KR102442206B1 - Ship Engine and Method for Ship Engine - Google Patents
Ship Engine and Method for Ship Engine Download PDFInfo
- Publication number
- KR102442206B1 KR102442206B1 KR1020180003035A KR20180003035A KR102442206B1 KR 102442206 B1 KR102442206 B1 KR 102442206B1 KR 1020180003035 A KR1020180003035 A KR 1020180003035A KR 20180003035 A KR20180003035 A KR 20180003035A KR 102442206 B1 KR102442206 B1 KR 102442206B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- cylinder
- air
- fuel
- air supply
- supply unit
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
- B63H21/12—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven
- B63H21/14—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven relating to internal-combustion engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B25/00—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders
- F02B25/02—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders using unidirectional scavenging
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
- F02D19/0639—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels
- F02D19/0642—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels at least one fuel being gaseous, the other fuels being gaseous or liquid at standard conditions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
- F02D19/08—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed simultaneously using pluralities of fuels
- F02D19/082—Premixed fuels, i.e. emulsions or blends
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
- F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
- F02M21/04—Gas-air mixing apparatus
- F02M21/045—Vortex mixer
-
- B63B2758/00—
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T70/00—Maritime or waterways transport
- Y02T70/50—Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system
- Y02T70/5218—Less carbon-intensive fuels, e.g. natural gas, biofuels
Abstract
본 발명은 엔진이 작동하면 실린더에 소기공기를 공급하는 단계, 피스톤이 하사점에서 상사점으로 이동하는 중간에 가스연료와 보조공기가 혼합된 공기혼합가스연료를 상기 실린더에 공급하는 단계, 실린더의 연소압력 또는 배기가스의 가속도를 측정하는 단계, 상기 측정한 연소압력 또는 배기가스의 가속도로부터 노킹 또는 조기점화를 감지하는 단계, 및 상기 노킹 또는 조기점화가 감지되면 상기 실린더에 공급되는 공기의 양이 증가하도록 상기 실린더에 공기를 공급하는 분사기간을 증가시키는 단계를 포함하는 선박용 엔진 및 선박용 엔진 제어방법에 관한 것이다.The present invention provides a step of supplying scavenging air to a cylinder when the engine is operating, supplying an air mixed gas fuel in which gas fuel and auxiliary air are mixed to the cylinder while the piston moves from bottom dead center to top dead center, to the cylinder Measuring combustion pressure or acceleration of exhaust gas, detecting knocking or pre-ignition from the measured combustion pressure or acceleration of exhaust gas, and when knocking or pre-ignition is detected, the amount of air supplied to the cylinder is It relates to a marine engine and a marine engine control method comprising the step of increasing an injection period for supplying air to the cylinder to increase.
Description
본 발명은 선박을 추진시키기 위한 선박용 엔진 및 선박용 엔진 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a marine engine for propelling a vessel and a method for controlling the marine engine.
일반적으로 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.In general, marine engines include various engines such as a diesel engine, a gas turbine engine, and a dual fuel engine. In particular, the dual fuel engine has two fuels. For example, it is widely used in ships due to the advantage that gas and diesel can be used in parallel.
이러한 엔진은 실린더 내에 가스를 공급하는 압력에 따라 저압형 엔진과 고압형 엔진으로 구분된다.Such an engine is divided into a low pressure type engine and a high pressure type engine according to the pressure at which gas is supplied to the cylinder.
저압형 엔진은 실린더 중간에 가스를 저압. 예컨대, 5 - 30바(Bar)로 공급할 수 있는 가스공급밸브를 설치하고, 공기 압축 중간과정에서 가스를 분사하여 착화 전에 공기와 가스가 미리 혼합되게 함으로써, 예혼합 연소가 가능하다.Low-pressure engines have low pressure gas in the middle of the cylinder. For example, by installing a gas supply valve capable of supplying 5 to 30 bar, and injecting gas in the middle of air compression to allow air and gas to be mixed in advance before ignition, pre-mixed combustion is possible.
고압형 엔진은 실린더 상측에 가스를 고압. 예컨대, 300바(Bar)로 공급할 수 있는 연료분사밸브를 설치하고, 공기를 압축시킨 후 상측에서 연료를 분사하여 확산 연소시킴으로써, 고출력을 발생시킨다.In high-pressure engines, high-pressure gas is applied to the upper part of the cylinder. For example, a high output is generated by installing a fuel injection valve capable of supplying 300 Bar, compressing air, and then injecting fuel from the upper side for diffusion combustion.
그러나, 종래 기술에 따른 엔진은 공기를 압축시키는 중간과정에서 가스를 공급하므로, 가스와 공기가 균일하게 혼합되지 못한다. 이에 따라, 종래 기술에 따른 엔진은 출력이 저하될 뿐만 아니라 노킹(Knocking) 및 조기점화(Pre-ignition) 등 이상연소가 발생하고, 환경오염물질인 질소산화물(NOx)의 배출량이 증대되는 문제가 있다. 또한, 예혼합 연소에 따른 노킹 발생을 억제하기 위해 엔진 압축비를 낮추어 엔진 효율이 저하되는 문제가 있다. 특히, 이중연료엔진에서 가스를 연료로 하는 가스모드의 노킹을 억제하기 위해 낮아진 압축비는 디젤을 연료로 하는 디젤모드에서 엔진 효율을 악화시키는 문제가 있다. 따라서, 노킹이나 조기점화 발생 시 신속하게 실린더에 공기를 추가 공급하여서 노킹 또는 조기점화가 계속하여 발생하는 것을 방지하여 엔진 효율을 개선하고, 엔진 사용 수명을 증대시킬 수 있는 선박용 엔진의 개발이 절실히 필요하다.However, since the engine according to the prior art supplies gas in an intermediate process of compressing air, the gas and air are not uniformly mixed. Accordingly, in the engine according to the prior art, not only the output is lowered, but abnormal combustion such as knocking and pre-ignition occurs, and the emission of nitrogen oxide (NOx), an environmental pollutant, is increased. have. In addition, there is a problem in that the engine efficiency is lowered by lowering the engine compression ratio in order to suppress the occurrence of knocking due to the premixed combustion. In particular, there is a problem in that the compression ratio lowered to suppress knocking in the gas mode using gas as fuel in the dual fuel engine deteriorates engine efficiency in the diesel mode using diesel as fuel. Therefore, it is urgently needed to develop a marine engine that can improve engine efficiency and increase engine service life by rapidly supplying additional air to the cylinder when knocking or pre-ignition occurs to prevent knocking or pre-ignition from occurring continuously. do.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하고자 안출된 것으로, 노킹 또는 조기점화 발생 시 신속하게 실린더에 공기를 추가로 공급할 수 있는 선박용 엔진 및 선박용 엔진 제어방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention has been devised to solve the above-described problems, and to provide a marine engine and a marine engine control method capable of rapidly supplying additional air to a cylinder when knocking or pre-ignition occurs.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 하기와 같은 구성을 포함할 수 있다.In order to solve the problems as described above, the present invention may include the following configuration.
본 발명에 따른 선박용 엔진은 실린더; 상기 실린더에서 왕복이동하는 피스톤; 상기 실린더에 연료를 공급하기 위한 연료공급유닛; 상기 연료공급유닛의 연료와 함께 보조 공기를 공급하는 보조공기공급유닛; 상기 실린더에서 발생하는 노킹 또는 조기점화를 감지하기 위한 감지부; 및 상기 연료공급유닛과 상기 보조공기공급유닛을 제어하기 위한 제어부를 포함할 수 있다. 상기 제어부는 상기 감지부가 노킹 또는 조기점화를 감지하면 상기 보조공기공급유닛이 상기 실린더에 공기를 공급하는 분사기간이 증가하도록 상기 보조공기공급유닛을 제어할 수 있다.A marine engine according to the present invention includes a cylinder; a piston reciprocating in the cylinder; a fuel supply unit for supplying fuel to the cylinder; an auxiliary air supply unit for supplying auxiliary air together with the fuel of the fuel supply unit; a sensing unit for detecting knocking or pre-ignition occurring in the cylinder; and a control unit for controlling the fuel supply unit and the auxiliary air supply unit. The control unit may control the auxiliary air supply unit to increase the injection period during which the auxiliary air supply unit supplies air to the cylinder when the sensing unit detects knocking or early ignition.
본 발명에 따른 선박용 엔진에 있어서, 상기 감지부는 상기 실린더의 연소압력을 측정한 연소압력 값을 상기 제어부에 제공할 수 있다. 상기 제어부는 상기 감지부가 측정한 연소압력 값이 기설정된 기준연소압력범위를 초과하면 상기 실린더에 공급되는 공기량이 증가하도록 상기 보조공기공급유닛의 공기공급 분사기간을 증가시킬 수 있다.In the marine engine according to the present invention, the sensing unit may provide a combustion pressure value obtained by measuring the combustion pressure of the cylinder to the control unit. The control unit may increase the air supply injection period of the auxiliary air supply unit to increase the amount of air supplied to the cylinder when the combustion pressure value measured by the sensing unit exceeds a preset reference combustion pressure range.
본 발명에 따른 선박용 엔진에 있어서, 상기 감지부는 상기 실린더에서 배출되는 배기가스의 가속도를 측정한 가속도 값을 상기 제어부에 제공할 수 있다. 상기 제어부는 상기 감지부가 측정한 가속도 값이 기설정된 기준가속도범위를 초과하면 상기 실린더에 공급되는 공기량이 증가하도록 상기 보조공기공급유닛의 공기공급 분사기간을 증가시킬 수 있다.In the marine engine according to the present invention, the sensing unit may provide an acceleration value obtained by measuring the acceleration of the exhaust gas discharged from the cylinder to the control unit. The control unit may increase the air supply injection period of the auxiliary air supply unit to increase the amount of air supplied to the cylinder when the acceleration value measured by the sensing unit exceeds a preset reference acceleration range.
본 발명에 따른 선박용 엔진은 실린더의 하측에서 상기 실린더에 공기를 공급하는 소기공기공급유닛을 더 포함할 수 있다. 상기 보조공기공급유닛은 상기 소기공기공급유닛이 상기 실린더에 공기를 공급한 후에 상기 실린더에 공기를 공급할 수 있다.The marine engine according to the present invention may further include a scavenging air supply unit for supplying air to the cylinder from the lower side of the cylinder. The auxiliary air supply unit may supply air to the cylinder after the scavenging air supply unit supplies air to the cylinder.
본 발명에 따른 선박용 엔진은 상기 연료공급유닛은 상기 보조공기공급유닛에 결합될 수 있다. 상기 보조공기공급유닛은 상기 실린더에 공기와 연료가 혼합된 공기혼합가스연료가 공급되도록 상기 연료공급유닛에서 공급되는 연료에 공기를 공급할 수 있다.In the marine engine according to the present invention, the fuel supply unit may be coupled to the auxiliary air supply unit. The auxiliary air supply unit may supply air to the fuel supplied from the fuel supply unit so that the air mixture gas fuel in which air and fuel are mixed is supplied to the cylinder.
본 발명에 따른 선박용 엔진에 있어서, 상기 보조공기공급유닛은 상기 실린더에 공기를 공급하기 위한 공기공급수단, 상기 공기공급수단과 상기 실린더를 연결하는 공기공급배관, 및 상기 공기공급배관에 설치되고 상기 실린더에 공기가 공급되도록 상기 공기공급배관을 개폐하는 공기공급밸브를 포함할 수 있다. 상기 연료공급유닛은 상기 실린더에 연료를 공급하기 위한 연료공급수단, 상기 연료공급수단과 상기 공기공급배관을 연결하는 연료공급배관, 및 상기 연료공급배관에 설치되고 상기 공기공급배관에 연료가 공급되도록 상기 연료공급배관을 개폐하는 연료공급밸브를 포함할 수 있다.In the marine engine according to the present invention, the auxiliary air supply unit is installed in an air supply means for supplying air to the cylinder, an air supply pipe connecting the air supply means and the cylinder, and the air supply pipe, and It may include an air supply valve that opens and closes the air supply pipe so that air is supplied to the cylinder. The fuel supply unit is installed in a fuel supply means for supplying fuel to the cylinder, a fuel supply pipe connecting the fuel supply means and the air supply pipe, and the fuel supply pipe to supply fuel to the air supply pipe. It may include a fuel supply valve for opening and closing the fuel supply pipe.
본 발명에 따른 선박용 엔진에 있어서, 상기 제어부는 상기 피스톤에 연결되게 설치되는 크랭크축의 회전각도에 따라 상기 공기공급밸브 및 상기 연료공급밸브 각각이 상기 공기공급배관 및 상기 연료공급배관을 개폐하도록 상기 공기공급밸브 및 상기 연료공급밸브를 제어할 수 있다.In the marine engine according to the present invention, the control unit allows the air supply valve and the fuel supply valve to respectively open and close the air supply pipe and the fuel supply pipe according to a rotation angle of a crankshaft installed to be connected to the piston. A supply valve and the fuel supply valve may be controlled.
본 발명에 따른 선박용 엔진에 있어서, 제7항에 있어서, 상기 제어부는 상기 크랭크축의 회전각도를 획득하는 획득모드, 및 상기 획득모드에서 획득한 크랭크축의 회전각도에 따라 상기 공기공급밸브 및 상기 연료공급밸브 각각의 개폐타이밍을 조절하는 제어모드를 포함할 수 있다.In the marine engine according to the present invention, according to
본 발명에 따른 선박용 엔진에 있어서, 상기 제어부는 상기 공기공급배관에서 상기 실린더로 공급되는 공기가 상기 연료공급배관에서 상기 공기공급배관으로 공급되는 연료보다 더 늦게 공급이 중단되도록 상기 공기공급밸브 및 상기 연료공급밸브를 제어할 수 있다.In the marine engine according to the present invention, the controller is the air supply valve and the air supply valve so that the air supplied to the cylinder from the air supply pipe is stopped later than the fuel supplied from the fuel supply pipe to the air supply pipe. The fuel supply valve can be controlled.
본 발명에 따른 선박용 엔진에 있어서, 상기 제어부는 상기 공기공급배관에서 상기 실린더로 공급되는 공기가 상기 연료공급배관에서 상기 공기공급배관으로 공급되는 연료보다 적어도 먼저 공급되도록 상기 공기공급밸브 및 상기 연료공급밸브를 제어할 수 있다.In the marine engine according to the present invention, the control unit is the air supply valve and the fuel supply so that the air supplied from the air supply pipe to the cylinder is supplied at least earlier than the fuel supplied from the fuel supply pipe to the air supply pipe. You can control the valve.
본 발명에 따른 선박용 엔진은 상기 실린더의 상측에 위치하도록 상기 실린더에 결합되고, 상기 실린더에서 연료가 연소되어 발생하는 배기가스가 배출되도록 상기 실린더를 개폐하는 배기밸브를 포함할 수 있다. 상기 제어부는 상기 배기밸브 및 상기 공급부를 제어하되, 상기 실린더가 폐쇄된 후에 상기 실린더에 공기혼합가스연료가 공급되도록 상기 배기밸브 및 상기 공급부를 제어할 수 있다.The marine engine according to the present invention may include an exhaust valve coupled to the cylinder to be positioned above the cylinder, and opening and closing the cylinder so that exhaust gas generated by burning fuel in the cylinder is discharged. The controller may control the exhaust valve and the supply unit, but control the exhaust valve and the supply unit so that the air mixed gas fuel is supplied to the cylinder after the cylinder is closed.
본 발명에 따른 선박용 엔진은 상기 실린더의 상측에 위치하도록 상기 실린더에 결합되고, 상기 실린더에서 연료가 연소되어 발생하는 배기가스가 배출되도록 상기 실린더를 개폐하는 배기밸브를 포함할 수 있다. 상기 제어부는 상기 배기밸브를 제어하되, 연료가 가스인 가스모드일 경우, 연료가 디젤인 디젤모드에 비해 상기 배기밸브가 상기 실린더를 폐쇄하는 폐쇄타이밍이 더 늦도록 상기 배기밸브를 제어할 수 있다.The marine engine according to the present invention may include an exhaust valve coupled to the cylinder to be positioned above the cylinder, and opening and closing the cylinder so that exhaust gas generated by burning fuel in the cylinder is discharged. The control unit controls the exhaust valve, but in a gas mode in which the fuel is gas, the exhaust valve may control the exhaust valve such that the closing timing of closing the cylinder is later than in the diesel mode in which the fuel is diesel .
본 발명에 따른 선박용 엔진 제어방법은 엔진이 작동하면 실린더에 소기공기를 공급하는 단계; 피스톤이 하사점에서 상사점으로 이동하는 중간에 가스연료와 보조공기가 혼합된 공기혼합가스연료를 상기 실린더에 공급하는 단계; 실린더의 연소압력을 측정 또는 배기가스의 가속도를 측정하는 단계; 상기 측정한 연소압력 또는 배기가스의 가속도로부터 노킹 또는 조기점화를 감지하는 단계; 및 상기 노킹 또는 조기점화가 감지되면, 상기 실린더에 공급되는 공기의 양이 증가하도록 상기 실린더에 공기를 공급하는 분사기간을 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.A marine engine control method according to the present invention includes the steps of supplying scavenging air to a cylinder when the engine is operated; supplying an air mixture gas fuel in which gas fuel and auxiliary air are mixed to the cylinder while the piston moves from bottom dead center to top dead center; measuring the combustion pressure of the cylinder or measuring the acceleration of exhaust gas; detecting knocking or pre-ignition from the measured combustion pressure or acceleration of exhaust gas; and when the knocking or pre-ignition is sensed, increasing an injection period for supplying air to the cylinder to increase the amount of air supplied to the cylinder.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, the following effects can be obtained.
본 발명은 노킹 또는 조기점화와 같은 이상연소 발생 시 신속하게 실린더에 공기를 추가 공급할 수 있도록 구현됨으로써, 실린더 내부의 공기와 연료를 균일하게 혼합시킬 수 있어서 노킹(Knocking), 조기점화(Pre-ignition)의 발생을 억제하고, 질소산화물(NOx)과 같은 환경오염물질의 배출량을 감소시킬 수 있다.The present invention is implemented to quickly additionally supply air to the cylinder when abnormal combustion such as knocking or pre-ignition occurs, so that the air and fuel inside the cylinder can be uniformly mixed, resulting in knocking and pre-ignition ) can be suppressed and the emission of environmental pollutants such as nitrogen oxides (NOx) can be reduced.
도 1은 본 발명에 따른 선박용 엔진의 개략적인 블록도
도 2는 본 발명에 따른 선박용 엔진에서의 개략적인 도면
도 3은 본 발명에 따른 선박용 엔진에서 연료공급유닛, 보조공기공급유닛, 감지부 및 제어부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 4는 본 발명에 따른 선박용 엔진에서 연료공급밸브 및 공기공급밸브를 설명하기 위한 도 2의 A부분의 확대단면도
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 선박용 엔진에서 공기를 연료보다 먼저 공급하는 것을 설명하기 위한 개략적인 작동상태도
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 선박용 엔진에서 공기를 연료보다 나중에 공급 중단하는 것을 설명하기 위한 개략적인 작동상태도
도 9는 본 발명에 따른 선박용 엔진에서 제어부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 10은 본 발명에 따른 선박용 엔진에서 공기공급밸브 및 연료공급밸브의 개폐타이밍을 나타낸 개략적인 그래프
도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 선박용 엔진에서 배기밸브가 실린더를 폐쇄한 후에 공기혼합가스연료를 공급하는 것을 설명하기 위한 개략적인 작동상태도
도 13은 본 발명에 따른 선박용 엔진에서 배기밸브, 공기공급밸브 및 연료공급밸브의 개폐타이밍을 나타낸 개략적인 그래프
도 14는 본 발명에 따른 선박용 엔진에서 가스모드 및 디젤모드에 따른 배기밸브의 개폐타이밍을 나타낸 개략적인 그래프
도 15는 본 발명에 따른 선박용 엔진 제어방법을 설명하기 위한 개략적인 순서도1 is a schematic block diagram of a marine engine according to the present invention;
2 is a schematic view of a marine engine according to the present invention;
3 is a schematic block diagram for explaining a fuel supply unit, an auxiliary air supply unit, a sensing unit, and a control unit in a marine engine according to the present invention;
4 is an enlarged cross-sectional view of part A of FIG. 2 for explaining a fuel supply valve and an air supply valve in a marine engine according to the present invention;
5 and 6 are schematic operating state diagrams for explaining the supply of air before fuel in the marine engine according to the present invention
7 and 8 are schematic operating state diagrams for explaining that the supply of air is stopped later than fuel in the marine engine according to the present invention.
9 is a schematic block diagram for explaining a control unit in a marine engine according to the present invention;
10 is a schematic graph showing the opening and closing timings of the air supply valve and the fuel supply valve in the marine engine according to the present invention;
11 and 12 are schematic operation state diagrams for explaining the supply of air mixture gas fuel after the exhaust valve closes the cylinder in the marine engine according to the present invention.
13 is a schematic graph showing the opening and closing timings of an exhaust valve, an air supply valve, and a fuel supply valve in a marine engine according to the present invention;
14 is a schematic graph showing the opening/closing timing of the exhaust valve according to the gas mode and the diesel mode in the marine engine according to the present invention;
15 is a schematic flowchart for explaining a method for controlling a marine engine according to the present invention;
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. It should be noted that in the present specification, in adding reference numbers to the components of each drawing, the same numbers are used for the same components, even if they are indicated on different drawings, as much as possible.
한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다. On the other hand, the meaning of the terms described in this specification should be understood as follows.
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.The singular expression is to be understood as including the plural expression unless the context clearly defines otherwise, and the terms "first", "second", etc. are used to distinguish one element from another, The scope of rights should not be limited by these terms.
"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.It should be understood that terms such as “comprise” or “have” do not preclude the possibility of addition or existence of one or more other features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
"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.The term “at least one” should be understood to include all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of "at least one of the first, second, and third items" means 2 of the first, second, and third items as well as each of the first, second, or third items. It means a combination of all items that can be presented from more than one.
이하에서는 본 발명에 따른 선박용 엔진에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a marine engine according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 16을 참고하면, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 노킹 또는 조기점화와 같은 이상연소 발생 시 신속하게 실린더에 공기를 추가 공급함으로써, 실린더 내부의 공기와 연료를 균일하게 혼합시킬 수 있어서 노킹(Knocking), 조기점화(Pre-ignition)의 발생을 억제하고, 질소산화물(NOx)과 같은 환경오염물질의 배출량을 감소시킬 수 있다. 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 2행정 이중연료엔진일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 상기 노킹(Knocking)은 실린더 내에서의 이상연소에 의해 망치로 두드리는 것과 같은 소리가 나는 현상이다. 상기 조기점화는 이상연소의 하나로 피스톤이 상사점에 도달하기 전에 점화되는 현상이다.1 to 16, the
이를 위해, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 크게 실린더(2), 피스톤(3), 연료공급유닛(4), 보조공기공급유닛(5), 제어부(6), 및 감지부(7)를 포함한다.To this end, the marine engine (1) according to the present invention is largely a cylinder (2), a piston (3), a fuel supply unit (4), an auxiliary air supply unit (5), a control unit (6), and a sensing unit (7) includes
상기 실린더(2)는 연료를 연소시키기 위한 공간을 제공한다. 상기 피스톤(3)은 피스톤(3)은 상기 실린더(2)에서 하사점과 상사점을 왕복이동할 수 있다. 상기 연료공급유닛(4)은 상기 실린더(2)에 연료를 공급하기 위한 것이다. 상기 보조공기공급유닛(5)은 상기 연료공급유닛(4)의 연료와 함께 보조 공기를 공급하기 위한 것이다. 상기 감지부(7)는 상기 실린더(2)에서 발생하는 노킹 또는 조기점화를 감지하기 위한 것이다. 상기 제어부(6)는 상기 연료공급유닛(4)과 상기 보조공기공급유닛(5)을 제어하기 위한 것이다. 상기 제어부(6)는 상기 감지부(7)가 노킹 또는 조기점화를 감지하면 상기 보조공기공급유닛(5)이 상기 실린더(2)에 공기를 공급하는 분사기간이 증가하도록 상기 보조공기공급유닛(5)을 제어할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 노킹 또는 조기점화 발생 시 신속하게 실린더(2)에 추가공기를 공급함으로써, 노킹 또는 조기점화가 계속적으로 발생하는 것을 방지함으로써 엔진의 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 엔진의 사용수명을 연장시켜서 엔진에 대한 유지보수 비용 및 교체 비용이 증대되는 것을 방지할 수 있다.The
이하에서는 상기 실린더(2), 상기 피스톤(3), 상기 연료공급유닛(4), 상기 보조공기공급유닛(5), 상기 제어부(6), 및 상기 감지부(7)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the accompanying drawings for the cylinder (2), the piston (3), the fuel supply unit (4), the auxiliary air supply unit (5), the control unit (6), and the sensing unit (7) It will be described in detail with reference.
실린더(2)는 연료를 연소시키기 위한 공간을 제공한다. 실린더(2)는 엔진블록(100, 도 4에 도시됨)의 내부에 형성될 수 있다. 실린더(2)는 내부가 비어있는 원통형태로 형성될 수 있다. 실린더(2)와 엔진블록(100)사이에는 실린더라이너(2a, 도 4에 도시됨)가 설치될 수 있다. 실린더(2)에는 피스톤(3)이 이동 가능하게 설치될 수 있다. 예컨대, 피스톤(3)은 실린더(2)의 내부에서 Y축 방향(도 2에 도시됨)을 기준으로 상하방향으로 왕복운동할 수 있다. 실린더(2)에는 연료를 공급하기 위한 연료공급유닛(4), 공기를 공급하기 위한 보조공기공급유닛(5) 및 후술할 소기공기공급유닛(8)이 결합될 수 있다. 이에 따라, 실린더(2)는 연료공급유닛(4)으로부터 연료를 공급받고, 보조공기공급유닛(5) 및 소기공기공급유닛(8)으로부터 공기를 공급받을 수 있다. 상기 보조공기공급유닛(5)은 상기 소기공기공급유닛(8)이 상기 실린더(2)의 하측에서 상기 실린더(2)로 소기공기를 공급한 후에 상기 실린더(2)에 보조공기를 공급할 수 있다. 실린더(2)는 피스톤(3)이 왕복운동함에 따라 체적이 증감될 수 있다. 예컨대, 실린더(2)는 피스톤(3)이 상측방향으로 이동하면, 체적이 감소될 수 있다. 이 경우, 실린더(2)에 공급된 연료와 공기는 압축될 수 있다. 피스톤(3)이 제1위치(P1, 도 2에 도시됨)에서 이동하여 제2위치(P2, 도 2에 도시됨)에 도달하면, 실린더(2)의 상측에 설치된 마이크로파일럿인젝터(미도시)가 디젤을 공급하여 압축된 연료를 착화시킴으로써 연료와 공기가 연소 및 폭발하여 피스톤(3)을 하측방향으로 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 구동력이 발생되고, 실린더(2)에는 배기가스가 발생될 수 있다. 제1위치(P1)는 피스톤(3)이 하사점에 위치되는 경우이다. 제2위치(P2)는 피스톤(3)이 상사점에 위치되는 경우이다. 실린더(2)는 피스톤(3)이 하측방향으로 이동하면, 체적이 증가될 수 있다. 피스톤(3)이 하사점 쪽으로 이동하면, 소기공기공급유닛(8)에 의해 소기공기가 실린더(2)로 공급될 수 있다. 따라서, 실린더(2)에서 발생된 배기가스는 소기공기공급유닛(8)에서 공급한 소기공기에 의해 실린더(2)의 외부로 배출될 수 있다. 배기가스는 고온으로 인해 자연적으로 실린더(2)의 외부로 배출될 수도 있다. 배기가스는 실린더(2)에 결합된 배기관을 따라 외부로 배출될 수 있다.
피스톤(3)은 실린더(2)에 공급된 연료와 공기를 압축하기 위한 것이다. 피스톤(3)은 실린더(2)에 이동 가능하게 설치된다. 피스톤(3)은 실린더(2)의 내부에서 상하방향으로 왕복 운동할 수 있다. 피스톤(3)은 원기둥형태로 형성될 수 있으나, 실린더(2)의 내부에서 이동하면서 연료와 공기를 압축할 수 있으면 다른 형태로 형성될 수도 있다. 피스톤(3)은 구동력을 전달하는 크랭크축(미도시)에 의해 상측방향으로 이동할 수 있다. 피스톤(3)은 막대형태인 피스톤로드와 커넥팅로드를 통해 크랭크축에 연결될 수 있다. 피스톤(3)은 크랭크축에 의해 상측방향으로 이동하는 경우 연료와 공기를 압축시킬 수 있다. 피스톤(3)은 상사점(P2)에서 실린더(2)에 공급된 연료와 공기가 혼합 연소되어 폭발함에 따라 하측방향으로 이동할 수 있다. 따라서, 피스톤(3)은 실린더(2)의 내부에서 하사점(P1)과 상사점(P2) 사이를 왕복 운동할 수 있다. 하사점(P1)은 Y축 방향을 기준으로 피스톤(3)이 실린더(2)의 내부에서 가장 낮은 위치에 위치되는 지점이다. 상사점(P2)은 Y축 방향을 기준으로 피스톤(3)이 실린더(2)의 내부에서 가장 높은 위치에 위치되는 지점이다. 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 피스톤(3)이 상사점(P2)에 도달하면, 구동력을 발생시키기 위해 압축된 연료를 폭발시킬 수 있다. The
연료공급유닛(4)과 보조공기공급유닛(5)은 각각 실린더(2)에 연료와 보조공기를 공급하기 위한 것이다. 연료공급유닛(4)과 보조공기공급유닛(5)은 각각 실린더(2)의 측벽에 결합될 수 있다. 공급부(4)는 피스톤(3)이 상사점(P2)에서 하사점(P1) 쪽으로 이동하면, 실린더(2)에 공기를 공급할 수 있다. 이 경우, 공급부(4)는 실린더(2)의 하측에서 공기를 공급할 수 있다. 소기공기공급유닛(8)은 피스톤(3)이 하사점(P1)에서 상사점(P2)으로 이동하면, 실린더(2)에 소기공기를 공급할 수 있다. 상기 소기공기공급유닛(8)은 실린더(2)의 하측에서 소기공기를 공급할 수 있다. 연료공급유닛(4)과 보조공기공급유닛(5)은 피스톤(3)이 하사점(P1)에서 상사점(P2)으로 이동하면, 실린더(2)에 각각 연료 및 보조공기를 공급할 수 있다. 이 경우, 실린더(2)에는 보조공기와 연료가 혼합된 공기혼합가스연료(AF, 도 3에 도시됨)가 공급될 수 있다. 연료공급유닛(4)과 보조공기공급유닛(5)은 실린더(2)의 하측과 상측 사이에서 공기혼합가스연료(AF)를 실린더(2)에 공급할 수 있다. 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 피스톤(3)이 연료와 공기를 압축하는 과정. 즉, 피스톤(3)이 하사점(P1)에서 상사점(P2)으로 이동되는 중간에 보조공기와 연료를 미리 혼합시킨 공기혼합가스연료(AF)를 실린더(2)에 공급할 수 있으므로, 압축과정에서 실린더(2)에 연료만 공급하는 경우에 비해 실린더(2) 내부의 공기와 연료를 균일하게 혼합시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 공기혼합가스연료의 연소 효율을 향상시킬 수 있으므로, 선박을 추진시키기 위한 출력이 저하되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 노킹(Knocking)이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 연료공급유닛(4)은 연료공급수단(4a), 연료공급배관(4b) 및 연료공급밸브(4c)를 포함할 수 있다. 보조공기공급유닛(5)은 공기공급수단(5a), 공기공급배관(5b) 및 공기공급밸브(5c)를 포함할 수 있다. 상기 연료공급유닛(4)이 포함하는 상기 연료공급수단(4a), 상기 연료공급배관(4b), 상기 연료공급밸브(4c), 및 상기 보조공기공급유닛(5)이 포함하는 상기 공기공급수단(5a), 상기 공기공급배관(5b), 상기 공기공급밸브(5c)에 대한 설명은 소기공기공급유닛(8)에 대한 설명 후에 설명하기로 한다. The
도 2 내지 도 8을 참고하면, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 소기공급유닛(8)을 포함할 수 있다.2 to 8 , the
소기공기공급유닛(8)은 실린더(2)에 공기를 공급하기 위한 것이다. 상기 소기공기공급유닛(8)이 상기 실리더(2)에 공급하는 공기를 소기공기라 한다. 소기공기공급유닛(8)은 외부 또는 엔진 주변의 공기를 흡입하여 실린더(2)에 공급할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 실린더(2)에 공기를 공급할 수 있으면 공기를 저장하는 공기저장탱크에 저장된 공기를 실린더(2)에 공급할 수도 있다. 상기 소기공기공급유닛(8)은 소기공(8a, 도 3에 도시됨)을 포함할 수 있다. 상기 소기공은 실린더의 하측에 형성된 구멍으로, 실린더라이너를 관통하여 형성될 수 있다. 상기 소기공(8a)은 Y축 방향을 기준으로 보조공기공급유닛(5)보다 낮은 위치에 위치될 수 있다. 이에 따라, 피스톤(3)은 실린더(2)에서 공기와 연료를 압축시키기 위해 하사점(P1)에서 소기공(8a), 보조공기공급유닛(5) 및 상사점(P2)까지 순차적으로 이동할 수 있다. 이하에서는 피스톤(3)이 소기공(8a) 에 위치된 경우를 제3위치(P3, 도 4에 도시됨), 및 피스톤(3)이 보조공기공급유닛(5)에 위치된 경우를 제4위치(P4, 도 4에 도시됨)라 한다. 제1위치(P1), 제2위치(P2), 제3위치(P3), 제4위치(P4)에는 피스톤(3)의 상면이 위치될 수 있다. 상기 소기공(8a)은 실린더(2)를 형성하는 실린더라이너(2a)의 원주를 따라 복수개가 서로 이격되게 형성될 수 있다. 소기공기공급유닛(8)은 엔진 부하에 따라 약 1바(bar) - 8바(bar) 사이의 압력으로 실린더(2)에 공기를 공급할 수 있다. 바람직하게 소기공기공급유닛(8)은 엔진 부하에 따라 약 1바(bar) - 5바(bar) 사이의 압력으로 실린더(2)에 공기를 공급할 수 있다. 소기공기공급유닛(8)은 피스톤(3)의 이동에 따라 실린더(2)에 연통되거나 연통이 차단됨으로써, 실린더(2)에 공기를 공급하거나 공급하지 않을 수 있다. 예컨대, Y축 방향을 기준으로 피스톤(3)이 소기공(8a)보다 하사점 쪽으로 하측으로 이동하면, 소기공기공급유닛(8)은 실린더(2)에 연통될 수 있다. 즉, 피스톤(3)이 제3위치(P3)에서 제1위치(P1) 사이에 위치되면, 소기공기공급유닛(8)은 실린더(2)에 연통될 수 있다. 이에 따라, 소기공기공급유닛(8)은 실린더(2)에 공기를 공급할 수 있다. 예컨대, Y축 방향을 기준으로 피스톤(3)이 소기공(8a)보다 상사점 쪽으로 상측으로 이동하면, 소기공기공급유닛(8)은 실린더(2)와의 연통이 차단될 수 있다. 즉, 피스톤(3)이 제3위치(P3)에서 제2위치(P2) 사이에 위치되면, 소기공기공급유닛(8)은 실린더(2)에 연통될 수 없다. 이에 따라, 소기공기공급유닛(8)은 실린더(2)에 공기를 공급할 수 없다. 실린더(2)에는 소기공기공급유닛(8) 및 보조공기공급유닛(5)이 공기를 공급할 수 있다. 소기공기공급유닛(8), 및 보조공기공급유닛(5)은 실린더(2)에 공기를 나누어서 공급할 수 있다. 예컨대, 실린더(2)가 공급받는 공기의 총 양이 100이라고 할 경우, 소기공기공급유닛(8)이 90을 공급하고, 보조공기공급유닛(5)이 10을 공급할 수 있다. 보조공기공급유닛(5)이 공급하는 공기는 연료공급유닛(4)에서 공급하는 연료와 혼합되어 공기혼합가스연료(AF, 도 3에 도시됨)로 실린더(2)에 공급될 수 있다. 소기공기공급유닛(8)은 실린더(2)에 공기를 주입하기 위해 공기를 저장하는 공기저장챔버(미도시)를 더 포함할 수 있다. 공기저장챔버에 대한 설명은 후술하기로 한다. The scavenging
보조공기공급유닛(5)은 실린더(2)에 공기를 공급하기 위한 것이다. 상기 보조공기공급유닛(5)이 상기 실리더(2)에 공급하는 공기를 보조공기라 한다. 보조공기공급유닛(5)은 외부 또는 엔진 주변의 공기를 흡입하여 실린더(2)에 공급할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 실린더(2)에 공기를 공급할 수 있으면 공기를 저장하는 공기저장탱크에 저장된 공기를 실린더(2)에 공급할 수도 있다. 보조공기공급유닛(5)은 실린더(2)에 결합될 수 있다. 이 경우, 보조공기공급유닛(5)은 실린더(2)의 상측과 하측 사이에 위치하도록 엔진블록(22)에 설치될 수 있다. 따라서, 보조공기공급유닛(5)은 실린더(2)의 상측과 하측 사이에서 실린더(2)에 보조공기를 공급할 수 있다. 보조공기공급유닛(5)은 피스톤(3)이 제3위치(P3)에서 제4위치(P4)로 이동될 때까지 실린더(2)에 보조공기를 공급할 수 있다. 소기공기공급유닛(8)은 피스톤(3)이 제1위치(P1)에서 제3위치(P3)로 이동될 때까지 실린더(2)에 소기공기를 공급할 수 있으므로, 보조공기공급유닛(5)은 소기공기공급유닛(8)이 실린더(2)에 소기공기를 공급한 후에 실린더(2)에 보조공기를 공급할 수 있다. 보조공기공급유닛(5)은 피스톤(3)이 하사점(P1)에서 상사점(P2)으로 이동하는 중간에 연료공급유닛(4)에서 실린더(2)로 연료가 공급될 때 보조공기도 함께 공급할 수 있다. 이 경우, 실린더(2)는 후술할 배기밸브(9)에 의해 폐쇄된 경우일 수 있다. 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 소기공기공급유닛(8)이 실린더(2)에 소기공기를 공급하는 타이밍과 보조공기공급유닛(5)이 실린더(2)에 보조공기를 공급하는 타이밍을 정확하게 구분할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 소기공기공급유닛(8) 및 보조공기공급유닛(5)이 실린더(2)에 공급하는 공기의 비율을 용이하게 조절할 수 있다. 보조공기공급유닛(5)은 피스톤(3)이 제2위치(P2) 쪽으로 제4위치(P4)를 초과하여 이동하면 실린더(2)에 보조공기를 공급하지 않을 수 있다. 이 경우, 보조공기공급유닛(5)은 피스톤(3)의 이동에 의해 실린더(2)와 연통이 차단되기 때문이다. 보조공기공급유닛(5)은 공기공급수단(5a), 공기공급배관(5b) 및 공기공급밸브(5c)를 포함할 수 있다.The auxiliary air supply unit (5) is for supplying air to the cylinder (2). The air supplied by the auxiliary
본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 추가공기공급유닛(10, 도12에 도시됨)를 더 포함할 수 있다.The
추가공기공급유닛(10)은 실린더(2)에 공기를 공급하기 위한 것이다. 상기 추가공기공급유닛(10)은 상기 소기공기공급유닛(8) 및 상기 보조공기공급유닛(5) 중 적어도 하나에 공기를 추가 공급함으로써, 상기 실린더(2)에 공기를 공급할 수 있다. 상기 추가공기공급유닛(10)이 상기 실리더(2)에 공급하는 공기를 추가공기라 한다. 상기 추가공기공급유닛(10)은 상기 감지부(7)가 상기 실린더(2)에서 발생하는 노킹 또는 조기점화를 감지하면, 상기 소기공기공급유닛(8) 및 상기 보조공기공급유닛(5) 중 적어도 하나에 추가공기를 공급할 수 있다. 추가공기공급유닛(10)은 상기 소기공기공급유닛(8) 및 상기 보조공기공급유닛(5)에 호스 또는 파이프 등으로 결합될 수 있다. 상기 추가공기공급유닛(10)이 상기 소기공기공급유닛(8)에 추가공기를 공급할 경우, 상기 추가공기공급유닛(10)은 상기 소기공기공급유닛(8)이 상기 실린더(2)에 소기공기를 공급할 때 추가공기를 함께 공급할 수 있다. 상기 추가공기공급유닛(10)이 상기 보조공기공급유닛(5)에 추가공기를 공급할 경우, 상기 추가공기공급유닛(10)은 상기 보조공기공급유닛(5)이 상기 실린더(2)에 보조공기를 공급할 때 추가공기를 함께 공급할 수 있다. 상기 추가공기공급유닛(10)은 상기 소기공기공급유닛(8) 및 상기 보조공기공급유닛(5) 모두에 추가공기를 공급할 수도 있다. 이 경우, 상기 추가공기공급유닛(10)은 상기 소기공기공급유닛(8)에 추가공기를 공급한 후 상기 보조공기공급유닛(5)에 추가공기를 공급할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 노킹 또는 조기점화 발생 시 상기 실린더(2)에 소기공기, 보조공기 및 추가공기 중 적어도 하나를 공급할 수 있다. 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)에 있어서, 상기 추가공기공급유닛(10)이 상기 보조공기공급유닛(5)에 추가공기를 공급할 경우, 상기 추가공기공급유닛(10)이 상기 소기공기공급유닛(8)에 공급하는 경우에 비해 응답성을 더 높일 수 있다. 상기 소기공기공급유닛(8)은 상기 실린더(2)의 하측에서 소기공기를 공급하는 반면, 상기 보조공기공급유닛(5)은 상기 실리더(2)의 중간 부분에서 보조공기를 공급하기 때문이다. 추가공기공급유닛(10)은 상기 엔진블록(100) 내부에 설치될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 소기공기공급유닛(8) 및 상기 보조공기공급유닛(5) 중 적어도 한 곳에 추가공기를 공급할 수 있으면 상기 엔진블록(100) 외부에 설치되거나 다른 위치에 설치될 수도 있다. 상기 추가공기공급유닛(10)은 압축기, 블로워 등과 같은 압축장치이거나 스타팅에어를 저장하는 스타팅에어리시버와 같은 압축공기저장탱크일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 소기공기공급유닛(8) 및 상기 보조공기공급유닛(5) 중 적어도 한 곳에 추가공기를 공급할 수 있으면 다른 장치일 수도 있다. 상기 추가공기공급유닛(10)이 스타팅에어리시버일 경우, 상기 추가공기공급유닛(10)은 스타팅에어리시버에 저장된 스타팅에어를 소기공기공급유닛(8) 및 보조공기공급유닛(5) 중 적어도 하나에 공급하거나 차단하기 위한 개폐밸브를 더 포함할 수 있다. 스타팅에어리시버는 스타팅에어를 압축된 상태로 저장하고 있기 때문에 상기 개폐밸브의 개방 또는 폐쇄만으로 추가공기를 신속하게 공급하거나 차단할 수 있기 때문이다. 상기 추가공기공급유닛(10)은 피스톤(3)이 제3위치(P3)에서 제4위치(P4)로 이동될 때까지 상기 보조공기공급유닛(5)에 추가공기를 공급함으로써, 상기 보조공기공급유닛(411)가 공급하는 보조공기와 함께 상기 실린더(2)에 추가공기를 공급할 수 있다. 소기공기공급유닛(8)은 피스톤(3)이 제1위치(P1)에서 제3위치(P3)로 이동될 때까지 실린더(2)에 소기공기를 공급할 수 있으므로, 보조공기공급유닛(5) 및 추가공기공급유닛(10)은 소기공기공급유닛(8)이 실린더(2)에 소기공기를 공급한 후에 실린더(2)에 보조공기 및 추가공기를 공급할 수 있다. 보조공기공급유닛(5) 및 추가공기공급유닛(10)은 피스톤(3)이 하사점(P1)에서 상사점(P2)으로 이동하는 중간에 연료공급유닛(4)에서 실린더(2)로 연료가 공급될 때 보조공기 및 추가공기도 함께 공급할 수 있다. 이 경우, 실린더(2)는 후술할 배기밸브에 의해 폐쇄된 경우일 수 있다. 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 소기공기공급유닛(8)이 실린더(2)에 소기공기를 공급하는 타이밍, 보조공기공급유닛(5)이 실린더(2)에 보조공기를 공급하는 타이밍, 및 상기 추가공기공급유닛(10)이 상기 실린더(2)에 추가공기를 공급하는 타이밍을 정확하게 구분할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 소기공기공급유닛(8), 보조공기공급유닛(5) 및 추가공기공급유닛(10)이 실린더(2)에 공급하는 공기의 비율을 용이하게 조절할 수 있다. 보조공기공급유닛(5) 및 추가공기공급유닛(10)은 피스톤(3)이 제2위치(P2) 쪽으로 제4위치(P4)를 초과하여 이동하면 실린더(2)에 보조공기 및 추가공기를 공급하지 않을 수 있다. 이 경우, 보조공기공급유닛(5)와 추가공기공급유닛(10)은 피스톤(3)의 이동에 의해 실린더(2)와 연통이 차단되기 때문이다. The additional
공기공급수단(5a)은 실린더(2)에 보조공기를 공급하기 위한 것이다. 공기공급수단(5a)은 공기공급배관(5b)에 결합될 수 있다. 공기공급수단(5a)은 공기공급배관(5b)을 통해 실린더(2)에 공기를 공급할 수 있다. 공기공급수단(5a)은 외부의 공기를 흡입하여 실린더(2)에 보조공기를 공급할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 실린더(2)에 보조공기를 공급할 수 있으면 공기를 저장하는 공기저장탱크에 저장된 공기를 실린더(2)에 공급할 수도 있다. 예컨대, 공기공급수단(5a)은 컴프레셔, 임펠러, 펌프 중 적어도 하나일 수 있다. 공기저장탱크는 공기를 압축 저장함으로써, 공기공급배관(5b)을 통해 실린더(2)에 보조공기를 공급할 수도 있다. 상기 공기공급수단(5a)은 호스 또는 파이프 등으로 상기 추가공기공급유닛(10)에 연결될 수 있다. 상기 추가공기공급유닛(10)이 상기 공기공급수단(5a)에 추가공기를 공급할 경우, 상기 공기공급수단(5a)은 보조공기와 추가공기를 상기 실린더(2)에 공급할 수 있다. The air supply means (5a) is for supplying auxiliary air to the cylinder (2). The air supply means (5a) may be coupled to the air supply pipe (5b). The air supply means (5a) may supply air to the cylinder (2) through the air supply pipe (5b). The air supply means (5a) may supply auxiliary air to the cylinder (2) by sucking in external air, but is not limited thereto, and if auxiliary air can be supplied to the cylinder (2), the air stored in the air storage tank for storing air may be supplied to the cylinder (2). For example, the air supply means 5a may be at least one of a compressor, an impeller, and a pump. The air storage tank may supply auxiliary air to the
공기공급배관(5b)은 일측이 공기공급수단(5a)에 결합되고, 타측이 실린더(2)에 결합될 수 있다. 공기공급배관(5b)은 보조공기, 또는 보조공기와 추가공기가 혼합된 추가공기혼합보조공기를 이동시키기 위한 것으로, 관 또는 파이프와 같은 유로일 수 있다. 공기공급배관(5b)은 실린더(2)에 연통되도록 실린더라이너(2a)에 결합될 수 있다. 따라서, 공기공급배관(5b)은 공기공급수단(5a)에서 공급되는 보조공기, 또는 추가공기와 보조공기가 혼합된 추가공기혼합보조공기를 실린더(2)로 이동시킬 수 있다. 공기공급배관(5b)에는 공기공급밸브(5c)가 설치될 수 있다. The air supply pipe (5b) may have one side coupled to the air supply means (5a), and the other side coupled to the cylinder (2). The air supply pipe (5b) is for moving auxiliary air or auxiliary air mixed with auxiliary air and auxiliary air mixed with additional air, and may be a flow path such as a pipe or a pipe. The
공기공급밸브(5c)는 공기공급배관(5b)을 개폐하기 위한 것이다. 공기공급밸브(5c)는 회전식 밸브인 볼밸브일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 공기공급배관(5b)을 개폐할 수 있으면 배관에 밸브를 밀어넣어서 잠그는 게이트밸브, 배관에 밸브를 덮거나 막아서 잠그는 글로브 밸브 등 다른 밸브일 수도 있다. 공기공급밸브(5c)는 공기공급배관(5b)을 개폐하도록 엔진블록(100)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 공기공급밸브(5c)가 볼밸브일 경우, 공기공급밸브(5c)는 X축 방향(도 4에 도시됨)과 평행한 방향을 기준으로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전될 수 있다. X축 방향은 바닥과 평행한 방향일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 공기공급밸브(5c)는 유선통신 및 무선통신 중 적어도 하나의 방법으로 후술할 제어부(6)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 공기공급밸브(5c)는 제어부(6)에 의해 회전됨으로써, 공기공급배관(5b)을 개폐할 수 있다. 예컨대, 공기공급밸브(5c)는 시계방향으로 회전되면, 공기공급배관(5b)을 개방할 수 있다. 이에 따라, 공기공급수단(5a)에서 실린더(2)로 보조공기가 공급될 수 있다. 이 경우, 공기공급수단(5a)은 실린더(2)로 보조공기가 공급되도록 실린더(2)의 내부 압력보다 더 큰 압력으로 공기를 공급할 수 있다. 공기공급밸브(5c)는 반시계방향으로 회전되면, 공기공급배관(5b)을 폐쇄할 수 있다. 이에 따라, 실린더(2)에는 보조공기가 공급되지 않을 수 있다. 공기공급밸브(5c)는 시계방향으로 회전하여 공기공급배관(5b)을 폐쇄하고, 반시계방향으로 회전하여 공기공급배관(5b)을 개방할 수도 있다. The air supply valve (5c) is for opening and closing the air supply pipe (5b). The
도 3 내지 도 6을 참고하면, 연료공급유닛(4)은 실린더(2)에 연료를 공급하기 위한 것이다. 연료공급유닛(4)은 보조공기공급유닛(5)에 결합될 수 있다. 따라서, 연료공급유닛(4)은 보조공기공급유닛(5)에 연료를 공급함으로써, 실린더(2)에 연료를 공급할 수 있다. 연료공급유닛(4)은 피스톤(3)이 제3위치(P3)에서 제4위치(P4)로 이동될 때까지 연료를 실린더(2)에 공급할 수 있다. 이 경우, 실린더(2)는 후술할 배기밸브(9)에 의해 폐쇄된 경우일 수 있다. 연료공급유닛(4)이 보조공기공급유닛(5)에 연료를 공급함으로써, 실린더(2)에는 보조공기공급유닛(5)이 공급하는 보조공기와 연료공급유닛(4)이 공급하는 연료가 혼합된 공기혼합가스연료(AF)가 공급될 수 있다. 상기 추가공기공급유닛(10)이 추가공기를 상기 보조공기공급유닛(5)에 공급할 경우, 상기 실린더(2)에는 상기 연료공급유닛(4)이 공급하는 연료, 상기 보조공기공급유닛(5)이 공급하는 보조공기, 및 상기 추가공기공급유닛(10)이 공급하는 추가공기가 혼합된 공기혼합가스연료(AF)가 공급될 수 있다. 이 경우, 실린더(2)에 공급되는 공기혼합가스연료(AF)의 압력은 엔진 부하에 따라 약 3바(bar)에서 30바(bar) 사이일 수 있으나, 바람직하게 5바(bar)에서 22바(bar) 사이일 수 있다. 이 경우, 보조공기공급유닛(5)이 공급하는 보조공기의 압력은 상기 연료공급유닛(4)이 공급하는 가스연료의 공급압력보다 상대적으로 낮을 수 있다. 왜냐하면, 상기 실린더(2)에 가스연료 공급을 원활하게 하기 위함이다. 공기혼합가스연료(AF)의 압력이 30바(bar)를 초과하면, 보조공기공급유닛(5), 추가공기공급유닛(10) 및 연료공급유닛(4) 각각의 용량이 커져야 하므로 전체적인 엔진의 크기가 커지는 문제가 있다. 공기혼합가스연료(AF)의 압력이 3바(bar) 미만이면, 실린더(2)에 공급된 소기공기의 압력으로 인해 공기혼합가스연료(AF)가 실린더(2)에 원활하게 공급되지 못하는 문제가 있다. 연료공급유닛(4)은 피스톤(3)이 제4위치(P4)에 위치되면, 보조공기공급유닛(5)에 연료를 공급하지 않을 수 있다. 실린더(2)와 공기공급배관(5b)의 연통이 차단되기 때문이다. 연료공급유닛(4)은 연료공급수단(4a), 연료공급배관(4b) 및 연료공급밸브(4c)를 포함할 수 있다.3 to 6 , the
연료공급수단(4a)은 실린더(2)에 연료를 공급하기 위한 것이다. 연료공급수단(4a)은 연료공급배관(4b)에 결합될 수 있다. 연료공급배관(4b)은 공기공급배관(5b)에 결합될 수 있다. 따라서, 연료공급수단(4a)은 연료공급배관(4b)을 통해 공기공급배관(5b)으로 연료를 공급함으로써, 실린더(2)에 연료를 공급할 수 있다. 연료공급수단(4a)은 연료를 저장하는 연료저장탱크, 및 연료저장탱크에 저장된 연료를 이송하기 위한 이송력을 발생시키는 연료이송장치를 포함할 수 있다. 예컨대, 연료는 천연가스(NG)일 수 있다. 연료이송장치는 연료를 압축함으로써 연료공급배관(4b)에 연료를 공급할 수 있다. 이 경우, 연료공급수단(4a)은 컴프레셔, 임펠러, 펌프 중 적어도 하나일 수 있다. 연료저장탱크는 연료를 압축 저장함으로써, 연료공급배관(4b)으로 연료를 공급할 수도 있다. 이 경우, 연료공급수단(4a)은 연료이송장치를 포함하지 않을 수도 있다. The fuel supply means 4a is for supplying fuel to the
연료공급배관(4b)은 일측이 연료공급수단(4a)에 결합되고, 타측이 공기공급배관(5b)에 결합될 수 있다. 연료공급배관(4b)은 연료를 이동시키기 위한 것으로, 관 또는 파이프와 같은 유로일 수 있다. 연료공급배관(4b)은 공기공급배관(5b)에 연통되도록 공기공급배관(5b)에 결합될 수 있다. 따라서, 연료공급배관(4b)은 연료공급수단(4a)에서 공급되는 연료를 공기공급배관(5b)으로 이동시킬 수 있다. 연료공급배관(4b)은 공기공급배관(5b)보다 상측에 위치하도록 공기공급배관(5b)에 결합될 수 있다. 상측은 중력 방향에 반대되는 방향을 의미할 수 있으나, 연료공급배관(4b)에서 공기공급배관(5b)으로 연료가 용이하게 이동할 수 있으면 다른 방향일 수도 있다. 연료공급배관(4b)은 공기공급배관(5b)의 상측에서 제1각도로 공기공급배관(5b)에 결합될 수 있다. 제1각도는 0ㅀ를 초과하고 180ㅀ 미만일 수 있다. 이에 따라, 연료공급배관(4b)을 통해 이동되는 연료는 중력에 의해 공기공급배관(5b)으로 공급될 수도 있다. 따라서, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 연료공급수단(4a)이 공기공급배관(5b)으로 연료를 이동시키기 위해 연료를 압축하는 부하를 낮출 수 있으므로, 연료공급수단(4a)의 사용 수명을 연장시킬 수 있다. 연료공급배관(4b)에는 연료공급밸브(4c)가 결합될 수 있다. One side of the
연료공급밸브(4c)는 연료공급배관(4b)을 개폐하기 위한 것이다. 연료공급밸브(4c)는 엔진블록(100)에 이동 가능하게 결합될 수 있다. 연료공급밸브(4c)는 연료공급배관(4b)에 밸브를 밀어넣어서 잠그는 게이트 밸브일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 연료공급배관(4b)을 개폐할 수 있으면 회전식 밸브인 볼밸브, 배관에 밸브를 덮거나 막아서 잠그는 글로브 밸브 등 다른 밸브일 수도 있다. 연료공급밸브(4c)가 게이트 밸브일 경우, 연료공급밸브(4c)는 Y축을 기준으로 상하방향으로 이동될 수 있다. 연료공급밸브(4c)는 유선통신 및 무선통신 중 적어도 하나의 방법으로 후술할 제어부(6)에 연결되어, 제어부(6)에 의해 제어될 수 있다. 연료공급밸브(4c)는 제어부(6)에 의해 상하방향으로 이동됨으로써, 연료공급배관(4b)을 개폐할 수 있다. 예컨대, 연료공급밸브(4c)는 하측방향으로 이동되면, 연료공급배관(4b)을 개방할 수 있다. 이 경우, 연료공급배관(4b)과 공기공급배관(5b)이 연통됨으로써, 연료공급배관(4b)에서 공기공급배관(5b)으로 연료가 공급될 수 있다. 연료공급밸브(4c)는 상측방향으로 이동되면, 연료공급배관(4b)을 폐쇄할 수 있다. 이 경우, 연료공급배관(4b)과 공기공급배관(5b)은 연통이 차단될 수 있다. 이에 따라, 공기공급배관(5b)에는 연료가 공급되지 않을 수 있다. The
도 2 내지 도 12를 참고하면, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 감지부(7)를 포함할 수 있다.2 to 12 , the
상기 감지부(7)는 상기 실린더(2)에서 발생하는 노킹 또는 조기점화를 감지하기 위한 것이다. 상기 감지부(7)는 상기 실린더(2)에서 연료의 연소 시 발생하는 연소압력을 측정함으로써, 상기 실린더(2)에서 발생하는 노킹 또는 조기점화를 감지할 수 있다. 상기 감지부(7)는 상기 실린더(2)의 상측에 결합되는 실린더커버에 설치되어서 상기 실린더(2)의 내부. 즉, 연소실에서 연료 연소 시 발생하는 연소압력을 측정할 수 있다. 이 경우, 상기 감지부(7)는 압력센서일 수 있다. 상기 감지부(7)는 상기 실린더커버에 설치되어서 상기 실린더(2)로부터 배출되는 배기가스의 가속도 값을 측정함으로써, 상기 실린더(2)에서 발생하는 노킹 또는 조기점화를 감지할 수 있다. 이 경우, 상기 감지부(7)는 가속도 센서일 수 있다. 상기 감지부(7)는 1개일 수 있으나, 상기 연소압력 또는 가속도 값에 대한 신뢰성을 높이기 위해 복수개가 실린더커버, 실린더라이너 등 서로 다른 위치에 설치될 수 있다. 상기 감지부(7)는 무선통신 및 유선통신 중 적어도 하나의 방법으로 상기 제어부(6)에 연결될 수 있다. 따라서, 상기 감지부(7)는 측정한 연소압력 또는 가속도 정보를 상기 제어부(6)에 제공할 수 있다.The
도 4 내지 도 12를 참고하면, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 제어부(6)를 포함할 수 있다.4 to 12 , the
상기 제어부(6)는 연료공급밸브(4c), 공기공급밸브(5c) 및 추가공기공급유닛(10)을 제어하기 위한 것이다.The
먼저, 제어부(6)가 연료공급밸브(4c) 및 공기공급밸브(5c)를 제어하는 것을 살펴보면, 제어부(6)는 피스톤(3)에 연결되게 설치되는 크랭크축의 회전각도(Crank Angle)에 따라 연료공급밸브(4c) 및 공기공급밸브(5c)를 제어할 수 있다. 제어부(6)는 크랭크축의 회전각도에 따라 연료공급밸브(4c)를 제어하여 연료공급배관(4b)을 개방시키거나 폐쇄시킬 수 있다. 제어부(6)는 크랭크축의 회전각도에 따라 공기공급밸브(5c)를 제어하여 공기공급배관(5b)을 개방시키거나 폐쇄시킬 수 있다. 제어부(6)는 획득모드(61) 및 제어모드(62)를 포함할 수 있다.First, looking at how the
획득모드(61)는 크랭크축의 회전각도를 획득하는 모드이다. 예컨대, 획득모드(61)일 경우, 제어부(6)는 크랭크축에 설치되는 각도센서를 통해서 크랭크축의 회전각도를 획득할 수 있다. 제어부(6)는 크랭크축의 회전속도를 검출하는 가버너(Governor)를 통해서 크랭크축의 회전각도를 획득할 수도 있으나, 이에 한정되지 않으며 다른 장치를 통해서 크랭크축의 회전각도를 획득할 수도 있다. 제어부(6)는 유선장치 및 무선장치 중 적어도 하나의 방법을 통해 각도센서, 가버너 등에 연결될 수 있다. 이에 따라, 제어부(6)는 획득모드(61)일 경우, 각도센서, 가버너 등으로부터 크랭크축의 회전각도를 획득할 수 있다. The
제어모드(62)는 획득모드(61)에서 획득한 크랭크축의 회전각도에 따라 연료공급밸브(4c) 및 공기공급밸브(5c) 각각의 개폐타이밍을 조절하는 모드이다. 예컨대, 제어모드(62)일 경우, 제어부(6)는 획득모드(61)에서 획득한 크랭크축의 회전각도 정보를 제공받아서 연료공급밸브(4c)를 제어하여 연료공급배관(4b)을 개폐할 수 있다. 연료공급배관(4b)이 개방되면, 연료공급배관(4b)에서 공기공급배관(5b)으로 연료(Fuel)가 공급될 수 있다. 이 경우, 연료는 천연가스(NG)일 수 있다. 연료공급배관(4b)이 폐쇄되면, 연료공급배관(4b)에서 공기공급배관(5b)으로 연료 공급이 차단될 수 있다. 예컨대, 제어모드(62)일 경우, 제어부(6)는 획득모드(61)에서 획득한 크랭크축의 회전각도 정보를 제공받아서 공기공급밸브(5c)를 제어하여 공기공급배관(5b)을 개폐할 수 있다. 공기공급배관(5b)이 개방되면, 공기공급수단(5a)에서 공기공급배관(5b)을 따라 실린더(2)로 공기(Air)가 공급될 수 있다. 공기공급배관(5b)이 폐쇄되면, 공기공급수단(5a)에서 공기공급배관(5b)을 따라 실린더(2)로 공급되는 공기가 차단될 수 있다. 제어부(6)는 획득모드(61)일 경우, 크랭크축의 회전각도를 획득하고 제어모드(62)일 경우, 획득모드(61)에서 획득한 크랭크축의 회전각도에 따라 연료공급밸브(4c) 및 공기공급밸브(5c) 각각의 개폐타이밍을 조절할 수 있다. 제어부(6)는 제어모드(62)일 경우, 획득모드(61)에서 획득한 크랭크축의 회전각도를 기설정된 크랭크축의 회전각도에 따른 연료공급밸브(4c) 및 공기공급밸브(5c) 각각의 개폐타이밍 데이터에 적용함으로써, 연료공급밸브(4c) 및 공기공급밸브(5c) 각각의 개폐타이밍을 조절할 수 있다. 크랭크축의 회전각도에 따른 연료공급밸브(4c) 및 공기공급밸브(5c) 각각의 개폐타이밍 데이터는 작업자에 의해 미리 설정될 수 있다. 제어부(6)는 제어모드(62)에서 피스톤(3)이 하사점(P1)에서 상사점(P2)으로 이동하는 중간에 연료와 공기가 혼합된 공기혼합가스연료가 실린더(2)에 공급되도록 연료공급밸브(4c) 및 공기공급밸브(5c)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(6)는 피스톤(3)이 하사점(P1)에서 상측방향으로 이동하여 소기공기공급유닛(8)에서 실린더(2)로 공급되는 공기가 차단되면 공기공급배관(5b)을 통해 실린더(2)에 공기혼합가스연료 공급을 시작하고, 피스톤(3)이 상측방향으로 더 이동하여 실린더(2)와 공기공급배관(5b)의 연통이 차단되면 공기혼합가스연료의 공급을 중단하도록 연료공급밸브(4c) 및 공기공급밸브(5c)를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(6)는 피스톤(3)이 제3위치(P3)에서 제4위치(P4)로 이동되기 전까지 실린더(2)에 공기혼합가스연료를 공급할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 피스톤(3)이 연료와 공기를 압축하는 과정에서 공기와 연료를 미리 혼합시킨 공기혼합가스연료를 실린더(2)에 공급할 수 있으므로, 압축과정에서 실린더(2)에 연료만 공급하는 경우에 비해 실린더(2) 내부의 공기와 연료를 균일하게 혼합시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 공기혼합가스연료의 연소 효율을 향상시킬 수 있으므로, 선박을 추진시키기 위한 출력이 저하되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 노킹(Knocking)이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 실린더(2)의 중간 부분에서 공기와 연료가 혼합된 공기혼합가스연료를 공급할 수 있으므로, 실린더(2)의 하측에서 공기와 연료가 따로 공급되는 경우에 비해 압축비를 높일 수 있으므로 엔진 효율을 향상시킬 수 있다. The
도 4 내지 도 12를 참고하면, 제어부(6)는 공기공급배관(5b)에서 실린더(2)로 공급되는 공기가 연료공급배관(4b)에서 공기공급배관(5b)로 공급되는 연료보다 더 늦게 공급이 중단되도록 공기공급밸브(5c) 및 연료공급밸브(4c)를 제어할 수 있다. 여기서, 연료는 가스일 수 있다. 도 10은 본 발명에 따른 선박용 엔진에서 공기공급밸브 및 연료공급밸브의 개폐타이밍을 나타낸 개략적인 그래프이다. 가로축은 크랭크축의 회전각도(Crank Angle)를 나타낸다. 세로축은 밸브의 이동(Valve Lift)을 타나낸다. 제1라인(L1)은 공기공급밸브(5c)의 개폐타이밍을 나타낸 그래프이다. 제2라인(L2)은 연료공급밸브(4c)의 개폐타이밍을 나타낸 그래프이다. 그래프에서 세로축의 상측방향은 연료공급밸브(4c) 및 공기공급밸브(5c) 각각이 연료공급배관(4b) 및 공기공급배관(5b)을 개방하는 것이다. 그래프에서 세로축의 하측방향은 연료공급밸브(4c) 및 공기공급밸브(5c) 각각이 연료공급배관(4b) 및 공기공급배관(5b)을 폐쇄하는 것이다. 제어부(6)는 크랭크축의 회전각도에 따라 연료공급밸브(4c) 및 공기공급밸브(5c) 각각이 주기적으로 연료공급배관(4b) 및 공기공급배관(5b)을 개폐하도록 연료공급밸브(4c) 및 공기공급밸브(5c)를 제어할 수 있다. 도 10을 참고하면, 제2라인(L2)은 제1라인(L1)의 내부에 위치하고 있다. 이는 공기공급밸브(5c)가 공기공급배관(5b)을 먼저 개방한 후에 연료공급밸브(4c)가 연료공급배관(4b)을 개방하고, 연료공급밸브(4c)가 연료공급배관(4b)을 폐쇄한 후에 공기공급밸브(5c)가 공기공급배관(5b)을 폐쇄하는 것을 의미한다.4 to 12, the
먼저, 공기공급밸브(5c)와 연료공급밸브(4c)의 폐쇄타이밍을 살펴보면, 제어부(6)는 기설정된 크랭크축의 회전각도에 따라 연료공급배관(4b)이 폐쇄된 후에 공기공급배관(5b)이 폐쇄되도록 공기공급밸브(5c)와 연료공급밸브(4c)를 제어할 수 있다. 따라서, 공기공급배관(5b)에서 실린더(2)로 공급되는 공기는 연료공급배관(4b)에서 공기공급배관(5b)으로 공급되는 연료보다 나중에 중단될 수 있다. 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 실린더(2)에 공급되는 공기혼합가스연료의 공급 중단 시, 연료 공급을 먼저 중단하고 공기 공급을 나중에 중단시킴으로써, 공기공급배관(5b)에 연료가 남는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 공기공급배관(5b)에 남아있는 연료가 실린더(2)에 추가로 공급되는 것을 방지함으로써, 조기점화(Preignition)가 발생하는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx)과 같은 유해물질을 포함하는 미연소 연료가 외부로 배출되는 것을 방지하여 환경 보호에 기여할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 실린더(2)에 공급되는 공기혼합가스연료의 공급 중단 시, 연료 공급을 먼저 중단하고 공기 공급을 나중에 중단시킴으로써, 공기공급배관(5b)에 연료가 남게 되는 것을 방지하여 엔진의 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.First, looking at the closing timings of the
다음, 공기공급밸브(5c)와 연료공급밸브(4c)의 개방타이밍을 살펴보면, 제어부(6)는 공기공급배관(5b)에서 실린더(2)로 공급되는 공기가 연료공급배관(4b)에서 공기공급배관(5b)으로 공급되는 연료보다 적어도 먼저 공급되도록 공기공급밸브(5c) 및 연료공급밸브(4c)를 제어할 수 있다. 제어부(6)는 기설정된 크랭크축의 회전각도에 따라 공기공급배관(5b)이 개방된 후에 연료공급배관(4b)이 개방되도록 공기공급밸브(5c)와 연료공급밸브(4c)를 제어할 수 있다. 따라서, 공기공급배관(5b)에서 실린더(2)로 공급되는 공기는 연료공급배관(4b)에서 공기공급배관(5b)으로 공급되는 연료보다 먼저 공급될 수 있다. 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 실린더(2)에 공기혼합가스연료 공급 시 연료보다 공기를 먼저 공급함으로써, 공기의 유속으로 인해 공기공급배관(5b)의 압력을 낮추어서 연료공급배관(4b)의 연료가 공기공급배관(5b)을 이동하는 공기 쪽으로 흡입되도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 공기공급배관(5b)에서 공기와 연료를 미리 혼합시켜서 실린더(2)에 공급함으로써, 실린더(2)에서 연료와 공기 혼합을 균일하게 할 수 있어 배기가스 오염물질인 질소산화물(NOx)의 생성을 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 노킹(Knocking)과 조기점화(Pre-ignition)를 개선할 수 있다.Next, looking at the opening timing of the air supply valve (5c) and the fuel supply valve (4c), the control unit (6) is the air supplied from the air supply pipe (5b) to the cylinder (2) is air from the fuel supply pipe (4b) The
제어부(6)는 공기공급배관(5b)과 연료공급배관(4b)이 동시에 개방되도록 공기공급밸브(5c)와 연료공급밸브(4c)를 제어할 수도 있다. 제어부(6)는 기설정된 크랭크축의 회전각도에 따라 공기공급배관(5b)과 연료공급배관(4b)이 동시에 개방되도록 공기공급밸브(5c)와 연료공급밸브(4c)를 제어할 수 있다. 이 경우, 공기공급배관(5b)으로 연료와 공기가 동시에 공급됨으로써, 공기와 연료가 동시에 혼합되어 실린더(2)로 공급될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 실린더(2)에 공급되는 공기와 연료를 균일하게 혼합시킬 수 있으므로, 배기가스 오염물질인 질소산화물(NOx)의 생성을 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 노킹(Knocking)과 조기점화(Pre-ignition)를 개선하여 엔진의 효율을 향상시킬 수 있다. The
다음, 제어부(6)가 추가공기공급유닛(10)을 제어하는 것을 살펴보면, 상기 제어부(6)는 상기 감지부(7)가 노킹 또는 조기점화를 감지하는 것에 따라 상기 추가공기공급유닛(10)을 제어할 수 있다. 상기 제어부(6)는 상기 감지부(7)가 상기 실린더(2)에서 노킹 또는 조기점화를 감지하면, 상기 추가공기공급유닛(10)을 제어하여 상기 소기공기공급유닛(8) 및 상기 보조공기공급유닛(5) 중 적어도 하나에 추가공기를 공급하여서 상기 실린더(2)에 공급되는 전체적인 공기량을 증가시킬 수 있다. 예컨대, 상기 제어부(6)는 상기 감지부(7)로부터 상기 실린더(2)의 연소압력을 제공받고, 상기 연소압력 값이 기설정된 기준연소압력범위를 초과하면 압축장치를 작동시키거나 개폐밸브를 개방시킴으로써 상기 소기공기공급유닛(8) 및 상기 보조공기공급유닛(5) 중 적어도 하나에 추가공기를 공급할 수 있다. 이 경우, 상기 감지부(7)는 압력센서일 수 있다. 상기 기준연소압력범위는 상기 실린더(2)에서 노킹 또는 조기점화가 발생하지 않는 연소압력범위를 의미하며, 작업자에 의해 미리 설정될 수 있다. 예컨대, 상기 제어부(6)는 상기 감지부(7)로부터 상기 실린더(2)로부터 배출되는 배기가스의 가속도 정보를 제공받고, 상기 가속도 값이 기설정된 기준가속도범위를 초과하면 압축장치를 작동시키거나 개폐밸브를 개방시킴으로써 상기 소기공기공급유닛(8) 및 상기 보조공기공급유닛(5) 중 적어도 하나에 추가공기를 공급할 수 있다. 이 경우, 상기 감지부(7)는 가속도 센서일 수 있다. 상기 기준가속도범위는 상기 실린더(2)에서 노킹 또는 조기점화가 발생하지 않는 가속도범위를 의미하며, 작업자에 의해 미리 설정될 수 있다. 상기 제어부(6)는 상기 감지부(7)가 상기 실린더(2)에서 노킹 또는 조기점화를 감지하면, 상기 소기공기공급유닛(8)이 상기 실린더(2)에 소기공기를 공급할 때 상기 추가공기공급유닛(10)이 상기 소기공기공급유닛(8)에 추가공기를 공급할 수 있다. 이에 따라, 상기 실린더(2)는 상기 소기공기공급유닛(8)로부터 소기공기와 추가공기를 공급받을 수 있다. 상기 제어부(6)는 상기 감지부(7)가 상기 실린더(2)에서 노킹 또는 조기점화를 감지하면, 상기 보조공기공급유닛(5)이 상기 실린더(2)에 보조공기를 공급할 때 상기 추가공기공급유닛(10)이 상기 보조공기공급유닛(5)에 추가공기를 공급할 수 있다. 이에 따라, 상기 실린더(2)는 상기 보조공기공급유닛(5)로부터 보조공기와 추가공기를 공급받을 수 있다. 상기 제어부(6)는 상기 감지부(7)가 상기 실린더(2)에서 노킹 또는 조기점화를 감지하면, 상기 소기공기공급유닛(8) 및 상기 보조공기공급유닛(5) 모두에 추가공기를 공급할 수도 있다. 이 경우, 상기 실린더(2)는 상기 소기공기공급유닛(8)로부터 소기공기와 추가공기를 공급받고, 상기 보조공기공급유닛(5)로부터 보조공기와 추가공기를 공급받을 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 노킹 또는 조기점화 발생 시 신속하게 실린더(2)에 추가공기를 공급함으로써, 노킹 또는 조기점화가 계속적으로 발생하는 것을 방지함으로써 엔진의 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 엔진의 사용수명을 연장시켜서 엔진에 대한 유지보수 비용 및 교체 비용이 증대되는 것을 방지할 수 있다.Next, looking at how the
상기 제어부(6)는 상기 감지부(7)가 상기 실린더(2)에서 노킹 또는 조기점화를 감지하지 않으면, 상기 소기공기공급유닛(8) 및 상기 보조공기공급유닛(5)에 추가공기를 공급하지 않도록 상기 추가공기공급유닛(10)을 제어할 수 있다.The
본 발명에 따른 선박용 엔진(1)에 있어서, 소기공기공급유닛(8)은 공기저장챔버(미도시)를 더 포함할 수 있다. 공기저장챔버는 실린더(2)에 공기를 공급하기 위해 공기를 저장할 수 있다. 공기저장챔버는 실린더(2)의 하측에 위치하도록 엔진블록(100)에 형성될 수 있다. 공기저장챔버는 실린더(2)가 내측에 위치하도록 실린더(2)보다 크기가 크게 형성될 수 있다. 공기저장챔버는 실린더(2)의 하측에서 실린더(2)에 연통될 수 있다. 이에 따라, 공기저장챔버는 실린더(2)에 공기를 공급할 수 있다. 공기저장챔버는 피스톤(3)이 제3위치(P3)에서 제1위치(P1)로 이동할 때, 공기저장챔버와 실린더(2)가 연통됨으로써 실린더(2)에 공기 공급을 시작할 수 있다. 공기저장챔버는 피스톤(3)이 제1위치(P1)에서 제3위치(P3) 쪽으로 이동할 때까지 공기저장챔버와 실린더(2)가 연통됨으로써 실린더(2)에 공기 공급할 수 있다. 공기저장챔버는 피스톤(3)이 제3위치(P3)에 도달하면, 공기저장챔버와 실린더(2)의 연통이 차단됨으로써 실린더(2)에 공기를 공급할 수 없다. 공기저장챔버는 터보차저의 압축기, 에어쿨러, 및 에어리시버를 순차적으로 거친 공기를 공급받을 수 있다. 터보차저의 압축기는 엔진의 배기가스를 구동력으로 공기를 압축할 수 있다. 에어쿨러는 압축기로부터 압축된 공기를 공급받아 냉각시킬 수 있다. 에어쿨러는 냉각매체와 압축공기를 열교환시켜서 압축공기를 냉각시킬 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 냉각장치를 이용하는 등 다른 방법으로 압축공기를 냉각시킬 수도 있다. 에어리시버는 에어쿨러로부터 냉각된 공기를 공급받을 수 있다. 공기저장챔버는 에어리시버로부터 공급되는 공기를 저장할 수 있다. 예컨대, 공기저장챔버는 엔진 부하에 따라 약 1바(bar) - 8바(bar)의 압력으로 공기를 저장할 수 있다. 따라서, 상기 공기저장챔버는 상기 실린더(2)에 약 1바(bar) - 8바(bar)의 압력으로 공기를 공급할 수 있다. 바람직하게 상기 공기저장챔버는 상기 실린더(2)에 1바(bar) - 5바(bar)의 압력으로 공기를 공급할 수 있다.In the
도 11 내지 도 14을 참고하면, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 배기밸브(9)를 포함할 수 있다.11 to 14 , the
배기밸브(9)는 Y축 방향을 기준으로 실린더(2)에 이동 가능하게 결합될 수 있다. 배기밸브(9)는 실린더(2)의 상측에 위치하도록 엔진블록(100)에 결합될 수 있다. 배기밸브(9)는 연료와 공기가 연소되어 발생하는 배기가스가 실린더(2)로부터 배출되도록 실린더(2)를 개폐하기 위한 것이다. 배기밸브(9)는 유선통신 및 무선통신 중 적어도 하나의 방법으로 제어부(6)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 배기밸브(9)는 제어부(6)에 의해 이동됨으로써 실린더(2)를 개폐할 수 있다. 예컨대, 배기밸브(9)는 제어부(6)에 의해 하측방향으로 이동됨으로써, 실린더(2)와 배기관을 연통시킬 수 있다. 배기관은 배기가스를 외부로 배출시키기 위한 유로이다. 이에 따라, 배기밸브(9)는 실린더(2)를 개방할 수 있다. 이 경우, 배기가스는 고온으로 인해 자연적으로 배기관을 통해 외부로 배출되거나 실린더(2)의 내부로 공기가 공급되면 공기의 압력에 의해 인위적으로 배기관을 통해 외부로 배출될 수 있다. 배기밸브(9)는 제어부(6)에 의해 상측방향으로 이동됨으로써, 실린더(2)와 배기관을 차단시킬 수 있다. 이에 따라, 배기밸브(9)는 실린더(2)를 폐쇄할 수 있다. 배기밸브(9)가 실린더(2)를 폐쇄하고 피스톤(3)이 상사점 쪽으로 이동하면 실린더(2)에 공기혼합가스연료가 공급되고, 피스톤(3)이 상사점 쪽으로 더 이동하면 공급된 공기혼합가스연료가 압축될 수 있다. The
제어부(6)는 배기밸브(9)가 실린더(2)를 폐쇄한 후에 실린더(2)에 공기혼합가스연료가 공급되도록 배기밸브(9), 공기공급밸브(5c) 및 연료공급밸브(4c)를 제어할 수 있다. 제어부(6)는 획득모드(61) 및 제어모드(62)에 따라 배기밸브(9), 공기공급밸브(5c) 및 연료공급밸브(4c)를 제어할 수 있다. 제어부(6)는 기설정된 크랭크축의 회전각도에 따라 배기밸브(9), 공기공급밸브(5c) 및 연료공급밸브(4c)를 제어할 수 있다. 제3라인(L3, 도 13에 도시됨)은 배기밸브(9)가 실린더(2)를 개폐하는 개폐타이밍을 나타낸 그래프이다. 제3라인(L3)은 연료가 가스인 가스모드일 경우 배기밸브(9)가 실린더(2)를 개폐하는 개폐타이밍, 및 연료가 디젤인 디젤모드일 경우 배기밸브(9)가 실린더(2)를 개폐하는 개폐타이밍을 모두 포괄한 그래프이다. 제3라인(L3)은 제1라인(L1) 및 제2라인(L2)보다 좌측에 위치한다. 이는 배기밸브(9)가 실린더(2)를 개폐한 후에 공기공급밸브(5c)와 연료공급밸브(4c)가 공기공급배관(5b) 및 연료공급배관(4b)을 각각 개폐하는 것을 의미한다. 제어부(6)는 실린더(2)에 있는 배기가스가 외부로 배출된 경우에 배기밸브(9)를 제어하여 실린더(2)를 폐쇄할 수 있다. 예컨대, 제어부(6)는 피스톤(3)이 제2위치(P2)에서 제1위치(P1)까지 이동하는 동안 실린더(2)가 개방하도록 배기밸브(9)를 제어할 수 있다. 제어부(6)는 피스톤(3)이 제1위치(P1)에서 제3위치(P3)에 위치되기 전까지 실린더(2)를 개방할 수 있다. 따라서, 실린더(2)에서 생성된 배기가스는 고온에 의해 자연적으로 배출되거나 소기공기공급유닛(8)을 통해 공급되는 소기공기에 의해 인위적으로 배기관을 통해 외부로 배출될 수 있다. 제어부(6)는 피스톤(3)이 제3위치(P3)에 위치되면, 실린더(2)를 폐쇄할 수 있다. 제어부(6)는 실린더(2)가 폐쇄되면, 공기공급밸브(5c) 및 연료공급밸브(4c)를 제어하여 공기공급배관(5b) 및 연료공급배관(4b)을 각각 개방할 수 있다. 이에 따라, 실린더(2)에는 연료와 공기가 혼합된 공기혼합가스연료(AF)가 공급될 수 있다. 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 실린더(2)를 폐쇄시킨 후에 실린더(2)에 공기혼합가스연료(AF)를 공급할 수 있으므로, 실린더(2)의 외부로 연료가 유출되는 메탄슬립(Methane Slip)을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 연료에 포함된 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx)과 같은 환경오염물질이 선박의 외부로 유출되는 것을 방지함으로써 환경이 오염되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 엄격한 환경규제를 만족시킬 수 있다. 제6라인(L6, 도 13에 도시됨)은 상기 감지부(7)가 상기 실린더(2)에서 노킹 또는 조기점화를 감지하면, 상기 보조공기공급유닛(5)이 상기 실린더(2)에 공기를 공급하는 분사기간을 증가시키는 것을 나타낸 그래프이다. 상기 제6라인(L6)은 노킹 또는 조기점화가 발생하지 않는 경우의 공기 공급 분사기간을 나타낸 제1라인(L1)보다 크기가 크다. 이는 상기 보조공기공급유닛(5)이 상기 노킹 또는 조기점화가 발생하지 않는 경우의 공기 공급 분사시기보다 분사시기를 더 당기고, 공기 분사 종료 시기를 더 늦춤으로써 상기 실린더(2)에 공기를 공급하는 분사기간을 증가시키는 것을 의미한다. 따라서, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 노킹 또는 조기점화 발생 시 상기 실린더(2)에 공기를 공급하는 분사기간을 증가시켜서 공기량을 증대시킬 수 있으므로, 노킹 또는 조기점화가 계속적으로 발생하는 것을 방지할 수 있어 엔진의 사용수명을 증대시킬 수 있다. The
도 14를 참고하면, 제어부(6)는 연료가 가스인 가스모드, 및 연료가 디젤인 디젤모드에 따라 다르게 설정된 크랭크축의 회전각도에 따라 배기밸브(9)를 제어함으로써, 실린더(2)를 폐쇄하는 배기밸브(9)의 폐쇄타이밍을 조절할 수 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 이중연료엔진(Dual Fuel Engine)일 수 있다. 이중연료엔진은 2가지 연료. 예컨대, 천연가스(NG)와 디젤(MDO)을 혼용하여 선박을 추진시키기 위한 출력을 발생시킬 수 있다. 이중연료엔진은 디젤인젝터(Diesel Injector) 및 마이크로파일럿인젝터(Micro-Pilot Injector)를 포함할 수 있다. 디젤인젝터와 마이크로파일럿인젝터는 실린더(2)의 서로 다른 위치에 설치될 수 있다. 디젤인젝터는 연료가 디젤(MDO)인 디젤모드인 경우, 공기가 압축된 실린더(2)에 디젤(MDO)연료를 분사하기 위한 것이다. 이에 따라, 이중연료엔진은 압축공기로 인해 디젤연료가 착화되어서 구동력을 발생시킬 수 있다. 마이크로파일럿인젝터는 연료가 천연가스인 가스모드인 경우, 디젤유를 실린더(2)에 분사하여 실린더(2)에서 압축된 가스연료를 착화시키기 위한 것이다. 마이크로파일럿인젝터는 가스연료와 공기가 압축되면 소량의 디젤유를 실린더 내부로 분사함으로써, 압축된 가스연료를 착화시킬 수 있다. 디젤인젝터는 디젤모드인 경우 실린더(2)에 디젤연료를 공급하기 위한 것이고, 마이크로파일럿인젝터는 가스모드인 경우 실린더(2)에 압축된 가스연료를 착화시키기 위한 것이다. 따라서, 디젤인젝터가 실린더(2)에 공급하는 디젤의 양이 마이크로파일럿인젝터가 실린더(2)에 공급하는 디젤의 양보다 더 많다. 도 14를 참고하면, 제4라인(L4)은 연료가 디젤인 디젤모드일 경우 배기밸브(9)가 실린더(2)를 개폐하는 개폐타이밍을 나타낸 그래프이다. 제5라인(L5)은 연료가 가스인 가스모드일 경우 배기밸브(9)가 실린더(2)를 개폐하는 개폐타이밍을 나타낸 그래프이다. 제5라인(L5)은 제4라인(L4)보다 더 우측에서 그래프가 하향한다. 이는 가스모드일 경우, 배기밸브(9)가 실린더(2)를 폐쇄하는 폐쇄타이밍이 디젤모드에 비해 더 늦는 것을 의미한다. 제어부(6)는 가스모드일 경우, 배기밸브(9)가 디젤모드일 경우에 비해 실린더(2)를 폐쇄하는 폐쇄타이밍이 더 늦도록 배기밸브(9)를 제어할 수 있다. 실린더(2)의 폐쇄타이밍은 실린더(2)에 공급되는 연료와 공기의 압축압력 및 압축온도와 관련이 있다. 즉, 실린더(2)의 폐쇄타이밍은 실린더(2)에 공급된 연료와 공기의 유효압축비와 관련된다. 유효압축비는 엔진에서 실제 압축비를 말하며, 2 Stroke 엔진에서 소기(掃氣) 구멍이 닫히는 순간의 실린더(2) 체적과 피스톤(3)이 상사점에 도달했을 때 실린더(2)의 체적비이다. 실린더(2)의 폐쇄타이밍이 빠르면, 피스톤(3)이 실린더(2)에 공급된 연료와 공기를 압축하는 압축시점이 빨라지므로 공기와 연료의 압축압력이 커져서 압축온도가 높아질 수 있다. 실린더(2)의 폐쇄타이밍이 느리면, 실린더(2)의 폐쇄타이밍이 빠른 경우에 비해 피스톤(3)이 실린더(2)에 공급된 연료와 공기를 압축하는 압축시점이 느려지므로 공기와 연료의 압축압력이 더 낮아서 압축온도가 더 낮아질 수 있다. 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)에 있어서, 가스모드와 디젤모드의 형상 압축비(Geometrical Compression Ratio)는 동일할 수 있다. 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 가스모드일 경우 디젤모드에 비해 실린더(2)의 폐쇄타이밍을 늦춤으로써, 디젤모드에 비해 실린더(2) 내의 압축압력을 낮추어서 압축온도를 더 낮출 수 있다. 이 경우, 제어부(6)는 실린더(2)에 공급되는 공기혼합가스연료의 공급타이밍을 늦출 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 가스모드일 경우 디젤모드에 비해 유효압축비를 낮춤으로써, 실린더(2)의 압축온도를 낮추어 피스톤(3)이 상사점에 도달하기 전에 조기점화(Preignition)되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 가스모드 및 디젤모드에 따라 각각의 유효압축비를 다르게 할 수 있으므로, 가스모드 및 디젤모드에서 각각 엔진의 효율을 향상시킬 수 있다. 제어부(6)는 선박이 배출제한구역(ECA)을 운항하는 경우, 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx)과 같은 유해물질이 적게 배출되는 가스모드로 전환할 수 있다. 제어부(6)는 선박이 배출완화구역(Global)을 운항하는 경우, 디젤모드로 전환할 수 있다. 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)은 가스모드 및 디젤모드에 따라 배기밸브(9)의 실린더(2) 폐쇄타이밍을 다르게 조절함으로써, 실린더(2)의 구조적 변경없이 엔진의 효율을 향상시킬 수 있다.Referring to FIG. 14 , the
이하에서는 본 발명에 따른 선박용 엔진 제어방법에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a method for controlling a marine engine according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 15는 본 발명에 따른 선박용 엔진 제어방법을 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.15 is a schematic flowchart for explaining a method for controlling a marine engine according to the present invention.
도 1 내지 도 15를 참고하면, 본 발명에 따른 선박용 엔진 제어방법은 상술한 본 발명에 따른 선박용 엔진(1)에 의해 수행될 수 있다. 본 발명에 따른 선박용 엔진 제어방법은 다음과 같은 구성을 포함한다.1 to 15 , the marine engine control method according to the present invention may be performed by the
우선, 실린더(2)에 소기공기를 공급한다(S100). 이러한 단계(S100)는 소기공기공급유닛(8)이 상기 제어부(6)의 제어에 따라 상기 실린더(2)에 소기공기를 공급함으로써 이루어질 수 있다. 이러한 단계(S100)는 엔진이 시동된 후에 이루어질 수 있다. 상기 소기공기공급유닛(8)은 상기 피스톤(3)이 제3위치(P3)에 도달하기 전까지 상기 실린더(2)에 소기공기를 공급할 수 있다. 이 경우, 상기 피스톤(3)은 압축공정을 수행하기 위해 제2위치(P2)로 이동하는 경우일 수 있다.First, scavenging air is supplied to the cylinder 2 (S100). This step (S100) may be accomplished by the scavenging
다음, 실린더(2)에 공기혼합가스연료(AF)를 공급한다(S200). 이러한 단계(S200)는 보조공기공급유닛(5)과 연료공급유닛(4)이 제어부(6)의 제어에 따라 상기 실린더(2)에 공기혼합가스연료(AF)를 공급함으로써 이루어질 수 있다. 이러한 단계(S200)는 실린더(2)에 소기공기가 공급된 후 상기 피스톤(3)이 하측에서 상측을 향하는 방향으로 이동하는 중간에 이루어질 수 있다. 즉, 피스톤(3)이 제3위치(P3)에서 제4위치(P4)에 도달하기 전까지 이루어질 수 있다.Next, the air mixture gas fuel (AF) is supplied to the cylinder (2) (S200). This step (S200) may be accomplished by the auxiliary
다음, 실린더(2)의 연소압력을 측정한다(S300). 이러한 단계(S300)는 감지부(7)가 실린더(2)에 주입된 공기혼합가스연료와 소기공기가 압축 연소될 때의 압력을 측정함으로써 이루어질 수 있다. 상기 감지부(7)는 측정한 연소압력 정보를 무선통신 및 유선통신 중 적어도 하나의 방법으로 제어부(6)에 제공할 수 있다. 이러한 단계(S300)는 감지부(7)가 실린더(2)에서 배출되는 배기가스의 가속도 값을 측정함으로써 이루어질 수도 있다. 상기 감지부(7)는 측정한 배기가스의 가속도 정보를 무선통신 및 유선통신 중 적어도 하나의 방법으로 제어부(6)에 제공할 수 있다.Next, the combustion pressure of the
다음, 실린더(2)에서 노킹 또는 조기점화가 발생하였는지를 여부를 판단한다(S400). 이러한 단계(S400)는 상기 제어부(6)가 상기 감지부(7)로부터 제공받은 실린더(2)의 연소압력 값과 기설정된 기준연소압력범위를 비교하거나 상기 감지부(7)로부터 제공받은 배기가스의 가속도 값과 기설정된 기준가속도범위를 비교함으로써 이루어질 수 있다.Next, it is determined whether knocking or pre-ignition has occurred in the cylinder 2 (S400). In this step (S400), the
다음, 상기 실린더(2)에서 노킹 또는 조기점화가 발생한 것으로 판단되지 않으면, 상기 실린더(2)에 소기공기를 공급하는 단계(S100)로 복귀한다. 따라서, 상기 단계들(S200, S300)이 반복적으로 수행될 수 있다. 상기 실린더(2)에서 노킹 또는 조기점화가 발생하지 않은 것은, 상기 제어부(6)가 상기 감지부(7)로부터 제공받은 실린더(2)의 연소압력 값이 기설정된 기준연소압력범위에 속하거나 미만인 경우이거나 상기 감지부(7)로부터 제공받은 배기가스의 가속도 값이 기설정된 기준가속도범위에 속하거나 미만인 경우일 수 있다.Next, if it is not determined that knocking or pre-ignition has occurred in the
다음, 상기 실린더(2)에서 노킹 또는 조기점화가 발생한 것으로 판단되면, 보조공기 공급 분사기간을 증가시킨다(S500). 이러한 단계(S500)는 상기 제어부(6)가 상기 감지부(7)로부터 제공받은 실린더(2)의 연소압력 값이 기설정된 기준연소압력범위를 초과하거나 배기가스의 가속도 값이 기설정된 기준가속도범위를 초과하면 노킹 또는 조기점화가 발생한 것으로 판단하여서, 상기 제어부(6)가 보조공기공급유닛(5)을 제어함으로써 이루어질 수 있다. 구체적으로, 상기 제어부(6)는 노킹 또는 조기점화가 발생한 것으로 판단되면, 노킹 또는 조기점화가 발생하지 않은 경우보다 상기 보조공기공급유닛(5)이 상기 실린더(2)에 공급하는 보조공기 공급 분사기간을 증가시킴으로써, 상기 실린더(2)에 공급되는 공기의 양을 증대시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 선박용 엔진 제어방법은 노킹 또는 조기점화 발생 시 신속하게 실린더(2)에 보조공기를 공급함으로써, 노킹 또는 조기점화가 계속적으로 발생하는 것을 방지함으로써 엔진의 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 엔진의 사용수명을 연장시켜서 엔진에 대한 유지보수 비용 및 교체 비용이 증대되는 것을 방지할 수 있다.Next, if it is determined that knocking or premature ignition has occurred in the
본 발명에 따른 선박용 엔진 및 선박용 엔진 제어방법은 노킹 또는 조기점화 발생 시 상기 보조공기공급유닛(5)이 상기 실린더(2)에 공기를 공급하는 공기공급 분사기간을 증대시킴으로써 상기 실린더(2)에 공급되는 공기의 양을 증대시키는 것으로 설명하였으나, 상기 추가공기공급유닛(10)을 이용하여 상기 소기공기공급유닛(8) 및 상기 보조공기공급유닛(5) 중 적어도 하나에 추가공기를 공급함으로써, 상기 실린더(2)에 공급되는 공기의 양을 증대시킬 수도 있다.A marine engine and a marine engine control method according to the present invention increase the air supply injection period during which the auxiliary
또한, 본 발명에 따른 선박용 엔진 및 선박용 엔진 제어방법은 1개의 실린더를 예로 들어 설명하였으나, 복수개의 실린더일 경우 각 실린더마다 감지부(7), 보조공기공급유닛(5) 및 추가공기공급유닛(10)을 설치하여서 노킹 또는 조기점화가 발생하는 실린더에 한해서 보조공기 및 추가공기 중 적어도 하나를 더 공급하도록 구현될 수도 있다.In addition, the marine engine and the marine engine control method according to the present invention have been described with one cylinder as an example, but in the case of a plurality of cylinders, the
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.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common in the technical field to which the present invention pertains that various substitutions, modifications, and changes are possible without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those who have the knowledge of
1 : 선박용 엔진
2 : 실린더 3 : 피스톤
4 : 연료공급유닛 5 : 보조공기공급유닛
6 : 제어부 7 : 감지부
8 : 소기공기공급유닛 9 : 배기밸브
10 : 추가공기공급유닛 61 : 획득모드
62 : 제어모드1: Marine engine
2: cylinder 3: piston
4: fuel supply unit 5: auxiliary air supply unit
6: control unit 7: sensing unit
8: scavenging air supply unit 9: exhaust valve
10: additional air supply unit 61: acquisition mode
62: control mode
Claims (13)
상기 실린더에서 왕복이동하는 피스톤;
상기 실린더에 연료를 공급하기 위한 연료공급유닛;
상기 연료공급유닛의 연료와 함께 보조 공기를 공급하는 보조공기공급유닛;
상기 실린더에서 발생하는 노킹 또는 조기점화를 감지하기 위한 감지부; 및
상기 연료공급유닛과 상기 보조공기공급유닛을 제어하기 위한 제어부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 감지부가 노킹 또는 조기점화를 감지하면 상기 보조공기공급유닛이 상기 실린더에 공기를 공급하는 분사기간이 증가하도록 상기 보조공기공급유닛을 제어하며,
실린더의 하측에서 상기 실린더에 공기를 공급하는 소기공기공급유닛을 더 포함하고,
상기 보조공기공급유닛은 상기 소기공기공급유닛이 상기 실린더에 공기를 공급한 후에 상기 실린더에 공기를 공급하며,
상기 소기공기공급유닛 및 상기 보조공기공급유닛이 상기 실린더에 공급하는 공기의 비율을 조절하기 위해, 상기 소기공기공급유닛이 상기 실린더에 소기공기를 공급하는 타이밍과 상기 보조공기공급유닛이 상기 실린더에 보조공기를 공급하는 타이밍이 정확하게 구분되도록 하는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진.cylinder;
a piston reciprocating in the cylinder;
a fuel supply unit for supplying fuel to the cylinder;
an auxiliary air supply unit for supplying auxiliary air together with the fuel of the fuel supply unit;
a sensing unit for detecting knocking or pre-ignition occurring in the cylinder; and
a control unit for controlling the fuel supply unit and the auxiliary air supply unit;
The control unit controls the auxiliary air supply unit to increase the injection period during which the auxiliary air supply unit supplies air to the cylinder when the sensing unit detects knocking or early ignition,
Further comprising a scavenging air supply unit for supplying air to the cylinder from the lower side of the cylinder,
The auxiliary air supply unit supplies air to the cylinder after the scavenging air supply unit supplies air to the cylinder,
In order to adjust the ratio of the air supplied to the cylinder by the scavenging air supply unit and the auxiliary air supply unit, the timing at which the scavenging air supply unit supplies the scavenging air to the cylinder and the auxiliary air supply unit to the cylinder A marine engine, characterized in that the timing of supplying auxiliary air is accurately distinguished.
상기 감지부는 상기 실린더의 연소압력을 측정한 연소압력 값을 상기 제어부에 제공하고,
상기 제어부는 상기 감지부가 측정한 연소압력 값이 기설정된 기준연소압력범위를 초과하면 상기 실린더에 공급되는 공기량이 증가하도록 상기 보조공기공급유닛의 공기공급 분사기간을 증가시키는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진.According to claim 1,
The sensing unit provides a combustion pressure value measured by the combustion pressure of the cylinder to the control unit,
The control unit increases the air supply injection period of the auxiliary air supply unit to increase the amount of air supplied to the cylinder when the combustion pressure value measured by the sensing unit exceeds a preset reference combustion pressure range.
상기 감지부는 상기 실린더에서 배출되는 배기가스의 가속도를 측정한 가속도 값을 상기 제어부에 제공하고,
상기 제어부는 상기 감지부가 측정한 가속도 값이 기설정된 기준가속도범위를 초과하면 상기 실린더에 공급되는 공기량이 증가하도록 상기 보조공기공급유닛의 공기공급 분사기간을 증가시키는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진.According to claim 1,
The sensing unit provides an acceleration value obtained by measuring the acceleration of the exhaust gas discharged from the cylinder to the control unit,
The control unit increases the air supply injection period of the auxiliary air supply unit to increase the amount of air supplied to the cylinder when the acceleration value measured by the sensing unit exceeds a preset reference acceleration range.
상기 연료공급유닛은 상기 보조공기공급유닛에 결합되고,
상기 보조공기공급유닛은 상기 실린더에 공기와 연료가 혼합된 공기혼합가스연료가 공급되도록 상기 연료공급유닛에서 공급되는 연료에 공기를 공급하는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진.According to claim 1,
The fuel supply unit is coupled to the auxiliary air supply unit,
The auxiliary air supply unit is a marine engine, characterized in that for supplying air to the fuel supplied from the fuel supply unit so that the air mixture gas fuel in which air and fuel are mixed is supplied to the cylinder.
상기 보조공기공급유닛은 상기 실린더에 공기를 공급하기 위한 공기공급수단, 상기 공기공급수단과 상기 실린더를 연결하는 공기공급배관, 및 상기 공기공급배관에 설치되고 상기 실린더에 공기가 공급되도록 상기 공기공급배관을 개폐하는 공기공급밸브를 포함하고,
상기 연료공급유닛은 상기 실린더에 연료를 공급하기 위한 연료공급수단, 상기 연료공급수단과 상기 공기공급배관을 연결하는 연료공급배관, 및 상기 연료공급배관에 설치되고 상기 공기공급배관에 연료가 공급되도록 상기 연료공급배관을 개폐하는 연료공급밸브를 포함하는 선박용 엔진.According to claim 1,
The auxiliary air supply unit is installed in an air supply means for supplying air to the cylinder, an air supply pipe connecting the air supply means and the cylinder, and the air supply pipe to supply air to the cylinder. Including an air supply valve for opening and closing the pipe,
The fuel supply unit is installed in a fuel supply means for supplying fuel to the cylinder, a fuel supply pipe connecting the fuel supply means and the air supply pipe, and the fuel supply pipe to supply fuel to the air supply pipe. Marine engine including a fuel supply valve for opening and closing the fuel supply pipe.
상기 제어부는 상기 피스톤에 연결되게 설치되는 크랭크축의 회전각도에 따라 상기 공기공급밸브 및 상기 연료공급밸브 각각이 상기 공기공급배관 및 상기 연료공급배관을 개폐하도록 상기 공기공급밸브 및 상기 연료공급밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진.7. The method of claim 6,
The control unit controls the air supply valve and the fuel supply valve so that each of the air supply valve and the fuel supply valve opens and closes the air supply pipe and the fuel supply pipe according to a rotation angle of a crankshaft installed to be connected to the piston. Marine engine, characterized in that.
크랭크축의 회전각도를 획득하는 획득모드; 및
상기 획득모드에서 획득한 크랭크축의 회전각도에 따라 상기 공기공급밸브 및 상기 연료공급밸브 각각의 개폐타이밍을 조절하는 제어모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진.The method of claim 6, wherein the control unit
an acquisition mode for acquiring the rotation angle of the crankshaft; and
and a control mode for adjusting the opening and closing timings of each of the air supply valve and the fuel supply valve according to the rotation angle of the crankshaft acquired in the acquisition mode.
상기 제어부는 상기 공기공급배관에서 상기 실린더로 공급되는 공기가 상기 연료공급배관에서 상기 공기공급배관으로 공급되는 연료보다 더 늦게 공급이 중단되도록 상기 공기공급밸브 및 상기 연료공급밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진.7. The method of claim 6,
The control unit controls the air supply valve and the fuel supply valve so that the air supplied from the air supply pipe to the cylinder is stopped later than the fuel supplied from the fuel supply pipe to the air supply pipe. marine engine.
상기 제어부는 상기 공기공급배관에서 상기 실린더로 공급되는 공기가 상기 연료공급배관에서 상기 공기공급배관으로 공급되는 연료보다 적어도 먼저 공급되도록 상기 공기공급밸브 및 상기 연료공급밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진.7. The method of claim 6,
The control unit controls the air supply valve and the fuel supply valve so that the air supplied from the air supply pipe to the cylinder is supplied at least earlier than the fuel supplied from the fuel supply pipe to the air supply pipe. engine.
상기 실린더의 상측에 위치하도록 상기 실린더에 결합되고, 상기 실린더에서 연료가 연소되어 발생하는 배기가스가 배출되도록 상기 실린더를 개폐하는 배기밸브를 포함하고,
상기 제어부는 상기 배기밸브, 상기 연료공급유닛 및 상기 보조공기공급유닛을 제어하되, 상기 실린더가 폐쇄된 후에 상기 실린더에 공기혼합가스연료가 공급되도록 상기 배기밸브, 상기 연료공급유닛 및 상기 보조공기공급유닛을 제어하는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진.According to claim 1,
and an exhaust valve coupled to the cylinder so as to be located above the cylinder, and opening and closing the cylinder so that exhaust gas generated by combustion of fuel in the cylinder is discharged,
The control unit controls the exhaust valve, the fuel supply unit, and the auxiliary air supply unit, but the exhaust valve, the fuel supply unit and the auxiliary air supply so that the air mixed gas fuel is supplied to the cylinder after the cylinder is closed. A marine engine, characterized in that it controls the unit.
상기 실린더의 상측에 위치하도록 상기 실린더에 결합되고, 상기 실린더에서 연료가 연소되어 발생하는 배기가스가 배출되도록 상기 실린더를 개폐하는 배기밸브를 포함하고,
상기 제어부는 상기 배기밸브를 제어하되, 연료가 가스인 가스모드일 경우, 연료가 디젤인 디젤모드에 비해 상기 배기밸브가 상기 실린더를 폐쇄하는 폐쇄타이밍이 더 늦도록 상기 배기밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진.According to claim 1,
and an exhaust valve coupled to the cylinder so as to be located above the cylinder, and opening and closing the cylinder so that exhaust gas generated by combustion of fuel in the cylinder is discharged,
The control unit controls the exhaust valve, and when the fuel is a gas mode, the exhaust valve controls the exhaust valve so that the closing timing for closing the cylinder is later than that of the diesel mode in which the fuel is diesel marine engine.
피스톤이 하사점에서 상사점으로 이동하는 중간에 가스연료와 보조공기가 혼합된 공기혼합가스연료를 상기 실린더에 공급하는 단계;
실린더의 연소압력을 측정 또는 배기가스의 가속도를 측정하는 단계;
상기 측정한 연소압력 또는 배기가스의 가속도로부터 노킹 또는 조기점화를 감지하는 단계; 및
상기 노킹 또는 조기점화가 감지되면, 상기 실린더에 공급되는 공기의 양이 증가하도록 상기 실린더에 공기를 공급하는 분사기간을 증가시키는 단계를 포함하며,
상기 공기혼합가스연료를 공급하는 단계는,
상기 실린더에 소기공기가 공급된 후 보조공기가 공급되도록 하며,
소기공기 및 보조공기가 상기 실린더에 공급되는 비율을 조절하기 위해, 상기 실린더에 소기공기를 공급하는 타이밍과 상기 실린더에 보조공기를 공급하는 타이밍이 정확하게 구분되도록 하는 선박용 엔진 제어방법.supplying scavenging air to the cylinder from the lower side of the cylinder when the engine operates;
supplying an air mixture gas fuel in which gas fuel and auxiliary air are mixed to the cylinder while the piston moves from bottom dead center to top dead center;
measuring the combustion pressure of the cylinder or measuring the acceleration of exhaust gas;
detecting knocking or pre-ignition from the measured combustion pressure or acceleration of exhaust gas; and
When the knocking or pre-ignition is detected, increasing the injection period for supplying air to the cylinder to increase the amount of air supplied to the cylinder;
The step of supplying the air mixed gas fuel,
After the scavenging air is supplied to the cylinder, auxiliary air is supplied,
In order to control the rate at which the scavenging air and the auxiliary air are supplied to the cylinder, the timing of supplying the scavenging air to the cylinder and the timing of supplying the auxiliary air to the cylinder are accurately distinguished.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20170138628 | 2017-10-24 | ||
KR1020170138628 | 2017-10-24 | ||
KR1020170155987 | 2017-11-21 | ||
KR20170155987 | 2017-11-21 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20190045799A KR20190045799A (en) | 2019-05-03 |
KR102442206B1 true KR102442206B1 (en) | 2022-09-13 |
Family
ID=66582734
Family Applications (20)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180003038A KR102522655B1 (en) | 2017-10-24 | 2018-01-09 | Ship Engine and Method for Ship Engine |
KR1020180003041A KR20190045805A (en) | 2017-10-24 | 2018-01-09 | Ship Engine and Method for Ship Engine |
KR1020180003028A KR102423241B1 (en) | 2017-10-24 | 2018-01-09 | Engine for Ship |
KR1020180003035A KR102442206B1 (en) | 2017-10-24 | 2018-01-09 | Ship Engine and Method for Ship Engine |
KR1020180003040A KR20190045804A (en) | 2017-10-24 | 2018-01-09 | Engine for Ship |
KR1020180003034A KR102439320B1 (en) | 2017-10-24 | 2018-01-09 | A Large 2-Stroke Ship Engine and Method for A Large 2-Stroke Ship Engine |
KR1020180003030A KR102064051B1 (en) | 2017-10-24 | 2018-01-09 | Engine for Ship |
KR1020180003037A KR102237207B1 (en) | 2017-10-24 | 2018-01-09 | Ship Engine and Method for Ship Engine |
KR1020180003036A KR102237209B1 (en) | 2017-10-24 | 2018-01-09 | Ship Engine and Method for Ship Engine |
KR1020180003031A KR20190045795A (en) | 2017-10-24 | 2018-01-09 | Engine for Ship |
KR1020180003039A KR20190045803A (en) | 2017-10-24 | 2018-01-09 | Ship Engine and Method for Ship Engine |
KR1020180003033A KR102439316B1 (en) | 2017-10-24 | 2018-01-09 | Engine for Ship |
KR1020180003032A KR102439314B1 (en) | 2017-10-24 | 2018-01-09 | Engine for Ship |
KR1020180047581A KR20190045808A (en) | 2017-10-24 | 2018-04-24 | Engine for Ship |
KR1020200006208A KR102326530B1 (en) | 2017-10-24 | 2020-01-16 | Engine for Ship |
KR1020200006232A KR102384167B1 (en) | 2017-10-24 | 2020-01-16 | Engine for Ship |
KR1020200006235A KR102299356B1 (en) | 2017-10-24 | 2020-01-16 | Ship Engine and Method for Ship Engine |
KR1020200006221A KR102310815B1 (en) | 2017-10-24 | 2020-01-16 | Ship Engine and Method for Ship Engine |
KR1020200006230A KR20200009104A (en) | 2017-10-24 | 2020-01-16 | Engine for Ship |
KR1020210131631A KR20210123276A (en) | 2017-10-24 | 2021-10-05 | Engine for Ship |
Family Applications Before (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180003038A KR102522655B1 (en) | 2017-10-24 | 2018-01-09 | Ship Engine and Method for Ship Engine |
KR1020180003041A KR20190045805A (en) | 2017-10-24 | 2018-01-09 | Ship Engine and Method for Ship Engine |
KR1020180003028A KR102423241B1 (en) | 2017-10-24 | 2018-01-09 | Engine for Ship |
Family Applications After (16)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180003040A KR20190045804A (en) | 2017-10-24 | 2018-01-09 | Engine for Ship |
KR1020180003034A KR102439320B1 (en) | 2017-10-24 | 2018-01-09 | A Large 2-Stroke Ship Engine and Method for A Large 2-Stroke Ship Engine |
KR1020180003030A KR102064051B1 (en) | 2017-10-24 | 2018-01-09 | Engine for Ship |
KR1020180003037A KR102237207B1 (en) | 2017-10-24 | 2018-01-09 | Ship Engine and Method for Ship Engine |
KR1020180003036A KR102237209B1 (en) | 2017-10-24 | 2018-01-09 | Ship Engine and Method for Ship Engine |
KR1020180003031A KR20190045795A (en) | 2017-10-24 | 2018-01-09 | Engine for Ship |
KR1020180003039A KR20190045803A (en) | 2017-10-24 | 2018-01-09 | Ship Engine and Method for Ship Engine |
KR1020180003033A KR102439316B1 (en) | 2017-10-24 | 2018-01-09 | Engine for Ship |
KR1020180003032A KR102439314B1 (en) | 2017-10-24 | 2018-01-09 | Engine for Ship |
KR1020180047581A KR20190045808A (en) | 2017-10-24 | 2018-04-24 | Engine for Ship |
KR1020200006208A KR102326530B1 (en) | 2017-10-24 | 2020-01-16 | Engine for Ship |
KR1020200006232A KR102384167B1 (en) | 2017-10-24 | 2020-01-16 | Engine for Ship |
KR1020200006235A KR102299356B1 (en) | 2017-10-24 | 2020-01-16 | Ship Engine and Method for Ship Engine |
KR1020200006221A KR102310815B1 (en) | 2017-10-24 | 2020-01-16 | Ship Engine and Method for Ship Engine |
KR1020200006230A KR20200009104A (en) | 2017-10-24 | 2020-01-16 | Engine for Ship |
KR1020210131631A KR20210123276A (en) | 2017-10-24 | 2021-10-05 | Engine for Ship |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (20) | KR102522655B1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220022347A (en) | 2020-08-18 | 2022-02-25 | 현대중공업 주식회사 | The device for evaluating a control status of a engine |
CN112096526B (en) * | 2020-09-02 | 2022-09-13 | 济南天易迅达电气科技有限公司 | External air supply method for scavenging system of free piston power mechanism |
KR102451249B1 (en) | 2021-04-29 | 2022-10-06 | 한국해양대학교 산학협력단 | Marine even firing variable cylinder engine device and its operation method |
Family Cites Families (35)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0626342A (en) * | 1992-07-08 | 1994-02-01 | Mazda Motor Corp | Fuel injection device for uniflow type two-cycle engine |
JP2924510B2 (en) * | 1992-11-10 | 1999-07-26 | トヨタ自動車株式会社 | Fuel supply control device for internal combustion engine |
JP3942234B2 (en) * | 1997-05-28 | 2007-07-11 | ヤマハマリン株式会社 | Exhaust system for outboard engine |
JPH11303713A (en) * | 1998-04-17 | 1999-11-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Starter device for internal combustion engine |
JP2001295684A (en) * | 2000-04-13 | 2001-10-26 | Sanshin Ind Co Ltd | Exhaust emission control method for cylinder injection engine |
JP2004108153A (en) * | 2002-09-13 | 2004-04-08 | Tokyo Gas Co Ltd | Dual fuel engine |
KR20090017305A (en) * | 2007-08-14 | 2009-02-18 | (주)메덱스 | Flame arrester and flame arrest method |
JP5403648B2 (en) * | 2008-07-17 | 2014-01-29 | 独立行政法人海上技術安全研究所 | Ship jet gas supply method and jet gas control device |
JP4528339B2 (en) * | 2008-05-16 | 2010-08-18 | エムエーエヌ・ディーゼル・フィリアル・アフ・エムエーエヌ・ディーゼル・エスイー・ティスクランド | Large two-cycle diesel engine with multiple variable turbochargers |
CN102341581B (en) * | 2009-03-18 | 2015-01-28 | 博格华纳公司 | Knock-responsive adjustment of external EGR mixture |
JP5331613B2 (en) * | 2009-08-21 | 2013-10-30 | 本田技研工業株式会社 | In-cylinder gas amount estimation device for internal combustion engine |
JP5403277B2 (en) * | 2010-06-15 | 2014-01-29 | 三菱自動車工業株式会社 | Internal combustion engine |
CN103180578B (en) * | 2010-10-28 | 2016-05-04 | 株式会社Ihi | Two stroke engine |
KR20120003431U (en) * | 2010-11-09 | 2012-05-17 | 현대중공업 주식회사 | Turning gear with hydraulic assembling device for mounting on marine diesel engine |
JP2012132420A (en) * | 2010-12-24 | 2012-07-12 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Apparatus and method for detecting failure of fuel supply valve in gas engine |
JP5811538B2 (en) * | 2011-01-24 | 2015-11-11 | 株式会社Ihi | 2-cycle engine |
JP5395848B2 (en) * | 2011-06-24 | 2014-01-22 | 三井造船株式会社 | Low speed 2-cycle gas engine |
KR20130104922A (en) * | 2012-03-16 | 2013-09-25 | 삼성중공업 주식회사 | Dual-fuel engine and controlling method for the same |
JP5294135B1 (en) * | 2012-03-22 | 2013-09-18 | 西芝電機株式会社 | Ship compressed air supply system and apparatus |
DK177566B1 (en) * | 2012-06-29 | 2013-10-21 | Man Diesel & Turbo Deutschland | An internal combustion engine with control of fuel gas injection pressure |
JP5965234B2 (en) * | 2012-07-18 | 2016-08-03 | 川崎重工業株式会社 | Uniflow 2-stroke engine |
JP6069062B2 (en) * | 2013-03-22 | 2017-01-25 | 川崎重工業株式会社 | Fuel supply control device for sub-chamber gas engine |
KR20140127455A (en) * | 2013-04-24 | 2014-11-04 | 현대중공업 주식회사 | CYLINDER BALANCING SYSTEM AND METHOD BY CONTROLLING Pmax AND IMEP OF DUAL FUEL ENGINE |
JP6373578B2 (en) * | 2013-12-26 | 2018-08-15 | 三菱重工業株式会社 | Gaseous fuel supply system and abnormality detection method for gaseous fuel supply system |
KR20150092916A (en) * | 2014-02-06 | 2015-08-17 | 현대중공업 주식회사 | Active SCR System for 2-Stroke Diesel Engine |
KR102297863B1 (en) * | 2014-09-23 | 2021-09-03 | 대우조선해양 주식회사 | System And Method For Exhaust Gas Recirculation Of Ship Engine |
CN107110733B (en) * | 2014-12-22 | 2019-06-04 | 瓦锡兰芬兰有限公司 | Calibrate the method and internal combustion piston engine of cylinder pressure sensor |
KR20160133987A (en) * | 2015-05-14 | 2016-11-23 | 대우조선해양 주식회사 | Diesel engine air supply system and method in drilling ship |
KR101744807B1 (en) * | 2015-06-15 | 2017-06-08 | 현대자동차 주식회사 | Apparatus and method for controlling engine |
KR102172165B1 (en) * | 2015-06-18 | 2020-10-30 | 한국조선해양 주식회사 | Engine including knocking control system and knock controlling method of engine |
KR20170035483A (en) * | 2015-09-23 | 2017-03-31 | 대우조선해양 주식회사 | NOx Reduction Method and System of Engine |
JP6178825B2 (en) * | 2015-10-27 | 2017-08-09 | 川崎重工業株式会社 | Marine propulsion system |
DE102015015343A1 (en) * | 2015-11-26 | 2017-06-01 | Man Diesel & Turbo Se | Method and control device for operating an engine |
JP6650762B2 (en) * | 2016-01-15 | 2020-02-19 | 三菱重工業株式会社 | Internal combustion engine, control apparatus and method for internal combustion engine |
JP2017145730A (en) * | 2016-02-16 | 2017-08-24 | 新潟原動機株式会社 | Engine system |
-
2018
- 2018-01-09 KR KR1020180003038A patent/KR102522655B1/en active IP Right Grant
- 2018-01-09 KR KR1020180003041A patent/KR20190045805A/en active Application Filing
- 2018-01-09 KR KR1020180003028A patent/KR102423241B1/en active IP Right Grant
- 2018-01-09 KR KR1020180003035A patent/KR102442206B1/en active IP Right Grant
- 2018-01-09 KR KR1020180003040A patent/KR20190045804A/en active Search and Examination
- 2018-01-09 KR KR1020180003034A patent/KR102439320B1/en active IP Right Grant
- 2018-01-09 KR KR1020180003030A patent/KR102064051B1/en active IP Right Grant
- 2018-01-09 KR KR1020180003037A patent/KR102237207B1/en active IP Right Grant
- 2018-01-09 KR KR1020180003036A patent/KR102237209B1/en active IP Right Grant
- 2018-01-09 KR KR1020180003031A patent/KR20190045795A/en active Search and Examination
- 2018-01-09 KR KR1020180003039A patent/KR20190045803A/en not_active Application Discontinuation
- 2018-01-09 KR KR1020180003033A patent/KR102439316B1/en active IP Right Grant
- 2018-01-09 KR KR1020180003032A patent/KR102439314B1/en active IP Right Grant
- 2018-04-24 KR KR1020180047581A patent/KR20190045808A/en not_active IP Right Cessation
-
2020
- 2020-01-16 KR KR1020200006208A patent/KR102326530B1/en active IP Right Grant
- 2020-01-16 KR KR1020200006232A patent/KR102384167B1/en active IP Right Grant
- 2020-01-16 KR KR1020200006235A patent/KR102299356B1/en active IP Right Grant
- 2020-01-16 KR KR1020200006221A patent/KR102310815B1/en active IP Right Grant
- 2020-01-16 KR KR1020200006230A patent/KR20200009104A/en active Application Filing
-
2021
- 2021-10-05 KR KR1020210131631A patent/KR20210123276A/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111810322B (en) | Internal combustion engine | |
US9556818B2 (en) | Two-stroke uniflow engine | |
DK2891790T3 (en) | LENGTH RINSE TOTAL ENGINE | |
EP2634398A1 (en) | Two-stroke engine | |
KR101745512B1 (en) | Uniflow scavenging two-cycle engine | |
KR102442206B1 (en) | Ship Engine and Method for Ship Engine | |
KR102338124B1 (en) | Engine for Ship | |
KR102442213B1 (en) | dual-fuel engine | |
JP6003288B2 (en) | Uniflow scavenging 2-cycle engine | |
WO2018074817A1 (en) | Ship engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
N231 | Notification of change of applicant | ||
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |