JP7262953B2 - Injection nozzle for dual fuel engine and dual fuel engine - Google Patents

Injection nozzle for dual fuel engine and dual fuel engine Download PDF

Info

Publication number
JP7262953B2
JP7262953B2 JP2018175884A JP2018175884A JP7262953B2 JP 7262953 B2 JP7262953 B2 JP 7262953B2 JP 2018175884 A JP2018175884 A JP 2018175884A JP 2018175884 A JP2018175884 A JP 2018175884A JP 7262953 B2 JP7262953 B2 JP 7262953B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
injection
nozzle
fuel
injection nozzle
liquid fuel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018175884A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019060340A (en
Inventor
アルミン・ヴェーバー
ロベルト・マイアー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAN Energy Solutions SE
Original Assignee
MAN Energy Solutions SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MAN Energy Solutions SE filed Critical MAN Energy Solutions SE
Publication of JP2019060340A publication Critical patent/JP2019060340A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7262953B2 publication Critical patent/JP7262953B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/008—Arrangement of fuel passages inside of injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M43/00—Fuel-injection apparatus operating simultaneously on two or more fuels, or on a liquid fuel and another liquid, e.g. the other liquid being an anti-knock additive
    • F02M43/04—Injectors peculiar thereto
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M45/00—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
    • F02M45/02—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
    • F02M45/04—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts with a small initial part, e.g. initial part for partial load and initial and main part for full load
    • F02M45/08—Injectors peculiar thereto
    • F02M45/086—Having more than one injection-valve controlling discharge orifices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1806—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1806—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
    • F02M61/182—Discharge orifices being situated in different transversal planes with respect to valve member direction of movement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1806—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
    • F02M61/1826—Discharge orifices having different sizes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

本発明は、二元燃料エンジンのための噴射ノズルと二元燃料エンジンとに関する。 The present invention relates to injection nozzles for dual fuel engines and dual fuel engines.

実践からは、一方ではディーゼル等の液状の点火しやすい燃料が、他方では天然ガス等のガス状の点火しにくい燃料が燃焼可能である二元燃料エンジンが知られている。二元燃料エンジンのガス運転では、一般的に、希薄なガス空気混合気が、エンジンのシリンダに導入され、同じくシリンダに導入された点火流体の点火エネルギーによって点火される。 Dual-fuel engines are known from practice, in which on the one hand a liquid ignitable fuel, such as diesel, and on the other hand a gaseous, less ignitable fuel, such as natural gas, can be burned. In gas operation of a dual fuel engine, generally a lean gas-air mixture is introduced into the cylinders of the engine and ignited by the ignition energy of an ignition fluid also introduced into the cylinders.

図１には、先行技術から知られた二元燃料エンジン１のアセンブリが示されており、図１は、当該二元燃料エンジン１のシリンダ２を示している。シリンダ２は、シリンダヘッド３を有している。シリンダ２内では、ピストン４が、連接棒５に誘導されて、上下に移動する。シリンダヘッド３内には、噴射ノズル６が固定されており、当該噴射ノズルを通じて、液体燃料、特にディーゼル燃料が、燃料導管７を通って、燃料ポンプ８から、シリンダ２の燃焼室９に噴射され得る。噴射ノズル６、燃料導管７及び燃料ポンプ８は、燃料供給装置の要素であり、当該燃料供給装置は、液体燃料をシリンダ２の燃焼室９に供給するために用いられる。この燃料供給装置は、二元燃料エンジンのシリンダ２内で、液体燃料運転モードにおいて、燃料として液体燃料、特にディーゼルが燃焼する場合に動作する。液体燃料の燃焼のために、二元燃料エンジン１の各シリンダ２内には、さらに給気１０が、吸気弁１７を通じて導入可能であり、燃料の燃焼の際に生じる排ガス１５は、排気弁１８を通じて、二元燃料エンジン１の各シリンダ２から排出され得る。 FIG. 1 shows the assembly of a dual fuel engine 1 known from the prior art, FIG. 1 showing the cylinder 2 of said dual fuel engine 1 . Cylinder 2 has a cylinder head 3 . Inside the cylinder 2, the piston 4 is guided by the connecting rod 5 and moves up and down. In the cylinder head 3 an injection nozzle 6 is fixed, through which liquid fuel, in particular diesel fuel, is injected via a fuel line 7 from a fuel pump 8 into the combustion chamber 9 of the cylinder 2. obtain. Injection nozzle 6 , fuel conduit 7 and fuel pump 8 are elements of a fuel supply system, which is used to supply liquid fuel to combustion chamber 9 of cylinder 2 . This fuel supply device operates in cylinder 2 of a dual-fuel engine, in a liquid fuel operating mode, when a liquid fuel, in particular diesel, is burned as fuel. For the combustion of liquid fuels, a further charge air 10 can be introduced into each cylinder 2 of the dual-fuel engine 1 through an intake valve 17, and the exhaust gases 15 produced during the combustion of the fuel are discharged through an exhaust valve 18. can be discharged from each cylinder 2 of the dual-fuel engine 1 through.

二元燃料エンジン１のシリンダ２の燃焼室９では、別の運転モード、ガス燃料運転モードにおいて、燃料として代替的に、ガスが燃焼可能である。このために、二元燃料エンジン１は、混合気生成ユニット２０を含んでおり、当該混合気生成ユニット内では、燃焼空気１０と、ガス供給導管２１を通じて混合気生成ユニット２０に供給されるガスとから成る混合気が生成され、当該ガス空気混合気は、吸気弁１７を通じて、シリンダ２の燃焼室９に導入される。ガスの燃焼の際にも、排ガス１５が生じ、当該排ガスは、排気弁１８を通じて、シリンダ２から排出され得る。二元燃料エンジン１のガス運転におけるガス空気混合気の点火のために、点火流体インジェクタ１３を用いてシリンダ２のさらなる燃焼室１１に導入され得る点火流体が用いられており、このシリンダ２のさらなる燃焼室１１は、少なくとも１つの接続管１２を通じて、燃焼室９と連結されている。当該点火流体を、代替的に、燃焼室９に直接導入することも可能である。図１に示されたシリンダ２の点火流体インジェクタ１３は、二元燃料エンジン１の点火流体噴射システムの構成要素であり、二元燃料エンジン１の各シリンダ２のための点火流体噴射システムは、個別の点火流体インジェクタ１３を含んでいる。点火流体インジェクタ１３には、点火流体導管１４を通じて、点火流体噴射システムの共通の点火流体貯蔵装置２２から、点火流体が供給可能であり、点火流体貯蔵装置２２には、点火流体供給ポンプ１６が配設されており、当該点火流体供給ポンプは、点火流体貯蔵装置２２に点火流体を供給する。点火流体供給ポンプ１６は、電動の高圧ポンプであり得る。点火流体供給ポンプ１６には、吸引絞り弁１９が配設されている。 In the combustion chamber 9 of the cylinder 2 of the dual-fuel engine 1, gas can alternatively be burned as fuel in another operating mode, the gas fuel operating mode. To this end, the dual-fuel engine 1 includes a mixture-generation unit 20 in which combustion air 10 and gas supplied to the mixture-generation unit 20 via a gas supply line 21 are mixed. is produced, which gas-air mixture is introduced into the combustion chamber 9 of the cylinder 2 through the intake valve 17 . Exhaust gases 15 are also produced during combustion of the gases, which can be discharged from the cylinder 2 via the exhaust valve 18 . For the ignition of the gas-air mixture in gas operation of the dual-fuel engine 1, an ignition fluid is used which can be introduced into the further combustion chamber 11 of the cylinder 2 by means of an ignition fluid injector 13, the further Combustion chamber 11 is connected to combustion chamber 9 via at least one connecting tube 12 . It is alternatively possible to introduce the ignition fluid directly into the combustion chamber 9 . The ignition fluid injector 13 of the cylinder 2 shown in FIG. 1 is a component of the ignition fluid injection system of the dual fuel engine 1, the ignition fluid injection system for each cylinder 2 of the dual fuel engine 1 being separate. of ignition fluid injectors 13. The ignition fluid injector 13 can be supplied with ignition fluid through an ignition fluid conduit 14 from a common ignition fluid reservoir 22 of the ignition fluid injection system, to which an ignition fluid supply pump 16 is arranged. , and the ignition fluid supply pump supplies ignition fluid to the ignition fluid reservoir 22 . Ignition fluid supply pump 16 may be an electrically driven high pressure pump. A suction throttle valve 19 is arranged in the ignition fluid supply pump 16 .

従って、一方では、実践から知られた二元燃料エンジン１は、二元燃料エンジン１の液体燃料運転において液体燃料を供給するための燃料供給装置を有し、他方では、実践から知られた二元燃料エンジン１は、別個の点火流体噴射システムを有しており、それによって、二元燃料エンジン１のガス燃料運転では、ガス燃料の燃焼のために、点火流体が、二元燃料エンジン１のシリンダ２に導入される。 Thus, on the one hand, the dual-fuel engine 1 known from practice has a fuel supply for supplying liquid fuel in the liquid-fuel operation of the dual-fuel engine 1, and on the other hand, the dual-fuel engine 1 known from practice. The dual-fuel engine 1 has a separate ignition fluid injection system whereby, in gas-fueled operation of the dual-fuel engine 1, the ignition fluid is supplied to the dual-fuel engine 1 for combustion of the gas fuel. introduced into cylinder 2;

従って、実践から知られた二元燃料エンジンは、２つの噴射システム、すなわち液体燃料のための燃料供給装置と、点火流体のための点火流体噴射システムと、を有している。典型的には、点火流体は、液体燃料運転の液体燃料であり、当該液体燃料は、ガス燃料運転において、比較的少量で、各シリンダに、点火流体噴射システムの各点火流体インジェクタによって導入可能である。実践から知られた二元燃料エンジンでは、液体燃料運転のための燃料供給装置の噴射ノズルは、ガス燃料運転における、このような少量の液体燃料の供給には適していない。それゆえ、これは、２つの噴射システムを要求し、二元燃料エンジンの複雑な構造を必要とする。二元燃料エンジンのための新しい噴射ノズルと、より単純な構造を有する二元燃料エンジンとの必要性が存在する。 Dual-fuel engines known from practice therefore have two injection systems, namely a fuel supply for the liquid fuel and an ignition fluid injection system for the ignition fluid. Typically, the ignition fluid is liquid fuel in liquid fuel operation, which liquid fuel can be introduced to each cylinder in relatively small amounts by each ignition fluid injector of the ignition fluid injection system in gas fuel operation. be. In dual-fuel engines known from practice, the injection nozzles of the fuel supply for liquid fuel operation are not suitable for supplying such small amounts of liquid fuel in gas fuel operation. This therefore requires two injection systems and necessitates a complex construction of a dual fuel engine. A need exists for new injection nozzles for dual fuel engines and for dual fuel engines with simpler construction.

この必要性から出発して、本発明の課題は、新式の噴射ノズルと、当該噴射ノズルを有する二元燃料エンジンとを創出することにある。 Starting from this need, the task of the present invention is to create a novel injection nozzle and a dual-fuel engine with this injection nozzle.

本課題は、請求項１に記載の噴射ノズルによって解決される。本発明に係る噴射ノズルを通じて、液体燃料運転モードでは液体燃料が、ガス燃料運転モードでは点火流体が、シリンダの燃焼室に導入可能であり、噴射ノズルは、第１の噴射孔及び第２の噴射孔を備えた（噴射）ノズル本体と、（噴射）ノズル本体内で移動可能に誘導された（噴射）ノズルニードルとを有しており、（噴射）ノズルニードルと（噴射）ノズル本体との間の相対位置は、噴射孔のうちどの噴射孔を通って、液体燃料運転モードにおいて液体燃料が、ガス燃料運転モードにおいて点火流体が、シリンダの燃焼室に導入可能であるかを決定する。このような噴射ノズルは、液体燃料運転モードにおいて液体燃料を、ガス燃料運転モードにおいて点火流体を、二元燃料エンジンの各シリンダに、必要な精度で導入することができる。従って、２つの噴射システムはもはや必要ではない。 This problem is solved by an injection nozzle according to claim 1 . Liquid fuel can be introduced into the combustion chamber of the cylinder in liquid fuel mode of operation and ignition fluid in gas fuel mode of operation through the injection nozzle according to the invention, the injection nozzle comprising a first injection hole and a second injection hole. a (injection) nozzle body provided with a bore and a (injection) nozzle needle movably guided in the (injection) nozzle body, and between the (injection) nozzle needle and the (injection) nozzle body determines through which of the injection holes liquid fuel can be introduced into the combustion chamber of the cylinder in liquid fuel mode of operation and ignition fluid in gas fuel mode of operation. Such injection nozzles are capable of introducing liquid fuel in a liquid fuel operating mode and ignition fluid in a gas fuel operating mode into each cylinder of a dual fuel engine with the required precision. Therefore, two injection systems are no longer necessary.

有利なさらなる発展形態によると、軸方向に、従って（噴射）ノズルニードルの移動方向に見て、第１の噴射孔は、第２の噴射孔から所定の距離を有しており、ガス燃料運転モードでは、（噴射）ノズルニードルは、第１の噴射孔を開放し、第２の噴射孔を覆っており、液体燃料運転モードでは、（噴射）ノズルニードルは、第１の噴射孔及び第２の噴射孔を開放する。このような噴射ノズルは、液体燃料運転モードにおいて液体燃料を、ガス燃料運転モードにおいて点火流体を、二元燃料エンジンの各シリンダに、必要な精度で導入することができる。従って、２つの噴射システムはもはや必要ではない。 According to an advantageous further development, axially, and thus in the direction of movement of the (injection) nozzle needle, the first injection hole has a predetermined distance from the second injection hole, and gas-fueled operation mode, the (injection) nozzle needle opens the first injection hole and covers the second injection hole; in the liquid fuel operating mode, the (injection) nozzle needle opens the first injection hole and the second Open the injection hole of Such injection nozzles are capable of introducing liquid fuel in a liquid fuel operating mode and ignition fluid in a gas fuel operating mode into each cylinder of a dual fuel engine with the required precision. Therefore, two injection systems are no longer necessary.

好ましくは、第１の噴射孔は、第２の噴射孔よりも小さい噴射孔横断面を有している。これは、ガス燃料運転モードにとって、ガス燃料運転モードにおいて、少量の点火流体を、高い精度で二元燃料エンジンの各シリンダに導入するために有利である。 Preferably, the first injection holes have a smaller injection hole cross-section than the second injection holes. This is advantageous for the gas fuel mode of operation to introduce a small amount of ignition fluid into each cylinder of a dual fuel engine with a high degree of accuracy in the gas fuel mode of operation.

さらなる発展形態によると、（噴射）ノズルニードルは、ノズルコーン部分及びノズルスライダー部分を有しており、ノズルコーン部分は、（噴射）ノズル本体の第１の部分と、ノズルスライダー部分は、第１の噴射孔及び第２の噴射孔を有する（噴射）ノズル本体の第２の部分と協働しており、この協働は、ガス燃料運転モードにおける噴射プロセスのために、ノズルコーン部分が（噴射）ノズル本体の第１の部分から離れており、ノズルスライダー部分が、第１の噴射孔を開放し、第２の噴射孔を覆うように、及び、ガス燃料運転モードにおける噴射プロセスのために、ノズルコーン部分が（噴射）ノズル本体の第１の部分からも離れており、ノズルスライダー部分が、第１の噴射孔及び第２の噴射孔を開放するように行われる。次に、ノズルコーン部分が、（噴射）ノズル本体の第１の部分に当接する場合、噴射プロセス外の噴射ノズルは作動していない。噴射ノズルのこのような構造は単純であり、両方の運転モードにおいて、二元燃料エンジンの効率的な運転を可能にする。 According to a further development, the (injection) nozzle needle has a nozzle cone portion and a nozzle slider portion, the nozzle cone portion being the first part of the (injection) nozzle body and the nozzle slider portion being the first and a second part of the (injection) nozzle body, which cooperates with a second part of the (injection) nozzle body with a second injection hole, the cooperation being such that the nozzle cone part ( ) remote from the first part of the nozzle body such that the nozzle slider part opens the first injection hole and covers the second injection hole and for the injection process in the gas fuel operating mode, A nozzle cone portion is also spaced from the first portion of the (injection) nozzle body and a nozzle slider portion is arranged to open the first and second injection holes. Then, if the nozzle cone portion abuts the first part of the (injection) nozzle body, the injection nozzle outside the injection process is not activated. Such construction of the injection nozzle is simple and allows efficient operation of the dual fuel engine in both modes of operation.

当該二元燃料エンジンは、請求項１０に規定されている。 The dual fuel engine is defined in claim 10 .

本発明の好ましいさらなる発展形態は、従属請求項及び以下の説明から明らかになる。本発明の実施例を、図面を用いて詳細に説明するが、それに限定されるものではない。 Preferred further developments of the invention emerge from the dependent claims and the following description. Exemplary embodiments of the invention will now be described in detail with reference to the drawings, without being restricted thereto.

先行技術に係る二元燃料エンジンのブロック図である。1 is a block diagram of a prior art dual fuel engine; FIG. 第１の状態における、本発明に係る二元燃料エンジンの噴射弁を示す図である。1 shows an injection valve of a dual-fuel engine according to the invention in a first state; FIG. 第２の状態における、図２の噴射弁を示す図である。Figure 3 shows the injection valve of Figure 2 in a second state; 第３の状態における、図２及び図３の噴射ノズルを示す図である。Figure 4 shows the injection nozzle of Figures 2 and 3 in a third state; 図２から図４の噴射ノズルの（噴射）ノズルニードルの詳細を示す図である。Figure 5 shows a detail of the (injection) nozzle needle of the injection nozzle of Figures 2 to 4; 図２から図４の噴射ノズルの機能を明確にするためのグラフである。Figure 5 is a graph to clarify the function of the injection nozzles of Figures 2 to 4;

本発明は、二元燃料エンジンのための噴射ノズル及び二元燃料エンジンに関する。二元燃料エンジンの基本的な構造は、関係する当業者にはよく知られており、すでに図１に関連して詳細に説明されている。例えば、二元燃料エンジンの液体燃料運転においては、液体の、点火しやすいディーゼル燃料等の燃料が、エンジンのシリンダに導入され、シリンダにおいて燃焼する。ガス燃料運転モードにおいては、ガス燃料と空気とから成る点火しにくい混合気が、二元燃料エンジンのシリンダに導入され、点火流体を通じて点火され、特に液体燃料運転の液体燃料が、ガス燃料運転において点火流体として用いられるが、当該液体燃料は、ガス燃料運転では、液体燃料運転におけるよりも明らかに少ない量で、シリンダの燃焼室に導入される。 The present invention relates to injection nozzles for dual fuel engines and dual fuel engines. The basic construction of a dual fuel engine is well known to those skilled in the art concerned and has already been described in detail in connection with FIG. For example, in liquid fuel operation of a dual fuel engine, a liquid, highly ignitable fuel, such as diesel fuel, is introduced into a cylinder of the engine and combusted in the cylinder. In the gas fuel mode of operation, a refractory mixture of gas fuel and air is introduced into the cylinder of the dual fuel engine and ignited through the ignition fluid, especially liquid fuel in liquid fuel operation. The liquid fuel, which is used as ignition fluid, is introduced into the combustion chamber of the cylinder in gas-fueled operation in significantly smaller quantities than in liquid-fueled operation.

このことを可能にするために、実践から知られた二元燃料エンジンは、２つの別個の噴射システムを、すなわち、液体燃料運転において、液体燃料を比較的大量に二元燃料エンジンのシリンダに導入する燃料噴射システムと、ガス燃料運転において、点火流体を比較的少量でシリンダに導入する点火流体噴射システムと、を有している。 To make this possible, dual-fuel engines known from practice employ two separate injection systems, i.e., in liquid-fuel operation, introduce relatively large amounts of liquid fuel into the cylinders of the dual-fuel engine. and an ignition fluid injection system that, in gas fuel operation, introduces a relatively small amount of ignition fluid into the cylinder.

本発明は、二元燃料エンジンのシリンダのための噴射ノズルに関するものであり、当該噴射ノズルを通じて、液体燃料運転モードでは液体燃料が、ガス燃料運転モードでは点火流体が、各シリンダ２の燃焼室９に導入可能であるので、２つの別個の噴射システムは不要である。 The invention relates to an injection nozzle for the cylinders of a dual-fuel engine, through which the liquid fuel in the liquid fuel operating mode and the ignition fluid in the gas fuel operating mode are delivered to the combustion chamber 9 of each cylinder 2 . , so two separate injection systems are not required.

図２から図４は、このような本発明に係る噴射ノズル２３の横断面を部分的に示しており、図２から図４の噴射ノズル２３はそれぞれ、異なる状態で示されている。図２は、噴射ノズル２３を通じて、各シリンダの燃焼室９に燃料が導入されない状態における噴射ノズル２３を示している。図３は、噴射ノズル２３を通じて、特にガス燃料運転モードにおいて、点火流体が各シリンダ２の燃焼室９に導入される状態における噴射ノズル２３を示している。図４は、噴射ノズルが、液体燃料運転において、液体燃料を各シリンダ２の燃焼室９に導入する状態における噴射ノズルを示している。 2 to 4 partially show a cross-section of such an injection nozzle 23 according to the invention, the injection nozzle 23 in each of FIGS. 2 to 4 being shown in a different state. FIG. 2 shows the injection nozzles 23 in a state in which no fuel is introduced into the combustion chamber 9 of each cylinder through the injection nozzles 23 . FIG. 3 shows the injection nozzles 23 in a situation through which ignition fluid is introduced into the combustion chamber 9 of each cylinder 2, particularly in the gas-fueled mode of operation. FIG. 4 shows the injection nozzles as they introduce liquid fuel into the combustion chamber 9 of each cylinder 2 in liquid fuel operation.

本発明に係る噴射ノズル２３は、（噴射）ノズル本体２４を有しており、（噴射）ノズル本体２４は、シリンダ２の燃焼室９内に突出した部分２４ｂに、複数の噴射孔を、すなわち複数の第１の噴射孔２５及び複数の第２の噴射孔２６を有している。その際、図示された好ましい実施例では、第１の噴射孔２５は、第２の噴射孔よりも小さい噴射孔横断面を有している。 The injection nozzle 23 according to the present invention has an (injection) nozzle main body 24, and the (injection) nozzle main body 24 has a plurality of injection holes in a portion 24b protruding into the combustion chamber 9 of the cylinder 2. It has a plurality of first injection holes 25 and a plurality of second injection holes 26 . In the preferred embodiment shown, the first injection holes 25 thereby have a smaller injection hole cross section than the second injection holes.

本発明に係る噴射ノズル２３は、さらに、（噴射）ノズル本体２４内で移動可能に誘導された（噴射）ノズルニードル２７を有している。（噴射）ノズルニードル２７と（噴射）ノズル本体２４との間の相対位置は、噴射孔２５、２６のうちどの噴射孔を通って、液体燃料運転モードにおいて液体燃料が、ガス燃料運転モードにおいて点火流体が、各シリンダ２の燃焼室９に導入可能であるかを決定する。 The injection nozzle 23 according to the invention furthermore has an (injection) nozzle needle 27 movably guided within the (injection) nozzle body 24 . The relative position between the (injection) nozzle needle 27 and the (injection) nozzle body 24 determines through which of the injection holes 25, 26 the liquid fuel ignites in the liquid fuel mode of operation and in the gas fuel mode of operation. Determine if fluid can be introduced into the combustion chamber 9 of each cylinder 2 .

図３に示された状態、すなわち液体燃料運転の状態において、（噴射）ノズルニードル２７は、噴射プロセスの間に、（噴射）ノズル本体２４の第１の噴射孔２５のみを開放するので、図３の相対位置において、ガス燃料運転では、第１の噴射孔２５を通じて、点火流体が、各シリンダ２の燃焼室９に導入可能である。図４の状態において、（噴射）ノズルニードル２７は、噴射プロセスの間に第２の噴射孔２６も付加的に開放し、液体燃料運転モードにおいて、液体燃料は、第１の噴射孔２５だけではなく第２の噴射孔２６も通って、各シリンダ２の燃焼室９に導入され得る。 In the state shown in FIG. 3, ie liquid fuel operation, the (injection) nozzle needle 27 opens only the first injection hole 25 of the (injection) nozzle body 24 during the injection process, so that FIG. In relative position 3, ignition fluid can be introduced into the combustion chamber 9 of each cylinder 2 through the first injection holes 25 in gas fuel operation. In the situation of FIG. 4, the (injection) nozzle needle 27 additionally opens also the second injection hole 26 during the injection process, and in the liquid fuel operating mode the liquid fuel is supplied only through the first injection hole 25. It can also be introduced into the combustion chamber 9 of each cylinder 2 through the second injection holes 26 as well.

（噴射）ノズルニードル２７は、その軸方向、すなわちその長手中心軸２８の方向に見て、（噴射）ノズル本体２４に対して移動可能である。その際、（噴射）ノズルニードル２７は、ノズルコーン部分２７ａとノズルスライダー部分２７ｂとを有している。その際、ノズルスライダー部分２７ｂは、（噴射）ノズル本体２４の、燃焼室９内に突出した部分２４ｂ内部において誘導され、当該ノズルスライダー部分２７ｂは、（噴射）ノズル本体２４に対する（噴射）ノズルニードル２７の相対位置に応じて、第１の噴射孔２５（図２、図３を参照）のみを開放するか、第２の噴射孔２６（図４を参照）も付加的に開放する。その際、ノズルスライダー部分２７ｂは、第２の噴射孔２６の領域における（噴射）ノズル本体２４の部分２４ｂの内側輪郭３０に適応した外側輪郭２９を有しているので、（噴射）ノズルニードル２７のノズルスライダー部分２７ｂのこれらの面２９、３０と、（噴射）ノズル本体２４の部分２４ｂとの間には、密封効果がもたらされる。 The (injection) nozzle needle 27 is movable relative to the (injection) nozzle body 24 , viewed in its axial direction, ie in the direction of its central longitudinal axis 28 . The (injection) nozzle needle 27 then has a nozzle cone portion 27a and a nozzle slide portion 27b. In doing so, the nozzle slider portion 27b is guided inside the portion 24b of the (injection) nozzle body 24 that protrudes into the combustion chamber 9, and the nozzle slider portion 27b is directed against the (injection) nozzle body 24 by the (injection) nozzle needle. Depending on the relative position of 27, only the first injection hole 25 (see FIGS. 2 and 3) is opened or additionally the second injection hole 26 (see FIG. 4) is also opened. The nozzle slider part 27 b then has an outer contour 29 adapted to the inner contour 30 of the part 24 b of the (injection) nozzle body 24 in the region of the second injection hole 26 , so that the (injection) nozzle needle 27 Between these surfaces 29, 30 of the nozzle slider portion 27b of the nozzle body 24 and the portion 24b of the (jet) nozzle body 24, a sealing effect is provided.

すでに説明したように、（噴射）ノズルニードル２７はさらに、ノズルコーン部分２７ａを有しており、当該ノズルコーン部分は、（噴射）ノズル本体の部分２４ｂに接続する（噴射）ノズル本体の部分２４ａと協働する。つまり、この協働は、ノズルコーン部分２７ａが、（噴射）ノズル本体２４の部分２４ａに当接するか、又は、載置されている場合、（噴射）ノズルニードル２７が、密封するように（噴射）ノズル本体２４に当接するので、燃料又は点火流体が噴射孔２５、２６へ流れることは不可能であるように、及び、図２の状態において、噴射ノズル２３が作動しておらず、燃料又は点火流体が各シリンダ２の燃焼室９に導入されないように行われる。 As already explained, the (injection) nozzle needle 27 further comprises a nozzle cone portion 27a, which connects the (injection) nozzle body portion 24b to the (injection) nozzle body portion 24a. collaborate with That is, this co-operation is such that when the nozzle cone portion 27a abuts or rests on the portion 24a of the (injection) nozzle body 24, the (injection) nozzle needle 27 seals (injection 2) so that no fuel or ignition fluid can flow into the injection holes 25, 26 as it abuts the nozzle body 24 and in the state of FIG. This is done so that no ignition fluid is introduced into the combustion chamber 9 of each cylinder 2 .

液体燃料運転及びガス燃料運転における噴射プロセスに関して、液体燃料又は点火流体を、各シリンダ２の燃焼室９に導入するために、（噴射）ノズルニードル２７のノズルコーン部分２７ａは、（噴射）ノズル本体２４の部分２４ａから離れているので（図３及び図４を参照）、液体燃料又は点火流体は、（噴射）ノズルニードル２７のノズルコーン部分２７ａを通って、噴射孔２５、２６の方向に、つまり、図３の状態においては第１の噴射孔２５の方向に、図４の状態においては第１の噴射孔２５の方向にも、図４の状態において全体的に、（噴射）ノズルニードル２７のノズルスライダー部分２７ｂが開放している第２の噴射孔２６の方向にも、流れることが可能である。 For the injection process in liquid and gas fuel operation, the nozzle cone portion 27a of the (injection) nozzle needle 27 extends into the (injection) nozzle body in order to introduce liquid fuel or ignition fluid into the combustion chamber 9 of each cylinder 2. 24 (see FIGS. 3 and 4), the liquid fuel or ignition fluid passes through the nozzle cone portion 27a of the (injection) nozzle needle 27 in the direction of the injection holes 25, 26. 3, in the direction of the first injection hole 25 in the state of FIG. 4, and in the state of FIG. 4, the (injection) nozzle needle 27 It is also possible to flow in the direction of the second injection hole 26 where the nozzle slider portion 27b of the nozzle is open.

従って、本発明に係る噴射ノズル２３は、複数の噴射孔２５、２６を、すなわち第１の噴射孔２５と、（噴射）ノズル本体２４の部分２４ｂに導入されている第２の噴射孔２６と、を有している。軸方向２８に、及び、従って（噴射）ノズルニードル２７の移動方向に見て、第１の噴射孔２５と第２の噴射孔２６とは、互いに離間している。好ましくは、第１の噴射孔２５及び第２の噴射孔２６は、異なる噴射孔横断面を有している。代替的に、又は、付加的に、第１の噴射孔２５の数が、第２の噴射孔２６の数よりも小さいこともあり得る。 The injection nozzle 23 according to the invention thus comprises a plurality of injection holes 25 , 26 , i.e. a first injection hole 25 and a second injection hole 26 introduced into the part 24 b of the (injection) nozzle body 24 . ,have. Seen in the axial direction 28 and thus in the direction of movement of the (injection) nozzle needle 27, the first injection hole 25 and the second injection hole 26 are spaced apart from each other. Preferably, the first injection holes 25 and the second injection holes 26 have different injection hole cross-sections. Alternatively or additionally, the number of first injection holes 25 may be less than the number of second injection holes 26 .

第１の噴射孔２５は、その形状、特にその噴射孔横断面に関して、及び／又は、その数に関して、ガス燃料運転に向けて設計されており、それによって、ガス燃料運転において、第１の噴射孔２５を通じて、比較的少量の点火流体が、各シリンダ２の燃焼室９に導入される。第２の噴射孔２６は、その形状、特にその噴射孔横断面に関して、及び／又は、その数に関して、液体燃料運転において液体燃料を、各シリンダ２の燃焼室９に導入するように設計されている。 The first injection holes 25 are designed for gas-fueled operation with their shape, in particular with respect to their injection hole cross-section and/or with respect to their number, whereby in gas-fueled operation the first injection Through holes 25 a relatively small amount of ignition fluid is introduced into the combustion chamber 9 of each cylinder 2 . The second injection holes 26 are designed with respect to their shape, in particular their injection hole cross-section and/or their number, to introduce liquid fuel into the combustion chamber 9 of each cylinder 2 in liquid fuel operation. there is

噴射ノズル２３が図２の状態にある場合、すなわち（噴射）ノズルニードル２７のノズルコーン部分２７ａが、（噴射）ノズル本体２４の部分２４ａに当接する場合、ノズルスライダー部分２７ｂは、第１の噴射孔２５を開放はするが、ノズルコーン部分２７ａと（噴射）ノズル本体２４の部分２４ａとの間における密封シートを通って点火流体又は燃料が流れることはできないので、図２の状態では、各シリンダ２の燃焼室９への噴射は行われない。 When the injection nozzle 23 is in the state of FIG. 2, i.e. when the nozzle cone portion 27a of the (injection) nozzle needle 27 abuts against the portion 24a of the (injection) nozzle body 24, the nozzle slider portion 27b is in the first injection position. 2, each cylinder cannot flow through the sealing seat between the nozzle cone portion 27a and the portion 24a of the (injection) nozzle body 24, although the bore 25 is open. 2 is not injected into the combustion chamber 9 .

噴射ノズル２３が図３の状態にある場合、（噴射）ノズルニードル２７のノズルコーン部分２７ａは、（噴射）ノズル本体２４の部分２４ａから離れており、（噴射）ノズルニードル２７のノズルスライダー部分２７ｂは、第１の噴射孔２５のみを開放し、それに対して、第２の噴射孔２６を覆っている。図３の状態は、特にガス燃料運転において、各シリンダ２の燃焼室９に、比較的少量の点火流体を噴射するために用いられる。図４の状態では、ノズルコーン部分２７ａは、やはり（噴射）ノズル本体２４の部分２４ａから離れているが、ノズルスライダー部分２７ｂは、両方の噴射孔を、すなわち第１の噴射孔２５も第２の噴射孔２６も開放するので、図４の状態では、液体燃料運転において、全ての噴射孔２５、２６を通じて、液体燃料は、各シリンダ２の燃焼室９に導入され得る。 When the injection nozzle 23 is in the state of FIG. 3, the nozzle cone portion 27a of the (injection) nozzle needle 27 is separated from the portion 24a of the (injection) nozzle body 24 and the nozzle slider portion 27b of the (injection) nozzle needle 27 is separated. , opens only the first injection hole 25 , whereas it covers the second injection hole 26 . The situation of FIG. 3 is used to inject a relatively small amount of ignition fluid into the combustion chamber 9 of each cylinder 2, particularly in gas fuel operation. 4, the nozzle cone portion 27a is still separated from the portion 24a of the (injection) nozzle body 24, but the nozzle slider portion 27b covers both injection holes, i.e. the first injection hole 25 as well as the second injection hole. 4, liquid fuel can be introduced into the combustion chamber 9 of each cylinder 2 through all the injection holes 25, 26 in liquid fuel operation.

図２～図５から導き出せることに、（噴射）ノズルニードル２７は、液体燃料及び点火流体のための誘導管３１を有している。これらの誘導管３１は、第１の端部で、径方向外側においてそれぞれ個別に、（噴射）ノズルニードル２７のノズルコーン部分２７ａとノズルスライダー部分２７ｂとの間で終端しており、第２の端部では、これらの管３１は、共に軸方向外側において、ノズルスライダー部分２７ｂで、つまりノズル本体２７の長手中心軸２８が延在する領域において終端している。（噴射）ノズルニードル２７のノズルコーン部分２７ａが、（噴射）ノズル本体２４の部分２４ａから離れている場合、これらの誘導管３１を通じて、液体燃料及び点火流体が、ノズルスライド部分２７の相対位置に応じて、噴射孔２５、２６に誘導され得る。 It can be deduced from FIGS. 2-5 that the (injection) nozzle needle 27 has guide tubes 31 for liquid fuel and ignition fluid. These guide tubes 31 terminate at a first end radially outwardly, each separately between a nozzle cone portion 27a and a nozzle slider portion 27b of the (injection) nozzle needle 27 and at a second end. At the ends, these tubes 31 terminate together axially outwardly at the nozzle slider portion 27b, ie in the region in which the central longitudinal axis 28 of the nozzle body 27 extends. Through these guide tubes 31 the liquid fuel and ignition fluid are directed to the relative position of the nozzle slide portion 27 when the nozzle cone portion 27a of the (injection) nozzle needle 27 is remote from the portion 24a of the (injection) nozzle body 24. Accordingly, it can be guided to the injection holes 25,26.

図６は、噴射プロセス又は噴射サイクルの間に、本発明に係るインジェクタ２３を用いて、各シリンダ２の燃焼室９に導入可能である噴射量Ｍを、経時的に、グラフによって明らかにしている。時間ｔにわたって、噴射量Ｍに関する２つの異なる曲線３２、３３が示されている。すなわち、曲線３２によって、ガス燃料運転の噴射量が、曲線３３によって、液体燃料運転の噴射量が示されている。 FIG. 6 graphically reveals, over time, the injection quantity M that can be introduced into the combustion chamber 9 of each cylinder 2 during the injection process or injection cycle using the injector 23 according to the invention. . Two different curves 32, 33 for injection quantity M are shown over time t. That is, curve 32 shows the injection quantity for gas fuel operation, and curve 33 shows the injection quantity for liquid fuel operation.

時点ｔ０において、それぞれの噴射プロセス又は噴射サイクルが開始し、時点ｔ０より前では、噴射ノズル２３は、図２の状態にある。時点ｔ０と時点ｔ１との間において、噴射ノズル２３は、図２の状態から図３の状態に移行し、ガス燃料運転における噴射ノズル２３は、時点ｔ２までは図３の状態にあり、時点ｔ２と時点ｔ３との間で、図２の状態に戻される。それゆえ、ガス燃料運転においては、噴射ノズル２３を通じて、専ら第１の噴射孔２５を用いて、比較的少量の点火流体が、曲線３２に従って、各シリンダ２の燃焼室９に導入される。 At time t0 the respective injection process or injection cycle starts, and before time t0 the injection nozzle 23 is in the state of FIG. Between time t0 and time t1, the injection nozzle 23 transitions from the state shown in FIG. 2 to the state shown in FIG. and time t3, the state shown in FIG. 2 is restored. In gas fuel operation, therefore, a relatively small amount of ignition fluid is introduced into the combustion chamber 9 of each cylinder 2 through the injection nozzles 23 , exclusively using the first injection holes 25 , according to curve 32 .

液体燃料運転モードでは、噴射ノズル２３は、図２の状態に始まり、図３の状態を経て、図４の状態に移行する。すなわち、図６によると、噴射ノズル２３は、時点ｔ０と時点ｔ１との間において、図２の状態から図３の状態に移行し、ｔ４の時点まではこの状態を維持する。次に、時点ｔ４と時点ｔ５との間で、液体燃料運転における噴射ノズル２３は、図３の状態から図４の状態に移行するので、時点ｔ５を開始時点として、液体燃料は、全体の噴射孔２５、２６を通って、各シリンダの燃焼室９に導入可能であり、時点ｔ６と時点ｔ８との間では、各噴射ノズル２３の各噴射サイクルの終わりに、図４の状態から図２の状態に戻される。すなわち、時点ｔ６と時点ｔ７との間において、まず図４の状態から図３の状態へ、次に、時点ｔ７と時点ｔ８との間において、図３の状態から図２の状態に戻される。従って、ｔ８の時点では、各シリンダ２の燃焼室９には、もはや液体燃料は導入され得ない。なぜなら、時点ｔ８において、（噴射）ノズルニードル２７のノズルコーン部分２７ａは、やはり（噴射）ノズル本体２４の部分２４ａに当接するからである。 In the liquid fuel mode of operation, the injection nozzle 23 begins in the state of FIG. 2, goes through the state of FIG. 3, and transitions to the state of FIG. That is, according to FIG. 6, the injection nozzle 23 shifts from the state shown in FIG. 2 to the state shown in FIG. 3 between time t0 and time t1, and maintains this state until time t4. Next, between time t4 and time t5, the injection nozzle 23 in liquid fuel operation shifts from the state shown in FIG. 3 to the state shown in FIG. 4 to FIG. 2 at the end of each injection cycle for each injection nozzle 23 between times t6 and t8. state is returned. 4 to the state of FIG. 3 between time t6 and time t7, and then return from the state of FIG. 3 to the state of FIG. 2 between time t7 and time t8. Therefore, no liquid fuel can be introduced into the combustion chamber 9 of each cylinder 2 at time t8. This is because at time t8 the nozzle cone portion 27a of the (injection) nozzle needle 27 also abuts against the portion 24a of the (injection) nozzle body 24 .

本発明に係る噴射ノズル２３を用いて、ガス燃料運転において、比較的少量の点火流体が、二元燃料エンジン１のシリンダ２の燃焼室９に、高い精度で導入され得る。液体燃料運転においては、同様に、液体燃料が比較的大量に、高い精度でシリンダ２の燃焼室９に導入され得る。従って、１つかつ同一の噴射ノズル２３は、液体燃料運転において液体燃料を導入するため、及び、ガス燃料運転において点火流体を導入するために用いられ得るので、液体燃料及び点火流体のための別個の噴射システムは使用せずとも良い。これによって、二元燃料エンジンの構造を単純化することが可能である。 With the injection nozzle 23 according to the invention, in gas fuel operation, a relatively small amount of ignition fluid can be introduced into the combustion chamber 9 of the cylinder 2 of the dual fuel engine 1 with high precision. In liquid fuel operation, a relatively large amount of liquid fuel can likewise be introduced into the combustion chamber 9 of the cylinder 2 with high precision. Therefore, one and the same injection nozzle 23 can be used for introducing liquid fuel in liquid fuel operation and for introducing ignition fluid in gas fuel operation, thus providing separate nozzles for liquid fuel and ignition fluid. injection system may not be used. This makes it possible to simplify the construction of the dual fuel engine.

１ 二元燃料エンジン
２ シリンダ
３ シリンダヘッド
４ ピストン
５ 連接棒
６ 噴射ノズル
７ 燃料導管
８ 燃料ポンプ
９ 燃焼室
１０ 給気、燃焼空気
１１ 燃焼室
１２ 接続管
１３ 点火流体インジェクタ
１４ 点火流体導管
１５ 排ガス
１６ 点火流体供給ポンプ
１７ 吸気弁
１８ 排気弁
１９ 吸引絞り弁
２０ 混合気生成ユニット
２１ ガス供給導管
２２ 点火流体貯蔵装置
２３ 噴射ノズル
２４ （噴射）ノズル本体
２４ａ 第１の部分
２４ｂ 第２の部分
２５ 第１の噴射孔
２６ 第２の噴射孔
２７ （噴射）ノズルニードル
２７ａ ノズルコーン部分
２７ｂ ノズルスライダー部分
２８ 長手中心軸
２９ 外側輪郭
３０ 内側輪郭
３１ 誘導管
３２、３３ 曲線
Ｍ 噴射量
ｔ 時間 1 dual fuel engine 2 cylinder 3 cylinder head 4 piston 5 connecting rod 6 injection nozzle 7 fuel conduit 8 fuel pump 9 combustion chamber 10 charge air, combustion air 11 combustion chamber 12 connecting pipe 13 ignition fluid injector 14 ignition fluid conduit 15 exhaust gas 16 Ignition fluid supply pump 17 intake valve 18 exhaust valve 19 suction throttle valve 20 mixture generation unit 21 gas supply conduit 22 ignition fluid storage device 23 injection nozzle 24 (injection) nozzle body 24a first part 24b second part 25 first injection hole 26 second injection hole 27 (injection) nozzle needle 27a nozzle cone portion 27b nozzle slider portion 28 longitudinal center axis 29 outer contour 30 inner contour 31 guide tube 32, 33 curve M injection amount t time

Claims (9)

二元燃料エンジン（１）のシリンダ（２）のための噴射ノズル（２３）であって、
前記噴射ノズル（２３）を通じて、液体燃料運転モードでは液体燃料が、ガス燃料運転モードでは点火流体が、前記シリンダの燃焼室（９）に導入可能であり、前記噴射ノズル（２３）は、第１の噴射孔（２５）及び第２の噴射孔（２６）を備えた噴射ノズル本体（２４）と、
前記噴射ノズル本体（２４）内で移動可能に誘導された噴射ノズルニードル（２７）と、
を有しており、
前記噴射ノズルニードル（２７）と前記噴射ノズル本体（２４）との間の相対位置は、前記噴射孔（２５、２６）のうちどの噴射孔を通って、前記液体燃料運転モードにおいて前記液体燃料が、前記ガス燃料運転モードにおいて前記点火流体が、前記シリンダ（２）の前記燃焼室（９）に導入可能であるかを決定し、
前記噴射ノズルニードル（２７）が、ノズルコーン部分（２７ａ）及びノズルスライダー部分（２７ｂ）を有しており、前記噴射ノズルニードル（２７）が、前記液体燃料及び前記点火流体のための誘導管（３１）を有しており、該誘導管（３１）は、第１の端部で、それぞれ個別に、前記噴射ノズルニードル（２７）のノズルコーン部分（２７ａ）とノズルスライダー部分（２７ｂ）との間で終端しており、前記誘導管（３１）の各々は、前記第１の端部から前記噴射ノズル本体の長手中心軸へと、前記ノズルコーン部分（２７ａ）の傾斜に沿って形成されている、噴射ノズル。 An injection nozzle (23) for a cylinder (2) of a dual fuel engine (1), comprising:
Through said injection nozzle (23) liquid fuel can be introduced into the combustion chamber (9) of said cylinder in liquid fuel mode of operation and in gas fuel mode of operation ignition fluid, said injection nozzle (23) being first an injection nozzle body (24) having an injection hole (25) and a second injection hole (26);
an injection nozzle needle (27) movably guided within the injection nozzle body (24);
and
The relative position between the injection nozzle needle (27) and the injection nozzle body (24) is such that through which injection hole of the injection holes (25, 26) the liquid fuel is injected in the liquid fuel operation mode. determining whether said ignition fluid can be introduced into said combustion chamber (9) of said cylinder (2) in said gas-fueled mode of operation ;
Said injection nozzle needle (27) has a nozzle cone portion (27a) and a nozzle slider portion (27b), said injection nozzle needle (27) being a guide tube for said liquid fuel and said ignition fluid. 31), said guide tube (31) being connected at a first end to a nozzle cone portion (27a) and a nozzle slider portion (27b) of said injection nozzle needle (27), respectively. Each of said guide tubes (31) is formed along the slope of said nozzle cone portion (27a) from said first end to the longitudinal central axis of said injection nozzle body. Yes , spray nozzle. 軸方向に、従って前記噴射ノズルニードル（２７）の移動方向に見て、前記第１の噴射孔（２５）は、前記第２の噴射孔（２６）から所定の距離を有していることを特徴とする、請求項１に記載の噴射ノズル。 Seen in the axial direction and thus in the direction of movement of the injection nozzle needle (27), the first injection hole (25) has a distance from the second injection hole (26). An injection nozzle according to claim 1, characterized in that. 前記ガス燃料運転モードでは、前記噴射ノズルニードル（２７）が、前記第１の噴射孔（２５）を開放し、前記第２の噴射孔（２６）を覆っていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の噴射ノズル。 4. Characterized in that, in the gas fuel operating mode, the injection nozzle needle (27) opens the first injection hole (25) and covers the second injection hole (26). 3. The injection nozzle according to 1 or 2. 前記液体燃料運転モードでは、前記噴射ノズルニードル（２７）が、前記第１の噴射孔（２５）及び前記第２の噴射孔（２６）を開放していることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の噴射ノズル。 2. From claim 1, characterized in that, in the liquid fuel operating mode, the injection nozzle needle (27) opens the first injection hole (25) and the second injection hole (26). 4. The injection nozzle according to any one of 3. 前記第１の噴射孔（２５）が、前記第２の噴射孔（２６）よりも小さな噴射孔横断面を有していることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の噴射ノズル。 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the first injection holes (25) have a smaller injection hole cross-section than the second injection holes (26). injection nozzle. 前記ノズルコーン部分（２７ａ）は、前記噴射ノズル本体（２４）の第１の部分（２４ａ）と、前記ノズルスライダー部分（２７ｂ）は、前記第１の噴射孔（２５）及び前記第２の噴射孔（２６）を有する、前記噴射ノズル本体（２４）の第２の部分（２４ｂ）と協働しており、
この協働は、前記ガス燃料運転モードにおいて、前記ノズルコーン部分（２７ａ）が前記噴射ノズル本体（２４）の前記第１の部分（２４ａ）から離れており、前記ノズルスライダー部分（２７ｂ）が、前記第１の噴射孔（２５）を開放し、前記第２の噴射孔（２６）を覆うように、かつ、前記液体燃料運転モードにおいて、前記ノズルコーン部分（２７ａ）が前記噴射ノズル本体（２４）の前記第１の部分（２４ａ）から離れており、前記ノズルスライダー部分（２７ｂ）が、前記第１の噴射孔（２５）及び前記第２の噴射孔（２６）を開放する、ように行われることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の噴射ノズル。 The nozzle cone portion (27a) is the first portion (24a) of the injection nozzle body (24), and the nozzle slider portion (27b) is the first injection hole (25) and the second injection hole (25). cooperating with a second part (24b) of said injection nozzle body (24) having injection holes (26);
This co-operation is such that, in said gas fuel mode of operation, said nozzle cone portion (27a) is spaced from said first portion (24a) of said injection nozzle body (24) and said nozzle slider portion (27b) is: To open the first injection hole (25) and cover the second injection hole (26), and in the liquid fuel operating mode, the nozzle cone portion (27a) extends into the injection nozzle body (24). ), and the nozzle slider portion (27b) opens the first injection hole (25) and the second injection hole (26). 6. An injection nozzle according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it is 前記ノズルコーン部分（２７ａ）が、前記噴射ノズル本体（２４）の前記第１の部分（２４ａ）に当接する場合、前記噴射ノズルが作動していないことを特徴とする、請求項６に記載の噴射ノズル。 7. The injection nozzle according to claim 6, characterized in that when the nozzle cone portion (27a) abuts the first portion (24a) of the injection nozzle body (24), the injection nozzle is inactive. injection nozzle. 前記誘導管（３１）が、第１の端部で、径方向外側において個別に、前記ノズルコーン部分（２７ａ）と前記ノズルスライダー部分（２７ｂ）との間で終端又は開始しており、第２の端部では、軸方向外側において共に、前記ノズルスライダー部分（２７ｂ）で終端又は開始していることを特徴とする、請求項１に記載の噴射ノズル。 Said guide tube (31) terminates or starts, at a first end, separately radially outwardly between said nozzle cone portion (27a) and said nozzle slider portion (27b), and a second 2. Injection nozzle according to claim 1 , characterized in that at the ends of the , they both terminate or start at the nozzle slider portion (27b) on the axially outer side. 二元燃料エンジンの液体燃料運転モードにおいて、少なくとも１つのシリンダ（２）の燃焼室（９）には、液体燃料がその燃焼のために供給可能であり、二元燃料エンジンのガス燃料運転モードにおいて、前記シリンダ（２）の前記燃焼室（９）には、一方ではガス燃料がその燃焼のために、他方では点火流体がその点火のために供給可能である二元燃料エンジンにおいて、
前記シリンダ（２）それぞれのために、請求項１から８のいずれか一項に記載の噴射ノズル（２３）を有する燃料供給装置が設けられており、前記燃料供給装置によって、前記液体燃料運転モードでは前記液体燃料を、さらに、前記ガス燃料運転モードでは、前記点火流体を、前記シリンダ（２）それぞれの前記燃焼室（９）に導入可能であることを特徴とする二元燃料エンジン。 In the liquid fuel operating mode of the dual fuel engine, the combustion chamber (9) of at least one cylinder (2) can be supplied with liquid fuel for its combustion, and in the gas fuel operating mode of the dual fuel engine , in a dual-fuel engine, wherein said combustion chamber (9) of said cylinder (2) can be supplied with gaseous fuel on the one hand for its combustion and on the other hand with an ignition fluid for its ignition,
For each cylinder (2) a fuel supply with an injection nozzle (23) according to any one of claims 1 to 8 is provided, by means of which the liquid fuel operating mode A dual-fuel engine, characterized in that said liquid fuel, and in said gas-fueled mode of operation, said ignition fluid, can be introduced into said combustion chamber (9) of each of said cylinders (2).
JP2018175884A 2017-09-25 2018-09-20 Injection nozzle for dual fuel engine and dual fuel engine Active JP7262953B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017122117.4A DE102017122117A1 (en) 2017-09-25 2017-09-25 Injector for a dual-fuel engine and dual-fuel engine
DE102017122117.4 2017-09-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019060340A JP2019060340A (en) 2019-04-18
JP7262953B2 true JP7262953B2 (en) 2023-04-24

Family

ID=65638129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018175884A Active JP7262953B2 (en) 2017-09-25 2018-09-20 Injection nozzle for dual fuel engine and dual fuel engine

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP7262953B2 (en)
KR (1) KR102638105B1 (en)
CN (1) CN109555626B (en)
DE (1) DE102017122117A1 (en)
FI (1) FI20185784A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020116707A1 (en) * 2020-06-25 2021-12-30 Man Energy Solutions Se Fuel injector of a dual-fuel internal combustion engine and dual-fuel internal combustion engine
GB2616442A (en) * 2022-03-08 2023-09-13 Delphi Tech Ip Ltd Injector Nozzle
JP2024049351A (en) 2022-09-28 2024-04-09 マン・エナジー・ソリューションズ・エスイー Injection nozzle for dual-fuel engine, dual-fuel engine, and method for operating the same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011236887A (en) 2010-05-11 2011-11-24 Waertsilae Switzerland Ltd Fuel injector for internal combustion engine

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08193560A (en) * 1994-11-15 1996-07-30 Zexel Corp Variable nozzle hole type fuel injection nozzle
US6467702B1 (en) * 1999-06-25 2002-10-22 Delphi Technologies, Inc. Fuel injector
EP2405127B1 (en) * 2010-07-07 2013-04-03 Wärtsilä Switzerland Ltd. A fuel injector for internal combustion engines
DK177420B1 (en) * 2011-06-27 2013-04-22 Man Diesel & Turbo Deutschland Fuel valve for large turbocharged two-stroke diesel engines
JP2013024047A (en) * 2011-07-15 2013-02-04 Daihatsu Diesel Mfg Co Ltd Fuel injection valve
GB2530767A (en) 2014-10-01 2016-04-06 Delphi Internat Operations Luxembourg S Ã R L Fuel injector nozzle
CN105888832B (en) 2016-06-05 2018-05-22 吉林大学 Miller cycle diesel oil-natural gas double fuel engine and its control method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011236887A (en) 2010-05-11 2011-11-24 Waertsilae Switzerland Ltd Fuel injector for internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019060340A (en) 2019-04-18
FI20185784A1 (en) 2019-03-26
CN109555626B (en) 2023-04-14
DE102017122117A1 (en) 2019-03-28
KR102638105B1 (en) 2024-02-16
KR20190035530A (en) 2019-04-03
CN109555626A (en) 2019-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8820295B2 (en) Single actuator fuel injector for dual fuels
CN102840072B (en) For the dual fuel injector of common rail system
JP4739894B2 (en) Ignition distribution method and apparatus for a combustion engine
KR101931840B1 (en) A two-stroke internal combustion engine, method operating a two-stroke internal combustion engine and method of converting a two-stroke engine
JP7262953B2 (en) Injection nozzle for dual fuel engine and dual fuel engine
JP6080930B2 (en) Fuel valve and method for injecting gaseous fuel into the fuel chamber of an internal combustion engine
CN102812231B (en) Compression ignition engine with blended fuel injection
CN104126061A (en) 2-cycle gas engine
CN101675233A (en) Micro-pilot injection type gas engine
JP7463053B2 (en) DUAL FUEL SYSTEM, INTERNAL COMBUSTION ENGINE HAVING SAME, AND METHOD FOR OPERATING SAME - Patent application
US6604509B1 (en) Fuel injection system for an internal combustion engine
US20110297128A1 (en) Internal Combustion Engine, Combustion Charge Formation System, and Method
CN114109587A (en) Combustion apparatus and system
US20160061168A1 (en) Single Actuator Fuel Injector for Duel Fuels
KR102495443B1 (en) Dual-fuel engine and method for operating the same
CN110566386A (en) Nozzle assembly for fuel injector, fuel injector
JP6543679B2 (en) Fuel valve for large-sized turbocharged two-stroke compression ignition internal combustion engine and internal combustion engine using the same
US12085049B2 (en) Injection nozzle for a dual-fuel engine, dual-fuel engine and method for operating the same
JP2021014852A (en) Internal combustion engine
JP4222256B2 (en) Control device for internal combustion engine
WO2019100035A1 (en) Efficiency and emissions improvements for natural gas conversions of emd 2-cycle medium speed engines
EP3037646B1 (en) Method for operating internal combustion engines
JP7542952B2 (en) METHOD AND CONTROL DEVICE FOR OPERATING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Patent application
CN114382623A (en) Fuel injector for a dual fuel internal combustion engine, dual fuel internal combustion engine and method for operating the same
EP4421302A1 (en) A duel-fuel large diesel engine and a method for operating

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210719

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220825

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220912

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221206

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230320

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230412

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7262953

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150