JP2014502694A - 少なくとも二つのシリンダを持った内燃機関の作動方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
mgasは、内燃機関全体にとっての、目的のために必要なガスの量、
Huは、低位発熱量(lower calorific value)、
ηengine(イータengine)は、内燃機関の効率、
nは、内燃機関の速度(単位:rpm)である。
仮に内燃機関が例えば発電に使用されるならば、電力網(network)の状態を特徴付けるセンサ値(例えば、電力網の電圧、周波数、電力プロバイダーの電力要求プロファイル(energy demand profile))は、事前に負荷の急変を検出してそれに素早く反応(対処)可能であるように使用され得る。
仮に内燃機関がアイランド型モード(island-type mode)の動作状況に置かれるならば、電気的負荷の一部についての測定値は、その目的(例えば、消費者の要求、風速の測定(値)、あるいは日射強度の測定(値))のために検出され得る。
仮に内燃機関が例えばポンプやコンプレッサ(圧縮機)用の駆動源として使用されるならば、内燃機関に設けられた例えば空気圧縮機での測定値(例えば、圧縮機入口側圧力、圧縮機出口側圧力)は、負荷のスイッチオンもしくはシャットダウン現象、あるいは、短期の負荷の高まり(short load surges)を迅速に判定することができるように使用され得る。
トルク及び/又は回転速度の測定値はまた、負荷の変化を検出するのに使用することもできる。
Claims (18)
- 少なくとも二つのシリンダ(1)を持った内燃機関、特にガスエンジンを作動させる方法であって、
内燃機関の所望のパワー、及び/又は、所望のトルク、及び/又は、所望の回転速度に応じて、前記少なくとも二つのシリンダ(1)の各々に供給される燃料の量が、シリンダ個々の関係において、燃料測定装置およびシリンダ圧力センサ(2)によって制御される、ことを特徴とする方法。 - 圧縮空気と、燃料、好ましくは燃料ガスとが、前記少なくとも二つのシリンダ(1)の各々に対して分離した形でそれぞれ供給される、
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記シリンダ(1)の各々での圧力は、内燃機関のパワー、及び/又は、トルク、及び/又は、回転速度を制御するための管理値として使用される、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。 - 前記少なくとも二つのシリンダ(1)の各々に供給される燃料の量は、それぞれの燃料の導入装置(4)の開き時間、及び/又は、燃料供給圧力、及び/又は、開口断面積によって定められる、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。 - シリンダの同期は、点火時間、及び/又は、それぞれの燃料の導入装置(4)の開き時間及び/又は燃料供給圧力についてのシリンダ個別の制御によってもたらされ、
ここで好ましくは、シリンダ(1)群は、それぞれのシリンダの圧力(好ましくはシリンダのピーク圧力)、又は、シリンダ(1)で生じるパワーに関してシリンダ圧力に由来する値、及び/又は、エミッションレベル(好ましくはNOxエミッションレベル)に応じて、同期させられる、
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。 - 約2〜100の燃焼サイクルの領域にある第1の制御サイクルにおいて、シリンダ(1)毎の燃料量の制御が行われること、及び/又は、
約10〜1000の燃焼サイクルの領域にある第2の制御サイクルにおいて、充填空気の制御量との後追い関係で燃料量が調節されることにより制御が行われること、及び/又は、
約100〜10000の燃焼サイクルの領域にある第3の制御サイクルにおいて、燃料供給圧力の制御がシリンダ(1)毎に行われること、
を特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。 - 個々のシリンダ(1)は、制御により、標的を定めてシャットダウンされ、
シャットダウンされないシリンダ(1)は、所望のパワーを生み出し、及び/又は、内燃機関の所望のトルク及び/又は所望の回転速度を入手可能とする、
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。 - 内燃機関についてのパワー要求の際に、個々のシリンダ(1)が、内燃機関の公称パワー(公称出力)の0%〜30%の範囲にシャットダウンされる、
ことを特徴とする請求項7に記載の方法。 - 燃焼サイクルあたり定格負荷の25%を超えるだけの負荷の減少ないし増大に際し、個々のシリンダ(1)が選択的にシャットダウンされ又はスイッチオンされる、
ことを特徴とする請求項7又は8に記載の方法。 - シリンダ(1)の機能的なモニタリング(監視)のために、1以上の燃焼サイクル、好ましくは1〜2燃焼サイクルにわたって燃料供給がシャットダウンされて、その状況で起きるシリンダ圧力の変化が解明される、
ことを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。 - シリンダ(1)のバルブの機能的なモニタリング(監視)のために、1以上の燃焼サイクル、好ましくは1〜2燃焼サイクルにわたって燃料供給がシャットダウンされ、
圧縮曲線が検出されて、そこからバルブの破損又は摩耗の可能性が検出される、
ことを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。 - 前記少なくとも二つのシリンダ(1)のそれぞれの燃焼プロセスは、シリンダセンサ手段、好ましくはシリンダ圧力表示手段によってモニター(監視)される、
ことを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。 - 前記少なくとも二つのシリンダ(1)は、異なる燃料で作動させられる、
ことを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。 - 少なくとも2つのシリンダ(1)と、
前記シリンダ(1)に燃料または燃料/空気混合物を導入すべく、シリンダ毎に設けられた少なくとも一つの導入装置(4)と、
内燃機関の次の値、即ち、出力、トルク、回転速度のうちの少なくとも一つを制御するための制御装置(3)と、を備え、
前記シリンダ(1)毎の少なくとも一つの導入装置(4)の各々が、所望の値を制御すべく前記制御装置(3)によって作動可能である、内燃機関において、
当該内燃機関は、スロットル弁(throttle flap)を持たないが、
少なくとも一つのターボチャージャーのコンプレッサ・バイパス、及び/又は、
少なくとも一つのターボチャージャーのタービン・ウェイストゲート、及び/又は、
可変バルブ制御手段、及び/又は、
可変タービン構造(variable turbine geometry)、及び/又は、
可変コンプレッサ構造(variable compressor geometry)、
を持つように設計されている、ことを特徴とする内燃機関。 - シリンダ(1)の各々に対して、前記制御装置(3)に信号を送ることができる少なくとも一つのシリンダ圧力センサ(2)が設けられている、
ことを特徴とする請求項14に記載の内燃機関。 - 各シリンダ(1)用の前記少なくとも一つの導入装置(4)は、ポート噴射装置の形態をなす、ことを特徴とする請求項14又は15に記載の内燃機関。
- 前記少なくとも2つのシリンダ(1)と連通する空気圧縮機が設けられている、
ことを特徴とする請求項14〜16のいずれか一項に記載の内燃機関。 - 当該内燃機関は、好ましくは、固定型のガスエンジンの形態をなす、
ことを特徴とする請求項14〜17のいずれか一項に記載の内燃機関。
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