KR20240093637A - On-site conversion of marine vessel powertrains - Google Patents

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KR20240093637A
KR20240093637A KR1020247016186A KR20247016186A KR20240093637A KR 20240093637 A KR20240093637 A KR 20240093637A KR 1020247016186 A KR1020247016186 A KR 1020247016186A KR 20247016186 A KR20247016186 A KR 20247016186A KR 20240093637 A KR20240093637 A KR 20240093637A
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KR
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powertrain
engine
conversion
combustion chamber
new
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Application number
KR1020247016186A
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Korean (ko)
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상람 키쇼레 난다
안드레아스 카렐리
스테파노 이아누치
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바르질라 서비시즈 스위스 리미티드
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    • B63H21/00Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/12Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven
    • B63H21/14Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven relating to internal-combustion engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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Abstract

본 발명은 설계 속도와 같은, 미리 정해진 제 1 작동 프로파일에서 선박 (1) 을 작동시키기 위한 추력을 제공하도록 구성된, 적어도 하나의 추진 파워트레인이 제공되는 해양 선박 (1) 의 파워트레인 (2) 현장 변환에 관한 것으로서, 적어도 하나의 파워트레인 (2) 은 다중-실린더 2-행정 내연 피스톤 엔진 (6), 프로펠러 (10) 및 상기 프로펠러 (10) 와 상기 엔진 (6) 을 기계적으로 연결하는 샤프트 배열체를 포함하고, 상기 변환은, 제 1 작동 프로파일보다 적은 동력 요구를 가진 제 2 작동 프로파일에서 상기 선박 (1) 을 작동시키기 위한 추력을 제공하도록 적어도 하나의 파워트레인 (2) 을 구성하는 것을 포함하고,
- 적어도 실린더 슬리브 (114), 실린더 커버 (116), 피스톤 (112) 및 피스톤 로드 (110) 를 포함하는 기존의 연소 챔버 구성요소들 (200) 은 상기 적어도 하나의 파워트레인 (2) 의 상기 엔진 (6) 으로부터 제거되고,
- 새로운 연소 챔버 구성요소들 (200') 은 상기 적어도 하나의 파워트레인 (2) 의 상기 엔진 (6) 에 조립되고, 상기 기존의 실린더 슬리브 (114) 보다 더 작은 보어 직경을 갖는 새로운 실린더 슬리브 (114') 를 포함하는 새로운 연소 챔버 구성요소들은 제거된 구형 연소 챔버 구성요소들 (200) 보다 더 높은 특정 동력을 생성하도록 구성된다.
The present invention relates to a field powertrain (2) of a marine vessel (1) provided with at least one propulsion powertrain configured to provide thrust for operating the vessel (1) at a first predetermined operating profile, such as design speed. The conversion relates to at least one powertrain (2) comprising a multi-cylinder two-stroke internal combustion piston engine (6), a propeller (10) and a shaft arrangement mechanically connecting the propeller (10) and the engine (6). and configuring the at least one powertrain (2) to provide thrust to operate the vessel (1) in a second operating profile with less power requirements than the first operating profile. do,
- the existing combustion chamber components 200, including at least the cylinder sleeve 114, the cylinder cover 116, the piston 112 and the piston rod 110, are used in the engine of the at least one powertrain (2). (6) is removed from,
- new combustion chamber components 200' are assembled to the engine 6 of the at least one powertrain 2 and are equipped with a new cylinder sleeve (114) having a smaller bore diameter than the existing cylinder sleeve 114 The new combustion chamber components including 114') are configured to produce a higher specific power than the old combustion chamber components 200 removed.

Description

해양 선박의 파워트레인 현장 전환On-site conversion of marine vessel powertrains

본 발명은 미리 정해진 제 1 작동 프로파일에서 선박을 작동시키기 위한 추력을 제공하도록 구성된, 적어도 하나의 추진 파워트레인들이 제공되는 해양 선박의 파워트레인 현장 전환에 관한 것으로, 상기 적어도 하나의 파워트레인은 다중-실린더 2-행정 내연 피스톤 엔진, 프로펠러 및 상기 프로펠러와 상기 엔진을 기계적으로 연결하는 샤프트 배열체를 포함한다.The present invention relates to powertrain field conversion of a marine vessel provided with at least one propulsion powertrain configured to provide thrust for operating the vessel in a first predetermined operating profile, wherein the at least one powertrain comprises a multi- It includes a cylinder two-stroke internal combustion piston engine, a propeller, and a shaft arrangement mechanically connecting the propeller and the engine.

현존하는 많은 대형 원양 선박은 대형 2-행정 메인 엔진을 구비하거나 심지어 단일의 2-행정 메인 엔진을 구비하고, 이들은 선박의 화물 탱크로부터 비등 가스 (boil off gas) 형태의 중유 및 가스와 같은 화석 연료의 연소에 의해 작동된다. 상당한 작동 수명을 갖고 전통적인 연료로 작동되는 그러한 원래의 엔진은, 현재의 더 엄격한 배출 표준에 비해 상당한 배출을 제공하기 쉽다. 최근, 더욱 친환경적인 해상 운반에 대한 관심이 갈수록 높아지고 있다. 이러한 선박을 운행할 때 연료의 소비뿐만 아니라 배출물을 감소시키는 가장 효과적인 방법 중 하나는 선박의 속도를 감소시키는 것이다. 그러나, 선박의 원래 설계 속도보다 낮은 선박의 감소 속도는 파워트레인, 특히 선박의 엔진의 비효율 영역으로 작동을 전환시킨다. Many existing large ocean-going vessels are equipped with large two-stroke main engines or even a single two-stroke main engine, which burns fossil fuels such as heavy oil and gas in the form of boil-off gas from the ship's cargo tanks. It operates by combustion of Such original engines, which have a significant operating life and run on traditional fuels, are likely to deliver significant emissions compared to current more stringent emission standards. Recently, interest in more environmentally friendly maritime transportation has been increasing. One of the most effective ways to reduce emissions as well as fuel consumption when operating these vessels is to reduce their speed. However, the ship's deceleration speed below the ship's original design speed shifts the operation of the powertrain, particularly the ship's engines, into areas of inefficiency.

대형 2-행정 엔진을 갖는 선박에서, 프로펠러는 통상적으로 감속 기어 없이 엔진에 직접 연결되어, 그 회전 속도는 서로 동일하다. 따라서, 용기의 더 느린 속도는 엔진의 더 느린 회전 속도를 초래하며, 이는 더 이상 엔진의 최적 작동 속도에 있지 않을 수 있다.In ships with large two-stroke engines, the propellers are usually connected directly to the engine without a reduction gear, so that their rotational speeds are equal to each other. Accordingly, a slower speed of the vessel results in a slower rotational speed of the engine, which may no longer be at the engine's optimal operating speed.

본 발명의 목적은, 선박에 대한 새롭고, 더 느린 설계 속도 및 파워트레인의 엔진의 최적화된 작동을 제공하는 해양 선박의 파워트레인 현장 전환을 제공하는 것이다. The object of the present invention is to provide a field conversion of the powertrain of a marine vessel, providing a new, slower design speed for the vessel and optimized operation of the engines of the powertrain.

본 발명의 목적은 독립 청구항에 그리고 본 발명의 다른 실시형태들의 세부 내용을 묘사하는 다른 청구항에 개시된 바와 같이 실질적으로 달성될 수 있다.The object of the invention can be achieved substantially as set forth in the independent claims and in other claims that describe details of different embodiments of the invention.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 설계 속도와 같은, 미리 정해진 제 1 작동 프로파일에서 선박을 작동시키기 위한 추력을 제공하도록 구성된, 적어도 하나의 추진 파워트레인들이 제공되는 해양 선박의 파워트레인 현장 전환에 관한 것으로, 상기 적어도 하나의 파워트레인은 다중-실린더 2-행정 내연 피스톤 엔진, 프로펠러 및 상기 프로펠러와 상기 엔진을 기계적으로 연결하는 샤프트 배열체를 포함하고, 전환은, 제 2 작동 프로파일에서 선박을 작동시키기 위한 추력을 제공하도록 적어도 하나의 파워트레인을 구성하는 것을 포함하고, 적어도 실린더 슬리브, 실린더 커버, 피스톤 및 피스톤 로드를 포함하는 기존의 연소 챔버 구성요소들은 적어도 하나의 파워트레인의 엔진으로부터 제거되고, 새로운 연소 챔버 구성요소들은 적어도 하나의 파워트레인의 엔진에 조립되고, 기존의 실린더 슬리브보다 더 작은 보어 직경을 갖는 새로운 실린더 슬리브를 포함하는 새로운 연소 챔버 구성요소들은 제거된 구형 연소 챔버 구성요소들보다 더 높은 특정 동력을 생성하도록 구성된다.According to one embodiment of the present invention, there is provided a powertrain field conversion of a marine vessel provided with at least one propulsion powertrain configured to provide thrust for operating the vessel at a first predetermined operating profile, such as design speed. wherein the at least one powertrain includes a multi-cylinder two-stroke internal combustion piston engine, a propeller and a shaft arrangement mechanically connecting the propeller and the engine, the transition being configured to operate the vessel in a second operating profile. configuring at least one powertrain to provide thrust for the engine, wherein existing combustion chamber components, including at least a cylinder sleeve, a cylinder cover, a piston, and a piston rod, are removed from an engine of the at least one powertrain, and the new combustion chamber components include a cylinder sleeve, a cylinder cover, a piston, and a piston rod. Combustion chamber components are assembled to an engine of at least one powertrain, wherein the new combustion chamber components include a new cylinder sleeve with a smaller bore diameter than the existing cylinder sleeve and have a higher bore diameter than the old combustion chamber components removed. It is configured to generate a specific power.

이러한 방식으로, 엔진은 제 2 작동 프로파일의 새로운 상황에서 연료 효율적인 방식으로 작동하고 있다. 엔진의 작동 조건은 더 작은 보어 직경으로 인해 완전 연료 연소에 유리하게 유지될 수 있다.In this way, the engine is operating in a fuel efficient manner in the new situation of the second operating profile. The engine's operating conditions can remain favorable for complete fuel combustion due to the smaller bore diameter.

본 발명의 일 양태에 따르면, 적어도 하나의 추진 파워트레인의 기존 엔진은, 미리 정해진 제 1 설계 속도에서 선박을 이동시키기 위한 추력을 제공하도록 구성되고, 제 1 회전 속도에서 주행하도록 적응되며, 전환은 파워트레인의 엔진이 제 1 회전 속도보다 낮은 제 2 회전 속도로 주행하도록 적응되는 것을 더 포함한다.According to one aspect of the invention, the existing engine of the at least one propulsion powertrain is configured to provide thrust to move the vessel at a first predetermined design speed and is adapted to travel at a first rotational speed, wherein the transition is It further includes that the engine of the powertrain is adapted to run at a second rotation speed that is lower than the first rotation speed.

이는 높은 (열적) 효율을 갖는 전환된 엔진의 최적 작동 윈도우가 이제 새로운 제 2 설계 속도로 선박을 이동시키기 위해 파워트레인에 의해 요구되는 새로운 동력 레벨 및 회전 속도 범위와 일치되는 효과를 제공한다.This has the effect that the optimal operating window of the converted engine with high (thermal) efficiency is now matched to the new power level and rotational speed range required by the powertrain to move the vessel to the new second design speed.

본 발명의 일 양태에 따르면, 전환은 작동 프로파일 및/또는 회전 속도의 변화를 수용하도록 적어도 하나의 파워트레인의 프로펠러를 구성하는 것을 포함하고, 새로운 연소 챔버 구성요소들은 구성된 프로펠러의 프로펠러 곡선에 대응하는 새로운 토크-속도 특성들을 엔진에 제공한다.According to one aspect of the invention, the conversion includes configuring at least one propeller of the powertrain to accommodate a change in operating profile and/or rotational speed, wherein the new combustion chamber components correspond to the propeller curve of the configured propeller. Provides new torque-speed characteristics to the engine.

이는 실린더 특정 공간 연소 체적 및 그 내의 연소 단계가 새로운 작동 상황에 대응하도록 최적화되어, 요구되는 새로운 동력 레벨에서 연료 화학 에너지를 기계 에너지로 전환시 더 높은 열적 효율이 달성될 수 있는 효과를 제공한다.This has the effect that the cylinder-specific spatial combustion volume and combustion stages within it are optimized to respond to new operating situations, so that higher thermal efficiencies can be achieved in the conversion of fuel chemical energy into mechanical energy at the new power levels required.

본 발명의 일 양태에 따르면, 상기 프로펠러를 구성하는 것은, 기존의 프로펠러의 허브에 새로운 프로펠러 또는 프로펠러 블레이드들을 조립하는 것을 포함할 수 있다.According to one aspect of the present invention, constructing the propeller may include assembling a new propeller or propeller blades to the hub of an existing propeller.

이는, 또한 선박의 더 낮은 설계 속도 및/또는 선박의 선체 형상에 대해 행해지는 다른 변경으로 인해 프로펠러의 회전 속도에 영향을 미치고 프로펠러 배열체의 작동에 영향을 미치는 새로운 제 2 설계 속도에 대해 새로운 프로펠러 배열체의 효율이 최적화되는 효과를 제공한다.This also means that the lower design speed of the ship and/or any other changes made to the hull geometry of the ship will affect the rotational speed of the propellers and will result in a new second design speed affecting the operation of the propeller arrangement. It provides the effect of optimizing the efficiency of the array.

본 발명의 일 양태에 따르면, 상기 프로펠러를 구성하는 것은 상기 프로펠러의 직경을 증가시키는 것을 포함한다.According to one aspect of the invention, constructing the propeller includes increasing the diameter of the propeller.

이는, 프로펠러의 회전 속도를 원래의 제 1 회전 속도 이하로 낮출 수 있을 뿐만 아니라 선박의 새로운 설계 속도에서 프로펠러의 전체 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.This provides the effect of not only lowering the rotation speed of the propeller below the original first rotation speed, but also improving the overall efficiency of the propeller at the new design speed of the ship.

본 발명의 일 양태에 따르면, 새로운 연소 챔버 구성요소들은 배기 밸브 및 연료 분사기들을 더 포함한다. According to one aspect of the invention, the new combustion chamber components further include exhaust valves and fuel injectors.

이는 높은 열적 효율로 필요한 새로운 목표 동력 수준을 충족시키기 위해 가스 교환, 실린더 특정 연소 단계 및 연료 전달을 최적화하는 효과를 제공한다.This has the effect of optimizing gas exchange, cylinder-specific combustion stages and fuel delivery to meet the new target power levels required with high thermal efficiency.

본 발명의 일 양태에 따르면, 새로운 연소 챔버 구성요소들은 엔티티로서 엔진에 조립되는 파워팩으로서 미리 조립된다.According to one aspect of the invention, the new combustion chamber components are pre-assembled as a powerpack which is then assembled into the engine as an entity.

이렇게 하면 필요한 새로운 구성요소들을 전환 위치에 전달하고 전환 동안 조립 작업 및 공정들을 더 신속하게 전달하는데 더 나은 물류 효과를 제공한다.This provides better logistics for delivering needed new components to the conversion location and faster delivery of assembly tasks and processes during conversion.

본 발명의 일 양태에 따르면, 전환은 적어도 선박이 사용중일 때 그 설계 속도로 주행할 때, 각각의 동력 행정에서 연료 분사량을 감소시키도록 엔진의 연료 분사 제어 시스템을 교체 또는 구성하는 것을 포함한다.According to one aspect of the invention, conversion includes replacing or configuring the fuel injection control system of the engine to reduce the amount of fuel injection on each power stroke, at least when the vessel is in service and traveling at its design speed.

이는 각 실린더로의 연료 도입 제어가 높은 효율 연소를 제공하는 엔진의 새로운 작동 프로파일에 부합하도록 하는 효과를 제공한다. This has the effect of ensuring that the control of fuel introduction to each cylinder matches the engine's new operating profile, providing highly efficient combustion.

본 발명의 일 양태에 따르면, 프로펠러 및 엔진을 연결하는 기계식 샤프트 배열체의 감소비가 전환에서 변경되지 않는다.According to one aspect of the invention, the reduction ratio of the mechanical shaft arrangement connecting the propeller and the engine is not changed in conversion.

이는 변경이 필요한 구성요소들 및 조립체들의 수를 최소화함으로써 비용을 낮추고 전환 시간을 단축하는 효과를 제공한다. 통상적으로, 그러한 기계적 배열체들은 긴 예상 서비스 수명을 가지며, 그렇지 않으면 변경을 요구하지 않을 것이고, 긴 서비스 수명을 이용하는 것은 일반적으로 환경 친화적이다.This lowers costs and shortens changeover times by minimizing the number of components and assemblies that need to be changed. Typically, such mechanical arrangements have a long expected service life that would otherwise require no modifications, and utilizing a long service life is generally environmentally friendly.

본 발명의 일 양태에 따르면, 새로운 연소 챔버 구성요소들은 어댑터 블록을 통해 엔진 블록에 부착되며, 이 어댑터 블록은 엔진 블록의 부착 수단과 호환가능한 제 1 부착 수단 및 새로운 연소 챔버 구성요소들과 호환가능한 제 2 부착 수단을 포함한다.According to one aspect of the invention, the new combustion chamber components are attached to the engine block via an adapter block, the adapter block having first attachment means compatible with the attachment means of the engine block and first attachment means compatible with the new combustion chamber components. and a second attachment means.

이는, 예를 들어 엔진 블록의 현장 대량 변경을 필요로 하는 상당한 변경이 전환 중에 필요하지 않아 전환 작업, 공구 및 인력의 비용 및 전체 요건을 감소시키는 효과를 제공한다.This has the effect of reducing the cost and overall requirements of conversion operations, tools and labor, as significant modifications requiring for example bulk on-site alteration of the engine block are not required during conversion.

본 발명의 일 양태에 따르면, 새로운 연소 챔버의 실린더 커버는 어댑터 블록에 부착되고, 어댑터 블록은 엔진 블록에 부착된다.According to one aspect of the invention, the cylinder cover of the new combustion chamber is attached to the adapter block, and the adapter block is attached to the engine block.

이는 전술한 이점들로 파워팩에 배열체를 구축할 수 있다는 효과를 제공한다.This provides the effect of being able to build an array in a power pack with the aforementioned advantages.

본 발명의 일 양태에 따르면, 새로운 연소 챔버 구성요소들의 실린더 커버는 연소 챔버 내로 제 1 연료를 분사하도록 구성된 제 1 세트의 연료 분사기들을 위한 제 1 세트의 개구들 및 연소 챔버 내로 제 2 연료를 분사하도록 구성된 제 2 세트의 연료 분사기들을 위한 제 2 세트의 개구들을 적어도 포함한다.According to one aspect of the invention, a cylinder cover of new combustion chamber components has a first set of openings for a first set of fuel injectors configured to inject a first fuel into the combustion chamber and a second fuel into the combustion chamber. and at least a second set of openings for a second set of fuel injectors configured to.

이는, 새로운 실린더 커버의 사용에 기초한 전환이 가스 연료들과 같은 추가 대체 연료들을 위해 엔진을 준비하고 엔진은 전환 동안 또는 나중에 다중-연료 엔진으로 전환될 수 있는 효과를 제공한다. 제 2 세트의 분사기들을 나중에 추가하는 것은 엔진의 상당한 분해를 요구하지 않지만, 분사기들은 쉽게 추가되거나 서비스될 수 있다.This provides the effect that a conversion based on the use of a new cylinder cover prepares the engine for additional alternative fuels such as gaseous fuels and the engine can be converted to a multi-fuel engine during the conversion or later. Adding a second set of injectors later does not require significant disassembly of the engine, but the injectors can be easily added or serviced.

본 발명의 일 양태에 따르면, 전환시 엔진의 피스톤의 행정 길이는 변하지 않는다.According to one aspect of the invention, the stroke length of the piston of the engine does not change when switching.

이는 주요 부품 및 고가의 부품인 원래의 크랭크샤프트를 유지하여 전환에 의해 요구되는 비용 및 노력을 낮출 수 있는 효과를 제공한다. This has the effect of lowering the cost and effort required by conversion by retaining the original crankshaft, which is a major and expensive component.

본 발명의 일 양태에 따르면, 전환 후에 설계 속도에서 작동하는 선박에 대한 엔진 파라미터는 다음과 같다:According to one aspect of the invention, the engine parameters for a vessel operating at design speed after conversion are:

최대 실린더 압력 : 250 barMaximum cylinder pressure: 250 bar

행정 대 보어 비율: 3.5 - 4.5Stroke to Bore Ratio: 3.5 - 4.5

설계 rpm 범위: 70-105 rpmDesign rpm range: 70-105 rpm

설계 동력 레벨들 2000-3200 kW/실린더Design power levels 2000-3200 kW/cylinder

본 발명의 일 양태에 따르면, 전환시, 슬리브의 보어 직경은 적어도 20% 감소된다.According to one aspect of the invention, upon conversion, the bore diameter of the sleeve is reduced by at least 20%.

실린더 내의 압력을 증가시키면 연소 개선과 열 손실 감소에 의한 효율 증대를 제공한다. 그리고, 증가된 압력에 의해 베어링들에 야기되는 더 작은 보어 직경 응력들로 인해, 여전히 구형 엔진의 허용가능한 레벨 내에 있다.Increasing the pressure within the cylinder provides increased efficiency through improved combustion and reduced heat loss. And, due to the smaller bore diameter stresses caused in the bearings by the increased pressure, it is still within acceptable levels for older engines.

엔진은 크로스헤드 엔진이고, 본 발명의 일 양태에 따르면, 전환 시 새로운 압축 심 또는 심들은 실린더의 클리어런스 체적을 구성하도록 조립 동안 크로스헤드와 피스톤 로드 사이에 배치된다.The engine is a crosshead engine and, according to one aspect of the invention, upon conversion new compression shims or shims are placed between the crosshead and the piston rod during assembly to make up the clearance volume of the cylinder.

이는 높은 압축비를 제공하기 위한 효과 획득 설정을 제공한다. This provides an effect gain setting for providing high compression ratios.

본 발명의 일 양태에 따르면, 전환은 엔진의 터보차저를 대체 또는 구성하는 것을 포함한다.According to one aspect of the invention, conversion includes replacing or configuring a turbocharger in an engine.

이는 새로운 환경에 대한 공기 압력을 매칭시키는 효과를 제공한다.This provides the effect of matching the air pressure to the new environment.

본 발명의 일 양태에 따르면, 피스톤의 하사점 위치에서의 전환 후, 피스톤은 전체적으로 공기 포트들 아래에 있다.According to one aspect of the invention, after transitioning from the bottom dead center position of the piston, the piston is entirely below the air ports.

본 발명에 따른 전환에 의해, 파워트레인이 선박의 새로운 작동 프로파일과 일치하도록 설정되기 때문에, 적절한 엔진 성능이 얻어지고 - 따라서 탄소 배출이 최소화된다. 또한, 연소의 재구성은 현재 및 미래의 동력 요건에 부합하도록 수행되며, 보어 직경의 감소는 연소 효율의 개선 및 열 손실의 감소를 초래한다.By converting according to the invention, appropriate engine performance is achieved - and carbon emissions are therefore minimized - because the powertrain is set to match the new operating profile of the vessel. Additionally, a reconfiguration of the combustion is carried out to suit current and future power requirements, and a reduction in bore diameter results in improved combustion efficiency and reduced heat losses.

새로운 연소 챔버 및 새로운 및/또는 재구성된 연료 분사 제어 시스템으로 기존의 엔진을 전환시킨 후, 엔진은 재구성된 프로펠러에 의해 설정된 토크-속도 특성 요건을 충족시킨다.After converting an existing engine with a new combustion chamber and a new and/or reconfigured fuel injection control system, the engine meets the torque-speed characteristic requirements set by the reconfigured propeller.

유리하게는, 전환 후에 필요한 토크는, 더 높은 평균 유효 압력 (MEP) 및 더 높은 압축비에 의해 지원되는, 연료의 점화 후 더 높은 실린더 최대 압력/MEP-비 및 더 낮은 열 손실로 개선된 연료 소비로 생성된다. 따라서, 전환시 평균 유효 압력 (MEP) 이 증가되고, 연료의 점화 후 실린더 최대 압력/MEP-비가 기존 엔진에 비하여 증가된다.Advantageously, the torque required after conversion is improved by higher cylinder maximum pressure/MEP-ratio and lower heat losses after ignition of the fuel, supported by higher mean effective pressure (MEP) and higher compression ratio, resulting in improved fuel consumption. is created with Therefore, the mean effective pressure (MEP) at the time of conversion is increased, and the maximum cylinder pressure/MEP-ratio after ignition of the fuel is increased compared to the existing engine.

본 특허 출원에 개시된 본 발명의 예시적인 실시형태들은 첨부된 청구범위의 적용가능성을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 동사 "포함하기 위한" 은 또한 인용되지 않은 특징들의 존재를 배재하지 않도록 개방된 제한으로서 본 특허 출원에 사용된다. 종속 청구항들에 기재된 특징들은 명시적으로 달리 언급되지 않는 한 자유롭게 상호 조합될 수 있다. 본 발명의 특징으로 간주되는 신규 구성들은 특히 첨부된 청구항들에 제시되어 있다.The exemplary embodiments of the invention disclosed in this patent application should not be construed as limiting the applicability of the appended claims. The verb “to include” is also used in this patent application as an open limitation so as not to exclude the presence of unrecited features. The features recited in the dependent claims can be freely combined with each other unless explicitly stated otherwise. The novel features considered to be characteristic of the invention are pointed out with particularity in the appended claims.

이하에서, 첨부된 예시적인 개략적인 도면을 참고하여 본 발명을 설명한다.
도 1 은 대형 해양 선박을 개략적으로 도시한다.
도 2 는 선박의 예시적인 프로펠러 곡선을 도시한다.
도 3 은 선박 내의 기존의 엔진의 단면도를 도시한다.
도 4 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 전환의 제 1 단계 이후의 상황을 도시한다.
도 5 는 연소 챔버 구성요소들이 엔진 외부에 있는 상황을 도시한다.
도 6 은 기존 엔진에 대한 새로운 연소 챔버 구성요소들을 설치한 후의 상황을 도시한다.
도 4 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 전환의 제 1 단계 이후의 상황을 도시한다.
도 7 은 구형 연소 챔버 구성요소들 및 새로운 연소 챔버 구성요소들을 도시한다.
도 8 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 어댑터 블록을 도시한다.
도 9 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 새로운 실린더 커버를 도시한다.
In the following, the present invention is explained with reference to the accompanying exemplary schematic drawings.
Figure 1 schematically shows a large marine vessel.
Figure 2 shows an exemplary propeller curve of a ship.
Figure 3 shows a cross-sectional view of an existing engine in a ship.
Figure 4 shows the situation after the first stage of conversion according to one embodiment of the present invention.
Figure 5 shows a situation where combustion chamber components are external to the engine.
Figure 6 shows the situation after installing new combustion chamber components on an existing engine.
Figure 4 shows the situation after the first stage of conversion according to one embodiment of the present invention.
7 shows old and new combustion chamber components.
Figure 8 shows an adapter block according to one embodiment of the invention.
Figure 9 shows a new cylinder cover according to one embodiment of the invention.

도 1 은 적어도 하나의 추진 파워트레인 (2) 을 구비하는 대형 해양 선박 (1) 을 개략적으로 도시한다. 이는 선박의 측면도이며, 따라서 선박 (1) 에서 보조 추진 시스템으로서 또는 평행하게 배열된 다른 유사하거나 상이한 유형의 파워트레인일 수 있는 도면에 도시되지 않는다. 원래 선박 선체 (4) 는 그 원래 설계 속도로 선박을 이동시키기 위한 특정 동력 수요를 초래하는 특정 크기 및 형상을 갖는다. 여기서, "설계 속도" 라는 용어는 원양 장거리 항해 중 선박의 전형적이고 효과적인 작동 속도라고 간주되는 속도를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 이 설계 속도는 선박의 흘수선의 길이에 의해 지시되는 최대 선체 속도로부터 다소 아래쪽으로 벗어날 수 있다. 파워트레인 (2) 은 그 설계 속도로 선박을 작동시키기 위한 추력을 제공하도록 구성된다. 보다 일반적으로, 선박은 파워트레인 (2) 의 미리 정해진 제 1 작동 프로파일 요건을 갖는다고 할 수 있다. 파워트레인 (2) 은, 프로펠러가 엔진과 동일한 속도로 회전하는, 즉 소위 기어비가 1:1 인 방식으로 프로펠러 샤프트 (8) 로 프로펠러 (10) 에 기계적으로 연결되는 다중-실린더 2-행정 크로스 헤드 엔진 (6) 을 포함한다. 예를 들어, 설계 속도는 25 노트로 설정될 수 있다. 그러한 속도는, 예를 들어 잘 알려진 대형 2 행정 엔진들에 의해 얻어질 수 있다. 엔진은 엔진의 다른 기능들 중에서 엔진 (6) 의 실린더들로의 연료 분사를 제어하는 제어 시스템 (12) 을 구비한다.Figure 1 schematically shows a large marine vessel (1) equipped with at least one propulsion powertrain (2). This is a side view of the vessel and is therefore not shown in the drawing, which could be as an auxiliary propulsion system in vessel 1 or other similar or different types of powertrains arranged in parallel. The original ship hull 4 has a specific size and shape resulting in specific power demands to move the ship at its original design speed. Here, the term “design speed” should be understood to mean the speed considered to be the typical and effective operating speed of a vessel during long ocean voyages. This design speed may deviate somewhat downward from the maximum hull speed dictated by the length of the ship's waterline. Powertrain (2) is configured to provide thrust to operate the vessel at its design speed. More generally, it can be said that the vessel has a first predetermined operating profile requirement of the powertrain (2). The powertrain (2) is a multi-cylinder two-stroke crosshead mechanically connected to the propeller (10) by a propeller shaft (8) in such a way that the propeller rotates at the same speed as the engine, i.e. with a so-called gear ratio of 1:1. Includes engine (6). For example, the design speed may be set at 25 knots. Such speeds can be achieved, for example, by the well-known large two-stroke engines. The engine is equipped with a control system 12 that, among other functions of the engine, controls fuel injection to the cylinders of the engine 6.

도 2 는 프로펠러의 각각의 회전 속도를 얻기 위해 엔진 (6) 의 실린더당 요구된 동력을 나타내는 선박 (2) 의 예시적인 프로펠러 곡선 (A) 을 개시한다. 따라서, 수평축은 엔진과 프로펠러의 속도 (분당 회전수) 를 나타내고, 수직축은 실린더-단위 동력 (kW/실린더) 을 나타낸다. 선박 (1) 의 원래 설계 속도는 곡선에서의 지점 S1 에 대응하고, 이는 약 100 rpm 프로펠러 및 엔진 속도로 얻어지며, 이는 엔진의 각각의 실린더의 원래 설계 공칭 동력인 엔진의 실린더 당 약 5500 kW 동력을 필요로 한다. 선박을 그의 설계 속도로 운전하는 것은 제 1 작동 프로파일에서의 작동으로 지칭될 수 있다. 선박 (1) 의 순항 속도를 설계 속도보다 낮은 속도로, 예를 들어 20-23 노트로 감소시키는 것이 요구될 때, 프로펠러 속도는 곡선 A 에서의 지점 S2 에 대응하는 순항 속도로 감소한다. 지점 S2 는 기존의 파워트레인을 약 87 rpm 으로 작동시켜 얻어질 것이며, 더 낮은 속도로 선박을 이동시키기 위해 실린더 당 약 3300 kW 만을 필요로 한다. 이는 즉각적인 효과로서 연료 소비의 감소도 가져올 것이다. 하지만, 지점 S2 는 더 이상 기존의 파워트레인 (2) 에 최적이 아닐 수 있다. 일부 경우들에서, 선박의 선체의 세부사항들, 예를 들어 홀수선 바로 아래의 선박의 이물에서 돌출하는 벌브인 벌브형 이물은 또한 새로운 속도에 최적이 아닐 수 있다. 결론적으로, 새로운 낮은 속도 단독 뿐만 아니라 새로운 작동 프로파일에 영향을 미치는 선박에서의 잠재적인 다른 변화들은 원래의 파워트레인의 특성들과 불일치하게 된다. 따라서, 본 발명에 따르면, 선박의 새로운 작동 프로파일의 요구를 더 양호하게 충족시키기 위해 파워트레인 (2) 을 적응시키기 위해 파워트레인으로 현장 파워트레인 전환이 이루어진다. 본 출원에서, 선박의 작동 프로파일이라는 용어는 다음 상황 중 하나 이상을 지칭한다. 가장 중요한 문제는 선박의 실제 순항 속도이고, 다른 영향을 미치는 상황들은 벌브형 이물의 수정과 같은 선박 선체에 대한 임의의 변경들, 또는 프로펠러의 작동에 영향을 미치는 선박 또는 선체 배열체들의 밸러스트 관리에 대한 변경들일 수 있다.Figure 2 discloses an exemplary propeller curve A of a vessel 2 showing the power required per cylinder of the engine 6 to achieve each rotational speed of the propeller. Therefore, the horizontal axis represents the speed of the engine and propeller (revolutions per minute), and the vertical axis represents the cylinder-unit power (kW/cylinder). The original design speed of vessel 1 corresponds to point S1 on the curve, which is obtained with a propeller and engine speed of approximately 100 rpm, which is approximately 5500 kW power per cylinder of the engine, which is the original design nominal power of each cylinder of the engine. need. Operating the vessel at its design speed may be referred to as operation in the first operating profile. When it is desired to reduce the cruising speed of vessel 1 to a speed lower than the design speed, for example 20-23 knots, the propeller speed is reduced to the cruising speed corresponding to point S2 in curve A. Point S2 will be achieved by operating the existing powertrain at approximately 87 rpm, requiring only approximately 3300 kW per cylinder to move the vessel at lower speeds. As an immediate effect, this will also result in a reduction in fuel consumption. However, point S2 may no longer be optimal for the existing powertrain (2). In some cases, details of the ship's hull, for example a bulb protruding from the ship's bow just below the waterline, may also not be optimal for the new speed. In conclusion, the new lower speed alone, as well as other potential changes in the vessel that affect the new operating profile, will be inconsistent with the characteristics of the original powertrain. Therefore, according to the invention, an on-site powertrain conversion takes place with the powertrain in order to adapt the powertrain 2 to better meet the demands of the new operating profile of the vessel. In this application, the term operating profile of a vessel refers to one or more of the following situations: The most important issue is the ship's actual cruising speed, but other influencing circumstances are any changes to the ship's hull, such as modifications to the bulbous prow, or ballast management of the ship or hull array, which affects the operation of the propellers. There may be changes to

이제 도 3 내지 도 6 을 참조하면, 도 1 에 도시된 바와 같은 대형 해양 선박에서 파워트레인의 현장 전환은 아래에서 설명된다. Referring now to Figures 3-6, in-situ conversion of powertrains in a large marine vessel as shown in Figure 1 is described below.

도 3 은 선박 (1) 내의 구형, 기존의 엔진 (6) 의 단면도를 도시한다. 엔진 (6) 은 대형 2-행정 다중-실린더 엔진이다. 엔진 (6) 의 주요 부품들은, 엔진 블록 (100), 엔진 블록 (100) 에 회전가능하게 지지된 크랭크 샤프트 (102), 커넥팅 로드 (104), 가이드 (108) 에 의해 안내되도록 배열된 크로스 헤드 (106), 피스톤 로드 (110), 피스톤 (112) 및 실린더 슬리브 (114), 실린더 커버 (116), 배기 밸브 (118), 배기 매니폴드 (120) 및 수퍼 차저 (122), 통상적으로 터보 차저이다. 실린더 슬리브 (114), 실린더 커버 (116), 피스톤 (112) 및 피스톤 로드 (110) 와 같은 연소 챔버를 형성하는 부품들은 일반적으로 연소 챔버 구성요소들 (200) 로 지칭될 수 있다. 배기 밸브 및 그 작동 시스템, 연료 분사 시스템, 냉각 및 윤활 시스템과 같은 연소 챔버 구성요소들에 작동가능하게 관련된 다양한 보조 부품들이 존재한다는 것이 이해되어야 한다. 도면에 구체적으로 도시되어 있지 않더라도, 엔진 내의 터보 차저 (122) 와 소기 공기 공간 (124) 사이의 공기를 소기하기 위해 엔진 내에 배열된 유동 경로 (화살표) (126) 가 있다. 소기 유로 (126) 는, 예를 들어 공랭기를 포함할 수 있다. 실린더 슬리브 (114) 에는 그의 하부에 엔진의 공기 공간 (124) 내로 개방된 공기 포트들 (128) 이 제공된다. 실린더 슬리브 (114) 의 상부에 조립되는 실린더 커버 (116) 에는 연료 분사 노즐들 (미도시) 이 제공된다. 엔진은 전형적으로 6-14 개의 실린더들을 포함할 수 있지만, 물론 본 발명의 실제 적용은 엔진 내의 임의의 특정 수의 실린더들에 제한되지 않는다.Figure 3 shows a cross-sectional view of an older, existing engine 6 within a vessel 1. Engine 6 is a large two-stroke multi-cylinder engine. The main parts of the engine 6 include an engine block 100, a crankshaft 102 rotatably supported on the engine block 100, a connecting rod 104, and a crosshead arranged to be guided by a guide 108. (106), piston rod (110), piston (112) and cylinder sleeve (114), cylinder cover (116), exhaust valve (118), exhaust manifold (120) and supercharger (122), typically turbocharger am. The parts that form the combustion chamber, such as the cylinder sleeve 114, cylinder cover 116, piston 112, and piston rod 110, may be generally referred to as combustion chamber components 200. It should be understood that there are various auxiliary parts operably associated with combustion chamber components such as exhaust valves and their actuation systems, fuel injection systems, cooling and lubrication systems. Although not specifically shown in the drawing, there is a flow path (arrow) 126 arranged within the engine to scavenge air between the turbocharger 122 and the scavenge air space 124 within the engine. The scavenging flow passage 126 may include, for example, an air cooler. The cylinder sleeve 114 is provided at its lower part with air ports 128 that open into the air space 124 of the engine. The cylinder cover 116 assembled on top of the cylinder sleeve 114 is provided with fuel injection nozzles (not shown). An engine may typically include 6-14 cylinders, but of course the practical application of the invention is not limited to any particular number of cylinders within the engine.

파워트레인 (2) 의 현장 전환은 파워트레인 (2) 을 구성하는 것, 또는 선박이 하나 초과의 파워트레인을 포함하는 경우에, 제 2 작동 프로파일에서 선박을 작동시키기 위한 추력을 제공하도록 각각의 파워트레인 (2) 을 구성하는 것을 포함한다. Field conversion of powertrain (2) may constitute powertrain (2), or, if the vessel comprises more than one powertrain, each power train to provide thrust for operating the vessel in a second operating profile. Including constructing train (2).

도 4 는 제 1 전환 단계 이후의 상황을 도시한다. 실제로 제 1 단계에 앞서 일부 예비 및 보조 작업을 수행할 필요가 있을 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 제 1 전환 단계는 엔진 (6) 으로부터 기존의 연소 챔버 구성요소들 (200) 을 제거하는 것을 포함한다. 적용과 관련하여, 전환 이전의 엔진 내의 상황 및 부품들에 대한 "기존" 및 "구형" 과 전환 이후의 상황 및 전환시 변경되거나 재구성된 부품들에 대한 "신규" 및 "전환" 을 의미한다. 도면의 4a 에서, 엔진 (6) 으로부터 분해된 기존의 연소 챔버 구성요소들 (200) 을 개략적으로 도시한다. 연소 챔버 구성요소들 (200) 이 여기서 개체 분해로서 도시되어 있더라도, 기존의 엔진들에서, 이들 구성요소들은 전형적으로 부분적으로 제거된다. 구형 크랭크 샤프트, 크로스 헤드 및 커넥팅 로드는 전환 후에도 그대로 유지되지만, 이로 인해 마모된 임의의 부품들은 자연스럽게 점검, 변경 또는 서비스될 수 있다.Figure 4 shows the situation after the first conversion step. It should be understood that in practice it may be necessary to perform some preliminary and auxiliary work prior to the first step. The first conversion step involves removing the existing combustion chamber components 200 from the engine 6. In relation to application, "old" and "old" refer to the situation and parts within the engine before conversion and "new" and "conversion" to the situation after conversion and parts changed or reconfigured during conversion. At 4a of the figure, the existing combustion chamber components 200 disassembled from the engine 6 are schematically shown. Although combustion chamber components 200 are shown here as individually disassembled, in existing engines, these components are typically partially removed. The old crankshaft, crosshead and connecting rods will remain the same after conversion, but any parts that have worn out can be naturally inspected, changed or serviced.

도 5 는, 도면의 5a 에 도시된 바와 같이, 연소 챔버 구성요소들이 엔진 (6) 의 외부에 있고 새로운 연소 챔버 구성요소들 (200') 이 조립할 준비가 된 상황을 도시한다. 도 5 는, 또한 새로운 연소 구성요소들 (200') 이 파워팩으로서 적절한 정도로 미리 조립된 후, 이 파워팩이 도면의 5a 에 도시된 바와 같이 하나의 더 큰 개체로서 엔진 (6) 에 조립되는 본 발명의 추가적이고 대안적인 개량을 개시한다. 그것은 일부 실제 적용에서 유리할 수 있지만, 본 발명에 필수적인 특징은 아니다. 전환시 엔진의 피스톤의 행정 길이는, 전환 후 구형 크랭크 샤프트 및 커넥팅 로드를 엔진에 사용하기 때문에 변하지 않는다.Figure 5 shows a situation where the combustion chamber components are external to the engine 6 and new combustion chamber components 200' are ready for assembly, as shown in 5a of the figure. Figure 5 also shows the invention in which the new combustion components 200' are pre-assembled to the appropriate extent as a power pack and then this power pack is assembled into the engine 6 as one larger entity as shown in 5a of the figure. Initiate additional and alternative improvements. Although it may be advantageous in some practical applications, it is not an essential feature of the invention. The stroke length of the engine's pistons during conversion does not change because the engine uses the old crankshaft and connecting rods after conversion.

다음의 전환 단계에서, 새로운 연소 챔버 구성요소들 (200') 은 엔진 (6) 에 조립된다. 또한, 선박 (1) 이 파워트레인 (2) 보다 많이 포함하는 경우, 파워트레인 (2) 의 엔진 (1) 으로 전환이 이루어진다. 도 6 은 기존 엔진 (6) 에 대한 새로운 연소 챔버 구성요소들 (200') 을 설치한 후의 상황을 도시한다. In the next conversion step, new combustion chamber components 200' are assembled into engine 6. Additionally, if the vessel (1) contains more than the powertrain (2), a switch is made to the engine (1) of the powertrain (2). Figure 6 shows the situation after installing new combustion chamber components 200' to an existing engine 6.

도 7 은 구형 연소 챔버 구성요소들 (200) 및 새로운 연소 챔버 구성요소들 (200') 을 나란히 도시한다. 엔진 (6) 에 대한 구성요소들의 연결은 블록 (100) 으로서 보여질 수 있고 배기 매니폴드 (120) 는 점선으로 도면에 도시된다. 전환에서 중요한 특징은 새로운 연소 챔버 구성요소들 (200') 의 새로운 실린더 슬리브 (114') 가 기존의 실린더 슬리브 (114) 보다 더 작은 보어 직경을 갖는다는 것이다. 이는 연료의 연소 효율을 향상시키는데, 이는 이제 사이클 동안 분사된 연료의 양이 더 작고 연소 챔버의 더 작은 직경으로 인해 더 완전한 연소를 초래하기 때문이다. 도면에서, 새로운 실린더 슬리브 (114') 내의 공기 포트들 (128') 이 크랭크 샤프트로부터 더 멀리, 즉 구형 실린더 슬리브 (114) 내에서보다 수평으로 더 높다는 것을 또한 알 수 있다. 추가로, 새로운 공기 포트들 (128') 은 훨씬 더 높은 압축비를 수용하기 위해 구형 실린더 슬리브 (114) 내의 공기 포트들 보다 실린더 슬리브의 축방향으로 더 길다. 피스톤의 하사점 위치에서, 피스톤은 공기 포트들 (128') 의 완전히 아래에 있다. Figure 7 shows old combustion chamber components 200 and new combustion chamber components 200' side by side. The connections of the components to the engine 6 can be shown as block 100 and the exhaust manifold 120 is shown in the figure as a dashed line. An important feature of the conversion is that the new cylinder sleeve 114' of the new combustion chamber components 200' has a smaller bore diameter than the existing cylinder sleeve 114. This improves the combustion efficiency of the fuel because the amount of fuel injected during the cycle is now smaller and the smaller diameter of the combustion chamber results in more complete combustion. In the figure, it can also be seen that the air ports 128' in the new cylinder sleeve 114' are further from the crankshaft, i.e. higher horizontally than in the old cylinder sleeve 114. Additionally, the new air ports 128' are axially longer in the cylinder sleeve than the air ports in the old cylinder sleeve 114 to accommodate a much higher compression ratio. At the bottom dead center position of the piston, the piston is completely below the air ports 128'.

새로운 연소 챔버 구성요소들 (114') 은 선박 속도가 선박 (1) 의 원래 설계 속도보다 작고 파워트레인의 프로펠러 회전 속도가 원래 설계 회전 속도보다 작은 새로운 작동 프로파일에 연소를 적응시키도록 구성된다. 특히, 새로운 연소 챔버 구성요소들 (114') 은 구형 연소 챔버 구성요소들 (200) 보다 더 높은 비동력을 생성하도록 구성된다. 전환 후의 엔진 (6) 은 기존 프로펠러 및 가능한 재구성된 프로펠러의 토크 속도 특성 요건을 충족한다. 전환 후의 엔진 (6) 의 토크는 더 높은 평균 유효 압력 (MEP) 및 더 높은 압축비에 의해 지원되는 연료의 점화 후 더 높은 실린더 최대 압력/MEP-비 및 실린더 벽을 통한 더 낮은 열 손실로 개선된 연비 (감소된 연료 소비) 로 발생된다.The new combustion chamber components 114' are configured to adapt combustion to a new operating profile where the vessel speed is less than the original design speed of the vessel 1 and the propeller rotation speed of the powertrain is less than the original design rotation speed. In particular, the new combustion chamber components 114' are configured to produce higher specific power than the older combustion chamber components 200. The engine 6 after conversion meets the torque speed characteristic requirements of the existing propeller and possibly the rebuilt propeller. The torque of the engine 6 after conversion is improved by a higher maximum cylinder pressure/MEP-ratio and lower heat losses through the cylinder walls after ignition of the fuel, supported by a higher mean effective pressure (MEP) and a higher compression ratio. This results in fuel efficiency (reduced fuel consumption).

새로운 연소 챔버 구성요소들 (200') 내의 새로운 실린더 슬리브 (114') 에서 상당한 변화가 관찰되며, 슬리브는 기존의 실린더 슬리브 (114) 보다 더 작은 보어 직경을 가지며, 새로운 피스톤 (112') 의 직경은 각각 구형 피스톤 (112) 보다 더 작다. 또한, 새로운 연소 챔버 구성요소들은 새로운 배기 밸브 (118') 및 일부 경우에 새로운 연료 분사기들 (130'), 또는 이들을 새로운 작동 프로파일로 수용하기 위한 구형 연료 분사기의 적어도 전환을 더 포함한다. 구형 연료 분사기들의 수용은, 적어도 선박이 사용중일 때 그 설계 속도로 주행할 때, 각각의 동력 행정에서 연료 분사량을 감소시키도록 엔진 (6) 의 연료 분사 제어 시스템 (도 1- 도면부호 12) 을 교체 또는 구성하는 것을 포함할 수 있다. 현장 전환은 연료 분사 시스템의 보다 근본적인 변형을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 상이한 연료의 연소를 위해 필요한 정도까지 연료 공급 시스템을 수정한다.A significant change is observed in the new cylinder sleeve 114' within the new combustion chamber components 200', which has a smaller bore diameter than the existing cylinder sleeve 114, and the diameter of the new piston 112'. are smaller than the spherical piston 112, respectively. Additionally, the new combustion chamber components further include new exhaust valves 118' and in some cases new fuel injectors 130', or at least conversion of older fuel injectors to accommodate them with new operating profiles. Accommodation of older fuel injectors requires the fuel injection control system of engine 6 (Figure 1 - 12) to reduce the fuel injection quantity on each power stroke, at least when the vessel is in service and traveling at its design speed. This may include replacing or configuring. Field conversion may also involve more radical modifications of the fuel injection system. For example, modifying the fuel supply system to the extent necessary for combustion of different fuels.

전환시, 배기 매니폴드 (120) 로의 배기 가스 입구들 (121) 은 기존 위치에 유지되고, 새로운 연소 챔버 구성요소들 (200') 은 새로운 연소 챔버 구성요소들 (200') 의 배기 가스 출구 (123') 가 배기 가스 입구들 (121) 에 직접 부착될 수 있는 위치에 수직으로 위치된다. 그 목적을 위해, 엔진 (6) 의 블록 (100) 에 새로운 실린더 슬리브 (114') 를 수용하기 위해 어댑터 블록 (132') 이 제공된다. 전술한 배기 연결부의 위치의 매칭은 선박의 무거운 배기 시스템들에 요구되는 변화들의 수 및 비용을 상당히 낮추는 중요한 특징이다. 어댑터 블록 (132') 의 실시형태가 도 8 에 도시되어 있다. 어댑터 블록은 엔진 블록에 새로운 연소 챔버 구성요소들 (200') 을 부착하고 밀봉하기 위해 사용된다. 어댑터 블록 (132') 은 엔진 블록 (100) 의 부착 수단 (134) 과 호환가능한 제 1 부착 수단 (136') 및 새로운 연소 챔버 구성요소들과 호환가능한 제 2 부착 수단 (140') 을 포함한다. 보다 정확하게는, 엔진 블록 (100) 에는 블록 (100) 내의 슬리브를 위한 개구 주위에 나사가공된 구멍들 (134) 이 제공되며, 이는 제 1 패턴으로 배열된다. 제 1 패턴은 구형 실린더 커버 (116) 의 부착 볼트들의 패턴을 따른다. 어댑터 블록 (132') 은 새로운 실린더 슬리브 (114') 에 적합한 개구를 갖는 실질적으로 원형의 디스크형 부재이다. 어댑터 블록 (132') 에는 새로운 슬리브 (114') 를 위한 개구에 평행하고 그 주위에 관통 구멍들 (136') 이 제공된다. 관통 구멍들 (136') 은 구형 실린더 커버 (116) 의 볼트들과 동일한 패턴이다. 이러한 방식으로, 어댑터 블록 (132') 은 구형 실린더 커버 (116) 를 위한 나사가공된 구멍들을 사용하여 엔진 블록에 새로운 볼트들 (138') 에 의해 부착될 수 있다. 새로운 실린더 커버 (116') 는 이어서 어댑터 블록 (132') 에 부착된다. 이러한 목적을 위해, 어댑터 블록 (132') 에는 블록 (100) 내의 슬리브를 위한 개구 주위에 나사가공된 구멍들 (140') 이 제공되며, 이는 제 2 패턴으로 배열된다. 제 2 패턴은 새로운 실린더 커버 (116') 의 부착 볼트들의 패턴에 부합하여, 새로운 실린더 커버 (116') 가 어댑터 블록 (132') 에 부착될 수 있다. 일부 실제 경우에, 어댑터 블록 (132') 은 새로운 실린더 슬리브 (114') 의 일체형 부분일 수 있다.Upon conversion, the exhaust gas inlets 121 to the exhaust manifold 120 remain in their existing positions and the new combustion chamber components 200' are connected to the exhaust gas outlets of the new combustion chamber components 200' ( 123') is positioned vertically in a position where it can be directly attached to the exhaust gas inlets 121. For that purpose, an adapter block 132' is provided to receive a new cylinder sleeve 114' in the block 100 of the engine 6. Matching the positions of the exhaust connections described above is an important feature that significantly reduces the number and cost of changes required for heavy exhaust systems on ships. An embodiment of adapter block 132' is shown in FIG. 8. The adapter block is used to attach and seal the new combustion chamber components 200' to the engine block. Adapter block 132' includes first attachment means 136' compatible with attachment means 134 of engine block 100 and second attachment means 140' compatible with new combustion chamber components. . More precisely, the engine block 100 is provided with holes 134 threaded around the opening for the sleeve in the block 100, which are arranged in a first pattern. The first pattern follows the pattern of the attachment bolts of the spherical cylinder cover 116. Adapter block 132' is a substantially circular disk-shaped member with an opening to accommodate new cylinder sleeve 114'. The adapter block 132' is provided with through holes 136' parallel to and around the opening for the new sleeve 114'. The through holes 136' are of the same pattern as the bolts of the spherical cylinder cover 116. In this way, the adapter block 132' can be attached by new bolts 138' to the engine block using the threaded holes for the old cylinder cover 116. The new cylinder cover 116' is then attached to the adapter block 132'. For this purpose, the adapter block 132' is provided with holes 140' threaded around the opening for the sleeve in the block 100, which are arranged in a second pattern. The second pattern matches the pattern of attachment bolts of the new cylinder cover 116', so that the new cylinder cover 116' can be attached to the adapter block 132'. In some practical cases, the adapter block 132' may be an integral part of the new cylinder sleeve 114'.

더 작은 직경의 새로운 실린더 슬리브 (114') 의 수직 위치는 어댑터 블록 (132) 을 사용함으로써 정확한 수직 위치에 위치된다. 압축비는 실린더의 클리어런스 체적을 적절하게 구성하기 위해 조립 동안 크로스헤드와 피스톤 로드 사이에 배치되는 압축 심 또는 심들 (148') 을 사용함으로써 전환시 미세 조정된다. 피스톤이 그의 하사점에 있을 때, 공기 포트들 (128') 에 대한 피스톤의 위치에도 실린더의 클리어런스 체적에 더하여 전체 두께 효과가 있다. The vertical position of the new smaller diameter cylinder sleeve 114' is positioned in the correct vertical position by using the adapter block 132. The compression ratio is fine-tuned during conversion by using a compression shim or shims 148' placed between the crosshead and piston rod during assembly to properly configure the clearance volume of the cylinder. When the piston is at its bottom dead center, the position of the piston relative to the air ports 128' also has a full thickness effect in addition to the clearance volume of the cylinder.

본 발명에 따른 2 행정 엔진의 성공적인 전환에서 엔진의 변경된 파라미터들의 일 예:An example of changed parameters of the engine in a successful conversion of a two-stroke engine according to the invention:

Figure pct00001
Figure pct00001

이러한 예에서 실린더 내의 압력은 상당히 증가되고, 이는 증가된 효율 및 개선된 연소를 제공한다. 감소된 보어 직경 덕분에 더 높은 압력은 원래 엔진의 설계 범위 내에 있는 구형 엔진의 동력 구성요소들에 힘을 생성한다. 더 작은 보어 직경은 연소의 열 손실을 감소시킨다.In this example the pressure within the cylinder is significantly increased, providing increased efficiency and improved combustion. Thanks to the reduced bore diameter, higher pressures produce forces on the older engine's power components that are well within the design range of the original engine. Smaller bore diameter reduces combustion heat loss.

전환 후 보어 직경이 작아지더라도, 압축비가 증가하게 되는데, 이는 대부분 연소 챔버의 스위핑 체적 (swept volume) 이 작아지기 때문이다. 전환시에 알 수 있는 바와 같이, 슬리브의 보어 직경은 적어도 20% 감소된다. 일반적으로, 새로운 보어 직경은 변경된 작동 프로파일에서의 프로펠러 곡선과 일치하는 특정 토크-속도 특성을 생성하기 위해 요구되는 피스톤 직경 및 평균 유효 압력으로 선택된다. 추가로, 생성되는 MEP 는 사이클당 분사되는 연료의 양에 의존하며, 이는 엔진의 행정 및 연소 챔버 구성요소 온도에 의해 제한된다. 상기 예 (표) 를 참조하면, 620 mm 보어가 고려되는 경우, MEP 레벨은 더 높을 것이고, 따라서 더 높은 구성요소 온도, 및 결과적으로 연료의 점화 후 더 높은 실린더 최대 압력이 토크 속도 및 목표 브레이크-특정 연료 소비를 충족시킬 것이다. 따라서, 620 mm 실린더 보어는 너무 작을 것이다. 바람직하게는, 엔진은 전환 후에 다음의 특성을 갖는다:Even though the bore diameter becomes smaller after conversion, the compression ratio increases, mostly because the swept volume of the combustion chamber becomes smaller. As can be seen upon conversion, the bore diameter of the sleeve is reduced by at least 20%. Typically, the new bore diameter is selected with the required piston diameter and average effective pressure to produce specific torque-speed characteristics that match the propeller curve in the changed operating profile. Additionally, the MEP produced is dependent on the amount of fuel injected per cycle, which is limited by the engine's stroke and combustion chamber component temperatures. Referring to the above example (table), if a 620 mm bore is considered, the MEP level will be higher, and therefore higher component temperatures, and consequently higher cylinder maximum pressure after ignition of the fuel, resulting in higher torque speed and target brake- Will meet specific fuel consumption. Therefore, a 620 mm cylinder bore would be too small. Preferably, the engine has the following characteristics after conversion:

행정 대 보어 비율: 3.5 - 4.5Stroke to Bore Ratio: 3.5 - 4.5

설계 rpm 범위: 70-105 rpmDesign rpm range: 70-105 rpm

설계 동력 범위: 2000-3200 kW/실린더Design power range: 2000-3200 kW/cylinder

전환은, 새로운 연소 챔버 구성요소들 (200') 이 구성된 프로펠러의 프로펠러 곡선에 대응하는 새로운 토크-속도 특성들을 엔진 (6) 에 제공하도록 엔진 (6) 의 작동 프로파일 및/또는 회전 속도의 변화를 수용하도록 이러한 전환이 파워트레인 (2) 의 프로펠러 (10) 를 구성하는 것을 포함할 때, 선박을 작동시키는 면에서 훨씬 더 효율적일 수 있다. 유리하게는, 프로펠러 (10) 는 그의 직경이 증가되도록 재구성된다. 프로펠러를 구성하는 것은 기존의 프로펠러의 허브에 새로운 프로펠러 또는 프로펠러 블레이드들을 조립함으로써 달성될 수 있다. 프로펠러와 엔진을 연결하는 기계식 샤프트 배열체는 전환시 유리하게 변하지 않는 1:1 감소비를 포함한다.The transition is a change in the operating profile and/or rotational speed of the engine 6 to provide the engine 6 with new torque-speed characteristics corresponding to the propeller curve of the propeller on which the new combustion chamber components 200' are configured. When this conversion involves configuring the propeller 10 of the powertrain 2 to accommodate, the vessel can be much more efficient in terms of operation. Advantageously, the propeller 10 is reconfigured so that its diameter is increased. Constructing a propeller can be accomplished by assembling a new propeller or propeller blades to the hub of an existing propeller. The mechanical shaft arrangement connecting the propeller to the engine includes a 1:1 reduction ratio that does not change favorably when switching.

본 발명의 다른 개량에 따르면, 새로운 연소 챔버 구성요소들 (200') 의 실린더 커버 (116') 는 도 9 에 도시된 바와 같이 연료 분사기들을 위한 2 세트의 개구들을 선택적으로 포함한다. 실린더 커버에는 새로운 실린더 커버 (116') 의 부착 볼트를 위한 개구들 (140') 및 중심에 위치된 배기 밸브 포트 (142') 가 제공된다. 실린더 커버 (116') 는 연소 챔버 내로 제 1 연료를 분사하도록 구성된 제 1 세트의 연료 분사기들을 위한 제 1 세트의 개구들 (144') 및 연소 챔버 내로 제 2 연료를 분사하도록 구성된 제 2 세트의 연료 분사기들을 위한 제 2 세트의 개구들 (146') 을 적어도 포함한다. 전환 동안, 상기 개구들의 세트들 중 하나는 엔진이 하나의 연료로만 작동하도록 구성되고 다른 세트의 개구들에는 각각의 연료 분사기들이 제공되는 경우에 플러깅된다. 엔진이 2 개의 상이한 연료들과 함께 작동하도록 구성되는 경우, 제 1 세트의 개구들 (144') 에는 제 1 세트의 연료 분사기들이 제공되고, 제 2 세트의 개구들 (146') 에는 제 2 세트의 연료 분사기들이 제공된다. 제 2 세트의 개구들 (146') 은 미래의 연료 전환과 관련하여 또한 이용될 수 있다. 현재 사용 가능한 후보로 고려되는 연료는, 예를 들어 메탄올, LNG 또는 암모니아이다. 제 2 세트의 개구들 (146') 은 실린더 커버를 분해하지 않고 연료 분사기들을 설치할 수 있도록 배열된다. 메탄올은 간단한 취급 및 저장, 신뢰성 있는 연소 및 거의 탄소-중립 동력 (재생 전기 및 포획된 탄소를 사용하여 제조될 때) 을 제공하며, 따라서 파워트레인을 탈탄하기 위한 매우 매력적인 연료이다. LNG 는 현재 환경적 위험과 유해한 배출량을 줄이는 경제적이고 지속가능한 연료이다. 암모니아는 또한 예를 들어 연소할 때 CO2 를 방출하지 않는다는 점에서 매력적인 연료이다.According to another modification of the invention, the cylinder cover 116' of the new combustion chamber components 200' optionally includes two sets of openings for fuel injectors as shown in Figure 9. The cylinder cover is provided with openings 140' for attachment bolts of the new cylinder cover 116' and a centrally located exhaust valve port 142'. The cylinder cover 116' has a first set of openings 144' for a first set of fuel injectors configured to inject a first fuel into the combustion chamber and a second set of openings 144' configured to inject a second fuel into the combustion chamber. and at least a second set of openings 146' for fuel injectors. During the changeover, one of the sets of said openings is plugged if the engine is configured to operate only on one fuel and the other set of openings is provided with respective fuel injectors. When the engine is configured to operate with two different fuels, the first set of openings 144' is provided with a first set of fuel injectors and the second set of openings 146' is provided with a second set of fuel injectors. Fuel injectors are provided. The second set of openings 146' may also be used in connection with future fuel switching. Fuels currently considered as available candidates are, for example, methanol, LNG or ammonia. The second set of openings 146' are arranged to allow installation of fuel injectors without disassembling the cylinder cover. Methanol offers simple handling and storage, reliable combustion, and nearly carbon-neutral power (when manufactured using renewable electricity and captured carbon), making it a very attractive fuel for decarbonizing powertrains. LNG is currently an economical and sustainable fuel that reduces environmental risks and harmful emissions. Ammonia is also an attractive fuel because, for example, it does not emit CO2 when burned.

본 발명은 현재 가장 바람직한 실시형태들로 간주되는 것과 관련하여 예시로서 본 명세서에서 설명되었지만, 기술적 진보와 함께, 본 발명의 기본 사상이 많은 방식으로 구현될 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다. 본 발명 및 그 실시형태들이 전술한 예들 및 샘플들에 한정되는 것은 아니며, 특허 청구범위 및 그 법적 균등물에 따라 다양한 변형이 가능하다. 상기 임의의 실시형태와 관련하여 언급된 상세한 설명들은 이런 조합들이 기술적으로 실현가능하다면 또 다른 실시형태와 관련하여 사용될 수도 있다.Although the invention has been described herein by way of example in connection with what are currently considered the most preferred embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that, with technological progress, the basic idea of the invention can be implemented in many ways. The present invention and its embodiments are not limited to the examples and samples described above, and various modifications are possible according to the scope of the patent claims and their legal equivalents. Detailed descriptions mentioned in connection with any embodiment above may be used in connection with another embodiment if such combinations are technically feasible.

1 : 대형 선박
2 : 추진 파워트레인
4 : 선체
6 : 다중-실린더 2-행정 크로스헤드 엔진
8 : 프로펠러 샤프트
10 : 프로펠러
12 : 제어 시스템
100 : 엔진 블록
102 : 크랭크 샤프트
104 : 커넥팅 로드
106 : 크로스 헤드
108 : 가이드
110, 110' : 피스톤 로드
112, 112' : 피스톤
114, 114' : 실린더 슬리브
116, 116' : 실린더 커버
118, 118' : 배기 밸브
120 : 배기 매니폴드
122 : 수퍼 차저
123' : 배기 가스 출구
124 : 소기 공기 공간
126 : 유동 경로
128, 128' : 공기 포트들
130' : 새로운 연료 분사기들
132' : 어댑터 블록
134 : 나사가공된 구멍들
136' : 제 1 부착 수단
138' : 새로운 볼트들
140' : 제 2 부착 수단
142' : 배기 밸브 포트
144' : 제 1 세트의 개구들
146' : 제 2 세트의 개구들
148' : 심 또는 심들
200 : 구형 연소 챔버 구성요소들
200' : 새로운 연소 챔버 구성요소들
1: Large ship
2: Propulsion powertrain
4: hull
6: Multi-cylinder two-stroke crosshead engine
8: propeller shaft
10: propeller
12: control system
100: Engine block
102: crankshaft
104: connecting rod
106: cross head
108: Guide
110, 110': Piston rod
112, 112': Piston
114, 114': Cylinder sleeve
116, 116': Cylinder cover
118, 118': exhaust valve
120: exhaust manifold
122: Supercharger
123': Exhaust gas outlet
124: scavenging air space
126: flow path
128, 128': air ports
130': New fuel injectors
132': adapter block
134: Threaded holes
136': first attachment means
138': New Bolts
140': second attachment means
142': Exhaust valve port
144': first set of openings
146': Second set of openings
148' : Sim or Sims
200: Spherical combustion chamber components
200': New combustion chamber components

Claims (18)

설계 속도와 같은, 미리 정해진 제 1 작동 프로파일에서 해양 선박 (1) 을 작동시키기 위한 추력을 제공하도록 구성된, 적어도 하나의 추진 파워트레인이 제공되는 해양 선박 (1) 의 파워트레인 (2) 현장 (in-situ) 전환으로서,
상기 적어도 하나의 파워트레인 (2) 은 다중-실린더 2-행정 내연 피스톤 엔진 (6), 프로펠러 (10) 및 상기 프로펠러 (10) 와 상기 엔진 (6) 을 기계적으로 연결하는 샤프트 배열체를 포함하고,
상기 전환은, 상기 제 1 작동 프로파일보다 적은 동력 요구를 가진 제 2 작동 프로파일에서 상기 선박 (1) 을 작동시키기 위한 추력을 제공하도록 상기 적어도 하나의 파워트레인 (2) 을 구성하는 것을 포함하고,
- 적어도 실린더 슬리브 (114), 실린더 커버 (116), 피스톤 (112) 및 피스톤 로드 (110) 를 포함하는 기존의 연소 챔버 구성요소들 (200) 은 상기 적어도 하나의 파워트레인 (2) 의 상기 엔진 (6) 으로부터 제거되고,
- 새로운 연소 챔버 구성요소들 (200') 은 상기 적어도 하나의 파워트레인 (2) 의 상기 엔진 (6) 에 조립되고, 기존의 상기 실린더 슬리브 (114) 보다 더 작은 보어 직경을 갖는 새로운 실린더 슬리브 (114') 를 포함하는 상기 새로운 연소 챔버 구성요소들은 제거된 구형 연소 챔버 구성요소들 (200) 보다 더 높은 특정 동력을 생성하도록 구성되는, 파워트레인 (2) 현장 전환.
A powertrain (2) of a marine vessel (1) provided with at least one propulsion powertrain configured to provide thrust for operating the marine vessel (1) at a first predetermined operating profile, such as a design speed -situ) As a transition,
The at least one powertrain (2) includes a multi-cylinder two-stroke internal combustion piston engine (6), a propeller (10) and a shaft arrangement mechanically connecting the propeller (10) and the engine (6), ,
Said switching comprises configuring said at least one powertrain (2) to provide thrust for operating said watercraft (1) in a second operating profile with less power requirements than said first operating profile,
- the existing combustion chamber components 200, including at least the cylinder sleeve 114, the cylinder cover 116, the piston 112 and the piston rod 110, are used in the engine of the at least one powertrain (2). (6) is removed from,
- New combustion chamber components 200' are assembled on the engine 6 of the at least one powertrain 2 and are equipped with a new cylinder sleeve (114) having a smaller bore diameter than the existing cylinder sleeve 114. Powertrain (2) field conversion, wherein the new combustion chamber components comprising 114') are configured to produce higher specific power than the removed old combustion chamber components 200.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 추진 파워트레인 (2) 의 기존 엔진 (6) 은, 미리 정해진 제 1 설계 속도에서 상기 선박 (1) 을 이동시키기 위한 추력을 제공하도록 구성되고, 제 1 회전 속도에서 주행하도록 적응되며, 상기 전환은 상기 파워트레인 (2) 의 상기 엔진 (6) 이 상기 제 1 회전 속도보다 낮은 제 2 회전 속도로 주행하도록 적응되는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 파워트레인 (2) 현장 전환.
According to claim 1,
The existing engine (6) of the at least one propulsion powertrain (2) is configured to provide thrust for moving the vessel (1) at a first predetermined design speed and is adapted to run at a first rotational speed; , Characterized in that the changeover further comprises adapting the engine (6) of the powertrain (2) to run at a second rotational speed lower than the first rotational speed.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 전환은 작동 프로파일 및/또는 회전 속도의 변경을 수용하도록 상기 파워트레인 (2) 의 상기 프로펠러 (10) 를 구성하는 것을 포함하고, 상기 새로운 연소 챔버 구성요소들 (200') 은 구성된 프로펠러의 프로펠러 곡선에 대응하는 상기 엔진 (6) 에 새로운 토크-속도 특성들을 제공하는 것을 특징으로 하는, 파워트레인 (2) 현장 전환.
The method of claim 1 or 2,
The conversion includes configuring the propeller 10 of the powertrain 2 to accommodate a change in operating profile and/or rotational speed, wherein the new combustion chamber components 200' are of the configured propeller. Field conversion of the powertrain (2), characterized in that it provides new torque-speed characteristics of the engine (6) corresponding to the curve.
제 4 항에 있어서,
상기 프로펠러 (10) 를 구성하는 것은 기존의 프로펠러의 허브에 새로운 또는 구성된 프로펠러 (10) 또는 프로펠러 블레이드들을 조립하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 파워트레인 (2) 현장 전환.
According to claim 4,
Powertrain (2) field conversion, characterized in that constructing the propeller (10) includes assembling a new or constructed propeller (10) or propeller blades to the hub of an existing propeller.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 프로펠러 (10) 를 구성하는 것은 상기 프로펠러 (10) 의 직경을 증가시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 파워트레인 (2) 현장 전환.
The method of claim 4 or 5,
Field conversion of the powertrain (2), characterized in that configuring the propeller (10) includes increasing the diameter of the propeller (10).
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
새로운 연소 챔버 구성요소들 (200') 은 배기 밸브 (118') 및 연료 분사기들 (130') 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 파워트레인 (2) 현장 전환.
The method according to any one of claims 1 to 5,
Powertrain (2) field conversion, characterized in that the new combustion chamber components 200' further include an exhaust valve 118' and fuel injectors 130'.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
새로운 연소 챔버 구성요소들 (200') 은 개체로서 상기 엔진 (6) 에 조립된 파워팩으로서 미리 조립되는 것을 특징으로 하는, 파워트레인 (2) 현장 전환.
The method according to any one of claims 1 to 6,
Field conversion of the powertrain (2), characterized in that the new combustion chamber components (200') are pre-assembled as a powerpack assembled on the engine (6) as an individual.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
전환은, 적어도 상기 선박 (1) 이 사용시 그 설계 속도로 주행할 때, 각각의 동력 행정에서 연료 분사량을 감소시키도록 상기 엔진 (6) 의 연료 분사 제어 시스템 (12) 을 교체 또는 구성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 파워트레인 (2) 현장 전환.
The method according to any one of claims 1 to 7,
Conversion includes replacing or configuring the fuel injection control system 12 of the engine 6 to reduce the fuel injection quantity in each power stroke, at least when the vessel 1 is traveling at its design speed in use. Characterized in that, powertrain (2) field conversion.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프로펠러 (10) 및 상기 엔진 (6) 을 연결하는 기계적 샤프트 배열체의 감속비는 전환시 동일하게 유지되는 것을 특징으로 하는, 파워트레인 (2) 현장 전환.
The method according to any one of claims 1 to 8,
Field conversion of the powertrain (2), characterized in that the reduction ratio of the mechanical shaft arrangement connecting the propeller (10) and the engine (6) remains the same during conversion.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 새로운 연소 챔버 구성요소들 (200') 은, 상기 엔진 블록 (100) 의 부착 수단과 호환가능한 제 1 부착 수단 (136') 및 상기 새로운 연소 챔버 구성요소들 (200') 과 호환가능한 제 2 부착 수단 (140') 을 포함하는, 어댑터 블록 (132') 을 통해 상기 엔진 블록 (100) 에 부착되는 것을 특징으로 하는, 파워트레인 (2) 현장 전환.
The method according to any one of claims 1 to 9,
The new combustion chamber components 200' include a first attachment means 136' compatible with the attachment means of the engine block 100 and a second attachment means 136' compatible with the new combustion chamber components 200'. Field conversion of the powertrain (2), characterized in that it is attached to the engine block (100) via an adapter block (132'), comprising attachment means (140').
제 10 항에 있어서,
상기 새로운 연소 챔버 구서용소들 (200') 의 실린더 커버 (116') 가 상기 어댑터 블록 (132') 에 부착되고, 상기 어댑터 블록은 상기 엔진 블록 (100) 에 부착되는 것을 특징으로 하는, 파워트레인 (2) 현장 전환.
According to claim 10,
Characterized in that the cylinder cover (116') of the new combustion chamber components (200') is attached to the adapter block (132'), and the adapter block is attached to the engine block (100). (2) On-site conversion.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 새로운 연소 챔버 구성요소들 (200') 의 상기 실린더 커버 (116') 는, 상기 연소 챔버 내로 제 1 연료를 분사하도록 구성된 제 1 세트의 연료 분사기들을 위한 제 1 세트의 개구들 (144') 및 상기 연소 챔버 내로 제 2 연료를 분사하도록 구성된 제 2 세트의 연료 분사기들을 위한 제 2 세트의 개구들 (146') 을 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는, 파워트레인 (2) 현장 전환.
The method according to any one of claims 1 to 11,
The cylinder cover 116' of the new combustion chamber components 200' has a first set of openings 144' for a first set of fuel injectors configured to inject first fuel into the combustion chamber. and at least a second set of openings (146') for a second set of fuel injectors configured to inject a second fuel into the combustion chamber.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전환 시 상기 엔진 (6) 의 피스톤의 행정 길이는 변하지 않는 것을 특징으로 하는, 파워트레인 (2) 현장 전환.
The method according to any one of claims 1 to 12,
Field conversion of the powertrain (2), characterized in that the stroke length of the piston of the engine (6) does not change during the conversion.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전환 후에 설계 속도로 주행하는 선박 (1) 을 위한 상기 엔진 파라미터는 다음과 같은 것을 특징으로 하는, 파워트레인 (2) 현장 전환.
최대 실린더 압력 : 250 bar
행정 대 보어 비율: 3.5 - 4.5
설계 rpm 범위: 70-105 rpm
설계 동력 레벨들 2000-3200 kW/실린더
The method according to any one of claims 1 to 13,
Field conversion of the powertrain (2), characterized in that the engine parameters for the vessel (1) traveling at design speed after the conversion are as follows.
Maximum cylinder pressure: 250 bar
Stroke to Bore Ratio: 3.5 - 4.5
Design rpm range: 70-105 rpm
Design power levels 2000-3200 kW/cylinder
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전환 시, 상기 슬리브의 보어 직경은 적어도 20% 로 감소되는 것을 특징으로 하는, 파워트레인 (2) 현장 전환.
The method according to any one of claims 1 to 14,
(2) Field conversion of the powertrain, characterized in that during said conversion, the bore diameter of said sleeve is reduced by at least 20%.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 엔진 (6) 은 크로스헤드 엔진 (6) 이고, 상기 전환 시 새로운 압축 심 또는 심들 (148') 은 상기 실린더의 클리어런스 체적을 구성하도록 조립 동안 크로스헤드 (106) 와 피스톤 로드 (110') 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는, 파워트레인 (2) 현장 전환.
The method according to any one of claims 1 to 15,
The engine 6 is a crosshead engine 6 and upon conversion a new compression shim or shims 148' is installed between the crosshead 106 and the piston rod 110' during assembly to configure the clearance volume of the cylinder. (2) On-site conversion of the powertrain, characterized in that it is placed in.
제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
전환은 상기 엔진 (6) 의 터보 차저를 교체 또는 구성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 파워트레인 (2) 현장 전환.
The method according to any one of claims 1 to 16,
Field conversion of the powertrain (2), characterized in that the conversion includes replacing or constructing a turbocharger of the engine (6).
제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전환 후에, 상기 피스톤 (112') 의 하사점 위치에서, 상기 피스톤은 전체적으로 공기 포트들 (128') 아래에 있는 것을 특징으로 하는, 파워트레인 (2) 현장 전환.
The method according to any one of claims 1 to 17,
Powertrain (2) field conversion, characterized in that, after said conversion, in the bottom dead center position of said piston (112'), said piston is entirely below air ports (128').
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