KR101829503B1 - 이중 연료 엔진을 작동시키기 위한 방법 - Google Patents

이중 연료 엔진을 작동시키기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

액체 연료 모드로부터 가스 모드로 연료 모드를 변경하기 전에 이중 연료 왕복 엔진의 가스 수용기 (9) 로부터 과잉 에어를 제거하기 위한 방법으로서, 상기 이중 연료 왕복 엔진은 각각의 엔진 실린더 (1) 용의 개별적인 가스 공급 밸브 (17) 를 포함하고, 상기 가스 공급 밸브 (17) 는 상기 가스 모드 작동 중에 상기 가스 수용기 (9) 로부터 엔진 실린더 (1) 의 유입구 포트 (10) 내로 가스형 연료를 공급하도록 배열된다. 상기 방법에서, 액체 연료가 상기 실린더들 (1) 내로 공급되고, 가스형 연료가 가스 소스 (8) 로부터 상기 가스 수용기 (9) 내로 가스 유입구 라인 (12) 을 통해 공급된다. 상기 액체 연료 모드로부터 상기 가스 모드로 연료 모드를 변경하기 전에 적어도 하나의 가스 공급 밸브 (17) 가 상기 가스 수용기 (9) 로부터 에어를 제거하기 위해 개방된다.

Description

이중 연료 엔진을 작동시키기 위한 방법{METHOD FOR OPERATING A DUAL FUEL ENGINE}
본 발명은 액체 연료 모드로부터 가스 모드로 연료 모드를 변경하기 전에 이중 연료 왕복 엔진의 가스 수용기로부터 과잉 에어를 제거하기 위한 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 이중 연료 엔진용 가스 공급 시스템에 관한 것이다.
이중 연료 엔진은 두개의 모드들로 일반적으로 작동할 수 있다. 액체 연료 모드에서 디젤 연료와 같은 액체 연료는 연소 중에 에너지의 유일한 소스로서 엔진 실린더 또는 사전 연소 챔버 내로 직접 분사된다. 가스 모드에서 천연 가스와 같은 가스형 연료는 실린더의 흡기 포트에서 에어와 혼합되고 소량의 액체 파일럿 연료는 실린더 또는 사전 연소 챔버 내로 분사되어 에어 및 가스형 연료의 혼합물을 점화시킨다. 가스 모드에서 가스형 연료는 각각의 실린더의 흡기 포트와 가스 수용기 사이에 위치된 가스 분사 밸브들을 통해 흡기 포트들 내에 분사된다. 일부 이중 연료 엔진들에서 가스형 연료는 액체 파일럿 연료 전에 또는 후에 실린터 내로 직접 분사된다.
이중 연료 엔진이 액체 연료 모드로 가동되고 있을 때에, 엔진 차지 에어는 가스 분사 밸브들을 통해 가스 수용기 내로 누출될 수 있다. 가스 모드로 스위칭하기 전에 가스 수용기로부터 과잉 차지 에어를 제거하도록, 가스 수용기에는 축척된 차지 에어가 대기로 환기될 수 있는 가스 환기 밸브가 제공된다. 차지 에어의 환기 중에 또한 일부 가스형 연료는 대기로 탈출한다. 연소되지 않은 메탄은 강력한 온실 가스이므로, 탈출하는 메탄의 양을 최소화하는 것이 바람직하다.
본 발명의 목적은 액체 연료 모드로부터 가스 모드로 연료 모드를 변경하기 전에 이중 연료 엔진의 가스 수용기로부터 과잉 에어를 제거하기 위한 개선된 방법을 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 목적은 이중 연료 엔진용의 개선된 가스 공급 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 각각의 독립항들에 따른 방법 및 시스템에 의해 달성될 수 있다.
이중 연료 왕복 엔진은 각각의 엔진 실린더용의 개별적인 가스 공급 밸브를 포함하고, 상기 가스 공급 밸브는 가스 모드 작동 중에 가스 수용기로부터 엔진 실린더의 유입구 포트 내로 가스형 연료를 공급하도록 배열된다. 본 발명에 따른 방법에서, 액체 연료는 엔진 실린더들 내로 공급되고 가스형 연료는 가스 소스로부터 가스 수용기 내로 가스 유입구 라인을 통해 공급된다. 액체 연료 모드로부터 가스 모드로 연료 모드를 변경하기 전에 적어도 하나의 가스 공급 밸브는 가스 수용기로부터 에어를 제거하기 위해 개방된다.
본 발명에 따른 가스 공급 시스템은 가스 소스로부터 가스형 연료를 수용하기 위한 가스 수용기, 가스 소스로부터 가스 수용기 내로 가스를 공급하기 위한 가스 유입구 라인을 포함하고, 상기 가스 유입구 라인에는 가스 소스와 가스 수용기 사이에 유동 연통을 개방하고 폐쇄하기 위한 셧 오프 밸브가 제공된다. 가스 공급 시스템은 각각의 엔진 실린더용의 개별적인 가스 공급 밸브로서, 상기 가스 공급 밸브는 가스 모드 작동 중에 가스 수용기로부터 실린더의 유입구 포트 내로 가스형 연료를 공급하도록 배열된 상기 개별적인 가스 공급 밸브와, 액체 연료 모드로부터 가스 모드로 연료 모드를 변경하기 전에 셧 오프 밸브를 개방하고 가스 수용기로부터 에어를 제거하기 위해 적어도 하나의 가스 공급 밸브를 개방하도록 구성된 제어 유닛을 추가로 포함한다.
본 발명에 의해 대기로 방출되는 메탄의 양이 감소될 수 있다. 대신에, 메탄은 엔진의 연소 프로세스에서 사용된다. 본 발명에 따른 시스템은 단지 최소한의 변경들만이 기존 시스템에 요구되므로 이중 연료 엔진들에 용이하게 설치되거나 새로 장착될 수 있다.
다음에 본 발명은 첨부한 도면들을 참조하여 실시예들로써 설명될 것이다.
도 1 은 실린더들이 단일 뱅크로 배열된 이중 연료 엔진용 가스 공급 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 2 는 실린더들이 두개의 뱅크들로 배열된 이중 연료 엔진용 가스 공급 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 3 은 실린더들이 두개의 뱅크들로 배열된 이중 연료 엔진용의 또 다른 가스 공급 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 4 는 실린더들이 두개의 뱅크들로 배열된 이중 연료 엔진용의 제 3 가스 공급 시스템을 개략적으로 도시한다.
도면들은 이중 연료 왕복 엔진 (4) 의 가스 공급 시스템 (7) 을 도시한다. 이중 연료 엔진은 두개의 모드들로 작동할 수 있다. 액체 연료 모드에서 디젤 또는 중유 연료와 같은 액체 연료는 연소 중에 에너지의 유일한 소스로서 엔진 실린더들 (1) 내에 직접 분사된다. 가스 모드 (또는 이중 연료 모드) 에서 천연 가스와 같은 가스형 연료는 실린더들 (1) 의 흡기 포트들 (10) 에서 연소 에어와 혼합되고 소량의 액체 파일럿 연료는 실린더들 (1) 내로 분사되어 에어 및 가스형 연료의 혼합물을 점화시킨다. 일반적으로, 가스 모드에서 파일럿 연료 소비량은 총 연료 소비량의 5% 보다 작다. 이중 연료 엔진은 엔진 작동 중에 가스 모드로부터 액체 연료 모드로 그리고 그 반대로 스위칭될 수 있다.
엔진 (4) 은 전기 및/또는 열을 생성하기 위한 파워 플랜트들 및/또는 선박들에서의 메인 및/또는 보조 엔진으로서 사용될 수 있는 대형 왕복 엔진이다. 엔진은 중속의, 4 행정 엔진이다. 엔진의 회전 속도는 300-1200 rpm 이다. 엔진의 실린더들 (1) 은 단일 뱅크 (11) (도 1 의 실시형태) 로 또는 V-구성 (도 2- 도 4 의 실시형태들) 의 두개의 뱅크들 (11, 11') 로 배열될 수 있다.
엔진 (4) 은 가스 탱크와 같은 가스 소스 (8) 로부터 실린더들 (1) 내로 가스형 연료를 공급하기 위한 가스 공급 시스템 (7) 을 포함한다. 가스 공급 시스템 (7) 은 가스 소스 (8) 로부터 가스형 연료를 수용하기 위한 가스 수용기 (9) 를 포함한다. 상기 가스 수용기 (9) 는 실린더들 (1) 의 유입구 포트들 (10) 내로 안내하기 전에 가스형 연료를 저장하는 데 사용된다. 가스 수용기 (9) 는 실린더 뱅크 (11, 11') 에 대해 평행한 세장형 탱크일 수 있다. 가스 공급 시스템 (7) 은 가스 수용기 (9) 에 가스 소스 (8) 를 연결하기 위한 가스 유입구 라인 (12) 을 추가로 포함한다. 가스 유입구 라인 (12) 에는 가스 소스 (8) 와 가스 수용기 (9) 사이의 유동 연통을 개방하고 폐쇄하기 위한 셧 오프 밸브 (13) 가 제공된다.
가스 공급 시스템 (7) 은 각각의 실린더 (1) 용의 개별적인 가스 공급 밸브 (17) 를 추가로 포함한다. 가스 공급 밸브 (17) 는 엔진의 가스 모드 작동 중에 가스 수용기 (9) 로부터 실린더의 유입구 포트 (10) 내로 가스형 연료를 공급하도록 배열된다. 가스 공급 시스템 (7) 은 가스 수용기 (9) 부터 가스형 연료를 배출하기 위한 그리고/또는 가스 수용기 (9) 를 감압하기 위한 환기 라인 (19) 을 포함한다. 환기 라인 (19) 에는 가스 수용기 (9) 로부터의 가스형 연료의 배출을 허용하고 방지하기 위한 환기 밸브 (18) 가 제공된다. 가스 공급 시스템 (7) 은 원하는 방식으로 셧 오프 밸브 (13) 및 가스 공급 밸브들 (17) 을 작동시키도록 구성된 제어 유닛 (20) 을 포함한다.
엔진이 액체 연료 모드로 작동할 때에, 가스 수용기 (9) 는 환기 밸브 (18) 를 개방함으로써 그리고 셧 오프 밸브 (13) 를 폐쇄된 채로 유지함으로써 감압된다. 가스 수용기 (9) 에서의 압력이 원하는 레벨로 떨어질 때에, 환기 밸브 (18) 는 폐쇄된다. 액체 연료 모드 작동 중에, 액체 연료는 실린더들 (1) 내로 직접 공급된다. 액체 연료 모드로부터 가스 모드로 스위칭하기 전에, 가스 공급 밸브들 (17) 을 통해 가스 수용기 (9) 내로 누출되는 에어는 제거되어야만 한다. 에어 제거는 액체 연료 모드 작동 중에 수행되어 셧 오프 밸브 (13) 가 개방되고 그 후에 적어도 하나의 가스 공급 밸브 (17) 가 가스 수용기 (9) 로부터 에어를 제거하기 위해 개방된다. 가스 공급 밸브 (17) 가 개방될 때에, 에어는 가스 수용기 (9) 로부터 실린더 (1) 내로 유입구 포트 (10) 를 통해 유동한다. 동시에, 가스 수용기 (9) 는 가스 소스 (8) 로부터 가스 유입구 라인 (12) 을 통해 안내되는 가스형 연료로써 채워진다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 실린더 뱅크 (11, 11') 의 종방향 중앙 지점과 가스 유입구 라인 (12) 의 가스 공급 지점 (16) 으로부터 가장 멀리 떨어진 실린더 뱅크 (11, 11') 의 단부 (5, 5') 사이에 위치된, 실린더들 (1) 의 적어도 하나의 가스 공급 밸브 (17) 는 가스 수용기 (9) 로부터 과잉 에어를 제거하기 위해 개방된다.
일반적으로, 가스 유입구 라인 (12) 의 가스 공급 지점 (16) 으로부터 가장 멀리 떨어진 가스 공급 밸브 (17) 는 개방된다. 가스 수용기 (9) 로부터 에어 제거를 향상시키기 위해, 가스 공급 라인 (12) 의 가스 공급 지점 (16) 으로부터 두번째로 가장 멀리 떨어진 가스 공급 밸브 (17) 는 부가적으로 또는 대안적으로 개방될 수 있다. 실린더들 (1) 이 두개의 뱅크들 (11, 11') 에 배열된다면, 그 가스 공급 밸브들 (17) 이 가스 수용기 (9) 의 에어 제거 중에 개방될 수 있는 실린더들 (1) 은 양쪽 실린더 뱅크들 (11, 11') 의 동일한 단부들 (5, 5') 에 위치된다.
본 발명에 따른 실시형태에서, 가스 공급 밸브 (17) 와 가스 공급 지점 (16) 사이의 거리는 가스 수용기 (9) 에서 가스의 유동 경로를 따라 규정된다. 따라서, 예를 들면 도 4 의 실시형태에서 제 2 실린더 뱅크 (11') 의 제 1 단부 (6') 에서 실린더 (1) 의 가스 공급 밸브 (17) 는 가스 유입구 라인 (12) 의 가스 공급 지점 (16) 으로부터 가장 멀리 떨어져 있다.
제어 유닛 (20) 은 실린더 (1) 에서의 연소 이벤트를 모니터링하도록 구성되고, 그 가스 공급 밸브 (17) 는 가스 수용기 (9) 의 에어 제거 중에 개방된다. 사전 결정된 레벨 이하의 에어 농도를 갖는 가스형 연료가 가스 수용기 (9) 로부터 배출되는 것을 모니터링이 나타낼 때에, 엔진은 액체 연료 모드로부터 가스 모드로 연료 모드의 변경을 준비한다. 연소 이벤트의 모니터링은 상기 실린더 (1) 의 노킹 (knocking) 레벨 및/또는 실린더 압력 및/또는 배기 가스 온도 측정에 기초될 수 있다. 제어 유닛 (20) 은 상기 실린더 (1) 의 노킹 센서 (2) 및/또는 실린더 압력 센서 (3) 및/또는 배기 가스 온도 센서로부터 신호들을 수신하고 신호들로부터 노킹 레벨 및/또는 실린더 압력 및/또는 배기 가스 온도를 판별한다. 노킹 레벨에서의 감소 및 실린더 압력 및 배기 가스 온도에서의 증가는 가스 수용기 (9) 로부터 배출된 가스형 연료의 에어 함유량이 감소된 것을 나타낸다. 노킹 레벨 및/또는 실린더 압력 및/또는 배기 가스 온도가 사전 결정된 값에 이를 때에, 가스형 연료의 에어 함유량은 사전 결정된 레벨 이하가 된다. 이때, 엔진은 액체 모드로부터 가스 모드로의 연료 모드 변경을 준비한다. 가스형 연료의 에어 함유량과 노킹 레벨, 실린더 압력 및 배기 가스 온도 사이의 상호 관계는 실험적으로 규정될 수 있다.
대안적으로, 가스 공급 밸브 (17) 는 가스 수용기 (9) 의 에어 제거 중에 사전 결정된 기간 동안 개방된 채 유지될 수 있다. 이러한 기간 이후에, 엔진은 액체 연료 모드로부터 가스 모드로 연료 모드 변경을 준비한다.
도 1 의 실시형태에서, 가스 유입구 라인 (12) 은 가스 수용기 (9) 의 제 1 단부 (14) 에 연결된다. 따라서, 가스 유입구 라인 (12) 의 가스 공급 지점 (16) 은 가스 수용기 (9) 의 제 1 단부 (14) 에 위치된다. 환기 라인 (19) 은 가스 수용기 (9) 의 제 2 단부 (15) 에 연결된다. 그 가스 공급 밸브 (17) 가 가스 수용기 (9) 의 에어 제거 중에 개방되는 실린더 (1) 는 실린더 뱅크 (11) 의 제 2 단부 (5) 에 위치된다. 제 2 단부 (5) 는 실린더 뱅크 (11) 의 제 1 단부 (6) 보다 가스 공급 지점 (16) 으로부터 멀리 위치된다. 부가적으로, 가스 공급 지점 (16) 으로부터 두번째로 가장 멀리 떨어진 실린더 (1) 의 가스 공급 밸브 (17) 는 가스 수용기 (9) 로부터 에어 제거 중에 개방될 수 있다. 이러한 방식으로, 가스 수용기 (9) 로부터의 에어 제거는 향상될 수 있다.
도 1 에 도시된 실시형태에서, 가스 유입구 라인 (12) 의 가스 공급 지점 (16) 은 가스 수용기 (9) 의 단부들 (14, 15) 사이에, 예를 들면 실린더 뱅크 (11) 의 중간에 존재하는 두개의 실린더들 (1) 의 가스 공급 밸브들 (17) 사이에 위치될 수 있다. 이러한 경우에, 실린더 뱅크 (11) 의 양쪽 단부들 (5, 6) 에서 실린더들 (1) 의 연료 공급 밸브들 (17) 은 에어 제거 중에 개방된다.
도 2 는 실린더들 (1) 이 V 구성의 두개의 뱅크들 (11, 11') 로 배열된 실시형태를 개시한다. 가스 공급 시스템 (7) 은 가스가 양쪽 제 1 실린더 뱅크 (11) 및 제 2 실린더 뱅크 (11') 의 실린더들 (1) 내로 안내될 수 있는 가스 수용기 (9) 를 포함한다. 가스 수용기 (9) 는 실린더 뱅크들 (11, 11') 사이에 위치된다. 가스 유입구 라인 (12) 은 가스 수용기 (9) 의 제 1 단부 (14) 에 연결된다. 따라서, 가스 유입구 라인 (12) 의 가스 공급 지점 (16) 은 가스 수용기 (9) 의 제 1 단부 (14) 에 위치된다. 가스 공급 지점 (16) 으로부터 가장 멀리 떨어진 가스 공급 밸브 (17) 는 제 1 실린더 뱅크 (11) 의 제 2 단부 (5) 에 또는 제 2 실린더 뱅크 (11') 의 제 2 단부 (5') 에 위치된다. 제 2 단부들 (5, 5') 은 실린더 뱅크들 (11, 11') 의 제 1 단부들 (6, 6') 보다 가스 공급 지점 (16) 으로부터 더 멀리 위치된다. 대안적으로, 양쪽 실린더 뱅크들 (11, 11') 의 제 2 단부들 (5, 5') 에서 실린더들 (1) 의 가스 공급 밸브들 (17) 은 에어 제거 중에 개방될 수 있다.
또한 도 2 에 도시된 실시형태에서, 가스 유입구 라인 (12) 의 가스 공급 지점 (16) 은 가스 수용기 (9) 의 단부들 (14, 15) 사이에, 예를 들면 실린더 뱅크 (11, 11') 의 중간에 존재하는 실린더들 (1) 의 가스 공급 밸브들 (17) 사이에 위치될 수 있다. 이러한 경우에, 하나 또는 양쪽 실린더 뱅크들 (11, 11') 의 양쪽 단부들에서 실린더들 (1) 의 연료 공급 밸브들 (17) 은 에어 제거 중에 개방된다.
도 3 은 실린더들 (1) 이 V 구성의 두개의 뱅크들 (11, 11') 로 배열된 실시형태를 개시한다. 가스 공급 시스템 (7) 은 가스형 연료가 제 1 실린더 뱅크 (11) 및 제 2 실린더 뱅크 (11') 의 실린더들 (1) 내로 안내될 수 있는 두개의 가스 수용기들 (9, 9') 을 포함한다. 가스 수용기들 (9, 9') 은 실린더 뱅크들 (11, 11') 사이에 위치된다. 가스 유입구 라인 (12) 은 가스 수용기들 (9, 9') 제 1 단부들 (14, 14') 에 연결된다. 환기 라인 (19) 은 가스 수용기들 (9, 9') 의 제 2 단부들 (15, 15') 에 연결된다. 대안적으로, 각각의 가스 수용기 (9, 9') 에는 그 자체 환기 라인 (19) 이 제공될 수 있다. 도 3 의 실시형태에서, 가스 공급 지점 (16) 으로부터 가장 멀리 떨어진 가스 공급 밸브들 (17) 은 제 1 실린더 뱅크 (11) 의 제 2 단부 (5) 에 그리고 제 2 실린더 뱅크 (11') 의 제 2 단부 (5') 에 위치된다. 제 2 단부들 (5, 5') 은 실린더 뱅크들 (11, 11') 의 제 1 단부들 (6, 6') 보다 가스 공급 지점 (16) 으로부터 더 멀리 떨어져 위치된다.
도 4 는 실린더들 (1) 이 V 구성의 두개의 뱅크들 (11, 11') 로 배열된 실시형태를 개시한다. 가스 공급 시스템 (7) 은 제 1 실린더 뱅크 (11) 와 제 2 실린더 뱅크 (11') 사이에 위치된 U-형상의 가스 수용기 (9) 를 포함한다. 가스 유입구 라인 (12) 은 가스 수용기 (9) 의 제 1 단부 (14) 에 연결된다. 환기 라인 (19) 은 가스 수용기 (9) 의 제 2 단부 (15) 에 연결된다. 이러한 실시형태에서, 가스 유입구 라인 (12) 의 가스 공급 지점 (16) 으로부터 가장 멀리 떨어진 가스 공급 밸브 (17) 는 제 2 실린더 뱅크 (11') 의 제 1 단부 (6') 에 위치된다.
상기 실시형태들에서, 가스 수용기 (9) 의 에어 제거 중에 하나 이상의 가스 공급 밸브들 (17) 은 개방되고 다른 가스 공급 밸브들 (17) 은 폐쇄된 채로 유지된다. 일반적으로, 가스 유입구 라인 (12) 의 가스 공급 지점 (16) 으로부터 가장 멀리 떨어진 가스 공급 밸브 (17) 는 가스 환기 라인 (19) 의 유입구에 가장 가깝다.

Claims (12)

  1. 액체 연료 모드로부터 가스 모드로 연료 모드를 변경하기 전에 이중 연료 왕복 엔진의 가스 수용기 (9) 로부터 과잉 에어를 제거하기 위한 방법으로서,
    상기 이중 연료 왕복 엔진은 각각의 엔진 실린더 (1) 용의 개별적인 가스 공급 밸브 (17) 를 포함하고,
    상기 가스 공급 밸브 (17) 는 상기 가스 모드의 작동 중에 상기 가스 수용기 (9) 로부터 엔진 실린더 (1) 의 유입구 포트 (10) 내로 가스형 연료를 공급하도록 배열되고,
    상기 방법에서,
    - 액체 연료가 실린더들 (1) 내로 공급되고,
    - 가스형 연료가 가스 소스 (8) 로부터 상기 가스 수용기 (9) 내로 가스 유입구 라인 (12) 을 통해 공급되고,
    상기 액체 연료 모드로부터 상기 가스 모드로 연료 모드를 변경하기 전에 적어도 하나의 가스 공급 밸브 (17) 가 상기 가스 수용기 (9) 로부터 에어를 제거하기 위해 개방되는, 이중 연료 왕복 엔진의 가스 수용기로부터 과잉 에어를 제거하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    실린더 뱅크 (11, 11') 의 종방향 중앙 지점과 상기 가스 유입구 라인 (12) 의 가스 공급 지점 (16) 으로부터 가장 멀리 떨어진 실린더 뱅크 (11, 11') 단부 (5, 5') 사이에 위치된 상기 실린더들 (1) 의 적어도 하나의 가스 공급 밸브 (17) 는 개방되는, 이중 연료 왕복 엔진의 가스 수용기로부터 과잉 에어를 제거하기 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 유입구 라인 (12) 의 가스 공급 지점 (16) 으로부터 가장 멀리 떨어진 상기 가스 공급 밸브 (17) 는 개방되는, 이중 연료 왕복 엔진의 가스 수용기로부터 과잉 에어를 제거하기 위한 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 유입구 라인 (12) 의 가스 공급 지점 (16) 으로부터 두번째로 가장 멀리 떨어진 상기 가스 공급 밸브 (17) 는 개방되는, 이중 연료 왕복 엔진의 가스 수용기로부터 과잉 에어를 제거하기 위한 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이중 연료 왕복 엔진의 상기 실린더들 (1) 은 적어도 하나의 실린더 뱅크 (11, 11') 에 배열되고, 상기 실린더 (1) 의 가스 공급 밸브 (17) 가 개방된 상기 실린더 (1) 는 상기 실린더 뱅크 (11, 11') 의 제 1 단부 (6, 6') 에 위치되는, 이중 연료 왕복 엔진의 가스 수용기로부터 과잉 에어를 제거하기 위한 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 실린더 뱅크 (11, 11') 의 제 2 단부 (5, 5') 에 위치된 상기 실린더 (1) 의 상기 가스 공급 밸브 (17) 는 부가적으로 개방되는, 이중 연료 왕복 엔진의 가스 수용기로부터 과잉 에어를 제거하기 위한 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 공급 밸브 (17) 는 상기 가스 수용기 (9) 의 에어 제거 중에 사전 결정된 기간 동안 개방된 채 유지되고, 그 이후에 상기 이중 연료 왕복 엔진은 상기 액체 연료 모드로부터 상기 가스 모드로 연료 모드 변경을 준비하는, 이중 연료 왕복 엔진의 가스 수용기로부터 과잉 에어를 제거하기 위한 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실린더 (1) 의 가스 공급 밸브 (17) 가 상기 가스 수용기 (9) 의 에어 제거 중에 개방되는 상기 실린더 (1) 에서의 연소 이벤트가 모니터링되고, 사전 결정된 레벨 이하의 에어 농도를 갖는 가스형 연료가 상기 가스 수용기 (9) 로부터 배출되는 것을 상기 모니터링이 나타낼 때에, 상기 이중 연료 왕복 엔진은 상기 액체 연료 모드로부터 상기 가스 모드로 연료 모드의 변경을 준비하는, 이중 연료 왕복 엔진의 가스 수용기로부터 과잉 에어를 제거하기 위한 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이중 연료 왕복 엔진의 상기 실린더들 (1) 은 두개의 실린더 뱅크들 (11, 11') 에 배열되고,
    상기 실린더들 (1) 의 가스 공급 밸브들 (17) 이 개방되는 상기 실린더들 (1) 은 양쪽 실린더 뱅크들 (11, 11') 의 동일한 단부들 (5, 5') 에 위치되는, 이중 연료 왕복 엔진의 가스 수용기로부터 과잉 에어를 제거하기 위한 방법.
  10. 가스 모드로 그리고 액체 연료 모드로 양쪽으로 작동할 수 있는 이중 연료 왕복 엔진용 가스 공급 시스템 (7) 으로서,
    상기 가스 공급 시스템 (7) 은,
    - 가스 소스 (8) 로부터 가스형 연료를 수용하기 위한 가스 수용기 (9),
    - 상기 가스 소스 (8) 로부터 상기 가스 수용기 (9) 내로 가스를 공급하기 위한 가스 유입구 라인 (12) 으로서, 상기 가스 유입구 라인 (12) 에는 상기 가스 소스 (8) 와 상기 가스 수용기 (9) 사이에 유동 연통을 개방하고 폐쇄하기 위한 셧 오프 밸브 (13) 가 제공되는, 상기 가스 유입구 라인 (12),
    - 각각의 엔진 실린더 (1) 용의 개별적인 가스 공급 밸브 (17) 로서, 상기 가스 공급 밸브 (17) 는 상기 가스 모드의 작동 중에 상기 가스 수용기 (9) 로부터 상기 실린더 (1) 의 유입구 포트 (10) 내로 가스형 연료를 공급하도록 배열되는, 상기 개별적인 가스 공급 밸브 (17) 를 포함하고,
    상기 가스 공급 시스템 (7) 은, 액체 연료 모드로부터 가스 모드로 연료 모드를 변경하기 전에,
    - 상기 셧 오프 밸브 (13) 를 개방하도록, 그리고
    - 상기 가스 수용기 (9) 로부터 에어를 제거하기 위해 적어도 하나의 가스 공급 밸브 (17) 를 개방하도록
    구성된 제어 유닛 (20) 을 추가로 포함하는, 이중 연료 왕복 엔진용 가스 공급 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어 유닛 (20) 은 상기 실린더 (1) 의 가스 공급 밸브 (17) 가 상기 가스 수용기 (9) 의 에어 제거 중에 개방되는 상기 실린더 (1) 에서의 연소 이벤트를 모니터링하도록, 그리고 사전 결정된 레벨 이하의 에어 농도를 갖는 가스형 연료가 상기 가스 수용기 (9) 로부터 배출되는 것을 상기 모니터링이 나타낼 때에 상기 액체 연료 모드로부터 상기 가스 모드로 연료 모드의 변경을 준비하도록 구성되는, 이중 연료 왕복 엔진용 가스 공급 시스템.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 가스 유입구 라인 (12) 의 가스 공급 지점 (16) 은 상기 가스 수용기 (9) 의 단부 (14) 에 위치되는, 이중 연료 왕복 엔진용 가스 공급 시스템.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6208558B2 (ja) * 2013-11-21 2017-10-04 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料供給制御装置
EP2915987B1 (en) * 2014-03-07 2016-12-21 Caterpillar Motoren GmbH & Co. KG Evaluating gaseous fuel admission valve operability
CN105020034B (zh) * 2015-06-25 2017-08-11 胡松平 汽车双燃料导轨多通阀
US10247110B2 (en) * 2015-09-23 2019-04-02 General Electric Company Method and system for reliable gas to liquid transfer
DE102016118976A1 (de) * 2016-10-06 2018-04-12 Man Diesel & Turbo Se Verfahren zur Startvorbereitung und vorzugsweise zum nachfolgenden Starten einer als Gasmotor oder Dual-Fuel-Motor ausgebildeten Brennkraftmaschine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999045256A1 (en) 1998-03-06 1999-09-10 Caterpillar Inc. Method for a controlled transition between operating modes of a dual fuel engine
DE10353141A1 (de) 2003-11-14 2005-06-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Entleeren des Kraftstoffspeichers eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine
DE102006025259A1 (de) 2006-05-31 2007-12-06 Volkswagen Ag Bivalente Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betrieb einer bivalenten Brennkraftmaschine
US20110017174A1 (en) 2009-07-23 2011-01-27 Ford Global Technologies, Llc Engine with gaseous and/or liquid fuel injector

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004029438A1 (en) * 2002-09-24 2004-04-08 Engine Control Technology, Llc Methods and apparatus for operation of multiple fuel engines
JP2004211610A (ja) * 2003-01-06 2004-07-29 Hitachi Ltd バイフューエル型内燃機関の燃料噴射制御方法及び装置
US7270089B2 (en) * 2003-06-11 2007-09-18 Clean Air Power, Inc. Method and apparatus for controlling transition between operating modes in a multimode engine
FI118054B (fi) * 2004-04-16 2007-06-15 Waertsilae Finland Oy Menetelmä kaasumoottorin käyttämiseksi

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999045256A1 (en) 1998-03-06 1999-09-10 Caterpillar Inc. Method for a controlled transition between operating modes of a dual fuel engine
DE10353141A1 (de) 2003-11-14 2005-06-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Entleeren des Kraftstoffspeichers eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine
DE102006025259A1 (de) 2006-05-31 2007-12-06 Volkswagen Ag Bivalente Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betrieb einer bivalenten Brennkraftmaschine
US20110017174A1 (en) 2009-07-23 2011-01-27 Ford Global Technologies, Llc Engine with gaseous and/or liquid fuel injector

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