JP2010059965A - 長手方向に掃気される２ストロークの大型ディーゼル・エンジンの動作方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ディーゼル・エンジン及び排気ガス・ターボ・チャージャの機能的な信頼性を損なわず、エンジン出力の全範囲にわたってＮＯ_Ｘの排出を許容可能なレベルに維持し、エンジンの部分負荷の範囲でも高効率を保証する、長手方向に掃気される２ストロークの大型ディーゼル・エンジンの動作方法の提供。
【解決手段】周囲圧力Ｐ_０の外気８が排気ガス・ターボ・チャージャ９によって摂取され、所定の掃気圧力Ｐ_Ｌで掃気スリット４を介して掃気１０としてシリンダ３に供給される。その空気がシリンダ３中で圧縮され、そこに燃料が噴射・燃焼される。燃焼ガス６は、ターボ・チャージャ９のタービンに供給される。掃気圧力Ｐ_Ｌは、エンジン出力Ｌに応じて所定のエンジン出力Ｌ_Ｓまで常に上昇し、エンジン出力のより高い範囲で０．２〜１ｂａｒだけ急激に低下し、それ以降、再度エンジン出力Ｌに応じて常に上昇する。
【選択図】図２

Description

本発明は、請求項１の導入部分による、長手方向に掃気される２ストロークの大型ディーゼル・エンジンの動作方法に関するものである。

例えば、船舶又は電気エネルギ生成のための据え付け型の装置に使用される２ストロークの大型ディーゼル・エンジンなどの往復ピストン燃焼エンジンの性能を向上させるために、排気ガス・ターボ・チャージャによって、燃焼サイクルに従って、上昇した圧力の下で、外気がシリンダの燃焼空間に導入される。ここで、シリンダの燃焼空間の燃焼プロセスからの高温の排気ガスが、出口弁を開くことにより、給気グループに供給され、排気ガスの熱エネルギの一部を利用することができる。給気グループは、本質的にタービンを含み、タービンは、給気グループに入る圧縮された高温の排気ガスによって駆動される。次に、タービンがコンプレッサを駆動し、それにより、外気が吸引され圧縮される。タービンを備えたコンプレッサは、ターボ・チャージャ又は排気ガス・ターボ・チャージャと称されるが、その下流に、いわゆるディフューザ、給気冷却器、水分離器及び入口レシーバが配置される。圧縮された外気は、給気又は掃気として知られているが、そこから最終的に大型ディーゼル・エンジンのシリンダの個々の燃焼空間に供給される。したがって、給気グループの使用によって、外気の供給を増加することができ、シリンダの燃焼空間の燃焼プロセスの効率を向上させることができる。

燃料価格が高いので、燃料節約のために、ディーゼル燃料エンジンは、とりわけ貨物船では、部分負荷で動作させることが多い。部分負荷という用語は、エンジン出力が最大エンジン出力より低いことを示す。排気ガス・ターボ・チャージャを備えた２ストロークの大型ディーゼル・エンジンの場合、掃気圧力が低いことによりシリンダの掃き出しが良くないので、一般的には最大エンジン出力の３０〜５０％の部分負荷では、燃料消費率は増大する。さらに、このようなディーゼル燃料エンジンを部分負荷の動作範囲で長期間動作させると、機能性を損なうおそれがある。

部分負荷の動作範囲での２ストロークの大型ディーゼル・エンジンの効率を改善するために、掃気圧力を、周知の方法で、可能な限りの最大値まで上昇させることができる。そのために、例えばＥＰ−Ａ−１９５６２１０に記載されているように、排気ガスがタービンに入る排気ガス・ターボ・チャージャの入口領域に配置されたノズルのノズル・リングの断面を、それに対応して減少させることができる。さらに、タービン形状を変更することができるターボ・チャージャを使用することにより、掃気圧力を上昇させることができる可能性もある。

しかし、掃気圧力を可能な限りの最大値へ上昇させると、エンジン出力のより高い範囲での排気ガス・ターボ・チャージャの機能性に影響を及ぼすおそれがあり、或いは、ディーゼル・エンジンが機械的及び／又は熱的に過負荷状態になるおそれもある。

ディーゼル・エンジンの低い部分負荷で掃気圧力を上昇させる方法は全て、排気ガスの窒素酸化物（ＮＯ_Ｘ）の値を高めることになる。したがって、排出基準に適合するためには、ディーゼル・エンジンの他の負荷範囲でのＮＯ_Ｘの排気を低下させなければならない。

ＥＰ−Ａ−１９５６２１０

本発明の目的は、ディーゼル・エンジン及び排気ガス・ターボ・チャージャの機能的な信頼性を損なわず、エンジン出力の全範囲にわたってＮＯ_Ｘの排出を許容可能なレベルに維持し、エンジンの部分負荷の範囲でも高効率を保証する、長手方向に掃気される２ストロークの大型ディーゼル・エンジンの動作方法を提供することである。

本発明の目的は、請求項１の特徴を有する方法によって実現される。本発明方法の好ましい実施例は従属請求項に記載される。

本発明方法は、長手方向に掃気される２ストロークの大型ディーゼル・エンジンの動作に役立つ。２ストロークの大型ディーゼル・エンジンは、各シリンダの入口領域に掃気スリットを有し、予め設定された量の掃気を供給する。さらに、各シリンダはそれぞれシリンダ・カバーと、燃焼ガスを排出するための少なくとも１つの出口弁とを有する。本発明方法では、周囲圧力Ｐ_０で利用可能な外気が、排気ガス・ターボ・チャージャによって摂取され、予め設定された掃気圧力Ｐ_Ｌで掃気スリットを介して掃気としてシリンダに供給され、導入された空気はシリンダで圧縮され、その空気中に液体燃料又は気体などの燃料が噴射され、続いて燃焼させられて、燃焼ガスが空気及び燃料によって生成される。本発明では、掃気圧力Ｐ_Ｌが、予め設定されたエンジン出力Ｌ_Ｓまで、エンジン出力又はディーゼル・エンジンの負荷に応じて常に上昇し、予め設定されたエンジン出力Ｌ_Ｓにおいて、０．２〜１ｂａｒ（２０〜１００ｋＰａ）の急激な低下をし、その後は、掃気圧力Ｐ_Ｌがエンジン出力Ｌに応じて再度常に上昇することが重要である。予め設定されたエンジン出力Ｌ_Ｓは、より大きい出力範囲にあることが好ましく、とりわけディーゼル・エンジンの最大出力範囲の大きい方から４分の１の範囲にあることが好ましい。ここで、最大出力範囲の大きい方から４分の１の範囲は、最大エンジン出力の７５〜１００％のエンジン出力に関係し、最大エンジン出力はＬ_１００％とも称される。

エンジン出力とエンジン負荷という用語は同じ用語として用いられる。以下では、給気圧力と掃気圧力という用語も同じ用語として用いられる。

掃気圧力Ｐ_Ｌの急激な低下は、７５〜９０％のエンジン出力範囲で起きることが好ましい。とりわけ、給気圧力の急激な変化は、８３〜８７％のエンジン負荷で起きることが好ましい。

給気圧力Ｐ_Ｌの急激な圧力低下は、０．２〜０．７ｂａｒ（２０〜７０ｋＰａ）であることが好ましい。とりわけ、０．２〜０．６ｂａｒ（２０〜６０ｋＰａ）であることが好ましい。

さらに、給気圧力は、急激な低下の前後ではエンジン出力に従って常に上昇することが好ましく、その関係は、圧力の急な変化以外ではエンジン負荷に対して本質的に線形に上昇することが好ましい。

給気圧力は、標準的な動作方法に対して概して高く、４０％のエンジン負荷においては、１．８〜２．５ｂａｒ（１８０〜２５０ｋＰａ）であることが好ましい。掃気圧力値は絶対圧力値である。外気が吸引されるときの外気圧に対する圧力差は、いずれについても、前述の値に対してそれぞれ外気圧の大きさの分だけ小さい。

給気圧力の急激な低下が起きる予め設定されたエンジン出力Ｌ_Ｓより低いエンジン出力範囲において、本質的に線形の掃気圧力Ｐ_Ｌの上昇は、エンジン出力１％当たり０．０３５〜０．０４５ｂａｒ（３．５〜４．５ｋＰａ）、とりわけエンジン出力１％当たり０．０４０〜０．０４１ｂａｒ（４．０〜４．１ｋＰａ）であることが好ましい。給気圧力Ｐ_Ｌの急激な低下が起きる予め設定されたエンジン出力Ｌ_Ｓより高いエンジン出力範囲においては、エンジン出力に対する本質的に線形の給気圧力の上昇は、最大エンジン出力まで、エンジン出力１％当たり０．０４０〜０．０４５ｂａｒ（４．０〜４．５ｋＰａ）、とりわけエンジン出力１％当たり０．０４１〜０．０４３ｂａｒ（４．１〜４．３ｋＰａ）であることが好ましい。

給気圧力Ｐ_Ｌの急激な低下を、１つ又は複数の連続した段階で起こすことができるが、単一の段階であることが好ましい。

本発明方法の好ましい実施例では、より低い範囲のエンジン出力、すなわち最大エンジン出力の０〜６５％の範囲のエンジン出力において、掃気圧力Ｐ_Ｌは、標準動作モードに対して上昇した状態で動作し、この上昇は、４０％のエンジン出力において約０．２５ｂａｒ（２５ｋＰａ）であり、典型的には６５％のエンジン出力において０．４ｂａｒ（４０ｋＰａ）である。出口弁の開放及び燃料噴射は、標準動作モードの場合とほぼ同じときに行われる。給気圧力が高いと、燃焼圧力が高くなり、したがってＮＯ_Ｘ排出も高くなるが、燃焼はより効率的になり、その結果、燃料消費率が低くなる。

本発明方法において、標準動作モードに対して掃気圧力を上昇させることは、周知の圧力上昇手段によって実現することができる。より強力な排気ガス・ターボ・チャージャを使用することができるか、又は例えば排気ガスの流速を増加させるための開口を、例えばＥＰ−Ａ−１９５６２１０に記載されているように、ターボ・チャージャの上流にある排気ガス・ダクト中で使用することができる。

６５％のエンジン出力から、掃気圧力の急激な低下が行われる予め決められたエンジン出力Ｌ_Ｓ、すなわち好ましくは約８５％までの範囲のエンジン出力において、好ましい動作モードでは、標準動作モードに対して上昇した掃気圧力が同様に用いられ、同時に出口弁が標準プロセスより遅く閉鎖され、その結果、シリンダが燃焼プロセスに続いてより長い時間掃気され、それによりシリンダ内の圧力が次の燃焼サイクルのために低下する。それにより、燃焼は効率的ではなくなるが、燃焼温度もやはり低下して、それにより、ＮＯ_Ｘ排出が減少する。したがって、出口弁の閉鎖を遅らせることにより、燃焼圧力が低下し、出口弁の閉鎖及び燃料の供給は、シリンダの燃焼圧力が標準プロセスとほぼ対応するように選択される。

最大出力の７０〜８０％のエンジン出力では、出口弁は、標準動作モードに対して１０〜１５°遅れて閉鎖する。角度の表示はクランク角を意味する。ピストンの下死点の位置では、シリンダ、シリンダ・カバー及びピストンによって境界が定められる燃焼空間は最大容積を有し、１８０°のクランク角に相当し、上死点の位置では、燃焼空間の容積が最小になり、０°又は３６０°のクランク角と同一となる。標準プロセスの出口弁は、（ストローク／ボア比及びシリンダの圧縮比に応じて）クランク角が２２０〜２６５°の範囲で閉鎖されるので、本発明方法の前述のエンジン出力範囲での出口弁の閉鎖は、クランク角が２３０〜２８０°の範囲、好ましくは２６０〜２８０°の範囲で行われる。

８５％のエンジン出力から、１００％のエンジン出力に相当する最大エンジン出力まで、すなわち掃気圧力の急激な低下が起きる所定のエンジン出力Ｌ_Ｓ以降のエンジン出力範囲では、掃気圧力は、圧力の急激な低下の後に生じる低いレベルから、エンジン出力に従って再び常に上昇する。この範囲では、掃気圧力はなお、標準プロセスに対して典型的には０．１〜０．１５ｂａｒ（１０〜１５ｋＰａ）高い。

圧力の急激な低下、すなわち掃気圧力の急激な低下は、例えばそれに応じて構成され制御可能な排気ガス・ターボ・チャージャによって起こすことができるか、又は排気ガス・ターボ・チャージャのターボ・チャージャ領域を通り越すバイパス・ラインの使用によって実現することができ、その際バイパス・ラインに設けられたバルブが、好ましくは７０〜９０％の範囲のエンジン出力、とりわけ約８５％のエンジン出力で急激に開放され、それにより排気ガスの一部、好ましくは排気ガス量の約５％が、排気ガス・ターボ・チャージャを通り越すバイパス内を通って案内され、排気管に直接導かれる。ここで、エンジン出力がさらに増大するとき、すなわち圧力の段階的な低下が引き起こされる予め決められたエンジン出力Ｌ_Ｓから最大エンジン出力までの範囲では、バイパスが開放したままである。

圧力の急激な低下を実現するには、排気ガス・ターボ・チャージャの給気側領域のバイパスを使用することも可能である。ここで、予め設定されたエンジン出力Ｌ_Ｓに達すると、バルブは同様に急激に開放されて、排気ガス・ターボ・チャージャは、外気に加えて排気ガス・ターボ・チャージャの出口の圧縮された掃気も吸引し、それにより掃気圧力がそれに応じて低下する。

燃焼温度、排気ガス、ＮＯ_Ｘ排出及び燃料消費率に関して、本発明方法を理想的に実行するには、２ストロークの大型ディーゼル・エンジンは、電子的に制御可能な出口弁、電子的に制御可能な燃料噴射装置及び本発明による掃気圧力を制御する装置を備えるべきである。

本発明方法により、機能的な信頼性を損なう程度までエンジンの熱負荷を増大させることなしに、且つ大幅に構造上の変更を行う必要なしに、長手方向に掃気される２ストロークの大型ディーゼル・エンジンの効率、とりわけ部分負荷動作における効率の向上、及び全ての出力範囲にわたり窒素酸化物の排出値を所定の値へ遵守させることが可能になり、既設のエンジンを本発明方法で動作させることも、簡単な手段によって改造することもできる。

本発明を、以下の図面を参照して以下でさらに説明する。

エンジン出力Ｌに対する掃気圧力Ｐ_Ｌについて、２ストロークの大型ディーゼル・エンジンの標準動作モードと本発明方法との比較。 本発明による排気ガス・ターボ・チャージャ装置を備える、長手方向に掃気される２ストロークの大型ディーゼル・エンジンの概略的な構成。 本発明による排気ガス・ターボ・チャージャ装置を備える、長手方向に掃気される２ストロークの大型ディーゼル・エンジンのさらなる実施例。 エンジン出力Ｌに対する燃料消費率ＢＶについて、２ストロークの大型ディーゼル・エンジンの標準動作モードと本発明方法との比較。

図１は、掃気圧力Ｐ_Ｌとエンジン出力Ｌの関係について、２ストロークの大型ディーゼル・エンジンの標準動作モードと本発明方法との比較を示す。掃気圧力Ｐ_Ｌを、単位バールで縦軸にプロットし、エンジン出力Ｌを横軸にプロットしている。エンジン出力を、最大エンジン出力に対するパーセント表示で示している。

図１では、曲線１００は、長手方向に掃気される２ストロークの大型ディーゼル・エンジンの標準動作モードのエンジン出力Ｌに対する掃気圧力Ｐ_Ｌを示している。この曲線においては、掃気圧力Ｐ_Ｌは、エンジン出力Ｌに従って常に上昇し、すなわち急激な変化が起きない。その関係は線形であり、すなわち掃気圧力Ｐ_Ｌが常にエンジン出力の変化に反応し、エンジン出力の全範囲についてエンジン出力に対して比例変化する。曲線１００は、直線に近い曲線を描き、その傾きはエンジン出力１％当たり０．０３７５ｂａｒ（３．７５ｋＰａ）であり、掃気圧力Ｐ_Ｌ、すなわち給気圧力は、エンジン出力４０％において約１．６８７５ｂａｒ（１６８．７５ｋＰａ）である。

図１では、曲線２００は、本発明方法によるエンジン出力Ｌに対する掃気圧力Ｐ_Ｌを示す。この曲線においては、掃気圧力Ｐ_Ｌは、標準プロセスと比較して常に高い。本発明方法では、掃気圧力Ｐ_Ｌは、曲線１００に示す標準プロセスより、エンジン出力４０％において約０．２５ｂａｒ（２５ｋＰａ）、エンジン出力８０％において約０．４３７５ｂａｒ（４３．７５ｋＰａ）高い。

本発明方法の掃気圧力Ｐ_Ｌは、８５％より低いエンジン出力ではエンジン出力Ｌに従って常に上昇し、約８５％のエンジン出力において、約０．３１２５ｂａｒ（３１．２５ｋＰａ）の掃気圧力の急激な低下を示し、その後、再びエンジン出力Ｌに従って常に上昇する。８５％より高い及び低いエンジン出力では、エンジン出力に対する掃気圧力Ｐ_Ｌの関係は直線的な曲線によって示される。すなわち掃気圧力Ｐ_Ｌは、予め設定されたエンジン出力８５％のエンジン出力Ｌ_Ｓにおいて圧力が急激に変化することは別にして、全てのエンジン出力範囲において、常にエンジン出力Ｌの変化に反応し、比例変化する。

様々な構成要素の協働を概略的に示して説明するために、図２は、本発明の大型ディーゼル・エンジンの排気ガス・ターボ・チャージャ装置の原理構成を示しており、その装置は、長手方向に掃気される２ストロークの大型ディーゼル・エンジンに適用され、以下で参照番号１によってその全体は示されている。

大型ディーゼル・エンジン１は、それ自体は周知であるが、典型的には、シリンダ・カバー５内に配置された出口弁７を有する複数のシリンダ３を含み、そのシリンダ３内では、ピストン１５が、下死点ＵＴと上死点ＯＴとの間の走行面に沿って上下に移動可能に配置されている。シリンダ３の壁は、周知のように、シリンダ・カバー５及びピストン１５と共に、シリンダ３の燃焼空間を決定する。シリンダ３の入口領域２では、掃気スリット４として構成された複数の掃気開口部４が設けられている。掃気スリット４は、ピストン１５の位置に応じて、ピストンによってカバーされるか、又は開放した状態になっている。掃気１０は、給気１０とも呼ばれるが、掃気開口部４を通ってシリンダ３の燃焼空間に流入することができる。燃焼中に生成された燃焼ガス６は、シリンダ・カバー５内に配置された開放している出口弁７を通り、続いて排気ダクト１６内を流れ、排気ガス・ターボ・チャージャ９に至る。

排気ガス・ターボ・チャージャ９は、外気８の圧縮のためのコンプレッサ・ホイール１８を備えるコンプレッサ、並びにタービン・ホイール１９を備えるタービンを含む。コンプレッサ・ホイール１８は、シャフトによってタービン・ホイール１９に回転式に固定して連結されているため、コンプレッサ・ホイール１８はタービン・ホイール１９によって駆動される。タービン及びコンプレッサは、ハウジング１７内に配置され、排気ガス・ターボ・チャージャ９を形成し、その排気ガス・ターボ・チャージャ９は、ここではコンプレッサ側に形成され、遠心コンプレッサとして構成されている。タービンは、シリンダ３の燃焼空間から流入する高温の燃焼ガス６によって駆動される。

シリンダ３の燃焼空間を掃気１０で満たすには、外気８を、コンプレッサ・ホイール１８によってマニホルドを介して吸引し、排気ガス・ターボ・チャージャ９で圧縮して、最終的にシリンダ３にためる掃気圧力Ｐ_Ｌよりわずかに高い圧力にする。圧縮された外気８は、排気ガス・ターボ・チャージャ９から、下流に配置されたディフューザ２０及び給気冷却器２１を通り、水分離器２２を介して、入口レシーバ２５に掃気１０として達する。入口レシーバ２５から、圧縮された給気１０が、掃気スリット４を通って、上昇した掃気圧力Ｐ_Ｌで最後にシリンダ３の燃焼空間に達する。

図２に示す実施例はさらに、バイパス・ライン３５を示し、そのバイパス・ライン３５は、タービン側２６で排気ガス・ターボ・チャージャ９を通り越す。バイパス・ラインは、バルブ３０及びスロットル３２を有する。バルブは、２つの位置、すなわち開又は閉の位置をとることができる。スロットルは、例えば、ノズル・リングによって形成することができ、バイパス・ラインの断面の縮小に役立つ。ここでは、断面の縮小は、一定に保たれることが好ましい。バイパス・ラインの断面は、バルブが開いている場合に、排気ダクト１６に導かれる燃焼ガス６の３〜８％、好ましくは４〜６％、とりわけ約５％が、バイパス・ラインを通って案内されるように選択される。バイパス・ラインを通って案内される燃焼ガスは、排気ガス・ターボ・チャージャ９を通り越して案内され、したがって、給気１０の圧縮に寄与することはできない。

図３は、本発明の大型ディーゼル・エンジン１のさらなる実施例の概略図を示す。バイパス・ライン４５が、コンプレッサ側２７に取り付けられ、したがって、排気ガス・ターボ・チャージャ９のコンプレッサを通り越す。バイパス・ライン４５は、バルブ４０及びスロットル４２を有し、そのバルブ４０及びスロットル４２は、図２に示す実施例のバルブ３０及びスロットル３２と同じように形成され、同じ機能を有する。図３に示すさらなる要素の機能は、図２の対応する要素について説明したものと同じである。

バルブ４０が開いている場合は、コンプレッサ・ホイール１８によってバイパス・ライン４５から空気が吸引され、それにより、コンプレッサの性能、したがって給気圧力もそれに対応して低下する。スロットル４２は、例えば、ノズル・リングによって形成することができ、バイパス・ライン４５の断面の縮小に役立つ。断面の縮小は、一定であることが好ましい。バイパス・ライン４５の断面及びスロットル４２は、バルブ４０を開くことによって、掃気圧力が、排気ガス・ターボ・チャージャ９の出口で０．２〜１ｂａｒ（２０〜１００ｋＰａ）、好ましくは０．２〜０．７ｂａｒ（２０〜７０ｋＰａ）低下するように形成される。

図４は、エンジン出力Ｌに対応する燃料消費率ＢＶについて、２ストロークの大型ディーゼル・エンジンの標準動作モードと、本発明方法との比較を示す。ｇ／ｋＷｈで示される燃料消費率は、ＢＳＦＣ値（ＢＳＦＣとは、Ｂｒａｋｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｆｕｅｌ Ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ（正味燃料消費率）である）に対応し、これは燃料消費率（ｇｐｈ（グラム／時間））／エンジン出力（ｋＷ）によって計算される。エンジン出力は、ｗ×Ｔｑによって計算され、ここでｗは回転数（ｒｐｍ）であり、Ｔｑはトルク（Ｎｍ）である。

図４では、燃料消費率ＢＶを縦軸にプロットし、エンジン出力Ｌを横軸にプロットしている。エンジン出力は、最大エンジン出力のパーセント表示で示されている。

図４の曲線４００は、本発明方法によるエンジン出力に対する燃料消費率を示し、曲線３００は、標準動作モードによる燃料消費率を示す。図４から、本発明方法の燃料消費率は、とりわけ最大エンジン出力の約７５％より低い部分負荷の領域において、標準動作モードと比較して大幅に低くなることが明確に認識できる。

１ エンジン
２ 入口領域
３ シリンダ
４ 掃気スリット
５ シリンダ・カバー
６ 燃焼ガス
７ 出口弁
８ 外気
９ 排気ガス・ターボ・チャージャ
１０ 掃気
１５ ピストン
１６ 排気ダクト
１７ ハウジング
１８ コンプレッサ・ホイール
１９ タービン・ホイール
２０ ディフューザ
２１ 給気冷却器
２２ 水分離器
２５ 入口レシーバ
２６ タービン側
２７ コンプレッサ側
３０、４０ バルブ
３２、４２ スロットル
３５、４５ バイパス・ライン
Ｐ_Ｌ 掃気圧力、給気圧力
Ｐ_０ 周囲圧力
Ｌ_Ｓ 予め設定されたエンジン出力
Ｌ_１００％ 最大エンジン出力
ＵＴ 下死点
ＯＴ 上死点

Claims (9)

1. 少なくとも１つのシリンダを有する、長手方向に掃気される２ストロークの大型ディーゼル・エンジン（１）の動作方法であって、
   予め設定された量の掃気を導入するために各シリンダ（３）の入口領域（２）に掃気スリット（４）を設け、燃焼ガス（６）を排出するために各シリンダ（３）のシリンダ・カバー（５）に出口弁（７）を設け、周囲圧力（Ｐ_０）で利用可能な外気（８）を、排気ガス・ターボ・チャージャ（９）によって取り込み、予め設定された掃気圧力（Ｐ_Ｌ）で前記掃気スリット（４）を介して掃気（１０）として前記シリンダ（３）に供給し、導入された空気を前記シリンダ（３）内で圧縮し、前記空気中に燃料を噴射し、続いて燃焼させ、燃焼プロセス中に形成された前記燃焼ガス（６）を、前記排気ガス・ターボ・チャージャ（９）のタービンに排気ダクト（１６）を介して供給する、動作方法において、
   前記掃気圧力（Ｐ_Ｌ）が、予め設定されたエンジン出力Ｌ_Ｓまで前記ディーゼル・エンジンのエンジン出力（Ｌ）に応じて連続的に上昇し、前記予め設定されたエンジン出力Ｌ_Ｓにおいて、０．２〜１ｂａｒの段階的な低下をするようにし、前記段階的な低下の後、前記掃気圧力（Ｐ_Ｌ）が、前記エンジン出力（Ｌ）に応じて連続的に再度上昇することを特徴とする、動作方法。
2. 前記掃気圧力（Ｐ_Ｌ）の前記段階的な低下が、最大エンジン出力の７５〜９０％、とりわけ前記最大エンジン出力（Ｌ_１００％）の８３〜８７％の範囲で行われることを特徴とする、請求項１に記載された動作方法。
3. 前記掃気圧力（Ｐ_Ｌ）についての圧力の前記段階的な低下が、０．２〜０．７ｂａｒとなることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載された動作方法。
4. 前記掃気圧力（Ｐ_Ｌ）が、前記段階的な低下の前後において、前記エンジン出力（Ｌ）に対して本質的に線形に上昇することを特徴とする、請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載された動作方法。
5. 前記掃気圧力が、４０％の前記エンジン出力において絶対圧力で１．８〜２ｂａｒであり、
   ４０％の前記エンジン出力から前記掃気圧力の前記段階的な低下までの領域において、エンジン出力に対する前記掃気圧力の本質的に線形の上昇が、前記エンジン出力１％当たり０．０３５〜０．０４５ｂａｒ、とりわけ前記エンジン出力１％当たり０．０４〜０．０４１ｂａｒであり、
   前記掃気圧力の前記段階的な低下から前記最大エンジン出力（Ｌ_１００％）までにおいて、前記エンジン出力に対する前記掃気圧力の本質的に線形の上昇が、前記エンジン出力１％当たり０．０４０〜０．０４５ｂａｒ、とりわけ前記エンジン出力１％当たり０．０４１〜０．０４３ｂａｒであることを特徴とする、請求項４に記載された動作方法。
6. 前記掃気圧力の前記段階的な低下が、前記予め設定されたエンジン出力Ｌ_Ｓにおいて１つ又は複数の段階で行われることを特徴とする、請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載された動作方法。
7. 前記掃気圧力Ｐ_Ｌが、０％の前記エンジン出力から前記掃気圧力の前記段階的な低下が行われる前記予め設定されたエンジン出力Ｌ_Ｓまでの領域において、前記標準動作モードに対して上昇し、前記上昇は、前記最大エンジン出力の４０％において０．２〜０．３ｂａｒであり、前記最大エンジン出力の６５％において０．３５〜０．４５ｂａｒであることを特徴とする、請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載された動作方法。
8. 前記最大エンジン出力の６５％から、前記掃気圧力の前記段階的な低下が行われる前記予め設定されたエンジン出力Ｌ_Ｓまでの領域において、前記出口弁が、クランク角が２３０〜２９０°の範囲、とりわけクランク角が２６０〜２８０°の範囲において閉鎖することを特徴とする、請求項７に記載された動作方法。
9. 前記掃気圧力Ｐ_Ｌの前記段階的な低下が行われる前記予め設定されたエンジン出力Ｌ_Ｓから、前記最大エンジン出力までの範囲において、前記掃気圧力が、圧力の前記段階的な低下の後に生じる前記掃気圧力の大きさから、エンジン出力Ｌに従って再び連続的に上昇することを特徴とする、請求項７又は請求項８に記載された動作方法。
   

Images