JPH10299578A - Operating method of diesel type turbo supercharging type double fuel internal combustion engine - Google Patents

Operating method of diesel type turbo supercharging type double fuel internal combustion engine

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JPH10299578A
JPH10299578A JP10118871A JP11887198A JPH10299578A JP H10299578 A JPH10299578 A JP H10299578A JP 10118871 A JP10118871 A JP 10118871A JP 11887198 A JP11887198 A JP 11887198A JP H10299578 A JPH10299578 A JP H10299578A
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ペーター・サン・ペダーセン
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the possibility of natural ignition so as to sufficiently utilize the heating value of fuel by directly injecting water in an air/gas mixture in a cylinder clearance between a piston and a cylinder cover in a downward spray condition. SOLUTION: Air and gas are supplied with a mixture ratio in a cylinder 2, and they are compressed on compression stroke. Ignition is carried out by ignition from an outside, and a diesel type turbo supercharging type compound fuel internal combustion engine is operated. Even if an air/fuel ratio is few, an excessive air ratio is set to λ=1.3, and it is injected through multiple injection nozzles 9 per cylinder in at least one part of a crank angle clearance in the compression stroke of 20 deg. to 150 deg. after a bottom dead point. Water is directly injected into an air/gas mixture in a cylinder clearance between a piston 15 which is moved upward and a cylinder cover 11 in a downward spray condition. It is thus possible to carry out an operation of a diesel engine in association with a good performance.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダ内の混合
比にて空気及び気体が供給され、その後、圧縮工程中に
その空気及び気体が圧縮され、外部からの着火によって
着火されるディーゼル型のターボ過給式複式燃料内燃機
関の運転方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diesel type in which air and gas are supplied at a mixing ratio in a cylinder, and then the air and gas are compressed during a compression process and ignited by external ignition. The present invention relates to a method for operating a turbocharged dual fuel internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】米国特許第4,527,516号には、
多数のシリンダを備え、そのシリンダの各々が該シリン
ダの下方部分に形成された一列の掃気ポートと、シリン
ダカバーに設けられた少なくとも1つの掃気弁とを有
し、シリンダのポート列における掃気ポートの1つまで
分配管から伸びる1本の管として形成された単一の気体
ポートを有する弁制御式の気体供給体を備える、ディー
ゼル型のターボ過給式複式燃料内燃機関に関して使用さ
れる方法が記載されている。この米国特許のエンジン
は、速度が約1800rpmである、高速の2行程の自
動車エンジンであり、この高速度で運転されるエンジン
について明らかにされた欠点は、火炎全面の伝播速度が
ディーゼル油が燃焼する速度の1/3にしか過ぎないた
め、気体が燃焼するための時間が殆ど無い点である。
2. Description of the Related Art US Pat. No. 4,527,516 discloses that
A plurality of cylinders, each of which has a row of scavenging ports formed in a lower portion of the cylinder, and at least one scavenging valve provided on a cylinder cover; Described is a method used for a diesel-type turbocharged dual fuel internal combustion engine with a valve-controlled gas supply having a single gas port formed as a single pipe extending from a distribution pipe to one. Have been. The engine of this U.S. patent is a high speed, two-stroke automobile engine with a speed of about 1800 rpm. A disadvantage identified with this high speed engine is that the speed of propagation across the flame is limited by the rate at which diesel oil burns. This is only one-third of the speed of the gas, and there is almost no time for the gas to burn.

【0003】米国特許第5,035,206号には、気
体供給体と、パイロット油の点火装置とを備える、同様
の2行程ディーゼルエンジンが記載されている。このエ
ンジンの場合にも、掃気ポートの周りの領域内で気体が
供給され、その気体は、掃気ポート列の上方の比較的短
い距離の位置にてシリンダ壁に開口する1本の管を通じ
てシリンダに供給される。この明細書には、ピストンが
掃気ポートを遮断した後、気体の噴射が続けて行われる
と記載されている。この気体の量は、噴射の終了時間で
はなくて、開始時間を変更することにより制御される。
US Pat. No. 5,035,206 describes a similar two-stroke diesel engine with a gas supply and a pilot oil igniter. Also in this engine, gas is supplied in the area around the scavenging port, and the gas is supplied to the cylinder through a single tube opening into the cylinder wall at a relatively short distance above the row of scavenging ports. Supplied. This specification states that the injection of gas continues after the piston shuts off the scavenging port. The amount of this gas is controlled by changing the start time, not the end time of the injection.

【0004】米国特許第4,924,822号から、デ
ィーゼルエンジンに対してLNGタンクから気体を供給
することが知られ、その蒸発した気体の残りの分が約2
50バールまで圧縮されて高圧となり、高圧ノズルを通
じて噴射される間に、その蒸発した気体の一部を比較的
低圧に圧縮して、エンジンの吸気と予め混合させる。気
体の一部をエンジンの吸気中に噴射することにより一部
の圧縮仕事は回避されるが、この特許では、蒸発した気
体の極く一部しか吸気に供給することができず、その理
由は、さもなければ、断熱圧縮行程中の温度上昇のた
め、異常な燃焼状態を引き起こす可能性があるためであ
ると記述している。
From US Pat. No. 4,924,822 it is known to supply gas from an LNG tank to a diesel engine, the remaining of the evaporated gas being about 2%.
It is compressed to 50 bar to a high pressure and, while being injected through a high pressure nozzle, a portion of the evaporated gas is compressed to a relatively low pressure and premixed with the intake air of the engine. Although some compression work is avoided by injecting some of the gas into the intake air of the engine, in this patent only a small part of the evaporated gas can be supplied to the intake air, because Otherwise, it is stated that the temperature rise during the adiabatic compression stroke may cause an abnormal combustion condition.

【0005】国際特許第96/08641号には、予め
混合した空気/燃料が供給され、また、火花プラグによ
って着火されるオットー型エンジンが記載されている。
エンジン効率を高め且つNO排出量を少なくするた
め、燃焼行程中、シリンダ中に水が噴射される。また、
特に酸素濃度の濃い吸気の流れも供給することが好まし
い。
[0005] WO 96/08641 describes an Otto-type engine supplied with premixed air / fuel and ignited by a spark plug.
Water is injected into the cylinder during the combustion stroke to increase engine efficiency and reduce NO X emissions. Also,
It is particularly preferable to supply a flow of intake air having a high oxygen concentration.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】圧縮の開始前に、シリ
ンダ内に低圧の気体を供給する、上述のディーゼルエン
ジンの全てには、圧縮行程中、気体/空気混合体が自然
着火したり、又は爆発してはならないという条件があ
る。自然着火するならば、シリンダ内の圧力は、正常な
運転時の最高の燃焼圧力を著しく上廻り、また、自然着
火が頻発に生じるならば、シリンダ要素が過負荷状態に
なる可能性がある。通常、自然着火は、燃料の熱量を十
分に利用しないことにつながる。
All of the above diesel engines, which supply a low pressure gas into the cylinder before the start of compression, have a gas / air mixture that ignites spontaneously during the compression stroke, or There is a condition that must not explode. If spontaneous ignition occurs, the pressure in the cylinder significantly exceeds the highest combustion pressure during normal operation, and if spontaneous ignition occurs frequently, the cylinder elements may be overloaded. Normally, spontaneous ignition leads to insufficient utilization of the heat of the fuel.

【0007】このため、ディーゼルエンジンが低圧で供
給された気体を燃料として使用することが可能であるか
否かは、シリンダに供給される気体/空気混合体を自然
着火の限界値に如何に近くまで制御し得るかで決まる。
任意の所定の燃料の場合、自然着火の限界値が小さくな
る、即ち、自然着火がより生じ易くなるのは、次の場合
である。即ち、遅いエンジン速度、大きいシリンダ径、
大きい圧縮比、高圧の給気圧力、及び余剰空気率が1に
近いときである。更に、気体をメタン価にて表した場
合、メタン価が小さいことはより自然着火し易い燃料で
あることを意味するから、自然着火の限界値は、大部
分、現在の燃料に依存する。
For this reason, whether a diesel engine can use gas supplied at low pressure as fuel depends on how close the gas / air mixture supplied to the cylinder is to the limit value of spontaneous ignition. It depends on what you can control.
For any given fuel, the limit value for spontaneous ignition is small, that is, spontaneous ignition is more likely to occur in the following cases. That is, slow engine speed, large cylinder diameter,
This is when the large compression ratio, the high supply pressure, and the excess air ratio are close to one. Furthermore, when a gas is represented by a methane number, a lower value of the methane number means that the fuel is more easily ignited spontaneously, and thus the limit value of the spontaneous ignition largely depends on the current fuel.

【0008】上記のファクタは、上記のディーゼルエン
ジンを次の何れの設計とするのかを決定することにな
る。即ち、比較的小さいシリンダボアを有する高速運転
ディーゼルエンジンとして設計するか、又は気体の相当
な部分が高圧まで圧縮され、その圧縮後に噴射されて、
圧縮中に自然着火の可能性が全くない程度までシリンダ
の中身を希薄に保つエンジンとして設計すべきかが決ま
る。
The above factors will determine which of the following designs the diesel engine will have: That is, designed as a high speed running diesel engine with a relatively small cylinder bore, or a significant portion of the gas is compressed to high pressure and injected after that compression,
It determines whether the engine should be designed to keep the cylinder lean so that there is no possibility of spontaneous ignition during compression.

【0009】本発明の目的は、燃料の必要条件を満たす
ため低圧にて供給された気体を使用する、従来技術のエ
ンジンにおけるよりも優れた性能を伴って複式燃料ディ
ーゼルエンジンを運転する方法を提供することである。
It is an object of the present invention to provide a method of operating a dual fuel diesel engine with better performance than in prior art engines, using gas supplied at low pressure to meet fuel requirements. It is to be.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記のことに鑑みて、本
発明による方法は、空気/燃料比の結果、少なくともλ
=1.3の余剰空気率となり、下死点後、20°乃至1
50°の範囲のクランク角度から成る圧縮行程のの少な
くとも一部分の間にて、シリンダ当たり多数の噴射ノズ
ルを通じて、上方に動くピストンとシリンダカバーとの
間のシリンダ空隙内水が空気/気体混合体内に直接、下
方への噴霧状態にて噴射されることと、少なくとも50
バールの圧力にてその水が噴射ノズルに供給されること
とを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above, the method according to the present invention provides a method of air / fuel ratio which results in at least λ
= 1.3 excess air ratio, 20 ° to 1 after bottom dead center
During at least a part of the compression stroke consisting of a crank angle in the range of 50 °, the water in the cylinder gap between the upwardly moving piston and the cylinder cover is introduced into the air / gas mixture through a number of injection nozzles per cylinder. Being sprayed directly in a downward spraying state,
The water is supplied to the injection nozzle at a pressure of bar.

【0011】少なくともλ=1.3の余剰空気率である
ことは、正確に燃焼するためには、空気/気体混合体が
極めて均質であることが絶対条件である、希薄燃焼の原
理にて運転されるエンジンに対する方法であることを意
味する。その混合体が過度に不均質であるならば、燃焼
室付近の領域は、余剰空気率が極めて大きくなり、その
結果、燃料の熱量を有効に活用することができず、燃焼
しなかった気体の排出により排気系統に爆発が生じ、燃
焼しなかった炭化水素の排出物の形態による、好ましく
ない環境への影響を招くことになる。燃焼室の別の領域
内にて、混合体の濃度は自然着火が生じる程に極めて高
濃度となる。十分に均等な気体及び空気の混合体を得る
ことの問題点は、シリンダから比較的短い距離の位置に
て、又はシリンダの内部においてのみ気体が吸気に供給
されるとき、特に、顕著となる。
An excess air ratio of at least λ = 1.3 means that, in order to burn accurately, it is essential to operate on the principle of lean burn, in which the absolute condition of the air / gas mixture is extremely homogeneous. Means for the engine being done. If the mixture is excessively inhomogeneous, the area near the combustion chamber will have a very high excess air rate, and as a result, the heat of the fuel cannot be used effectively, and The emissions will cause an explosion in the exhaust system, leading to undesirable environmental effects due to the form of unburned hydrocarbon emissions. In another area of the combustion chamber, the concentration of the mixture is so high that spontaneous ignition occurs. The problem of obtaining a sufficiently homogeneous mixture of gas and air is particularly pronounced when the gas is supplied to the intake at a relatively short distance from the cylinder or only inside the cylinder.

【0012】希薄燃焼の原理は、ディーゼルエンジンが
低圧にて供給された気体を使用することの可能性を所望
の程度まで改善するのに十分でなく、また、実際の混合
時に生ずる変動要因の結果として、この原理をディーゼ
ルエンジン内にて実現することは難しい。
The principle of lean burn is not sufficient to improve the possibility of using a gas supplied at low pressure by a diesel engine to the desired extent, and also as a result of the variables that occur during actual mixing. However, it is difficult to realize this principle in a diesel engine.

【0013】圧縮行程中に、気体/空気混合体内に水を
直接、噴射することには、多数の効果があり、その効果
の各々は、気体/空気混合体を自然着火の限界値から隔
たったものにし、これと同時に、希薄燃焼の原理に起因
する問題点を軽減し、又は解決するものである。1つの
主たる効果は、水の噴射が気体/空気の混合体に物理的
な影響を与える点であり、その噴霧状態に噴射された水
はシリンダ内に気体を取り込み、シリンダの装荷時に気
体及び空気の流入により発生された流れと相違する流れ
を生じさせ、これにより、シリンダ内にてより均質な混
合となり、高濃度混合体領域内での局所的な自然着火が
防止される。少なくとも50バールの圧力にて供給され
た高圧の水を噴霧状態に下方に噴射して行う噴射は、ピ
ストンがシリンダカバーから遠く離れた距離にある場合
であっても、噴射の開始時からシリンダの全体に亙って
シリンダの中身の混合を促進する。
Injecting water directly into the gas / air mixture during the compression stroke has a number of effects, each of which separates the gas / air mixture from the limits of auto-ignition. And at the same time reduce or solve the problems arising from the principle of lean burn. One major effect is that the injection of water has a physical effect on the gas / air mixture, and the water injected in its atomized state entrains the gas in the cylinder, causing the gas and air to flow when the cylinder is loaded. Causes a flow that differs from the flow generated by the inflow, which results in more homogeneous mixing in the cylinder and prevents local spontaneous ignition in the rich mixture region. Injection performed by injecting high-pressure water supplied at a pressure of at least 50 bar downward into a spray state, even when the piston is far away from the cylinder cover, starts the injection of the cylinder from the start of injection. Enhances mixing of the contents of the cylinder throughout.

【0014】更に、下死点後、20°乃至150°のク
ランク角度の範囲にて行われる水噴射は、希薄な所定の
気体/空気混合体が自然着火する速度を決める化学的反
応に介入する。圧縮行程中に噴射された水が蒸発するこ
とは気体/空気混合体を冷却させ、圧縮中の低い温度、
及び圧縮行程の終了時における低い終了温度の双方は、
化学的反応を阻止する程の作用を及ぼす。この反応のも
う1つの独立的なファクタは、シリンダ内の現在の圧力
である。冷却に伴う圧力降下は、蒸発に伴う圧力上昇よ
りも約5倍、大きいため、水噴射によって、低圧レベル
となり、その結果、化学的反応が遅れることになる。こ
うしたファクタの組み合わさった作用は自然着火の虞れ
を著しく軽減する。上記間隔にて水を噴射することは、
空気及び気体の混合体を外部の着火手段で着火する前に
行われる。
Furthermore, after bottom dead center, the water injection performed in the range of crank angles between 20 ° and 150 ° intervenes in a chemical reaction which determines the rate at which a given lean gas / air mixture ignites spontaneously. . Evaporation of the water injected during the compression stroke cools the gas / air mixture, lowering the temperature during compression,
And the low end temperature at the end of the compression stroke,
It acts enough to block chemical reactions. Another independent factor in this reaction is the current pressure in the cylinder. Since the pressure drop associated with cooling is about five times greater than the pressure increase associated with evaporation, the water injection will result in low pressure levels, resulting in a delayed chemical reaction. The combined action of these factors significantly reduces the risk of spontaneous ignition. Injecting water at the above interval
This is done before the mixture of air and gas is ignited by external ignition means.

【0015】このことは、基本的構造が不変のエンジン
内にて低メタン価の気体を使用したり、又は低余剰空気
率、即ち、より高濃度の気体/空気混合体を使用するこ
とでエンジンの給気に供給される低圧の気体を利用し
て、エンジンの燃料の必要条件を主として満たすことを
可能にし、また、気体を高圧まで圧縮するというコスト
の嵩む方法を採用することを不要にするといった多数の
利点をもたらす。
This may be due to the use of low methane number gas in an engine whose basic structure is invariable, or the use of a low excess air rate, ie, a higher concentration gas / air mixture. Utilizes low-pressure gas supplied to the air supply to primarily meet engine fuel requirements and eliminates the need for costly methods of compressing gas to high pressure And many other advantages.

【0016】本発明による方法の顕著な利点は、ボアが
400mm以上で全負荷時の速度が約200rpm以
下、圧縮比が1:14以上である、大きいボアを有し、
低速度で且つ高圧縮比のディーゼルエンジン内にて低圧
で噴射された気体を使用することを可能にする点であ
る。
A significant advantage of the method according to the invention is that it has a large bore with a bore of more than 400 mm, a speed at full load of less than about 200 rpm and a compression ratio of more than 1:14,
This makes it possible to use gas injected at low pressure in a low speed and high compression ratio diesel engine.

【0017】水は、150乃至500バールの範囲内の
圧力にて噴射ノズルに供給されることが好ましい。シリ
ンダの中身を効果的に「撹拌」するためには、水に対し
2つ以上の噴射ノズルがなければならず、また、気体及
び空気の均一な混合体を得る上で極めて効果的な程度に
高圧の噴射圧力となるようにしなければならない。水圧
は500バール以上とすることができるが、このために
は、著しい圧縮仕事が必要となる。極めて効率の良い形
態において、水の噴射は、気体がシリンダ壁の近くで下
方に流れ且つシリンダの軸線付近にて上方に流れること
により、シリンダの中身中に少なくとも1つの旋回流を
形成することができる。この旋回流は、流入する空気に
より形成され且つシリンダの軸線に対して同軸状である
円形の円筒状の旋回流と協働し、シリンダ内にて気体を
極めて効果的で且つ均質に混合させることにつながる。
Preferably, the water is supplied to the injection nozzle at a pressure in the range from 150 to 500 bar. In order to effectively "stir" the contents of the cylinder, there must be more than one jet nozzle for the water, and to the extent that it is very effective in obtaining a homogeneous mixture of gas and air. The injection pressure must be high. The water pressure can be above 500 bar, but this requires significant compression work. In a very efficient form, the jet of water can create at least one swirl in the cylinder contents by the gas flowing downward near the cylinder wall and upward near the cylinder axis. it can. This swirl flow cooperates with a circular cylindrical swirl flow formed by the incoming air and coaxial with the axis of the cylinder, resulting in a very effective and homogeneous mixing of the gas in the cylinder. Leads to.

【0018】自然着火の制限値に対する水噴射の影響は
甚大であるから、圧縮行程中、極めて多量の水を噴射し
得ることが有利である。水の噴射量は、例えば、供給さ
れた燃料の量の熱量の42.7MJ当り少なくとも0.
75kg、好ましくはその0.85kg乃至2.0kg
又は4.0kgとすることができる。この場合、1kg
の油の熱量は約42.7MJであり、このことから、重
量の点から見て、供給された水量は、当該エンジン負荷
にてエンジンが燃料油で運転されているならば供給され
るであろう油の量に略等しく又はその量を上廻るものと
することができることを認識すべきである。気体の熱量
は、その気体の種類及びその組成に応じて多少相違する
可能性がある。その量が0.75kg以下であるなら
ば、大型の低速エンジンにて自然着火が生じるのを回避
することは難しい。42.7MJの熱量が当り1.0乃
至2.0kgの範囲の水量とすることにより、大きい圧
縮比が可能となり且つ/又は気体のメタン価が顕著に変
動する状態にて運転することを可能にする、極めて均質
で且つ希薄な気体/空気混合体並びに熱容量の大きい極
めて高湿度の燃焼気体が得られる。また、気体の高圧の
圧縮に伴うエネルギーの消費が回避されるという環境上
の利点も得られ、また、本発明は、環境に対する影響が
最小の状態にて気体被駆動ディーゼルエンジンを製造す
ることを可能にするものである。
Since the effect of water injection on the limit of spontaneous ignition is significant, it is advantageous to be able to inject a very large amount of water during the compression stroke. The amount of water injected may be, for example, at least 0,4 per 42.7 MJ of the amount of heat supplied.
75 kg, preferably 0.85 kg to 2.0 kg
Or it can be set to 4.0 kg. In this case, 1kg
Of oil is about 42.7 MJ, which means that, in terms of weight, the amount of water supplied will be supplied if the engine is running on fuel oil at that engine load. It should be appreciated that the amount of brazing oil can be approximately equal to or greater than the amount. The calorific value of a gas may vary slightly depending on the type of gas and its composition. If the amount is 0.75 kg or less, it is difficult to avoid spontaneous ignition in a large low-speed engine. By setting the amount of water in the range of 1.0 to 2.0 kg per 42.7 MJ of heat, a large compression ratio is possible and / or it is possible to operate in a state where the methane number of the gas fluctuates remarkably. A very homogeneous and lean gas / air mixture and a very humid combustion gas with a high heat capacity are obtained. It also has the environmental advantage of avoiding the energy consumption associated with high pressure compression of the gas, and the present invention provides for manufacturing gas driven diesel engines with minimal environmental impact. Is what makes it possible.

【0019】下死点の後、即ち、掃気ポートが閉じられ
た以降であって且つ圧縮行程の最初の部分の間にて、約
20°乃至90°の範囲のクランク角度から成る圧縮行
程の少なくとも一部にて、水を噴射することが有利であ
る。圧縮行程の開始時における水の蒸発に起因する温度
降下は、それ自体、圧縮行程の終了時における最終温度
をそれに応じて低下させることになるが、この完全な冷
却効果に加えて、圧縮中の温度上昇の程度が少ないた
め、これに対応して最終温度を低下させることができ
る。このようにして、圧縮行程の開始時に水を噴射する
ことは2つの効果がある。
After bottom dead center, ie, after the scavenging port is closed and during the first part of the compression stroke, at least the compression stroke consisting of a crank angle in the range of about 20 ° to 90 °. In some cases, it is advantageous to inject water. The temperature drop due to the evaporation of water at the beginning of the compression stroke will itself reduce the final temperature at the end of the compression stroke accordingly, but in addition to this complete cooling effect, Since the degree of temperature rise is small, the final temperature can be reduced correspondingly. Injecting water at the start of the compression stroke in this way has two effects.

【0020】圧縮行程の開始時に水を噴射する方法の補
充又はその代替例として、下死点後、120°乃至15
0°、好ましくは90°乃至150°の範囲のクランク
角度から成るその少なくとも一部にて水を噴射すること
ができる。この角度範囲において、この圧縮は温度レベ
ルを上昇させ且つ噴射された水を急激に蒸発させ、この
ため、シリンダ要素の表面に多量に水が付着することが
なく、また、これと同時に、時間の点からみれば、圧縮
行程中に水噴射の作用が具体化され得ない程に遅い速度
で水が噴射されることもない。水の噴射は、より早期に
開始し且つ/又はより遅く終了するようにし、また、断
続的に為されるようにすることも可能であるのは勿論で
ある。
Replenishment of the method of injecting water at the start of the compression stroke, or as an alternative, 120 ° to 15 ° after bottom dead center
Water can be injected at least at a part thereof comprising a crank angle in the range of 0 °, preferably 90 ° to 150 °. In this angular range, the compression raises the temperature level and causes the injected water to evaporate rapidly, so that a large amount of water does not adhere to the surface of the cylinder element, and at the same time From a point of view, there is also no injection of water at such a low speed that the action of water injection cannot be realized during the compression stroke. It is of course possible for the water injection to start earlier and / or end later and also to be done intermittently.

【0021】シリンダカバーに配置された排気弁を有
し、下方シリンダ部分に設けられたシリンダの掃気ポー
トの周りの領域内にて気体が供給され、気体ポートが、
好ましくは掃気ポート内に配置され、気体ポートが掃気
ポートよりも著しく遅く開くようにした、2行程ユニフ
ロー掃気型エンジンを複式燃料エンジンとしたならば、
本発明の方法は、特に有利である。かかるユニフロー掃
気型エンジンにおいて、掃気ポートに対する領域内に気
体ポートを配置することにより、シリンダ内に直接、気
体が供給され、その供給された気体がシリンダの掃気中
に排気系統内にわざと流れ出ないようにすることは公知
である。掃気ポート内に気体ポートを設けるという好適
な配置は、流入する気体が流入する空気中に直接、吐出
され、吐出された直後にその流入する空気と混合される
から、混合の点から見て、顕著な利点をもたらす。
[0021] A gas is supplied in a region around a scavenging port of a cylinder provided in a lower cylinder portion, the gas port having an exhaust valve arranged on the cylinder cover.
If the two-stroke uniflow scavenging engine was a dual fuel engine, preferably located in the scavenging port, with the gas port opening much slower than the scavenging port,
The method of the invention is particularly advantageous. In such a uniflow scavenging engine, by arranging the gas port in a region corresponding to the scavenging port, the gas is supplied directly into the cylinder, and the supplied gas is prevented from flowing out into the exhaust system during scavenging of the cylinder. Is known. A preferred arrangement of providing a gas port in the scavenging port is that the incoming gas is directly discharged into the incoming air and mixed with the incoming air immediately after being discharged, so from a mixing point of view, Brings significant benefits.

【0022】エンジン全体の構成要素が決定されたなら
ば、自然着火を引き起こす化学的反応の原因となる多数
のファクタも決定する。しかしながら、燃料の品質及び
/また外部の状態の変動といった、化学的反応過程のそ
の他のファクタに対してエンジンの運転を連続的に対応
させることもできる。即ち、気体/空気混合体が外部か
らの着火により着火が為される前にその自然着火限界値
に極めて近づくとき、排気弁の閉鎖タイミングを調整す
ることにより、有効圧縮比が小さくなるようにし、ま
た、その逆に、自然着火限界値から隔たるに伴い、有効
圧縮比が大きくなるようにすることができる。有効圧縮
比のこの連続的で且つ迅速な運転調節は、有効行程中の
膨張比が圧縮行程中の排気弁の閉鎖タイミングにより影
響を受けないから、エンジンの効率に何ら顕著な影響を
与えることなく、変化する運転状態にて気体/空気混合
体を自然着火の限界値付近に保つことを可能にする。
Once the components of the overall engine have been determined, a number of factors that contribute to the chemical reaction that causes spontaneous ignition are also determined. However, the operation of the engine can be continuously adapted to other factors of the chemical reaction process, such as fluctuations in the quality of the fuel and / or external conditions. That is, when the gas / air mixture is very close to its spontaneous ignition limit before being ignited by external ignition, by adjusting the closing timing of the exhaust valve, the effective compression ratio is reduced, Conversely, the effective compression ratio can be increased as the distance from the spontaneous ignition limit increases. This continuous and rapid operation adjustment of the effective compression ratio does not significantly affect the efficiency of the engine since the expansion ratio during the effective stroke is not affected by the timing of closing the exhaust valve during the compression stroke. Allows the gas / air mixture to be kept close to the limit of spontaneous ignition in changing operating conditions.

【0023】エンジンの安全性を考慮するならば、シリ
ンダエンジンへの気体の供給管は、次のような設計のも
のとすることが好ましい。即ち、サイクルの期間中、ピ
ストンが掃気ポートとピストン上方のシリンダ空隙との
間の流れ連通状態を遮断するとき、絶対的な気体の流れ
が存在するか否かを測定する流量計を備えるような気体
の供給管の設計とすることが好ましい。絶対的な気体の
流れが全く存在しない期間中、全体的な流れを監視する
ことは、気体供給管内にてその他の点では正常に機能す
る制御弁の弁座に僅かな漏洩があることに起因して少し
でも気体が漏洩するならば、その漏洩を検出することを
可能にし、また、制御弁の正常な遮断機能が急に不良と
なったことも直ちに検出することができる。
In consideration of engine safety, it is preferable that the gas supply pipe to the cylinder engine be designed as follows. That is to say, during a cycle, when the piston cuts off flow communication between the scavenging port and the cylinder air gap above the piston, it may be provided with a flow meter to determine whether there is an absolute gas flow. It is preferable to design the gas supply pipe. Monitoring the overall flow during periods when there is no absolute gas flow is due to slight leaks in the otherwise normally functioning control valve seats in the gas supply line. If any gas leaks, it is possible to detect the leak, and immediately detect that the normal shutoff function of the control valve suddenly becomes defective.

【0024】流量を監視する形態の代替例又はその補充
として、エンジンの運転中、各エンジンシリンダの掃気
ボックスから空気の試料を採取しその試料の炭化水素を
測定し且つ/又は排気温度、又はシリンダ圧力といった
シリンダ出力を表す少なくとも1つのシリンダパラメー
タを測定し、少なくとも1つのシリンダパラメータにつ
いて荷重から独立的な所定の限界値と比較することがで
きる。シリンダの外側にて給気への気体の漏洩が生じて
いるか、即ち、シリンダの下方部分を取り巻く掃気ボッ
クスに気体が漏洩しているかどうかを炭化水素を測定す
ることで把握することができる。漏洩があれば、空気中
の気体の含有量は所定の所期の気体供給量よりも増す、
即ち、気体/空気の混合体はより高濃度となるから、漏
洩があれば、例えば、自動着火の形態による排気温度の
上昇及び/又は燃焼の乱れが生ずる。かかる状態は、突
然で極めて急激なシリンダ圧力の上昇として検出可能で
ある。このように、圧力及び温度を測定するセンサによ
って気体の漏洩を検出することができる。こうしたセン
サは周知であり、従来の方法で運転されるディーゼルエ
ンジンに関して十分に試験されている。気体の漏洩を検
出するために公知のセンサを使用することは、例えば、
気体の漏洩を検出し且つ作動不良なシリンダ、又はエン
ジン全体への気体の供給を遮断する形態にて迅速な復旧
動作を行うことを可能にする。
As an alternative to or in addition to monitoring the flow rate, during operation of the engine, a sample of air may be taken from the scavenging box of each engine cylinder and the hydrocarbons of the sample measured and / or the exhaust temperature, or cylinder. At least one cylinder parameter representative of cylinder output, such as pressure, can be measured and compared to a predetermined load-independent limit for at least one cylinder parameter. It can be determined by measuring the hydrocarbon whether gas is leaking to the air supply outside the cylinder, that is, whether gas is leaking into the scavenging box surrounding the lower part of the cylinder. If there is a leak, the gas content in the air will be higher than the intended gas supply,
That is, because the gas / air mixture becomes more concentrated, any leakage will result in an increase in exhaust gas temperature and / or turbulence in combustion, for example, in the form of auto-ignition. Such a condition can be detected as a sudden and very sharp rise in cylinder pressure. Thus, gas leakage can be detected by sensors that measure pressure and temperature. Such sensors are well known and have been thoroughly tested on diesel engines operated in a conventional manner. Using known sensors to detect gas leaks, for example,
It is possible to perform a quick recovery operation by detecting gas leakage and shutting off supply of gas to a malfunctioning cylinder or the entire engine.

【0025】エンジン負荷に依存する気体の供給量は、
気体の吐出圧力により適宜に調節することができる。公
知の供給方法と異なり、噴射期間に適応させることによ
り、圧力制御状態下での供給は、例えば、掃気ポートが
開いている角度範囲の約2/3に対応する略一定のクラ
ンク角度の範囲の間にて燃料を供給することを可能にす
る。比較的少量の気体のみを噴射する場合、著しく長い
時間をかけて、気体の噴射が為され、シリンダ内にて気
体と空気とをより均質に混合させることができる。この
効果は、シリンダの中身の領域内にて不燃状態の虞れを
生じる、極めて希薄な混合体の場合に特に重要なことで
ある。
The supply amount of gas depending on the engine load is:
It can be appropriately adjusted by the discharge pressure of the gas. In contrast to known supply methods, by adapting to the injection period, supply under pressure control conditions can be achieved, for example, in a substantially constant crank angle range corresponding to about 2/3 of the angle range in which the scavenging port is open. Allows fuel to be supplied in time. When only a relatively small amount of gas is injected, the injection of the gas takes a significantly longer time, so that the gas and air can be more uniformly mixed in the cylinder. This effect is particularly important in the case of very lean mixtures, which may result in a risk of incombustibility in the region of the cylinder contents.

【0026】また、本発明は、多数のシリンダを有し、
そのシリンダの各々が、シリンダの下方部分に形成され
た1列の掃気ポートと、シリンダカバーに設けられた少
なくとも1つの排気弁とを有し、多数の気体ポートが形
成された弁制御式の気体供給体を有する排気弁を備え
る、ディーゼル型ターボ過給複式燃料内燃機関にも関す
るものである。低圧にて供給された気体により燃料の必
要条件を満たし、自動車のエンジンよりも低速度のより
大きい寸法のエンジンの条件を満たすため、本発明によ
るエンジンは、気体ポートが形成されたシリンダの各々
が、ピストンとシリンダカバーとの間のシリンダ空隙内
に高圧にて水を噴射する少なくとも1つの水噴射装置を
有することと、現在のシリンダ圧力よりも高圧の圧力、
好ましくは著しく高圧の水を水噴射装置に供給する給水
装置を備えることとを特徴としている。水の噴射は、上
述したような有利な点をもたらす。
Further, the present invention has a large number of cylinders,
A valve-controlled gas having a plurality of gas ports, each of the cylinders having a row of scavenging ports formed in a lower portion of the cylinder and at least one exhaust valve provided in the cylinder cover; It also relates to a diesel turbocharged dual fuel internal combustion engine having an exhaust valve with a supply. In order to meet the fuel requirements by the gas supplied at low pressure and to meet the requirements of larger sized engines with lower speeds than motor vehicle engines, the engine according to the invention requires that each of the cylinders provided with gas ports be Having at least one water injection device for injecting water at high pressure into the cylinder gap between the piston and the cylinder cover, and a pressure higher than the current cylinder pressure;
Preferably, a water supply device for supplying extremely high-pressure water to the water injection device is provided. The injection of water offers the advantages described above.

【0027】一つの実施の形態において、ピストンに向
けて下方に水が噴射され且つシリンダの内面から適宜に
離れるように、水噴射装置のノズル穴が方向決めされて
いる。上述したように、下方に噴霧した状態で水を噴射
する結果、シリンダの中身の全体が下方に且つ上方に強
力に循環され、そのため優れた混合状態が得られる。ノ
ズル穴がシリンダ壁内にて適宜な半径方向距離の位置に
配置されるならば、シリンダの長手方向軸線に対して略
平行な噴射方向となる。ノズル穴が内面に近い位置に配
置されるならば、噴射は、シリンダの内面から離れる方
向、即ち、内面から下方に離れる方向に向けて適宜に方
向決めすることができる。このことは、噴射した水の噴
霧分が潤滑油の膜を破壊し、許容し得ないシリンダの摩
耗を生じさせることになるような、ピストンリングに対
してシリンダの走行面に水が直接、衝突しないという利
点をもたらす。
In one embodiment, the nozzle holes of the water injection device are oriented so that water is injected downward toward the piston and is suitably spaced from the inner surface of the cylinder. As described above, as a result of spraying water in a state of spraying downward, the entire contents of the cylinder are strongly circulated downward and upward, so that an excellent mixing state is obtained. If the nozzle holes are located at appropriate radial distances within the cylinder wall, the injection direction will be substantially parallel to the longitudinal axis of the cylinder. If the nozzle hole is located close to the inner surface, the injection can be appropriately directed in a direction away from the inner surface of the cylinder, i.e., away from the inner surface. This means that water directly impacts the running surface of the cylinder against the piston ring, such that the sprayed water breaks the lubricant film and causes unacceptable cylinder wear. Bring the advantage of not.

【0028】速度が250rpm以下で、シリンダボア
が少なくとも230mmの2行程クロスヘッドエンジン
とすることができる程度にまで、水噴射は自然着火の虞
れを抑制することができる。パイロット燃料の熱量を別
にして、少なくとも全負荷時、低圧にて噴射された気体
によりエンジンの燃料の必要条件を満たすことが可能で
ある。
Water injection can reduce the risk of spontaneous ignition to such an extent that a two-stroke crosshead engine with a speed of 250 rpm or less and a cylinder bore of at least 230 mm can be obtained. Apart from the calorie of the pilot fuel, it is possible to meet the fuel requirements of the engine with the gas injected at low pressure, at least at full load.

【0029】一つの好適な実施の形態において、気体ポ
ートは掃気ポート内に開口し、シリンダの周りを伸長し
且つ遮断弁を内蔵する気体供給管と連通する環状チャン
バから気体がこの気体ポートに供給される。このこと
は、気体ポートが掃気ポートよりも高方の位置に配置さ
れることに関して、気体がシリンダ内に流動する空気内
に直接、吐出され、その結果、極めて均質な混合状態が
実現されるという利点をもたらす。また、シリンダ当た
り多数の気体ポートに対し気体を分配する環状チャンバ
を使用することは、空気中の気体の分配を促進する。
In one preferred embodiment, the gas port opens into the scavenging port and gas is supplied to the gas port from an annular chamber extending around the cylinder and communicating with the gas supply tube containing the shut-off valve. Is done. This means that the gas is discharged directly into the air flowing into the cylinder, with the gas port located higher than the scavenging port, resulting in a very homogeneous mixing state. Bring benefits. Also, using an annular chamber to distribute gas to multiple gas ports per cylinder facilitates distribution of gas in the air.

【0030】上述した炭化水素の測定計は、経済的に有
利な点として、幾つかのシリンダに共通したものとする
ことができる一方、そのシリンダが気体量の試料をその
炭化水素の測定計に供給するようにする。
The hydrocarbon meter described above may be economically advantageous in that it may be common to several cylinders, while the cylinder may be used to transfer a gaseous sample to the hydrocarbon meter. To supply.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】次に、概略図を参照しつつ、本発
明の実施の形態に関して以下により詳細に説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS An embodiment of the invention will now be described in more detail with reference to schematic drawings.

【0032】図1には、船を推進し、又は静止型発電装
置内で発電するためのディーゼル型2行程クロスヘッド
エンジン1が図示されている。エンジンが発電機を駆動
し、又は可調節ピッチのプロペラに接続されていると
き、このエンジンは、通常、該エンジンの負荷と独立的
に、所定の一定の速度にて運転される。このことは、速
度が自然着火限界値に種々の影響を及ぼさない点にて、
本発明にとって、1つの利点であると考えられる。ま
た、該エンジンは、その速度がエンジン負荷と共に変化
する、図示しない船のプロペラに直接、接続することが
できる。
FIG. 1 illustrates a diesel-type two-stroke crosshead engine 1 for propelling a ship or generating electricity in a stationary power plant. When the engine drives a generator or is connected to an adjustable pitch propeller, the engine is typically operated at a predetermined constant speed independent of the engine load. This is because speed does not affect the spontaneous ignition limit in various ways.
This is considered an advantage for the present invention. The engine can also be connected directly to a ship propeller, not shown, whose speed varies with the engine load.

【0033】このエンジン1は、エンジンフレームボッ
クス3から突き出す多数のシリンダ2を有している。油
のようなパイロット燃料に対する共通の供給管4は、ピ
ストンポンプとすることのできる燃料ポンプ5に対し
て、パイロット燃料を供給し、エンジンサイクルの所望
の調節可能な時点にて、このポンプは、周知の複式燃料
の原理に従って、少なくとも1つの燃料噴射装置5′を
介してシリンダ2内にパイロット燃料を噴射し、燃焼を
開始させることができる。パイロット燃料により外部か
ら着火することに代えて、本発明によるエンジンは、電
動の着火装置のような別の熱源によって外部から着火さ
せる設計とすることができる。この電動の着火装置は、
それ自体、公知の前燃焼室内に配置することができる。
この前燃焼室には、シリンダの燃焼室6よりも高濃度の
気体/空気混合体が供給される。
This engine 1 has a large number of cylinders 2 projecting from an engine frame box 3. A common supply line 4 for pilot fuel, such as oil, supplies pilot fuel to a fuel pump 5, which may be a piston pump, and at a desired adjustable point in the engine cycle, this pump In accordance with the well-known dual fuel principle, pilot fuel can be injected into the cylinder 2 via at least one fuel injector 5 'to initiate combustion. Instead of being externally ignited by pilot fuel, the engine according to the present invention may be designed to be externally ignited by another heat source, such as an electric igniter. This electric ignition device
As such, it can be arranged in a known pre-combustion chamber.
The pre-combustion chamber is supplied with a higher concentration of a gas / air mixture than the combustion chamber 6 of the cylinder.

【0034】パイロット燃料を噴射する前の圧縮行程
中、シリンダ内の空気には、噴射時において、有利な程
に低圧にて吐出される気体の形態の主燃料が供給され
る。この気体の圧力は、例えば、15バール以下とし、
また、10バール以下であることもしばしばである。こ
の圧力は、圧縮仕事を殆ど必要とせず、また複雑でない
圧縮機械があればよい。以下に、更に詳細に説明するよ
うに、気体の圧力は可変とすることができる。
During the compression stroke before the pilot fuel is injected, the air in the cylinder is supplied with the main fuel in the form of a gas which is advantageously discharged at a low pressure during the injection. The pressure of this gas is, for example, 15 bar or less,
It is often less than 10 bar. This pressure requires little compression work and requires less complex compression machines. As described in more detail below, the pressure of the gas can be variable.

【0035】エンジン1は、真水、又は別の適当な種類
の水の供給源(図示せず)から成る給水装置を有してい
る。これらの水は、管7を介して高圧発生器8に供給さ
れ、該高圧発生器は定期的に水で充填され、水噴射装置
9への所望の給水圧力に対応する圧力に圧縮された空気
で加圧される。タンク内にて水と空気とを薄膜以外の任
意の他の方法で互いに分離した状態に保つことが望まし
いならば、タンクには、水の上に浮いて且つ水に空気圧
力を伝達する、空気充填ボールのような何らかの浮き具
を設けることができる。このようにして、極めて高圧の
水圧を発生させることが可能となり、また、ピストンが
水中にて部分的に移動する、ポンプシリンダ内の潤滑状
態を考慮に入れることなく、多量の水をシリンダに吐出
することが可能となる。この水は、エンジンサイクルに
従って時間制御された制御弁を開け且つ閉じることによ
り、シリンダの水噴射装置9に供給することができる。
この制御弁は、クランク軸の現在の角度位置に対する信
号を受け取る制御装置により電子的に制御することがで
きる。圧縮圧力の増大を考慮するため、圧縮行程中、水
圧を変化させ且つ増大させることができる。
The engine 1 has a water supply comprising a source of fresh water or another suitable type of water (not shown). These waters are supplied via a pipe 7 to a high-pressure generator 8 which is periodically filled with water and compressed air to a pressure corresponding to the desired feed pressure to the water injector 9. Pressurized. If it is desired to keep the water and air separated from each other in any other way than by a membrane in the tank, the tank may be air-floating, floating above the water and transmitting air pressure to the water. Some type of float, such as a filling ball, can be provided. In this way, it is possible to generate a very high water pressure and to discharge a large amount of water to the cylinder without taking into account the lubrication state in the pump cylinder, in which the piston moves partially in the water. It is possible to do. This water can be supplied to the water injector 9 of the cylinder by opening and closing a time-controlled control valve according to the engine cycle.
This control valve can be electronically controlled by a control device that receives a signal for the current angular position of the crankshaft. The water pressure can be changed and increased during the compression stroke to account for the increase in compression pressure.

【0036】周知の方法にて、水噴射装置9の各々は、
内部の座部を有する弁ハウジングと、給水源と噴霧ノズ
ルとの間の接続を遮断すべく、ばねによって座部に対し
て押し付けられた可動のスライダとを備えている。水の
噴射が開始されるように弁が作動すると、このスライダ
は、座部から離れる方向に変位される。この動作は、例
えば、制御弁によって行うことができる。この制御弁
は、スライダの下面に加わる水圧の作用のため開き、こ
れにより、水圧がスライダを座部から離れるように変化
させる。もう一つの別の可能性は、制御オイルを使用し
てスライダを座部から離れるように変位させることであ
る。この場合、弁の開閉機能は、水圧と独立したものと
することができる。噴射装置の下端付近にある噴霧ノズ
ルは、下方に向けられており、このため噴射された水が
シリンダ壁を直接、打撃することはない。噴霧ノズルに
よって放出された水ジェット(噴霧)は、例えば、シリ
ンダの長手方向に対して0°乃至20°の範囲の角度に
て下方に向けることができる。噴射ノズルの種々の角度
は、シリンダ中身内にて水を比較的均一に分配し、ま
た、一部、シリンダ壁の付近にて下方に流れる少なくと
も1つの旋回流を発生させ、また、シリンダの中心軸線
付近にて上向きの流れを発生させ得るように異なる方向
に方向決めすることができる。ピストンが掃気ポートを
完全に遮断する位置にあるとき、そのジェットの方向が
ピストンの外周内を伸びるように噴霧器ノズルの方向を
設定することが望ましい。噴霧しようとする水量、及び
所望の分配量に依存して、1つ又は2つ以上の水噴射装
置9を設けることができる。
In a known manner, each of the water injection devices 9
A valve housing having an interior seat is provided, and a movable slider pressed against the seat by a spring to break the connection between the water supply and the spray nozzle. The slider is displaced away from the seat when the valve is actuated to initiate water injection. This operation can be performed by, for example, a control valve. The control valve opens due to the effect of hydraulic pressure on the lower surface of the slider, thereby causing the hydraulic pressure to change the slider away from the seat. Another possibility is to use control oil to displace the slider away from the seat. In this case, the opening and closing function of the valve can be independent of the hydraulic pressure. The spray nozzle near the lower end of the injector is directed downward, so that the injected water does not directly hit the cylinder wall. The water jet (spray) emitted by the spray nozzle can be directed downward, for example, at an angle in the range of 0 ° to 20 ° with respect to the longitudinal direction of the cylinder. The various angles of the injection nozzle distribute the water relatively evenly within the cylinder contents, and also generate at least one swirling flow that flows downward, in part, near the cylinder wall, and at the center of the cylinder. Different directions can be oriented to produce an upward flow near the axis. When the piston is in a position that completely blocks the scavenging port, it is desirable to orient the atomizer nozzle so that the direction of the jet extends within the outer circumference of the piston. Depending on the amount of water to be sprayed and the desired distribution, one or more water jets 9 can be provided.

【0037】エンジンには、エンジン負荷と共に変化す
る圧力にて掃気及び給気が供給される。エンジンが部分
負荷、即ち低負荷にて運転されているとき、被駆動の補
助ブロアによって増強される、1つ以上のターボ過給機
によって掃気及び給気を供給することができる。
The engine is supplied with scavenging air and supply air at a pressure that varies with the engine load. When the engine is operating at partial load, i.e. low load, scavenging and charge can be provided by one or more turbochargers, augmented by driven auxiliary blowers.

【0038】このエンジンは、中速、又は高速エンジン
とすることができるが、シリンダカバー11内にてシリ
ンダの頂部に形成された排気弁10と、掃気ボックス1
3により取り巻かれた下方シリンダに形成された1列の
掃気ポート12とを有する低速エンジンであることが好
ましい。この掃気ボックス13は、開口部14を介し
て、掃気受け具30のような、加圧した掃気の供給体と
連通している。この掃気受け具は、幾つかのシリンダに
共通した長い圧力容器とすることができる。この掃気ボ
ックス13は、各シリンダに対し別個のものとすること
ができる。即ち、シリンダ間にて横断壁により相互に分
離させることができ、また、クランクハウジングと空気
供給体とを効果的に分離させるため、エンジンフレーム
ボックス内で中間の底部14により下方にその境が設定
されるものとすることができる。シリンダ内のピストン
15は、ピストンロッド詰めボックス17内にて中間の
底部を貫通するピストンロッド16に取り付けられる。
別の実施の形態において、掃気ボックスは、幾つか又は
全てのシリンダに共通したものとすることができる。
This engine can be a medium-speed or high-speed engine. An exhaust valve 10 formed at the top of the cylinder in a cylinder cover 11 and a scavenging box 1
Preferably, it is a low speed engine having a row of scavenging ports 12 formed in a lower cylinder surrounded by 3. This scavenging box 13 communicates with a pressurized scavenging supply, such as a scavenging receiver 30, via an opening 14. This scavenging receiver can be a long pressure vessel common to several cylinders. This scavenging box 13 can be separate for each cylinder. That is, the cylinders can be separated from each other by a transverse wall, and a boundary is set down by an intermediate bottom portion 14 in the engine frame box in order to effectively separate the crank housing and the air supply body. Can be done. The piston 15 in the cylinder is attached to a piston rod 16 that passes through the middle bottom in a piston rod packing box 17.
In another embodiment, the scavenging box may be common to some or all cylinders.

【0039】気体源18は、エンジンの気体系統に気体
を供給する。圧力調整装置19は、分配管20内の気体
の供給圧力を制御し、この分配管20は、遮断弁を有す
る枝管21を介して各シリンダ2と接続されている。気
体が低圧にてタンクから蒸発し、又は外部の供給管から
吐出されるならば、装置19は、気体を可調節状態にて
圧縮することができる。また、多少、より高い気体圧力
にて気体を供給源から供給することも可能であり、この
場合、装置19は、可調節型スロットルとすることがで
きる。
The gas source 18 supplies gas to the gas system of the engine. The pressure regulator 19 controls the supply pressure of gas in the distribution pipe 20, and the distribution pipe 20 is connected to each cylinder 2 via a branch pipe 21 having a shutoff valve. If the gas evaporates from the tank at low pressure or is discharged from an external supply tube, the device 19 can compress the gas in an adjustable manner. It is also possible to supply gas from the supply at a somewhat higher gas pressure, in which case the device 19 can be an adjustable throttle.

【0040】図2に図示するように、このエンジンが2
行程のユニフロー掃気型ディーゼルエンジンであるなら
ば、掃気過程の第一の部分の間に供給された掃気は、排
気弁10が閉じて、次の燃焼のためシリンダに空気が充
填される前に、排気装置内に直接、流動するため、エン
ジンの吸気内にて気体を予め混合させることは許容し得
ない。このため、この気体は、シリンダに直接、供給さ
れる、シリンダに対する気体供給体の一つの好適な実施
の形態が図3及び図4に図示されている。
As shown in FIG.
In the case of a stroke uniflow scavenging diesel engine, the scavenging air supplied during the first part of the scavenging process is applied before the exhaust valve 10 closes and the cylinder is filled with air for the next combustion. Because it flows directly into the exhaust system, it is unacceptable to premix gases in the intake air of the engine. For this reason, this gas is supplied directly to the cylinder, one preferred embodiment of a gas supply for the cylinder is illustrated in FIGS.

【0041】シリンダの直ぐ脇に並んで、枝管21は、
中央遮断弁、即ち制御弁22を有している。該制御弁2
2は、エンジンサイクルの適宜な時点にて、カバーリン
グ24で外方に閉じられる溝として、シリンダ壁に形成
された環状チャンバ23に対する気体の供給体を開き且
つ閉じる。環状チャンバ23から、幾つかのノズル管2
5が掃気ポートに形成された気体ポートまで気体を流動
させる。ノズル管の数は、4つ乃至6つが外周に沿って
均一に配分されたものとすることができる。最も均一な
気体/空気の混合体を得るため、掃気ポートの各々は1
つの気体ポートを有することができる。簡単な実施の形
態において、この気体ポートは、ノズル管の出口開口部
であるが、膨張行程の終了時に環状チャンバ23に対す
る高温気体の逆流(ケッチング)を防止するため、ノズ
ル管内に非戻り弁を内蔵することも可能である。ノズル
管をボア内に配置することに代えて、ボアは環状チャン
バ23から簡単な方法で形成し、掃気ポートの上方壁、
又は掃気ポートがシリンダの内面に一致する隅部にて下
方に且つ内方に斜めに形成することができる。この場
合、該開口部は気体ポートを構成する。
Along the side of the cylinder, the branch pipe 21
It has a central shut-off valve, that is, a control valve 22. The control valve 2
2 opens and closes a gas supply to an annular chamber 23 formed in the cylinder wall as a groove closed outward by a cover ring 24 at an appropriate point in the engine cycle. From the annular chamber 23, several nozzle tubes 2
5 allows the gas to flow to the gas port formed in the scavenging port. The number of nozzle tubes may be four to six evenly distributed along the circumference. To obtain the most uniform gas / air mixture, each of the scavenging ports is 1
It can have two gas ports. In a simple embodiment, this gas port is the outlet opening of the nozzle tube, but a non-return valve is provided in the nozzle tube to prevent hot gas backflow (ketching) into the annular chamber 23 at the end of the expansion stroke. It can be built in. Instead of disposing the nozzle tube in the bore, the bore is formed in a simple manner from the annular chamber 23 and the upper wall of the scavenging port,
Alternatively, the scavenging port may be formed diagonally downward and inward at a corner corresponding to the inner surface of the cylinder. In this case, the opening constitutes a gas port.

【0042】図示しない別の実施の形態において、掃気
ポートの上方に近い位置に幾つかの気体噴射弁が配置さ
れている。該気体噴射弁の数及び配置は上述したように
形成し、シリンダの周りを伸長する共通の管から気体が
供給されるようなものとする。この管への気体の供給
は、シリンダ近くに配置された電子的制御弁により制御
される。気体噴射弁は、シリンダ壁のボア内に配置さ
れ、シリンダの内面に対して皿穴状に形成されており、
また、1つ又は2つの穴を有し、排気期間の開始時に逆
流を防止する非戻し弁が設けられた簡単なノズルとする
ことができる。
In another embodiment (not shown), several gas injection valves are arranged near positions above the scavenging ports. The number and arrangement of the gas injection valves is formed as described above, such that the gas is supplied from a common tube extending around the cylinder. The supply of gas to this tube is controlled by an electronic control valve located near the cylinder. The gas injection valve is arranged in the bore of the cylinder wall, and is formed in a countersink shape with respect to the inner surface of the cylinder,
Also, it can be a simple nozzle having one or two holes and provided with a non-return valve to prevent backflow at the start of the evacuation period.

【0043】制御弁22の供給側にて、枝管21は、特
定の時間間隔の間、少量の絶対的な気体の流れを測定す
ることのできる流量計を備えることができる。該流量計
は、オリフィスを有し、また、該オリフィスにおける圧
力降下を検出する関連するセンサを有するようにするこ
とができる。該流量計は、特定の時間間隔中の圧力変化
の平均値を測定することができる。
On the supply side of the control valve 22, the branch 21 can be equipped with a flow meter capable of measuring a small absolute gas flow during a specific time interval. The flow meter has an orifice and may have an associated sensor for detecting a pressure drop at the orifice. The flow meter can measure the average value of the pressure change during a particular time interval.

【0044】シリンダへの気体の供給は、エンジンサイ
クルの特定で且つ略一定の間隔の間に行うことができ
る。通常、特定のクランク回転角度で表現される、掃気
ポートが開いている期間を100の部分の期間として分
けるならば、約30乃至約95の部分の期間の間に、気
体の供給を有利に行うことができる。上方に移動するピ
ストンにより掃気ポートが閉じられる直前に気体の供給
が停止するため、エゼクタの効果により環状チャンバか
ら残留する気体が排出され、このため、ピストン下方の
空隙内に気体が漏洩する虞れは最小程度となる。
The supply of gas to the cylinders can take place during specific and substantially constant intervals of the engine cycle. If the period during which the scavenging port is open, usually expressed as a specific crank rotation angle, is divided into 100 parts, the gas supply is advantageously performed during a period of about 30 to about 95 parts. be able to. Since the gas supply is stopped immediately before the scavenging port is closed by the upwardly moving piston, the residual gas is discharged from the annular chamber by the effect of the ejector, and therefore, the gas may leak into the gap below the piston. Is minimal.

【0045】この量の調節は、現在のエンジン負荷にて
掃気圧力よりも高圧に又はそれよりも低圧となるように
圧力調節装置19によって気体の吐出圧力を調節するこ
とで適宜に行うことができる。余剰空気率を通常、約λ
=2の一定の値に保とうとするならば、シリンダ内の燃
料の量は空気量に依存する一方、その空気量は掃気の圧
力に依存する。排気被駆動ターボ過給機を備えるエンジ
ンの掃気の圧力はエンジン負荷と共に変化するため、特
定のエンジン負荷、又は急激な負荷の変化時に、コンプ
レッサの後に掃気を吹き出して、出力を急激に変化させ
ることを含む、エンジンの出力の制御を実施することが
必要となる。
The adjustment of this amount can be appropriately performed by adjusting the gas discharge pressure by the pressure adjusting device 19 so as to be higher than or lower than the scavenging pressure at the current engine load. . Surplus air rate is usually about λ
= 2, the amount of fuel in the cylinder depends on the amount of air while the amount of air depends on the scavenging pressure. Since the scavenging pressure of an engine with an exhaust driven turbocharger changes with the engine load, the scavenging air is blown out after the compressor at a specific engine load or when the load changes suddenly, and the output changes suddenly. It is necessary to control the output of the engine, including the following.

【0046】図5には、異なるエンジン寸法に対する自
然着火の限界値が余剰空気率λの関数として図示されて
いる。実線の曲線は、600rpmの速度の中速エンジ
ンに対する比率を示す。余剰空気率λ=2の場合、ピス
トンが上死点に達するときに自然着火が生ずるが、理論
的には、気体/空気混合体をより希薄(より大きいλの
値)にするならば、自然着火の限界値は大きくなること
が理解される。しかしながら、実際には、より希薄であ
るならば、燃焼は益々不安定となり且つ不完全燃焼とな
るため、極めて希薄な混合体を使用することはできな
い。外部からの着火は、通常、上死点前後の5°の範囲
内にて生ずるため、自然着火の限界値は、上死点の前、
5°以下であってはならない。
FIG. 5 shows the spontaneous ignition limits for different engine sizes as a function of the excess air ratio λ. The solid curve shows the ratio for a medium speed engine at 600 rpm. If the excess air ratio λ = 2, spontaneous ignition occurs when the piston reaches the top dead center, but theoretically, if the gas / air mixture is made leaner (larger value of λ), the spontaneous ignition occurs. It is understood that the limit value of ignition increases. However, in practice, leaner mixtures cannot be used, since the leaner the mixture, the more unstable and incomplete the combustion. Since external ignition usually occurs within a range of 5 ° before and after top dead center, the limit of spontaneous ignition is
Should not be less than 5 °.

【0047】図示した曲線は特定の気体に適用される。
350mmのボアを有し、それに対応して速度が209
rpmの低速度の大型のエンジンにて同一のメタン価の
気体が使用されるならば、自動着火の限界値は、曲線b
で示す状態となる。λが増大することの効果は低速度の
とき著しく少なくなり、また、自然着火の限界値は、妥
当なエンジン運転に対して極めて過小であることが明確
に理解される。従って、速度123rpm及びボア60
0mmのエンジンに対する曲線c、及び速度94rpm
でボア900mmのエンジンに対する曲線dは、更に大
型のエンジンの場合、状態は更に悪化することを示す。
The curves shown apply to a particular gas.
It has a 350 mm bore and a corresponding speed of 209
If the same methane number gas is used in a large engine with a low rpm and autonomous speed, the limit value of the auto-ignition is represented by the curve b
The state shown by. It is clearly seen that the effect of increasing λ is significantly less at low speeds, and that the limit of spontaneous ignition is very small for reasonable engine operation. Therefore, a speed of 123 rpm and a bore of 60
Curve c for 0 mm engine and speed 94 rpm
The curve d for an engine with a bore of 900 mm shows that the condition gets worse for larger engines.

【0048】ボア350mmで速度209rpmのエン
ジンに基づいて、図6には、そのエンジンの運転状態の
変化が概略で図示されている。この場合、曲線bは実線
である。曲線eはシリンダ圧力を10バールだけ降下さ
せる効果を示し、この圧力降下は、例えば、エンジンサ
イクルの後の段階となる迄、圧縮が開始しないように排
気弁を多少長く開いたままに保つことにより、エンジン
の圧縮比を小さくすることで行うことができる。この自
然着火の限界値は、改善されていると考えられるが、十
分であるには程遠い。このため、例えば、燃料のメタン
価の微かな変化をも補正すべく自然着火の限界値を連続
的に微調整するためには、有効圧縮比を変更することが
唯一の妥当な方策である。
Based on an engine with a bore of 350 mm and a speed of 209 rpm, FIG. 6 schematically shows a change in the operating state of the engine. In this case, the curve b is a solid line. Curve e shows the effect of lowering the cylinder pressure by 10 bar, this pressure drop being, for example, by keeping the exhaust valve somewhat longer so that compression does not start until later in the engine cycle. This can be achieved by reducing the compression ratio of the engine. This spontaneous ignition limit is considered to be improved, but far from sufficient. Therefore, for example, in order to continuously finely adjust the limit value of spontaneous ignition in order to correct even a slight change in the methane number of the fuel, changing the effective compression ratio is the only appropriate measure.

【0049】本発明に従って水を噴射する効果は遥かに
顕著であり、これは、曲線f及び曲線gで例示されてお
り、この場合、同等量の燃料油のそれぞれ重量比で10
0%及び125%に対応した量の水を噴射する。即ち、
供給された燃料42.7MJ当り、それぞれ1.0kg
及び1.25kgの水が噴射される。より多量の水であ
れば、水の噴射は著しく大きい効果を与えると考えられ
る。
The effect of injecting water according to the present invention is much more pronounced, as illustrated by curves f and g, where 10 parts by weight of an equal amount of fuel oil are each used.
Inject the amount of water corresponding to 0% and 125%. That is,
1.0kg for each 42.7MJ of fuel supplied
And 1.25 kg of water are injected. With larger amounts of water, water injection would have a significantly greater effect.

【0050】図7には、350mmのボア及び209r
pmの速度のエンジン内の圧縮行程中にシリンダ圧力P
cyl及びシリンダ温度Tcylが発生する状態が示さ
れており、これらは、それぞれ、水を噴射しない場合が
曲線h、iで、燃料油の同等量の100%に対応する水
を噴射した場合が圧力曲線j及び温度曲線kで示してあ
る。上死点前の最後の90°の回転の間で水噴射の顕著
な効果が生ずるのが分かる。例えば、断続的に噴射し、
又は水の噴射圧力を変化させることにより、圧縮行程中
の水の噴射量(時間当たりの量)を変化させるならば、
下死点後の90°乃至150°の角度範囲にて最大の噴
射量となるようにすることが好ましい。
FIG. 7 shows a 350 mm bore and a 209r bore.
cylinder pressure P during the compression stroke in an engine at pm speed
cyl and the cylinder temperature T cyl are shown, which are curves h and i respectively when water is not injected and when water corresponding to 100% of the same amount of fuel oil is injected. This is indicated by a pressure curve j and a temperature curve k. It can be seen that a significant effect of the water jet occurs during the last 90 ° rotation before top dead center. For example, injecting intermittently,
Or by changing the water injection pressure (amount per hour) during the compression stroke by changing the water injection pressure,
It is preferable that the maximum injection amount is obtained in an angle range of 90 ° to 150 ° after the bottom dead center.

【0051】燃料の量と同等又はそれ以上の量にて圧縮
行程中にシリンダの中身の全体に直接、強力に水を噴射
することにより、本発明は、主燃料として低圧で噴射さ
れた気体を燃焼する大型の2行程のディーゼルエンジン
でも運転することを可能にし、このため、着火促進剤と
して高圧で噴射された燃料のみが使用される。また、本
発明は、より高速度にて運転する小型の気体/ディーゼ
ルエンジン内にて低メタン価の気体を使用するためにも
適用することができる。
By injecting water directly and strongly into the entire cylinder during the compression stroke in an amount equal to or greater than the amount of fuel, the present invention provides for the gas injected at low pressure as the main fuel. It also makes it possible to operate even large, two-stroke diesel engines that burn, so that only fuel injected at high pressure is used as ignition promoter. The present invention can also be applied to use low methane gas in small gas / diesel engines operating at higher speeds.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるディーゼルエンジンの側面図であ
る。
FIG. 1 is a side view of a diesel engine according to the present invention.

【図2】図1のエンジン内のシリンダに沿った縦断面図
である。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view taken along a cylinder in the engine of FIG. 1;

【図3】シリンダの下方領域の部分図である。FIG. 3 is a partial view of a lower region of the cylinder.

【図4】一つの好適な実施の形態の気体ポートのより大
きい縮尺による部分図である。
FIG. 4 is a larger scale partial view of the gas port of one preferred embodiment.

【図5】余剰空気率の関数として且つある運転パラメー
タに対して図示した、エンジン内の気体に対する自然着
火の限界値を示す概略図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the limits of spontaneous ignition for gas in the engine as a function of excess air rate and for certain operating parameters.

【図6】図5と異なる運転パラメータに対して図示し
た、自然着火の限界値を示す概略図である。
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a limit value of spontaneous ignition illustrated for an operation parameter different from that of FIG. 5;

【図7】水噴射を行う場合、及び水噴射を行わない場合
のそれぞれのシリンダ内の圧力及び温度変化の過程を示
す線図である。
FIG. 7 is a diagram showing processes of pressure and temperature changes in respective cylinders when water injection is performed and when water injection is not performed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 2行程クロスヘッドエンジン 2 シリンダ 3 エンジンフレームボックス 4 供給管 5 燃料ポンプ 5′ 燃料噴射装置 6 燃料室 7 管 8 高圧発生器 9 水噴射装置 10 排気弁 11 シリンダカバ
ー 12 掃気ポート 13 掃気ボックス 14 開口部 15 ピストン 16 ピストンロッド 17 ピストンロッ
ド収納ボックス 18 気体源 19 圧力調整装置 20 分配管 21 枝管 22 中央遮断弁/制御弁 23 環状チャンバ 24 カバーリング 25 ノズル管 30 掃気受け具
Reference Signs List 1 2 stroke crosshead engine 2 cylinder 3 engine frame box 4 supply pipe 5 fuel pump 5 'fuel injection device 6 fuel chamber 7 pipe 8 high pressure generator 9 water injection device 10 exhaust valve 11 cylinder cover 12 scavenging port 13 scavenging box 14 opening Part 15 Piston 16 Piston rod 17 Piston rod storage box 18 Gas source 19 Pressure regulator 20 minute pipe 21 Branch pipe 22 Central shut-off valve / control valve 23 Annular chamber 24 Covering 25 Nozzle pipe 30 Scavenging receiver

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02M 25/02 S (71)出願人 594140904 Center Syd,161 Stamh olmen,DK−2650 HVIDOVR E,Denmark (72)発明者 マズ・ラーギルト デンマーク王国デーコー−2860 サーボ ア,ホーイヴァンゲン 1──────────────────────────────────────────────────の Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI F02M 25/02 S (71) Applicant 594140904 Center Syd, 161 Staholmen, DK-2650 HVIDOVR E, Denmark (72) Inventor Maz. Ragilt Dekkok, Denmark-2860 Servo A, Hoywangen 1

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリンダ(2)内の混合比にて空気及び
気体が供給され、その後、該空気及び気体が、圧縮工程
中にて圧縮され且つ外部からの着火によって着火される
ディーゼル型のターボ過給式複式燃料内燃機関(1)の
運転方法において、 空気/燃料比が少なくともλ=1.3の余剰空気率とな
り、下死点後、20°乃至150°の圧縮行程のクラン
ク角度間隔の少なくとも一部分の間にてシリンダ当たり
多数の噴射ノズル(9)を通じて、上方に動くピストン
(15)とシリンダカバー(11)との間のシリンダ空
隙内で水が空気/気体混合体内に直接、下方への噴霧状
態にて噴射されることと、少なくとも50バールの圧力
にて該水が噴射ノズルに供給されることとを特徴とす
る、ディーゼル型のターボ過給式複式燃料内燃機関の運
転方法。
1. A diesel type turbocharger in which air and gas are supplied at a mixing ratio in a cylinder (2), and then the air and gas are compressed during a compression process and ignited by external ignition. In the operating method of the supercharged dual fuel internal combustion engine (1), the air / fuel ratio becomes at least an excess air ratio of λ = 1.3, and after the bottom dead center, the crank angle interval of the compression stroke of 20 ° to 150 ° is obtained. Water passes directly down into the air / gas mixture in the cylinder gap between the upwardly moving piston (15) and the cylinder cover (11) through a number of injection nozzles per cylinder (9) during at least a portion. Operation of a diesel-type turbocharged dual fuel internal combustion engine, characterized in that the injection is carried out in a spray state and that the water is supplied to the injection nozzle at a pressure of at least 50 bar. Law.
【請求項2】 請求項1に記載の運転方法において、1
50乃至500バールの範囲内の圧力にて前記水が噴射
ノズルに供給されることを特徴とする運転方法。
2. The driving method according to claim 1, wherein
An operating method, characterized in that the water is supplied to the injection nozzle at a pressure in the range from 50 to 500 bar.
【請求項3】 請求項1又は2に記載の運転方法におい
て、水の噴射量が、供給された燃料の量の熱量の42.
7MJ当り少なくとも0.75kg、好ましくはその
0.85kg乃至2.0kg或いはその4.0kgであ
ることを特徴とする運転方法。
3. The operating method according to claim 1, wherein the water injection amount is a heat amount of the supplied fuel amount.
Operating method characterized by at least 0.75 kg per 7 MJ, preferably 0.85 kg to 2.0 kg or 4.0 kg thereof.
【請求項4】 請求項1乃至3の何れかに記載の運転方
法において、下死点の後、20°乃至90°の範囲のク
ランク角度から成る圧縮行程の少なくとも一部にて水が
噴射されることを特徴とする運転方法。
4. The method according to claim 1, wherein after the bottom dead center, water is injected in at least a part of a compression stroke having a crank angle in a range of 20 ° to 90 °. A driving method characterized by:
【請求項5】 請求項1乃至4の何れかに記載の運転方
法において、下死点の後、120°乃至150°、好ま
しくは90°乃至150°の範囲のクランク角度から成
る圧縮行程の少なくとも一部にて水が噴射されることを
特徴とする運転方法。
5. The operating method according to claim 1, wherein after the bottom dead center, at least a compression stroke consisting of a crank angle in the range from 120 ° to 150 °, preferably from 90 ° to 150 °. A driving method characterized in that water is partially injected.
【請求項6】 請求項1乃至5の何れかに記載の運転方
法において、シリンダカバー(11)に配置された排気
弁(10)を有し、下方シリンダ部分に設けられたシリ
ンダ(2)の掃気ポート(12)の周りの領域内にて気
体が供給され、気体ポートが、好ましくは掃気ポート内
に配置され、気体供給体が掃気ポートよりも著しく遅く
開くようにした2行程ユニフロー掃気型エンジンとされ
た複式燃料エンジン(1)であることを特徴とする運転
方法。
6. The operating method according to claim 1, further comprising an exhaust valve (10) disposed on a cylinder cover (11), wherein the exhaust valve (10) is disposed on a lower cylinder portion. Gas is supplied in an area around the scavenging port (12), and the gas port is preferably located within the scavenging port so that the gas supply opens significantly slower than the scavenging port. An operating method comprising: a dual fuel engine (1).
【請求項7】 請求項6に記載の運転方法において、運
転中、気体/空気混合体が外部からの着火により着火が
為される前にその自然着火の限界値に極めて近づくと
き、排気弁(10)の閉鎖タイミングを調整することに
より、有効圧縮比が小さくなるようにし、その逆に、気
体/空気混合体が自然着火の限界値から隔たるに伴い、
有効圧縮比が大きくなるようしたことを特徴とする運転
方法。
7. The operating method according to claim 6, wherein, during operation, when the gas / air mixture is very close to its spontaneous ignition limit before being ignited by external ignition, the exhaust valve ( By adjusting the closing timing of 10), the effective compression ratio is reduced, and conversely, as the gas / air mixture moves away from the limit of spontaneous ignition,
An operation method characterized in that the effective compression ratio is increased.
【請求項8】 請求項1乃至7の何れかに記載の運転方
法において、サイクルの期間中、掃気ポート(12)と
ピストン上方のシリンダ空隙との間の流れ連通状態をピ
ストン(15)が遮断するとき、絶対的な気体の流れが
存在するか否かを測定する流量計を前記シリンダへの気
体の供給管が備えることを特徴とする運転方法。
8. The operating method according to claim 1, wherein the piston (15) blocks the flow communication between the scavenging port (12) and the cylinder gap above the piston during the cycle. Operating method, wherein the gas supply pipe to the cylinder is provided with a flow meter for measuring whether or not an absolute gas flow exists.
【請求項9】 請求項1乃至8の何れかに記載の運転方
法において、エンジンの運転中、各エンジンシリンダの
掃気ボックス(13)から空気の試料を採取すること
と、該試料の炭化水素を測定し且つ/又は排気温度、又
はシリンダ圧力といったシリンダ出力を表す少なくとも
1つのシリンダパラメータを測定することと、少なくと
も1つのシリンダパラメータについて、荷重から独立し
た所定の限界値と比較することとを特徴とする運転方
法。
9. The operating method according to claim 1, wherein a sample of air is collected from a scavenging box (13) of each engine cylinder during operation of the engine, and the hydrocarbon of the sample is removed. Measuring and / or measuring at least one cylinder parameter representative of cylinder output, such as exhaust temperature or cylinder pressure, and comparing at least one cylinder parameter to a predetermined limit value independent of the load. How to drive.
【請求項10】 請求項1乃至9の何れかに記載の運転
方法において、エンジン負荷に依存する気体の供給量
が、気体の供給圧力により調節されることを特徴とする
運転方法。
10. The operating method according to claim 1, wherein a supply amount of the gas depending on an engine load is adjusted by a supply pressure of the gas.
【請求項11】 多数のシリンダ(2)を有し、該シリ
ンダの各々が、シリンダの下方部分に形成された1列の
掃気ポート(12)と、シリンダカバー(11)に設け
られた少なくとも1つの排気弁(10)とを有し、多数
の気体ポートが形成された弁制御式の気体供給体を有す
る、ディーゼル型ターボ過給式複式燃料内燃機関(1)
において、 気体ポートが形成されたシリンダの各々が、ピストンと
シリンダカバーとの間のシリンダ空隙内に高圧にて水を
噴射する少なくとも1つの水噴射装置(9)を備えるこ
とと、現在のシリンダ圧力よりも高圧の圧力の水を水噴
射装置(9)に供給する給水装置を備えることとを特徴
とするディーゼル型ターボ過給式複式燃料内燃機関。
11. A plurality of cylinders (2) each having a row of scavenging ports (12) formed in the lower portion of the cylinder and at least one scavenging port provided in a cylinder cover (11). Diesel turbocharged dual fuel internal combustion engine (1) having two exhaust valves (10) and a valve controlled gas supply having a number of gas ports formed therein
Wherein each of the cylinders in which the gas ports are formed comprises at least one water injection device (9) for injecting water at high pressure into the cylinder gap between the piston and the cylinder cover; A diesel turbocharged dual fuel internal combustion engine, comprising: a water supply device for supplying water having a higher pressure to the water injection device (9).
【請求項12】 請求項11に記載のターボ過給式複式
燃料内燃機関において、前記水噴射装置(9)のノズル
穴が、ピストン(15)に向けて水が下方に噴射され且
つシリンダの内面から適宜に離れるように方向決めされ
ることを特徴とするターボ過給式複式燃料内燃機関。
12. The turbocharged dual fuel internal combustion engine according to claim 11, wherein water is injected downward toward a piston (15) through a nozzle hole of the water injection device (9) and an inner surface of the cylinder is provided. A turbocharged dual fuel internal combustion engine characterized in that it is oriented so as to be appropriately separated from the engine.
【請求項13】 請求項11又は12に記載のターボ過
給式複式燃料内燃機関において、速度が250rpm以
下であり、シリンダボアが少なくとも230mmの2行
程クロスヘッドエンジンであることを特徴とするターボ
過給式複式燃料内燃機関。
13. The turbocharged dual fuel internal combustion engine according to claim 11, which is a two-stroke crosshead engine having a speed of 250 rpm or less and a cylinder bore of at least 230 mm. Dual fuel internal combustion engine.
【請求項14】 請求項11乃至13の何れかに記載の
ターボ過給式複式燃料内燃機関において、気体ポートが
掃気ポート内に開口し、該気体ポートに対してシリンダ
の周りを伸長し且つ遮断弁を内蔵する気体供給管と連通
する環状チャンバから気体が供給されることを特徴とす
るターボ過給式複式燃料内燃機関。
14. The turbocharged dual fuel internal combustion engine according to claim 11, wherein a gas port opens into the scavenging port, extends around the cylinder with respect to the gas port, and shuts off. A turbocharged dual fuel internal combustion engine, wherein gas is supplied from an annular chamber communicating with a gas supply pipe containing a valve.
【請求項15】 請求項11乃至14の何れかに記載の
ターボ過給式複式燃料内燃機関において、前記シリンダ
の各々の掃気ポートが、該シリンダに対する個々の掃気
ボックスにより取り巻かれ、該掃気ボックスには、掃気
受け取り具から掃気及び給気が供給されることと、該掃
気ボックスの各々が幾つかのシリンダに共通する炭化水
素の測定計に空気試料を供給する空気試料採取器を備え
ることとを特徴とするターボ過給式複式燃料内燃機関。
15. A turbocharged dual fuel internal combustion engine according to claim 11, wherein each scavenging port of said cylinder is surrounded by a respective scavenging box for said cylinder. Provides that scavenging and supply air is supplied from a scavenging receiver and that each of the scavenging boxes comprises an air sampler that supplies an air sample to a hydrocarbon meter common to several cylinders. Features a turbocharged dual fuel internal combustion engine.
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