KR20150034624A - 이중 연료 공급 시스템을 갖는 대형 저속 터보과급식 2-행정 내연 기관 - Google Patents

이중 연료 공급 시스템을 갖는 대형 저속 터보과급식 2-행정 내연 기관 Download PDF

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Abstract

본 발명은 크로스헤드(43)를 갖는 단류식(uniflow type) 대형 저속 터보과급식 2-행정 내연 기관에 관한 것이다. 이 내연 기관은 복수의 실린더(1)를 가지며, 또한 제 1 종 연료로 작동하는 주 연료 공급 시스템(24)이 제공되어 있고, 이 주 연료 공급 시스템은 제 2 종 연료를 위한 보조 연료 탱크(30) 및 그 제 2 종 연료를 상기 실린더(1) 내의 연소실에 전달하기 위한 보조 연료 밸브(8)를 포함한다. 본 내연 기관은 또한 제 1 종 연료와는 다른 제 2 종 연료로 작동하는 보조 연료 공급 시스템(34)를 가지며, 그 보조 연료 공급 시스템은, 제 2 종 연료를 위한 보조 연료 탱 크(30) 및 그 제 2 종 연료를 실린더(1) 내의 연소실에 전달하기 위한 보조 연료 밸브(8)를 갖는다. 본 내연 기관은 또한 주 연료 시스템(24)과 보조 연료 시스템(34)을 제어하고 작동시키도록 구성된 전자 제어부(ECU, CCU)를 갖는다. 전자 제어부(ECU, CCU)는 복수의 실린더(1) 중 선택된 수의 실린더를 보조 연료 시스템(34)을 통해 제 2 종 연료로 작동시키도록 구성되어 있고, 또한 전자 제어부(ECU, CCU)는 복수의 실린더(1) 중의 나머지 실린더(1)를 주 연료 시스템(24)을 통해 제 1 종 연료로 작동시키도록 구성되어 있다.

Description

이중 연료 공급 시스템을 갖는 대형 저속 터보과급식 2-행정 내연 기관{A LARGE LOW-SPEED TURBOCHARGED TWO-STROKE INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH A DUAL FUEL SUPPLY SYSTEM}
본 발명은 크로스헤드를 갖는 대형 저속 단류(uniflow) 터보과급식 2-행정 내연 기관을 위한 이중 연료 공급 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 연료 오일을 위한 연료 공급 시스템과 가스를 위한 연료 공급 시스템을 갖는, 대형 저속 단류 터보과급식 2-행정 내연 기관을 위한 이중 연료 공급 시스템에 관한 것이다.
크로스헤드형의 대형 2-행정 엔진은 일반적으로 대형 선박의 추진 시스템에서 사용되거나 또는 발전소에서 원동기로 사용되고 있다. 일반적으로, 이들 엔진은 중(heavy) 연료 오일 또는 연료 오일로 작동된다. WO2012080568 에는 청구항 1 의 전제부에 따른 엔진이 개시되어 있다.
최근에, 가스, 석탄 슬러리, 석유 코크 등(특히, 가스)과 같은 대안적인 종류의 연료를 취급할 수 있는 대형 2-행정 디젤 엔진에 대한 요구가 나타나고 있다.
다양한 연료 공급 시스템의 요건을 만족할 수 있기 위해서는, 엔진 측에서의 최대 유연성을 보장하는 것이 적절한 것으로 밝혀졌다.
유연성이 불충분한 경우에는, 일부 서비스 조건들은 대안적인 연료를 사용할 수 없을 것이다.
일반적으로, 요구되는 서비스 작동점(엔진 부하)을 위해 엔진에 요구되는 모든 연료를 대안적인 연료의 공급이 전달할 수 없는 경우에 그러한 상황이 일어나게 된다.
그러한 상황에서, 오늘날의 이론적인 선택 방안은, 완전히 주 연료 오일로 일시적으로 전환하고 보조 연료 시스템을 폐쇄하거나, 또는 연료 오일과 대안적인 연료 사이의 비를 변경하는 것이다.
완전히 주 연료로 전환하는 것은 제어 관점에서 어려운데, 왜냐하면 연소실 내의 작동 조건에서 큰 별개의 단계가 나타나기 때문이다. 다시 말해, 그러한 연료 변경을 원활하게 제공하는 것은 상당히 어렵다. 또한, 대안적인 연료의 소비는 전환 후에 영(zero)으로 감소되기 때문에, 그 대안적인 연료의 공급 시스템은 몇몇 보조 장비를 정지시켜야 한다. 이러한 정지/시동 작용은 바람직하지 않은데, 수명이 주로 시동 및 정지의 회수로 계산되는 몇몇 고압 가스 펌프에 대해서는 특히 바람직하지 않다.
두 다른 연료 사이의 비를 변경하는 것도 상당히 어려운데, 서로 다른 2 종류의 연료를 포함하는 연소 과정의 최적화는 상당히 더 복잡해지기 때문이다. 실제로 얻어진 최종 효율은 시간에 따라 변할 것이고, 동력을 제어하는 제어 시스템의 능력을 저해할 것이다.
이러한 배경에서 본 발명의 목적은, 상기한 문제들을 극복하거나 또는 적어도 감소시키는, 크로스헤드를 갖는 단류식(uniflow type) 대형 저속 터보과급식 2-행정 내연 기관을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 크로스헤드를 갖는 단류식 대형 저속 터보과급식 2-행정 내연 기관의 제공으로 달성되는데, 이 내연 기관은, 복수의 실린더; 제 1 종 연료로 작동하고, 제 1 종 연료를 위한 주 연료 탱크 및 그 제 1 종 연료를 상기 실린더 내의 연소실에 전달하기 위한 주 연료 밸브를 포함하는 주 연료 공급 시스템; 상기 제 1 종 연료와는 다른 제 2 종 연료로 작동하고, 제 2 종 연료를 위한 보조 연료 탱크 및 그 제 2 종 연료를 상기 실린더 내의 연소실에 전달하기 위한 보조 연료 밸브를 포함하는 보조 연료 공급 시스템; 및 상기 주 연료 시스템과 보조 연료 시스템을 제어하고 작동시키도록 구성된 전자 제어부를 포함하며, 상기 전자 제어부는 상기 복수의 실린더 중의 선택된 수의 실린더를 상기 보조 연료 시스템을 통해 상기 제 2 종 연료로 작동시키도록 구성되어 있고, 또한 상기 전자 제어부는 상기 복수의 실린더 중의 나머지 실린더를 상기 주 연료 시스템을 통해 상기 제 1 종 연료로 작동시키도록 구성되어 있다.
복수의 실린더 중의 어떤 수의 실린더를 보조 연료 공급 시스템을 통해 제 2 종 연료로 선택적으로 작동시키고 또한 복수의 실린더 중의 나머지 실린더를 상기 주 연료 시스템을 통해 제 1 종 연료로 작동시킴으로써, 상당히 증가된 작동 유연성이 얻어진다. 특히, 그리하여, 보조 연료 시스템의 용량이 감소하고 있을 때 그 보조 연료 시스템을 통해 제 2 종 연료로 작동하는 실린더의 수를 줄일 수 있고 그래서 보조 연료 시스템을 완전히 폐쇄해야 필요성 및 그 폐쇄와 관련된 모든 부정적인 결과를 크게 피할 수 있다. 또한, 주어진 실린더를 두 종류의 연료로 동시에 작동시키는 것을 피할 수 있고, 그래서 그러한 이중 연료 연소 과정의 복잡하고 어려운 최적화를 피할 수 있다.
일 실시 형태에서, 상기 주 연료 공급 시스템은, 모든 엔진 작동 조건에서 상기 복수의 모든 실린더에 연료를 공급하기에 충분히 큰 용량을 가지며, 상기 보조 연료 공급 시스템은, 가끔 모든 엔진 작동 조건에서 상기 복수의 모든 실린더에 연료를 공급하기에 충분히 크지 않은 용량을 갖다.
일 실시 형태에서, 상기 전자 제어부는, 보조 연료 시스템의 순간적으로 이용가능한 용량으로 순간적인 엔진 동력 중의 얼마큼의 부분이 발생될 수 있는지를 결정하도록 구성되어 있고, 또한 상기 전자 제어부는, 상기 제 2 종 연료만으로 작동될 수 있는 상기 복수의 실린더 중 최대 수의 실린더를 보조 연료 시스템의 상기 순간적으로 이용가능한 용량에 근거하여 결정하도록 구성되어 있으며, 또한 상기 전자 제어부는 상기 결정된 최대 수의 실린더를 상기 제 2 종 연료로 작동시키도록 구성되어 있다.
일 실시 형태에서, 보조 연료 시스템의 순간적인 용량이 순간적인 엔진 작동 조건에서 상기 엔진의 전체 연료 공급 요구를 커버하기에 충분히 클 때, 상기 전자 제어부는 상기 복수의 모든 실린더를 제 2 종 연료로 작동시키도록 구성되어 있다.
일 실시 형태에서, 상기 주 연료 시스템은 보조 연료 시스템에 의해 전달되는 상기 제 2 종 연료를 위한 파일럿 분사를 위한 연료를 제공하는데 사용된다. 파일럿 분사에서는 일정한 적은 양이 사용된다. 실제 동력 제어는 제 2 종 연료를 통해 행해진다.
일 실시 형태에서, 상기 전자 제어부는 상기 복수의 실린더 중의 일부 실린더를 상기 제 2 종 연료로 작동시키고 또한 상기 복수의 실린더 중의 나머지 실린더를 상기 제 1 종 연료로 작동시키도록 구성되어 있다.
본 개시에 따른 내연 기관의 다른 목적, 특징, 이점 및 특성들은 상세한 설명으로부터 명확히 알 수 있을 것이다.
본 발명에 대한 이하의 상세한 설명 부분에서, 도면에 나타나 있는 예시적인 실시 형태를 참조하여 본 발명을 더 상세히 설명할 것이다.
도 1 은 일 예시적인 실시 형태에 따른 대형 2-행정 디젤 엔진의 정면도이다.
도 2 는 도 1 의 대형 2-행정 엔진의 측면도이다.
도 3 은 도 1 에 따른 대형 2-행정 엔진을 모식적으로 나타낸 것이다.
도 4 는 도 1 의 엔진을 위한 이중 연료 시스템의 일 예시적인 실시 형태를 모식적으로 나타낸 것이다.
이하의 상세한 설명에서, 대형 2-행정 저속 터보과급식 내연 기관(디젤 엔진)을 예시적인 실시 형태를 가지고 설명할 것이다. 도 1 및 2 는 크랭크샤프트(42)와 크로스헤드(43)를 갖는 대형 저속 터보과급식 2-행정 디젤 엔진을 나타낸다. 도 3 은 흡기 시스템과 배기 시스템을 갖는 대형 저속 터보과급식 2-행정 디젤 엔진을 모식적으로 나타낸 것이다. 이 예시적인 실시 형태에서, 상기 엔진은 일렬로 배열되는 6개의 실린더(1)를 갖는다. 대형 저속 터보과급식 2-행정 디젤 엔진은 일반적으로 일렬로 배열되는 4 ∼ 14 개의 실린더를 가지며, 이들 실린더는 엔진 프레임(13)에 의해 지지된다. 상기 엔진은 예컨대 해양 선박에서 주 엔진으로 사용되거나 또는 발전소에서 발전기를 작동시키기 위한 정치식 엔진으로 사용될 수 있다. 엔진의 총 출력은 예컨대 5,000 ∼ 110,000 kW 일 수 있다.
이 예시적인 실시 형태에서, 상기 엔진은 실린더(1)의 하측 영역에 있는 소기 포트(scavenge port) 및 그 실린더(1)의 정상부에 있는 배기 밸브(4)를 갖는 2-행정 단류식 디젤 엔진이다. 소기 공기가 소기 공기 수용부(2)로부터 개별 실린더(1)의 소기 포트(나타나 있지 않음)에 전달된다. 실린더(1) 내의 피스톤(41)은 소기 공기를 압축하고, 실린더 커버에 있는 연료 분사 밸브에서 연료가 분사되어, 연소가 일어나고 배기 가스가 발생된다. 배기 밸브(4)가 열리면, 배기 가스는 실린더(1)와 관련된 배기 덕트를 관류하여 배기 가스 수용부(3) 안으로 들어가게 되며 계속해서 제 1 배기 도관(18)을 통과하여 터보 과급기(5)의 터빈(6)으로 가게 되며, 그리고 배기 가스는 그 터보 과급기에서 나가 제 2 배기 도관을 통과하고 이코노마이저(28)를 지나 출구(29)로 가서 대기 중으로 배출된다. 축을 통해 터빈(6)은 공기 입구(10)를 통해 신기(fresh air)를 공급받는 압축기(9)를 구동시키게 된다. 압축기(9)는 가압된 소기 공기를 상기 소기 공기 수용부(2)까지 이르는 소기 공기 도관(11)에 공급하게 된다.
도관(11) 내의 소기 공기는 소기 공기(압축기를 대략 200 ℃에서 떠남)를 냉각하기 위한 중간 냉각기를 통과하여 36 ∼ 80 ℃의 온도로 된다.
냉각된 소기 공기는 전기 모터(17)에 의해 구동되는 보조 블로어(16; blower)(엔진의 저부하 또는 부분 부하 조건에서 소기 공기 유동을 가압함)를 통과하여 소기 공기 수용부(2)로 가게 된다. 더 높은 엔진 부하에서 터보 과급기의 압축기(9)는 충분한 압축된 소기 공기를 전달하고 그래서 상기 보조 블로어(16)는 역류 방지 밸브(15)를 통해 우회된다.
도 4 는 이중 연료 공급 시스템 및 그와 관련된 복수의 실린더, 엔진 제어부(ECU) 및 각 실린더(1)와 관련된 실린더 제어부(CCU)를 나타낸다. 상기 이중 연료 공급 시스템은 2개의 개별적인 연료 시스템, 즉 주 연료 시스템(24) 및 보조 연료 시스템(34)을 포함한다.
상기 주 연료 시스템(24)은 주 연료 탱크(20) 및 주 연료 펌프(22)를 포함하고, 이 주 연료 펌프는 주 연료 탱크(20)로부터 제 1 종 연료를 받고 가압된 제 1 종 연료를 공통 레일에 전달하게 된다(개별적인 연료 펌프 및 개별적인 고압 연료관을 갖는 연료 시스템도 사용가능함). 주 연료 시스템(24)은, 주 연료 펌프(22)의 출구를 개별 실린더(1)와 관련된 주 연료 밸브(7)(각 실린더(1)의 실린더 커버에 있음)에 연결하는 도관(공통 레일)을 또한 포함한다. 연소실의 크기가 크고 또한 무화된(atomized) 연료가 연소실을 커버하기 위해 이동해야 할 결과적인 거리가 크기 때문에, 적어도 하나, 바람직하게는 2개 또는 3개의 주 연료 밸브(7)가 각각의 실린더 (1)를 위해 제공된다.
이 실시 형태에서, 주 연료의 종류는 중(heavy) 연료 오일이지만, 해양 디젤 오일과 같은 다른 종류의 연료도 주 연료로서 사용될 수 있다. 상기 중 연료의 고화를 피하기 위해(중 연료 오일은 주변 온도에서 쉽게 흐르지 않음), 주 연료 탱크(20), 주 연료 펌프(22), 주 연료 밸브(7) 및 이들 구성 요소를 연결하는 도관들은 (예컨대, 증기 트레이싱(steam tracing)에 의해) 가열된다.
상기 보조 연료 시스템(34)은 보조 연료 탱크(30) 및 보조 연료 펌프(32)를 포함하고, 이 보조 연료 펌프는 보조 연료 탱크(30)로부터 제 2 종 연료를 받고 가압된 제 2 종 연료를 공통 레일에 전달하게 된다. 보조 연료 시스템(34)은, 보조 연료 펌프(32)의 출구를 개별 실린더(1)와 관련된 보조 연료 밸브(8)(각 실린더(1)의 실린더 커버에 있음)에 연결하는 도관(공톨 레일)을 또한 포함한다. 연소실의 크기가 크고 또한 연료가 연소실을 커버하기 위해 이동해야 할 결과적인 거리가 크기 때문에, 적어도 하나, 바람직하게는 2개 또는 3개의 보조 연료 밸브(8)가 각각의 실린더 (1)를 위해 제공된다. 일 실시 형태에서는 파일럿 연료 밸브(나타나 있지 않음)가 각각의 보조 연료 밸브와 관련되어 있다.
이 실시 형태에서, 보조 연료의 종류는 예컨대 천연 가스 또는 석유 가스와 같은 가스이지만, 다른 종류의 연료도 보조 연료로서 사용될 수 있다. 가압된 가스를 전달하기 위한 보조 연료 펌프(32)는 시동과 정지에 민감하고 그 보조 연료 펌프의 수명은 주로 시동과 정지에 의해 결정되며, 그래서 불필요한 시동과 정지가 없는 연속적인 작동이 바람직하다. 그러한 시동 또는 정지는 보조 연료 시스템과 관련된 문제로 인해 유발될 수 있다. 일 예는, 화물 "보일 오프(boil off)" 가스가 사용될 때이다. "보일 오프" 가스의 양은 엔진 작동자의 제어에서 벗어난 화물 관련 문제로 인해 가끔 낮을(더 낮을) 수 있다. 다른 예는, 가스 공급 시스템이 매우 큰 시간 상수를 포함할 수 있어 그 공급 시스템이 이용가능 양을 신속하게 증가시키는 것이 불가능하게 되는 것이다. 전자 제어 시스템을 여기서 설명하는 바와 같이 구성함으로써, 보조 연료 시스템이 완전히 정지되어야 하는 상황을 피할 수 있다.
상기 엔진 제어부(ECU)는 주 연료 시스템(24)의 작동, 특히 주 연료 펌프(22)의 작동을 제어하고, 엔진 제어부(ECU)는 주 연료 시스템의 작동 상태에 관한 정보(예컨대, 순간적인 용량, 연료 온도 및 연료 분사 압력)를 주 연료 시스템으로부터 받는다.
엔진 제어부(ECU)는 또한 보조 연료 시스템(34)의 작동, 특히 보조 연료 펌프(32)의 작동을 제어하고, 엔진 제어부(ECU)는 보조 연료 시스템(34)의 작동 상태에 관한 정보(예컨대, 순간적인 용량, 연료 온도 및 연료 분사 압력)를 보조 연료 시스템으로부터 받는다. 대안적으로, 보조 연료 시스템의 순간적인 용량은 ECU에 수동으로 입력된다.
전자 제어부(ECU)는 실린더 제어부(CCU)의 도움으로 주 연료 시스템(24) 및 보조 연료 시스템(34)을 제어하고 작동시키도록 구성되어 있다. 일 실린더 제어부(CCU)가 엔진의 복수의 실린더(1)의 각 실린더(1)를 위해 제공되어 있고 또한 그 실린더와 관련되어 있다(이 실시 형태에서, 복수의 실린더(1)는 6개의 실린더(1)인데, 그러나 대형 저속 2-행정 디젤 엔진이 5개 미만의 실린더를 갖는 경우는 좀처럼 없긴 하지만, 복수의 실린더(1)는 어떤 다른 수의(더 많거나 더 적은) 실린더(1)도 포함할 수 있음을 이해할 것이다).
전자 제어부(ECU)는 각각의 실린더 제어부(CCU)에게 보조 연료 밸브(8)만 작동시키라고 지시하여, 보조 연료 시스템(34)를 사용하여 제 2 종 연료로 복수의 실린더(1) 중 선택된 수의 실린더를 각각의 실린더 제어부(CCU)를 통해 작동시키도록 구성되고, 또한 전자 제어부(ECU)는 각각의 실린더 제어부(CCU)에게 주 연료 밸브(7)만 작동시키라고 지시하여, 주 연료 시스템(24)을 통해 제 1 종 연료로 복수의 실린더(1) 중의 나머지 실린더를 작동시키도록 구성된다.
일 실시 형태에서 주 연료 공급 시스템(24)은, 엔진의 모든 작동 조건에서, 즉 또한 최대 엔진 부하에서도 복수의 모든 실린더(1)에 연료를 공급하기에 충분히 큰 용량을 갖는다.
일 실시 형태에서 보조 연료 공급 시스템(34)은, 가끔 모든 작동 조건에서 복수의 모든 실린더(1)에 연료를 공급하기에 충분히 크지 않은 용량을 갖는데, 즉 어떤 더 높은 엔진 부하 레벨에서 보조 연료 시스템(34)은 모든 실린더(1)의 연료 요구를 만족시키기에 충분한 용량을 갖지 않는다.
상기 전자 제어부(ECU)는, 보조 연료 시스템(34)의 순간적으로 이용가능한 용량으로 순간적인 엔진 동력 중의 얼마큼의 부분이 발생될 수 있는지를 결정하도록 구성되어 있으며, 또한 전자 제어부(ECU)는, 제 2 종 연료만으로 작동될 수 있는 복수의 실린더(1) 중 최대 수의 실린더(1)를 보조 연료 시스템(34)의 순간적으로 이용가능한 용량에 근거하여 결정하도록 구성되어 있으며, 또한 전자 제어부(ECU)는, 상기 결정된 최대 수의 실린더(1)를 보조 연료 시스템(34)을 사용하여 제 2 종 연료로 작동시키도록 구성되어 있다.
보조 연료 시스템(34)의 순간적인 용량이 순간적인 엔진 작동 조건에서 엔진의 전체 연료 공급 요구를 커버하기에 충분히 클 때, 전자 제어부(ECU)는 모든 실린더 제어부(CCU)에게 보조 연료 밸브(8)만 작동시키라고 지시하여, 복수의 모든 실린더(1)를 제 2 종 연료로 작동시키도록 구성되어 있다.
일 실시 형태에서, 주 연료 시스템(24)은 보조 연료 시스템(34)에 의해 전달되는 제 2 종 연료의 점화를 보조하기 위한 파일럿 분사를 위한 연료를 제공하는데 사용된다. 그 파일럿 분사를 위해 전자 제어부(ECU)는, 관련된 파일럿 분사시 분사되는 제 1 종 연료의 양에 대해, 분사시 분사되는 제 2 종 연료의 양 중 미리 결정된 일정분을 사용하도록 구성되어 있다.
일 실시 형태에서, 전자 제어부(ECU)는 복수의 실린더(1) 중의 일부 실린더(1)를 제 2 종 연료로 작동시키고 또한 복수의 실린더(1) 중의 나머지 실린더(1)를 제 1 종 연료로 작동시키도록 구성되어 있다.
공급이 엔진의 총 출력에 충분하지 않은 경우에는, 일부 실린더 제어부(CCU)만 대안적인 (제 2 종) 연료의 최대 사용에 대응하는 "연소 과정 선택" 명령을 받으며, 나머지 실린더 제어부(CCU)는 대안적인 (제 2 종) 연료의 제로 사용(zero use)에 대응하는 "연소 과정 선택" 명령을 받게 된다.
결과적으로, 대안적인 (보조) 연료 공급의 완전한 중단을 회피하고 또한 단지 2개의 개별적인 연소 과정을 최적화할 수 있는 가능성을 유지하면서, 대안적인 (제 2 종) 연료의 소비를 최대 이용가능 공급에 가깝게 되도록 조정할 수 있다.
일 실시 형태에서, 제 2 종 연료로의 운전을 위해 선택된 실린더(1)의 연료 밸브(8) 중의 하나 이상이 고장 나면, 상기 전자 제어부(ECU, CCU)는 제 2 종 연료로의 운전을 위해 다른 실린더(1)를 선택하도록 구성되어 있다. 실린더의 연료 밸브(8)들 중 하나 이상의 고장에 대한 정보는 자동으로 검출되거나 작동자에 의해 수동으로 입력될 수 있다.
다른 실시 형태에서, 제 2 종 연료로의 운전을 위해 선택된 실린더(1)의 연료 밸브(8) 중의 하나 이상이 고장 나면, 상기 전자 제어부(ECU, CCU)는 주 연료 시스템(20)과 주 연료 밸브(7)를 통해 제 1 종 연료로 변경하도록 구성되어 있다.
청구 범위에서 사용되는 것과 같은 용어 "포함하는" 은 다른 구성 요소 또는 단계를 배제하지 않는다. 청구 범위에서 사용되는 것과 같은 단수 표현은 복수를 배제하지 않는다. 전자 제어부는 청구 범위에서 언급된 여러 수단의 기능을 수행할 수 있다.
청구 범위에서 사용되는 참조 부호는 그 청구 범위를 제한하는 것으로 생각해서는 아니 된다.
본 발명을 예시적인 목적으로 상세히 설명하였지만, 그러한 상세 내용은 단지 그 목적을 위한 것 뿐이며, 본 발명의 범위를 벗어 나지 않고 그 상세 내용에서 변경들이 당업자에 의해 이루어질 수 있음을 이해해야 한다.

Claims (9)

  1. 크로스헤드(43)를 갖는 단류식(uniflow type) 대형 저속 터보과급식 2-행정 내연 기관으로서,
    복수의 실린더(1);
    제 1 종 연료로 작동하고, 제 1 종 연료를 위한 주 연료 탱크(20) 및 그 제 1 종 연료를 상기 실린더(1) 내의 연소실에 전달하기 위한 주 연료 밸브(7)를 포함하는 주 연료 공급 시스템(24);
    상기 제 1 종 연료와는 다른 제 2 종 연료로 작동하고, 제 2 종 연료를 위한 보조 연료 탱크(30) 및 그 제 2 종 연료를 상기 실린더(1) 내의 연소실에 전달하기 위한 보조 연료 밸브(8)를 포함하는 보조 연료 공급 시스템(34); 및
    상기 주 연료 시스템(24)과 보조 연료 시스템(34)을 제어하고 작동시키도록 구성된 전자 제어부(ECU, CCU)를 포함하는 상기 내연 기관에 있어서,
    상기 전자 제어부(ECU, CCU)는 상기 복수의 실린더(1) 중 선택된 수의 실린더를 상기 보조 연료 시스템(34)을 통해 상기 제 2 종 연료로 작동시키도록 구성되어 있고, 또한 상기 전자 제어부(ECU, CCU)는 상기 복수의 실린더(1) 중의 나머지 실린더(1)를 상기 주 연료 시스템(24)을 통해 상기 제 1 종 연료로 작동시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 크로스 헤드를 갖는 단류식 대형 저속 터보과급식 2-행정 내연 기관.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 주 연료 공급 시스템(24)은, 모든 엔진 작동 조건에서 상기 복수의 모든 실린더(1)에 연료를 공급하기에 충분히 큰 용량을 가지며, 상기 보조 연료 공급 시스템(34)은, 가끔 모든 엔진 작동 조건에서 상기 복수의 모든 실린더(1)에 연료를 공급하기에 충분히 크지 않은 용량을 갖는 내연 기관.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 전자 제어부(ECU, CCU)는, 보조 연료 시스템(34)의 순간적으로 이용가능한 용량으로 순간적인 엔진 동력 중의 얼마큼의 부분이 발생될 수 있는지를 결정하도록 구성되어 있고, 또한 상기 전자 제어부(ECU, CCU)는, 상기 제 2 종 연료로 작동될 수 있는 상기 복수의 실린더(1) 중 최대 수의 실린더(1)를 보조 연료 시스템(34)의 상기 순간적으로 이용가능한 용량에 근거하여 결정하도록 구성되어 있으며, 또한 상기 전자 제어부(ECU, CCU)는 상기 결정된 최대 수의 실린더(1)를 상기 보조 연료 시스템(34)을 통해 상기 제 2 종 연료로 작동시키도록 구성되어 있는 내연 기관.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 보조 연료 시스템(34)의 순간적인 용량이 순간적인 엔진 작동 조건에서 상기 엔진의 전체 연료 공급 요구를 커버하기에 충분히 클 때, 상기 전자 제어부(ECU, CCU)는 상기 복수의 모든 실린더(1)를 제 2 종 연료로 작동시키도록 구성되어 있는 내연 기관,
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 주 연료 시스템(24)은, 실린더(1)가 상기 보조 연료 시스템(34)에 의해 전달되는 상기 제 2 종 연료로 작동될 때를 위한 파일럿 분사를 위한 연료를 제공하는데 사용되는 내연 기관,
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 전자 제어부(ECU, CCU)는, 파일럿 분사시 일정한 양의 제 1 종 연료를 사용하도록 구성되어 있는 내연 기관.
  7. 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 제어부(ECU, CCU)는 상기 복수의 실린더(1) 중의 일부 실린더(1)를 상기 제 2 종 연료로 작동시키고 또한 상기 복수의 실린더(1) 중의 나머지 실린더(1)를 상기 제 1 종 연료로 작동시키도록 구성되어 있는 내연 기관.
  8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 2 종 연료로의 운전을 위해 선택된 실린더(1)의 연료 밸브(8) 중의 하나 이상이 고장 나면, 상기 전자 제어부(ECU, CCU)는 제 2 종 연료로의 운전을 위해 다른 실린더(1)를 선택하도록 구성되어 있는 내연 기관.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 2 종 연료로의 운전을 위해 선택된 실린더(1)의 연료 밸브(8) 중의 하나 이상이 고장 나면, 상기 전자 제어부(ECU, CCU)는 주 연료 시스템(20)과 주 연료 밸브(7)를 통해 제 1 종 연료로 변경하도록 구성되어 있는 내연 기관.
KR1020140125034A 2013-09-26 2014-09-19 이중 연료 공급 시스템을 갖는 대형 저속 터보과급식 2-행정 내연 기관 KR101513960B1 (ko)

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