JP2016079974A5 - - Google Patents

Claims (16)

1. 大型低速ターボ過給式２ストローク式自己着火型内燃エンジンの燃焼室にガス燃料を噴射するための燃料バルブ（５０）であって、前記燃料バルブ（５０）は、
   後端と前端とを有する細長の燃料バルブ筺体（５２）と、
   複数のノズル穴（５６）を有するノズル（５４）と、
   を備え、前記複数のノズル穴（５６）は、各々、前記ノズル（５４）内のサック室（５５）に開口し、前記ノズル（５４）は、前記燃料バルブ筺体（５２）の前記前端部に配置され、基部（５１）と、細長のノズル本体とを備え、前記基部（５１）において、前記燃料バルブ筺体（５２）の前端に接続され、さらに前記ノズル（５４）は、前記ノズル穴（５６）を有する閉じた先端（５９）を有し、前記ノズル穴（５６）は前記先端（５９）に近接して設けられ、
   さらに前記燃料バルブ（５０）は、
   高圧のガス燃料のソース（６０）に接続するためのガス燃料吸入口（５３）であって、前記燃料バルブ筺体（５２）に設けられるガス燃料吸入口（５３）と、
   前記燃料バルブ筺体（５２）の長手方向穴（７７）に摺動可能に受容され、閉鎖位置及び開放位置を有する、軸方向に移動可能なバルブニードル（６１）と、
   を有し、
   前記バルブニードル（６１）は、前記閉鎖位置においてはバルブシート（６９）上に載っており、前記開放位置においては前記バルブシート（６９）から上昇しているようにされ、
   前記バルブシート（６９）は、燃料チャンバ（５８）と吹出口（６８）との間に設けられ、
   前記燃料チャンバ（５８）と前記ガス燃料吸入口（５３）との間を流体が行き来できるようにされ、
   前記吹出口（６８）と前記サック室（５５）との間を流体が行き来できるようにされ、
   さらに前記燃料バルブ（５０）は、
   前記バルブニードル（６１）を、前記閉鎖位置と前記開放位置との間で制御可能に移動させるアクチュエータシステムと、
   高圧の着火液のソース（５７）に連結する着火液導入ポート（７８，９８）と、
   前記着火液導入ポート（７８，９８）を前記燃料チャンバ（５８）に接続する着火液供給管（７６，９９）であって、固定式の流れ制限部を備える着火液供給管（７６，９９）と、
   を備え、
   少量の着火液が、前記流れ制限部を通る一定の流れとなるように、前記流れ制限部は、前記着火液導入ポート（７８，９８）から前記燃料チャンバ（５８）への着火液の流れを制限するように設けられ、それによって、前記バルブニードル（６１）が前記バルブニードル（６１）上に載っている時に、前記バルブシート（６９）の上方で前記燃料チャンバ（５８）に前記着火液が蓄積するようにされる、
   燃料バルブ（５０）。
2. 前記流れ制限部は、口径固定のオリフィス絞りによる流れ制限部（１００）である、請求項１に記載の燃料バルブ。
3. 前記バルブニードル（６１）は、所定のクリアランスをもって前記長手方向穴（７７）に摺動可能に受容され、ここで前記クリアランスは、前記長手方向穴（７７）の一端で前記燃料チャンバ（５８）に開口しており、前記着火液供給管が、前記着火液を前記クリアランスに供給し、前記クリアランスが前記流れ制限部を形成する、請求項１または２に記載の燃料バルブ。
4. 前記着火液は、前記クリアランスにおいてシール液の役割を果たす、請求項３に記載の燃料バルブ。
5. 前記長手方向穴（７７）と前記バルブニードル（６１）との間の前記クリアランスに着火液を送給するために、前記着火液供給管（７６）は、前記着火液導入ポート（７８）を前記長手方向穴（７７）に開口するポートに接続している、請求項３または４に記載の燃料バルブ。
6. 前記着火液のソース（５７）の圧力は、前記ガス燃料のソース（６０）の圧力よりも高い、請求項１から５のいずれかに記載の燃料バルブ。
7. 前記バルブニードル（６１）は、前記燃料バルブ筐体（５２）に摺動可能に受容される、軸方向に変位可能なアクチュエーションピストン（６４）とつながっており、前記燃料バルブ筐体（５２）と共に、アクチュエーションチャンバ（７４）を規定し、
   前記アクチュエーションチャンバ（７４）と制御ポートとの間は流体が行き来できるようにされており、それによって前記アクチュエーションチャンバ（７４）は制御油のソース（９７）に接続される、
   請求項１から６のいずれかに記載の燃料バルブ。
8. 前記バルブニードル（６１）は、前記長手方向穴（７７）から、前記燃料チャンバ（５８）へと突き出ており、そのため前記燃料チャンバ（５８）は、前記バルブニードルの一部を取り囲むようにされている、請求項１から７のいずれかに記載の燃料バルブ。
9. 前記着火液供給管（７６）は、前記燃料バルブ筐体（５２）内を走り、前記バルブニードル（６１）を通って、前記着火液導入ポート（７８）を前記クリアランスに流体的に接続する、請求項３から８のいずれかに記載の燃料バルブ。
10. 複数のシリンダ（１）と、高圧ガス燃料供給システムと、高圧着火液供給システムと、前記シリンダに設けられる請求項１から９のいずれかに記載の１又は複数の燃料バルブ（５０）とを有する、大型低速ターボ過給式２ストローク式自己着火型内燃エンジンであって、前記燃料バルブ（５０）は、前記高圧ガス燃料供給システムと前記着火液供給システムとに接続されている、大型低速ターボ過給式２ストローク式自己着火型内燃エンジン。
11. 前記燃料チャンバ（５８）に蓄積された着火液の補助を受けることにより、かつその他着火装置を用いることなく、噴射されたガス燃料を自己着火させるように構成されている、請求項１０に記載のエンジン。
12. 前記ガス燃料が前記サック室（５５）に侵入するに際し、前記ガス燃料を着火させるように構成される、請求項１０又は１１に記載のエンジン。
13. 前記ガス燃料のソースが、前記ガス燃料を高圧で前記燃料バルブ（５０）に送給し、前記着火液のソースは、前記ガス燃料のソースの圧力よりも高い圧力で前記着火液を送給するように構成されている、請求項１０から１２の何れか１項に記載のエンジン。
14. 大型低速ターボ過給式２ストローク式自己着火型内燃エンジンを作動させる方法であって、該方法は、前記エンジンの燃料バルブ（５０）に第１高圧の加圧ガス燃料を供給することを含み、
    但し、前記燃料バルブは、後端と前端とを有する、細長の燃料バルブ筺体（５２）を備え、前記燃料バルブ（５０）は、複数のノズル穴（５６）を有する中空ノズル（５４）を備え、前記複数のノズル穴（５６）は、前記中空ノズル（５４）の内部（５５）を、前記エンジンのシリンダ（１）内の燃焼室に接続し、前記ノズル（５４）は、基部（５１）と、細長のノズル本体とを備え、前記基部（５１）において、前記燃料バルブ筺体（５２）の前端に接続され、さらに前記ノズル（５４）は、前記ノズル穴（５６）を有する閉じた先端（５９）を有し、前記ノズル穴（５６）は前記先端（５９）に近接して設けられ、
    さらに前記方法は、
    前記燃料バルブ（５０）に、前記第１高圧よりも高い第２高圧の着火液を供給することと；
    前記中空ノズル（５４）の上にあるバルブシート（６９）であって、その上に燃料チャンバ（５８）が配されているバルブシート（６９）と協働する可動バルブニードル（６１）を用いて、ガス燃料の噴射を制御することと；
    前記ガス燃料を用いて前記燃料チャンバ（５８）を加圧することと；
    前記バルブニードル（６１）が前記バルブニードル（６１）上に載っている間に、少量の着火液の連続的な流れを前記燃料チャンバ（58）に送給し、該着火液が、前記バルブシートの上方に蓄積することを可能にすることと；
    前記バルブシート（６９）から前記軸方向に移動可能なバルブニードル（６１）を上昇させることによってガス燃料噴射イベントを開始し、それによって、前記蓄積した着火液を、前記ガス燃料よりも前に前記中空ノズル（５４）に侵入させることと；
    を含む、方法。
15. 前記ガス燃料が前記着火液の補助を受けることにより前記中空ノズル（５４）内部で着火する、請求項１４に記載の方法。
16. 前記中空ノズル（５４）が、エンジンサイクル全体を通して３００℃を超えた状態で維持される、請求項１４又は１５に記載の方法。