CN109113886B - 大型涡轮增压二冲程压燃式内燃发动机及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

一种大型二冲程压燃式内燃发动机，其包括其中具有活塞(21)的多个气缸(1)，活塞(21)在发动机运行期间在BDC和TDC之间往复运动。发动机还具有燃料喷射系统，其包括与每个气缸(1)相关联的一个或多个燃料阀(30)，用于将燃料喷射到气缸(1)中用于燃烧。电子控制单元(50)构造成通过控制相关的燃料阀(30)的打开和关闭来相对于相关的气缸(1)的曲轴转角控制燃料喷射的时机。电子控制单元(50)被构造成通过电子控制单元(50)在TDC时或TDC之后执行至少一个预喷射，随后进行主喷射，而至少在特定转速范围内利用延迟燃料喷射来操作发动机。

Description

大型涡轮增压二冲程压燃式内燃发动机及其操作方法
技术领域
本发明涉及一种具有十字头的大型涡轮增压二冲程压燃式内燃发动机以及用于操作这种发动机的方法。
背景技术
大型涡轮增压二冲程压燃式十字头内燃发动机，通常用于大型远洋船(如集装箱船)或发电厂的原动机。
特别是在远洋船上运行时，扭转振动可能难以控制。由于将发动机连接到螺旋桨的螺旋桨轴在扭转上是相对灵活性的并且这种扭转相对灵活性的系统暴露于来自发动机的变化的切向压力(扭矩)，所以发生这种扭转振动。来自发动机的这种变化的切向压力是由每个气缸内的循环过程引起的，并且对于每个曲轴旋转都会重复。每个气缸中的这种循环过程在曲轴扭矩中产生很大的变化。在压缩期间，扭矩是负的，而在膨胀期间是正的。这在图5中示出，来自一个气缸的气缸压力P和扭矩Q示意为实线，以及来自六个气缸的组合扭矩示意为虚线。通过在旋转上分配多个气缸，曲轴扭矩的变化减小，但是仍然是显著的。振动应力级别可以直接或间接被测量，也可以使用发动机及其相关结构的数学模型进行估算或计算。对于包括由发动机驱动或激励的一个或多个设备的每个单独的发动机，可以根据例如发动机转速和一起定义如上所述的发动机的运行模式的不同组的运行参数，计算一个或多个部件的振动应力级别。计算出的振动应力级别可以与预定的极限值进行比较，如果超出极限值，可以采取适当的动作。
振动应力级别包括由纵向和横向(或剪切)振动和扭转振动引起的应力级别。部件中过度的振动应力级别可能会损坏部件，最终可能导致部件损坏，并对发动机和/或整个设备造成致命后果。因此，将振动应力级别保持在安全极限值以下非常重要。
在船上，来自发动机的振动不限于发动机本身和螺旋桨轴，而是振动也会传递到船体的其他部位，在那里可以感受到那样的振动，或者该振动可以产生可听见的噪音，这可能会给船员和/或乘客带来不适。为此，希望将振动应力级别保持在舒适极限值以下。
发动机的主轴(包括螺旋桨轴)的扭转振动由多个频率组成，包括发动机转速的谐波。发动机的主轴中的扭转振动将具有与发动机的转速有关的频率。通常，在带有k个气缸的发动机中，发动机转速的k次谐波以及其倍数和可能的子倍数将存在于频谱中，并且每个频率将引起发动机的主轴中相应的扭转振动。某些频率的扭转振动比其他频率的扭转振动更重要，并且需要将总振动级别保持在预定极限值以下，而且要保持选定(或全部)频率下的振动级别低于预定义的极限值，这些级别可以单独对应于每个频率。
在图5所示的具有六个气缸的发动机的示例中，每转实际上有曲轴转矩为负的六个周期。但是，要注意的是，这不仅仅是示例，并不是所有的发动机都有扭矩为负的周期。这取决于发动机的联结。高缸数的发动机永远不会有负曲轴转矩的周期。同样地，具有五个气缸的发动机每转有五个周期，具有七个气缸的发动机每个气缸有七个周期等等。负载-驱动轴-发动机系统中的扭转振动的问题在4、5、6、7缸发动机显现。考虑到发动机和负载之间的传动轴的灵活性，这些振动是关键的，例如螺旋桨发动机和螺旋桨的惯性，以及连接它们的灵活性的轴导致共振。当接近共振时，来自扭矩变化的激励变得至关重要。
部署弹簧和/或黏滞类型的扭转阻尼器以减少扭转振动的问题。但是，扭转阻尼器会显著增加成本。此外，即使使用扭转阻尼器，由于轴中的高应力减少了使用寿命，因此这些发动机通常具有限制速度范围，即不允许连续运行的速度范围。
WO2005/124132公开了一种通过逐渐增加燃料喷射率来控制大型二冲程柴油发动机的燃料喷射系统的方法，从而减小扭转振动。燃料喷射的逐渐增加提供了扭转振动的一些减少，但是对于在特定速度范围内具有最大扭转振动问题的发动机，例如5缸发动机，这种效果是不够的。
发明人的模拟和测量表明，点火/燃烧的延迟以某种方式影响气缸压力，这显著降低了扭矩变化的某些重要顺序。因此，通过延迟燃料喷射可以减少扭转激励。然而，由于发生柴油机爆震，通常不可能在上止点(TDC)之后超过10°曲轴转角延迟燃油喷射。
发明内容
鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种大型二冲程压燃式发动机，其至少在给定的RPM带宽内可以以非常晚的定时燃料喷射延迟来运行，以克服或至少减少上述问题。
前述和其他目的通过独立权利要求的特征来实现。进一步的实施方式从从属权利要求、说明书和附图中显而易见。
根据第一方面，提供了一种大型二冲程压燃式内燃发动机，其包括：多个其中具有活塞的气缸，所述活塞在发动机运行期间在BDC和TDC之间往复运动；所述活塞，通过活塞杆、十字头和连杆可操作地连接至曲轴；曲轴，在发动机运行期间以一定的转速旋转；燃料喷射系统，包括：与每个气缸相关联的一个或多个燃料阀，该燃料阀用于将燃料喷射到气缸中用于燃烧；电子控制单元，该电子控制单元被构造成通过控制相关的燃料阀的打开和关闭来相对于相关的气缸的曲轴转角来控制燃料喷射的时机，所述电子控制单元被构造成通过所述电子控制单元在TDC或在TDC之后执行至少一个预喷射，随后是零燃料喷射的时段，随后是延迟主喷射，而至少在特定转速范围内利用延迟燃料喷射来操作发动机的至少一个气缸(1)。
燃烧室内的压力和温度会影响爆震的发生。当延迟燃烧时，由于燃烧室内空气的膨胀，温度和压力都下降。通过在TDC之后，即在TDC＝0之后执行至少一个预喷射，燃烧室中的温度保持在较高水平，由此增加主喷射的最大可接受延迟而没有柴油爆震的风险。
在本文中，延迟燃料喷射是主燃料喷射过程，即大量燃料被喷射，这提供用于在期望的发动机负载下运行发动机所需的动力，并且延迟燃料喷射不是少量燃料被喷射的先导喷射，该少量燃料被喷射不能维持期望的负载的发动机运行，延迟燃料喷射发生在具有扭转振动的特定转速范围之外的燃料喷射之后。预喷射过程之后是零喷射时间段，随后是主喷射过程。
因此，在有问题的(特定的)速度范围(RPM范围)中，发动机以特殊模式运行，该模式可以被称为低扭转振动(TV)模式。在有问题的速度范围以下的速度范围内以及在有问题的速度范围以上的速度范围内，发动机将以几种“正常”运行模式中的一种运行，“正常”运行模式例如是符合IMO II级或IMO排放级别的运行模式。
显著延迟的主燃料喷射过程显著减少了扭转振动的量。
根据第一方面的第一可能的实施方式，电子控制单元被构造为优选地晚于在TDC之后12°，更优选地晚于TDC之后的13°，甚至更优选地晚于TDC之后的14°，并且最优选地晚于TDC之后15°执行主喷射。这是开始燃油喷射过程的角度。
典型地，在现有技术中，主燃料喷射过程位于在TDC之前的极少几度(例如1-2度)和TDC之后几度(例如1-6度)之间的任意处。这是开始燃油喷射过程的角度。燃料喷射过程的“正常”开始角度是相对于能量效率和例如NOX的排放而言最优的角度。
根据第一方面的第二可能实施方式，至少一个预喷射包括显著低于在全发动机负载下在主喷射中喷射的燃料量的燃料喷射量。
根据第一方面的第三可能的实施方式，至少一个预喷射包括对于所有发动机负载而言基本相同的燃料的量。
根据第一方面的第四可能的实施方式，电子控制单元被构造成预喷射的燃料量足以确保在延迟主喷射时相关的气缸中的温度基本上等于在TDC时相关的气缸中的温度。
根据第一方面的第五可能的实施方式，用于主喷射的燃料气体燃料并且用于预喷射的燃料是点火液体，点火液体也在主喷射的同时被喷射。
根据第一方面的第六可能实施方式，电子控制单元被构造成减小曲轴和/或连接该曲轴至负载的螺旋桨轴或中间轴中的扭转振动。
根据第一方面的第七可能的实施方式，负载是用于推进船的螺旋桨。
根据第一方面的第八可能的实施方式，曲轴通过主轴连接到用于推进船的螺旋桨。
根据第一方面的第九可能的实施方式，电子控制单元被构造成在运行带有负载的发动机经历特定转速范围时，通过所述电子控制单元对至少一个气缸执行在TDC之后的至少一个预喷射，接着主喷射，而利用延迟燃料喷射来操作发动机。
根据第二方面，提供了一种操作大型二冲程压燃式内燃发动机的方法，所述发动机包括其中具有活塞的多个气缸，所述活塞在发动机运行期间在BDC和TDC之间往复运动；所述活塞，通过活塞杆、十字头和连杆可操作地连接到曲轴；曲轴，在发动机运行期间以一定的转速旋转；燃料喷射系统，包括与每个气缸相关联的一个或多个燃料阀，该燃料阀用于将燃料喷射到气缸中用于燃烧；该方法包括至少在特定转速范围内利用延迟燃料喷射：在TDC之后执行至少一个预喷射，随后是零燃料喷射的时间段，随后是延迟主燃料喷射。
根据第二方面的第一可能的实施方式，优选晚于在TDC之后12°执行主喷射，更优选晚于在TDC之后13°，甚至更优选晚于TDC之后14°，并且最优选晚于TDC之后15°。
根据第二方面的第二可能的实施方式，至少一个预喷射包括显著低于在全发动机负载下在主喷射中喷射的燃料量的燃料喷射量。
根据第二方面的第三可能的实施方式，该方法包括预喷射的燃料量足以确保在延迟主喷射时相关的气缸内的温度基本上等于在TDC时相关的气缸内的温度。
根据第二方面的第四可能的实施方式，该方法包括预喷射点火液体，随后主喷射，其中主喷射包括喷射气体燃料和少量点火液体。
根据第二方面的第五可能的实施方式，电子控制单元被构造成：为至少一个气缸在TDC之后执行先导喷射，并且相比发动机在特定转速范围之外运行时，发动机在特定转速范围内运行时，相关的气缸较迟开始主燃料喷射过程。
根据第二方面的第六可能的实施方式，主燃料过程的较迟开始优选晚于TDC之后12°，更优选晚于TDC之后13°，甚至更优选晚于TDC之后14°，并且最优选晚于TDC之后15°。
根据第二方面的第七可能的实施方式，与当所述发动机在所述特定转速范围内运行时延迟主燃料喷射相比，燃料喷射或主燃料喷射发生得更早。
本发明的这些和其他方面将从下面描述的实施例中变得显而易见。
附图说明
在本公开的以下详细部分中，将参照附图中示出的示例实施例更详细地解释本发明，其中：
图1是示出根据示例实施例的大型二冲程压燃式涡轮增压发动机的前端和一个横向侧的立体图；
图2是示出图1的发动机的后端和另一横向侧的立体图；
图3是根据图1的发动机及其进气和排气系统的示意图；
图4是设置有图1-3的发动机的船舶的局部剖开侧视图；
图5是示出由图1-3的发动机产生的扭矩变化的图；
图6是示出由图1-3的发动机产生的扭矩变化的影响的图；
图7是示出现有技术发动机和根据图1-3的发动机的燃烧室温度和压力的图；和
图8是示出用于发动机和操作方法的示例实施例的燃料喷射过程的示例的图。
具体实施方式
在下面的详细描述中，将通过示例实施例描述大型二冲程压燃式发动机和用于操作大型二冲程发动机压燃式发动机的方法。图1至图3示出了具有曲轴22、连杆、十字头23和活塞杆的大型低速涡轮增压二冲程柴油发动机。图3示出了大型低速涡轮增压二冲程柴油发动机及其进气和排气系统的示意图。在该示例实施例中，发动机具有六个排成一行的气缸1。大型涡轮增压二冲程柴油发动机通常具有由发动机机架24承载的排成一行的五个至十六个气缸。扭转振动问题尤其与五缸发动机、六缸发动机和七缸发动机相关联。发动机可以例如可以用作远洋船舶的主发动机或作为发电站中用于运行发电机的固定式发动机。例如，发动机的总输出功率可以从5,000至110,000kW。
该发动机是二冲程单流式柴油(压燃式)发动机，其具有在气缸1的下部区域处形成活塞控制端口环的扫气口19以及位于气缸1顶部的排气阀4。因此，燃烧室内的流动总是从底部到顶部，因此发动机是所谓的单流式。扫气从扫气接收器2流向各气缸1的扫气口19。气缸1内的往复活塞21压缩燃烧室14内的扫气。燃料经由布置在气缸盖26中的两个或三个燃料阀30被喷射入燃烧室14中。燃料喷射的时机由电子控制单元50控制，该电子控制单元50经由信号线(在图3中以虚线示出)连接到燃料阀30。随后燃烧并产生排气气体。当排气阀4打开时，排气气体通过与有关气缸1相关联的排气管20流入排气接收器3，并且向上通过第一排气管18流向涡轮增压器5的涡轮机6，排气气体从涡轮增压器5通过第二排气管道7流走。通过轴8，涡轮机6驱动经由进气口10供应的压缩机9。
压缩机9将增压充气空气输送到通向充气接收器2的充气管道11。管道11内的扫气通过中间冷却器12以冷却充气空气。被冷却的充气空气经由由电动机17驱动的辅助鼓风机16流至充气接收器2，该辅助鼓风机16在低负载或部分负载条件下将充气气流加压。在较高负载下，涡轮增压器压缩机9输送足够的压缩的扫气，然后辅助鼓风机16经由止回阀15被旁路。
气缸1形成在气缸套13中。气缸套13由支撑在发动机机架24上的气缸架25承载。
在往复式发动机中，止点是活塞离曲轴最远或最近的位置。前者称为上止点(TDC)，后者称为下止点(BDC)。
图4示出了安装在大型船舶40中的图1-3的发动机。发动机1安装在比较靠近船舶40的船尾的发动机室中。螺旋桨轴42将发动机连接到安装在船尾的螺旋桨44上。扭转阻尼器(未示出)可以安装在螺旋桨轴42与发动机之间。
图5是示出在发动机循环期间由每个气缸中的循环过程引起的由发动机产生的扭矩变化的图。发动机循环在水平轴上以度数表示。在压缩期间，扭矩是负的，而在膨胀期间是正的。图5显示了以实线表示的竖直轴上的气缸压力P(bar)和一个气缸的扭矩Q，以及以虚线表示的来自六个气缸的组合扭矩。虚线清楚地表明扭矩波动是显著的，并且对于六缸发动机的每转，实际上扭矩都六次略低于零。
图6是示出现有技术发动机的以驱动轴中的应力(MPa)表示的扭矩振动/预期的影响幅度相对于发动机转速(RPM)布置的图。
该图显示在46RPM附近有峰值。46RPM附近的大的峰值导致在大约42和49RPM之间的限制转速范围，即在2个垂直延伸的虚线之间的限制转速范围。由扭转振动(特别是在峰值附近)引起的驱动轴中的应力幅度可以通过延迟主燃料喷射(其通过小的预喷射实现并进行)减小。
该图显示了两条链式虚线的形式的两个基于rmp的应力极限。低于较低链条线的应力级别对于连续运行是可接受的。低于较高链条线Ⅰ的应力级别是不可接受的。较低和较高链条线之间的应力级别在限制时间段内是可以接受的。
在图6的示例中，从大约42至49RPM的两条竖直虚线之间的转速范围是其中扭转振动级别被认为是有问题的特定转速范围。特定的转速范围随着发动机的不同而不同，并且取决于发动机的设计、气缸的数量以及主轴的特性和主轴42上的负载。因此，有问题的转速范围可以在发动机的整个发动机转速范围内幅度变化并且位置变化。发动机的电子控制单元50构造成在与所涉及的发动机相关联的特定(有问题的)速度范围内以不同模式运行发动机。这种不同的模式可以被称为低扭转振动模式。在这个特定的转速范围之外，发动机以传统的运行模式运行，该模式通常是可操作的，其在保证最佳的燃油效率的同时遵守特定的排放级别，例如由IMO II级或III级定义的排放级别。与此相反，低扭转振动模式对燃油效率的关注较少，但会遵守排放级别阈值。
图7和8示出了单个气缸的燃料喷射过程的时机。虚线表示现有技术发动机(以及在特定转速范围之外的“正常”发动机运行)的(燃料喷射)过程，而实线表示根据本公开的发动机和方法的过程。在图7中，用P表示的线表示燃烧室14中的压力，而用T表示的线表示燃烧室中的温度。在水平轴上，相对于TDC的曲轴转角以度数表示，而在竖直轴上，燃烧室中的压力以bar表示。在图8中，实线表示预喷射过程，接着是零燃料喷射时间段，接着是以斜坡上升开始的主燃料喷射过程。虚线显示了现有技术发动机的主燃料喷射过程，该现有技术发动机的主燃料喷射过程也以斜坡上升开始并且显著更早地发生于根据本公开的主燃料过程中。
在现有技术发动机和方法的示例中，燃料喷射被延迟到在TDC之后5°。在TDC 0和5°的燃料喷射之间，燃烧室14中的温度和压力均下降。在TDC后5°时，喷射燃料，并且从此刻起，燃烧室内的温度升高，直至达到各自的最大值。
在根据本公开的发动机的示例中，通过操作燃料阀30，电子控制单元50执行小的预喷射。预喷射在TDC 0时或TDC 0之后执行。优选地，预喷射在TDC之后6-10°之间执行，更优选在约7-8°之间并且最优选在TDC之后约8°执行。与随后的主喷射相比，预喷射是具有相对少量燃料的燃料喷射。预喷射喷射的燃料的量足以确保燃烧室14中的温度不会显著下降到低于TDC 0时的温度，直到到达TDC之后大约10°。稍后的是主喷射，在零喷射一段时间之后，并且由电子控制单元50控制。预喷射可以作为单次喷射或作为一系列的多个小预喷射来执行，并且电子控制单元50在实施例中被相应地配置。在实施例中，主喷射(的开始)延迟到TDC后至多25°。优选地，主喷射在TDC后至少12°，更优选TDC后至少13°，并且甚至更优选TDC后至少14°，并且最优选TDC后至少15°执行。试验和模拟表明，当在TDC时或在TDC之后的短暂时间内执行预喷射时，主喷射可以迟至20-25°定时(启动)而没有柴油爆震或其他燃烧问题。
延迟喷射通常对燃料效率不利，因此延迟喷射通常仅在具有扭转振动和共振问题的发动机转速范围内应用。因此，电子控制单元50在实施例中被构造成仅在与扭转操作问题相关联的发动机的预定转速范围内应用预喷射和延迟主喷射。当然，双重喷射(预喷射，接着延迟定时主喷射)也可以用于其他目的，例如，减少NOX排放。
利用根据本发明的发动机和方法，主喷射过程(的开始)可以被很好地延迟超过TDC之后的10°，由此减少扭转期望并因此减少与发动机-轴-负载系统中的扭转振动相关的问题。可以节省重型和昂贵的(扭转)振动阻尼器，并且可以缩小或甚至避免发动机的限制转速间隔，从而使发动机可以在所有转速下自由运行。
根据本公开的发动机方法可以用于常规燃料，例如船用柴油或重燃料油以及替代燃料，例如气体燃料。
在气体燃料的情况下，预喷射将典型地在点火液体例如船用柴油内进行。主喷射将与主要量的气体燃料一起喷射少量点火液体。
根据一实施例，发动机的每个气缸可以在不同的循环过程中操作。因此，后接延迟定时主喷射的预喷射可以应用于一个或多个选定的气缸，而其他的气缸以每个循环单次燃料喷射的常规循环操作。
在一实施例中，燃料的类型在气缸之间变化。
已经结合本文的各种实施例描述了本发明。然而，本领域技术人员在实践要求保护的发明时，通过研究附图、公开内容和所附权利要求，可以理解和实现所公开的实施例的其他变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元素或步骤，并且不定冠词“一(a)”或“一(an)”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中列举某些措施这一事实并不表示这些措施的组合不能被有利地使用。
权利要求中使用的附图标记不应被解释为限制范围。

Claims (22)

1.一种大型二冲程压燃式内燃发动机，包括：
其中具有活塞的多个气缸(1)，所述活塞(21)在发动机运行期间在BDC和TDC之间往复运动；
所述活塞(21)，所述活塞(21)经由活塞杆、十字头(23)和连杆可操作地连接到曲轴(22)；
所述曲轴(22)，所述曲轴(22)在所述发动机运行期间以一定的转速旋转；
燃料喷射系统，所述燃料喷射系统包括与每个气缸(1)相关联的用于将燃料喷射到所述气缸(1)中用于燃烧的一个或多个燃料阀(30)；
电子控制单元(50)，所述电子控制单元(50)被构造成通过控制相关的燃料阀(30)的打开和关闭来相对于相关的气缸(1)的曲轴转角来控制燃料喷射的时机，
所述电子控制单元(50)被构造成通过所述电子控制单元(50)在TDC之后6-10°之间执行预喷射，随后是零燃料喷射的时段，所述零燃料喷射的时段随后是延迟主喷射，所述延迟主喷射在TDC后至少12°，而至少在特定转速范围内利用延迟燃料喷射来操作所述发动机的至少一个气缸(1)。
2.根据权利要求1所述的发动机，其中，所述电子控制单元被构造成减小所述曲轴(22)中和/或连接到所述曲轴的螺旋桨轴(42)中和/或将所述曲轴(22)连接到负载的中间轴中的扭转振动。
3.根据权利要求2所述的发动机，其中，所述负载是用于推进船(40)的螺旋桨(44)。
4.根据权利要求2或3所述的发动机，其中，所述曲轴(22)通过主轴连接到用于推进船(40)的螺旋桨(44)。
5.根据权利要求1所述的发动机，其中，所述电子控制单元(50)被构造成在运行带有增加的负载的发动机经历所述特定转速范围时，通过所述电子控制单元(50)对至少一个气缸执行在TDC时或在TDC之后的预喷射，接着主喷射，而利用延迟燃料喷射来操作所述发动机。
6.根据权利要求1所述的发动机，其中，所述电子控制单元(50)被构造成至少在所述特定转速范围内运行发动机时，晚于TDC之后的13°执行所述主喷射。
7.根据权利要求1所述的发动机，其中，所述电子控制单元(50)被构造成至少在所述特定转速范围内运行发动机时，晚于TDC之后14°执行所述主喷射。
8.根据权利要求1所述的发动机，其中，所述预喷射包括显著低于在全发动机负载下在所述主喷射中喷射的燃料量的燃料喷射量。
9.根据权利要求1所述的发动机，其中，所述电子控制单元(50)被构造成预喷射的燃料量足以确保在所述延迟主喷射时相关的所述气缸(1)中的温度实质上等于在TDC时相关的所述气缸中的温度。
10.根据权利要求1所述的发动机，其中，所述电子控制单元(50)被构造成通过在所述预喷射中喷射点火液体执行所述预喷射。
11.根据权利要求1所述的发动机，其中，用于所述主喷射的燃料是气体燃料并且用于预喷射的燃料是点火液体，所述点火液体也在主喷射的同时被喷射。
12.根据权利要求1所述的发动机，其中，所述主喷射较迟开始晚于TDC之后超过13°。
13.根据权利要求1所述的发动机，其中，所述主喷射的较迟开始晚于TDC之后超过14°。
14.根据权利要求1所述的发动机，其中，所述主喷射的较迟开始晚于TDC之后超过15°。
15.一种操作大型二冲程压燃式内燃发动机的方法，所述发动机包括：
其中具有活塞(21)的多个气缸(1)，所述活塞在发动机运行期间在BDC和TDC之间往复运动；
所述活塞(21)，所述活塞(21)经由活塞杆、十字头(23)和连杆可操作地连接到曲轴(22)；
所述曲轴(22)，所述曲轴(22)在发动机运行期间以一定的转速旋转；
燃料喷射系统，所述燃料喷射系统包括与每个气缸(1)相关联的用于将燃料喷射到所述气缸(1)中用于燃烧的一个或多个燃料阀(30)；
所述方法包括操作所述发动机的至少一个所述气缸(1)至少在特定转速范围内利用延迟燃料喷射：
在TDC之后6-10°之间执行预喷射，随后是零燃料喷射的时段，所述零燃料喷射的时段随后是执行延迟主燃料喷射，所述延迟主燃料喷射在TDC后至少12°执行。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述主燃料喷射晚于TDC之后13°执行。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述主燃料喷射晚于TDC之后14°执行。
18.根据权利要求15所述的方法，其中，所述主燃料喷射晚于TDC之后15°执行。
19.根据权利要求15所述的方法，其中，与当所述发动机在所述特定转速范围外运行时的所述延迟主燃料喷射相比，所述燃料喷射发生得更早。
20.根据权利要求15所述的方法，其中，所述至少一个预喷射包括显著低于在全发动机负载下在所述主燃料喷射中喷射的燃料量的燃料喷射量。
21.根据权利要求15所述的方法，所述方法包括预喷射的燃料量足以确保在所述延迟主燃料喷射时相关的所述气缸中的温度实质上等于在TDC时相关的所述气缸中的温度。
22.根据权利要求15所述的方法，所述方法包括预喷射点火液体，随后主喷射，其中所述主燃料喷射包括喷射气体燃料和少量点火液体。
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