KR102439320B1 - 2행정 대형 선박용 엔진 및 2행정 대형 선박용 엔진 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스모드 운전에서 엔진 정지 확인 단계; 보조블로워 운전 단계; 배기밸브를 개방하는 단계; 터닝기어를 회전시켜서 피스톤을 이동시키는 단계; 소기공이 열렸는지 여부를 확인하는 단계; 보조블로워에서 공급되는 공기를 이용하여 실린더에 남아있는 잔존 가스를 플러싱시키는 단계; 크랭크축이 1회전이상 회전되었는지 여부를 확인하는 단계; 및 크랭크축이 1회전이상 회전되었으면 엔진 운전 가능 알림 단계를 포함하는 2행정 대형 선박용 엔진 및 2행정 대형 선박용 엔진 제어방법에 관한 것이다.

Description

2행정 대형 선박용 엔진 및 2행정 대형 선박용 엔진 제어방법{A Large 2-Stroke Ship Engine and Method for A Large 2-Stroke Ship Engine}

본 발명은 선박의 정지 시 선박을 제어하는 2행정 대형 선박용 엔진 및 2행정 대형 선박용 엔진 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 2행정 대형 선박용 엔진은 디젤엔진(Diesel Engine), 가스엔진(Gas Turbine Engine), 이중연료엔진(Dual Fuel Engine) 등 다양한 엔진을 포함한다. 특히, 이중연료엔진(Dual Fuel Engine)은 2가지 연료. 예컨대, 가스와 디젤을 병행하여 사용할 수 있는 장점으로 인해 선박에 많이 사용된다.

이러한 이중연료엔진이 설치된 선박(이하, '선박'이라 함)은 가스를 주연료로 이용하여 추진구동력을 발생시키는 가스모드와 디젤을 주연료로 이용하여 추진구동력을 발생시키는 디젤모드 중 하나를 이용하여 운전한다.

이중연료엔진은 실린더, 실린더에서 상하방향으로 왕복운동하는 피스톤, 실린더의 상측에 설치되는 실린더커버, 실린더커버에 설치되어서 실린더에 디젤연료를 분사하는 디젤인젝터, 실린더커버에 설치되어서 실린더에서 연소된 배기가스를 배출시키기 위한 배기밸브, 실린더에서 배출되는 배기가스를 공급받는 배기가스리시버, 배기밸브와 배기가스리시버를 연결하는 배기관, 실린더의 하측에 설치되어서 실린더 내부로 공기를 공급하는 소기리시버, 실린더의 상측과 하측 사이에 설치되어서 실린더 내부에 가스연료를 공급하는 가스공급부를 포함한다. 또한, 이중연료엔진은 실린더에서 배출되는 배기가스를 이용하여 실린더에 공급되는 공기의 양을 증가시켜서 엔진의 출력을 높이는 터보차져를 포함한다. 터보차져가 압축한 공기는 소기리시버로 공급되어 실린더로 공급될 수 있다.

한편, 종래 선박은 가스모드 운전 시, 소기리시버로부터 실린더 내부로 소기를 공급한 후 피스톤이 상측으로 이동하는 중간에 가스공급부가 실린더의 하측과 상측 사이에서 실린더로 가스연료를 공급하고, 피스톤이 상측으로 더 이동하여서 실린더에 공급된 소기와 가스연료를 압축 연소시켜 추진력을 발생시켰다.

그러나, 종래 기술에 따른 2행정 대형 선박용 엔진은 가스모드에서 정지 시, 실린더 및 배기관에 미연소가스 등 잔여가스가 남아 있게 된다. 이러한 상태에서 엔진을 시동하면 상기 실린더 및 배기관에 남아 있는 잔여가스로 인해 폭발 위험 등 안전사고가 발생하는 문제가 있다. 따라서, 가스모드 운전 중 엔진 정지 시, 안전하게 엔진을 재시동할 수 있는 선박용 엔진의 제어방법이 절실히 필요하다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하고자 안출된 것으로, 가스모드 운전에서 엔진 정지 시 안전하게 엔진을 재시동할 수 있는 2행정 대형 선박용 엔진 및 2행정 대형 선박용 엔진 제어방법을 제공하기 위한 것이다.

상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 하기와 같은 구성을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진은 연료를 연소시키기 위한 실린더; 상기 실린더에 상하방향으로 이동 가능하게 설치되는 피스톤; 상기 실린더에서 배출되는 배기가스를 이용하여 과급 공기를 공급하는 터보차져; 상기 터보차져의 과급 공기를 저장하여 상기 실린더 내부로 소기 공기를 공급하는 소기리시버; 및 상기 터보차져와 상기 소기리시버 사이에 마련되어 소정의 압력 공기를 형성하는 보조블로워를 포함할 수 있다. 상기 엔진의 정지 시 상기 보조블로워는 상기 실린더 내부로 압력 공기를 공급하여 상기 실린더 내부의 잔존 가스를 외부로 플러싱할 수 있다.

본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진은 상기 실린더의 하측에 설치되고, 엔진의 크랭크축에 연결되는 상기 피스톤의 위치에 따라 상기 소기리시버에서 상기 실린더로 공기가 공급되거나 차단되도록 실린더라이너에 구비되는 소기공, 상기 크랭크축을 회전시켜서 상기 피스톤을 이동시키기 위한 터닝기어, 및 상기 터닝기어 및 상기 보조블로워를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. 상기 제어부는 엔진 정지 시 상기 소기공이 열리도록 상기 터닝기어를 회전시켜서 상기 피스톤을 하측 방향으로 이동시킬 수 있다.

본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진은 상기 실린더에서 가스연료와 공기가 혼합되어 압축 연소됨에 따라 발생하는 배기가스가 상기 실린더로부터 배출되도록 상기 실린더를 개폐하는 배기밸브를 포함할 수 있다. 상기 제어부는 상기 배기밸브가 실린더를 개방한 후에 상기 소기공이 열리도록 상기 배기밸브 및 상기 터닝기어를 제어할 수 있다.

본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진은 상기 실린더에서 가스연료와 공기가 혼합되어 압축 연소됨에 따라 발생하는 배기가스가 상기 실린더로부터 배출되도록 상기 실린더를 개폐하는 배기밸브를 포함할 수 있다. 상기 제어부는 상기 배기밸브가 실린더를 개방시킴과 동시에 소기공이 개방되도록 배기밸브 및 터닝기어를 제어할 수 있다.

본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진은 연료를 연소시키기 위한 실린더; 상기 실린더에 상하방향으로 이동 가능하게 설치되는 피스톤; 및 엔진 시동 시 엔진을 회전시키기 위해 실린더의 상측에서 상기 실린더로 스타팅에어를 공급하기 위한 시동공기공급부를 포함할 수 있다. 상기 엔진의 정지 시 상기 시동공기공급부는 상기 실린더 내부로 스타팅에어를 공급하여 상기 실린더 내부에 잔존 가스를 외부로 플러싱할 수 있다.

본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진은 상기 실린더에서 가스연료와 공기가 혼합되어 압축 연소됨에 따라 발생하는 배기가스가 상기 실린더로부터 배출되도록 상기 실린더를 개폐하는 배기밸브, 및 상기 배기밸브 및 상기 시동공기공급부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. 상기 제어부는 상기 실린더가 폐쇄된 상태에서 상기 시동공기공급부가 상기 실린더에 스타팅에어를 공급하여서 상기 피스톤을 하측 방향으로 이동시키도록 상기 배기밸브 및 상기 시동공기공급부를 제어할 수 있다.

본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진은 상기 실린더에 공기를 공급하기 위한 소기리시버, 상기 실린더의 하측에 설치되고 상기 피스톤의 위치에 따라 상기 소기리시버에서 상기 실린더로 공기가 공급되거나 차단되도록 실린더라이너에 구비되는 소기공, 및 엔진 정지 시 또는 상기 실린더에 공급된 공기의 압력이 낮을 경우, 상기 실린더에 공기를 공급하기 위한 보조블로워를 포함할 수 있다. 상기 제어부는 상기 피스톤이 하측 방향으로 이동하여서 상기 소기공이 열리면 상기 소기공을 통해 상기 실린더에서 상기 소기리시버로 스타팅에어가 역류되는 것을 방지하도록 상기 보조블로워를 운전시켜서 상기 실린더로 공기를 공급할 수 있다.

본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진은 엔진 정지 여부를 확인하기 위해 상기 실린더의 압력을 측정하기 위한 압력측정부, 크랭크축의 각도를 측정하기 위한 엔코더 및 크랭크축의 회전속도를 측정하기 위한 알피엠센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진 제어방법은 가스모드 운전에서 엔진 정지 확인 단계; 보조블로워 운전 단계; 배기밸브를 개방하는 단계; 터닝기어를 회전시켜서 피스톤을 이동시키는 단계; 소기공이 열렸는지 여부를 확인하는 단계; 보조블로워에서 공급되는 공기를 이용하여 실린더에 남아있는 잔존 가스를 플러싱시키는 단계; 크랭크축이 1회전이상 회전되었는지 여부를 확인하는 단계; 및 크랭크축이 1회전이상 회전되었으면 엔진 운전 가능 알림 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진 제어방법은 가스모드 운전에서 엔진 정지 확인 단계; 보조블로워 운전 단계; 스타팅에어를 실린더에 공급하여 엔진을 회전시켜서 피스톤을 이동시키는 단계; 피스톤 위치에 따라 배기밸브를 개방하는 단계; 스타팅에어를 이용하여 실린더에 남아있는 잔존 가스를 플러싱시키는 단계; 엔진이 기설정된 최소회전수로 회전되었는지 여부를 확인하는 단계; 및 엔진이 기설정된 최소회전수로 회전하였으면 엔진 운전 가능 알림 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진 제어방법에 있어서, 피스톤 위치에 따라 배기밸브를 개방하는 단계는 소기공이 열렸는지 여부를 확인하는 단계, 및 상기 소기공이 열렸으면 보조블로워에서 공기를 공급하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 가스모드 운전에서 엔진 정지 시 보조블로워에서 공급되는 공기 또는 스타팅에어를 이용하여 실린더, 배기관 등을 플러싱하도록 구현됨으로써, 실린더, 배기관 등에 남아 있는 잔존 가스를 외부로 배출시킬 수 있어서 정지 후 엔진 재시동 시 안전사고가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진의 개략적인 도면
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진에서 터닝기어 및 보조블로워를 이용하여 실린더를 플러싱시키는 것을 설명하기 위한 개략적인 도면
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 2행정 대형 엔진의 개략적인 도면
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 2행정 대형 선박용 엔진에서 스타팅에어를 이용하여 실린더를 플러싱시키는 것을 설명하기 위한 개략적인 도면
도 7은 본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진 제어방법을 나타낸 개략적인 순서도
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 2행정 대형 선박용 엔진 제어방법을 나타낸 개략적인 순서도
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 2행정 대형 선박용 엔진 제어방법에서 블로우백을 방지하기 위한 단계를 설명하기 위한 개략적인 순서도

본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.

한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.

"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1항목, 제2항목 또는 제3항목 각각 뿐만 아니라 제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.

이하에서는 본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 1 내지 도 9를 참고하면, 본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진(1)은 가스모드 운전에서 엔진 정지 시 보조블로워가 공급하는 공기 또는 스타팅에어를 이용하여 실린더(2), 배기관 등을 플러싱(Flushing)하도록 구현됨으로써, 실린더(2), 배기관 등에 남아 있는 잔존 가스를 외부로 배출시킬 수 있어서 정지 후 엔진 재시동 시 안전사고가 발생하는 것을 방지하기 위한 것이다. 상기 플러싱은 실린더(2) 및 배기관에 남아있는 잔존 가스를 상기 실린더(2) 및 상기 배기관으로부터 배출시키는 것을 의미한다.

이를 위해, 본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진(1)은 실린더(2), 피스톤(3), 터보차져(4), 소기리시버(5) 및 보조블로워(6)를 포함한다.

상기 실린더(2)는 연료를 연소시키기 위한 것이다. 상기 피스톤(3)은 상기 실린더(2)에 상하방향으로 이동 가능하게 설치된다. 상기 터보차져(4)는 상기 실린더(2)에서 배출되는 배기가스를 이용하여 과급 공기를 공급한다. 상기 소기리시버(5)는 상기 터보차져(4)의 과급 공기를 저장하여 상기 실린더(2) 내부로 소기 공기를 공급한다. 상기 보조블로워(6)는 상기 터보차져(4)와 상기 소기리시버(5) 사이에 마련되어 소정의 압력 공기를 형성한다. 엔진의 정지 시 상기 보조블로워(6)는 상기 실린더(2) 내부로 압력 공기를 공급하여 상기 실린더(2) 내부의 잔존 가스를 외부로 플러싱할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진(1)은 보조블로워(6)가 공급하는 공기를 이용하여 실린더(2), 배기관 등에 남아 있는 잔존 가스를 플러싱할 수 있으므로, 실린더(2), 배기관 등에 남아 있는 잔존 가스를 외부로 배출시킬 수 있어서 정지 후 엔진 재시동 시 안전사고가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진(1)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 상기 실린더(2)는 연료를 연소시키기 위한 것이다. 상기 실린더(2)는 엔진블록(미도시)의 내부에 형성될 수 있다. 상기 실린더(2)는 공기, 연료 등이 공급될 수 있는 연소실을 갖는다. 상기 연소실은 내부가 비어있는 원통형태로 형성될 수 있다. 상기 연소실과 엔진블록 사이에는 실린더라이너(미도시)가 설치될 수 있다. 상기 실린더(2)에는 피스톤(3)이 이동 가능하게 설치될 수 있다. 예컨대, 피스톤(3)은 상기 실린더(2)의 내부에서 Y축방향(도 1에 도시됨)을 기준으로 상하방향으로 왕복 운동할 수 있다. 상기 Y축방향은 중력방향에 평행한 방향일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 실린더(2)에는 연료를 공급하기 위한 가스공급부(15)가 결합될 수 있다. 이에 따라, 상기 연소실은 상기 가스공급부(15)로부터 가스연료를 공급받을 수 있다. 상기 실린더(2) 하측에는 상기 실린더라이너를 관통하여 설치되어서 상기 실린더(2)에 공기를 공급하기 위한 소기공(7)이 형성될 수 있다. 상기 소기공(7)은 상기 피스톤(3)의 위치에 따라 상기 소기리시버(5)에서 상기 실린더(2)로 공기가 공급되거나 차단되도록 할 수 있다. 상기 가스공급부(15)는 상기 소기공(7)을 통해 실린더(2)에 공기가 공급된 후에 상기 실린더(2)에 가스연료를 공급할 수 있다. 상기 소기공(7)은 일정 압력으로 공기를 충진하고 있는 소기리시버(5)에 연결되게 설치될 수 있다. 상기 소기리시버(5)는 터빈(4a)과 압축기(4b)를 포함하는 터보차져(4)가 배기가스가 저장되는 배기가스리시버(16)로부터 배기가스를 공급받아 공기를 압축하여 공급함으로써, 공기를 충진할 수 있다. 여기서, 상기 터보차져(4)에서 배출되는 배기가스는 이코노마이저 또는 연돌(Stack)(17)로 공급되어서 재활용되거나 외부로 배출될 수 있다. 상기 터보차져(4)와 상기 소기리시버(5) 사이에는 쿨러(18), 워터미스트캐쳐(19) 및 보조블로워(6)가 설치될 수 있다. 상기 쿨러(18)는 상기 압축기(4b)에 의해 압축된 공기를 냉각시키기 위한 것이다. 상기 워터미스트캐쳐(19)는 상기 쿨러(18)에서 냉각된 압축공기로부터 수분을 제거하기 위한 것이다. 상기 보조블로워(6)는 상기 워터미스트캐쳐(19)에서 수분이 제거된 압축공기를 추가로 압축하기 위한 것이다. 이에 따라, 상기 소기리시버(5)는 냉각 및 수분이 제거된 압축공기를 공급받거나, 냉각, 수분제거 및 추가 압축된 압축공기를 공급받을 수 있다. 상기 보조블로워(6)가 압축한 공기는 상기 소기리시버(5)로 공급되어서 상기 실린더(2)의 하측으로 공급될 수 있다. 상기 연소실은 피스톤(3)이 왕복 운동함에 따라 체적이 증감될 수 있다. 예컨대, 실린더(2)는 피스톤(3)이 상측방향으로 이동하면, 체적이 감소될 수 있다. 이 경우, 실린더(2)에 공급된 가스연료와 공기는 압축될 수 있다. 상기 피스톤(3)이 하사점(P1)에서 이동하여 상사점(P2)에 도달하면, 실린더(2)의 상측에 설치된 디젤인젝터(미도시)가 디젤을 공급하여 압축된 연료를 착화시킴으로써 연료와 공기가 혼합된 연료가 연소 및 폭발하여 피스톤(3)을 하측방향으로 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 구동력이 발생되고, 연소실에는 배기가스가 발생될 수 있다. 상기 하사점(P1)은 상기 연소실에서 피스톤(3)이 가장 하측에 위치하는 지점이다. 상기 상사점(P2)은 상기 연소실에서 피스톤(3)이 가장 상측에 위치하는 지점이다. 연소실은 피스톤(3)이 하측방향으로 이동하면, 체적이 증가될 수 있다. 피스톤(3)이 하사점(P2) 쪽으로 이동하면, 소기공(7)을 통해 상기 소기리시버(5)에 충진된 공기가 상기 실린더(2)로 공급될 수 있다. 따라서, 상기 실린더(2)에서 연료의 연소에 의해 발생된 배기가스는 상기 보조블로워(6)가 상기 소기리시버(5)에 공기를 공급함으로써, 상기 소기리시버(5)에서 상기 실린더(2)로 공기가 공급되어 상기 실린더(2)의 외부로 배출될 수 있다. 배기가스는 배기밸브(10)가 실린더(2)를 개방하면, 소기리시버(5)와 배기가스리시버(16)의 압력 차이에 의해서 상기 실린더(2)로부터 배출될 수도 있다. 배기가스는 고온으로 인해 자연적으로 상기 실린더(2)의 외부로 배출될 수도 있다. 배기가스는 상기 실린더(2)에 결합된 배기관을 따라 배출되어서 상기 배기가스리시버(16)로 공급될 수 있다. 상기 실린더(2)에 위치한 배기가스가 상기 실린더(2)로부터 배출되기 위해서는 배기밸브(10)가 상기 실린더(2)를 개방하여야만 한다. 상기 배기밸브(10)는 상기 실린더(2)의 상측에 설치될 수 있다. 상기 배기밸브(10)는 상기 배기관을 개방하거나 폐쇄함으로써, 상기 실린더(2)를 개방하거나 폐쇄할 수 있다. 상기 배기밸브(10)가 상기 실린더(2)를 개방하면, 상기 실린더(2)에서 발생된 배기가스가 상기 배기관을 따라 상기 배기가스리시버(16)로 공급되거나 외부로 배출될 수 있다. 상기 실린더(2)의 배기가스는 상기 소기리시버(5)와 배기가스리시버(16)의 압력 차이에 의해서 상기 배기관을 따라 상기 배기가스리시버(16)로 이동될 수 있다. 따라서, 엔진이 정지하면, 실린더(2) 뿐만 아니라 상기 배기관에도 미연소가스가 포함된 잔여가스가 남아 있을 수 있다. 본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진(1)은 엔진이 정지하면 상기 제어부(9)가 상기 보조블로워(6)를 작동시킨 후 소기공(7)이 열리도록 피스톤(3)의 위치를 조절한 다음 상기 보조블로워(6)에서 공급되는 공기를 상기 실린더(2)로 공급하여서 상기 실린더(2) 및 배기관에 남아있는 잔존 가스를 외부 또는 배기가스리시버(16)로 플러싱(Flushing)시킬 수 있다.

피스톤(3)은 상기 연소실에 공급된 공기 및 연료를 압축하기 위한 것이다. 피스톤(3)은 상기 연소실에 이동 가능하게 설치된다. 피스톤(3)은 상기 연소실의 내부에서 상하방향으로 왕복 운동할 수 있다. 상기 피스톤(3)은 원기둥형태로 형성될 수 있으나, 상기 연소실에서 이동하면서 연료와 공기를 압축할 수 있으면 다른 형태로 형성될 수도 있다. 피스톤(3)은 구동력을 전달하는 크랭크축(미도시)에 의해 상측방향으로 이동할 수 있다. 상기 피스톤(3)은 막대형태인 피스톤(3)로드와 커넥팅로드를 통해 크랭크축(100)에 연결될 수 있다. 상기 크랭크축(100)에는 엔코더(13)가 설치될 수 있다. 상기 엔코더(13)는 상기 크랭크축(100)의 각도를 측정하기 위한 것이다. 따라서, 본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진(1)은 상기 엔코더(13)를 통해서 상기 크랭크축(100)의 회전각도를 알 수 있으므로, 상기 실린더(2) 내부에 위치하는 피스톤(3)의 위치를 알 수 있다. 피스톤(3)은 크랭크축(100)에 의해 상측방향으로 이동하는 경우 연료, 배기가스 및 공기를 압축시킬 수 있다. 피스톤(3)은 상사점에서 실린더(2)에 공급된 연료 및 공기가 혼합 연소되어 폭발함에 따라 하측방향으로 이동할 수 있다. 본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진(1)은 피스톤(3)이 상사점(P2)에 도달하면, 구동력을 발생시키기 위해 압축된 연료를 폭발시킬 수 있다. 상기 피스톤(3)은 상기 실린더(2)에서 상하로 왕복 이동하면서 상기 소기공(7) 및 상기 가스공급부(15)에 위치될 수 있다. 이하에서는 상기 피스톤(3)의 상면이 상기 소기공(7)에 위치된 경우를 제3위치(P3)라 한다. 상기 피스톤(3)의 상면이 상기 가스공급부(15)에 위치된 경우를 제4위치(P4)라 한다. 상기 피스톤(3)의 상면이 상기 제3위치(P3)에 위치되면, 상기 소기공(7)이 열리지 않으므로 상기 소기리시버(5)에서 상기 실린더(2)로 공기가 공급될 수 없다. 이에 따라, 상기 보조블로워(6)도 상기 소기리시버(5)를 통해 상기 실린더(2)에 공기를 공급할 수 없다. 따라서, 상기 피스톤(3)이 상기 제3위치(P3)에서 상기 하사점(P1) 쪽으로 이동하거나, 상기 피스톤(3)이 상기 하사점(P1)에서 상기 제3위치(P3)에 위치되기 직전까지만 상기 소기공(7)이 열리므로 상기 보조블로워(6)가 상기 소기리시버(5)를 통해 상기 실린더(2)에 공기를 공급할 수 있다. 상기 피스톤(3)은 상기 크랭크축(100)에 연결된 터닝기어(8)가 회전함에 따라 상기 실린더(2) 내부에서 위치가 조절될 수 있다. 상기 보조블로워(6) 및 상기 터닝기어(8)는 후술할 제어부(9)에 의해 제어될 수 있다. 상기 제어부(9)는 엔진 정지 시 상기 소기공(7)이 열리도록 상기 터닝기어(8)를 회전시켜서 상기 피스톤(3)을 상기 실린더(2)의 하측 방향으로 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 보조블로워(6)는 상기 소기리시버(5)를 통해 상기 실린더(2)에 공기를 공급함으로서, 상기 실린더(2) 내부에 남아 있는 잔존가스를 상기 실린더(2)의 외부로 플러싱시킬 수 있다.

배기밸브(10)는 Y축방향을 기준으로 실린더(2)에 이동 가능하게 결합될 수 있다. 배기밸브(10)는 실린더(2)의 상측에 위치하도록 상기 실린더(2)에 결합될 수 있다. 배기밸브(10)는 연료와 공기가 연소됨에 따라 발생하는 배기가스가 실린더(2)로부터 배출되도록 실린더(2)를 개폐하기 위한 것이다. 배기밸브(10)는 유선통신 및 무선통신 중 적어도 하나의 방법으로 제어부(9)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 배기밸브(10)는 제어부(9)에 의해 이동됨으로써 실린더(2)를 개폐할 수 있다. 예컨대, 배기밸브(10)는 제어부(9)에 의해 하측방향으로 이동됨으로써, 실린더(2)와 배기관을 연통시킬 수 있다. 이에 따라, 배기밸브(10)는 실린더(2)를 개방할 수 있다. 이 경우, 배기가스는 소기리시버(5)와 배기가스리시버(16)의 압력차이 또는 상기 보조블로워(6)가 공급하는 공기에 의해서 배기관을 통해 외부로 배출될 수 있다. 배기밸브(10)는 제어부(9)에 의해 상측방향으로 이동됨으로써, 실린더(2)와 배기관을 차단시킬 수 있다. 이에 따라, 배기밸브(10)는 실린더(2)를 폐쇄할 수 있다. 배기밸브(10)가 실린더(2)를 폐쇄하고 피스톤(3)이 상사점(P2) 쪽으로 이동하면 실린더(2)에 가스연료가 공급되고, 피스톤(3)이 상사점(P2) 쪽으로 더 이동하면 공급된 가스연료와 소기가 압축될 수 있다. 상기 제어부(9)는 상기 배기밸브(10)가 실린더(2)를 개방한 후에 상기 소기공(7)이 열리도록 상기 배기밸브(10) 및 상기 터닝기어(8)를 제어할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 상기 보조블로워(6)가 상기 실린더(2)에 공급하는 공기가 잔존가스와 함께 상기 실린더(2)의 개방된 부분으로 배출되도록 할 수 있어서 상기 실린더(2)를 플러싱시킬 수 있다. 상기 제어부(9)는 상기 배기밸브(10)가 상기 실린더(2)를 개방시킴과 동시에 상기 소기공(7)이 개방되도록 상기 배기밸브(10) 및 터닝기어(8)를 제어할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 실린더(2)를 개방한 다음에 순차적으로 소기공(7)을 개방하는 경우에 비해 상기 실린더(2)에 남아 있는 잔존가스 플러싱 작업 시간을 단축시킬 수 있다.

상기 소기리시버(5)는 상기 실린더(2)에 공기를 공급하기 위한 것이다. 상기 소기리시버(5)는 상기 터보차져(4)로부터 압축된 과급 공기를 공급받아서 저장할 수 있다. 상기 소기리시버(5)는 상기 실린더(2)의 하측에 설치된 소기공(7)을 통해 상기 실린더(2)에 연결될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 관 또는 파이프 등을 통해 상기 실린더(2)에 연결될 수도 있다. 상기 소기리시버(5)는 상기 피스톤(3)이 상기 하사점(P1)에서 상기 제3위치(P3) 아래 사이에 위치하면 상기 소기공(7)을 통해서 상기 실린더(2)에 공기를 공급할 수 있다. 상기 보조블로워(6)도 상기 피스톤(3)이 상기 하사점(P1)에서 상기 제3위치(P3) 아래 사이에 위치하면 상기 소기리시버(5) 및 상기 소기공(7)을 통해서 상기 실린더(2)에 공기를 공급할 수 있다. 상기 소기리시버(5)는 상기 피스톤(3)이 상기 제3위치(P3)에서 상사점(P2) 사이에 위치하면 상기 소기공(7)을 통해서 상기 실린더(2)에 공기를 공급할 수 없다. 상기 소기공(7)은 상기 실린더(2)에서 이동하는 피스톤(3)의 위치에 따라 상기 실린더(2)에 공기가 공급되거나 차단되도록 할 수 있다. 상기 소기리시버(5)는 소정의 압력으로 공기를 저장할 수 있다. 예컨대, 상기 소기리시버(5)는 1바(bar)에서 8바(bar)의 압력으로 공기를 저장하고 있을 수 있다. 상기 소기리시버(5)는 상기 터보차져(4)로부터 과급 공기를 공급받으므로 상기 터보차져(4)가 압축하는 공기의 양이 적으면, 낮은 압력으로 소기 공기를 저장하게 된다. 반대로, 상기 소기리시버(5)는 상기 터보차져(4)가 압축하는 과급 공기의 양이 많으면, 높은 압력으로 소기 공기를 저장하게 된다. 상기 터보차져(4)는 배기가스를 이용하여 공기를 압축한다. 따라서, 상기 소기리시버(5)는 배기가스의 압력. 즉, 엔진의 부하에 따라 저장하는 소기 공기의 압력이 달라질 수 있다.

상기 소기공(7)은 상기 소기리시버(5)에서 상기 실린더(2)로 공기가 공급되거나 차단되도록 하기 위한 것이다. 상기 소기공(7)은 상기 피스톤(3)의 위치에 따라 상기 실린더(2)와 상기 소기리시버(5)를 연통시키거나 차단시킬 수 있다. 예컨대, 상기 소기공(7)은 상기 피스톤(3)이 상기 제3위치(P3)에서 상기 하사점(P1) 쪽으로 이동하거나, 상기 피스톤(3)이 상기 하사점(P1)에서 상기 제3위치(P3)에 위치되기 직전까지만 상기 실린더(2)와 상기 소기리시버(5)를 연통시킬 수 있다. 이 경우에 상기 보조블로워(6)는 상기 실린더(2)에 공기를 공급할 수 있다. 상기 소기공(7)은 상기 피스톤(3)이 상기 제3위치(P3)에서 상기 상사점(P2) 사이를 이동하는 동안에는 상기 실린더(2)와 상기 소기리시버(5)를 차단시킬 수 있다. 상기 소기공(7)은 상기 실린더(2)의 하측에 위치하도록 상기 실린더라이너를 관통하여 설치될 수 있다. 상기 소기공(7)은 복수개가 상기 실린더(2)의 원주 방향을 따라 서로 이격되게 설치될 수 있다. 상기 피스톤(3)에 의해 상기 소기공(7)이 폐쇄된 후에 상기 가스공급부(15)는 상기 실린더(2)에 가스연료를 공급할 수 있다. 상기 소기공(7)은 일정 압력으로 공기를 충진하고 있는 소기리시버(5)를 통해 상기 보조블로워(6)에 연결될 수 있다.

상기 터닝기어(8)는 크랭크축(100)을 회전시키기 위한 것이다. 상기 터닝기어(8)는 크랭크축(100)을 회전시켜서 상기 실린더(2)에 설치되는 피스톤(3)을 이동시킬 수 있다. 따라서, 상기 터닝기어(8)는 상기 피스톤(3)의 위치를 조절할 수 있다. 상기 터닝기어(8)는 엔진 초기 조립 시 또는 엔진 유지보수 시에 타이밍기어 조립 및 밸브타이밍의 세팅을 위해 크랭크축(100)을 회전시킬 수도 있다. 상기 터닝기어(8)는 크랭크축(100)에 연결되도록 설치될 수 있다. 상기 터닝기어(8)는 크랭크축(100)의 기어림에 치합되어서 상기 기어림을 회전시킴으로써, 상기 크랭크축(100)을 회전시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 크랭크축(100)에 결합된 피스톤(3)은 상기 실린더(2)에서 상측방향 또는 하측방향으로 이동될 수 있다. 상기 터닝기어(8)는 유선통신 및 무선통신 중 적어도 하나의 방법으로 상기 제어부(9)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 터닝기어(8)는 상기 제어부(9)에 의해 제어되어서 상기 크랭크축(100)을 회전시킬 수 있다. 상기 터닝기어(8)는 도 2에 도시된 바와 같이 반시계방향으로 회전하여서 상기 피스톤(3)을 상기 실린더(2)의 하측 방향으로 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 터닝기어(8)는 소기공(7)이 열리도록 할 수 있다. 상기 터닝기어(8)는 시계방향으로 회전하여서 상기 피스톤(3)을 상기 실린더(2)의 상측 방향으로 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 터닝기어(8)는 상기 소기공(7)이 닫히도록 할 수 있다. 상기 터닝기어(8)는 시계방향으로 회전하여서 상기 피스톤(3)을 상기 실린더(2)의 하측 방향으로 이동시켜서 소기공(7)을 열리거나 반시계방향으로 회전하여서 상기 피스톤(3)을 상기 실린더(2)의 상측 방향으로 이동시켜서 소기공(7)을 닫히도록 할 수도 있다.

상기 보조블로워(6)는 공기를 압축하여서 상기 실린더(2)에 공급하기 위한 것이다. 상기 보조블로워(6)는 엔진 정지 시 또는 실린더(2)에 공급된 공기의 압력이 낮을 경우, 상기 소기리시버(5)를 통해 상기 실린더(2)에 공기를 공급할 수 있다. 상기 소기리시버(5)는 상기 보조블로워(6)로부터 공기를 공급받아서 소정 압력으로 공기를 저장할 수 있다. 소기리시버(5)는 상기 실린더(2)의 하측에 설치되어서, 소기공(7)을 통해 상기 실린더(2)에 공기를 공급할 수 있다. 예컨대, 피스톤(3)이 제3위치(P3) 아래로 이동하면 상기 소기리시버(5)와 실린더(2)가 연통됨으로써 상기 소기리시버(5)는 상기 실린더(2)에 공기를 공급할 수 있다. 상기 보조블로워(6)가 공기를 압축하여 소기리시버(5)에 공급하면, 상기 소기리시버(5)에 공급된 공기는 소기공(7)을 통해 실린더(2)의 하측으로 공급될 수 있다. 상기 보조블로워(6)가 계속하여 상기 소기리시버(5)로 공기를 공급하면, 상기 실린더(2)의 하측으로 공급되는 공기는 상기 실린더(2)의 상측으로 이동하여서 상측에 위치한 배기관으로 배출될 수 있다. 이 경우, 상기 실린더(2) 및 배기관에 잔존하는 잔존가스는 상기 소기공(7)을 통해 공급되는 공기에 의해 밀려서 외부로 배출되거나 배기가스리시버(16) 쪽으로 이동될 수 있다. 따라서, 상기 배기관을 통해 배출되는 배출가스(Q, 도 3에 도시됨)에는 상기 보조블로워(6)가 공급하는 공기와 잔여 가스가 포함되어 있을 수 있다. 상기 보조블로워(6)는 Auxiliary Blower 또는 공기압축기 중 적어도 하나일 수 있다.

상기 제어부(9)는 상기 배기밸브(10), 상기 터닝기어(8) 및 상기 보조블로워(6)를 제어하기 위한 것이다. 상기 제어부(9)는 유선통신 및 무선통신 중 적어도 하나의 방법으로 상기 배기밸브(10), 상기 터닝기어(8) 및 상기 보조블로워(6)에 연결될 수 있다. 상기 제어부(9)는 엔진 정지 시 상기 보조블로워(6)를 운전시킨 후 상기 배기밸브(10)를 개방하고 상기 보조블로워(6)에서 공급되는 공기가 상기 소기공(7)을 통해 상기 실린더(2)로 공급되도록 상기 피스톤(3)을 하측 방향으로 이동시켜서 상기 실린더(2)에 남아있는 잔존 가스를 플러싱(Flushing)시킬 수 있다. 이에 대한 설명은 압력측정부(12), 엔코더(13) 및 알피엠센서(14)를 설명한 후에 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진(1)은 압력측정부(12), 엔코더(13), 및 알피엠센서(14) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 압력측정부(12)는 상기 실린더(2)의 압력을 측정하기 위한 것이다. 상기 압력측정부(12)는 상기 엔진이 정지 되었는지 여부를 확인하기 위해서 상기 실린더(2)의 압력을 측정할 수 있다. 상기 압력측정부(12)는 상기 실린더커버에 설치될 수 있다. 상기 압력측정부(12)는 상기 실린더(2)에 공급된 공기와 연료와 연소되어 폭발함에 따라 발생하는 연소압력을 측정함으로써, 상기 실린더(2)의 압력을 측정할 수 있다. 따라서, 상기 엔진이 정지되면 연소압력이 발생하지 않으므로, 상기 압력측정부(12)는 대기압 또는 상기 연소압력보다 현저히 낮은 압력을 측정할 수 있다. 상기 압력측정부(12)는 유선통신 및 무선통신 중 적어도 하나의 방법으로 상기 제어부(9)에 연결될 수 있다. 따라서, 상기 압력측정부(12)는 측정한 실린더(2)의 압력 정보를 상기 제어부(9)에 제공할 수 있다.

상기 엔코더(13)는 상기 크랭크축(100)의 회전 각도를 측정하기 위한 것이다. 상기 엔코더(13)는 상기 엔진이 정지 되었는지 여부를 확인하기 위해서 상기 크랭크축(100)의 회전 각도를 측정할 수 있다. 상기 엔코더(13)는 상기 크랭크축(100)에 연결되거나 근방에 설치되어서 상기 크랭크축(100)의 회전 각도를 측정할 수 있다. 상기 엔진이 정지되면 상기 크랭크축(100)이 회전하지 않으므로 상기 엔코더(13)는 일정한 각도만을 계속적으로 측정하거나 측정한 각도 값에 변화가 없을 수 있다. 상기 엔코더(13)는 유선통신 및 무선통신 중 적어도 하나의 방법으로 상기 제어부(9)에 연결되어서 측정한 크랭크축(100)의 회전 각도 정보를 상기 제어부(9)에 제공할 수 있다. 상기 제어부(9)는 상기 엔코더(13)로부터 크랭크축(100)의 회전 각도 정보를 제공받음으로써, 엔진이 정지되었는지 여부를 확인할 수 있을 뿐만 아니라 상기 크랭크축(100)에 연결된 피스톤(3)의 위치도 파악할 수 있다.

상기 알피엠센서(14)는 상기 크랭크축(100)의 회전 속도를 측정하기 위한 것이다. 상기 알피엠센서(14)는 상기 엔진이 정지 되었는지 여부를 확인하기 위해서 상기 크랭크축(100)의 회전 속도를 측정할 수 있다. 상기 알피엠센서(14)는 상기 크랭크축(100)에 연결되거나 근방에 설치되어서 상기 크랭크축(100)의 회전 속도를 측정할 수 있다. 상기 엔진이 정지되면 상기 크랭크축(100)이 회전하지 않으므로 상기 알피엠센서(14)가 측정한 속도 값은 0일 수 있다. 상기 알피엠센서(14)는 유선통신 및 무선통신 중 적어도 하나의 방법으로 상기 제어부(9)에 연결되어서 측정한 크랭크축(100)의 회전 속도 정보를 상기 제어부(9)에 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진(1)에 있어서, 상기 제어부(9)는 엔진 정지 시 다음과 같은 방법으로 실린더(2)에 공기를 공급하여서 실린더(2)를 플러싱할 수 있다. 상기 제어부(9)는 터닝기어(8)를 이용하여서 피스톤(3)을 이동시키고 보조블로워(6)를 이용하여 소기공(7)을 통해 공기를 공급함으로써, 상기 실린더(2)에 남았는 잔존가스에 대한 플러싱 작업을 수행할 수 있다. 이 경우, 상기 배기밸브(10)는 개방된 상태일 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참고하여 터닝기어(8) 및 보조블로워(6)를 이용한 플러싱 작업에 대해 살펴보면, 상기 제어부(9)는 엔진이 정지되면, 상기 압력측정부(12), 엔코더(13) 및 알피엠센서(14) 중 적어도 하나로부터 엔진이 확실히 정지하였는지에 대한 정보를 제공받는다. 다음, 상기 제어부(9)는 엔진이 정지되지 않은 것으로 확인되면 디젤유를 주연료로 사용하여 추진하는 디젤모드로 운전한다. 다음, 상기 제어부(9)는 엔진이 정지된 것으로 확인되면 상기 보조블로워(6)를 운전시킨다. 이에 따라, 상기 소기리시버(5)는 상기 보조블로워(6)로부터 공기를 공급받을 수 있다. 다음, 상기 제어부(9)는 상기 배기밸브(10)를 상측 방향으로 이동시켜서 상기 실린더(2)를 개방시킨다. 다음, 터닝기어(8)를 회전시켜서 피스톤(3)의 위치를 조정한다. 이 경우, 상기 제어부(9)는 상기 터닝기어(8)를 회전시켜서 상기 피스톤(3)이 상기 제3위치(P3)보다 낮은 위치에 위치하도록 상기 피스톤(3)을 이동시킬 수 있다. 이 때, 상기 피스톤(3)은 상기 하사점(P1) 쪽으로 이동될 수 있다. 다음, 상기 제어부(9)는 상기 크랭크축(100)에 설치된 엔코더(13)로부터 상기 피스톤(3)의 위치를 파악하여서 상기 소기공(7)이 열렸는지 여부를 확인한다. 상기 소기공(7)이 열렸다는 것은 상기 실린더(2)와 상기 소기리시버(5)가 연통된다는 것을 의미한다. 상기 소기공(7)이 열리지 않았다는 것은 상기 실린더(2)와 상기 소기리시버(5)의 연통이 차단된다는 것을 의미한다. 다음, 상기 제어부(9)는 상기 소기공(7)이 열리지 않은 것으로 확인되면 상기 터닝기어(8)를 회전시켜서 상기 피스톤(3)이 상기 제3위치(P3)보다 낮은 위치에 위치할 때까지 상기 피스톤(3)의 위치를 재조정한다. 다음, 제어부(9)는 상기 소기공(7)이 열렸으면 상기 보조블로워(6)가 공급하는 공기를 상기 소기리시버(5) 및 상기 소기공(7)을 통해 상기 실린더(2)로 공급하여서 상기 실린더(2)에 남아있는 잔존 가스를 상기 배기관 쪽으로 플러싱시킨다. 이에 따라, 상기 보조블로워(6)가 공급하는 공기와 잔존가스를 포함하는 배출가스(Q)는 상기 배기관을 통해 배기가스리시버(16) 또는 외부로 배출될 수 있다. 다음, 제어부(9)는 크랭크축이 1회전이상 회전되었는지 여부를 확인한다. 상기 제어부(9)는 크랭크축에 설치된 가버너(미도시)를 통해서 상기 크랭크축이 1회전이상 회전되었는지 여부를 확인할 수 있다. 다음, 상기 제어부(9)는 상기 크랭크축이 1회전이상 회전된 것으로 확인되면, 엔진이 운전 가능한 상태임을 항해사한테 알릴 수 있다. 상기 제어부(9)는 상기 조타실에 설치된 디스플레이장치를 통해서 엔진 운전 가능 상태를 알릴 수 있지만, 이에 한정되지 않으며 상기 항해사한테 엔진 운전 가능 상태를 알릴 수 있으면 상기 조타실에 설치된 경보장치를 통해서 경보음을 울리는 등 다른 방법을 이용할 수도 있다. 다음, 상기 제어부(9)는 상기 크랭크축이 1회전이상 회전되지 않은 것으로 확인되면, 상기 터닝기어(8)를 회전시켜서 상기 피스톤(3)이 상기 제3위치(P3)보다 낮은 위치에 위치할 때까지 상기 피스톤(3)의 위치를 재조정한다.

본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진(1)은 가스모드 운전에서 정지가 발생하면, 무조건 보조블로워(6) 및 터닝기어(8)를 이용하여 실린더(2)에 공기를 공급함으로써 실린더(2) 및 배기관에 남아 있는 잔존 가스를 외부로 배출시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진(1)은 엔진 정지 후 재시동 할 경우, 작업자가 플러싱 작업을 잊었더라도 실린더(2) 및 배기관에 남아 있는 잔존 가스로 인해 폭발 등과 같은 안전사고가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 2행정 대형 선박용 엔진(1)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 2행정 대형 선박용 엔진(1)은 실린더(2), 피스톤(3) 및 시동공기공급부(11)를 포함한다.

상기 실린더(2)는 연료를 연소시키기 위한 것이다. 상기 피스톤(3)은 상기 실린더에 상하방향으로 이동 가능하게 설치된다. 상기 시동공기공급부(11)는 엔진 시동 시 엔진을 회전시키기 위해 실린더의 상측에서 상기 실린더로 스타팅에어를 공급하기 위한 것이다. 상기 엔진의 정지 시 상기 시동공기공급부(11)는 상기 실린더(2) 내부로 스타팅에어를 공급하여 상기 실린더(2) 내부에 잔존 가스를 외부로 플러싱할 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 2행정 대형 선박용 엔진(1)은 시동공기공급부(11)가 공급하는 스타팅에어를 이용하여 실린더(2), 배기관 등에 남아 있는 잔존 가스를 플러싱할 수 있으므로, 실린더(2), 배기관 등에 남아 있는 잔존 가스를 외부로 배출시킬 수 있어서 정지 후 엔진 재시동 시 안전사고가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 2행정 대형 선박용 엔진(1)에 있어서, 실린더(2) 및 피스톤(3)은 상기 본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진(1)의 실린더(2) 및 피스톤(3)과 기능 및 효과가 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 2행정 대형 선박용 엔진(1)은 소기리시버(5), 보조블로워(6), 소기공(7), 제어부(9) 및 배기밸브(10)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 2행정 대형 선박용 엔진(1)의 소기리시버(5), 보조블로워(6), 소기공(7), 제어부(9) 및 배기밸브(10)는 상기 본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진(1)의 소기리시버(5), 보조블로워(6), 소기공(7), 제어부(9) 및 배기밸브(10)와 기능 및 효과가 동일하므로 이에 대한 설명은 구체적인 설명은 생략하기로 하고, 본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진(1)과 차이가 있는 부분에 대해서만 설명하기로 한다.

도 4 내지 도 6을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 2행정 대형 선박용 엔진(1)은 보조블로워(6), 제어부(9), 배기밸브(10) 및 시동공기공급부(11)를 포함한다.

상기 시동공기공급부(11)는 엔진 시동 시 상기 실린더(2)에 스타팅에어를 공급하기 위한 것이다. 상기 시동공기공급부(11)는 외부 공기를 압축하여서 상기 실린더(2)에 스타팅에어를 공급할 수 있지만, 이에 한정되지 않으며 소정 압력으로 압축된 스타팅에어를 상기 실린더(2)에 공급할 수도 있다. 외부 공기를 압축하여서 상기 실린더(2)에 스타팅에어를 공급할 경우, 상기 시동공기공급부(11)는 컴프레서, 블로워, 임펠러 중 적어도 하나일 수 있다. 소정 압력으로 압축된 스타팅에어를 상기 실린더(2)에 공급할 경우, 상기 시동공기공급부(11)는 스타팅에어리시버 및 컨트롤에어파이프 중 적어도 하나일 수 있다. 상기 스타팅에어리시버는 약 30바(Bar)의 압력으로 스타팅에어를 저장할 수 있다. 상기 시동공기공급부(11)는 엔진블록의 내부에 위치하도록 설치될 수 있으나, 상기 엔진블록의 외부에 위치하도록 설치될 수도 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 2행정 대형 선박용 엔진(1)은 상기 시동공기공급부(11)가 스타팅에어를 상기 실린더(2)의 상측에서 공급함으로써, 상기 실린더(2)에 위치한 피스톤(3)을 하사점(P1) 쪽으로 이동시킬 수 있다. 상기 엔코더(13)를 통해 상기 피스톤(3)이 하사점(P1) 쪽에 위치된 것으로 확인되면, 배기밸브(10)를 개방하여서 스타팅에어가 실린더 내에 위치한 잔존 가스와 함께 실린더의 상측에 위치한 배기관을 통해 배출되도록 할 수 있다. 상기 시동공기공급부(11)는 모든 선박에 반드시 구비되어야만 한다.

상기 시동공기공급부(11)는 압축 공기를 실린더(2)의 상측으로 공급하기 위해 실린더커버에 설치되는 시동밸브(11a)에 연결될 수 있다. 상기 실린더커버는 상기 실린더(2)의 상측에 결합되는 것이다. 상기 실린더커버는 상기 실린더(2)를 밀폐시키기 위해 실린더(2)의 상측에 결합될 수 있다. 상기 시동밸브(11a)는 상기 시동공기공급부(11)가 공급하는 스타팅에어를 상기 실린더(2)에 공급하거나 차단하기 위한 것이다. 상기 시동공기공급부(11)는 제1파이프라인을 통해 상기 시동밸브(11a)에 연결될 수 있다. 상기 시동밸브(11a)는 상기 제1파이프라인을 개방하거나 폐쇄함으로써, 상기 시동공기공급부(11)로부터 공급되는 스타팅에어를 상기 실린더(2)에 공급하거나 차단할 수 있다. 상기 시동공기공급부(11)는 엔진 시동 시 상기 제1파이프라인을 통해 상기 실린더(2)에 스타팅에어를 공급할 수 있다. 상기 시동공기공급부(11)는 엔진 정지 시 상기 피스톤(3)을 이동시키면서 잔존 가스를 플러싱시키기 위해 상기 실린더(2)에 스타팅에어를 공급할 수도 있다. 상기 시동공기공급부(11)는 엔진 정지 시 상기 피스톤(3)을 이동시킨 후 실린더(2) 내부의 잔존 가스를 플러싱시키기 위해 상기 실린더(2)에 스타팅에어를 공급할 수도 있다. 상기 스타팅에어를 이용하여 피스톤(3)을 이동시킬 경우에는 상기 배기밸브(10)가 상기 실린더(2)를 폐쇄한 상태일 수 있다. 상기 엔코더(13)를 통해 상기 피스톤(3)이 하사점(P1)에 위치된 것으로 확인되면 상기 제어부(9)는 상기 배기밸브(10)를 하측으로 이동시켜서 상기 실린더(2)를 개방시킬 수 있다. 이 경우, 상기 배기관을 통해 상기 시동공기공급부(11)가 공급하는 스타팅에어와 잔존가스를 포함하는 배출가스(S, 도 6에 도시됨)가 배출될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 2행정 대형 선박용 엔진(1)에 있어서, 상기 제어부(9)는 상기 배기밸브(10), 상기 시동공기공급부(11) 및 상기 보조블로워(6)를 제어하기 위한 것이다. 상기 제어부(9)는 유선통신 및 무선통신 중 적어도 하나의 방법으로 상기 배기밸브(10), 상기 시동공기공급부(11) 및 상기 보조블로워(6)에 연결될 수 있다. 상기 제어부(9)는 엔진 정지 시 상기 보조블로워(6)를 운전시킨 후 상기 시동공기공급부(11)가 공급하는 스타팅에어를 이용하여 피스톤(3)의 위치를 하사점(P1) 쪽으로 위치시키고 상기 배기밸브(10)를 개방시킨 후 상기 스타팅에어를 계속적으로 공급하여서 상기 스타팅에어가 상기 실린더(2)에 남아있는 잔존 가스를 플러싱(Flushing)시키도록 할 수 있다. 상기 제어부(9)는 상기 실린더(2)가 폐쇄된 상태에서 상기 시동공기공급부(11)가 상기 실린더(2)에 스타팅에어를 공급하여서 상기 피스톤(3)을 하측 방향으로 이동시키도록 상기 배기밸브(10) 및 상기 시동공기공급부(11)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 2행정 대형 선박용 엔진(1)은 상기 시동공기공급부(11)가 스타팅에어를 공급하는 부분을 제외하고 상기 실린더(2)를 밀폐시킬 수 있으므로, 상기 피스톤(3)을 상기 실린더(2)의 하측 방향으로 용이하게 이동시킬 수 있다. 상기 제어부(9)는 상기 피스톤(3)이 하측 방향응로 이동하여서 상기 소기공(7)이 열리면 상기 소기공(7)을 통해 상기 실린더(2)에서 상기 소기리시버(5)로 스타팅에어가 역류되는 블로우백을 방지하도록 상기 보조블로워(6)를 운전시켜서 상기 실린더(2)로 공기를 공급할 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 2행정 대형 선박용 엔진(1)은 블로우백으로 인해 상기 소기리시버(5)에 연결되는 보조블로워(6) 및 터보차져(4)가 손상 내지 파손되는 것을 방지할 수 있다.

도 5 및 도 6을 참고하여 스타팅에어를 이용한 플러싱 작업에 대해 살펴보면, 상기 제어부(9)는 엔진이 정지되면, 상기 압력측정부(12), 엔코더(13) 및 알피엠센서(14) 중 적어도 하나로부터 엔진이 확실히 정지하였는지에 대한 정보를 제공받는다. 다음, 상기 제어부(9)는 엔진이 정지되지 않은 것으로 확인되면 디젤유를 주연료로 사용하여 추진하는 디젤모드로 운전한다. 다음, 상기 제어부(9)는 엔진이 정지된 것으로 확인되면 상기 보조블로워(6)를 운전시킨다. 이에 따라, 상기 소기리시버(5)는 상기 보조블로워(6)로부터 공기를 공급받을 수 있다. 다음, 상기 시동공기공급부(11)가 공급하는 스타팅에어를 이용하여 피스톤(3)의 위치를 조정한다. 이 경우, 상기 제어부(9)는 시동밸브(11a)를 통해 제1파이프라인을 개방시켜서 상기 시동공기공급부(11)가 공급하는 스타팅에어를 상기 실린더(2)에 공급하여서 상기 피스톤(3)이 상기 제3위치(P3)보다 낮은 위치에 위치하도록 상기 피스톤(3)을 이동시킬 수 있다. 이 때, 상기 피스톤(3)은 상기 하사점(P1) 쪽으로 이동될 수 있다. 다음, 상기 제어부(9)는 상기 크랭크축(100)에 설치된 엔코더(13)로부터 피스톤(3)의 위치를 파악하여서 상기 피스톤(3)이 제3위치(P3) 부근에 위치하면 배기밸브(10)를 하측으로 이동시켜서 실린더(2)를 개방시킨다. 이에 따라, 상기 시동공기공급부(11)가 공급하는 스타팅에어가 상기 실린더(2)에 남아 있는 잔존가스와 함께 상기 실린더의 상측에 위치하는 배기관을 통해 배출될 수 있다. 다음, 상기 제어부(9)는 상기 소기공(7)이 열렸는지 여부를 확인하여서 상기 소기공(7)이 열렸으면 상기 보조블로워(6)가 공급하는 공기를 상기 실린더(2)에 공급한다. 이는 상기 실린더(2)에 공급된 스타팅에어가 상기 소기공(7)을 통해 상기 소기리시버(5)로 역류하는 블로우백이 발생하는 것을 방지하기 위함이다. 또한, 상기 소기공(7)이 열렸으면 상기 보조블로워(6)가 공급하는 공기를 상기 실린더(2)에 공급하는 것은 상기 실린더(2)에 남아 있는 잔존가스를 배기관으로 플러싱시키기 위한 것일 수도 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 2행정 대형 선박용 엔진(1)에 있어서, 상기 보조블로워(6)가 상기 실린더(2)에 공급하는 공기는 블로우백을 방지하기 위한 블로우백 방지용, 및 상기 실린더(2)에 남아 있는 잔존가스를 플러싱시키기 위한 플러싱용 중 적어도 하나로 이용될 수 있다. 상기 배기관을 통해 배출되는 배출가스(S)에는 상기 시동공기공급부(11)가 공급하는 스타팅에어와 잔존가스, 또는 스타팅에어와 잔존가스와 상기 보조블로워(6)가 공급하는 공기가 포함되어 있을 수 있다. 다음, 상기 제어부(9)는 상기 소기공(7)이 열리지 않은 것으로 확인되면 상기 시동공기공급부(11)를 제어하여 스타팅에어를 실린더(2)에 더 공급하여서 상기 피스톤(3)의 위치를 하사점(P1) 쪽으로 이동시킨다. 다음, 상기 제어부(9)는 엔진 회전수가 기설정된 최소회전수 이상인지 여부를 확인한다. 상기 제어부(9)는 상기 가버너를 통한 크랭크축(100)의 회전수로부터 엔진 회전수를 확인할 수 있지만, 반드시 이에 한정되지 않으며 다른 방법으로 상기 엔진 회전수를 확인할 수도 있다. 상기 기설정된 최소회전수는 약 1rpm일 수 있으며, 작업자에 의해 미리 설정될 수 있다. 다음, 상기 제어부(9)는 상기 엔진 회전수가 최소회전수 이상인 것으로 확인되면, 엔진이 운전 가능한 상태임을 항해사한테 알릴 수 있다. 상기 제어부(9)는 상기 조타실에 설치된 디스플레이장치를 통해서 엔진 운전 가능 상태를 알릴 수 있지만, 이에 한정되지 않으며 상기 항해사한테 엔진 운전 가능 상태를 알릴 수 있으면 상기 조타실에 설치된 경보장치를 통해서 경보음을 울리는 등 다른 방법을 이용할 수도 있다. 다음, 상기 제어부(9)는 상기 엔진 회전수가 최소회전수 이상 회전되지 않은 것으로 확인되면, 상기 스타팅에어를 더 공급하여서 상기 피스톤(3)이 제3위치(P3) 또는 하사점(P1) 쪽으로 이동하도록 상기 피스톤(3)의 위치를 재조정한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 2행정 대형 선박용 엔진(1)은 가스모드 운전에서 엔진 정지가 발생하면, 무조건 상기 시동공기공급부(11)의 스타팅에어 및 보조블로워(6)를 이용하여 실린더(2) 및 배기관에 남아 있는 잔존 가스를 외부로 배출시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 2행정 대형 선박용 엔진(1)은 엔진 정지 후 재시동 할 경우, 작업자가 플러싱 작업을 잊었더라도 실린더(2) 및 배기관에 남아 있는 잔존 가스로 인해 폭발 등과 같은 안전사고가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진(1)은 소기바이패스밸브(20, Scavenge Bypass Valve) 및 배기가스바이패스밸브(21, Exhaust Gas Bypass Valve)를 더 포함할 수 있다.

상기 소기바이패스밸브(20)는 가스모드 운전에서 실린더(2)에 공급되는 가스연료에 비해 공기량이 많을 경우, 실린더(2)에 공급되는 공기의 양을 감소시키기 위한 것이다. 상기 소기바이패스밸브(20)는 상기 소기리시버(5)와 상기 이코노마이저 또는 연돌(17)을 연결하는 제1파이프에 설치될 수 있다. 상기 소기바이패스밸브(20)는 상기 제1파이프를 개방함으로써, 상기 소기리시버(5)에 저장된 공기를 상기 소기리시버(5)로부터 배출시켜서 상기 이코노마이저 또는 연돌(17)로 공급할 수 있다. 이에 따라, 상기 소기리시버(5)가 저장하는 공기의 압력이 낮아질 수 있다. 상기 소기바이패스밸브(20)는 상기 제1파이프를 폐쇄함으로써, 상기 소기리시버(5)가 저장하는 공기의 압력을 유지시킬 수 있다.

상기 배기가스바이패스밸브(21)는 가스모드 운전에서 실린더(2)에 공급되는 가스연료에 비해 공기량이 많을 경우, 실린더(2)에 공급되는 공기의 양을 감소시키기 위한 것이다. 상기 배기가스바이패스밸브(21)는 상기 배기가스리시버(16)와 상기 이코노마이저 또는 연돌(17)을 연결하는 제2파이프에 설치될 수 있다. 상기 배기가스바이패스밸브(21)는 상기 제2파이프를 개방함으로써, 상기 배기가스리시버(16)에 저장된 배기가스를 상기 배기가스리시버(16)로부터 배출시켜서 상기 이코노마이저 또는 연돌(17)로 공급할 수 있다. 이에 따라, 상기 터보차져(4)에 공급되는 배기가스의 압력이 낮아짐으로써, 상기 소기리시버(5)에 공급되는 과급 공기의 압력이 낮아질 수 있다. 상기 배기가스바이패스밸브(21)는 상기 제2파이프를 폐쇄함으로써, 상기 배기가스리시버(16)가 저장하는 배기가스의 압력을 유지시킬 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진 제어방법에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 7은 본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진 제어방법을 나타낸 개략적인 순서도, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박용 엔진 제어방법을 나타낸 개략적인 순서도, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박용 엔진 제어방법에서 블로우백을 방지하기 위한 단계를 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.

도 1 내지 도 9를 참고하면, 본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진 제어방법은 상술한 본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진(1)에 의해 수행될 수 있다. 본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진 제어방법은 다음과 같은 구성을 포함한다. 본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진 제어방법은 보조블로워(6) 및 터닝기어(8)를 이용하여 수행할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박용 엔진 제어방법은 보조블로워(6) 및 시동공기공급부(11)의 스타팅에어를 이용하여 수행할 수 있다.

먼저, 도 7을 참고하여 본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진 제어방법을 살펴보면,

우선, 가스모드 운전 중(S100) 엔진 정지 여부를 확인한다(S200). 이러한 공정(S200)은 상기 제어부(9)가 실린더커버에 설치된 압력측정부(12), 크랭크축에 설치된 엔코더(13) 및 알피엠센서(14) 중 적어도 하나로부터 상기 실린더(2)의 압력 정보, 상기 크랭크축(100)의 회전각도 정보 및 상기 크랭크축(100)의 회전속도 정보 중 적어도 하나를 제공받음으로써 이루어질 수 있다.

다음, 상기 가스모드 운전에서 엔진이 정지하지 않은 것으로 확인되면 디젤모드로 운전한다(S310). 이러한 공정(S310)은 상기 제어부(9)가 상기 실린더(2)에 공급되는 주연료로 디젤연료를 공급함으로써 이루어질 수 있다.

다음, 상기 가스모드 운전에서 엔진이 정지한 것으로 확인되면 보조블로워(6)를 운전시킨다(S300). 이러한 공정(S300)은 상기 제어부(9)가 유선통신 및 무선통신 중 적어도 하나의 방법으로 상기 보조블로워(6)를 작동시킴으로써 이루어질 수 있다. 이에 따라, 상기 보조블로워(6)에 의해 압축된 공기는 소기리시버(5)로 공급될 수 있다.

다음, 배기밸브(10)를 개방시킨다(S400). 이러한 단계(S400)는 상기 제어부(9)가 상기 배기밸브(10)를 하측 방향으로 이동시킴으로써 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 실린더(2)와 배기관이 연통될 수 있다.

다음, 터닝기어(8)를 이용하여 피스톤(3)의 위치를 조정한다(S500). 이러한 단계(S500)는 상기 제어부(9)가 상기 터닝기어(8)에 결합된 터닝모터를 작동시켜서 상기 터닝기어(8)를 회전시켜 상기 피스톤(3)을 이동시킴으로써 이루어질 수 있다.

다음, 소기공(7)이 열렸는지 여부를 확인한다(S600). 이러한 단계(S600)는 상기 제어부(9)가 크랭크축(100)에 설치된 엔코더(13)로부터 크랭크축(100)의 회전각도 정보를 제공받아서 상기 피스톤(3)의 위치를 확인함으로써 이루어질 수 있다.

다음, 상기 소기공(7)이 열리지 않은 것으로 판단되면(S600), 상기 소기공(7)이 열릴 때까지 상기 터닝기어(8)를 회전시킨다(S500).

다음, 상기 소기공(7)이 열린 것으로 판단되면(S600), 보조블로워(6)가 공급하는 공기를 이용하여 실린더(2) 및 배기관에 남아있는 잔존가스를 플러싱시킨다(S700). 이러한 단계(S700)는 상기 제어부(9)가 상기 보조블로워(6)를 작동시켜 상기 소기리시버(5)를 통해 상기 실린더(2)의 하측으로 공기를 계속적으로 공급하여서 상기 실린더(2) 및 배기관에 남아있는 잔존가스를 실린더(2) 및 배기관 밖으로 배출시킴으로써 이루어질 수 있다.

다음, 크랭크축이 1회전이상 회전되었는지 여부를 확인한다(S800). 이러한 단계(S800)는 상기 제어부(9)가 상기 크랭크축(100)에 설치된 가버너를 통해 크랭크축(100)의 회전수 정보를 제공받음으로써 이루어질 수 있다.

다음, 상기 크랭크축이 1회전이상 회전되지 않은 것으로 확인되면(S800), 상기 터닝기어(8)를 이용한 피스톤(3)의 위치를 조정하는 단계(S500)를 다시 수행한다.

다음, 상기 크랭크축이 1회전이상 회전한 것으로 확인되면(S800), 엔진이 운전 가능한 상태임을 작업자나 항해사에게 알린다(S900). 이러한 단계(S900)는 상기 제어부(9)가 상기 조타실에 설치된 디스플레이장치를 통해서 엔진 운전 가능 상태를 표시해서 알릴 수 있지만, 이에 한정되지 않으며 상기 항해사한테 엔진 운전 가능 상태를 알릴 수 있으면 상기 조타실에 설치된 경보장치를 통해 경보음을 울리는 등 다른 방법을 이용함으로써 이루어질 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진 제어방법은 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.

첫째, 본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진 제어방법은 가스모드 운전에서 정지가 발생하면, 무조건 보조블로워(6) 및 터닝기어(8)를 이용하여 실린더(2) 및 배기관에 남아 있는 잔존 가스를 외부로 배출시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진 제어방법은 엔진 정지 후 재시동 할 경우, 작업자가 플러싱 작업을 잊었더라도 실린더(2) 및 배기관에 남아 있는 잔존 가스로 인해 폭발 등과 같은 안전사고가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

둘째, 본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진 제어방법은 가스모드 운전에서 정지 시, 엔진에 기본적으로 설치되어야만 하는 보조블로워(6) 및 터닝기어(8)를 통해 실린더(2) 및 배기관에 남아 있는 잔존 가스를 외부로 배출시킬 수 있으므로, 실린더(2) 및 배기관에 남아 있는 잔존 가스를 배출시키기 위한 별도의 공기공급장치를 설치할 필요가 없다. 따라서, 본 발명에 따른 2행정 대형 선박용 엔진 제어방법은 가스모드 운전에서 정지 시 실린더(2) 및 배기관에 남아 있는 잔존 가스 배출에 대한 구축비용을 절감할 수 있다.

다음, 도 8 및 도 9를 참고하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박용 엔진 제어방법을 살펴보면,

우선, 가스모드 운전 중(S100') 엔진 정지 여부를 확인한다(S200'). 이러한 공정(S200')은 상기 제어부(9)가 실린더커버에 설치된 압력측정부(12), 크랭크축에 설치된 엔코더(13) 및 알피엠센서(14) 중 적어도 하나로부터 상기 실린더(2)의 압력 정보, 상기 크랭크축(100)의 회전각도 정보 및 상기 크랭크축(100)의 회전속도 정보 중 적어도 하나를 제공받음으로써 이루어질 수 있다.

다음, 상기 가스모드 운전에서 엔진이 정지하지 않은 것으로 확인되면 디젤모드로 운전한다(S310'). 이러한 공정(S310')은 상기 제어부(9)가 상기 실린더(2)에 공급되는 주연료로 디젤연료를 공급함으로써 이루어질 수 있다.

다음, 상기 가스모드 운전에서 엔진이 정지한 것으로 확인되면 보조블로워(6)를 운전시킨다(S300'). 이러한 공정(S300')은 상기 제어부(9)가 유선통신 및 무선통신 중 적어도 하나의 방법으로 상기 보조블로워(6)를 작동시킴으로써 이루어질 수 있다. 이에 따라, 상기 보조블로워(6)에 의해 압축된 공기는 소기리시버(5)로 공급될 수 있다.

다음, 스타팅에어를 이용하여서 피스톤(3)의 위치를 조정한다(S400'). 이러한 단계(S400')는 상기 제어부(9)가 실린더(2)의 상측에 설치된 시동밸브(11a)를 개방하여서 시동공기공급부(11)가 공급하는 공기를 상기 실린더(2)에 공급함으로써 이루어질 수 있다.

다음, 배기밸브(10)를 개방시킨다(S500'). 이러한 단계(S500')는 상기 제어부(9)가 상기 배기밸브(10)를 하측 방향으로 이동시킴으로써 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 실린더(2)와 배기관이 연통될 수 있다. 이러한 단계(S500')는 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.

우선, 소기공(7)이 열렸는지 여부를 확인한다(S510'). 이러한 단계(S510')는 상기 제어부(9)가 크랭크축(100)에 설치된 엔코더(13)로부터 크랭크축(100)의 회전각도 정보를 제공받아서 상기 피스톤(3)의 위치를 확인함으로써 이루어질 수 있다.

다음, 상기 소기공(7)이 열리지 않은 것으로 판단되면(S510'), 상기 소기공(7)이 열릴 때까지 상기 실린더(2)에 스타팅에어를 공급하여서 상기 피스톤(3)의 위치를 조정한다(S400').

다음, 상기 소기공(7)이 열린 것으로 판단되면(S510'), 보조블로워(6)가 공급하는 공기가 상기 실린더(2)로 공급되도록 한다(S520'). 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박용 엔진 제어방법은 상기 실린더(2)에 공급된 스타팅에어가 상기 소기리시버(5) 쪽으로 블로우백되는 것을 방지여서 상기 소기리시버(5)에 연결되는 터보차져(4) 및 보조블로워(6)가 손상 내지 파손되는 것을 방지할 수 있다.

다음, 스타팅에어를 이용하여 실린더(2) 및 배기관에 남아있는 잔존가스를 플러싱시킨다(S600'). 이러한 단계(S600')는 상기 제어부(9)가 상기 시동밸브(11a) 개방 및 상기 시동공기공급부(11)를 작동시켜 상기 실린더(2)의 상측으로 스타팅에어를 계속적으로 공급하여서 상기 실린더(2) 및 배기관에 남아있는 잔존가스를 실린더(2)의 상측에 설치된 배기관 밖으로 배출시킴으로써 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 보조블로워(6)가 소기공(7)을 통해 공급하는 공기도 상기 잔존가스를 상기 배기관 밖으로 배출시키는데 기여할 수 있다.

다음, 엔진 회전수가 기설정된 최소회전수 이상인지 여부를 확인한다(S700'). 이러한 단계(S700')는 상기 제어부(9)가 상기 크랭크축(100)에 설치된 가버너를 통해 크랭크축의 회전수 정보를 제공받음으로써 이루어질 수 있다.

다음, 상기 엔진 회전수가 기설정된 최소회전수 이상이 아닌 것으로 확인되면(S700'), 스타팅에어를 이용하여 피스톤(3)의 위치를 조정하는 단계(S400')를 다시 수행한다.

다음, 상기 엔진 회전수가 기설정된 최소회전수 이상인 것으로 확인되면(S700'), 엔진이 운전 가능한 상태임을 작업자나 항해사에게 알린다(S800'). 이러한 단계(S800')는 상기 제어부(9)가 상기 조타실에 설치된 디스플레이장치를 통해서 엔진 운전 가능 상태를 표시해서 알릴 수 있지만, 이에 한정되지 않으며 상기 항해사한테 엔진 운전 가능 상태를 알릴 수 있으면 상기 조타실에 설치된 경보장치를 통해 경보음을 울리는 등 다른 방법을 이용함으로써 이루어질 수 있다.

따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박용 엔진 제어방법은 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.

첫째, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박용 엔진 제어방법은 가스모드 운전에서 정지가 발생하면, 무조건 보조블로워(6) 및 시동공기공급부(11)를 이용하여 실린더(2)에 공기를 공급함으로써 실린더(2) 및 배기관에 남아 있는 잔존 가스를 외부로 배출시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박용 엔진 제어방법은 엔진 정지 후 재시동 할 경우, 작업자가 플러싱 작업을 잊었더라도 실린더(2) 및 배기관에 남아 있는 잔존 가스로 인해 폭발 등과 같은 안전사고가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

둘째, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박용 엔진 제어방법은 가스모드 운전에서 정지 시, 엔진에 기본적으로 설치되어야만 하는 시동공기공급부(11) 및 보조블로워(6)를 통해 실린더(2) 및 배기관에 남아 있는 잔존 가스를 외부로 배출시킬 수 있으므로, 실린더(2) 및 배기관에 남아 있는 잔존 가스를 배출시키기 위한 별도의 공기공급장치를 설치할 필요가 없다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박용 엔진 제어방법은 가스모드 운전에서 정지 시 실린더(2) 및 배기관에 남아 있는 잔존 가스 배출에 대한 구축비용을 절감할 수 있다.

셋째, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박용 엔진 제어방법은 가스모드 운전에서 정지 시, 상기 보조블로워(6)를 작동시켜서 상기 실린더(2)에 공기를 공급함으로써, 상기 시동공기공급부(11)가 공급하는 스타팅에어가 상기 소기리시버(5) 쪽으로 역류하는 블로우백이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박용 엔진 제어방법은 블로우백으로 인해 상기 소기리시버(5)에 연결되는 보조블로워(6) 및 터보차져(4)가 손상 내지 파손되는 것을 방지여서 엔진의 유지보수 비용 및 교체 비용을 절감할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

1 : 선박용 엔진
2 : 실린더 3 : 피스톤
4 : 터보차져 5 : 소기리시버
6 : 보조블로워 7 : 소기공
8 : 터닝기어 9 : 제어부
10 : 배기밸브 11 : 시동공기공급부
12 : 압력측정부 13 : 엔코더
14 : 알피엠센서 15 : 가스공급부
16 : 배기가스리시버 17 : 이코노마이저 또는 Stack
18: 쿨러 19 : 워터미스트캐쳐
20 : 소기바이패스밸브 21 : 배기가스바이패스밸브

Claims (11)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 2행정 대형 선박용 엔진에 있어서,
   연료를 연소시키기 위한 실린더;
   상기 실린더에 상하방향으로 이동 가능하게 설치되는 피스톤;
   상기 실린더에서 가스연료와 공기가 혼합되어 압축 연소됨에 따라 발생하는 배기가스가 상기 실린더로부터 배출되도록 상기 실린더를 개폐하는 배기밸브;
   상기 실린더에 공기를 공급하기 위한 소기리시버;
   상기 실린더의 하측에 설치되고 상기 피스톤의 위치에 따라 상기 소기리시버에서 상기 실린더로 공기가 공급되거나 차단되도록 실린더라이너에 구비되는 소기공;
   엔진 정지 시 또는 상기 실린더에 공급된 공기의 압력이 낮을 경우, 상기 실린더에 공기를 공급하기 위한 보조블로워;
   엔진 시동 시 엔진을 회전시키기 위해 실린더의 상측에서 상기 실린더로 스타팅에어를 공급하기 위한 시동공기공급부; 및
   제어부를 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 실린더가 폐쇄된 상태에서 상기 시동공기공급부가 상기 실린더에 스타팅에어를 공급하여서 상기 피스톤을 하측 방향으로 이동시키도록 상기 배기밸브 및 상기 시동공기공급부를 제어하고,
   상기 피스톤이 하측 방향으로 이동하여서 상기 소기공이 열리면 상기 소기공을 통해 상기 실린더에서 상기 소기리시버로 스타팅에어가 역류되는 것을 방지하도록 상기 보조블로워를 운전시켜서 상기 실린더로 공기를 공급하는 것을 특징으로 하는 2행정 대형 선박용 엔진.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제5항에 있어서,
   엔진 정지 여부를 확인하기 위해 상기 실린더의 압력을 측정하기 위한 압력측정부, 크랭크축의 각도를 측정하기 위한 엔코더 및 크랭크축의 회전속도를 측정하기 위한 알피엠센서 중 적어도 하나를 포함하는 2행정 대형 선박용 엔진.
9. 삭제
10. 가스모드 운전에서 엔진 정지 확인 단계;
    보조블로워 운전 단계;
    스타팅에어를 실린더에 공급하여 엔진을 회전시켜서 피스톤을 이동시키는 단계;
    피스톤 위치에 따라 배기밸브를 개방하는 단계;
    스타팅에어를 이용하여 실린더에 남아있는 잔존 가스를 플러싱시키는 단계;
    엔진이 기설정된 최소회전수로 회전되었는지 여부를 확인하는 단계; 및
    엔진이 기설정된 최소회전수로 회전하였으면 엔진 운전 가능 알림 단계를 포함하며,
    피스톤 위치에 따라 배기밸브를 개방하는 단계는
    소기공이 열렸는지 여부를 확인하는 단계; 및
    상기 소기공이 열렸으면 보조블로워에서 공기를 공급하는 단계를 포함하는 2행정 대형 선박용 엔진 제어방법.
11. 삭제

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