KR20190118513A - 내연기관 및 내연기관을 위한 모듈형 시스템 - Google Patents

내연기관 및 내연기관을 위한 모듈형 시스템 Download PDF

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KR20190118513A
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마티아스 쇤겐
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만 에너지 솔루션즈 에스이
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Abstract

크랭크샤프트(12)가 장착되는 실린더 크랭크케이스(11)를 포함하는 내연기관(10)으로서,
급기를 위한 적어도 하나의 유입 밸브와 배기가스를 위한 적어도 하나의 배기 밸브를 지닌 실린더 헤드를 각각 포함하는 다수의 실린더(13)를 포함하는 적어도 하나의 실린더 뱅크(14);
각각의 실린더(13)의 급기를 위한 유입 밸브를 작동시키고, 각각의 실린더(13)의 배기가스를 위한 배기 밸브를 작동시키는 밸브 구동부; 및
실린더(13)에 연료를 공급하는 연료 공급 시스템(15)
을 포함하고, 내연기관(10)의 연료 공급 시스템(15)은, 각각의 실린더 뱅크(14)에 대해 적어도 하나의 펌프 모듈(16)이 실린더 크랭크케이스(11)에 부착되도록 하는 모듈형 구성으로 구현되며, 각각의 펌프 모듈(16)은 하우징(17), 하우징(17)에 의해 수용되는 다수의 플러그인 펌프(18) 및 캠 샤프트(19)를 포함하며, 각각의 플러그인 펌프(18)가 작동되도록 하기 위해 캠 샤프트(19)는 적어도 하나의 캠을 포함하고, 각각의 펌프 모듈(16), 즉 펌프 모듈의 캠 샤프트(19)는 기어 구동부(21) 및 구동 샤프트(22)를 통해 크랭크샤프트(12)에 의해 구동 가능한 것인 내연기관이 제공된다.

Description

내연기관 및 내연기관을 위한 모듈형 시스템{INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND MODULAR SYSTEM FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은 내연기관에 관한 것이다. 본 발명은 더욱이 내연기관을 위한 모듈형 시스템에 관한 것이다.
여기에서 본 발명은 특히, 실린더가 114 mm가 넘는, 특히 175 mm가 넘는 피스톤 직경을 갖는, 소위 대형 엔진 또는 대형 내연기관 분야에 관한 것이다. 상기한 대형 내연기관은, 예컨대 선박 디젤 내연기관 또는 가스 엔진이다.
지금까지, 대형 내연기관은 통상 정해진 어플리케이션의 용도와 정해진 요건에 대해 개별적으로 구성된 내연기관이다. 대형 내연기관이 새로 개발되어야 하는 경우, 이 내연기관의 모든 조립체가 통상 새로 개발된다.
지금까지, 대형 내연기관이 새롭게 개발될 때, 가능한 한 시험된 부품을 그대로 사용하기 위해, 기존의 대형 내연 기관의 기존 부품은 이용되지 않는다. 이것은 불리하다.
이것으로부터 시작하여, 본 발명은 신규한 타입의 내연기관을 형성하고자 하는 목적에 기초한다.
이 목적은 청구항 1에 따른 내연기관을 통해 해결된다.
본 발명에 따른 내연기관은 크랭크샤프트가 장착되는 실린더 크랭크케이스를 포함한다.
본 발명에 따른 내연기관은 다수의 실린더를 포함하는 적어도 하나의 실린더 뱅크를 포함하고, 각각의 실린더는 급기를 위한 적어도 하나의 유입 밸브와 배기가스를 위한 적어도 하나의 배기 밸브를 지닌 실린더 헤드를 포함한다.
본 발명에 따른 내연기관은 각각의 실린더의 급기를 위한 유입 밸브를 작동시키고, 각각의 실린더의 배기가스를 위한 배기 밸브를 작동시키는 밸브 구동부를 포함한다.
본 발명에 따른 내연기관은 실린더에 연료를 공급하기 위한 연료 공급 시스템을 포함하며, 내연기관의 연료 공급 시스템은, 각각의 실린더 뱅크에 대해 적어도 하나의 펌프 모듈이 실린더 크랭크케이스에 부착되도록 하는 모듈형 구성으로 구현되고, 각각의 펌프 모듈은 하우징, 하우징에 의해 수용되는 다수의 플러그인 펌프 및 캠 샤프트를 포함하며, 각각의 플러그인 펌프가 작동되도록 하기 위해 캠 샤프트는 적어도 하나의 캠을 포함하고, 각각의 펌프 모듈, 즉 펌프 모듈의 캠 샤프트는 기어 구동부 및 구동 샤프트를 통해 크랭크샤프트에 의해 구동 가능하다.
모듈형 구성으로 구현된 연료 공급 시스템의 펌프 모듈이 펌프 모듈의 하우징에 다수의 플러그인 펌프를 수용하는 상기한 내연기관은 상이한 구성 또는 내연기관의 실시예에 대해 동일한 부품으로서 구현되는 펌프 모듈을 활용한다. 상기한 동일한 부품을 활용함으로써, 새로운 내연기관의 개발이 간단해지는데, 그 이유는 쉽게 입수 가능하고 테스트된 구성요소를 활용할 수 있기 때문이다. 내연기관의 광범위한 실시예에서, 동일한 부품인 펌프 모듈은 펌프 모듈을 새롭게 개발할 필요 없이 활용될 수 있다.
본 발명의 제1 버전에 따르면, 연료 공급 시스템은 커먼 레일 연료 공급 시스템으로, 각각의 실린더 뱅크에 대해서 하나의 펌프 모듈이 실린더 크랭크케이스에 부착되고, 펌프 모듈의 플러그인 펌프는 커먼 레일 플러그인 펌프로서 구성되며, 각각의 공통 플러그인 펌프를 작동시키는 펌프 모듈의 캠 샤프트는 다수의 캠을 각각 포함한다. 이러한 방식으로, 즉 커먼 레일 플러그인 펌프를 지닌 대응하는 펌프 모듈을 활용하여, 커먼 레일 연료 공급 시스템을 지닌 내연기관이 용이하게 구성될 수 있다.
본 발명의 제2 버전에 따르면, 연료 공급 시스템은 개별 펌프 연료 시스템으로, 이 경우에 각각의 실린더 뱅크에 대한 플러그인 펌프의 개수는 각가의 실린더 뱅크의 실린더 개수에 대응하고, 각각의 실린더 뱅크에 대해 다수의 펌프 모듈이 실린더 크랭크케이스에 부착되며, 각각의 펌프 모듈의 플러그인 펌프는 개별 플러그인 펌프로서 구성되고, 펌프 모듈의 캠 샤프트는, 각각의 개별 플러그인 펌프를 작동시키는 단일 캠을 포함한다. 각각의 실린더 뱅크에 대한 다수의 펌프 모듈은, 제1 펌프 모듈의 캠 샤프트가 기어 구동부와 구동 샤프트를 통해 크랭크샤프트로 인해 구동 가능하도록 그리고 각각의 추가의 펌프 모듈의 캠 샤프트가 제1 펌프 모듈의 중간 연결부에 해당하는 기어 구동부와 구동 샤프트를 통해 크랭크샤프트에 의해 구동 가능하도록 한 방식으로 구동측에서 일렬로 연결된다. 이러한 방식으로, 즉 동일한 부품으로서 구현되고 개별 플러그인 펌프를 활용하는 대응하는 펌프 모듈을 활용하여, 개별 펌프 연료 공급 시스템을 구비하는 내연기관이 용이하게 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 내연기관의 밸브 구동부를 위한 모듈형 시스템이 청구항 9에 규정되어 있다.
본 발명에 따른 모듈형 시스템에 있어서, 내연기관의 실린더 개수와 무관하게 그리고 내연기관의 연료 타입과 무관하게 동일한 부품을 활용하는 것이 가능하다. 특히 내연기관이 디젤을 연료로서 연소시키는 경우, 대응하는 연료 공급 시스템은 펌프 모듈을 구비하도록 구성된다. 이와 대조적으로, 가스 엔진이 형성되는 경우, 대응하는 가스 엔진은 펌프 모듈을 생략하는 것에 의해 간단히 구성될 수 있다. 광범위한 상이한 내연기관이 이에 따라 어플리케이션에 특정된 방식으로 마지막 조립 단계에서 스톡 엔진(stock engine)으로 구현될 수 있다. 펌프 모듈을 구비하는 연료 공급 시스템은 엔진 기본 구성, 즉 실린더 크랭크케이스, 실린더 헤드 및 밸브 구동부에 아무런 영향을 주지 않는다. 모듈형 시스템에 있어서, 디젤 내연기관과 가스 내연기관 모두가, 가스 내연기관의 조립체, 특히 기어 구동부, 베어링, 샤프트 및 하우징이 과도하게 치수가 정해지는 일 없이 구성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 양태는 종속항 및 아래의 설명에서 얻어진다. 본 발명의 예시적인 실시예가 도면에 의해 보다 상세히 설명되지만, 도면으로 제한되지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 커먼 레일 연료 공급 시스템을 구비하는 제1 내연기관에 있는 실린더 뱅크의 개략적인 측면도.
도 2는 본 발명에 따른 커먼 레일 연료 공급 시스템을 구비하는 제2 내연기관에 있는 실린더 뱅크의 개략적인 측면도.
도 3은 본 발명에 따른 커먼 레일 연료 공급 시스템을 구비하는 제3 내연기관에 있는 실린더 뱅크의 개략적인 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 커먼 레일 연료 공급 시스템을 구비하는 제4 내연기관에 있는 실린더 뱅크의 개략적인 측면도.
도 5는 본 발명에 따른 커먼 레일 연료 공급 시스템을 구비하는 제5 내연기관에 있는 실린더 뱅크의 개략적인 측면도.
도 6은 본 발명에 따른 커먼 레일 연료 공급 시스템을 구비하는 제6 내연기관에 있는 실린더 뱅크의 개략적인 측면도.
도 7은 본 발명에 따른 커먼 레일 연료 공급 시스템을 구비하는 제7 내연기관에 있는 실린더 뱅크의 개략적인 측면도.
도 8은 본 발명에 따른 커먼 레일 연료 공급 시스템을 구비하는 제8 내연기관에 있는 실린더 뱅크의 개략적인 측면도.
도 9는 본 발명에 따른 커먼 레일 연료 공급 시스템을 구비하는 제9 내연기관에 있는 실린더 뱅크의 개략적인 측면도.
도 10은 본 발명에 따른 커먼 레일 연료 공급 시스템을 구비하는 제10 내연기관에 있는 실린더 뱅크의 개략적인 측면도.
도 11은 본 발명에 따른 내연기관의 제1 상세도.
도 12는 본 발명에 따른 내연기관의 제2 상세도.
여기에 제시된 본 발명은, 내연기관의 구체예와는 무관하게, 다수의 구성요소가 모듈형 시스템의 관점에서 변경되지 않거나 최소의 조정으로 활용될 수 있는 모듈 형태의 내연기관에 관한 것이다. 본 발명은 더욱이 상기한 내연기관을 위한 모듈형 시스템에 관한 것이다.
도 1 내지 도 5는 커먼 레일 연료 공급 시스템을 구비하는 상이한 내연기관을 보여준다. 도 1 내지 도 5에 도시한 내연기관 각각은 크랭크샤프트(12)가 장착되는 실린더 크랭크케이스(11)를 포함한다. 크랭크샤프트(12)의 종방향 중심축만이 개략적인 방식으로 도시되어 있다. 크랭크샤프트(12)는 실린더 크랭크케이스(11)의 소위 클러치측(11a)와 소위 클러치 반대측(11b) 사이에서 연장된다.
내연기관(10)은 각각 다수의 실린더(13)를 포함하며, 일렬로 배치된 다수의 실린더(13)는 실린더 뱅크(14)를 형성한다. 실린더(13)의 실린더 보어 축만이 개략적인 방식으로 도시되어 있으며, 실린더 보어는 각각의 실린더(13)의 피스톤을 수용한다.
도시하지 않은 실린더 헤드가 각각의 실린더(13)와 상호 작용하며, 실린더 헤드는 급기를 위한 적어도 하나의 유입 밸브와 배기가스를 위한 적어도 하나의 배기 밸브를 포함한다. 특히 내연기관이 디젤 내연기관 또는 이중 연료 엔진으로서 구현되는 경우, 각각의 실린더 헤드는 급기를 위한 유입 밸브와 배기가스를 위한 배기 밸브뿐만 아니라, 연료 또는 점화 오일을 위한 인젝터도 또한 포함한다.
내연기관(1 내지 5)은 각각의 실린더 뱅크(14)의 실린더(13) 개수에 의해 차이를 갖는다. 도 1에서, 도시한 실린더 뱅크(14)는 6개의 실린더(13)를 포함한다. 도 2에서, 도시한 실린더 뱅크(14)는 7개의 실린더(13)를 포함한다. 도 3, 도 4 및 도 5에서, 내연기관의 실린더 뱅크(14)는 8개, 9개 또는 10개의 실린더(13)를 갖는 것으로 도시되어 있다.
도 1 내지 도 5에 도시한 내연기관 각각은 도시하지는 않았지만, 각각의 실린더(13)의 급기를 위한 유입 밸브를 작동시키고, 각각의 실린더(13)의 배기 가스를 위한 배기 밸브를 작동시키는 밸브 구동부를 포함한다. 여기에서 설명하는 기술분야의 숙련자는 상기한 밸브 구동부의 실시예를 잘 알고 있다. 이미 설명한 바와 같이, 커먼 레일 내연기관으로서 구현되는 도 1 내지 도 5의 내연기관은 커먼 레일 연료 공급 시스템으로서 구성된 연료 공급 시스템(15)을 포함한다.
본 발명에 따른 내연기관(10)의 연료 공급 시스템(15)은 본 발명에 따라 모듈형 구성으로, 즉 각각의 실린더 뱅크(14)에 대해서 연료 공급 시스템(15)의 적어도 하나의 펌프 모듈(16) 각각이 실린더 크랭크케이스(11)에 부착되도록 하는 방식으로 구현되고, 각각의 펌프 모듈(16)은 하우징(17), 하우징(17)에 의해 수용되는 플러그인 펌프(18) 및 캠 샤프트(19)를 포함한다(도 11 참고). 각각의 플러그인 펌프(18)를 작동시키기 위해, 캠 샤프트(19)는 적어도 하나의 캠(20)을 각각 포함하고, 각각의 펌프 모듈(16)의 캠 샤프트(19)는 크랭크샤프트(12)에 의해, 즉 기어 구동부(21)(도 12 참고) 및 구동 샤프트(22)(도 1 내지 도 10 참고)를 통해 구동 가능하다.
도 1 내지 도 5에 도시한 커먼 레일 연료 공급 시스템을 구비하는 내연기관의 경우, 각각의 펌프 모듈(16)의 커먼 레일 플러그인 펌프(18)는, 연료가 축압기로부터 나온 각각의 실린더(13)의 연료 인젝터로 공급되도록 하기 위해 연료를 축압기로 이송한다.
도 1 내지 도 5의 커먼 레일 내연기관의 경우, 단일 펌프 모듈(16)은 각각 각각의 실린더 뱅크(14)를 위한 실린더 크랭크케이스(11)에 부착되고, 앞서 설명한 바와 같이 펌프 모듈(16)의 플러그인 펌프(18)는 커먼 레일 플러그인 펌프로서 구현된다. 그 후, 각각의 펌프 모듈(16)의 캠 샤프트(19)는 각각의 플러그인 펌프(18)를 작동시키기 위한 다수의 캠, 바람직하게는 각각의 커먼 레일 플러그인 펌프(18)를 작동시키기 위한 3개의 캠(20)을 포함한다.
특히 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 실린더 뱅크(14)가 6개의 실린더(도 1 참고) 또는 7개의 실린더(도 2 참고)를 포함할 때, 실린더 뱅크(14)의 각각의 펌프 모듈(16)은 3개의 커먼 레일 플러그인 펌프(18)를 수용한다. 이와 대조적으로,실린더 뱅크가 8개의 실린더(도 3 참고), 9개의 실린더(도 4 참고) 또는 10개의 실린더(도 5 참고)를 포함할 때, 각각의 실린더 뱅크(14)의 펌프 모듈(16)은 4개의 커먼 레일 플러그인 펌프(18)를 수용한다.
이미 전술한 바와 같이, 각각의 펌프 모듈(16)은 크랭크샤프트(12)로 인해 구동된다. 2개의 실린더 뱅크를 구비한 V자 구성의 내연기관에 있어서, 도 12는 기어 트레인(21)을 보여주는데, 이 기어 트레인의 도움으로, 각각의 실린더 뱅크(14)의 각각의 펌프 모듈(16)이 크랭크샤프트(12)에 의해 구동될 수 있다. 크랭크샤프트(12)는 단차형 기어(24)의 제1 단차부(24a)와 맞물리는 크랭크샤프트 기어(23)를 지탱한다. 단차형 기어(24)의 제2 단차부(24b)는 각각의 구동 샤프트(22)에 연결되는 구동 기어(25)와 맞물린다. 구동 샤프트(22)의 회전 속도는 단차형 기어(24)에 의해 결정되는 크랭크샤프트(12)의 회전 속도에 대한 회전 속도비를 갖는다. 구동 샤프트(22)는 플랜지 연결부(26)를 통해 각각의 펌프 모듈(16)의 캠 샤프트(19)에 커플링된다.
도 6 내지 도 10은, 그 연료 공급 시스템(15)이 커먼 레일 연료 공급 시스템이 아닌 개별 펌프 연료 공급 시스템으로서 구현되는 본 발명에 따른 내연기관의 실시예를 보여준다. 상기한 개별 펌프 연료 공급 시스템에서, 연료 공급 시스템의 개별 펌프(18)의 개수는 실린더(13)의 개수에 대응한다. 도 6 내지 도 10의 내연기관에서, 각각의 실린더 뱅크(14)에 대해 다수의 펌프 모듈(16)이 마련되며, 각각의 펌프 모듈(16)은 개별 플러그인 펌프로서 구성된 다수의 플러그인 펌프(18)를 수용하는 하우징(17)을 포함한다. 더욱이, 각각의 펌프 모듈(16)은 캠 샤프트(19)를 포함하고, 각각의 펌프 모듈(16)의 캠 샤프트(19)는 각각의 개별 플러그인 펌프(19)를 작동시키기 위한 단일 캠을 포함한다.
특히 도 6에 도시한 바와 같이 실린더 뱅크(14)가 6개의 실린더(13)를 포함할 때, 각각 3개의 개별 플러그인 펌프(18)를 구비하는 2개의 펌프 모듈(16)이 실린더 크랭크케이스(11) 상에 장착된다. 특히 도 7에 도시한 바와 같이, 실린더 뱅크(14)가 7개의 실린더(13)를 포함할 때, 2개의 펌프 모듈(16), 즉 4개의 개별 플러그인 펌프(18)를 지닌 펌프 모듈(16)과 3개의 개별 플러그인 펌프(18)를 지닌 펌프 모듈(16)은 각각의 실린더 뱅크(14)를 위한 실린더 크랭크케이스(11)에 장착된다. 실린더 뱅크(14)가 8개의 실린더(13)를 포함하는 도 8의 버전에서, 각각 4개의 개별 플러그인 펌프(18)를 구비하는 2개의 펌프 모듈(16)이 마찬가지로 각각의 실린더 뱅크(14)를 위한 실린더 크랭크케이스(11)에 장착된다. 각각 9개 및 10개의 실린더(13)를 지닌 도 9 및 도 10의 버전에서는, 9개의 실린더(13)에 대하여 3개의 펌프 모듈(16), 즉 도 9에서는 3개의 개별 플러그인 펌프(18)를 각각 지닌 3개의 펌프 모듈(16)이 각각의 실린더 뱅크(14)를 위한 실린더 크랭크케이스(11) 상에 각각 장착되고, 도 10의 버전에서는, 10개의 실린더(13)에 대하여 각각 3개의 개별 플러그인 펌프(18)를 갖는 2개의 펌프 모듈(16)과 4개의 개별 플러그인 펌프(18)를 갖는 하나의 펌프 모듈(16)이 각각의 실린더 뱅크(4)를 위한 실린더 크랭크케이스(11) 상에 장착된다.
특히 개별 펌프 연료 공급 시스템을 제공하는 도 6 내지 도 10의 예시적인 실시예에서 다수의 펌프 모듈(16)이 각각의 실린더 뱅크를 위한 실린더 크랭크케이스(11) 상에 장착될 때, 펌프 모듈(16)은 구동측에 직렬로 연결된다. 첫번째 펌프 모듈(16), 즉 구체적으로 클러치측(11a) 그리고 이에 따라 기어 구동부(21)로부터 최단거리를 갖는 펌프 모듈은 전술한 방식으로 기어 구동부(21)와 구동 샤프트(22)를 통해 구동 가능하다. 클러치측(11a)으로부터 더 멀리 이격된 추가의 펌프 모듈(16)의 캠 샤프트(19)는 이와 마찬가지로 앞서 언급한 제1 펌프 모듈(16)이 중간 연결하는 기어 구동부(21)와 구동 샤프트(22)를 통해 크랭크샤프트(12)에 의해 구동 가능하며, 이때 구동 샤프트(22)는 제1 펌프 모듈(16)의 캠 샤프트(19)와 기어 구동부(21) 사이뿐만 아니라, 인접한 펌프 모듈(16)들의 캠 샤프트(19)들 사이에서도 연장된다.
본 발명은 더욱이 내연기관의 구성요소를 새롭게 구성할 필요 없이, 즉 소위 마지막 조립 단계에서만 어플리케이션에 고유하게 구현되는 소위 스톡 엔진을 추가하여 내연기관을 구성할 수 있는 모듈형 시스템에 관한 것이다.
따라서, 모듈형 시스템은 다수의 실린더 크랭크케이스, 즉 V자 구성 또는 직렬 구성의 내연기관의 구체적인 구성에 따라 1개 또는 2개의 실린더 뱅크(14)와 각각의 실린더 뱅크(14)에 대해 정해진 개수의 실린더(13), 즉 각각의 실린더 뱅크(14)에 대해 6개 또는 7개 또는 8개 또는 9개 또는 10개의 실린더(13)를 갖는 실린더 크랭크케이스를 포함한다.
더욱이, 모듈형 시스템은 내연기관을 위한 실린더 헤드를 포함하고, 각각의 실린더를 위한 각각의 실린더 헤드는 급기를 위한 적어도 하나의 유입 밸브와, 배기가스를 위한 적어도 하나의 배기 밸브를 각각 포함한다. 선택적으로, 실린더 헤드는 연료 인젝터도 또한 포함할 수 있다.
더욱이, 모듈형 시스템은 내연기관을 위한 밸브 구동부도 또한 포함한다. 각각의 밸브 구동부는 각각의 실린더의 급기를 위한 적어도 하나의 유입 밸브를 작동시키는 기능과, 각각의 실린더의 배기가스를 위한 적어도 하나의 배기 밸브를 작동시키는 기능을 한다.
추가로, 모듈형 시스템은, 커먼 레일 플러그인 펌프를 지닌 펌프 모듈(16)로서 또는 개별 플러그인 펌프를 지닌 펌프 모듈(16)로서 구현되는, 전술한 펌프 모듈(16)도 또한 포함한다. 내연기관이 커먼 레일 연료 공급 시스템을 구비하도록 구성되는지 또는 개별 펌프 연료 공급 시스템을 구비하도록 구성되는지의 여부에 따라, 대응하는 펌프 모듈(16)이 선택되고 내연기관의 각각의 실린더 뱅크(14)를 위한 실린더 크랭크케이스(11) 상에 설치된다.
펌프 모듈(16)의 선택은 추가로 각각의 실린더 뱅크(14)에 대한 실린더(13)의 개수에도 또한 좌우된다.
더욱이, 모듈형 시스템은 크랭크샤프트(12)에 의해 연료 공급 시스템(15)의 펌프 모듈(16)을 구동하기 위해, 전술한 기어 구동부(21)와 구동 샤프트(22)를 포함한다.
개별 펌프 연료 공급 시스템을 구비하는 도 6 내지 도 10의 내연기관(10)에서는, 실린더(13) 내로의 연료 주입 타이밍을 변경하기 위해 구동 샤프트(22)와 제1 펌프 모듈(16)의 캠 샤프트(19) 사이의 플랜지 연결부(26) 영역에 위상기(phase adjuster)가 채용될 수 있다. 이것은 가스 교환 밸브의 타이밍에는 영향을 주지 않는다. 커먼 레일 연료 공급 시스템을 구비하는 도 1 내지 도 5의 내연기관에서, 실린더 내로의 연료의 주입 타이밍의 변경이 연료 인젝터의 활성화를 통해 실시된다.
본 발명에 있어서, 내연기관의 실린더 개수와 무관하게 그리고 내연기관의 연료 타입과 무관하게 등가의 부품을 활용하는 것이 가능하다. 특히 내연기관이 연료로서 디젤을 연소시키는 경우, 연료 공급 시스템은 펌프 모듈을 구비하도록 구성된다. 가스 엔진이 구성될 때, 가스 엔진은 펌프 모듈을 생략하는 것에 의해 구성될 수 있다. 광범위한 내연기관이 어플리케이션에 특정된 방식으로 마지막 조립 단계에서 스톡 엔진으로 구현될 수 있다. 펌프 모듈을 구비하는 연료 공급 시스템은 엔진 기본 구성, 즉 실린더 크랭크케이스, 실린더 헤드 및 밸브 구동부에 아무런 영향을 주지 않는다. 디젤 내연기관과 가스 내연기관 모두가 과도하게 치수가 정해지는 조립체 없이 구성될 수 있다. 펌프 모듈(16)을 위한 구동 샤프트와 캠 샤프트는 특히 실제로 필요할 때에만 마련된다. 인접한 조립체에 대한 펌프 모듈(16)의 인터페이스는 균일하다.
10 : 내연기관
11 : 실린더 크랭크케이스
11a : 클러치측
11b : 클러치 반대측
12 : 크랭크샤프트
13 : 실린더
14 : 실린더 뱅크
15 : 연료 공급 시스템
16 : 펌프 모듈
17 : 하우징
18 : 플러그인 펌프
19 : 캠 샤프트
20 : 캠
21 : 기어 구동부
22 : 구동 샤프트
23 : 크랭크샤프트 기어
24 : 단차형 기어
24a : 제1 단차부
24b : 제2 단차부
25 : 구동 기어
26 : 플랜지 연결부

Claims (10)

  1. 크랭크샤프트(12)가 장착되는 실린더 크랭크케이스(11)를 포함하는 내연기관(10)으로서,
    급기를 위한 적어도 하나의 유입 밸브와 배기가스를 위한 적어도 하나의 배기 밸브를 지닌 실린더 헤드를 각각 포함하는 다수의 실린더(13)를 포함하는 적어도 하나의 실린더 뱅크(14);
    각각의 실린더(13)의 급기를 위한 유입 밸브를 작동시키고, 각각의 실린더(13)의 배기가스를 위한 배기 밸브를 작동시키는 밸브 구동부; 및
    실린더(13)에 연료를 공급하는 연료 공급 시스템(15)
    을 포함하고, 내연기관(10)의 연료 공급 시스템(15)은, 각각의 실린더 뱅크(14)에 대해 적어도 하나의 펌프 모듈(16)이 실린더 크랭크케이스(11)에 부착되도록 하는 모듈형 구성으로 구현되며, 각각의 펌프 모듈(16)은 하우징(17), 하우징(17)에 의해 수용되는 다수의 플러그인 펌프(18) 및 캠 샤프트(19)를 포함하며, 각각의 플러그인 펌프(18)가 작동되도록 하기 위해 캠 샤프트(19)는 적어도 하나의 캠(20)을 포함하고, 각각의 펌프 모듈(16), 즉 펌프 모듈의 캠 샤프트(19)는 기어 구동부(21) 및 구동 샤프트(22)를 통해 크랭크샤프트(12)에 의해 구동 가능한 것인 내연기관.
  2. 제1항에 있어서, 연료 공급 시스템(15)은 커먼 레일 연료 공급 시스템이고, 각각의 실린더 뱅크(14)에 대해서 하나의 펌프 모듈(16)이 실린더 크랭크케이스(11)에 부착되고, 펌프 모듈(16)의 플러그인 펌프(18)는 커먼 레일 플러그인 펌프로서 구성되며, 펌프 모듈(16)의 캠 샤프트(19)는 각각의 공통 플러그인 펌프(18)를 작동시키기 위해 다수의 캠(20)을 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  3. 제2항에 있어서, 실린더 뱅크(14)는 6개 또는 7개의 실린더(13)를 포함하고, 실린더 뱅크(14)의 펌프 모듈(16)은 3개의 커먼 레일 플러그인 펌프(18)를 수용하는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  4. 제2항에 있어서, 실린더 뱅크(14)는 8개, 9개 또는 10개의 실린더(13)를 포함하고, 실린더 뱅크(14)의 펌프 모듈(16)은 4개의 커먼 레일 플러그인 펌프(18)를 수용하는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  5. 제1항에 있어서, 연료 공급 시스템(15)은 각각의 실린더 뱅크(14)에 대한 플러그인 펌프(18)의 개수가 각각의 실린더 뱅크(14)의 실린더(13) 개수에 대응하는 개별 펌프 연료 시스템이고, 각각의 실린더 뱅크(14)에 대해 다수의 펌프 모듈(16)이 실린더 크랭크케이스(11)에 부착되며, 각각의 펌프 모듈(16)의 플러그인 펌프(18)는 개별 플러그인 펌프로서 구성되고, 펌프 모듈(16)의 캠 샤프트(19)는 각각의 개별 펌프인 펌프(18)를 작동시키기 위해 단일 캠(20)을 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  6. 제5항에 있어서, 실린더 뱅크(14)는 6개 또는 7개 또는 8개의 실린더(13)를 포함하고, 각각의 실린더 뱅크(14)에 대해 2개의 펌프 모듈(16)이 실린더 크랭크케이스(11) 상에, 즉 각각 3개의 개별 플러그인 펌프를 갖는 2개의 펌프 모듈(16)이 6개의 실린더를 갖는 실린더 뱅크에, 각각 4개의 개별 플러그인 펌프를 갖는 2개의 펌프 모듈(16)이 8개의 실린더를 갖는 실린더 뱅크에, 또는 3개의 개별 플러그인 펌프를 갖는 펌프 모듈(16)과 4개의 개별 펌프인 펌프를 갖는 펌프 모듈(16)이 7개의 실린더를 갖는 실린더 뱅크에 장착되는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  7. 제5항에 있어서, 실린더 뱅크(14)는 9개 또는 10개의 실린더(13)를 포함하고, 각각의 실린더 뱅크(14)에 대해 3개의 펌프 모듈(16)이 실린더 크랭크케이스(11) 상에, 즉 각각 3개의 개별 플러그인 펌프를 갖는 3개의 펌프 모듈(16)이 9개의 실린더를 갖는 실린더 뱅크에 또는 각각 3개의 개별 플러그인 펌프를 갖는 2개의 펌프 모듈(16)과 4개의 개별 펌프인 펌프를 갖는 하나의 펌프 모듈(16)이 10개의 실린더를 갖는 실린더 뱅크에 장착되는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 실린더 뱅크(14)에 대한 다수의 펌프 모듈(16)은, 제1 펌프 모듈의 캠 샤프트(19)가 기어 구동부(21)와 구동 샤프트(22)를 통해 크랭크샤프트(12)에 의해 구동 가능하도록 하는 방식으로 구동측에 일렬로 연결되고, 각각의 추가의 펌프 모듈의 캠 샤프트가 제1 펌프 모듈의 중간 연결부에 해당하는 기어 구동부와 구동 샤프트를 통해 크랭크샤프트에 의해 구동 가능한 것을 특징으로 하는 내연기관.
  9. 내연기관(10)을 위한 모듈형 시스템으로서, 각각 6개 또는 7개 또는 8개 또는 9개 또는 10개의 실린더(13)를 지닌 적어도 하나의 실린더 뱅크(14)를 각각 포함하고, 각각 내부에서 크랭크샤프트(12)가 안내되는, 내연기관(10)용 실린더 크랭크케이스(11);
    각각의 실린더(13)를 위해 급기를 위한 적어도 하나의 유입 밸브와, 배기가스를 위한 적어도 하나의 배기 밸브를 각각 포함하는, 내연기관(10)용 실린더 헤드;
    각각의 실린더의 급기를 위한 적어도 하나의 유입 밸브를 작동시키는 기능과, 각각의 실린더의 배기가스를 위한 적어도 하나의 배기 밸브를 작동시키는 기능을 각각 하는, 내연기관(10)용 밸브 구동부; 및
    각각의 내연기관(10)의 실린더(13)에 연료를 공급하는 연료 공급 시스템(15)용 펌프 모듈(16)
    을 포함하고, 각각의 펌프 모듈(16)은 하우징(17), 하우징(17)에 의해 수용되는 다수의 플러그인 펌프(18) 및 캠 샤프트(19)를 포함하며, 각각의 플러그인 펌프(18)가 작동되도록 하기 위해 캠 샤프트(19)는 적어도 하나의 캠(20)을 포함하고, 각각의 펌프 모듈(16), 즉 펌프 모듈의 캠 샤프트(19)는 기어 구동부(21) 및 구동 샤프트(22)를 통해 크랭크샤프트(12)에 의해 구동 가능한 것인 내연기관을 위한 모듈형 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 제2항 내지 제8 항 중 어느 한 항 또는 다수의 항에 따른 특징적 피쳐(feature)를 특징으로 하는 내연기관을 위한 모듈형 시스템.
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