JP2016089835A - 往復ピストン内燃機関のためのガス供給システム及びシリンダ、往復ピストン内燃機関、並びに往復ピストン内燃機関を動作させる方法 - Google Patents
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Abstract
Description
2 ガス入口弁
3 ガス入口ノズル
4 シリンダ
5 燃料ガス
6 弁本体
7 弁駆動部
8 復元デバイス
9 シャフト・ハウジング
10 液圧オイル
21 弁ハウジング
22 圧力空間
23 ガス供給部
41 シリンダ壁
42 燃焼空間
61 弁シャフト
62 弁ディスク
63 弁座
81 復元バネ
91 ガイド穴
α 予め定義可能な角度
β 注入角度
A シリンダの軸線方向
D ガス入口ノズルのノズル軸線
V ガス入口弁の弁軸線
PA 密閉圧力
BG 燃料ガス圧力
Claims (15)
- 往復ピストン内燃機関のための、特に単流掃気式大型2ストローク・ディーゼル機関のためのガス供給システムであって、
前記ガス供給システムは、ガス入口ノズル(3)を有するガス入口弁(2)を有し、前記ガス入口ノズル(3)は、前記往復ピストン内燃機関のシリンダ(4)のシリンダ壁(41)内に配置されることができるように構成され、それにより、燃料として提供される燃料ガス(5)が、前記ガス供給システムの設置状態において前記ガス入口ノズル(3)によってシリンダ(4)の燃焼空間(42)に供給されることができ、
前記ガス入口弁(2)は、弁ハウジング(21)内に配置される圧力空間(22)を有し、前記燃料ガス(5)は、動作状態において貯蔵のため及び前記ガス入口ノズル(3)内への供給のためにガス供給部(23)を介して前記圧力空間(22)内に提供されることができ、弁本体(6)が前記圧力空間(22)内に提供され、前記弁本体(6)は、弁シャフト(61)に配置される弁ディスク(62)を有し、且つ弁座(63)を有し、前記弁座(63)は、前記弁本体(6)の閉鎖状態において前記弁ディスク(62)と密閉的に協働し、それにより前記圧力空間(22)から前記ガス入口ノズル(3)内への前記燃料ガス(5)の供給が抑止され、また前記弁ディスク(62)は、前記弁シャフト(61)と動作的に連絡する弁駆動部(7)によって前記弁座(63)から持ち上げられることができ、それにより前記燃料ガス(5)は、前記弁本体(6)の開放状態において前記圧力空間(22)から前記弁ディスク(62)を過ぎて前記ガス入口ノズル(3)に供給されることができる、ガス供給システムにおいて、
前記ガス入口ノズル(3)は、前記ガス入口弁(2)に対して取り外し可能に、また前記シリンダ壁(41)に対して交換可能に接続され、また前記ガス入口ノズル(3)のノズル軸線(D)が、前記ガス入口弁(2)の弁軸線(V)に関して所定の角度(α)で配置され、それにより前記燃料ガス(5)は、前記ガス供給システムの前記動作状態及び設置状態において、前記シリンダ(4)の半径方向(R)及び/又は軸線方向(A)に関してゼロとは異なる所定の角度で前記シリンダ(4)の前記燃焼空間(42)内に注入され得ることを特徴とする、ガス供給システム。 - 前記ガス入口ノズル(3)は複数のノズル開口(31)を有する、請求項1に記載のガス供給システム。
- 2つのノズル開口(31)が異なって配置され、それにより前記燃料ガス(5)は2つの異なる注入角度で前記燃焼空間(42)内に導入されることができる、請求項2に記載のガス供給システム。
- 2つのノズル開口(31)が異なって構成され、それにより前記燃料ガス(5)は前記2つのノズル開口(31)を通して2つの異なる注入量で及び/又は2つの異なる流速で及び/又は2つの異なる噴流形状で燃焼空間(42)内に導入されることができる、請求項2又は3に記載のガス供給システム。
- 前記弁本体(6)の位置を決定するための制御システムが、前記燃焼空間(42)内への燃料ガス流を監視するために提供される、請求項1から4までのいずれか一項に記載のガス供給システム。
- 前記監視システムは、経路センサーであり、特に電気的又は電磁気的経路センサー、具体的には誘導式、容量型又は光学的経路センサーである、請求項5に記載のガス供給システム。
- 前記監視システムは監視ユニットと信号連絡しており、また前記動作状態における前記弁本体(6)の位置は前記監視ユニットによって検知されることができ、それにより前記ガス入口ノズル(3)への燃料ガス供給が、前記往復ピストン内燃機関のクランク角に応じて及び/又は前記往復ピストン内燃機関のガス交換弁の位置に応じて抑止されることができる、請求項5又は6に記載のガス供給システム。
- 前記弁シャフト(61)を駆動するための前記弁駆動部(7)は、機械式、電気式又は空気式の弁駆動部(7)、特に液圧式の弁駆動部(7)である、請求項1から7までのいずれか一項に記載のガス供給システム。
- 前記弁駆動部(7)に対して作用する復元デバイス(8)、特に復元バネ(81)の形状の復元デバイス(8)が、前記弁本体(6)を閉鎖するために提供される、請求項1から8までのいずれか一項に記載のガス供給システム。
- 前記弁シャフト(61)はシャフト・ハウジング(9)のガイド穴(91)内でガイドされる、請求項1から9までのいずれか一項に記載のガス供給システム。
- 前記ガイド穴(91)は、密閉圧力(PA)で液圧オイル(10)によって作用されることができ、前記密閉圧力(PA)は、前記ガイド穴(91)内への前記燃料ガス(5)の侵入が実質的に防止されることができるように、前記圧力空間(22)における前記燃料ガス(5)の燃料ガス圧力(BG)よりも高い、請求項10に記載のガス供給システム。
- 請求項1から11までのいずれか一項に記載のガス供給システム(1)を有する単流掃気式大型2ストローク・ディーゼル機関のシリンダ、特にシリンダ・ライナー。
- 前記ガス供給システム(1)は、前記往復ピストン内燃機関のピストンの上死点と下死点との間の領域において、具体的には前記上死点と前記下死点との間の距離の20%から80%だけ、好ましくは45%から65%だけ、特に好ましくは50%から60%だけ前記上死点から離れた前記シリンダ(4)の領域において前記シリンダ(4)に提供される、請求項12に記載のシリンダ。
- 前記往復ピストン内燃機関は、前記燃料ガス(5)の燃焼のため及び代替的に更なる燃料の燃焼のための、特にディーゼルの燃焼又は重油の燃焼のための二元燃料機関である、請求項1から11までのいずれか一項に記載のガス供給システムを有し且つ請求項12又は13に記載のシリンダを有する往復ピストン内燃機関。
- 前記ガス供給システム(1)の機能不良が検知され、前記ガス供給システム(1)への前記燃料ガス供給が抑制され、また前記往復ピストン内燃機関は好ましくは自動的にスイッチが切られ、また特に好ましくは、ディーゼル油又は重油のような代替的な燃料を用いた動作への切り換えが自動的になされる、請求項14に記載の往復ピストン内燃機関を動作させる方法。
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