领域

本发明涉及具有十字头的大型慢速单流式涡轮增压二冲程内燃发动机，其设有用于排放与废气再循环或燃烧气体再循环的系统。

背景技术

具有十字头的大型慢速二冲程内燃机通常地用于大型船舶的推进系统中或者用作发电厂中的原动机。这些发动机具有布置在活塞与曲轴之间的十字头。

排放要求已经并且将会越来越难以满足，尤其是关于单氮氧化物等级。

废气再循环是已知用于协助小型快速柴油发动机减小NOx排放的措施。然而，到现在为止存在非常少量的利用废气再循环的商业上运营的大型二冲程柴油发动机。原因是难以在大型二冲程柴油机中执行废气再循环。

一种已知的方法是布线将废气从涡轮机的低压侧通过EGR冷却器发送到发动机压缩机的入口。不幸的是，此方法要求每次气体膨胀与压缩时全部排放物都膨胀与再压缩，由此造成效率损失。此外，EGR布线通过中冷器/后冷器，其被设计为冷却干净空气，与在此情形中其被要求冷却的充满颗粒的空气相反。因此，颗粒将会弄脏冷却器，造成它们的效力损失。

另一个已知的EGR方式是将废气从排放接收器泵送到新鲜空气中冷器的下游的入口接收器中。尽管减缓了中冷器的污染，但是此方法要求额外的鼓风机以使再循环的废气泵送到入口侧。

再一种方式是将内部EGR保持在发动机的全部气缸中。尽管这是相对简单的方法，但是此方法遭受的不足在于EGR未被冷却，并且由此不那么有效。

已经证实在大型二冲程柴油发动机中执行废气再循环的如此具有挑战性的一个原因是被要求用于将再循环的废气从废气接收器传送到扫气气流中的功率值。在大型二冲程柴油机中，扫气压力通常地高达大约0.3巴，高于大型二冲程柴油发动机的废气接收器中的压力。因此，需要鼓风机或其它装置以用于迫使再循环的废气从废气接收器到扫气系统中。在大口径12或14气缸二冲程柴油发动机中，诸如MAN B&W 12K98MC-C发动机，要求驱动此鼓风机的功率可能接近0.5MW。这是在废气系统上使用的大量的能量，并且用于驱动具有这种大功率要求的鼓风机的驱动电机是极其昂贵的。此外，用于克服此压差的任何鼓风机或装置都放置在燃烧处理的“脏污”侧上并且这对鼓风机材料提出了重要要求。

因此，用于在用于大型二冲程燃烧发动机的废气再循环系统中的例如鼓风机与驱动电机的机械装置的第一成本总计相当大，这是由于这些部件的尺寸。

此外，将废气从废气管道吹动到增压空气管道的过程利用大量能量。

发明内容

在此背景上，本申请的目的是提供一种具有废气再循环系统的大型慢速涡轮增压二冲程内燃机，其克服或者至少减少了上面指出的问题。

通过提供具有十字头的单流式大型慢速涡轮增压二冲程内燃直列发动机实现了此目的，此发动机包括：

单列气缸，每个气缸都在气缸的下端处或气缸的下端附近设有扫气端口并且在气缸的顶部处设有单个排气阀；具有驱动压缩机的涡轮机的涡轮增压器；沿着该列气缸延伸的细长扫气接收器，扫气接收器经由扫气端口连接到气缸；细长废气接收器，其沿着该列气缸延伸，废气接收器经由排气阀连接到气缸，扫气接收器被纵向地分成至少两个扫气接收器部分，第一扫气接收器部分连接到一个或多个主气缸并且第二扫气接收器部分连接到一个或多个副气缸。第一扫气接收器部分设有入口并且第二扫气接收器部分设有入口。第二扫气接收器部分选择性地可连接到第一扫气接收器部分，废气接收器被纵向地分成至少两个废气接收器部分，第一废气接收器部分经由一个或多个排放管道连接到一个或多个主气缸并且第二排放气体接收器部分经由一个或多个排放管道连接到一个或多个副气缸。第一废气接收器部分设有出口并且第二废气接收器部分设有出口，第二废气接收器部分选择性地可连接到第一废气接收器部分。

通过提供分开的废气接收器，分开的扫气接收器具有与副气缸相关的专用部分以及具有与主气缸相关的其它专用部分，并且通过将废气从副气缸引导到主气缸的入口，建立了无需用于增强再循环废气的压力的鼓风机或其它装置的废气再循环。

产生用于主气缸的废气的副气缸可以以不同的燃料/不同处理运行，这减小了NO_X还原需要的数量，例如这些副气缸可以利用馏分油或乙醇运行，同时主气缸利用重燃料油上运行。

尤其对于利用气体作为燃料来运行的发动机来说，此解决方法看起来是有利的。

在实施方式中，第一废气接收器部分与第二废气接收器部分通过细长废气接收器中的横向壁分离。

在另一个实施方式中，第一废气接收器部分具有中空内部空间并且其中在第二废气接收器部分具有中空内部空间。

在另一个实施方式中，细长废气接收器具有限定腔体的中空圆柱形形状，该腔体通过横跨废气接收器的内部延伸的横向壁纵向地拆分。

在另一个实施方式中，横向壁设有选择性地可闭合的开口以便在第一废气接收器部分与第二废气接收器部分之间建立选择性的流体连接。

在另一个实施方式中，选择性地可闭合开口是电控制的并且可操作地连接到发动机的电子控制单元。

在另一个实施方式中，第一扫气接收器部分与第二扫气接收器部分通过细长扫气接收器中的横向壁分离。

在另一个实施方式中，第一扫气接收器部分具有中空内部空间并且其中在第二扫气接收器部分具有中空内部空间。

在另一个实施方式中，细长扫气接收器具有限定腔体的中空圆柱形形状，该腔体通过横跨废气接收器的内部延伸的横向壁纵向地拆分。

在另一个实施方式中，横向壁设有选择性地可闭合的开口以便在第一扫气接收器部分与第二扫气接收器部分之间建立选择性流体连接。

在另一个实施方式中，选择性地可闭合开口是电控制的并且可操作地连接到发动机的电子控制单元。

根据另一个方面，提供具有十字头的单流式大型慢速涡轮增压二冲程内燃直列发动机，此发动机包括：单列气缸；具有驱动压缩机的涡轮机的涡轮增压器；每个气缸都在气缸的下端处或气缸的下端附近设有扫气端口并且在气缸的顶部处设有单个排气阀；沿着该列气缸延伸的细长扫气接收器，此扫气接收器经由扫气端口连接到气缸；沿着该列气缸延伸的细长废气接收器，该废气接收器经由排气阀连接到气缸，扫气接收器被纵向地分成至少两个扫气接收器部分，第一扫气接收器部分连接到一个或多个主气缸并且第二扫气接收器部分连接到一个或多个副气缸，第一扫气接收器部分设有入口并且第二扫气接收器部分设有入口，废气接收器被纵向地分成至少两个废气接收器部分，第一废气接收器部分经由一个或多个排放管道连接到一个或多个主气缸并且第二废气接收器部分经由一个或多个排放管道连接到一个或多个副气缸，第一废气接收器部分设有出口并且第二废气接收器部分设有出口，第二废气接收器部分的出口通过将容纳在第二废气接收器部分中的废气引导到第一扫气接收器部分的流体路径连接到第一扫气接收器部分的入口。

在另一个实施方式中，第一废气接收器部分的出口连接到管道，该管道将来自第一排放气体接收器部分的废气的至少一部分引导到涡轮增压器的涡轮机。

在另一个实施方式中，涡轮增压器的压缩机的出口连接到流动路径，该流动路径将由压缩机传送的压缩空气的至少一部分引导到第一扫气接收器部分。

在另一个实施方式中，发动机还包括第二涡轮增压器，第二涡轮增压器的涡轮机通过来自第一废气接收器部分的废气驱动。

在另一个实施方式中，发动机还包括第二涡轮增压器，第二涡轮增压器的涡轮机通过来自第二废气接收器部分的废气驱动。

在另一个实施方式中，第二涡轮增压器的压缩机压缩供给到第二扫气接收器部分的周围环境空气。

在另一个实施方式中，第二涡轮增压器的压缩机进一步压缩由涡轮增压器传送的压缩的扫气，并且其中进一步压缩的扫气供给到第二扫气接收器部分。

通过详细的描述，根据本发明的其它目的、特征、优点与特性将变得更加显而易见。

附图说明

在本说明书的下面的详细部分中，将参照附图中示出的示例性实施方式更加详细地说明本发明，在附图中:

图1是根据示例性实施方式的大型二冲程柴油发动机的前视图；

图2是图1中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图示；

图4是更加详细地示出吸入与排放系统的图1的发动机的图示；

图5是更加详细地示出吸入与排放系统的图1的发动机的另一个实施方式的图示；

图6是更加详细地示出吸入与排放系统的图1的发动机的另一个实施方式的图示；

图7是更加详细地示出吸入与排放系统的图1的发动机的另一个实施方式的图示；

图8是更加详细地示出吸入与排放系统的图1的发动机的另一个实施方式的图示；

图9是更加详细地示出吸入与排放系统的图1的发动机的另一个实施方式的图示；

图10是示出另一个运转模式的图9的发动机的实施方式的图示；

图11是更加详细地示出吸入与排放系统的图1的发动机的另一个实施方式的图示；

图12是更加详细地示出吸入与排放系统的图1的发动机的另一个实施方式的图示；

图13是用于选择性地连接与分离废气接收器或者清扫接收器的两个部分的阀的图示；以及

图14是用于选择性地连接与分离废气接收器或者清扫接收器的两个部分的另一个阀的图示。

具体实施方式

在下面的详细描述中，将通过实例实施方式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与十字头43的大型低速涡轮增压二冲程柴油发动机。图3在截面图中示出了具有其吸入与排放系统的大型低速涡轮增压二冲程柴油发动机的示意图。在此实例实施方式中，发动机具有成直线的四个气缸，例如发动机是单列气缸。仅为了描述的目的，图1示出了具有四个气缸1的数量的发动机。应该显而易见的是，在不偏离本发明的方面的情况下，可以使用实际上任何其它数量的气缸1。大型涡轮增压二冲程柴油发动机通常具有通过发动机机架45承载的四个与十六个之间的成直线的气缸。发动机可以例如用作远洋轮船中的主发动机或者用作用于操作发电站中的发电机的固定动力机。发动机的总输出可以例如在从5,000kW到110,000kW的范围。

发动机是在气缸1的下方区域处的具有扫气端口17并且在气缸1的顶部具有排气阀4的二冲程单流式柴油机。发动机可以用多种类型燃料来运转，诸如例如船用柴油、重油或气体(液化石油气、液化天然气、甲醇、乙醇)。扫气从扫气接收器2通过到单个气缸1的扫气端口17。气缸1中的活塞41压缩扫气，注入燃料并且随后燃烧并产生废气。当排气阀4打开时，废气流动通过与关联到废气接收器3中的气缸1相关的排放管道6并且向前通过第一排放管道到主涡轮增压器5的涡轮机8，废气远离该涡轮机8流动通过第二排放管道7。通过轴，涡轮增压器5的涡轮机8驱动经由进气口10供给的压缩机9。压缩机9将加压的扫气传送到引导到扫气接收器2的扫气管道11。在实施方式中(未示出)，发动机具有多于一个主涡轮增压器。

扫气接收器2具有由例如板金属构造的细长中空圆柱形本体与基本上圆形的横截面轮廓以形成中空缸体。扫气接收器2沿着发动机的全部长度延伸并且给全部气缸1供给扫气。扫气接收器2具有大的横截面直径与大的整体体积，这是必要的以便防止由单个气缸1的扫气端口17的打开与吸入扫气造成的任何压力波动，即，以便尽管出现通过单个气缸1的扫气的非正常消耗，也确保扫气接收器2中的恒定压力。通常地，扫气接收器2的直径大于活塞1的直径。

在实施方式中，例如对于具有高数量的气缸1与大的整体发动机长度的超大型发动机来说，发动机可以设有两个扫气接收器2，每个都具有其自身壳体，扫气接收器2中的一个覆盖在该列气缸1的一端处的大约一半气缸1并且另一个扫气接收器2覆盖在该列气缸的相对端处的大约另一半气缸。在现有技术发动机中，两个扫气接收器2将彼此流体联通。然而，在本发明中，两个扫气接收器将显著地服务单数气缸并且不是一直都彼此流体联通。

废气接收器3具有由例如板金属构造的细长中空圆柱形本体与基本上圆形的横截面轮廓。板金属被一层绝缘材料覆盖以避免热损失。废气接收器3沿着发动机的全部长度延伸并且经由延伸到废气接收器3中的单个排放管道6接收来自全部气缸1的废气。废气接收器2具有相当大的横截面直径与大的体积，这是必要的以便防止压力由单个气缸1的排气阀4打开造成的压力波动将废气以高速发送到废气接收器3中，即，以便尽管出现通过单个气缸1的废气的不规则传送，也确保废气接收器3中的恒定压力。通常地，废气接收器3的直径大于活塞1的直径。

在实施方式中，例如对于具有高数量的气缸1与大的整体发动机长度的超大型发动机来说，发动机可以设有两个废气接收器必要物，废气接收器3中的一个覆盖在该列气缸1的一端处的大约一半气缸1并且另一个废气接收器3覆盖在该列气缸的相对端处的大约另一半气缸1。在现有技术发动机中，两个废气接收器将彼此流体联通。然而，在本发明中，两个废气接收器将显著地服务单数气缸并且不是一直都彼此流体联通。

在实施方式中(未示出)，发动机包括两个废气接收器3，它们中的每个都拆分成主要部分与辅助部分，并且可以具有两个清扫接收器，它们中的每个都拆分成主要部分与辅助部分。你同意这个方面，因此我们积极地覆盖非常长的发动机，其中由于12个气缸主要部分可能太长而不能通过单个壳体覆盖，因此不能具有所述的覆盖12个气缸的主要部分与覆盖到气缸的辅助部分。

较小的扫气接收器与较小的废气接收器将服务副气缸，同时较大的扫气接收器与较大的废气接收器将服务主气缸。

现在参照图4更加详细地示出了发动机的吸入与排放系统。

扫气接收器2通过分隔壁21纵向地分成具有不相等长度的第一扫气接收器部分2a与第二扫气接收器部分2b，分隔壁在实施方式中是板壁。在另一个实施方式中(未示出)，第一扫气接收器部分2a与第二扫气接收器部分2b是例如由两个单独的接收器壳体形成的两个完全分离的体积。

类似地，废气接收器3纵向地分成具有不相等长度的第一废气接收器部分3a与第二废气接收器部分3b。在另一个实施方式中(未示出)，第一废气接收器部分3a与第二废气接收器部分3b是例如由两个单独的接收器壳体形成的两个完全分离的体积。

气缸1分成多个主气缸1与多个副气缸1。通常地，将会有比副气缸1更多数量的主气缸1。

第一扫气接收器部分2a与第一废气接收器部分3a沿着多个主气缸1延伸并且连接到多个主气缸1。

第一扫气接收器部分2a设有入口并且第二扫气接收器部分2b设有入口。

第二扫气接收器部分2b与第二废气接收器部分3b沿着多个副气缸1延伸并且连接到多个副气缸1。

第一废气接收器部分3a设有出口并且第二废气接收器部分3b设有出口。

因此，该列气缸分成多个主气缸1与多个副气缸1。仅为了描述的目的，图4示出了具有三个主气缸1与一个副气缸1的数量的发动机。应该显而易见的是，在不偏离本发明的方面的情况下，实质上，可以使用任何其它数量的组合的主气缸与副气缸。

扫气经由入口管道10布线到涡轮增压器5的压缩机9。压缩机9压缩扫气并且扫气管道11将压缩的扫气布线到扫气接收器2。扫气在大约高达200℃下离开压缩机9，管道11中的扫气经过中冷器12以便冷却压缩的扫气到5℃与80℃之间的温度。冷却的扫气经过通过驱动电机驱动的辅助鼓风机(未示出)，辅助鼓风机以低载荷条件或部分载荷条件使增压空气流加压到扫气接收器2。压缩机9以较高的载荷传送足够的压缩的扫气并且然后辅助鼓风机经由止回阀(未示出)被旁路。

扫气管道11经过加和点28，在那里再循环的废气被增加到扫气并且将混合有再循环的废气的扫气引导到第一扫气接收器部分2a的入口。从第一扫气接收器部分2a，扫气与再循环的废气的混合物参与主气缸1中的一个中的燃烧过程。由此在主气缸1中产生的废气被接收在第一废气接收器部分3a中。因此，利用再循环的废气执行在主气缸1中的燃烧过程，由此允许低的NOx排放等级。

接收在第一废气接收器部分3a中的废气经由第一废气接收器部分3a的出口离开第一废气接收器部分3a并且通过第一废气管道18布线到涡轮增压器5的涡轮机8的入口，由此提供到涡轮增压器5的能量。废气经由第二排放管道7离开涡轮机8。

第一废气管道18具有使废气的一部分布线到辅助涡轮增压器15的涡轮机的分支20。辅助涡轮增压器15的压缩机压缩扫气并且管道16将压缩的扫气从辅助涡轮增压器15布线到第二扫气接收器部分2b的入口。中冷器52在扫气在其从辅助涡轮增压器15到第二扫气接收器部分2b的道路上冷却扫气。在实施方式中(未示出)，发动机包括两个或更多的辅助涡轮增压器。

从第二扫气接收器部分2b，扫气参与在辅助气缸1的一个中的燃烧过程(在此实施方式中一个单个辅助气缸1，但是应该理解的是，其可以是多于一个的辅助气缸1)。由此在辅助气缸1中产生的废气被接收在第二废气接收器部分3b中。因此，在没有再循环的废气的情况下，执行在辅助气缸1中的燃烧过程。在实施方式中，辅助气缸1可以构造为通过排气阀的正时的内部废气再循环以便减少NOx排放。在另一个实施方式中，辅助气缸通过水乳化燃料的喷水来运转，以便减少NOx。

接收在第二废气接收器部分3b中的废气经由第二废气接收器部分3b的出口离开第二废气接收器部分3b并且通过废气再循环管道19布线到加和点28，在加和点28处再循环的废气与来自涡轮增压器5的涡轮机9的扫气混合。

在第二废气接收器部分3b上的第二出口经由到旁路管道的可控制阀33连接到第一废气管道18。这提供了通过利用可控制的可变阀33旁路废气接收器的两个部分来控制废气再循环(EGR)速率的方式。用于控制EGR速率的另一个方式是使用可变涡轮增压器。

通常来说，在大型涡轮增压二冲程内燃机中，在气缸1的入口侧上的扫气中的压力将会高于在相关气缸的出口侧上的废气中的压力，否则由于压力指示的流动方向可能沿着朝向入口的错误方向，可能不发生扫气。大型涡轮增压二冲程内燃机的此方面使其在没有鼓风机等的协助下不能够简单地允许废气通过管道流动到入口侧，以便进行废气再循环。

通过根据本实施方式的发动机，在正常发动机运转过程中，在第二扫气接收器部分2b中的压力将高于第二废气接收器部分3b中的压力，第二废气接收器部分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中的压力继而高于第一废气接收器部分3a中的压力，即P_2b>P_3b>P_2a>P_3a。因此，此实施方式在无需鼓风机的情况下提供了具有废气再循环的发动机。在100％载荷处，用于在吸入与排放系统中的计量压力的典型值可以例如是：

P_2b＝4.0bar(g)

P_3b＝3.9bar(g)

P_2a＝3.8bar(g)

P_3a＝3.7bar(g)

图5示出了与图4的实施方式基本上相同的另一个实施方式，除了此实施方式在没有可控制阀33的情况下运转并且单个中冷器12布置在加和点28与第一扫气接收器部分2b的入口之间并且冷却清扫物与再循环的废气的混合物以外。除了缺少控制阀33的使用以外，根据此实施方式的发动机的运转与图4的实施方式基本上相同，在此实施方式中，P_2b>P_3b>P_2a>P_3a，并且通常的运转压力如用于图4的实施方式所指示的。此实施方式的优点是不需要EGR冷却器-提供了显著的成本降低。

图6示出了与图4的实施方式类似的实施方式，除了本实施方式不使用辅助涡轮增压器以外。替代地，鼓风机25用于增加在扫气管道11中的压缩的扫气的压力。管道26从扫气管道11分支出来并且利用鼓风机25将增压的扫气布线到第二扫气接收器部分2b。因此，在第二废气接收器部分3b中的压力高于在第一扫气接收器部分2a中的压力，并且由此来自第二废气接收器部分3b的废气将流动通过废气管道19并且经由废气冷却器53到加和点28。除了缺少控制阀33的使用以外，根据此实施方式的发动机的运转与图4的实施方式基本上相同，并且在此实施方式中P_2b>P_3b>P_2a>P_3a，并且通常的运转压力如用于图4的实施方式所指示的。此实施方式的优点是其不需要辅助涡轮增压器，并且鼓风机25选择地处理“脏污”废气并且可以利用清洁的扫气来运转。

图7示出了与图5的实施方式类似的实施方式，除了第二涡轮增压器15经由管道27通过来自第二废气接收器部分3b的废气驱动，并且管道26从扫气管道11分支出来并且向第二涡轮增压器15的压缩机的入口供给压缩的扫气，使得第二涡轮增压器可以进一步增加扫气的压力到用于将其发送到第二扫气接收器部分2b所需要的等级。根据此实施方式的发动机的运转与图4的实施方式的运转基本上相同，并且在此实施方式中，P_2b>P_3b>P_2a>P_3a。在100％载荷处，用于在吸入与排放系统中的计量压力的典型值可以例如是：

P_2b＝4.0–6.0bar(g)

P_3b＝3.9-5.9bar(g)

P_2a＝3.8bar(g)

P_3a＝3.7bar(g)

此实施方式的优点在于EGR气体中的能量被再利用而不是损失在冷却器中。此外，较高的压力允许用于较低NOx的极端发动机调谐。

图8示出了与图7类似的实施方式，除了具有较大数量的同轴气缸以外，即总共八个气缸1，其具有六个分别连接到第一扫气接收器部分2a以及到第一废气接收器部分3b的主气缸1，和两个分别连接到第二扫气接收器部分2b与第二废气接收器部分3b的副气缸。此外，中冷器52被布置在管道16中。根据此实施方式的发动机的运转与图7的实施方式的运转基本上相同，并且在此实施方式中，P_2b>P_3b>P_2a>P_3a。在100％载荷处，用于在吸入与排放系统中的计量压力的典型值可以例如是：

P_2b＝4.0–6.0bar(g)

P_3b＝3.9-5.9bar(g)

P_2a＝3.8bar(g)

P_3a＝3.7bar(g)

图9示出了与图5的实施方式类似的实施方式，除了具有较大数量的气缸以外，与图7和图8的实施方式中类似并且多个阀77、78和79已经增加到系统。此外，第二涡轮增压器15的压缩机接收来自分支管道26的压缩的扫气。根据此实施方式的发动机的运转与图4的实施方式的运转基本上相同，并且在此实施方式中，P_2b>P_3b>P_2a>P_3a。在100％载荷处，用于在吸入与排放系统中的计量压力的典型值可以例如是：

P_2b＝4.0–6.0bar(g)

P_3b＝3.9-5.9bar(g)

P_2a＝3.8bar(g)

P_3a＝3.7bar(g)

图10示出了原始附图9的实施方式如何可以以不利用废气再循环的模式运转。对此，EGR管道19中的阀77是闭合的，管道26中的阀79是闭合的并且在用于第二涡轮增压器15的压缩机的入口管道中的阀78是打开的。此外，使第一扫气接收器部分2a与第二扫气接收器部分2b分离的壁21打开，并且使第一废气收件部分3a与第二废气接收器部分3b分离的壁31也打开，由此在扫气接收器2与废气接收器3中存在一个单个通过腔体。

如图13中所示，为了打开壁21或31，后者可以包括大的蝴蝶阀45。蝴蝶阀45的圆形板可以优选地在全部致动器的方向下在图13中示出的两个位置之间移动以便打开或闭合壁中的开口使得在废气接收器3上的扫气接收器2的两个部分或者连接或者不连接。

在图14中示出的实施方式中，扫气接收器2或者废气接收器3中的壁21或31分别由其中具有相应孔43的一对紧密隔开的板41、42形成，可以通过容纳在一对紧密隔开的外板41、42对之间的可移动中间板40覆盖此孔。通过将可移动中间板40滑动到期望位置中打开与闭合此孔。中间板40可枢轴地安装在枢转轴44处并且像所谓的旋转门阀一样操作。可移动中间板40可以连接到致动器使得中间板可以定位在来自电子控制单元的控制器中。

选择性可闭合的开口在实施方式中被电子控制并且可操作地连接到发动机的电子控制单元(未示出)。

此实施方式的优点是，其可以根据需要在具有与不具有废气再循环的情况下运转，这可以例如取决于由大型二冲程涡轮增压内燃机驱动的船舶的位置。

图11的实施方式与图10的实施方式基本上相同，除了中冷器12布置在管道26中并且中冷器53布置在加和点28与第一扫气接收器部分2a的入口之间以外。

图12示出了与图5的实施方式类似的另一个实施方式，除了它不使用第二涡轮增压器或鼓风机以外。替代地，全部扫气都被引导到第二扫气接收器部分2b的入口。然而，在此实施方式中，第二扫气接收器部分2b不是完全地与第一扫气接收器部分2a分开。替代地，在用作限定件的壁21中开口的原因是其允许第二扫气接收器部分2b中的清扫物利用压降流动到第一扫气接收器部分2a。因此，在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，在第二废气接收器部分3b中的压力高于第一扫气接收器部分2a中的压力并且由此在第二废气接收器部分3b中的全部废气都将经由中冷器53流动通过废气循环管道19到第一扫气接收器部分2a。容纳在第一废气接收器部分3a中的全部废气都经由第一废气管道18传送到涡轮增压器5的涡轮机8的入口。此实施方式的优点是具有单个涡轮增压器是足够的并且不需要鼓风机或其它装置来增加压力。

在发动机的废气生成部分中的气缸或多个气缸，即副气缸1可以与发动机的其它部分区别地运转(例如，4冲程过程，扫气较少，奥特过程(Otto process))，特别地当利用四冲程处理时，四冲程处理的泵送作用将能够给支撑件提供必需的压力以迫使废气到扫气接收器2中。

废气生成部分，即发动机的副气缸1可以以与发动机的其它部分不同(更清洁)的燃料运转，导致对清洁EGR气体降低要求。

对于上面全部实施方式来说，为了在没有废气循环的情况下的运转，可以分别移除扫气接收器2中与废气接收器3中的分离壁21、31。

如在权利要求书中使用的术语“包括”不排除其它的元件或步骤。如在权利要求书中使用的术语“一个”(“a”)或“一个”(“an”)不排除多个。

在权利要求书中的附图标记不应解释为限定范围。

尽管出于说明的目的详细地描述了本发明，但是应该理解的是此细节仅用于此目的，并且在不偏离本发明的范围的情况下，本领域中的技术人员可以在此对其作出修改。

Claims (7)

1.一种具有十字头(43)的单流式的大型慢速涡轮增压二冲程内燃直列发动机，所述发动机包括：

单列气缸(1)；

涡轮增压器(5)，其具有驱动压缩机(9)的涡轮机(8)，

每个气缸(1)都在所述气缸(1)的下端处或所述气缸(1)的下端附近设有扫气端口(17)并且在所述气缸(1)的顶部设有单个排气阀(4)，

细长扫气接收器(2)，其沿着所述列气缸(1)延伸，所述扫气接收器(2)经由所述扫气端口(17)连接到所述气缸(1)，

细长废气接收器(3)，其沿着所述列气缸(1)延伸，所述废气接收器(3)经由所述排气阀(4)连接到所述气缸(1)，

其特征在于，

所述扫气接收器(2)被纵向地分成至少两个扫气接收器部分，第一扫气接收器部分(2a)连接到一个或多个主气缸(1)并且第二扫气接收器部分(2b)连接到一个或多个副气缸(1),

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

所述废气接收器(3)被纵向地分成至少两个废气接收器部分，第一废气接收器部分(3a)经由一个或多个排放管道(6)连接到所述一个或多个主气缸(1)并且第二废气接收器部分(3b)经由一个或多个排放管道(6)连接到所述一个或多个副气缸(1)，

所述第一废气接收器部分(3a)设有出口并且所述第二废气接收器部分(3b)设有出口,

所述第二废气接收器部分(3b)的所述出口通过将容纳在所述第二废气接收器部分(3b)中的废气引导到所述第一扫气接收器部分(2a)的流体路径被连接到所述第一扫气接收器部分(2a)的所述入口。

2.根据权利要求1所述的发动机，其中，所述第一废气接收器部分(3a)的所述出口连接到管道，所述管道将来自所述第一废气接收器部分(3a)的废气的至少一部分引导到所述涡轮增压器(5)的所述涡轮机(8)。

3.根据权利要求1所述的发动机，其中，所述涡轮增压器(5)的所述压缩机(9)的所述出口连接到流动路径，所述流动路径将由所述压缩机(9)传送的所述压缩空气的至少一部分引导到所述第一扫气接收器部分(2a)。

4.根据权利要求1所述的发动机，还包括第二涡轮增压器(15)，所述第二涡轮增压器(15)的所述涡轮机通过来自所述第一废气接收器部分(3a)的废气驱动。

5.根据权利要求1所述的发动机，还包括第二涡轮增压器(15)，所述第二涡轮增压器(15)的所述涡轮机通过来自所述第二废气接收器部分(3b)的废气驱动。

6.根据权利要求4所述的发动机，其中，所述第二涡轮增压器(15)的所述压缩机压缩供给到所述第二扫气接收器部分(2b)的周围环境空气。

7.根据权利要求4或5所述的发动机，其中，所述第二涡轮增压器(15)的所述压缩机进一步压缩由所述涡轮增压器(5)传送的压缩的扫气并且其中所述进一步压缩的扫气供给到所述第二扫气接收器部分(2b)。