JP7183369B2 - アンモニアで動作する圧縮着火内燃機関及び改造キット - Google Patents

Description

本願の開示事項は、クロスヘッド式大型低速２ストローク圧縮着火内燃機関のような、圧縮着火内燃機関に関し、運転モードの少なくとも１つが、主燃料としてアンモニアを用いる運転モードである圧縮着火内燃機関に関する。

背景

圧縮着火内燃機関（ディーゼル機関）はこれまで、ディーゼル油のような燃料油や、天然ガス又は石油ガスのような燃料ガスといった、炭化水素燃料によって主に運転されてきた。炭化水素燃料の燃焼は、二酸化炭素（ＣＯ_２）等の温室効果ガスの発生を伴うが、これらは大気汚染や気候変動の原因になり得る。副生成物の排出を生じる石油燃料の不純物と違って、ＣＯ_２の発生は、炭化水素の燃焼に不可避である。燃料のエネルギー密度やＣＯ_２フットプリントは、炭化水素鎖の長さと炭化水素分子の複雑さに依存する。このためガスの炭化水素燃料は、液体の炭化水素燃料よりもフットプリントが小さい。しかしガスの炭化水素燃料は、取り扱いや貯蔵の点でより難しくコストもかかる。ＣＯ_２フットプリントを小さくするため、非炭化水素燃料が検討されてきている。

アンモニアは、石油やバイオマス、再生可能エネルギー源（風力、太陽光、水力、地熱）によって得られる合成物である。再生可能エネルギー源を用いて生成したアンモニアは、燃焼させたときのカーボンフットプリントは事実上ゼロであり、又はＣＯ_２やＳＯｘ、粒子状物質、未燃焼炭化水素の排出が事実上ゼロである。

アンモニアは、火花点火内燃機関において、小さなスケールでテストされ使用されてきた。しかし、圧縮着火内燃機関を運転するためには未だ使用されていない。

ターボ過給式大型２ストロークユニフロー掃気圧縮内燃クロスヘッド機関は、典型的には、大型船舶の推進システムや、発電プラントの原動機として用いられる。その大きさや重量、出力は、このタイプの圧縮内燃機関を他の燃焼機関からかけ離れたものとしており、このタイプの圧縮内燃機関を独特の分類に位置づけている。

ＥＰ２６６４７７７は、請求項１のプリアンブルに記載のターボ過給式大型２ストロークユニフロー掃気圧縮内燃機関を開示している。この機関においては、アンモニアが燃料として及び還元剤として燃焼室に噴射される。アンモニアは、ターボ過給機のタービンの下流に配される還元触媒と共に、ＮＯｘ排出量を低減する処理を助ける。

目的は、主燃料がアンモニアである運転モードを少なくとも１つ有する圧縮着火内燃機関を提供することである。

上述の目的やその他の目的が、独立請求項に記載の特徴により達成される。より具体的な実装形態は、従属請求項や発明の詳細な説明、図面から明らかになるだろう。

第１の捉え方によれば、次のような、大型２ストロークターボ過給式ユニフロー掃気圧縮着火内燃機関が提供される。この機関は、少なくとも１つの動作モードにおいて、主燃料又は唯一の燃料としてアンモニアで動作するように構成され、
往復ピストンを内部に有し、自身をカバーするシリンダカバーを有し、掃気ポートが配されるシリンダライナ内に設けられる、少なくとも１つのシリンダと、
前記シリンダ内の前記往復ピストンと前記シリンダカバーとの間に形成される燃焼室と、
前記シリンダカバーの中央部に配される排気弁と、
前記シリンダカバーに配され、開口部を通じて流体が行き来できるように前記燃焼室に接続されている、少なくとも１つのプリチャンバと、
前記少なくとも１つのプリチャンバへ開口する複数のノズル孔が設けられるノズルを有するアンモニア弁と、
を備え、
前記アンモニア弁は、加圧されたアンモニアのソースに接続された入口ポートを有し、
前記アンモニア弁は、前記ソースからの液体アンモニアを前記ノズル孔を通じて前記プリチャンバに噴射するように構成される。

アンモニアを燃料として用いるにはいくつかの技術的課題がある。課題の一つは、典型的な炭化水素燃料に比べて低い出力密度である。これは、非常に多くの量の燃料が噴射されなければならないことに繋がり、従って大きな流量に繋がる。そのような大きな流量は火炎消化を生じうる。すなわち、噴射イベントの非常に初期に着火が生じたとしても、後続の大きな流量やそれに伴う高速の燃料ジェットが炎を消火してしまう（吹き消してしまう）。別の課題は、液体の炭化水素燃料に比して、アンモニアは着火性（燃えやすさ）が低いことである。更なる課題はアンモニアの大きな気化冷却であり、これは噴射時に燃料を冷やしてしまう。従って多くの着火エネルギーを必要とする。強い気化冷却のため、燃料領域の温度が高いことは、安定燃焼のための必須条件である。これらの技術的課題は、圧縮着火機関でアンモニアを主燃料として使うことを強く妨げてきた。

本願発明者は、開口部で燃焼室に繋がるプリチャンバ内にアンモニア弁のノズルを通じてアンモニアを噴射することが、当該開口部から燃料が燃焼室に入る前に、燃料の著しい減速を生じ、プリチャンバが予熱チャンバとして作用しうることに気がついた。このため、前記開口部から燃焼室に入る際に燃料速度は減少し、燃焼室に入る際に燃料温度は上昇する。それによって、圧縮着火内燃機関にアンモニアを燃料として用いることに関連する上述の課題が少なくとも部分的には解決される。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記機関は前記少なくとも１つのプリチャンバに関連付けられた着火流体弁を備え、前記着火流体弁はノズル孔を有する着火流体ノズルを備え、前記着火流体弁は加圧された着火流体のソースに接続される。これによって、プリチャンバ内で着火流体がアンモニアに混合され、アンモニアの着火の信頼性が向上する。着火流体を高圧でプリチャンバに噴射することにより、着火流体がアンモニア中によく分散することが担保され、着火流体とアンモニアの混合物が燃焼室に入る際に既にこれらがよく混合していることが担保される。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記加圧された着火流体のソースは、加圧されたパイロット流体のソースであるか、又は加圧された着火促進剤のソースである。前記パイロット流体は、例えばジメチルエーテル（ＧＭＥ）又は燃料油でありうる。前記着火促進剤は例えば水素でありうる。前記水素は、外部のソースから取得する形態や、例えば触媒過程を用いてアンモニア自身から生成する形態がありうる。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記機関は、着火流体弁のノズルを通じてパイロット流体を噴射し、続いて、アンモニア弁のノズルを通じてアンモニアのみを噴射するか、又は、着火流体弁を通じたパイロット流体とアンモニア弁を通じたアンモニアの両方を噴射するように構成される。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記プリチャンバは前記シリンダカバーの挿入物の形態を取る。このため、プリチャンバや、プリチャンバと燃焼室との間の開口部にダメージが生じた場合、挿入物を交換するだけでプリチャンバを簡単に置き換えることができ、そのためにシリンダカバー全体に対して修理・加工を行う必要がない。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記プリチャンバは前記アンモニア弁と共に単一のユニットを形成し、前記単一ユニットは、前記シリンダカバーに配される挿入物である。従って、プリチャンバとアンモニア弁を単一の操作でシリンダカバーに取り付けることができる。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記プリチャンバを燃焼室から区切っている壁の少なくとも一部は、シリンダカバーから燃焼室内への突出部を形成している。燃焼室内への突出部を形成することにより、プリチャンバを区切っている壁が、機関の運転中に熱くなることが担保される。それによってプリチャンバが高温になることが担保され、また燃焼室のうちプリチャンバに近い領域が高温になることが担保される。従って、アンモニアが到達する領域が高温になることが担保され、燃焼の信頼性が強化される。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記複数のノズル孔の断面積の合計は、前記プリチャンバと前記燃焼室との間の開口部の断面積より小さくなる。かなり小さいことが好ましく、半分未満であることがより好ましい。それによってアンモニアは、プリチャンバに入るときの速度よりもかなり遅い速度で燃焼室に入ることが可能になる。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記排気弁の周囲に複数のプリチャンバが配される。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記加圧されたアンモニアのソースは、加圧された液相アンモニアのソースである。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記機関は、アンモニアと他の燃料を同時にプリチャンバに噴射するように構成される。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記機関は前記少なくとも１つのプリチャンバに開口するノズル孔を具備するノズルを有する燃料弁を備え、前記燃料弁は、加圧された他の燃料のソースに接続される入口ポートを有し、該ソースからの前記他の燃料を、前記燃料弁の前記ノズル孔を通じて前記プリチャンバに噴射するように構成される。

第２の捉え方によれば、圧縮着火内燃機関のための改造キットが提供される。この改造キットは、前記機関を、少なくとも１つの動作モードにおいて、主燃料又は唯一の燃料としてアンモニアで動作することが適切である状態にするためのキットである。ここで前記機関は、
往復ピストンを内部に有し、自身をカバーするシリンダカバーを有する少なくとも１つのシリンダと、
前記シリンダ内の前記往復ピストンと前記シリンダカバーとの間に形成される燃焼室と、
を備え、前記改造キットは、
前記シリンダカバーに取り付けられる少なくとも１つのプリチャンバであって、該プリチャンバを前記燃焼室に接続するための開口部を有するプリチャンバと、
前記少なくとも１つのプリチャンバへ開口する複数のノズル孔が設けられるノズルを有するアンモニア弁と、
を備え、
前記アンモニア弁は、加圧された液体アンモニアのソースに接続された入口ポートを有し、
前記アンモニア弁は、前記ソースからの液体アンモニアを前記ノズル孔を通じて前記プリチャンバに噴射するように構成される。

これらの捉え方及び他の捉え方は、以下に説明される実施例により更に明らかになるであろう。

以下、図面に示される例示的な実施形態を参照しつつ、様々な捉え方や実施形態、実装例を詳細説明する。
ある例示的実施形態に従う大型２ストロークディーゼル機関を正面方向から見た概観を示す図である。 図１の大型２ストローク機関を背面方向から見た概観を示す図である。 図１の大型２ストローク機関の略図表現である。 図１の大型２ストローク機関のシリンダに関わる詳しい構造を示す断面図である。 図１の大型２ストローク機関で使用されるアンモニア弁の略図表現である。 図１の大型２ストローク機関で使用される、アンモニア燃料のための燃料弁の略図表現である。 図１の大型２ストローク機関で使用される点火液弁の略図表現である。 図１の大型２ストローク機関のシリンダカバーに搭載される単一ユニットを形成する、アンモニア弁及びプリチャンバの略断面図である。

詳細説明

以下の詳細説明では、実施例のクロスヘッド式大型低速２ストロークユニフロー掃気ターボ過給式圧縮着火内燃機関を参照して、圧縮着火内燃機関が説明される。なお場合によっては、圧縮着火内燃機関は別のタイプの機関で有り得ることに注意されたい。

図１－図３は、ターボ過給式大型低速２ストロークディーゼル機関を描いている。このエンジンは、クランクシャフト８及びクロスヘッド９を有する。図３は、ターボ過給式大型低速２ストロークディーゼル機関を、その吸気システム及び排気システムと共に略図により表現したものである。実施例において、機関は直列に６本のシリンダ１を有する。ターボ過給式大型低速２ストロークディーゼル機関は通常、直列に配される４から１４のシリンダを有する。これらのシリンダはシリンダフレーム２３に担持される。シリンダフレーム２３はエンジンフレーム１１に担持される。またこのようなエンジンは、例えば、船舶の主機関や、発電所において発電機を動かすための固定型のエンジンとして用いられることができる。機関の全出力は、例えば、１０００ｋＷから１１００００ｋＷでありうる。

この実施例におけるエンジンは、２ストロークユニフロー式圧縮着火型機関であり、各シリンダライナ１には、その下部領域に掃気ポート１８が設けられ、その頂部中央には排気弁が配される。掃気は、掃気受け２を通じて、各シリンダ１の掃気ポート１８へと導かれる。ピストン１０は、シリンダライナ１中で下死点（ＢＤＣ）と上死点（ＴＤＣ）の間を往復し、掃気を圧縮する。アンモニアはアンモニア弁５０から噴射される。アンモニア弁５０はシリンダカバー２２に配される。アンモニアの噴射に続いて燃焼が生じ、排気ガスが生成される。アンモニア弁５０はアンモニアを噴射するように構成される。実施形態によっては、上記機関は追加の燃料弁を有する。追加の燃料弁は図示されていないが、燃料油や重油等の従来の燃料を噴射するように構成される。そのような実施例において、機関は二元エンジンであり、従来の燃料を供給するための燃料供給システムを備える（図示されていない）。

排気弁４が開くと、排気は、シリンダ１に設けられる排気ダクトを通って排気受け３へと流れ、さらに第１の排気管１９を通ってターボ過給器５のタービン６へと進む。そこから排気は、第２の排気管２５を通ってエコノマイザ２０へ流れ、さらに出口２１から大気中へと放出される。

タービン６は、シャフトを介してコンプレッサ７を駆動する。コンプレッサ９には、空気取り入れ口１２を通じて外気が供給される。コンプレッサ７は、圧縮された掃気を、掃気受け２に繋がっている掃気管１３へと送り込む。掃気管１３の掃気は、掃気を冷却するためのインタークーラー１４を通過する。

冷却された掃気は、電気モーター１７により駆動される補助ブロワ１６を通る。補助ブロワ１６は、ターボ過給器５のコンプレッサ７が掃気受け２のために十分な圧力を提供できない場合、すなわち機関が低負荷又は部分負荷である場合に、掃気流を圧縮する。機関の負荷が高い場合は、ターボ過給器のコンプレッサ７が、十分に圧縮された掃気を供給することができるので、補助ブロワ１６は、逆止め弁１５によってバイパスされる。

上記機関は、少なくとも１つの動作モードにおいて、アンモニアを主燃料として運転される。アンモニアはアンモニア弁５０に、ほぼ一定の圧力及び温度で供給される。アンモニアはアンモニア弁５０に、液相又は気相で供給されうる。液相アンモニアは、アンモニア水（ａｑｕｅｏｕｓ ａｍｍｏｎｉａ）、すなわちアンモニア水溶液であってもよい。

アンモニア燃料システム３０は、加圧された液相アンモニアのソース４０の一部をなす。アンモニア燃料システム３０は、供給管３１を通じて液体のアンモニアを比較的低い供給圧力（例えば３０～８０ｂａｒ）でアンモニア弁５０に供給する。代替例では、アンモニアは気相で、比較的低い供給圧力（例えば３０～８０ｂａｒ）で、アンモニア弁５０に供給される。

実施形態によっては、アンモニアは、タイプＣの圧力式貯蔵タンク（図示されていない）に、液相で、約１７ｂａｒで貯蔵される。アンモニアは気温２０℃で８．６ｂａｒより高い圧力で液相である。しかし、気温が上昇した場合でも液相を保たせるために、アンモニアは約１７ｂａｒで貯蔵することが好ましい。液相で貯蔵されるＬＰＧやその他のガス燃料で動作するように構成される既存の機関は、比較的小規模な変更のみでアンモニア燃焼機関に、すなわち本願で開示される発明の実施形態に従う機関に改造されることができる。改造にあたっては、少し変更した燃料供給システムを用いることになるが、同じ燃料タンクを用いることができるため、変更は比較的小規模で済む。

アンモニア弁５０は、加圧液相アンモニア源４０に接続された入口ポートを有する。実施形態によっては、加圧液相アンモニア源は、加圧された液相アンモニアをアンモニア弁５０に供給するように構成された燃料システム３０の一部である。

図４を参照すると、シリンダフレーム２３に担持されたシリンダ１が示されている。シリンダ１の上にはシリンダカバー２２が締結されている。ピストン１０も描かれており、上死点と下死点が破線で示されている。シリンダ内に燃焼室が形成される。燃焼室は、往復運動するピストン１０とシリンダカバー２２との間に形成される。シリンダカバー２２の中央には排気弁４が配される。各シリンダ１のシリンダカバー２２に、２つ又は３つのアンモニア弁５０が、中央の排気弁４の周囲に（円周方向に）配される。

図５に、アンモニア弁５０をより詳細に図示する。アンモニア弁５０は長尺の弁本体と、弁本体の前端にノズル５１とを有する。アンモニア弁５０はアンモニア入口ポートを有する。アンモニア入口ポートは、加圧液相アンモニア源４０に接続される。ノズル５１は好ましくは弁本体に着脱可能に取り付けられている。

ノズル５１は１つ又は複数のノズル孔５２を有する。ノズル５１及びノズル孔５２は、アンモニアをプリチャンバ３３に噴射するように構成される。

アンモニア弁５０は、アンモニア噴射イベントを実行するための制御信号によって制御されるタイプの弁であることができる。このタイプのアンモニア弁５０は、ほぼ一定の圧力に保たれるコモンレールタイプのアンモニア供給源に接続されることができる。アンモニア噴射のタイミングが適切になるようにするため、制御信号はエンジンサイクルに同期する。

代替例では、アンモニア弁５０は、アンモニア入口ポートにおける供給圧力が所与の閾値を超えた時に開弁し、アンモニア入口ポートにおける供給圧力が所与の閾値を下回ると閉弁するタイプの弁であることができる。後者のタイプのアンモニア弁５０は、エンジンサイクルに同期して制御される、圧力変動型の加圧液相アンモニア源への接続を必要とする。

各アンモニア弁５０にはプリチャンバ３３が関連付けられている。プリチャンバ３３はシリンダカバー２２の一部をなし、好ましくはシリンダカバー２２に取り付けられた挿入物５５の形態を有し、好ましくは着脱可能に取り付けられている。プリチャンバ３３を挿入物５５とすることにより、シリンダカバー２２の全体を交換したり修理したりすることなく、挿入物５５を単純に交換するだけで、プリチャンバ３３をメンテナンスしたり修理したりすることができる。図７に示す実施例においては、プリチャンバ３３は、アンモニア弁５０と共に単一のユニットとして形成されている。この単一ユニットは、前の例と同様に、シリンダカバー２２に取り付けられた挿入物であり、好ましくは着脱可能に取り付けられている。

ブリチャンバ３３は、開口部３５を通じて燃焼室との間で流体が行き来できるようになっている。開口部３５の断面積は、ノズル５１の複数のノズル孔５２全体の断面積よりも大きいことが好ましい。より好適には、開口部３５の断面積は、ノズル５１の複数のノズル孔５２全体の断面積の２倍又はそれ以上であることが好ましい。

プリチャンバ３３を燃焼室から区切っている壁は、シリンダカバー２２から燃焼室への突出部を形成している。好ましくは、開口部３５は前記突出部を形成する壁の一部をなす。前記壁を、燃焼室への突出部とすることにより、機関の運転中に当該壁が熱くなることができ、それによってプリチャンバ３３が機関の運転中に熱くなることができるが、それはプリチャンバ内でのアンモニアの噴射の安定性の向上に役立つ。

実施形態によっては、着火流体弁６０（図６参照）がプリチャンバ３３に関連付けられている。この例では、着火流体弁６０は着火流体ノズル６１の部分でシリンダカバー２２に取り付けられている。着火流体ノズル６１はノズル孔６２を有する。これらは、着火流体弁６０のアクションによってプリチャンバ３３内に着火流体されるように構成されている。着火流体弁６０は、加圧された着火流体のソース４４に接続された入口ポートを有する。実施形態によっては当該着火流体はパイロット流体である。すなわち、プリチャンバへの燃料の噴射開始の直前かそれと同時に噴射される流体である。着火流体は例えば燃料油（例えばディーゼル油）、ＤＭＥ、水素等であることができる。（水素はパイロット流体又は着火促進剤として使用されることができる。）着火流体が、アンモニアの前に及び／又はアンモニアと一緒に、プリチャンバ３３に噴射されるように、着火流体弁６０の動作はエンジンサイクルに同期している。従って、ある実施例に従う機関は、着火流体弁６０のノズル６１を通じてパイロット流体を噴射し、続いて、アンモニア弁６０のノズル５１を通じてアンモニアのみを噴射するか、又は、着火流体弁６０を通じたパイロット流体とアンモニア弁６０を通じたアンモニアの両方を噴射する。

別の実施例では、アンモニアがプリチャンバに噴射される前に、又は噴射される際に、着火促進媒体がアンモニアに追加される。実施形態によっては、着火促進剤は水素である。この水素は、気相のアンモニアに混合される。適切な点火特性を有する別の媒体が使用されてもよい。．液相のアンモニアの場合は、着火促進剤も液相の物質であり、従って液相のアンモニアに混合することができる。気相のアンモニアの場合は、着火促進剤も気相の物質であり、従って気相のアンモニアに混合することができる。

実施形態によっては、機関は、アンモニアと他の燃料を同時にプリチャンバ３３に噴射するように構成される。実施形態によっては、この他の燃料は、燃料油や天然ガス等の従来型の炭化水素燃料である。即ち当該他の燃料も、液相や気相のものであることができる。アンモニアはアンモニア弁５０に、液相又は気相で供給されうる。

図５ａに示されるように、この実施形態の機関は、ノズル７１を有する燃料弁７０を備える。ノズル７１は、少なくとも一つのプリチャンバ３３に開口するノズル孔７２を有する。燃料弁７０は、加圧された他の燃料のソース４９に接続される入口ポートを有する。燃料弁７０は、ソース４９からの当該他の燃料をノズル孔７２を通じてプリチャンバ３３に噴射するように構成される。

図示されない制御ユニットが、アンモニア弁５０と着火流体弁６０の作動時間及び停止時間を含む機関動作を制御するように構成される。

アンモニアを噴射する前にパイロット流体を噴射することにより、アンモニアがプリチャンバ３３に入った時にアンモニアが着火するに十分な温度まで、プリチャンバ３３内の温度が高くなることが可能となる。更にこの実施形態において、プリチャンバ３３は、パイロット燃料とアンモニアが混合することを確実にする。なぜならこれらはプリチャンバ３３から主燃焼室に排出されるからである。

プリチャンバ３３は、着火流体とアンモニアが燃焼室に入る前に混合することを可能にする。それによって、アンモニアと着火流体が一様に分布することを可能にする。従って着火流体は、開口部３５を通じてプリチャンバ３３を脱出するアンモニアジェットの一部となり、燃焼プロセスを安定化させることに関する着火流体の適切な使用が実現される。空気（圧縮された掃気）とプリチャンバ壁の温度の上昇は、アンモニア噴射の初期段階の間に最も顕著になる。このため、アンモニアの高い気化冷却に関連する問題も解決される。従ってプリチャンバ３３は、適切な混合と、壁面からの温度伝達の向上により、必要とされる着火流体の量を除去するか、少なくとも最小化する。

直接噴射モードにおけるアンモニアの安定燃焼は、燃焼制御と燃焼安定性の著しい向上をもたらす。

ノズル又は噴霧器５１，６１はプリチャンバ３３内に配されるが、これは、燃焼室内の過酷な環境からノズル又は噴霧器５１，６１を守るという効果も有する。

多くの側面及び実装形態が、いくつかの実施例と共に説明されてきた。しかし、本願の明細書や図面、特許請求の範囲を検討すれば、当業者は、特許請求の範囲に記載される発明を実施するにおいて、説明された実施例に加えて多くのバリエーションが存在することを理解し、また具現化することができるであろう。特許請求の範囲に記載される「備える」「有する」「含む」との語句は、記載されていない要素やステップが存在することを排除しない。特許請求の範囲において記載される要素の数が複数であると明示されていなくとも、当該要素が複数存在することを除外しない。いくつかの事項が別々の従属請求項に記載されていても、これらを組み合わせて実施することを排除するものではなく、組み合わせて実施して利益を得ることができる。

特許請求の範囲で使用されている符号は発明の範囲を限定するものと解釈されてはならない。特に言及されない限り、図面は明細書と共に読まれることが意図されており、本願による開示の全体の一部である。明細書中で、「水平」「縦」「左」「右」「上」「下」との用語や、これらの形容詞形や副詞形（例えば「水平に」「右方向に」「上方向に」等）の用語は、単に、読者が見る方向に図示された構造の向きを表すに過ぎない。同様に、「内側方向に」や「外側方向に」との用語は、状況によって長手方向軸や回転軸に対する面の方向を一般的に表す。

Claims (16)

1. 少なくとも１つの動作モードにおいて、主燃料又は唯一の燃料としてアンモニアで動作するように構成される、大型２ストロークターボ過給式ユニフロー掃気圧縮着火内燃機関であって、
   往復ピストンを内部に有し、自身をカバーするシリンダカバーを有し、掃気ポートが配されるシリンダライナ内に設けられる、少なくとも１つのシリンダと、
   前記シリンダ内の前記往復ピストンと前記シリンダカバーとの間に形成される燃焼室と、
   前記シリンダカバーの中央部に配される排気弁と、
   前記シリンダカバーに配され、開口部を通じて流体が行き来できるように前記燃焼室に接続されている、少なくとも１つのプリチャンバと、
   前記少なくとも１つのプリチャンバへ開口する複数のノズル孔が設けられるノズルを有するアンモニア弁と、
   を備え、
   前記アンモニア弁は、加圧されたアンモニアのソースに接続された入口ポートを有し、
   前記アンモニア弁は、前記ソースからの液体アンモニアを前記ノズル孔を通じて前記プリチャンバに噴射するように構成される、
   機関。
2. 前記少なくとも１つのプリチャンバに関連付けられた着火流体弁を備え、前記着火流体弁はノズル孔を有する着火流体ノズルを備え、前記着火流体弁は加圧された着火流体のソースに接続される、請求項１に記載の機関。
3. 前記着火流体弁は、前記ノズルを通じて着火流体を前記プリチャンバに噴射するように構成される、請求項２に記載の機関。
4. 前記加圧された着火流体のソースは、加圧されたパイロット流体のソースであるか、又は加圧された着火促進剤のソースである、請求項２又は３に記載の機関。
5. 前記着火流体弁のノズルを通じてパイロット流体を噴射し、続いて、前記アンモニア弁のノズルを通じてアンモニアのみを噴射するか、又は、前記着火流体弁を通じたパイロット流体と前記アンモニア弁を通じたアンモニアの両方を噴射するように構成される、請求項２から４のいずれかに記載の機関。
6. 前記プリチャンバは前記シリンダカバーに配される挿入物であり、好ましくは着脱可能に取り付けられる挿入物である、請求項１から５のいずれかに記載の機関。
7. 前記プリチャンバは前記アンモニア弁と共に単一のユニットを形成し、前記単一ユニットは、前記シリンダカバーに取り付けられる挿入物であり、好ましくは着脱可能に取り付けられる挿入物である、請求項６に記載の機関。
8. 前記プリチャンバを燃焼室から区切っている壁の少なくとも一部は、シリンダカバーから燃焼室内への突出部を形成しており、好ましくは前記燃焼室に面する前記シリンダカバーの側面からの突出部を形成している、請求項１から７のいずれかに記載の機関。
9. 前記複数のノズル孔の断面積の合計は前記開口部の断面積より小さくなり、かなり小さいことが好ましく、半分未満であることがより好ましい、請求項１から８のいずれかに記載の機関。
10. 前記排気弁の周囲に配される複数のプリチャンバを有する、請求項１から９のいずれかに記載の機関。
11. 前記加圧されたアンモニアのソースは、加圧された液相アンモニアのソースである、請求項１から１０のいずれかに記載の機関。
12. アンモニアと他の燃料を同時に前記プリチャンバに噴射するように構成される、請求項１から１１のいずれかに記載の機関。
13. 前記少なくとも１つのプリチャンバに開口するノズル孔を具備するノズルを有する燃料弁を備え、前記燃料弁は、加圧された他の燃料のソースに接続される入口ポートを有し、該ソースからの前記他の燃料を、前記燃料弁の前記ノズル孔を通じて前記プリチャンバに噴射するように構成される、請求項１２に記載の機関。
14. 圧縮着火内燃機関のための改造キットであって、前記改造キットは、前記機関を、少なくとも１つの動作モードにおいて、主燃料又は唯一の燃料としてアンモニアで動作することが適切である状態にするためのキットであり、ここで前記機関は、
    往復ピストンを内部に有し、自身をカバーするシリンダカバーを有する少なくとも１つのシリンダと、
    前記シリンダ内の前記往復ピストンと前記シリンダカバーとの間に形成される燃焼室と、
    を備え、前記改造キットは、
    前記シリンダカバーに取り付けられる少なくとも１つのプリチャンバであって、該プリチャンバを前記燃焼室に接続するための開口部を有するプリチャンバと、
    前記少なくとも１つのプリチャンバへ開口する複数のノズル孔が設けられるノズルを有するアンモニア弁と、
    を備え、
    前記アンモニア弁は、加圧された液体アンモニアのソースに接続された入口ポートを有し、
    前記アンモニア弁は、前記ソースからの液体アンモニアを前記ノズル孔を通じて前記プリチャンバに噴射するように構成される、
    改造キット。
15. 前記プリチャンバは前記シリンダカバーに搭載される挿入物を形成し、好ましくは着脱可能に搭載される挿入物を形成する、請求項１４に記載の改造キット。
16. 前記プリチャンバは前記アンモニア弁と共に単一のユニットを形成し、前記単一ユニットは、前記シリンダカバーに装着される挿入物であり、好ましくは着脱可能に装着される挿入物である、請求項１５に記載の改造キット。

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