KR20160090333A - 특히 선박들을 위한, 터보차저가 달린 엔진 장치의 연소 챔버의 구성요소들의 마모 또는 부식의 위험을 표시하기 위한 장치 및 방법, 및 선박을 위한 터보차저가 달린 엔진 장치 - Google Patents
특히 선박들을 위한, 터보차저가 달린 엔진 장치의 연소 챔버의 구성요소들의 마모 또는 부식의 위험을 표시하기 위한 장치 및 방법, 및 선박을 위한 터보차저가 달린 엔진 장치 Download PDFInfo
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Abstract
특히 선박들을 위한, 터보차저가 달린 엔진 장치의 연소 챔버의 구성요소들의 마모 또는 부식의 위험을 표시하기 위한 방법을 제공하기 위하여, 터보차저가 달린 엔진 장치(100)는 터보차저(15) 및 충전 가스 쿨러(19a)를 포함하며, 주위 가스(ambient gas)의 제1 가스 스트림(13)은 터보차저(15) 내로 들어가고, 충전 가스의 제2 가스 스트림(18)은 터보차저(15)로부터 충전 가스 쿨러(19a)로 흐르며, 충전 가스의 제2 가스 스트림(18)은 충전 가스 쿨러(19a) 내로 들어가고, 충전 가스의 제3 가스 스트림(21)은 충전 가스 쿨러(19a)로부터 연소 챔버(10)로 흐르며, 충전 가스의 제3 가스 스트림(21)은 연소 챔버(10) 내로 들어가고,
a) 측정된(measured) 파라미터들(parameters)이 내연 챔버(10)의 라이너(25)의 라이너 온도(liner temperature; TL) 및 제3 가스 스트림(21)의 충전 가스의 제1 수분량(φ1), 적어도 하나의 가스 압력, 적어도 하나의 가스 온도를 포함하는, 파라미터들을 측정하는 단계,
b) 측정된 파라미터들에 근거하여 연소 챔버(10) 내에서 가스의 제2 수분량(φ2)을, 특히 계산하는, 결정하는 단계,
c1) 연소 챔버의 구성요소들의 마모 또는 부식의 위험의 표시기(indicator)와 같은 결정된 제2 수분량을 표시하는 단계, 및/또는
c2) 결정된 제2 수분량(φ2)이 적어도 하나의 미리 결정된 값(predetermined value)보다 높은 및/또는 같은 및/또는 적을 때, 내연 챔버(10)의 마모 또는 구성요소들의 부식의 위험을 표시하고 적어도 하나의 미리 결정된(predetermined) 값과 결정된 제2 수분량을 비교하는 단계, 및/또는
c3) 터보차저가 달린 엔진의 작동하는 파라미터를 조정하는 단계를 포함한다.
a) 측정된(measured) 파라미터들(parameters)이 내연 챔버(10)의 라이너(25)의 라이너 온도(liner temperature; TL) 및 제3 가스 스트림(21)의 충전 가스의 제1 수분량(φ1), 적어도 하나의 가스 압력, 적어도 하나의 가스 온도를 포함하는, 파라미터들을 측정하는 단계,
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Description
본 발명은 특히 선박들(vessels)을 위한, 터보차저가 달린(turbocharged) 엔진 장치(engine arrangement)의 연소 챔버(combustion chamber)의 구성요소들(components)의 마모(scuffing) 또는 부식(corrosion)의 위험을 표시하기(indicating) 위한 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 특히 선박들을 위한 터보차저가 달린 엔진 장치의 연소 챔버의 구성요소들의 마모 또는 부식의 위험을 표시하기 위한 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 연소 챔버의 구성요소들의 마모 또는 부식의 위험을 표시하기 위한 장치를 포함하는 터보차저가 달린 엔진 장치에 관한 것이다.
터보차저가 달린 엔진들은, 특히 터보차저가 달린 이-행정 엔진들(two-stroke engines)은, 추진(propulsion)을 위한 해양 선박들(marine vessels) 내에서 일반적으로 이용된다. 더욱이, 해양 선박들을 위한 터보차저가 달린 이-행정 엔진들은 또한 보통 압축-점화(compression-ignition) 엔진들처럼 알려진 디젤 엔진들(diesel engines)과 같이 형성된다. 이-행정 디젤 엔진에서 연료(fuel)는 자체-점화하는(self-ignite) 연료에 의하여, 연소 챔버 내에서 압축된다. 그러나, 연료 공기 혼합물(fuel air mixture)이 연소 챔버 내로 주입되고 연료 공기 혼합물이 자체-점화할 때까지 압축되는 것은 가능하다.
점화된 연료 또는 공기 연료 혼합물의 팽창 후에 소기 가스(scavenge gas), 특히 소기공기(scavenge air)는, 연소 챔버 내로 주입된다. 소기 가스는, 각각의, 연소 챔버 공기 유입 포트(air inlet port) 또는 공기 연료 혼합물 유입 포트(air fuel mixture inlet port)를 통해서 또는 분리 소기 포트(separate scavenge port)를 통해서 연소 챔버 내로 주입될 수 있다. 소기를 위하여, 이-행정 디젤 엔진들은 실린더를 충전하는(charge) 기계로 구동되는 송풍기(blower) 또는 터보차저(turbocharger)를 필요로 한다. 터보차저 내에서 가스, 특히 공기는 압축된다. 압축 때문에, 가스의 온도는 증가된다. 그러나, 충전 가스(carge gas) 도는 소기하는 가스의 증가된 온도는, 각각, 터보차저가 달린 이-행정 엔진들의 효과를 감소시킨다. 따라서, 압축된 가스는 충전 가스 쿨러(charge gas cooler) 특히, 충전 공기 쿨러(charge air cooler) 내에서 이 후에 냉각된다. 또한, 충전 가스 쿨러들은 중간쿨러들(intercoolers)로써 알려진다. 그 후 압축된, 가압된 및 냉각된 충전 가스는 점화 사이클(ignition cycle) 및 다음 압축을 위해 연소 챔버를 충전하는, 가스, 특히 공기를 제공하고 내연 챔버를 소기하도록 이-행정 디젤 엔진의 연소 챔버 내로 삽입된다.
그러나, 충전 가스 쿨러 내에서 충전 가스의 온도가 감소함으로써, 충전 가스의 습도(humidity) 또는 상대적인 수분량(relative water content)은 증가하고 습도가 포화(saturation)에 도달하는 수준으로 증가할 수 있다. 그 후 수분은 각각의 소기 가스 덕트(scavenge gas duct) 또는 충전 가스 덕트(charge gas duct) 내에서 모이고(pool) 충전 가스 밖에서 응집(condense)할 수 있다. 충전 가스 또는 소기 가스의 압력 및 엔진의 수분 포집기(water catcher)의 효과에 따라, 수분 응집물은 연소 챔버 내로 충전 가스 또는 소기 가스의 흐름에 끌려가고(dragged) 연소 챔버의 구성요소들의 부식의 위험을 증가시키거나 심지어 피스톤 링(piston ring) 및 라이너(liner) 사이에서 유막(oil film)을 방해하고 마모(scuffing) 또는 닳음(abrasive wear)이 발생될 수 있다.
선속 감소 모드(slow steaming mode)에서 디젤 이-행정 엔진을 위해 소기 가스 또는 충전 가스의 온도를 가능한 한 낮게 유지하는 것이 최적(optimal)이어서 수분의 최대량(maximal amount)은 선속 감소 모드에서 수분 포집기가 더 효과적으로 작동할 수 있기 때문에 충전 가스의 밖으로 응집한다. 그러나, 전부하 모드(full load mode)에서 충전 가스의 질량 유량율(mass flow rate)은 매우 높고, 따라서, 수분 응집물이 연소 챔버(combustion chamber increases)의 내로 끌려갈 위험은 증가한다. 연소 챔버에 들어가는 수분의 증가된 위험에서 연소 챔버의 구성요소들의 부식 및 마모의 위험도 증가한다. 그러므로, 종래기술에서, 더 높은 충전 가스 온도는 연소 챔버 내로 끌려가는 수분 응집물의 위험을 줄이고 충전 가스의 질량 유량율을 줄이도록 선택된다.
내부 연소 기계(internal combustion machine)의 충전 공기 온도를 제어하기 위한 장치는 유럽특허 제 0 508 068 A1호에서 개시된다. 충전 공기의 이슬점(dew temperature)은 충전 공기 온도의 상승에 의해 및 충전 공기의 온도 및 습도의 측정된 값들로부터 결정되고 충전 공기 내 수증기의 응집은 방지된다.
본 발명은 종래의 더 높은 충전 가스 온도에서의 가정과는 반대로 더 높은 충전 가스 온도 덕택에 더 많은 수분이 수증기의 형태로 연소 챔버 내로 얻어지기(gets) 때문에 연소 챔버 내로 수분의 질량 유량율(mass flow rate)을 감소시키지 않는 발견을 기반으로 한다. 또한, 본 발명은 수분의 거의 동일한 양이 소기 공기 또는 충전 공기를 통해 연소 챔버 내로 삽입되는 것과 같이 연소 과정에서 발생되는 것을 고려한다.
특히 선박들을 위한, 터보차저가 달린 엔진 장치의 내연 챔버의 구성요소들의 마모 또는 부식의 위험을 표시하기 위한 방법을 제공하는 것은 본 발명의 목적이다.
본 발명은 특히 선박들을 위한 터보차저가 달린 엔진 장치의 연소 챔버의 구성요소들의 마모 또는 부식의 위험을 표시하기 위한 방법을 제공하고, 터보차저가 달린 엔진 장치는 터보차저 및 충전 가스 쿨러를 포함하며, 주위 가스(ambient gas)의 제1 가스 스트림(first gas stream)은 터보차저 내로 들어가고, 충전 가스의 제2 가스 스트림(second gas stream)은 터보차저로부터 충전 가스 쿨러로 흐르며, 충전 가스의 제2 가스 스트림은 충전 가스 쿨러 내로 들어가고, 충전 가스의 제3 가스 스트림(third gas stream)은 충전 가스 쿨러로부터 연소 챔버로 흐르며, 충전 가스의 제3 가스 스트림은 연소 챔버 내로 들어가고,
a) 측정된(measured) 파라미터들(parameters)이 내연 챔버의 라이너의 라이너 온도(liner temperature) 및 제3 가스 스트림의 충전 가스의 제1 수분량, 적어도 하나의 가스 압력, 적어도 하나의 가스 온도를 포함하는, 파라미터들을 측정하는 단계,
b) 측정된 파라미터들에 근거하여 연소 챔버 내에서 가스의 제2 수분량을, 특히 계산하는, 결정하는 단계,
c1) 연소 챔버의 구성요소들의 마모 또는 부식의 위험의 표시기(indicator)와 같은 결정된 제2 수분량을 표시하는 단계, 및/또는
c2) 결정된 제2 수분량이 적어도 하나의 미리 결정된 값(predetermined value)보다 높은 및/또는 같은 및/또는 적을 때, 내연 챔버의 구성요소들의 마모 또는 부식의 위험을 표시하고 적어도 하나의 미리 결정된(predetermined) 값과 결정된 제2 수분량을 비교하는 단계, 및/또는
c3) 터보차저가 달린 엔진의 작동하는 파라미터를 조정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 문맥에서 용어들 "습도" 및 "상대적인 수분량"은 호환 가능하게 이용된다. 나아가, 용어 "수분량"은 "절대적인 수분량" 또는 "상대적인 수분량"을 나타낼(refer) 수 있다.
본 발명에 따른 방법에서 제3 가스 스트림의 충전 가스의 제1 수분량은 측정된다. 다시 말해서, 충전 가스 쿨러로부터 연소 챔버로 흐르는, 즉 연소 챔버와 충전 가스 쿨러 사이 내부의 충전 가스의 습도 또는 수분량 또는 상대적인 수분량은 측정된다. 제3 가스 스트림의 제1 수분량의 측정에서 확실하게, 특히 실질적으로 정밀하게, 연소 챔버에 들어가기 전에, 특히 연소 챔버의 소기 포트 또는 가스 유입 포트에서 충전 가스의 습도 또는 상대적인 수분량 또는 수분량을 측정하는 것은 유리하게 가능하다. 제3 가스 스트림의 습도 또는 제1 수분량의 결정은 제3 가스 스트림의 수증기(water vapor) 때문에 특히 더 유리하고, 이는 또한 중간쿨러로서 알려진 충전 가스 쿨러에 의해 냉각되었으며, 응집할 수 있고, 예를 들어 수분 포집기에 의해, 응집된 수분이 얼마나 배출될 수 있는지는 정밀하게 예측될 수 없다. 따라서, 예를 들어, 터보-차저로 들어가는 주변 가스의 주변온도, 및 압력 및 습도 비록 충전 가스 쿨러 및 터보차저의 성능 계수(performance figures)를 기반으로 한 연소 챔버에 들어가는 충전 가스의 수분량 또는 습도를 계산하는 것이 원칙적으로 가능하더라도, 이러한 계산(calculation)은 얼마나 많은 수분이 실제로(actually) 배수(drained)되었는지 확실하게 예측될 수 없기 때문에 큰 불확실성(large uncertainties)이 적용(subject)된다. 특히 충전 가스의 스트림을 구비하여 연소 챔버 내로 끌리는 수분 응집물의 양, 충전 가스 냉각에 의해 생성된 수분 응집물의 양 및 연소 챔버에 들어가는 충전 가스의 수분량을 계산하는 것이 매우 믿을만하지 않다는 것이 출원인에 의해 발견되었다. 그러므로, 연소 챔버 및 충전 가스 쿨러 사이의 충전 가스의 제3 가스 스트림의 습도 또는 제1 수분량을 측정하는 것은 편리하다.
나아가 본 발명은 연소 챔버의 라이너의 라이너 온도를 측정하도록 제안(proposes)한다. 행해지는 압력(prevailing pressure)에서 라이너 내부 표면의 바로 근처(immediate adjacency) 내의 연소 챔버 내의 습도는 라이너 내부 표면 상에 수분의 응집의 위험을 위한 측정이고, 결과적으로(in turn) 언급된 응집은 연소 챔버 및 라이너의 구성요소들의 마모 또는 부식의 위험에 대한 것이다. 여기서, 온도가 라이너 내부 표면의 근방(proximity)에서 보다 연소 챔버의 배출 포트에 가까이에서 상당히 높기 때문에 비록 습도가 연소 챔버 내에서 일정하지 않더라도 응집은 오직 라이너 온도, 특히 라이너 표면 온도, 및 지배적인 실린더 압력에 의존하는 것이 현실적(realization)으로 유리하다. 따라서, 라이너 온도를 측정함으로써 라이너 내부 표면 상에 응집하는 수분의 양 및 그로 인한 연소 챔버의 구성요소들의 마모 또는 부식의 위험은 확실하게 결정될 수 있다. 비록 원칙적으로 연소 챔버의 라이너의 라이너 온도가 엔진의 성능 계수들(performance figures)을, 즉 실린더들의 냉각시스템의 냉각력(cooling power) 및 효율, 회전 수(number of revolutions), 토크를, 이용하여 계산될 수 있지만, 연소 챔버의 라이너의 이러한 계산된 라이너 온도가 높은 불확실성이 적용되는 것은 출원인에 의해 발견되었다. 따라서, 라이너 온도를 측정하는 것은 유익하다.
연소 챔버의 라이너의 라이너 온도, 제3 가스 스트림의 충전 가스의 제1 수분량, 적어도 하나의 가스 압력 및 적어도 하나의 가스 온도를 측정함으로써, 연소 챔버 내의 가스의, 특히 라이너 내부 표면에 인접한 연소 챔버 내의 가스의 습도 또는 제2 수분량은 결정될 수 있다. 유리하게, 제2 수분량의 결정은 알려진 열역학적 관계(thermodynamic relations)를 이용하는 계산에 의해 이루어진다. 그러나, 라이너 내부 표면에 인접한 연소 챔버 내의 가스의 습도 또는 제2 수분량과 측정된 파라미터들에 대한 테이블을 이용하는 것도 또한 가능하다. 적어도 하나의 가스 압력 및 적어도 하나의 가스 온도는, 예를 들어, 충전 가스 쿨러로부터 연소 챔버로 흐르는 충전 가스의 제3 가스 스트림 내에서 측정된다. 그러나, 충전 가스 또는 주변 가스의 제1 및/또는 제2 가스 스트림 내에서 적어도 하나의 가스 압력 및/또는 적어도 하나의 가스 온도를 측정하는 것도 또한 가능하다.
본 발명에 따르면, 측정된 제2 수분량은 연소 챔버의 구성요소들의 마모 또는 부식의 위험의 표시기와 같이 표시된다. 예를 들어, 측정된 제2 수분량은 터보차저가 달린 엔진 장치를 작동하는 운전자(operating person)에게 또는 작동기(operator)에게 청각적으로(acoustically) 또는 시각적으로(visually) 표시될 수 있다. 따라서, 작동기 또는 운전자는 연소 챔버의 구성요소들의 마모 또는 부식의 위험을 줄이기 위하여 터보차저가 달린 엔진의 작동 파라미터들을 조정하도록 결정된 제2 수분량의 정보를 유리하게 이용할 수 있다. 또는 혹은 동시에(Alternatively or simultaneously), 본 발명에 따라서, 결정된 제2 수분량은 적어도 하나의 미리 결정된 값과 비교될 수 있고 결정된 제2 수분향이 적어도 하나의 미리 결정된 값보다 높고 및/또는 같고 및/또는 낮을 때 연소 챔버의 구성요소들의 마모 또는 부식의 위험은 표시된다. 연소 챔버의 구성요소들의 마모 또는 부식의 위험은 청각적으로 또는 시각적으로 표시될 수 있고 터보차저가 달린 엔진 장치의 충전 시 운전자 또는 작동기는 연소 챔버의 구성요소들의 마모 또는 부식의 위험을 줄이기 위하여 터보차저가 달린 엔진 장치의 작동 파라미터들을 조정하도록 정보를 이용할 수 있다.
나아가, 또는 혹은 동시에 본 박명의 방법에 따라서 터보차저가 달린 엔진의 작동 파라미터는 조정될 수 있다. 예를 들어, 조정은 운전자 또는 작동기에 의해 수동적으로(manually) 수행될 수 있거나, 터보차저가 달린 엔진의 작동 파라미터의 조정은 자동으로 수행될 수 있다. 따라서, 본 발명의 방법에서 연소 챔버의 구성요소들의 마모 또는 부식의 위험은 줄어들고 및/또는 표시될 수 있다.
바람직하게, 터보차저가 달린 엔진의 작동 파라미터는 적어도 하나의 미리 결정된 값과 결정된 제2 수분량의 비교를 기반으로 및/또는 결정된 제2 수분량을 기반으로 조정될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 터보차저가 달린 이-행정 엔진 장치들 내에서 바람직하게 이용될 수 있다. 그러나, 방법은 또한 터보차저가 달린 사-행정 엔진 장치들에서도 이용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 온도는 주변 가스의 제1 가스 스트림의 온도 및/또는 충전 가스의 제2 가스 스트림의 온도 및/또는 충전 가스의 제3 가스 스트림의 온도이고, 및/또는 적어도 하나의 가스 압력은 주변 가스의 제1 가스 스트림의 압력 및/또는 충전 가스의 제2 가스 스트림의 압력 및/또는 충전 가스의 제3 가스 스트임의 압력 및/또는 연소 챔버 내의 가스의 압력이다.
편의상(Expediently), 적어도 하나의 온도는 언급된 온도들 중 하나이고 적어도 하나의 가스 압력은 언급된 압력들 중 하나이다. 유리한 방법에서 적어도 하나의 온도 및 적어도 하나의 가스 압력은 라이너 내부 표면에 인접한 연소 챔버 내의 습도 또는 제2 수분량을 계산하거나 결정하도록 연소 챔버의 라이너의 라이너 온도 및 제3 가스 스트림의 충전 가스의 제1 수분량과 결합에서 이용된다. 예를 들어, 적어도 하나의 온도는 제3 가스 스트림의 온도, 즉 충전 가스 쿨러로부터 연소 챔버로 흐르는 충전 가스의 온도 일 수 있다. 또한, 적어도 하나의 가스 압력은 충전 가스 쿨러로부터 연소 챔버로 흐르는 충전 가스의 가스 압력일 수 있다. 그러므로, 이러한 경우에, 라이너 표면에 인접한 연소 챔버 내의 습도 또는 제2 수분량은 적어도 하나의 온도, 라이너 온도, 적어도 하나의 가스 압력 및 제1 수분량을 기반으로 계산될 수 있고, 여기서 적어도 하나의 온도, 적어도 하나의 가스 압력 및 제1 수분량은 충전 가스로부터 연소 챔버로 흐르는 충전 가스의 제3 가스 스트림에서 측정될 수 있다. 이러한 경우, 연소 챔버 내의 제2 수분량이 엔진의 성능 계수들을, 특히 엔진의 압축비를 기반으로 실질적인 불확실성들 없이 계산될 수 있다. 그러나, 원칙적으로 적어도 하나의 온도 및/또는 주변 가스의 제1 가스 스트림 내의 및/또는 충전 가스의 제2 가스 스트림 내의 적어도 하나의 압력, 즉 주변 온도 및/또는 터보차저에 들어가는 가스의 압력 또는 온도 및/또는 터보 차저로부터 충전 가스 쿨러로 흐르는 가스의 압력을 측정하는 것, 및 연소 챔버의 라이너에 인접한 연소 챔버 내 습도 또는 제2 수분량을 계산하는 충전 가스 쿨러 및/또는 터보차저의 성능 계수를 이용하는 것은 또한 가능하다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에서는, 주변공기의 제1 가스 스트림, 충전 가스의 제2 가스 스트림 및 충전 가스의 제3 가스 스트림 중 하나 이상을 측정하고 주변공기의 제1 가스 스트림, 충전 가스의 제2 가스 스트림 및 충전 가스의 제3 가스 스트림의 압력 및 연소 챔버 내의 가스의 압력 중 하나 이상을 측정하는 것이 제공된다. 또한, 적어도 하나의 온도 및 적어도 하나의 압력은 터보차저에서 또는 내에서 및/또는 충전 가스 쿨러에서 또는 내에서 유리하게(advantageously) 측정될 수 있다. 편의상, 온도들과 압력들의 추가적인 측정들은 더 정밀하게 연소 챔버 내에서 습도 또는 제2 수분량을 결정 또는 계산하고 및/또는 측정된 값들과 열역학적인 계산으로 재차-검토(cross-check)하도록 이용될 수 있다.
다른 바람직한 실시예에서, 제1 가스 스트림의 주변 가스는 주변공기고 및/또는 제2 가스 스트림의 충전 가스는 충전 공기며 및/또는 제3 가스 스트림의 충전 가스는 충전 공기고 및/또는 연소 챔버 의 가스는 충전 가스, 특히 충전 공기거나, 가스 연료 혼합물, 특히 공기 연료 혼합물이다. 더 유리하게, 주변공기는 엔진 룸 공기(engine room air)일 수 있다. 또한, 주변 공기는 흡입(intake) 공기라고 할 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에서, 가스의 제3 수분량은 측정되고, 제3 수분량은 주변 가스의 제1 가스 스트림의 수분량 및/또는 충전 가스의 제2 가스 스트림의 수분량이다. 또한, 제3 수분량은 충전 가스 쿨러 내 및/또는 터보차저 내의 가스를 위해 측정될 수 있다.
실시예에서, 가스의 제3 수분량의 추가적인 측정은 더 정확하게 연소 챔버 내에서 습도 또는 제2 수분량을 계산 또는 결정하거나 측정된 값들과 열역학적인 계산으로 재차-검토하도록 이용될 수 있다. 주변 공기가 엔진룸 공기일 때, 가스의 제3 수분량은 엔진 룸 공기의 습도 또는 수분량일 수 있다.
다른 바람직한 실시예에서, 본 발명은 터보차저가 달린 엔진 장치의 작동하는 파라미터가 라이너의 라이너 온도, 및/또는 충전 가스의 제3 가스 스트림의 온도, 및/또는 윤활유(lubricant)를 구비하는 연소 챔버의 구성요소들의 윤활비(lubrication rate), 및/또는 윤활유의 알칼리성(alkalinity) 및/또는 터보차저의 충전 가스 압력이고, 또한 부스트 압력(boost pressure)과 같이 알려진 것을 제안한다.
편의상, 라이너의 라이너 온도는 작동기 또는 운전자에 의해 또는 자동적으로(automatically) 증가될 수 있다. 라이너 온도가 증가되고, 따라서, 라이너 표면에 인접한 상대적인 수분량 또는 습도가 감소하는 것은 유리하다. 그러므로, 라이너 표면에 인접한 상대적인 수분량 또는 습도가 감소함에 따라, 라이너 표면 상에 응집되는 수분의 위험은 감소되고 따라서 연소 챔버의 구성요소들의 마모 또는 부식의 위험도 감소된다.
또한, 충전 가스의 제3 가스 스트림의 온도를 낮추는 것, 즉 포화수준(saturation level)으로 상대적인 수분량 또는 습도를 증가시키기 위해 충전 가스 쿨러로부터 연소 챔버로 흐르는 충전 가스의 온도를 낮추는 것은 유리할 수 있어서 충전 가스 내 수증기의 응집은 시작하거나 시작된다. 다시 말해서, 제3 가스 스트림의 충전 가스의 온도는 충전 가스 밖으로 응집하는 충전 가스의 제3 가스 스트림의 수분량 또는 습도 및 이슬점 아래로 저하된다. 따라서, 수증기의 형상으로 연소 챔버로 들어가는 수분의 양은 감소된다.
또한, 바람직한 실시예에서, 윤활유를 구비하는 연소 챔버의 구성요소들의 윤활비는 증가될 수 있다. 라이너 내부 표면 상에 응축하고 공기 연료 혼합물의 연소 동안 생성되는 수분 또는 라이너 내부 표면 상에 응집하는 수증기 및 연소 챔버에 들어가는 유체 또는 증기와 같은 수분은 피스톤 링 및 라이너의 사이에서 유막이 방해하거나 연소 챔버 내의 윤활유 및 연소 생성물들과 반응한다. 반응에서 산성 유체들이 생산될 수 있다. 따라서, 윤활유를 구비하는 연소 챔버의 구성요소들의 윤활비의 중가는 윤활유가 교체되는 것에서의 비율을 증가시키고, 따라서 유막을 방해하는 액체 수분에 의한 마모의 위험을 줄이는 두꺼운 유막이 형성하거나 연소 챔버의 구성요소들 상에 산성의 부식 효과를 줄인다. 또한, 윤활유의 알칼리성을 증가시키고 윤활유의 중화능력을 중화시키는 것은 유리할 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에서, 라이너 온도는 라이너 냉각 시스템(liner cooling system)의 냉각 유체의 온도를 조정함으로써 조정된 수 있다.
유리하게, 라이너 온도는 라이너 냉각 시스템의 냉각 유체의 온도 조정에 의해 높은 신뢰도를 구비하여 조정될 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에서, 연소 챔버의 구성요소들의 마모 또는 부식의 증가되는 위험은 연소 챔버 내의 습도(φ2)가 50%, 바람직하게 60%, 더 바람직하게 75%의 미리-결정된 값을 넘을 때 표시된다. 또한, 바람직한 실시예에서 연소 챔버의 구성요소들의 마모 또는 부식의 위험은 연소 챔버 내 제2 수분량 또는 습도(φ2)가 60%, 더 바람직하게 55%, 특히 바람직하게 50% 아래의 미리-결정된 값 아래로 떨어질 때 낮은 것으로 표시된다. 미리-결정된 값은 엔진 디자인, 시간 및 엔진의 속도(rpm), 특히 반응 과정들(reaction processes)의 일반적인 시간 스케일(time scale)에 따라서 바람직하게 설정(set)된다.
연소 챔버 구성요소들의 마모 또는 부식의 위험은 연소 챔버 내의 습도(φ2)가 50%, 바람직하게 60%, 더 바람직하게 75%를 넘을 때 증가되는 것은 출원인에 의해 발견되었다.
본 발명의 심지어 더 바람직한 다른 실시예에서, 연소 챔버의 구성요소들의 마모 또는 부식은 시각적 표시기(visual indicator), 예를 들어, 빛(light) 또는 일련의 색으로 구분되는 빛들, 그래픽 디스플레이(graphical display), 또는 디스플레이 상에서 보이거나, 스크린상에서 투영되는(projected) 텍스트에 의해 표시될 수 있다. 그러나, 또한 연소 챔버의 구성요소들의 마모 또는 부식의 위험은 임의의 적합한 수단들(any suited means)에 의해, 예를 들어, 스피커 시스템(speaker system)을 통해 전송되는 가청 신호(audible signal)에 의해 표시될 수 있다.
본 발명의 목적은 또한, 특히 선박들을 위한, 터보차저가 달린 엔진 장치의 연소 챔버의 구성요소들의 마모 또는 부식의 위험을 표시하기 위한 장치의 지원에 의해 해결되고, 터보차저가 달린 엔진 장치는 터보차저 및 충전 가스 쿨러를 포함하며, 언급된 장치는 측정하는 파라미터들을 위해 적어도 하나의 센서(sensor) 및 처리 유닛(processing unit)을 포함하고, 언급된 파라미터들은 적어도 하나의 가스 온도, 적어도 하나의 가스 압력 및 충전 가스 쿨러로부터 연소 챔버로 흐르는 제3 가스 스트림의 충전 가스의 제1 수분량을 포함하며,
적어도 하나의 센서가 연소 챔버의 라이너의 라이너 온도를 측정하기 위한 센서를 포함하는 것,
처리 유닛이 적어도 하나의 센서에 의해 측정된 파라미터들을 기반으로 연소 챔버 내의 가스의 제2 수분량을 결정하기 위해, 특히 계산하기 위해 형성되고 및/또는
처리 유닛이 적어도 하나의 미리 결정된 값과 결정된 제2 수분량을 비교하기 위해 형성되는 것,
결정된 제2 수분량이 적어도 하나의 미리 결정된 값보다 작고 및/또는 같으며 및/또는 높을 때 장치가 연소 챔버의 구성요소들의 마모 또는 부식의 위험을 표시하기 위한 및/또는 연소 챔버의 구성요소들의 마모 또는 부식의 위험을 위한 표시기로서 결정된 제2 수분량을 표시하기 위한 알림 수단들을 포함하는 것, 및/또는
장치가 터보차저가 달린 엔진 장치의 작동하는 파라미터를 조정하기 위한 조정 수단들을 포함하는 것을 특징으로 한다.
유리하게, 연소 챔버의 구성요소들의 마모 또는 부식의 위험 및/또는 습도 또는 제2 수분량이 표시되어서 차저가 달린(charged) 엔진 장치를 작동하는 운전자 또는 작동기는 연소 챔버의 구성요소들의 마모 또는 부식의 위험을 줄이기 위해 재차 경고(precautions)를 할 수 있다. 또한, 조정 수단들에 의해 터보차저가 달린 엔진의 작동하는 파라미터를 자동적으로 조정하는 것은 유리하게 가능할 수 있다.
다른 바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 온도는 터보차저에 들어가는 주변 가스의 제1 가스 스트림의 온도 및/또는 터보차저로부터 충전 가스 쿨러로 흐르는 충전 가스의 제2 가스 스트림의 온도 및/또는 충전 가스의 제3 가스 스트림의 온도이며, 및/또는 적어도 하나의 가스 압력은 주변 가스의 제1 가스 스트림의 압력 및/또는 충전 가스의 제2 가스 스트림의 압력 및/또는 충전 가스의 제3 가스 스트림의 압력 및/또는 연소 챔버 내의 가스의 압력이다.
더 바람직한 다른 실시예에서, 제1 가스 스트림의 주변 가스는 주변 공기이고 및/또는 제2 가스 스트림의 충전가스는 충전 공기이며 및/또는 제3 가스 스트림의 충전 가스는 충전 공기이고 및/또는 연소 챔버 내의 가스는 충전 가스, 특히 충전 공기 또는 가스 연료 혼합물, 특히 동기 연료 혼합물이다.
장치의 더 바람직한 다른 실시예에서 조정 수단들은 라이너 온도 및/또는 충전 가스의 제3 가스 스트림의 온도 및/또는 윤활유를 구비하는 연소 챔버의 구성요소들의 윤활비, 및/또는 윤활유의 알칼리성 및/또는 터보차저의 충전 가스 압력을 조정하도록 형성되고, 또한 부스트 압력으로서 알려진다.
장치의 또 다른 바람직한 실시예에서 장치는 라이너 냉각 시스템을 포함하고, 조정 수단들은 라이너 냉각 시스템의 냉각 유체의 온도를 조정하기 위해 형성된다.
다른 바람직한 실시예에서 알림 수단들은 디스플레이, 및/또는 모니터 및/또는 색-구분 빛 방사체들, 및/또는 소리 방사체로서 형성될 수 있다.
본 발명의 목적에 대한 다른 해결책은 전술한 바와 같은 장치를 포함하는 터보차저가 달린 엔진 장치에 의해 제공된다.
본 명세서에 개시되어 있음.
본 발명의 바람직한 실시예는 도면들에서 도시된다.
도 1은 터보차저가 달린 엔진 장치의 단면도이다.
도 2는 터보차저가 달린 엔진 장치의 다른 단면도이다.
도 3은 터보차저가 달린 엔진 장치의 개략도이다.
도 1은 터보차저가 달린 엔진 장치의 단면도이다.
도 2는 터보차저가 달린 엔진 장치의 다른 단면도이다.
도 3은 터보차저가 달린 엔진 장치의 개략도이다.
도 1은 단면도에서의 해양 선박을 위한 터보차저가 달린 엔진 장치를 도시한다. 터보차저가 달린 엔진 장치(100)는 실린더(cylinder; 11) 및 피스톤(piston; 12) 내의 연소 챔버(10)를 포함한다. 엔진룸 공기 또는 주변 공기 또는 흡입 공기의 제1 가스 스트림(13)은 터보차저(15)의 흡입구(intake; 14) 내로 흐르는 화살표에 의해 표시된다. 흡입구(14) 및 터보차저(15) 사이에서 제1 덕트(first duct; 16)는 흡입구(14)로부터 터보차저(15)로 제1 가스 스트림(13)을 안내하기(guiding) 위해 배열된다. 제2 덕트(second duct; 17)는 충전 공기 쿨러(19)와 같이 형성된 충전 가스 쿨러(19a)로 충전된 공기의 제2 가스 스트림(18)을 안내하도록 배열된다. 연소 챔버(10)와 충전 공기 쿨러(19)를 연결하는 제 3 덕트(third duct; 20)는 충전 공기 쿨러(19)로부터 연소 챔버(10)로의 화살표에 의해 표시되는 충전되고 냉각된 공기의 제3 가스 스트림(21)을 안내한다. 수분 포집기(32)는 제3 가스 스트림(21)으로부터 응집되는 수증기를 배수하도록(drain) 제3 덕트(20) 내에서 제공된다. 작동 시 주변 공기는 흡입구(14)에 들어가고 주변 공기가 고압으로 충전되고 압축되는, 터보차저(15)로 제1 가스 스트림(13)과 같이 흐른다. 흡입 공기 또는 주변 공기의 압축 과정(compression process)에서, 흡입 공기의 온도(Ta)는 증가된다. 또한, 가압되고 가열된(heated) 주변 공기는 충전공기 또는 소기 공기로 명명된다. 그 후 충전 공기는 냉각되는 곳인, 충전 공기 쿨러(19)로 제2 가스 스트림(18)과 같이 안내된다. 충전 공기 쿨러(19) 및 터보차저(15)의 작동 파라미터들 및 주변 공기의 습도(φa), 압력(pa) 및 온도(Ta)의 초기값에 따라, 충전 공기의 습도는 충전 공기 쿨러(19) 내에서 증가하고 포화될(saturated) 수 있어서 수증기는 응집하기 시작한다. 가압된 및 냉각된 충전 공기는 연소 챔버(10)로 수분 포집기(32) 및 제3 덕트(20)를 통하여 제 3 가스 스트림(21)과 같이 충전 공기 쿨러(19)로부터 안내된다.
도 2에서 도시된 바와 같이, 센서들(22, 23, 24)은 터보차저가 달린 엔진 장치(100) 내에 통합(integrated)되거나 상에 배열된다. 제1 센서(22)는 터보차저(15)에 들어가는 주변 공기의 제1 가스 스트림(13) 내에 배치되고, 제2 센서(23)는 충전 공기 쿨러(19)로부터 연소 챔버(10) 내로 제3 덕트(20)를 통해 흐르는 제3 가스 스트림(21) 내에 배치되며 제3 센서(24)는 연소 챔버(100)를 포함하는 실린더(11)의 라이너(25) 내에서 통합되거나 배치된다. 제1 센서(22)는 타버차저(15)로 들어가는 주변 공기의 습도(φa), 압력(pa) 및 온도(Ta)를 측정한다. 연소 챔버 및 충전 공기 쿨러(19) 사이에 배치된 제2 센서(23)는, 충전 공기 쿨러(19)로부터 연소 챔버(10)로 흐르는 제3 가스 스트림(21)의 가압되고 냉각된 충전 공기의 습도(φ1), 압력(p1) 및 온도(T1)를 측정한다. 제3 센서(24)는 실린더(11)의 라이너 내에서 통합되거나 상에 배치되고 라이너(25)의 온도(TL)를 측정한다. 또한, 센서(24)는 연소 챔버(10) 내부에 압력(p2)을 또한 측정하도록 형성될 수 있다.
도 3에서 본 발명의 방법은 본 발명의 장치의 개략적인 디스플레이(display) 내에서 도시된다. 제1 센서(22)는 흡입 공기, 예를 들어 주변 공기 또는 엔진룸 공기의 주변 조건들(Ta, pa, φa)을 측정한다. 흡입 공기는 흡입 공기가 가압되고 압력 때문에 온도가 상승하는 곳인, 터보차저(15) 내로 제1 덕트(16)를 통해 흡입 필터(intake filter; 33)를 통하여 안내된다. 압축되고 가열된 공기는 충전 공기 쿨러(19) 내로 제2 가스 스트림(18)과 같이 제2 덕트를 통해 흐르고, 주변 조건들(Ta, pa, φa)에 의존하며, 터보차저(15)의 작업(working) 파라미터들 및 응집물의 질량 유량율, 즉 시간 간격 당 응집된 수분의 양은, 생성된다. 응집물은 수분 포집기(32)를 통해 터보차저가 달린 엔진 장치(100)로부터 제거된다. 충전 공기 쿨러(19)로부터 연소 챔버(10)로 제3 가스 스트림(21)을 안내하는 제3 덕트(20) 내에서 냉각된 충전된 공기의 습도(φc), 압력(pc) 및 온도(Tc)를 계산하는 것은 열역학적 관계를 이용하여 가능하다. 제2 센서(23)는 충전 공기쿨러(19)로부터 연소 챔버(10)로 흐르는 제3 가스 스트림(21) 내에서 충전 공기의 습도(φ1)를 측정한다. 또한, 센서(23)는 충전 공기 쿨러(19)로부터 연소 챔버(10)로 흐르는 충전 공기의 압력(p1) 및 온도(T1)를 측정한다. 이는 습도(φ1), 압력(p1) 및 온도(T1)의 측정된 값들 및 습도(φc), 압력(pc) 및 온도(Tc )의 계산된 값들 사이에서 추가적인 재검토를 위해 허용한다. 온도(Tc), 압력(pc) 및 습도(φc)의 계산 및 재검토를 위해, 센서들(22, 23)은 처리 유닛(27)으로 전송 수단들(transmitting means; 26)을 통해 측정된 값들을 전송하고, 이는 충전 공기 쿨러(19)로부터 연소 챔버(10)로 흐르는 제3 가스 스트림의 충전 공기의 온도(Tc), 압력(pc) 및 습도(φc)를 계산한다. 충전 공기는 다음 압축 및 점화 사이클을 위한 충전 공기를 구비하는 연소 챔버(10)를 충전하고 이전의 연소 사이클의 연소 산출물들(products) 또는 찌꺼기들(remnants)로부터 연소 챔버(10)를 소기하도록 터보차저가 달린 엔진 장치(100)의 연소 챔버(10)내로 제3 가스 스트림(21)과 같이 흐른다. 그 후 연료는 자체-점화하는 연료 공가 혼합물 및 연소 챔버(10) 내로 삽입된다. 제3 센서(24)는 연소 챔버(10)의 라이너 내부 표면(28)의 라이너 온도(TL)를 측정한다. 또한, 센서(24)는 연소 챔버(10) 내의 압력(p2)을 측정한다. 또는, 연소 챔버(10)의 내부에 있는 압력(p)는 또한 터보차저가 달린 엔진 장치(100)의 알려진 압축비(compression ratio)를 통해 계산될 수 있다. 제3 센서(24)는 처리 유닛(27)으로 연소 챔버(10) 내의 압력(p2) 및 라이너 온도(TL)의 측정된 값들을 전송하고, 이는 연소 챔버(10) 내의 압력(p2) 및 라이너 온도(TL), 제3 가스 스트림(21) 내의 충전 공기의 측정된 습도(φ1), 제3 가스 스트림의 측정된 압력(p1) 및 제3 가스 스트림(21)의 측정된 온도(T1)을 기반으로 하여 라이너 내부 표면(28)에 인접한 습도(φ2)를 계산한다. 연소 챔버(10) 내의 라이너 내부 표면(28)에 인접한 계산된 습도(φ2)가, 예를 들어 φ = 75%인, 미리 결정된 값을 넘을 때, 처리 유닛(27)은 전송 수단들(30)을 통해 알림 수단들(29)로 신호를 전송한다. 알림 수단들(29)은 라이너 내부 표면(28)에 인접한 습도(φ2)의 계산된 값 및, 또는 혹은 추가적으로, 연소 챔버(10)의 구성요소들의 부식의 위험을 보여주는 디스플레이와 같이 형성된다.
터보차저가 달린 엔진 장치(100)를 작동하는 운전자 또는 작동기는 터보차저가 달린 엔진 장치(100)의 작동하는 파라미터들을 조정할지 말지를 계산된 습도(φ)의 디스플레이된 값들 및/또는 연소 챔버(10)의 구성요소들의 부식의 표시된 위험을 기반으로 결정한다.
또한 도 3에서 도시된 것은 배기 가스 보일러(exhaust gas boiler 31)이고, 이는 전기 에너지(electric energy)로 배기 가스들 내의 연소 열(combustion heat)을 변환(convert)하는 열 교환기(heat exchanger)이다.
100 : 터보차저가 달린 엔진 장치
10 : 연소 챔버
11 : 실린더
12 : 피스톤
13 : 제1 가스 스트림
14 : 흡입구
15 : 터보차저
16 : 제1 덕트
17 : 제2 덕트
18 : 제2 가스 스트림
19 : 충전 공기 쿨러
19a : 충전 가스 쿨러
20 : 제3 덕트
21 : 제3 가스 스트림
22 : 제1 센서
23 : 제2 센서
24 : 제3 센서
25 : 라이너
26 : 전송 수단
27 : 처리 유닛
28 : 라이너 내부 표면
29 : 알림 수단
30 : 전송 수단
31 : 배기 가스 보일러
32 : 수분 포집기
33 : 흡입 필터
Ta : 주변 또는 흡입 공기의 온도
pa : 주변 또는 흡입 공기의 압력
φa : 주변 또는 흡입 공기의 습도
T1 : 제3 가스 스트림의 온도
p1 : 제3 가스 스트림의 압력
φ1 : 제3 가스 스트림의 습도
Tc : 제3 가스 스트림의 계산된 온도
pc : 제3 가스 스트림의 계산된 압력
φc : 제3 가스 스트림의 계산된 습도
TL : 라이너의 온도
p2 : 연소 챔버 내의 압력
φ2 : 라이너 내부 표면에 인접한 연소 챔버 내의 습도
10 : 연소 챔버
11 : 실린더
12 : 피스톤
13 : 제1 가스 스트림
14 : 흡입구
15 : 터보차저
16 : 제1 덕트
17 : 제2 덕트
18 : 제2 가스 스트림
19 : 충전 공기 쿨러
19a : 충전 가스 쿨러
20 : 제3 덕트
21 : 제3 가스 스트림
22 : 제1 센서
23 : 제2 센서
24 : 제3 센서
25 : 라이너
26 : 전송 수단
27 : 처리 유닛
28 : 라이너 내부 표면
29 : 알림 수단
30 : 전송 수단
31 : 배기 가스 보일러
32 : 수분 포집기
33 : 흡입 필터
Ta : 주변 또는 흡입 공기의 온도
pa : 주변 또는 흡입 공기의 압력
φa : 주변 또는 흡입 공기의 습도
T1 : 제3 가스 스트림의 온도
p1 : 제3 가스 스트림의 압력
φ1 : 제3 가스 스트림의 습도
Tc : 제3 가스 스트림의 계산된 온도
pc : 제3 가스 스트림의 계산된 압력
φc : 제3 가스 스트림의 계산된 습도
TL : 라이너의 온도
p2 : 연소 챔버 내의 압력
φ2 : 라이너 내부 표면에 인접한 연소 챔버 내의 습도
Claims (12)
- 특히 선박들을 위한, 터보차저가 달린 엔진 장치(100)의 연소 챔버(10)의 구성요소들의 마모 또는 부식의 위험을 표시하기 위한 방법에 있어서, 상기 터보차저가 달린 엔진 장치는 터보차저(15) 및 충전 가스 쿨러(19a)를 포함하고, 주변 가스의 제1 가스 스트림(13)은 상기 터보차저(15) 내로 들어가며, 충전 가스의 제2 가스 스트림(18)은 상기 터보차저(15)로부터 상기 충전 가스 쿨러(19a)로 흐르고, 충전 가스의 상기 제2 가스 스트림(18)은 상기 충전 가스 쿨러(19a) 내로 들어가며, 충전 가스의 제3 가스 스트림(21)은 상기 충전 가스 쿨러(19a)로부터 상기 연소 챔버(10)로 흐르고, 충전 가스의 상기 제3 가스 스트림(21)은 상기 연소 챔버(10) 내로 들어가며,
a) 파라미터들을 측정하는 단계, 상기 측정된 파라미터들은 적어도 하나의 가스 온도, 적어도 하나의 가스 압력, 상기 제3 스트림(21)의 상기 충전 가스의 제1 수분량(φ1) 및 상기 연소 챔버(10)의 라이너(25)의 라이너 온도(TL)를 포함함, 및
b) 상기 측정된 파라미터들을 기반으로 상기 연소 챔버(10) 내의 가스의 제2 수분량(φ2)을 결정하는, 특히 계산하는 단계, 및
c1) 상기 연소 챔버(10)의 구성요소들의 마모 또는 부식의 상기 위험의 표시기와 같이 결정된 제2 수분량(φ2)을 표시하는 단계, 및/또는
c2) 적어도 하나의 미리-결정된 값과 상기 결정된 제2 수분량(φ2)을 비교하고 상기 결정된 제2 수분량(φ2)이 상기 미리-결정된 값보다 작고 및/또는 같으며 및/또는 높을 때 상기 연소 챔버(10)의 마모 또는 구성요소들의 부식의 상기 위험을 표시하는 단계, 및/또는
c3) 상기 터보차저가 달린 충전된 엔진의 작동하는 파라미터를 조정하는 단계
를 포함하는, 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 온도는 주변 가스의 상기 제1 가스 스트림(13)의 온도(Ta) 및/또는 충전 가스의 상기 제2 가스 스트림(18)의 온도 및/또는 충전 가스의 상기 제3 가스 스트림의 온도(T1), 및/또는 상기 적어도 하나의 가스 압력은 주변 가스의 상기 제1 가스 스트림(13)의 압력(pa) 및/또는 충전 가스의 상기 제2 가스 스트림(18)의 압력 및/또는 충전 가스의 상기 제3 가스 스트림(21)의 압력(p1) 및/또는 연소 챔버(10) 내의 가스의 압력(p2)인, 방법.
- 제 1항 또는 제2 항에 있어서,
상기 제1 가스 스트림(13)의 상기 주변 가스는 주변 공기 및/또는 상기 제2 가스 스트림(18)의 상기 충전 가스는 충전 공기 및/또는 상기 제3 가스 스트림(21)의 상기 충전 가스는 충전 공기 및/또는 상기 연소 챔버(10) 내의 상기 가스는 충전 가스, 특히 충전 공기, 또는 가스 연료 혼합물, 특히 공기 연료 혼합물인, 방법.
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
가스의 제3 수분량은 측정되고, 상기 제3 수분량은 주변 가스의 상기 제1 가스 스트림(13)의 수분량 및/또는 충전 가스의 상기 제2 가스 스트림(18)의 수분량인, 방법.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 터보차저가 달린 엔진 장치의 상기 작동하는 파라미터는 상기 라이너(25)의 라이너 온도(TL), 및/또는 충전 가스의 상기 제3 가스 스트림(21)의 상기 온도(T1), 및/또는 윤활유를 구비한 상기 연소 챔버(10)의 상기 구성요소들의 윤활비, 상기 윤활유의 알칼리성 및/또는 상기 터보차저(15)의 상기 충전 가스 압력인, 방법.
- 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 라이너 온도(TL)는 라이너 냉각 시스템의 냉각 유체의 상기 온도 조정에 의해 조정되는, 방법.
- 특히 선박들을 위한, 터보차저가 달린 엔진 장치의 연소 챔버(10)의 구성요소들의 마모 또는 부식의 위험을 표시하기 위한 장치에 있어서, 상기 터보차저가 달린 엔진 장치는 터보차저(15) 및 충전가스 쿨러(19a)를 포함하고, 상기 장치는 측정하는 파라미터들을 위한 적어도 하나의 센서(22, 23, 24) 및 처리 유닛(27)을 포함하며, 상기 파라미터들은 상기 충전 가스 쿨러(19a)로부터 상기 연소 챔버(10)로 흐르는 제3 가스 스트림(21)의 충전 가스의 제1 수분량(φ1)을 포함하고,
상기 적어도 하나의 센서(22, 23, 24)가 상기 연소 챔버(10)의 라이너(25)의 라이너 온도(TL)를 측정하기 위한 센서(24)를 포함하고, 상기 처리 유닛(27)은, 상기 적어도 하나의 센서(22, 23, 24)에 의해 측정되는 상기 파라미터들을 기반으로 하는 상기 연소 챔버(10) 내의 가스의 제2 수분량(φ2)을 결정하기 위해, 특히 계산하기 위해, 형성되고 및/또는 그런 상기 처리 유닛(27)은 적어도 하나의 미리-결정된 값과 상기 결정된 제2 수분량(φ2)을 비교하기 위해 형성되고, 상기 장치는 상기 결정된 제2 수분량(φ2)이 적어도 하나의 미리-결정된 값보다 작고 및/또는 같으며 및/또는 높을 때 상기 연소 챔버(10)의 구성요소들의 마모 또는 부식의 상기 위험을 표시하기 위한 및/또는 상기 연소 챔버(10)의 구성요소들의 마모 또는 부식의 상기 위험의 표시기와 같이 결정된 제2 수분량(φ2)을 표시하기 위한 알림 수단들을 포함하며, 및/또는
상기 장치는 상기 터보차저가 달린 엔진 장치의 작동 파라미터를 조정하기 위한 조정 수단들을 포함하는,
것을 특징으로 하는, 장치.
- 제 7항에 있어서,
상기 적어도 하나의 온도는 상기 터보차저(15)에 들어가는 주변 공기의 제1 가스 스트림(13)의 온도(Ta) 및/또는 상기 터보차저(15)로부터 상기 충전 가스 쿨러(19a)로 흐르는 충전 가스의 제2 가스 스트림(18)의 온도 및/또는 충전 가스의 상기 제3 가스 스트림(21)의 온도(T1)이고, 및/또는 상기 적어도 하나의 가스 압력은 주변 가스의 상기 제1 가스 스트림(13)의 압력(pa) 및/또는 충전 가스의 상기 제2 가스 스트림(18)의 압력 및/또는 충전 가스의 상기 제3 가스 스트림(21)의 압력(p1) 및/또는 내연 챔버(10) 내의 상기 가스의 압력(p2)인, 장치.
- 제 7항 또는 제 8항에 있어서,
상기 제1 가스 스트림(13)의 상기 주변 가스는 주변 공기이고 및/또는 상기 제2 가스 스트림(18)의 상기 충전가스는 충전 공기이며 및/또는 상기 제3 가스 스트림(21)의 상기 충전 가스는 충전공기이고 및/또는 상기 연소 챔버(10) 내의 상기 가스는 충전 가스이고, 특히 충전 공기 또는 가스 연료 혼합물, 특히 공기 연료 혼합물인, 장치.
- 제 8항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조정 수단들은 상기 라이너 온도(TL), 및/또는 충전 가스의 상기 제3 가스 스트림(21)의 온도(T1), 및/또는 윤활유를 구비하는 상기 연소 챔버(10)의 구성요소들의 윤활비, 상기 윤활유의 알칼리성 및/또는 상기 터보차저(15)의 상기 충전 가스 압력을 조정하도록 형성되는, 장치.
- 제 7항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
라이너 냉각 시스템을 포함하고, 상기 조정 수단들은 상기 라이너 냉각 시스템의 냉각 유체의 온도를 조정하기 위해 형성되는, 장치.
- 제 7항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 따른 장치를 포함하는, 터보 차저가 달린 엔진 배열
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|---|---|---|---|
| EP13195758.1 | 2013-12-04 | ||
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2016
- 2016-12-13 CY CY20161101285T patent/CY1119716T1/el unknown
Patent Citations (2)
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