JP2022091731A - Internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

To reduce gas slip in a low pressure two-stroke uniflow scavenged internal combustion engine.SOLUTION: There is disclosed a two-stroke uniflow scavenged crosshead internal combustion engine comprising at least one cylinder, a cylinder cover, a piston, a fuel gas supply system connectable to a fuel gas tank, and a scavenge air system, the cylinder having a cylinder wall, the cylinder cover being arranged on top of the cylinder and having an exhaust valve. The fuel gas supply system comprising for the cylinder, a fuel gas valve arranged at least partly in the cylinder wall. The fuel gas valve comprising a valve shaft extending along a valve axis, a valve plate, and a valve seat, the valve shaft and the valve plate being movable along the valve axis between an open position and a closed position. The fuel gas valve is configured so that the valve shaft and the valve plate move in an upstream direction when moving from the closed position to the open position.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、2ストローク内燃機関及び燃料ガス弁に関する。 The present invention relates to a two-stroke internal combustion engine and a fuel gas valve.

2ストローク内燃機関は、コンテナ船、ばら積み貨物船、及びタンカなどの船舶において推進機関として使用されている。内燃機関からの不要な排気ガスを低減することが、ますます重要になってきている。 Two-stroke internal combustion engines are used as propulsion engines in vessels such as container ships, bulk carriers, and tankers. Reducing unwanted exhaust fumes from internal combustion engines is becoming increasingly important.

不要な排気ガス量を低減する効果的な方法は、燃料油、例えば、重油(HFO)から燃料ガスに切り替えることである。燃料ガスを圧縮ストロークの最後にシリンダ内に噴射することができ、ここで、燃料ガスは、シリンダ内のガスが圧縮されたときに到達する高温又はパイロット燃料の着火のいずれかによって即座に着火し得る。しかしながら、圧縮ストロークの最後にシリンダ内に燃料ガスを噴射するには、シリンダ内の高圧を克服するために、噴射前に燃料ガスを圧縮するための高圧ガス圧縮機が必要となる。 An effective way to reduce the amount of unwanted exhaust gas is to switch from fuel oil, for example heavy oil (HFO), to fuel gas. The fuel gas can be injected into the cylinder at the end of the compression stroke, where the fuel gas is ignited immediately by either the high temperature reached when the gas in the cylinder is compressed or the ignition of the pilot fuel. obtain. However, in order to inject the fuel gas into the cylinder at the end of the compression stroke, a high pressure gas compressor for compressing the fuel gas before injection is required in order to overcome the high pressure in the cylinder.

しかしながら、高圧ガス圧縮機は、製造及び維持するのが高価かつ複雑である。高圧圧縮機が必要となるのを回避する1つの方法は、シリンダ内の圧力がかなり低い圧縮ストロークの開始時に燃料ガスを噴射するように構成された燃料ガス弁を有することである。 However, high pressure gas compressors are expensive and complex to manufacture and maintain. One way to avoid the need for a high pressure compressor is to have a fuel gas valve configured to inject fuel gas at the beginning of a compression stroke where the pressure in the cylinder is fairly low.

EP3015679は、このような燃料ガス弁を開示している。燃料ガス弁は、弁シャフト、弁板、及び弁座を備え、弁シャフト及び弁板は、開位置と閉位置との間で移動可能であり、弁板は、開位置において、燃料ガス弁に接続されたガス燃料ノズル内へと延びる。 EP3015679 discloses such a fuel gas valve. The fuel gas valve comprises a valve shaft, a valve plate, and a valve seat, the valve shaft and the valve plate are movable between the open position and the closed position, and the valve plate is attached to the fuel gas valve in the open position. Extends into the connected gas fuel nozzle.

しかしながら、低圧2ストロークユニフロー掃気式内燃機関は、ガススリップ(gas slip)の問題を抱えている。これは、一般に使用されている燃料ガスが強力な温室ガスであるため問題である。一例として、メタンは、温室ガスとしてCO2よりも84倍強力である可能性がある。したがって、わずかなガススリップでさえも、機関の寿命にわたり、特にガススリップが機関サイクル毎に繰り返し発生する場合に著しい環境への影響を引き起こす。排気弁と燃料ガス弁のタイミングの制御により、ガススリップの量を制限できるが、一定の程度までしかできない。 However, the low pressure 2-stroke uniflow scavenging internal combustion engine has a problem of gas slip. This is a problem because the commonly used fuel gas is a powerful greenhouse gas. As an example, methane can be 84 times more potent than CO2 as a greenhouse gas. Therefore, even a small gas slip causes significant environmental impact over the life of the engine, especially if the gas slip occurs repeatedly every engine cycle. By controlling the timing of the exhaust valve and the fuel gas valve, the amount of gas slip can be limited, but only to a certain extent.

したがって、依然として更にガススリップを低減する課題が残っている。 Therefore, there still remains a problem of further reducing gas slip.

第1の態様によれば、本発明は、少なくとも1つのシリンダと、シリンダカバーと、ピストンと、燃料ガスタンクに接続可能な燃料ガス供給システムと、掃気システムとを備える2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関に関し、シリンダはシリンダ壁を有し、シリンダカバーは、シリンダの上部に配置されており、かつ排気弁を有し、ピストンは、下死点と上死点との間で中心軸に沿ってシリンダ内に移動可能に配置されており、掃気システムは、シリンダの底部に配置された掃気入口を有し、燃料ガス供給システムは、シリンダのために、シリンダ壁内に少なくとも部分的に配置され、かつ圧縮ストローク中に燃料ガスノズルを介してシリンダ内に燃料ガスを流入させるように構成された燃料ガス弁を備え、燃料ガスが掃気入口からの掃気と混合することを可能にするとともに、掃気と燃料ガスとの混合気を着火させる前に圧縮することを可能にし、燃料ガス弁は、弁軸に沿って延在する弁シャフト、弁板、及び弁座を備え、弁シャフト及び弁板は、開位置と閉位置との間で弁軸に沿って移動可能であり、燃料ガス弁は、弁シャフト及び弁板が閉位置から開位置に移動するときに上流方向に移動するように構成されている。 According to the first aspect, the present invention is a two-stroke uniflow scavenging crosshead type comprising at least one cylinder, a cylinder cover, a piston, a fuel gas supply system connectable to a fuel gas tank, and a scavenging system. With respect to the internal combustion engine, the cylinder has a cylinder wall, the cylinder cover is located on top of the cylinder and has an exhaust valve, and the piston is along the central axis between the bottom dead point and the top dead point. Movably located in the cylinder, the scavenging system has a scavenging inlet located at the bottom of the cylinder, and the fuel gas supply system is at least partially located in the cylinder wall for the cylinder. Also, it is equipped with a fuel gas valve configured to allow fuel gas to flow into the cylinder through the fuel gas nozzle during the compression stroke, allowing the fuel gas to mix with the scavenging air from the scavenging inlet and with scavenging. Allows the air-fuel mixture to be compressed prior to ignition, the fuel gas valve comprises a valve shaft, valve plate, and valve seat extending along the valve shaft, the valve shaft and valve plate. Movable along the valve axis between the open and closed positions, the fuel gas valve is configured to move upstream as the valve shaft and valve plate move from the closed position to the open position. There is.

燃料ガス弁が閉じ、ピストンが燃料ガスノズルを通過した後、残留量の燃料ガスが燃料ガスノズルに捕捉されている。この残留量の一部がピストンより下の掃気空間に流入/拡散していき、ここで掃気と混合することになる。次の機関サイクルにおいて、ピストンが掃気入口より下に移動すると、混合気がシリンダ内に流入し、混合気の一部は、掃気プロセスの開始時に排気弁から直接出ることになり、ガススリップを引き起こす。 After the fuel gas valve is closed and the piston passes through the fuel gas nozzle, the residual fuel gas is captured by the fuel gas nozzle. A part of this residual amount flows in / diffuses into the scavenging space below the piston, where it mixes with the scavenging air. In the next engine cycle, as the piston moves below the scavenging inlet, the air-fuel mixture will flow into the cylinder and some of the air-fuel mixture will exit the exhaust valve directly at the start of the scavenging process, causing gas slip. ..

したがって、燃料ガス弁のリフト方向を反転させることによって、弁シャフト及び弁板が開位置にあるときに燃料ガスノズルが弁板を収容する必要がなくなるので、燃料ガスノズルの内部容積を低減することができる。よって、弁が閉じたときに燃料ガスノズルに残る燃料ガスの残留量も低減することができ、その結果、ガススリップの量が低減することになる。ガススリップが低減すると、更に、対応して効率が増大することになる。 Therefore, by reversing the lift direction of the fuel gas valve, it is not necessary for the fuel gas nozzle to accommodate the valve plate when the valve shaft and the valve plate are in the open position, so that the internal volume of the fuel gas nozzle can be reduced. .. Therefore, the residual amount of fuel gas remaining in the fuel gas nozzle when the valve is closed can also be reduced, and as a result, the amount of gas slip is reduced. As the gas slip decreases, the efficiency will increase correspondingly.

内燃機関は、好ましくは、1シリンダ当たり少なくとも400kWのパワーを有する船舶を推進するための、大型低速ターボチャージャ付きのユニフロー掃気の2ストローククロスヘッド型内燃機関である。内燃機関は、内燃機関によって発生される排気ガスによって駆動され、かつ掃気を圧縮するように構成されたターボチャージャを備え得る。内燃機関は、燃料ガスで動くときのオットーサイクルモードと、代替燃料、例えば、重油又は船舶用ディーゼル油で動くときのディーゼルサイクルモードとを有する複式燃料機関であり得る。このような複式燃料機関は、代替燃料を噴射するためのそれ自体の専用の燃料供給システムを有し、この燃料供給システムはまた、燃料ガスと掃気との混合気を着火させるためのオットーサイクルモードで動作するときにパイロット燃料の噴射のために使用され得る。 The internal combustion engine is preferably a uniflow scavenging two-stroke crosshead internal combustion engine with a large low speed turbocharger for propelling a vessel with a power of at least 400 kW per cylinder. The internal combustion engine may include a turbocharger driven by the exhaust gas generated by the internal combustion engine and configured to compress the scavenging. The internal combustion engine can be a dual fuel engine having an Otto cycle mode when powered by fuel gas and a diesel cycle mode when powered by alternative fuels such as heavy oil or marine diesel oil. Such a dual fuel engine has its own dedicated fuel supply system for injecting alternative fuels, which is also an Otto cycle mode for igniting a mixture of fuel gas and scavenging. Can be used for pilot fuel injection when operating in.

内燃機関は、ちょうどの量が燃料ガスと掃気との混合気を着火させることができるように正確に量り分けられた、例えば重油又は船舶用ディーゼル油などの少量のパイロット燃料を噴射することが可能である、パイロット燃料システムなどの専用の着火システムを備えていてもよく、それにより必要な量だけのパイロット燃料が使用される。このようなパイロット燃料システムのほうが、構成要素のサイズが大きいことに起因してこの目的には好適でない代替燃料のための専用の燃料供給システムと比較して、サイズが更に小さくなり、きっかりの量のパイロット燃料を噴射するのに好適である。 The internal combustion engine is capable of injecting a small amount of pilot fuel, for example heavy oil or marine diesel oil, which has been accurately weighed so that just the right amount can ignite the mixture of fuel gas and scavenging. It may be equipped with a dedicated ignition system such as a pilot fuel system, whereby the required amount of pilot fuel is used. Such pilot fuel systems are even smaller in size and exactly the amount compared to dedicated fuel supply systems for alternative fuels that are not suitable for this purpose due to the larger size of the components. Suitable for injecting pilot fuel.

パイロット燃料は、内燃機関の燃焼室に流体接続されている予燃焼室に噴射され得る。代替的に、燃料ガスと掃気との混合気は、スパークプラグ又はレーザ着火を備える手段によって着火されてもよい。各シリンダには、シリンダの底部に1つ又は複数の掃気入口が、そしてシリンダの上部に排気出口が設けられ得る。 Pilot fuel can be injected into a pre-combustion chamber that is fluidly connected to the combustion chamber of an internal combustion engine. Alternatively, the mixture of fuel gas and scavenging may be ignited by a means equipped with a spark plug or laser ignition. Each cylinder may be provided with one or more scavenging inlets at the bottom of the cylinder and an exhaust outlet at the top of the cylinder.

弁シャフト及び弁板は、閉位置から開位置に移動するときに、弁軸に沿ってシリンダの中心から離れるほうに移動することによって、上流方向に移動し得る。これに対応して、弁シャフト及び弁板は、開位置から閉位置に移動するときに、弁軸に沿ってシリンダの中心に向かうほうに移動することによって、下流方向に移動し得る。弁軸は、弁シャフト及び弁板が、閉位置から開位置に移動するときにシリンダの中心からまっすぐ離れるほうに移動できるように半径方向に対応し得る。しかしながら、弁軸は、半径方向に対して角度が付いていてもよい。 The valve shaft and valve plate may move upstream by moving away from the center of the cylinder along the valve axis as they move from the closed position to the open position. Correspondingly, the valve shaft and valve plate may move downstream as they move from the open position to the closed position by moving towards the center of the cylinder along the valve axis. The valve shaft may correspond radially so that the valve shaft and valve plate can move straight away from the center of the cylinder as they move from the closed position to the open position. However, the valve shaft may be angled with respect to the radial direction.

弁板は、第1の側面及び第2の側面を有していてよく、第2の側面は第1の側面とは反対であり、弁シャフトは第1の側面から延びており、第2の側面の一部は、弁が閉位置にあるときに弁座に当接している。 The valve plate may have a first side surface and a second side surface, the second side surface is opposite to the first side surface, the valve shaft extends from the first side surface, and the second side surface is used. Part of the side surface is in contact with the valve seat when the valve is in the closed position.

いくつかの実施形態では、燃料ガス弁は、圧縮ストローク中に、下死点から0度~160度以内、下死点から0度~130度以内、又は下死点から0度~90度以内で、シリンダ内に燃料ガスを噴射するように構成されている。 In some embodiments, the fuel gas valve is within 0-160 degrees from bottom dead center, within 0-130 degrees from bottom dead center, or within 0-90 degrees from bottom dead center during the compression stroke. It is configured to inject fuel gas into the cylinder.

燃料ガスの例には、天然ガス、メタン、エタン、液化石油ガス、及びアンモニアがある。 Examples of fuel gases include natural gas, methane, ethane, liquefied petroleum gas, and ammonia.

いくつかの実施形態では、燃料ガスノズルは燃料ガス弁の一体部分である。 In some embodiments, the fuel gas nozzle is an integral part of the fuel gas valve.

その結果、燃料ガスノズルを燃料ガス弁に組み込むことによって、機関部品の数が低減され、機関がより単純になる。 As a result, by incorporating the fuel gas nozzle into the fuel gas valve, the number of engine parts is reduced and the engine becomes simpler.

いくつかの実施形態では、燃料ガス弁は弁ハウジングを備え、弁ハウジングは第1の部分及び第2の部分を備え、燃料ガスノズル及び弁座は弁ハウジングの第2の部分に形成されており、弁ハウジングの第1の部分及び弁ハウジングの第2の部分は、弁座の上流で接続されている。 In some embodiments, the fuel gas valve comprises a valve housing, the valve housing comprises a first portion and a second portion, and the fuel gas nozzle and valve seat are formed in a second portion of the valve housing. The first part of the valve housing and the second part of the valve housing are connected upstream of the valve seat.

その結果、弁ハウジングの第1の部分と第2の部分との接続部からのガス漏れをより検出しやすくなり得る。これは、接続部からのガス漏れにより、燃料ガス弁が閉じたときに燃料ガス弁の上流で圧力低下が生じるが、これを、以下で説明するセンサが検出することができるからである。 As a result, it may be easier to detect gas leaks from the connection between the first and second portions of the valve housing. This is because a gas leak from the connection portion causes a pressure drop upstream of the fuel gas valve when the fuel gas valve is closed, which can be detected by the sensor described below.

いくつかの実施形態では、燃料ガス供給システムは、燃料ガス弁の上流に配置された安全弁を更に備え、燃料ガス弁は、安全弁を介して燃料ガスタンクに流体接続可能である。 In some embodiments, the fuel gas supply system further comprises a safety valve located upstream of the fuel gas valve, which is fluid connectable to the fuel gas tank via the safety valve.

いくつかの実施形態では、安全弁は、燃料ガス弁が開くように構成される前に開き、燃料ガス弁が閉じるように構成された後に閉じるように構成されており、それによって、燃料ガスが安全弁を通って燃料ガス弁に流れることが可能である制限された時間期間をつくる。 In some embodiments, the safety valve is configured to open before the fuel gas valve is configured to open and to close after the fuel gas valve is configured to close, thereby allowing the fuel gas to close. Create a limited time period during which it is possible to flow through the fuel gas valve.

いくつかの実施形態では、安全弁と燃料ガス弁との間の体積に第1のセンサが配置され、第1のセンサは、動作不良を起こしている燃料ガス弁を示す、安全弁と燃料ガス弁との間の体積における圧力変化を直接的又は間接的に検出するように構成されている。 In some embodiments, a first sensor is placed in the volume between the safety valve and the fuel gas valve, the first sensor being the safety valve and the fuel gas valve indicating the malfunctioning fuel gas valve. It is configured to directly or indirectly detect pressure changes in volume between.

その結果、異なるタイプの燃料ガス弁の動作不良を確実に検出することが可能となる。 As a result, it is possible to reliably detect malfunctions of different types of fuel gas valves.

第1のセンサは、圧力変化を直接的に検出するように構成された圧力センサであり得る。代替的に、第1のセンサは、例えば温度センサなどの、圧力変化を間接的に検出するように構成された別のセンサであってもよい。第2のセンサが、安全弁と燃料ガス弁との間の体積に更に配置されてもよく、例えば、第1のセンサは圧力センサであり得、第2のセンサは温度センサであり得る。内燃機関は、第1のセンサに(及び、場合によっては第2のセンサにも)動作可能に接続された制御ユニットを更に備え得る。制御ユニットは、第1のセンサから受信されるセンサ信号を監視し、例えば、損傷した弁板若しくは弁座、又は動かなくなった弁シャフトのいずれかを示す、安全弁と燃料ガス弁との間の体積における圧力低下が検出された場合など、動作不良を起こしている燃料ガス弁が検出された場合に、アラームを発するように構成され得る。制御ユニットは、アラームに応答して措置を行うように構成され得、例えば、制御ユニットは、動作不良を起こしている燃料ガス弁の安全弁が永続的に閉じていることを確実にし、及び/又は燃料ガス供給システムからガスを噴出させるためのブロー動作を開始し、及び/又はガスモードから、例えばディーゼルモードなどの代替モードに切り替わるように機関を制御し得る。 The first sensor may be a pressure sensor configured to directly detect a pressure change. Alternatively, the first sensor may be another sensor configured to indirectly detect pressure changes, such as a temperature sensor. A second sensor may be further located in the volume between the safety valve and the fuel gas valve, for example the first sensor may be a pressure sensor and the second sensor may be a temperature sensor. The internal combustion engine may further comprise a control unit operably connected to the first sensor (and possibly the second sensor). The control unit monitors the sensor signal received from the first sensor and indicates, for example, either a damaged valve plate or valve seat, or a stuck valve shaft, the volume between the safety valve and the fuel gas valve. It may be configured to issue an alarm when a malfunctioning fuel gas valve is detected, such as when a pressure drop is detected. The control unit may be configured to take action in response to an alarm, for example, the control unit ensures that the safety valve of the malfunctioning fuel gas valve is permanently closed and / or. The engine can be controlled to initiate a blow operation to eject gas from the fuel gas supply system and / or to switch from gas mode to an alternative mode, such as diesel mode.

いくつかの実施形態では、安全弁は、入口と出口とを有する弁ハウジングを有し、燃料ガス弁は、入口と出口とを有する弁ハウジングを有し、ここにおいて、安全弁の弁ハウジングは、安全弁の出口が燃料ガス弁の入口に直接接続されるように、燃料ガス弁の弁ハウジングに直接接続されている。 In some embodiments, the safety valve has a valve housing with an inlet and an outlet, the fuel gas valve has a valve housing with an inlet and an outlet, wherein the valve housing of the safety valve is of the safety valve. It is directly connected to the valve housing of the fuel gas valve so that the outlet is directly connected to the inlet of the fuel gas valve.

その結果、安全弁と燃料ガス弁との間のガスの体積が少なくなり得る。これにより、燃料ガス弁が動作不良を起こしている場合にシリンダ内に制御不能に放出される恐れのある燃料ガスの量を減らすことができる。燃料ガス弁と安全弁との間に捕捉される燃料ガスの量が少ないことにより、結果として生じる圧力低下が大きくなるので、更に、漏出している燃料ガス弁を検出しやすくなり得る。 As a result, the volume of gas between the safety valve and the fuel gas valve can be reduced. This makes it possible to reduce the amount of fuel gas that may be uncontrolledly released into the cylinder if the fuel gas valve is malfunctioning. Since the amount of fuel gas trapped between the fuel gas valve and the safety valve is small, the resulting pressure drop is large, and it may be easier to detect the leaking fuel gas valve.

いくつかの実施形態では、安全弁は、弁軸に沿って延在する弁シャフト、弁板、及び弁座を備え、弁シャフト及び弁板は、開位置と閉位置との間で弁軸に沿って移動可能であり、安全弁は、弁シャフト及び弁板が閉位置から開位置に移動するときに下流方向に移動するように構成されている。 In some embodiments, the safety valve comprises a valve shaft, valve plate, and valve seat extending along the valve shaft, the valve shaft and valve plate along the valve shaft between the open and closed positions. The safety valve is configured to move downstream as the valve shaft and valve plate move from the closed position to the open position.

シリンダ内部の圧力が燃料ガス弁の閉圧力を超えて増加した場合に、燃料ガス弁は、反転したリフト方向を有するように設計されているので強制的に開くことになる。しかしながら、通常のリフト方向を有する安全弁を使用することによって、安全弁が強制的に開かないことも確実にすることができ、これは、安全弁の弁板が、この状況ではその弁座に対してより強く押圧されるからである。 When the pressure inside the cylinder increases beyond the closing pressure of the fuel gas valve, the fuel gas valve is designed to have an inverted lift direction and will be forced to open. However, by using a safety valve with a normal lift direction, it can also be ensured that the safety valve does not force open, which means that the valve plate of the safety valve is more resistant to its seat in this situation. This is because it is strongly pressed.

安全弁の弁板は、第1の側面及び第2の側面を有してもよく、第2の側面は第1の側面とは反対であり、弁シャフトは第1の側面から延びており、第2の側面の一部は、安全弁が閉位置にあるときに弁座に当接している。 The valve plate of the safety valve may have a first side surface and a second side surface, the second side surface is opposite to the first side surface, the valve shaft extends from the first side surface, and the first Part of the side surface of 2 is in contact with the valve seat when the safety valve is in the closed position.

いくつかの実施形態では、燃料ガスノズルは、ノズル軸に沿って延在しており、燃料ガスを受け入れるための入口と、燃料ガスをシリンダ内部に送出するための出口とを有し、弁シャフト及び弁板は、閉位置から開位置に移動するときに弁軸に沿って距離d1を移動し、燃料ガスノズルは、ノズル軸に沿って入口から距離d1をあけて、弁板の断面積よりも小さい断面積を有する。 In some embodiments, the fuel gas nozzle extends along the nozzle shaft and has an inlet for receiving the fuel gas and an outlet for delivering the fuel gas into the cylinder, the valve shaft and the valve shaft. The valve plate moves a distance d1 along the valve axis when moving from the closed position to the open position, and the fuel gas nozzle is smaller than the cross-sectional area of the valve plate with a distance d1 from the inlet along the nozzle axis. Has a cross-sectional area.

その結果、燃料ガスノズルに捕捉される燃料ガスの残留量を減らすことができ、これによってガススリップを対応して減らすことができる。 As a result, the residual amount of fuel gas captured by the fuel gas nozzle can be reduced, thereby correspondingly reducing gas slip.

いくつかの実施形態では、弁板は、第1の側面及び第2の側面を有し、弁シャフトは第1の側面から延びており、第2の側面は燃料ガスノズルの出口に面しており、燃料ガス弁は、弁板の第2の側面から燃料ガスノズル内に延在するガス置換要素(gas displacement element)を更に備える。 In some embodiments, the valve plate has a first side surface and a second side surface, the valve shaft extends from the first side surface, and the second side surface faces the outlet of the fuel gas nozzle. The fuel gas valve further comprises a gas displacement element extending from the second side surface of the valve plate into the fuel gas nozzle.

その結果、燃料ガスノズルに捕捉される燃料ガスの残留量を更により減らすことができ、これによってガススリップを対応して減らすことができる。 As a result, the residual amount of fuel gas captured by the fuel gas nozzle can be further reduced, thereby correspondingly reducing gas slip.

ガス置換要素は、燃料ガスノズルの幅がその出口に向かって狭くなることが可能となるように、その末端部に向かって先細になっていてよい。 The gas replacement element may be tapered towards its end so that the width of the fuel gas nozzle can be narrowed towards its outlet.

第2の態様によれば、本発明は、第1の態様に関連して開示される2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関のための燃料ガス弁に関し、燃料ガス弁は、弁軸に沿って延在する弁シャフト、弁板、及び弁座を備え、弁シャフト及び弁板は、開位置と閉位置との間で弁軸に沿って移動可能であり、燃料ガス弁は、弁シャフト及び弁板が閉位置から開位置に移動するときに上流方向に移動するように構成されている。 According to the second aspect, the present invention relates to a fuel gas valve for a two-stroke uniflow scavenging crosshead internal combustion engine disclosed in connection with the first aspect, wherein the fuel gas valve is along the valve shaft. It is provided with an extending valve shaft, valve plate, and valve seat, the valve shaft and valve plate can be moved along the valve shaft between the open position and the closed position, and the fuel gas valve is the valve shaft and the valve seat. It is configured to move upstream as the valve plate moves from the closed position to the open position.

本発明の異なる態様は、上記及び以下に記載の2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関及び燃料ガス弁を含む、異なる方法で実現することができ、各々は、上述の態様の少なくとも1つに関連して説明される利益及び利点のうちの1つ又は複数をもたらし、各々は、上述及び/又は従属請求項において開示される態様の少なくとも1つに関連して説明される好ましい実施形態に対応する1つ又は複数の好ましい実施形態を有する。更に、本明細書に記載の態様のうちの1つに関連して説明された実施形態を、他の態様にも等しく適用できることが理解されよう。 Different aspects of the invention can be realized in different ways, including the two-stroke uniflow scavenging crosshead internal combustion engine described above and below and the fuel gas valve, each of which is at least one of the above aspects. Brings one or more of the benefits and benefits described in connection with each, each corresponding to a preferred embodiment described in connection with at least one of the embodiments disclosed above and / or in the dependent claims. Has one or more preferred embodiments. Further, it will be appreciated that the embodiments described in connection with one of the embodiments described herein are equally applicable to the other embodiments.

本発明の上記及び/又は追加の目的、特徴、及び利点は、添付の図面を参照して、本発明の実施形態の以下の例示的かつ非限定的な詳細な説明によって更に明らかになる。 The above and / or additional objects, features, and advantages of the invention will be further demonstrated with reference to the accompanying drawings by the following exemplary and non-limiting detailed description of embodiments of the invention.

本発明の一実施形態に係る、2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関の断面図を概略的に示す。A cross-sectional view of a two-stroke uniflow scavenging crosshead internal combustion engine according to an embodiment of the present invention is schematically shown. 2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関のための先行技術の燃料ガス弁の断面図を概略的に示す。A schematic cross-sectional view of a prior art fuel gas valve for a two-stroke uniflow scavenging crosshead internal combustion engine is shown. 本発明の一実施形態に係る、2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関のための燃料ガス弁の断面図を概略的に示す。A cross-sectional view of a fuel gas valve for a two-stroke uniflow scavenging crosshead internal combustion engine according to an embodiment of the present invention is schematically shown. 本発明の一実施形態に係る、2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関のための燃料ガス弁の断面図を概略的に示す。A cross-sectional view of a fuel gas valve for a two-stroke uniflow scavenging crosshead internal combustion engine according to an embodiment of the present invention is schematically shown. 本発明の一実施形態に係る、2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関のための燃料ガス弁の断面図を概略的に示す。A cross-sectional view of a fuel gas valve for a two-stroke uniflow scavenging crosshead internal combustion engine according to an embodiment of the present invention is schematically shown. 本発明の一実施形態に係る、2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関の燃料ガス供給システムのための弁アセンブリの概略図を示す。FIG. 6 shows a schematic view of a valve assembly for a fuel gas supply system of a two-stroke uniflow scavenging crosshead internal combustion engine according to an embodiment of the present invention.

以下の説明では、本発明をどのようにして実施することができるかを例示として示す添付の図を参照する。 In the following description, reference is made to the accompanying figures illustrating how the invention can be practiced.

図1は、本発明の一実施形態に係る、海洋船舶を推進するための2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関100の断面図を概略的に示す。2ストローク内燃機関100は、掃気システム111、排気ガスレシーバ108、及びターボチャージャ109を備える。2ストローク内燃機関は、複数のシリンダ101を有する(断面図には単一のシリンダのみ示されている)。各シリンダ101は、掃気を供給するための、シリンダの下部に配置された掃気入口102、ピストン103、シリンダの上部に配置されたシリンダカバー113、シリンダカバー113に配置された排気弁104、及び1つ又は複数の燃料ガス弁105を備える(概略的にのみ例示)。掃気入口102は、掃気システムに流体接続されている。ピストン103は、その最低位置(下死点)に示されている。ピストン103は、クランクシャフト(図示せず)に接続されたピストン棒を有する。ピストン103は、下死点と上死点との間で中心軸114に沿ってシリンダ内に移動可能に配置されている。燃料ガス弁105は、概略的にしか示されていない。燃料ガス弁105は、少なくとも部分的に、シリンダカバー113と掃気入口102との間のシリンダ壁に配置され、燃料ガス供給システムの一部を形成し、圧縮ストローク中に燃料ガスをシリンダに流入させるように構成されており、燃料ガスが掃気入口102からの掃気と混合することを可能にするとともに、掃気と燃料ガスとの混合気が着火される前に圧縮されることを可能し、燃料ガス弁105は、燃料ガスノズルを有し、燃料ガスノズルは、燃料ガスをシリンダの内部に供給するための1つ又は複数のノズル出口を有する。燃料ガス供給システムは、燃料ガスタンクに流体接続可能である。燃料ガス供給システムは、各シリンダのための安全弁(図示せず)を更に備えてよく、ここで、燃料ガス弁105は、安全弁を介して燃料ガスタンクに流体接続可能である。安全弁は、燃料ガス弁105が開くように構成された短い時間期間前に開き、燃料ガス弁105が閉じるように構成されてから短い時間期間後に閉じるように構成され得、それによって、主燃料ガス供給管からの燃料ガスが、安全弁を通って燃料ガス弁105に流れることができる制限された時間期間をつくる。これは、安全弁が、シリンダにガスが流入するガス弁105の開いている期間の直前に開き、直後に閉じるので、通常動作時の安全弁が、燃料ガス弁と同じだけ作動されることを意味する。 FIG. 1 schematically shows a cross-sectional view of a two-stroke uniflow scavenging crosshead internal combustion engine 100 for propelling a marine vessel according to an embodiment of the present invention. The two-stroke internal combustion engine 100 includes a scavenging system 111, an exhaust gas receiver 108, and a turbocharger 109. The two-stroke internal combustion engine has a plurality of cylinders 101 (only a single cylinder is shown in the cross section). Each cylinder 101 has a scavenging inlet 102 arranged at the bottom of the cylinder, a piston 103, a cylinder cover 113 arranged at the top of the cylinder, an exhaust valve 104 arranged at the cylinder cover 113, and 1 for supplying scavenging air. It comprises one or more fuel gas valves 105 (exemplified only schematically). The scavenging inlet 102 is fluidly connected to the scavenging system. The piston 103 is shown at its lowest position (bottom dead center). The piston 103 has a piston rod connected to a crankshaft (not shown). The piston 103 is movably arranged in the cylinder along the central axis 114 between the bottom dead center and the top dead center. The fuel gas valve 105 is shown only schematically. The fuel gas valve 105, at least in part, is located on the cylinder wall between the cylinder cover 113 and the scavenging inlet 102 to form part of the fuel gas supply system and allow fuel gas to flow into the cylinder during the compression stroke. It is configured so that the fuel gas can be mixed with the scavenging air from the scavenging inlet 102 and the mixture of the scavenging air and the fuel gas can be compressed before being ignited. The valve 105 has a fuel gas nozzle, the fuel gas nozzle having one or more nozzle outlets for supplying fuel gas to the inside of the cylinder. The fuel gas supply system can be fluid connected to the fuel gas tank. The fuel gas supply system may further include a safety valve (not shown) for each cylinder, where the fuel gas valve 105 is fluid connectable to the fuel gas tank via the safety valve. The safety valve may be configured to open before a short time period configured to open the fuel gas valve 105 and close after a short time period after the fuel gas valve 105 is configured to close, thereby the main fuel gas. It creates a limited time period during which fuel gas from the supply pipe can flow through the safety valve to the fuel gas valve 105. This means that the safety valve during normal operation operates as much as the fuel gas valve because the safety valve opens immediately before and immediately after the open period of the gas valve 105 in which gas flows into the cylinder. ..

内燃機関100は、圧縮ストロークの最後に燃料ガスと掃気との混合気を着火させるための専用の着火システムを備える。一例として、専用の着火システムは、ちょうどの量が燃料ガスと掃気との混合気を着火させることができるように正確に量り分けられた、例えば重油又は船舶用ディーゼル油などの少量のパイロット燃料を噴射することが可能であるパイロット燃料システムであり得、それにより必要な量だけのパイロット燃料が使用される。このようなパイロット燃料システムのほうが、構成要素のサイズが大きいことに起因してこの目的には好適でない代替燃料のための専用の燃料供給システムと比較して、サイズが更に小さくなり、きっかりの量のパイロット燃料を噴射するのに好適である。パイロット燃料は、内燃機関の燃焼室に流体接続されている予燃焼室に噴射され得る。代替的に、パイロット燃料は、内燃機関の燃焼室に流体接続されている予燃焼室セットに噴射されてもよい。 The internal combustion engine 100 includes a dedicated ignition system for igniting a mixture of fuel gas and scavenging at the end of the compression stroke. As an example, a dedicated ignition system uses a small amount of pilot fuel, such as heavy oil or marine diesel oil, that has been accurately weighed so that just the right amount can ignite the mixture of fuel gas and scavenging. It can be a pilot fuel system that can be injected, thereby using only the required amount of pilot fuel. Such pilot fuel systems are even smaller in size and exactly the amount compared to dedicated fuel supply systems for alternative fuels that are not suitable for this purpose due to the larger size of the components. Suitable for injecting pilot fuel. Pilot fuel can be injected into a pre-combustion chamber that is fluidly connected to the combustion chamber of an internal combustion engine. Alternatively, the pilot fuel may be injected into a pre-combustion chamber set fluidly connected to the combustion chamber of the internal combustion engine.

燃料ガス弁105は、圧縮ストロークの開始時に、下死点から0度~130度以内で、すなわち、クランクシャフトが下死点での向きから0度~130度回転したときに、シリンダ101内に燃料ガスを噴射するように構成され得る。好ましくは、燃料ガス弁105は、燃料ガスが排気弁104及び掃気入口102から流出することを阻止するために、クランクシャフト軸が下死点から数度回転してピストンが掃気入口102を通過した後に、燃料ガスの噴射を開始するように構成されている。掃気システム111は、掃気レシーバ110及び空気冷却器106を備える。排気弁は、シリンダカバーの中央に配置され、排気弁のタイミングは、例えば、シリンダ内の圧縮比及び/又は温度を制御するように排気弁を閉じる及び/又は開くことを最適化することができるように可変であり得る。燃料ガス弁105は、弁軸に沿って延在する弁シャフト、弁板、及び弁座を備え、弁シャフト及び弁板は、開位置と閉位置との間で弁軸に沿って移動可能である。燃料ガス弁105は、弁シャフト及び弁板が閉位置から開位置に移動するときに上流方向に移動するように構成されている。 The fuel gas valve 105 enters the cylinder 101 at the start of the compression stroke within 0 to 130 degrees from bottom dead center, that is, when the crankshaft rotates 0 to 130 degrees from the direction at bottom dead center. It can be configured to inject fuel gas. Preferably, the fuel gas valve 105 rotates the crankshaft shaft several degrees from bottom dead center and the piston passes through the scavenging inlet 102 in order to prevent the fuel gas from flowing out of the exhaust valve 104 and the scavenging inlet 102. Later, it is configured to start injecting fuel gas. The scavenging system 111 includes a scavenging receiver 110 and an air cooler 106. The exhaust valve is centrally located in the cylinder cover and the timing of the exhaust valve can be optimized, for example, to close and / or open the exhaust valve to control the compression ratio and / or temperature within the cylinder. Can be variable. The fuel gas valve 105 comprises a valve shaft, a valve plate, and a valve seat extending along the valve shaft, the valve shaft and the valve plate being movable along the valve shaft between the open position and the closed position. be. The fuel gas valve 105 is configured to move upstream when the valve shaft and valve plate move from the closed position to the open position.

図2a~図2bは、2ストローク内燃機関のための先行技術の燃料ガス弁200の断面図を概略的に示す。燃料ガス弁200は、弁シャフト201、弁板202、弁座203、及びノズル出口206を有する燃料ガスノズル204を備える。弁シャフト201及び弁板202は、燃料ガスが燃料ガス弁200を流れることを阻止される閉位置と、燃料ガスが燃料ガス弁200を流れることを許容される開位置との間で移動可能である。弁シャフト201及び弁板202は、図2aでは閉位置で示されており、図2bでは開位置で示されている。弁シャフト201及び弁板202は、制御ユニット(図示せず)によって制御されるアクチュエータ(図示せず)によって、閉位置と開位置との間で移動可能であり得る。弁シャフト201及び弁板202は、閉位置から開位置に移動するときに、ノズル出口206に向かって下流方向に移動し、それによって、燃料ガスノズル204は、弁板が開位置にあるときに弁板を収容するのに十分な大きさの体積210を弁板202の前に有するように設計されている必要がある。しかしながら、燃料ガス弁が閉じ、ピストン103が燃料ガスノズル206を通過した後、著しい残留量の燃料ガスが燃料ガスノズルの体積210に捕捉されている。この残留量の一部がピストン103より下の掃気空間に流入/拡散していき、ここで掃気と混合することになる。次の機関サイクルにおいて、ピストンが掃気入口より下に移動すると、混合気がシリンダ内に流入し、混合気の一部は、掃気プロセスの開始時に排気弁104から直接出ることになり、ガススリップを引き起こす。 2a-2b schematically show a cross-sectional view of the prior art fuel gas valve 200 for a two-stroke internal combustion engine. The fuel gas valve 200 includes a fuel gas nozzle 204 having a valve shaft 201, a valve plate 202, a valve seat 203, and a nozzle outlet 206. The valve shaft 201 and valve plate 202 are movable between a closed position where the fuel gas is prevented from flowing through the fuel gas valve 200 and an open position where the fuel gas is allowed to flow through the fuel gas valve 200. be. The valve shaft 201 and the valve plate 202 are shown in the closed position in FIG. 2a and in the open position in FIG. 2b. The valve shaft 201 and valve plate 202 may be movable between the closed and open positions by an actuator (not shown) controlled by a control unit (not shown). The valve shaft 201 and the valve plate 202 move downstream toward the nozzle outlet 206 as they move from the closed position to the open position, whereby the fuel gas nozzle 204 valves when the valve plate is in the open position. It should be designed to have a volume 210 in front of the valve plate 202 large enough to accommodate the plate. However, after the fuel gas valve is closed and the piston 103 has passed through the fuel gas nozzle 206, a significant residual amount of fuel gas is captured in the volume 210 of the fuel gas nozzle. A part of this residual amount flows in / diffuses into the scavenging space below the piston 103, where it mixes with the scavenging air. In the next engine cycle, as the piston moves below the scavenging inlet, the air-fuel mixture will flow into the cylinder and some of the air-fuel mixture will exit the exhaust valve 104 directly at the start of the scavenging process, causing gas slip. cause.

図3a-図3bは、本発明の一実施形態に係る、2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関のための燃料ガス弁300の断面図を概略的に示す。燃料ガス弁300は、弁軸307に沿って延在する弁シャフト301、弁板302、弁座303、及びシリンダへと開口しているノズル出口306を有する燃料ガスノズル304を備える。弁シャフト301及び弁板302は、弁軸307に沿って、燃料ガスが燃料ガス弁300を流れることを阻止される閉位置と、燃料ガスが燃料ガス弁300を流れることを許容される開位置との間で移動可能である。弁シャフト301及び弁板302は、図3aでは閉位置で示されており、図3bでは開位置で示されている。弁板302は、第1の側面及び第2の側面を有し、弁シャフト301は第1の側面から延びており、第2の側面は燃料ガスノズル304に面している。弁シャフト301及び弁板302は、制御ユニット(図示せず)によって制御されるアクチュエータ(図示せず)によって、閉位置と開位置との間で移動可能であり得る。燃料ガス弁300は、弁シャフト301及び弁板302が、閉位置から開位置に移動するときに、ノズル出口306から離れる上流方向に移動するように構成される。その結果、弁シャフト301及び弁板302が開位置にあるときに弁板302を収容する必要がなくなるので、燃料ガスノズルの内部容積を低減することができ、すなわち、燃料ガスノズル304は、図2a~図2bに示す体積210を有さない設計にされ得る。よって、弁300が閉じたときに燃料ガスノズルに残る燃料ガスの残留量も低減することができ、その結果、ガススリップの量が低減することになる。ガススリップが低減すると、更に、対応して効率が増大することになる。本実施形態では、燃料ガス弁300は、単一部分からなる弁ハウジング308を有し、ここで、燃料ガスノズル304は弁ハウジング308内に形成されている。 3a-3b schematically show a cross-sectional view of a fuel gas valve 300 for a two-stroke uniflow scavenging crosshead internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. The fuel gas valve 300 includes a fuel gas nozzle 304 having a valve shaft 301 extending along the valve shaft 307, a valve plate 302, a valve seat 303, and a nozzle outlet 306 opening to the cylinder. The valve shaft 301 and the valve plate 302 have a closed position along the valve shaft 307 that prevents fuel gas from flowing through the fuel gas valve 300 and an open position that allows fuel gas to flow through the fuel gas valve 300. It is possible to move between and. The valve shaft 301 and the valve plate 302 are shown in the closed position in FIG. 3a and in the open position in FIG. 3b. The valve plate 302 has a first side surface and a second side surface, the valve shaft 301 extends from the first side surface, and the second side surface faces the fuel gas nozzle 304. The valve shaft 301 and the valve plate 302 may be movable between the closed and open positions by an actuator (not shown) controlled by a control unit (not shown). The fuel gas valve 300 is configured such that when the valve shaft 301 and the valve plate 302 move from the closed position to the open position, they move in the upstream direction away from the nozzle outlet 306. As a result, it is not necessary to accommodate the valve plate 302 when the valve shaft 301 and the valve plate 302 are in the open position, so that the internal volume of the fuel gas nozzle can be reduced, that is, the fuel gas nozzle 304 is shown in FIGS. 2a to 2a. It may be designed without the volume 210 shown in FIG. 2b. Therefore, the residual amount of fuel gas remaining in the fuel gas nozzle when the valve 300 is closed can also be reduced, and as a result, the amount of gas slip is reduced. As the gas slip decreases, the efficiency will increase correspondingly. In this embodiment, the fuel gas valve 300 has a single portion valve housing 308, where the fuel gas nozzle 304 is formed within the valve housing 308.

図4は、本発明の一実施形態に係る、2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関のための燃料ガス弁の断面図を概略的に示す。燃料ガス弁は図3a~図3bに示す燃料ガス弁に対応しているが、弁ハウジングが第1の部分309及び第2の部分310を備え、燃料ガスノズル304及び弁座303が弁ハウジングの第2の部分310に形成されており、弁ハウジングの第1の部分309及び弁ハウジングの第2の部分310が弁座303の上流で接続されていることが異なる。 FIG. 4 schematically shows a cross-sectional view of a fuel gas valve for a two-stroke uniflow scavenging crosshead internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. The fuel gas valve corresponds to the fuel gas valve shown in FIGS. 3a to 3b, but the valve housing includes a first portion 309 and a second portion 310, and the fuel gas nozzle 304 and the valve seat 303 are the first of the valve housing. It is different in that it is formed in the second portion 310 and the first portion 309 of the valve housing and the second portion 310 of the valve housing are connected upstream of the valve seat 303.

図5は、本発明の一実施形態に係る、2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関のための燃料ガス弁の断面図を概略的に示す。燃料ガス弁は図4に示す燃料ガス弁に対応しているが、燃料ガス弁が更に、弁板302の第2の側面から燃料ガスノズル304内に延在するガス置換要素311を備えていることが異なる。その結果、燃料ガスノズル304に捕捉される燃料ガスの残留量を更により減らすことができ、これによってガススリップを対応して減らすことができる。 FIG. 5 schematically shows a cross-sectional view of a fuel gas valve for a two-stroke uniflow scavenging crosshead internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. The fuel gas valve corresponds to the fuel gas valve shown in FIG. 4, but the fuel gas valve further comprises a gas replacement element 311 extending into the fuel gas nozzle 304 from the second side surface of the valve plate 302. Is different. As a result, the residual amount of fuel gas captured by the fuel gas nozzle 304 can be further reduced, thereby correspondingly reducing gas slip.

図6は、本発明の一実施形態に係る、2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関のための燃料ガス供給システムの弁アセンブリ690の断面図を示す。弁アセンブリ690は、燃料ガス弁600及び安全弁650を備え、安全弁650は、入口656と出口657とを有する弁ハウジング655を有し、燃料ガス弁600は、弁ノズル670に形成された入口607と出口(図示せず)とを有する弁ハウジング605を有する。安全弁650は、弁シャフト651、弁板652、及び弁座653を備える。弁シャフト651及び弁板652は、燃料ガスが安全弁650を流れることを阻止される閉位置と、燃料ガスが安全弁650を流れることを許容される開位置との間で移動可能である。弁シャフト651及び弁板652は、図6では閉位置で示されている。燃料ガス弁600は、弁シャフト601、弁板602、及び弁座603を備える。弁シャフト601及び弁板602は、燃料ガスが燃料ガス弁600を流れることを阻止される閉位置と、燃料ガスが燃料ガス弁600を流れることを許容される開位置との間で移動可能である。弁シャフト601及び弁板602は、図6では閉位置で示されている。安全弁の弁ハウジング655は、安全弁の出口657が燃料ガス弁の入口607に直接接続されるように、燃料ガス弁の弁ハウジング605に直接接続されている。弁アセンブリ690は、安全弁650と燃料ガス弁600との間の体積に配置された圧力センサ608を更に備える。 FIG. 6 shows a cross-sectional view of a valve assembly 690 of a fuel gas supply system for a two-stroke uniflow scavenging crosshead internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. The valve assembly 690 comprises a fuel gas valve 600 and a safety valve 650, the safety valve 650 has a valve housing 655 having an inlet 656 and an outlet 657, and the fuel gas valve 600 has an inlet 607 formed in the valve nozzle 670. It has a valve housing 605 with an outlet (not shown). The safety valve 650 includes a valve shaft 651, a valve plate 652, and a valve seat 653. The valve shaft 651 and valve plate 652 are movable between a closed position where the fuel gas is blocked from flowing through the safety valve 650 and an open position where the fuel gas is allowed to flow through the safety valve 650. The valve shaft 651 and the valve plate 652 are shown in the closed position in FIG. The fuel gas valve 600 includes a valve shaft 601, a valve plate 602, and a valve seat 603. The valve shaft 601 and the valve plate 602 are movable between a closed position where the fuel gas is blocked from flowing through the fuel gas valve 600 and an open position where the fuel gas is allowed to flow through the fuel gas valve 600. be. The valve shaft 601 and the valve plate 602 are shown in the closed position in FIG. The valve housing 655 of the safety valve is directly connected to the valve housing 605 of the fuel gas valve so that the outlet 657 of the safety valve is directly connected to the inlet 607 of the fuel gas valve. The valve assembly 690 further comprises a pressure sensor 608 located in volume between the safety valve 650 and the fuel gas valve 600.

更に、弁アセンブリ690は、弁シャフト601の位置を監視する、例えば誘導センサなどの位置センサを備え得る。誘導位置センサと比較して圧力センサを利用することの利点としては、圧力センサが、スピンドル位置だけでなく、全弁アセンブリの気密性を検証することができるということである。更に、単一の圧力センサが、燃料弁と安全弁の両方の機能を同時に監視することができる。位置センサの解決策には、2つの弁を監視するために2つの別個のセンサが必要になる。燃料ガス弁の弁ハウジング605は、第1の部分609及び第2の部分610を備え、燃料ガスノズル及び弁座603は弁ハウジングの第2の部分610に形成されており、弁ハウジングの第1の部分609及び弁ハウジングの第2の部分610が、弁座603の上流で接続されている。燃料ガス弁600は、弁シャフト601及び弁板602が閉位置から開位置に移動するときに上流方向に移動するように構成されている。安全弁650は、弁シャフト651及び弁板652が閉位置から開位置に移動するときに下流方向に(燃料ガス弁600の入口607に向かうほうに)移動するように構成されている。その結果、シリンダ内部の圧力が燃料ガス弁600の閉圧力を超えて増加した場合に、燃料ガス弁600は、反転したリフト方向を有するように設計されているので強制的に開くことになる。しかしながら、通常のリフト方向を有する安全弁650を使用することによって、安全弁650が強制的に開かないことも確実にすることができ、これは、安全弁の弁板652が、その状況ではその弁座653に対してより強く押圧されるからである。 Further, the valve assembly 690 may include a position sensor such as a guidance sensor that monitors the position of the valve shaft 601. The advantage of using a pressure sensor over an inductive position sensor is that the pressure sensor can verify the airtightness of the entire valve assembly as well as the spindle position. In addition, a single pressure sensor can simultaneously monitor the function of both the fuel valve and the safety valve. The position sensor solution requires two separate sensors to monitor the two valves. The valve housing 605 of the fuel gas valve comprises a first portion 609 and a second portion 610, the fuel gas nozzle and the valve seat 603 are formed in the second portion 610 of the valve housing and the first portion of the valve housing. A portion 609 and a second portion 610 of the valve housing are connected upstream of the valve seat 603. The fuel gas valve 600 is configured to move in the upstream direction when the valve shaft 601 and the valve plate 602 move from the closed position to the open position. The safety valve 650 is configured to move downstream (towards the inlet 607 of the fuel gas valve 600) as the valve shaft 651 and valve plate 652 move from the closed position to the open position. As a result, when the pressure inside the cylinder increases beyond the closing pressure of the fuel gas valve 600, the fuel gas valve 600 is designed to have an inverted lift direction and is forced to open. However, by using a safety valve 650 with a normal lift direction, it can also be ensured that the safety valve 650 does not force open, which means that the valve plate 652 of the safety valve is in that situation its valve seat 653. This is because it is pressed more strongly against.

いくつかの実施形態について詳細に説明及び図示したが、本発明は、これらに限定されるものではなく、以下の特許請求の範囲に規定される主題の範囲内で他の方法でも具現化することできる。特に、本発明の範囲から逸脱することなく、他の実施形態を利用してもよいし、構造的及び機能的改変を行ってもよいことを理解されたい。 Although some embodiments have been described and illustrated in detail, the invention is not limited thereto, but may be embodied in other ways within the scope of the subject matter defined in the following claims. can. In particular, it should be understood that other embodiments may be utilized and structural and functional modifications may be made without departing from the scope of the invention.

いくつかの手段を列挙するデバイス請求項では、これらの手段のいくつかを、ハードウェアの同一のアイテムによって具現化することができる。特定の措置が相互に異なる従属請求項に記載されているか、又は異なる実施形態において説明されているということだけでは、これらの措置の組合せを有利に使用できないことを示すことにならない。 In a device claim enumerating several means, some of these means can be embodied by the same item of hardware. The fact that a particular measure is described in different dependent claims or described in different embodiments does not indicate that the combination of these measures cannot be used in an advantageous manner.

「備える/備えている」という用語は、本明細書で使用されるとき、記載された特徴、整数、ステップ、又は構成要素の存在を指定すると捉えられるが、1つ又は複数の他の特徴、整数、ステップ、構成要素、又はそれらのグループの存在又は付加を排除するものではないことを強調しておかなければならない。 The term "equipped / equipped", as used herein, is taken to specify the presence of a described feature, integer, step, or component, but one or more other features. It should be emphasized that it does not preclude the existence or addition of integers, steps, components, or groups thereof.

第1の態様によれば、本発明は、少なくとも1つのシリンダと、シリンダカバーと、ピストンと、燃料ガスタンクに接続可能な燃料ガス供給システムと、掃気システムとを備える2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関に関し、シリンダはシリンダ壁を有し、シリンダカバーは、シリンダの上部に配置されており、かつ排気弁を有し、ピストンは、下死点と上死点との間で中心軸に沿ってシリンダ内に移動可能に配置されており、掃気システムは、シリンダの底部に配置された掃気入口を有し、燃料ガス供給システムは、シリンダのために、シリンダ壁内に少なくとも部分的に配置され、かつ圧縮ストローク中に燃料ガスノズルを介してシリンダ内に燃料ガスを流入させるように構成された燃料ガス弁を備え、燃料ガスが掃気入口からの掃気と混合することを可能にするとともに、掃気と燃料ガスとの混合気を着火させる前に圧縮することを可能にし、燃料ガス弁は、弁軸に沿って延在する弁シャフト、弁板、及び弁座を備え、弁シャフト及び弁板は、開位置と閉位置との間で弁軸に沿って移動可能であり、ピストンが上死点にあるときに、燃料ガス弁が、ピストンより下の高さでシリンダ壁内に少なくとも部分的に配置されており、燃料ガス弁は、弁シャフト及び弁板が閉位置から開位置に移動するときに上流方向に移動するように構成されている。
According to the first aspect, the present invention is a two-stroke uniflow scavenging crosshead type comprising at least one cylinder, a cylinder cover, a piston, a fuel gas supply system connectable to a fuel gas tank, and a scavenging system. With respect to the internal combustion engine, the cylinder has a cylinder wall, the cylinder cover is located at the top of the cylinder and has an exhaust valve, and the piston is along the central axis between the bottom dead point and the top dead point. Movably located in the cylinder, the scavenging system has a scavenging inlet located at the bottom of the cylinder, and the fuel gas supply system is at least partially located in the cylinder wall for the cylinder. Also, it is equipped with a fuel gas valve configured to allow fuel gas to flow into the cylinder through the fuel gas nozzle during the compression stroke, allowing the fuel gas to mix with the scavenging air from the scavenging inlet and with scavenging. Allows the air-fuel mixture to be compressed prior to ignition, the fuel gas valve comprises a valve shaft, valve plate, and valve seat extending along the valve shaft, the valve shaft and valve plate. It is movable along the valve axis between the open and closed positions, and when the piston is at the top dead point, the fuel gas valve is at least partially located in the cylinder wall at a height below the piston. The fuel gas valve is configured to move upstream as the valve shaft and valve plate move from the closed position to the open position.

「備える/備えている」という用語は、本明細書で使用されるとき、記載された特徴、整数、ステップ、又は構成要素の存在を指定すると捉えられるが、1つ又は複数の他の特徴、整数、ステップ、構成要素、又はそれらのグループの存在又は付加を排除するものではないことを強調しておかなければならない。

以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1] 少なくとも1つのシリンダと、シリンダカバーと、ピストンと、燃料ガスタンクに接続可能な燃料ガス供給システムと、掃気システムとを備える2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関において、前記シリンダはシリンダ壁を有し、前記シリンダカバーは、前記シリンダの上部に配置されており、かつ排気弁を有し、前記ピストンは、下死点と上死点との間で中心軸に沿って前記シリンダ内に移動可能に配置されており、前記掃気システムは、前記シリンダの底部に配置された掃気入口を有し、前記燃料ガス供給システムは、前記シリンダのために、前記シリンダ壁内に少なくとも部分的に配置され、かつ圧縮ストローク中に燃料ガスノズルを介して前記シリンダ内に燃料ガスを流入させるように構成された燃料ガス弁を備え、前記燃料ガスが前記掃気入口からの掃気と混合することを可能にするとともに、掃気と燃料ガスとの混合気を着火させる前に圧縮することを可能にし、前記燃料ガス弁は、弁軸に沿って延在する弁シャフト、弁板、及び弁座を備え、前記弁シャフト及び前記弁板は、開位置と閉位置との間で前記弁軸に沿って移動可能であり、
前記ピストンが上死点にあるときに、前記燃料ガス弁が、前記ピストンより下の高さで前記シリンダ壁内に少なくとも部分的に配置されており、前記燃料ガス弁が、前記弁シャフト及び前記弁板が前記閉位置から前記開位置に移動するときに上流方向に移動するように構成されていることを特徴とする、2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関。
[2] 前記燃料ガスノズルは、前記燃料ガス弁の一体部分である、[1]に記載の2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関。
[3] 前記燃料ガス弁は弁ハウジングを備え、前記弁ハウジングは第1の部分及び第2の部分を備え、前記燃料ガスノズル及び前記弁座は、前記弁ハウジングの前記第2の部分に形成されており、前記弁ハウジングの前記第1の部分及び前記弁ハウジングの前記第2の部分は、前記弁座の上流で接続されている、[2]に記載の2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関。
[4] 前記燃料ガス供給システムは、前記燃料ガス弁の上流に配置された安全弁を更に備え、前記燃料ガス弁は、前記安全弁を介して前記燃料ガスタンクに流体接続可能である、[1]~[3]のいずれか一項に記載の2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関。
[5] 前記安全弁と前記燃料ガス弁との間の体積に第1のセンサが配置され、前記第1のセンサは、動作不良を起こしている燃料ガス弁を示す、前記安全弁と前記燃料ガス弁との間の前記体積における圧力変化を直接的又は間接的に検出するように構成されている、[4]に記載の2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関。
[6] 前記安全弁は、入口と出口とを有する弁ハウジングを有し、前記燃料ガス弁は、入口と出口とを有する弁ハウジングを有し、前記安全弁の前記弁ハウジングは、前記安全弁の前記出口が前記燃料ガス弁の前記入口に直接接続されるように、前記燃料ガス弁の前記弁ハウジングに直接接続されている、[4]又は[5]に記載の2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関。
[7] 前記安全弁は、弁軸に沿って延在する弁シャフト、弁板、及び弁座を備え、前記弁シャフト及び前記弁板は、開位置と閉位置との間で前記弁軸に沿って移動可能であり、前記安全弁は、前記弁シャフト及び前記弁板が前記閉位置から前記開位置に移動するときに下流方向に移動するように構成されている、[4]~[6]のいずれか一項に記載の2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関。
[8] 前記燃料ガスノズルは、ノズル軸に沿って延在しており、燃料ガスを受け入れるための入口と、燃料ガスを前記シリンダの内部に送出するための出口とを有し、前記弁シャフト及び前記弁板は、前記閉位置から前記開位置に移動するときに前記弁軸に沿って距離d1を移動し、前記燃料ガスノズルは、前記ノズル軸に沿って前記入口から距離d1をあけて、前記弁板の断面積よりも小さい断面積を有する、[1]~[7]のいずれか一項に記載の2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関。
[9] 前記弁板は、第1の側面及び第2の側面を有し、前記弁シャフトは前記第1の側面から延びており、前記第2の側面は前記燃料ガスノズルの出口に面しており、前記燃料ガス弁は、前記弁板の前記第2の側面から前記燃料ガスノズル内に延在するガス置換要素を更に備える、[1]~[8]のいずれか一項に記載の2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関。
[10] [1]~[9]のいずれか一項に記載の2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関のための燃料ガス弁において、前記燃料ガス弁は、弁軸に沿って延在する弁シャフト、弁板、及び弁座を備え、前記弁シャフト及び前記弁板は、開位置と閉位置との間で前記弁軸に沿って移動可能であり、
前記燃料ガス弁が、前記弁シャフト及び前記弁板が前記閉位置から前記開位置に移動するときに上流方向に移動するように構成されていることを特徴とする、燃料ガス弁。
The term "equipped / equipped", as used herein, is taken to specify the presence of a described feature, integer, step, or component, but one or more other features. It should be emphasized that it does not preclude the existence or addition of integers, steps, components, or groups thereof.

The inventions described in the original claims of the present application are described below.
[1] In a two-stroke uniflow scavenging cross-head internal combustion engine including at least one cylinder, a cylinder cover, a piston, a fuel gas supply system connectable to a fuel gas tank, and a scavenging system, the cylinder is a cylinder wall. The cylinder cover is located on top of the cylinder and has an exhaust valve, the piston is located in the cylinder along a central axis between the bottom dead point and the top dead point. Movably located, the scavenging system has a scavenging inlet located at the bottom of the cylinder, and the fuel gas supply system is at least partially located within the cylinder wall for the cylinder. And provided with a fuel gas valve configured to allow fuel gas to flow into the cylinder through the fuel gas nozzle during the compression stroke, allowing the fuel gas to mix with scavenging from the scavenging inlet. Together, it allows the mixture of scavenging air and fuel gas to be compressed prior to ignition, the fuel gas valve comprising a valve shaft, valve plate, and valve seat extending along the valve shaft, said valve. The shaft and the valve plate can move along the valve axis between the open position and the closed position.
When the piston is at top dead center, the fuel gas valve is at least partially located in the cylinder wall at a height below the piston, and the fuel gas valve is located on the valve shaft and the valve shaft. A two-stroke uniflow scavenging crosshead internal combustion engine characterized in that the valve plate is configured to move upstream when moving from the closed position to the open position.
[2] The two-stroke uniflow scavenging type crosshead internal combustion engine according to [1], wherein the fuel gas nozzle is an integral part of the fuel gas valve.
[3] The fuel gas valve comprises a valve housing, the valve housing comprises a first portion and a second portion, and the fuel gas nozzle and the valve seat are formed in the second portion of the valve housing. The two-stroke uniflow scavenging crosshead internal combustion engine according to [2], wherein the first portion of the valve housing and the second portion of the valve housing are connected upstream of the valve seat. institution.
[4] The fuel gas supply system further includes a safety valve arranged upstream of the fuel gas valve, and the fuel gas valve can be fluidly connected to the fuel gas tank via the safety valve, [1] to The 2-stroke uniflow scavenging cross-head internal combustion engine according to any one of [3].
[5] The safety valve and the fuel gas valve have a first sensor arranged in a volume between the safety valve and the fuel gas valve, and the first sensor indicates a fuel gas valve causing a malfunction. The two-stroke uniflow scavenging crosshead internal combustion engine according to [4], which is configured to directly or indirectly detect a pressure change in the volume between and.
[6] The safety valve has a valve housing having an inlet and an outlet, the fuel gas valve has a valve housing having an inlet and an outlet, and the valve housing of the safety valve has the outlet of the safety valve. The two-stroke uniflow scavenging crosshead internal combustion engine according to [4] or [5], which is directly connected to the valve housing of the fuel gas valve so as to be directly connected to the inlet of the fuel gas valve. institution.
[7] The safety valve includes a valve shaft, a valve plate, and a valve seat extending along the valve shaft, and the valve shaft and the valve plate are along the valve shaft between an open position and a closed position. [4] to [6], wherein the safety valve is configured to move in the downstream direction when the valve shaft and the valve plate move from the closed position to the open position. The 2-stroke uniflow scavenging crosshead internal combustion engine according to any one of the items.
[8] The fuel gas nozzle extends along the nozzle shaft and has an inlet for receiving the fuel gas and an outlet for delivering the fuel gas to the inside of the cylinder, and has the valve shaft and the valve shaft and the outlet. When the valve plate moves from the closed position to the open position, the valve plate moves a distance d1 along the valve shaft, and the fuel gas nozzle keeps a distance d1 from the inlet along the nozzle shaft. The two-stroke uniflow scavenging cross-head type internal combustion engine according to any one of [1] to [7], which has a cross-sectional area smaller than the cross-sectional area of the valve plate.
[9] The valve plate has a first side surface and a second side surface, the valve shaft extends from the first side surface, and the second side surface faces the outlet of the fuel gas nozzle. The two stroke according to any one of [1] to [8], wherein the fuel gas valve further includes a gas replacement element extending from the second side surface of the valve plate into the fuel gas nozzle. Uniflow scavenging crosshead internal combustion engine.
[10] In the fuel gas valve for the 2-stroke uniflow scavenging crosshead internal combustion engine according to any one of [1] to [9], the fuel gas valve extends along the valve shaft. The valve shaft, the valve plate, and the valve seat are provided, and the valve shaft and the valve plate can be moved along the valve shaft between the open position and the closed position.
The fuel gas valve is characterized in that the fuel gas valve is configured to move in the upstream direction when the valve shaft and the valve plate move from the closed position to the open position.

Claims (10)

少なくとも1つのシリンダと、シリンダカバーと、ピストンと、燃料ガスタンクに接続可能な燃料ガス供給システムと、掃気システムとを備える2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関において、前記シリンダはシリンダ壁を有し、前記シリンダカバーは、前記シリンダの上部に配置されており、かつ排気弁を有し、前記ピストンは、下死点と上死点との間で中心軸に沿って前記シリンダ内に移動可能に配置されており、前記掃気システムは、前記シリンダの底部に配置された掃気入口を有し、前記燃料ガス供給システムは、前記シリンダのために、前記シリンダ壁内に少なくとも部分的に配置され、かつ圧縮ストローク中に燃料ガスノズルを介して前記シリンダ内に燃料ガスを流入させるように構成された燃料ガス弁を備え、前記燃料ガスが前記掃気入口からの掃気と混合することを可能にするとともに、掃気と燃料ガスとの混合気を着火させる前に圧縮することを可能にし、前記燃料ガス弁は、弁軸に沿って延在する弁シャフト、弁板、及び弁座を備え、前記弁シャフト及び前記弁板は、開位置と閉位置との間で前記弁軸に沿って移動可能であり、
前記ピストンが上死点にあるときに、前記燃料ガス弁が、前記ピストンより下の高さで前記シリンダ壁内に少なくとも部分的に配置されており、前記燃料ガス弁が、前記弁シャフト及び前記弁板が前記閉位置から前記開位置に移動するときに上流方向に移動するように構成されていることを特徴とする、2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関。
In a two-stroke uniflow scavenging crosshead internal combustion engine comprising at least one cylinder, a cylinder cover, a piston, a fuel gas supply system connectable to a fuel gas tank, and a scavenging system, the cylinder has a cylinder wall. , The cylinder cover is located on top of the cylinder and has an exhaust valve so that the piston can move into the cylinder along a central axis between the bottom dead point and the top dead point. Arranged, the scavenging system has a scavenging inlet located at the bottom of the cylinder, and the fuel gas supply system is at least partially located in the cylinder wall for the cylinder and A fuel gas valve configured to allow fuel gas to flow into the cylinder through the fuel gas nozzle during the compression stroke is provided to allow the fuel gas to mix with the scavenging air from the scavenging inlet and to scavenging. The fuel gas valve comprises a valve shaft, a valve plate, and a valve seat extending along the valve shaft, the valve shaft and the said, allowing the mixture of the fuel gas to be compressed before being ignited. The valve plate can move along the valve axis between the open position and the closed position.
When the piston is at top dead center, the fuel gas valve is at least partially located in the cylinder wall at a height below the piston, and the fuel gas valve is located on the valve shaft and the valve shaft. A two-stroke uniflow scavenging crosshead internal combustion engine characterized in that the valve plate is configured to move upstream when moving from the closed position to the open position.
前記燃料ガスノズルは、前記燃料ガス弁の一体部分である、請求項1に記載の2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関。 The two-stroke uniflow scavenging crosshead internal combustion engine according to claim 1, wherein the fuel gas nozzle is an integral part of the fuel gas valve. 前記燃料ガス弁は弁ハウジングを備え、前記弁ハウジングは第1の部分及び第2の部分を備え、前記燃料ガスノズル及び前記弁座は、前記弁ハウジングの前記第2の部分に形成されており、前記弁ハウジングの前記第1の部分及び前記弁ハウジングの前記第2の部分は、前記弁座の上流で接続されている、請求項2に記載の2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関。 The fuel gas valve comprises a valve housing, the valve housing comprises a first portion and a second portion, the fuel gas nozzle and the valve seat are formed in the second portion of the valve housing. The two-stroke uniflow scavenging crosshead internal combustion engine according to claim 2, wherein the first portion of the valve housing and the second portion of the valve housing are connected upstream of the valve seat. 前記燃料ガス供給システムは、前記燃料ガス弁の上流に配置された安全弁を更に備え、前記燃料ガス弁は、前記安全弁を介して前記燃料ガスタンクに流体接続可能である、請求項1~3のいずれか一項に記載の2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関。 The fuel gas supply system further includes a safety valve arranged upstream of the fuel gas valve, and the fuel gas valve can be fluidly connected to the fuel gas tank via the safety valve, any of claims 1 to 3. The 2-stroke uniflow scavenging cross-head internal combustion engine described in item 1. 前記安全弁と前記燃料ガス弁との間の体積に第1のセンサが配置され、前記第1のセンサは、動作不良を起こしている燃料ガス弁を示す、前記安全弁と前記燃料ガス弁との間の前記体積における圧力変化を直接的又は間接的に検出するように構成されている、請求項4に記載の2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関。 A first sensor is arranged in the volume between the safety valve and the fuel gas valve, and the first sensor is between the safety valve and the fuel gas valve indicating a fuel gas valve causing a malfunction. The two-stroke uniflow scavenging crosshead internal combustion engine according to claim 4, which is configured to directly or indirectly detect a pressure change in the volume. 前記安全弁は、入口と出口とを有する弁ハウジングを有し、前記燃料ガス弁は、入口と出口とを有する弁ハウジングを有し、前記安全弁の前記弁ハウジングは、前記安全弁の前記出口が前記燃料ガス弁の前記入口に直接接続されるように、前記燃料ガス弁の前記弁ハウジングに直接接続されている、請求項4又は5に記載の2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関。 The safety valve has a valve housing having an inlet and an outlet, the fuel gas valve has a valve housing having an inlet and an outlet, and the valve housing of the safety valve has the outlet of the safety valve as the fuel. The two-stroke uniflow scavenging crosshead internal combustion engine according to claim 4 or 5, which is directly connected to the valve housing of the fuel gas valve so as to be directly connected to the inlet of the gas valve. 前記安全弁は、弁軸に沿って延在する弁シャフト、弁板、及び弁座を備え、前記弁シャフト及び前記弁板は、開位置と閉位置との間で前記弁軸に沿って移動可能であり、前記安全弁は、前記弁シャフト及び前記弁板が前記閉位置から前記開位置に移動するときに下流方向に移動するように構成されている、請求項4~6のいずれか一項に記載の2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関。 The safety valve comprises a valve shaft, a valve plate, and a valve seat extending along the valve shaft, and the valve shaft and the valve plate can move along the valve shaft between an open position and a closed position. The safety valve is configured to move in the downstream direction when the valve shaft and the valve plate move from the closed position to the open position, according to any one of claims 4 to 6. The described 2-stroke uniflow scavenging crosshead internal combustion engine. 前記燃料ガスノズルは、ノズル軸に沿って延在しており、燃料ガスを受け入れるための入口と、燃料ガスを前記シリンダの内部に送出するための出口とを有し、前記弁シャフト及び前記弁板は、前記閉位置から前記開位置に移動するときに前記弁軸に沿って距離d1を移動し、前記燃料ガスノズルは、前記ノズル軸に沿って前記入口から距離d1をあけて、前記弁板の断面積よりも小さい断面積を有する、請求項1~7のいずれか一項に記載の2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関。 The fuel gas nozzle extends along the nozzle shaft and has an inlet for receiving the fuel gas and an outlet for delivering the fuel gas to the inside of the cylinder, and has the valve shaft and the valve plate. Moves a distance d1 along the valve shaft when moving from the closed position to the open position, and the fuel gas nozzle opens a distance d1 from the inlet along the nozzle shaft to the valve plate. The two-stroke uniflow scavenging cross-head internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7, which has a cross-sectional area smaller than the cross-sectional area. 前記弁板は、第1の側面及び第2の側面を有し、前記弁シャフトは前記第1の側面から延びており、前記第2の側面は前記燃料ガスノズルの出口に面しており、前記燃料ガス弁は、前記弁板の前記第2の側面から前記燃料ガスノズル内に延在するガス置換要素を更に備える、請求項1~8のいずれか一項に記載の2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関。 The valve plate has a first side surface and a second side surface, the valve shaft extends from the first side surface, and the second side surface faces the outlet of the fuel gas nozzle. The two-stroke uniflow scavenging crosshead according to any one of claims 1 to 8, further comprising a gas replacement element extending from the second side surface of the valve plate into the fuel gas nozzle. Type internal combustion engine. 請求項1~9のいずれか一項に記載の2ストロークユニフロー掃気式クロスヘッド型内燃機関のための燃料ガス弁において、前記燃料ガス弁は、弁軸に沿って延在する弁シャフト、弁板、及び弁座を備え、前記弁シャフト及び前記弁板は、開位置と閉位置との間で前記弁軸に沿って移動可能であり、
前記燃料ガス弁が、前記弁シャフト及び前記弁板が前記閉位置から前記開位置に移動するときに上流方向に移動するように構成されていることを特徴とする、燃料ガス弁。
In the fuel gas valve for the two-stroke uniflow scavenging crosshead internal combustion engine according to any one of claims 1 to 9, the fuel gas valve is a valve shaft and a valve plate extending along a valve shaft. , And the valve seat, the valve shaft and the valve plate are movable along the valve axis between the open position and the closed position.
The fuel gas valve is characterized in that the fuel gas valve is configured to move in the upstream direction when the valve shaft and the valve plate move from the closed position to the open position.
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