CN112211721B - 内燃发动机 - Google Patents

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Abstract

披露了一种二冲程单流扫气式十字头型内燃发动机。该发动机包括至少一个气缸、气缸盖、活塞、燃料气体供应系统、扫气系统，该气缸具有气缸壁，该气缸盖布置在该气缸的顶部并且具有排气门。该燃料气体供应系统包括燃料气体阀，该燃料气体阀被配置为在压缩冲程期间将燃料气体注入该气缸中，使得该燃料气体能够与扫气混合。该发动机进一步包括预燃室和引燃燃料供应系统。该引燃燃料供应系统包括引燃燃料阀，该引燃燃料阀被配置为在压缩冲程期间将引燃燃料气体注入该预燃室中，从而使得该引燃燃料气体能够在点燃之前被压缩，该点火元件被配置为点燃该预燃室中的引燃燃料气体。

Description

内燃发动机
技术领域
本发明涉及一种二冲程单流扫气式十字头型内燃发动机以及预燃室。
背景技术
二冲程内燃发动机在如集装箱船、散装货船以及油轮等船舶中用作推进发动机。减少来自内燃发动机的不利排气已经变得越来越重要。
减少不利排气的量的有效方式是将例如重燃油(HFO)的燃油换成燃料气体。可以在压缩冲程结束时将燃料气体注入气缸，此时可以通过气缸中的气体被压缩时所达到的高温或通过点燃引燃燃料而将燃料气体立即点燃。然而，在压缩冲程结束时将燃料气体注入气缸需要大型气体压缩机以便在注入之前对燃料气体进行压缩以克服气缸中的较大压力。
然而，大型气体压缩机的制造和维护是昂贵且复杂的。避免需要大型压缩机的一种方式是将发动机配置为在气缸中的压力明显较低的压缩冲程开始时注入燃料气体。
WO 2013007863披露了这种发动机。为了确保燃料气体的正确点燃，在气缸盖中设置了引燃预燃室。将一定量的引燃燃油注入引燃预燃室中，然后引燃燃油由于引燃预燃室中的温度和压力而自燃。这产生了火焰，火焰点燃气缸的主室中的燃料气体。
然而，注入一定量的引燃燃油将增加不利排气的量并且需要专用燃油供应系统，从而使得发动机更复杂。另外，对于具有燃料气体供应系统和燃油供应系统的双燃料发动机来说，如果发动机无法在没有燃油供应系统的情况下起作用，则部分损失具有两个燃料系统的额外的可靠性。
因此，提供改进的二冲程内燃发动机仍存在问题。
发明内容
根据第一方面，本发明涉及一种二冲程单流扫气式十字头型内燃发动机，该二冲程单流扫气式十字头型内燃发动机包括至少一个气缸、气缸盖、活塞、燃料气体供应系统、扫气系统，该气缸具有气缸壁，该气缸盖布置在该气缸的顶部并且具有排气门，该活塞沿在下止点与上止点之间的中心轴线可移动地布置在该气缸内，该扫气系统具有布置在该气缸的底部的扫气入口，该燃料气体供应系统包括燃料气体阀，该燃料气体阀至少部分地布置在该气缸壁中并且被配置为在该压缩冲程期间将燃料气体注入该气缸中，使得该燃料气体能够与扫气混合并且允许扫气和燃料气体的混合物在点燃之前被压缩，其中，该发动机进一步包括预燃室和引燃燃料供应系统，该预燃室通过第一开口通入该气缸并且包括点火元件，该引燃燃料供应系统包括引燃燃料阀，该引燃燃料阀被配置为在压缩冲程期间将引燃燃料气体注入预燃室中，使得引燃燃料气体在点燃之前被压缩和与空气混合以在预燃室内部形成可燃混合物，点火元件被配置为点燃预燃室中的引燃燃料气体。
因此，通过使用燃料气体作为引燃燃料，可以避免由燃烧燃油产生任何不利的排气。此外，发动机可以被设计为具有较少的燃料供应系统、或如果发动机是双燃料发动机，则提供能够仅用燃料气体运行的更可靠的发动机。
内燃发动机优选地是用于功率为每缸至少400kW的推进船舶的大型低速带涡轮增压式二冲程单流扫气式十字头型内燃发动机。内燃发动机系统可以包括涡轮增压器，该涡轮增压器由内燃发动机产生的废气驱动并且被配置为对扫气进行压缩。内燃发动机可以是双燃料发动机，该双燃料发动机具有在使用燃料气体运行时的奥托循环(Otto Cycle)模式以及在使用替代性燃料(例如重燃油或船用柴油)运行时的狄塞尔循环(Diesel Cycle)模式。这种双燃料发动机具有其自己的用于注入替代性燃料的专用燃料供应系统。在压缩期间，来自气缸的空气或气缸中形成的空气和燃料气体的混合物将流入预燃室中并且与引燃燃料气体混合。
点火元件可以是火花塞、电晕/等离子体点火器、微波点火器、预热塞、激光点火器，或射流火矩。
内燃发动机优选地包括多个气缸，例如4个到14个气缸。内燃发动机进一步包括用于该多个气缸中的每个气缸的气缸盖、排气门、活塞、燃料气体阀、以及扫气入口。
燃料气体供应系统被优选地配置为在音速条件下(即，与声速相等的速度、即恒定速度)经由一个或多个燃料气体阀注入燃料气体。当跨喷嘴喉部(最小截面面积)的压降比大于大约二时，可以实现音速条件。
相应地，引燃燃料供应系统还可以被配置为在音速条件下经由引燃燃料阀将引燃燃料气体注入预燃室中。
一个或多个燃料气体阀至少部分地布置在上止点与下止点之间的气缸壁中，优选地布置在扫气入口上方的位置。一个或多个燃料气体阀可以包括布置在气缸壁中的用于将燃料气体注入气缸中的喷嘴。在一些实施例中，点火元件被配置为在激活时产生大约瞬时最大的能量释放。
这还可以允许更好地控制点火正时。能够在激活时产生大约瞬时能量释放的点火元件的示例为火花塞、电晕/等离子体点火器、微波点火器、激光点火器、或射流火矩。
在一些实施例中，一个或多个燃料气体阀被配置为在压缩冲程期间、在与下止点成0度至160度、与下止点成0度至130度或与下止点成0度至90度时将燃料气体注入气缸。
燃料气体的示例为液化天然气(LNG)、甲烷、乙烷、以及液化石油气(LPG)。
在一些实施例中，燃料气体供应系统和引燃燃料供应系统提供相同的燃料气体。
在一些实施例中，发动机进一步包括第二预燃室，该第二预燃室通过第二开口通入气缸并且包括点火元件，引燃燃料供应系统包括第二引燃燃料阀，该第二引燃燃料阀被配置为在压缩冲程期间将引燃燃料气体注入第二预燃室中，使得引燃燃料气体在点燃之前被压缩，该点火元件被配置为点燃预燃室中的引燃燃料气体。
两个预燃室可以相同。两个预燃室可以彼此相反地布置。
发动机可以设置有更多预燃室，例如每个气缸至少三个或四个预燃室。
在一些实施例中，该引燃燃料阀被配置为在该压缩冲程期间、在与下止点成0度至160度时、在与下止点成0度至130度时或在与下止点成0度至90度时将该引燃燃料气体注入该预燃室中。
在一些实施例中，该引燃燃料阀被配置为在引燃燃料注入时期注入该引燃燃料气体，并且其中，该点火元件被配置为在该引燃燃料注入时期结束之后点燃该预燃室中的引燃燃料气体。
因此，通过允许在点燃之前在预燃室中存在引燃燃料气体，可以实现与增压空气合适的混合。空气和来自气缸的主室的燃料气体的充入可以在点火元件被点燃之前进入预燃室。这可以减小了注入的引燃燃料气体的量，同时仍然达成可燃混合物。
在一些实施例中，预燃室被配置为确保预燃室中扫气和引燃燃料气体的混合物的空气与燃料当量比λ在点燃时刻小于λ＝1.6、λ＝1.5、λ＝1.4、或λ＝1.3。
这可以通过控制注入的引燃燃料气体的量以及设计预燃室和第一开口的形状来完成，从而使得在预燃室内保持所期望量的燃料气体。
在一些实施例中以m2测量的预燃室的开口到气缸中的截面面积与以m3测量的预燃室的容积之间的比在0.5-1.2m-1之间。
因此，可以确保在引燃燃料气体被点燃之前，不会有太多引燃燃料气体离开预燃室。
作为示例，如果预燃室仅包括第一开口并且第一开口的表面面积为60mm2、并且预燃室的容积为0.1公升，则比率将是0.6m-1。
在一些实施例中，该发动机被配置为确保该气缸中扫气和燃料气体的混合物的λ大于λ＝2.0。
在一些实施例中，预燃室进一步包括第二点火元件。
通过提供具有第二点火元件的预燃室，来提供更可靠的发动机，因为如果一个点火元件失灵发动机也可以工作。
在一些实施例中，该预燃室被至少部分地布置在该气缸壁中，并且该第一开口形成于该气缸壁中。
在一些实施例中，发动机进一步包括用于冷却预燃室的预燃室冷却系统，该预燃室冷却系统包括在预燃室附近的用于从预燃室吸收热的冷却通道，该预燃室冷却系统被配置为使冷却流体循环通过冷却通道。
将预燃室布置在气缸壁中将为预燃室冷却系统提供更多空间。这可以允许更精确地控制预燃室的温度，并且较少受到比如排气门关闭正时、发动机转速、发动机负荷等其他发动机参数的影响。更精确地控制预燃室的温度可以减小打不着火的风险，从而使得更适合于使用更难点燃的引燃燃料(比如液化天然气(LNG)、甲烷、乙烷、以及液化石油气(LPG)等燃料气体)。
在一些实施例中，该预燃室冷却系统进一步包括控制单元，该控制单元被配置为控制该冷却流体的流动和/或该冷却流体的入口温度。
在一些实施例中，该控制单元被配置为根据发动机负载、发动机速度和/或扫气和燃料气体的混合物的空气与燃料当量比λ控制该冷却流体的流动和/或该冷却流体的入口温度。
在一些实施例中，气缸具有基部构件和预燃室构件，预燃室构件布置在基部构件的顶部并且气缸盖布置在预燃室构件的顶部，并且其中，预燃室被至少部分地布置在预燃室构件的气缸壁中，预燃室通过形成在预燃室构件的气缸壁中的开口通入气缸。
这允许预燃室构件被特别地设计为例如通过选择合适的材料来应付预燃室中的高温和高压。这可以进一步使得在预燃室上执行维护更加容易。
预燃室构件可以与气缸的基部构件栓接在一起。替代性地，预燃室构件可以与气缸的基部构件焊接在一起。
在一些实施例中，气缸的预燃室构件由与气缸的基部构件不同的材料制成。
在一些实施例中，预燃室至少部分地布置在气缸盖中，并且第一开口形成于气缸盖中。
在一些实施例中，该发动机是双燃料发动机，该双燃料发动机具有在使用燃料气体运行时的奥托循环模式以及在使用替代性燃料运行时的狄塞尔循环模式，该发动机进一步包括用于注入该替代性燃料的专用替代性燃料供应系统，该专用替代性燃料供应系统包括一个或多个燃料注射器，该一个或多个燃料注射器布置在该气缸盖中，其中，该发动机被配置为当处于该狄塞尔循环模式时在该压缩冲程结束时使用该一个或多个燃料注射器在高压下注入该替代性燃料，其中，该发动机被配置为当处于该狄塞尔循环模式时重复执行清洁操作，以清洁该预燃室。
因此，预燃室可以被保护以防燃烧替代性燃料产生的燃烧的副产物。这可以允许发动机即使在长期处于狄塞尔循环模式之后也能可靠地切回到奥托循环模式。
替代性燃料可以是重燃油或船用柴油。发动机可以被配置为在每个发动机循环时执行清洁操作。替代性地，可以以较小频率(例如每两个发动机循环、每五个发动机循环、或每天一次)执行清洁操作。可以基于比如发动机负载和/或一个或多个传感器记录的传感器数据等发动机参数设置确定清洁操作频率。清洁操作可以在发动机循环的任何时刻发生。
在一些实施例中，清洁操作被配置为去除沉积在预燃室中的燃烧副产物和/或防止燃烧副产物沉积在预燃室中。
在一些实施例中，该清洁操作包括使用引燃燃料阀注入第一流体。
在一些实施例中，该第一流体是燃料气体、大气和/或惰性气体。
在一些实施例中，该第一流体是大气或惰性气体，并且其中，该第一流体用于冲洗该预燃室。
因此，通过冲洗预燃室，提供了一种清洁预燃室的简单方式。
当气缸内部的压力低时(例如在压缩冲程开始时)可以执行冲洗。可以在排气门关闭之前或在排气门关闭之后进行注入。
在一些实施例中，该第一流体是燃料气体，并且其中，该点火元件被配置为作为该清洁操作的一部分来点燃该燃料气体。
因此，可以烧掉在预燃室中燃烧替代性燃料产生的不利副产物。
在一些实施例中，该发动机被配置为当处于该狄塞尔循环模式时，以第一频率重复执行用于清洁该预燃室的第一类型清洁操作以及以第二频率重复执行第二类型的清洁操作，其中，该第二频率小于该第一频率。
在一些实施例中，该第一类型清洁操作包括使用引燃燃料阀注入第一流体，该第一流体是大气或惰性气体，并且其中，该第一流体用于冲洗该预燃室，并且其中，第二类型清洁操作包括使用该引燃燃料阀注入燃料气体，并且其中，该点火元件被配置为作为该第二类型清洁操作的一部分来点燃该燃料气体。
因此，预燃室可以有效地保持清洁。仅通过作为以低频率进行的清洁操作的一部分来注入燃料气，引燃燃料供应系统可以当发动机处于狄塞尔循环模式时的大多数时间内净化燃料气体，由此提高安全性。第二频率可以小于每小时一次、每6小时一次、每12小时一次、每天一次、每两天一次、或每周一次。
根据第二方面，本发明涉及一种与结合第一方面描述的二冲程单流扫气式十字头型内燃发动机一起使用的预燃室，预燃室被配置为通过第一开口通入气缸并且包括点火元件和引燃燃料阀，该引燃燃料阀被配置为在压缩冲程期间将引燃燃料气体注入预燃室中，使得引燃燃料气体在点燃之前被压缩，点火元件被配置为点燃预燃室中的引燃燃料气体。
可以以不同方式实现本发明的不同方面，包括如以上和以下描述的二冲程单流扫气式十字头型内燃发动机以及预燃室，各自产生结合以上描述的至少一个方面描述的一个或多个益处和优点，并且各自具有一个或多个优选的实施例，这些实施例与结合以上描述的和/或从属权利要求中披露的至少一个方面描述的优选实施例相对应。另外，应理解的是，结合本文所描述的方面之一所描述的实施例可以等同地应用于其他方面。
附图说明
将通过以下参照附图对本发明的实施例进行的说明性且非限制性的详细说明进一步阐述本发明的上述和/或附加的目的、特征和优点，在附图中：
图1示意性地示出了根据本发明的实施例的二冲程内燃发动机的截面。
图2示出了根据本发明的实施例的二冲程单流扫气式十字头型内燃发动机的一部分的示意性截面。
图3示出了根据本发明的实施例的二冲程单流扫气式十字头型内燃发动机的一部分的示意性截面。
图4示出了根据本发明的实施例的预燃室的示意图。
图5示出了根据本发明的实施例的二冲程单流扫气式十字头型内燃发动机的一部分的示意性截面。
图6示出了根据本发明的实施例的预燃室的示意图。
具体实施方式
在以下描述中参考了附图，这些附图通过图示的方式示出了可以如何实践本发明。
图1示意性地示出了根据本发明的实施例的用于推进船舶的大型低速涡轮增压二冲程单流扫气式十字头型内燃发动机100的截面。发动机100包括扫气系统111、废气接收器108、燃料气体供应系统、以及涡轮增压器109。发动机具有多个气缸101(在截面中仅示出单个气缸)。每个气缸101具有气缸壁115，并且包括布置在气缸101的底部的扫气入口102。发动机进一步包括用于每个气缸的气缸盖112和活塞103。气缸盖112布置在气缸101的顶部上并且具有排气门104。活塞103沿中心轴线113可移动地布置在气缸内下止点与上止点之间。燃料气体供应系统包括一个或多个燃料气体阀105(仅示意性地示出)，该一个或多个燃料气体阀被配置为在压缩冲程期间将燃料气体注入气缸101中，使得该燃料气体能够与扫气混合并且允许扫气和燃料气体的混合物在点燃之前被压缩。发动机进一步包括预燃室114和引燃燃料供应系统，预燃室114通过第一开口通入气缸101并且包括点火元件(未示出)。该引燃燃料供应系统包括引燃燃料阀(未示出)，该引燃燃料阀被配置为在压缩冲程期间将引燃燃料气体注入预燃室中，使得引燃燃料气体在点燃之前被压缩，点火元件被配置为点燃预燃室中的引燃燃料气体。在此实施例中，预燃室114布置在气缸壁115中，然而，在其他实施例中，预燃室114可以布置在气缸盖112中。扫气入口102流体地连接至扫气系统。活塞103被示出为位于其最低位置(下止点)。活塞103的活塞杆连接至曲轴(未示出)。燃料气体阀105被配置为在压缩冲程期间将燃料气体注入气缸中，使得燃料气体能够与扫气混合并且允许扫气和燃料气体的混合物在点燃之前被压缩。燃料气体阀105至少部分地布置在气缸壁中位于气缸盖112与扫气入口102之间，例如燃料气体阀105的燃料气体喷嘴可以布置在气缸壁中，并且燃料气体阀的其余部分可以布置在气缸的外侧。燃料气体阀被配置为在压缩冲程开始时、在与下止点成0度至130度时(即，当曲轴在与其下止点处的取向成0度到130度之间旋转时)将燃料气体注入气缸101中。优选地，燃料气体阀105被配置为在曲轴轴线与下止点成几度而使得活塞已经移动经过扫气入口102之后开始注入燃料气体，以防止燃料气体通过扫气入口102离开。扫气系统111包括扫气接收器110和空气冷却器106。
发动机100优选地是双燃料发动机，该双燃料发动机具有在使用燃料气体运行时的奥托循环模式以及在使用替代性燃料(例如重燃油或船用柴油)运行时的狄塞尔循环模式。这种双燃料发动机具有其自己专用的用于注入替代性燃料的替代性燃料供应系统。因此，可选地，发动机100进一步包括布置在气缸盖112中的一个或多个燃料喷射器116，形成替代性燃料供应系统的一部分。当发动机100使用替代性燃料运行时，燃料喷射器116被配置为在高压下在压缩冲程结束时注入替代性燃料(例如重燃油)。
图2示出了根据本发明的实施例的二冲程单流扫气式十字头型内燃发动机的一部分的示意性截面。示出了气缸101、气缸盖112、活塞103、以及排气门104。活塞103位于上止点。气缸101具有气缸壁115，该气缸壁设置有第一预燃室114和第二预燃室116。第一预燃室114和第二预燃室116通过形成在气缸壁115中的开口通入气缸101，预燃室114、116被配置为点燃气缸中的扫气和燃料气体的混合物。发动机进一步包括引燃燃料供应系统，该引燃燃料供应系统包括布置在第一预燃室114中的第一引燃燃料阀以及布置在第二预燃室116中的第二引燃燃料阀，第一引燃燃料阀和第二引燃燃料阀被配置为将引燃燃料气体注入预燃室中。第一预燃室114和第二预燃室116进一步包括点火元件，该点火元件被配置为点燃引燃燃料气体。
图3示出了根据本发明的实施例的二冲程单流扫气式十字头型内燃发动机的一部分的示意性截面。该部分对应于图2中所示的部分，不同之处在于，气缸101具有基部构件117和预燃室构件118，预燃室构件118布置在基部构件117的顶部上，并且气缸盖112布置在预燃室构件118的顶部上。第一预燃室114和第二预燃室116布置在预燃室构件118的气缸壁中。这允许预燃室构件被特别地设计为例如通过选择合适的材料来应付预燃室中的高温和高压。
图4示出了根据本发明的实施例的预燃室114的示意图。预燃室114被配置为通过第一开口123和第二开口124通入气缸。预燃室包括点燃元件119和引燃燃料阀120，该引燃燃料阀被配置为在压缩冲程期间将引燃燃料气体注入到预燃室中，使得引燃燃料气体121能够在点燃之前被压缩。点燃元件119被配置为点燃预燃室中的引燃燃料气体，从而产生用于点燃气缸中的燃料气体的火焰122。
图5示出了根据本发明的实施例的二冲程单流扫气式十字头型内燃发动机的一部分的示意性截面。示出了气缸101、气缸盖112、以及排气门104。气缸盖112设有第一预燃室114和第二预燃室116。第一预燃室114和第二预燃室116通过气缸盖112中形成的开口通入气缸101，预燃室114、116被配置为点燃气缸中扫气和燃料气体的混合物。发动机进一步包括引燃燃料供应系统，该引燃燃料供应系统包括布置在第一预燃室114中的第一引燃燃料阀以及布置在第二预燃室116中的第二引燃燃料阀，第一引燃燃料阀和第二引燃燃料阀被配置为将引燃燃料气体注入预燃室中。第一预燃室114和第二预燃室116进一步包括点火元件，该点火元件被配置为点燃引燃燃料气体。
图6示出了根据本发明的实施例的预燃室114示意图。预燃室114被配置为通过第一开口123和第二开口124通入气缸。预燃室包括点燃元件119和引燃燃料阀120，该引燃燃料阀被配置为在压缩冲程期间将引燃燃料气体注入到预燃室中，使得引燃燃料气体121能够在点燃之前被压缩。点燃元件119被配置为点燃预燃室中的引燃燃料气体，从而产生用于点燃气缸中的燃料气体的火焰122。在此实施例中，发动机被配置为当处于狄塞尔循环模式(并且因此不使用预燃室114)时重复执行清洁预燃室114的清洁操作。在此实施例中，引燃燃料阀120被流体地连接至气体罐140和N2罐130。引燃燃料阀120经由压缩机141流体地连接至气体罐140，该压缩机被配置为对气体和节流阀142加压。相应地，引燃燃料阀120经由压缩机131流体地连接至N2罐130，该压缩机被配置为对N2和节流阀132加压。当例如在发动机处于狄塞尔循环模式时不适用气体供应系统时，N2供应系统130、131、132还可以例如使用一个或多个喷出管(未示出)用于净化气体供应系统140、141、142。所述清洁操作可以被配置为去除沉积在预燃室中的燃烧副产物和/或防止燃烧副产物沉积在所述预燃室中。清洁操作可以包括使用引燃燃料阀120注入第一流体。第一流体可以是从N2罐130供应的N2，并且其中，第一流体用于冲洗预燃室114。替代性地/此外，第一流体可以是从气体罐140供应的燃料气体，并且其中，点火元件119被配置为作为清洁操作的一部分来点燃燃料气体，由此可以烧掉不利燃烧的副产物。
虽然已经详细描述并示出了一些实施例，但是本发明不局限于此、还可以以落入所附权利要求中所限定的主题范围的其他方式来实施。具体而言，应理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下可以利用其他实施例并且可以做出结构和功能改变。
在列举了若干装置的设备权利要求中，这些装置中的若干装置可以由同一件硬件来实施。在相互不同的从属权利要求中引用的或在不同实施例中描述的某些措施的这种单纯事实并不指示不能有利地使用这些措施的组合。
应强调的是，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprises/comprising)”被用于指定所陈述的特征、整体、步骤或部件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、部件或其群组。

Claims (19)

1.一种二冲程单流扫气式十字头型内燃发动机(100)，包括至少一个气缸(101)、气缸盖(112)、活塞(103)、燃料气体供应系统、扫气系统(111)，该气缸具有气缸壁(115)，该气缸盖布置在该气缸的顶部并且具有排气门(104)，该活塞沿在下止点与上止点之间的中心轴线(113)可移动地布置在该气缸内，该扫气系统(111)具有布置在该气缸的底部的扫气入口(102)，该燃料气体供应系统包括燃料气体阀(105)，该燃料气体阀至少部分地布置在该气缸壁中并且被配置为在压缩冲程期间将燃料气体注入该气缸中，使得该燃料气体能够与扫气混合并且允许扫气和燃料气体的混合物在点燃之前被压缩，其中，该发动机进一步包括预燃室(114)和引燃燃料供应系统，该预燃室(114)通过第一开口(123)通入该气缸并且包括点火元件(119)，其特征在于 ，该引燃燃料供应系统包括引燃燃料阀(120)，该引燃燃料阀被配置为在该压缩冲程期间将引燃燃料气体(121)注入该预燃室中，从而使得该引燃燃料气体能够在点燃之前被压缩，该点火元件(119)被配置为点燃该预燃室(114)中的引燃燃料气体(121)，其中该引燃燃料阀(120)被配置为在该压缩冲程的引燃燃料注入时期期间将该引燃燃料气体(121)注入该预燃室(114)中，该引燃燃料注入时期在与下止点成0度之后开始并在与下止点成160度时或之前结束，其中该点火元件(119)被配置为在该引燃燃料注入时期结束之后点燃该预燃室中的引燃燃料气体。
2.根据权利要求1所述的二冲程十字头型内燃发动机，其中，该燃料气体供应系统和该引燃燃料供应系统提供相同的燃料气体。
3.根据权利要求1或2所述的二冲程十字头型内燃发动机，其中，该引燃燃料阀(120)被配置为在该压缩冲程期间、在与下止点成0度至130度时将该引燃燃料气体(121)注入该预燃室(114)中。
4.根据权利要求3所述的二冲程十字头型内燃发动机，其中，该引燃燃料阀(120)被配置为在引燃燃料注入时期注入该引燃燃料气体(121)，并且其中，该点火元件(119)被配置为在该引燃燃料注入时期结束之后点燃该预燃室(114)中的引燃燃料气体(121)。
5.根据权利要求4所述的二冲程十字头型内燃发动机，其中，该预燃室(114)被配置为确保该预燃室(114)中扫气和引燃燃料气体(121)的混合物的空气与燃料当量比λ在点燃时刻低于λ＝1.6。
6.根据权利要求5所述的二冲程十字头型内燃发动机，其中，以m2测量的该预燃室(114)的开口(123，124)到该气缸(101)中的截面面积与以m3测量的该预燃室的容积之间的比在0.5-1.2m-1之间。
7.根据权利要求6所述的二冲程十字头型内燃发动机，其中，该发动机被配置为确保该气缸中扫气和燃料气体的混合物的λ大于λ＝2.0。
8.根据权利要求1所述的二冲程十字头型内燃发动机，其中，该预燃室(114)被至少部分地布置在该气缸壁(115)中，并且该第一开口(123)形成于该气缸壁中。
9.根据权利要求1所述的二冲程十字头型内燃发动机，其中，该预燃室(114)至少部分地布置在该气缸盖(112)中，并且该第一开口(123)形成于该气缸盖(112)中。
10.根据权利要求1所述的二冲程十字头型内燃发动机，其中，该点火元件(119)被配置为在激活时产生大约瞬时最大的能量释放。
11.根据权利要求1所述的二冲程十字头型内燃发动机，其中，该发动机是双燃料发动机，该双燃料发动机具有在使用燃料气体运行时的奥托循环模式以及在使用替代性燃料运行时的狄塞尔循环模式，该发动机进一步包括用于注入该替代性燃料的专用替代性燃料供应系统，该专用替代性燃料供应系统包括一个或多个燃料注射器，该一个或多个燃料注射器布置在该气缸盖中，其中，该发动机被配置为当处于该狄塞尔循环模式时在该压缩冲程结束时使用该一个或多个燃料注射器在高压下注入该替代性燃料，其中，该发动机被配置为当处于该狄塞尔循环模式时重复执行清洁操作，以清洁该预燃室。
12.根据权利要求11所述的二冲程十字头型内燃发动机，其中，该清洁操作被配置为去除沉积在该预燃室中的燃烧副产物和/或防止燃烧副产物沉积在该预燃室中。
13.根据权利要求11或12所述的二冲程十字头型内燃发动机，其中，该清洁操作包括使用该引燃燃料阀注入第一流体。
14.根据权利要求13所述的二冲程十字头型内燃发动机，其中，该第一流体是燃料气体、大气和/或惰性气体。
15.根据权利要求14所述的二冲程十字头型内燃发动机，其中，该第一流体是大气或惰性气体，并且其中，该第一流体用于冲洗该预燃室。
16.根据权利要求13所述的二冲程十字头型内燃发动机，其中，该第一流体是燃料气体，并且其中，该点火元件被配置为作为该清洁操作的一部分来点燃该燃料气体。
17.根据权利要求11或12所述的二冲程十字头型内燃发动机，其中，该发动机被配置为当处于该狄塞尔循环模式时，以第一频率重复执行用于清洁该预燃室的第一类型清洁操作以及以第二频率重复执行第二类型的清洁操作，其中，该第二频率小于该第一频率。
18.根据权利要求17所述的二冲程十字头型内燃发动机，其中，该第一类型清洁操作包括使用该引燃燃料阀注入第一流体，该第一流体是大气或惰性气体，并且其中，该第一流体用于冲洗该预燃室，并且其中，该第二类型清洁操作包括使用该引燃燃料阀注入燃料气体，并且其中，该点火元件被配置为作为该第二类型清洁操作的一部分来点燃该燃料气体。
19.一种与根据权利要求1至10中任一项所述的二冲程单流扫气式十字头型内燃发动机一起使用的预燃室，其中，该预燃室(114)被配置为通过第一开口(123)通入气缸(101)并且包括点火元件(119)，其特征在于，该预燃室进一步包括引燃燃料阀(120)，该引燃燃料阀被配置为在该压缩冲程期间将引燃燃料气体(121)注入该预燃室(114)，使得该引燃燃料气体(121)在点燃之前被压缩，该点火元件(119)被配置为点燃该预燃室(114)中的引燃燃料气体(121)，其中该引燃燃料阀(120)被配置为在该压缩冲程的引燃燃料注入时期期间将该引燃燃料气体(121)注入该预燃室(114)中，该引燃燃料注入时期在与下止点成0度之后开始并在与下止点成160度时或之前结束，其中该点火元件(119)被配置为在该引燃燃料注入时期结束之后点燃该预燃室中的引燃燃料气体。
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