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公開番号2025041744
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-26
出願番号2024223777,2020087232
出願日2024-12-19,2020-05-19
発明の名称大型エンジンの動作方法及び大型エンジン
出願人ヴィンゲーデーリミテッド
代理人弁理士法人浅村特許事務所
主分類F02D 15/00 20060101AFI20250318BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】大型エンジンの動作方法が提案される。
【解決手段】大型エンジン20は、少なくとも1つのシリンダ21を備え、シリンダ21は、シリンダ軸に沿って前後に運動可能なピストン23によって囲まれた燃焼室を有する。空気燃料混合物は、燃焼室内で圧縮比をもってピストン23の運動を介して圧縮され、大型エンジン20の動作パラメータは、連続的に又は一定間隔で決定される。空気燃料混合物のための最適化された圧縮比は、動作パラメータに基づいて決定され、圧縮比は、最適化された圧縮比に適合される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
大型エンジンの動作方法であって、前記大型エンジン（２０）は、少なくとも１つのシリンダ（２１）を備え、前記シリンダ（２１）は、シリンダ軸に沿って前後に運動可能なピストン（２３）によって囲まれた燃焼室を有し、空気燃料混合物は、前記燃焼室内で圧縮比をもって前記ピストン（２３）の運動を介して圧縮され、前記大型エンジン（２０）の動作パラメータは、連続的に又は一定間隔で決定され、前記空気燃料混合物のための最適化された圧縮比は、前記動作パラメータに基づいて決定され、前記圧縮比は、前記最適化された圧縮比に適合されることを特徴とする、
方法。
続きを表示（約 940 文字）【請求項２】
前記圧縮比は、前記動作パラメータに依存して制御される、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記圧縮比は、前記動作パラメータに依存して調整される、
請求項１に記載の方法。
【請求項４】
空燃比は、前記空燃比がノッキング限界（３）と不着火限界（４）との間にあるように調節される、
請求項１から３までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記大型エンジン（２０）は、回転可能なクランクシャフトをさらに備え、前記ピストン（２３）は、ピストン・ロッドを介してクロスヘッドに接続され、前記クロスヘッドは、スラスト・ロッドを介して前記クランクシャフトに接続され、前記圧縮比は、前記ピストン・ロッド及び／又は前記ピストンを前記クロスヘッドに対して変位させることによって変化する、
請求項１から４までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記動作パラメータは、エンジン負荷及び／又は回転速度である、
請求項１から５までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記動作パラメータは、点火比であり、前記点火比は、特に一定であるか、又は、エンジン負荷及び／若しくは回転速度に依存する、
請求項１から６までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記動作パラメータは、点火圧力であり、前記点火圧力は、特に一定であるか、又は、エンジン負荷及び／若しくは回転速度に依存する、
請求項１から７までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記動作パラメータは、点火圧力の増加であり、前記点火圧力の増加は、特に一定であるか、又は、エンジン負荷及び／若しくは回転速度に依存する、
請求項１から８までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記動作パラメータは、放出パラメータであり、前記放出パラメータは、特に一定であるか、又は、エンジン負荷及び／若しくは回転速度に依存する、
請求項１から５までのいずれか一項に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つのシリンダを有する大型エンジンの動作方法及びそれぞれのカテゴリの独立請求項の前文による大型エンジンに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
２ストローク又は４ストローク・エンジンとして設計可能な、例えば長手方向に掃気された２ストロークの大型ディーゼル・エンジンとしての大型エンジンは、船用の駆動ユニットとして、又は、静止動作においてでさえ、例えば電気エネルギーを生成するための大型発電機を駆動するためにしばしば用いられる。エンジンは、通常、相当な期間連続動作で動作し、このことは、動作の安全性及び有用性に高い要求を課す。結果として、動作材料の特に長い保守間隔、低摩耗及び経済的な取り扱いは、オペレータの中心的基準である。大型エンジンは、典型的にはシリンダを有し、シリンダの内径（ボア）は少なくとも２００ｍｍである。今日では、最高９６０ｍｍ又はそれ以上のボアを有する大型エンジンが用いられる。
【０００３】
異なるタイプの大型エンジンが周知であり、それぞれは、２ストローク又は４ストローク・エンジンとして設計可能である。経済的及び効率的な動作、排ガス閾値及び資源の有用性の順守に関して、大型エンジンの燃料として従来用いられる重油又はディーゼルの代替がまた求められている。この点で、液体燃料、すなわち、液体の状態で燃焼室内に導入される燃料と、ガス燃料、すなわち、気体の状態で燃焼室内に導入される燃料と、の両方が用いられる。
【０００４】
重油の周知の代替としての液体燃料の実例は、石油精製からの残りである他の重質炭化水素、アルコール、特にメタノール若しくはエタノール、ガソリン、ディーゼル又は、エマルジョン若しくは懸濁液である。例えば、ＭＳＡＲ（ＭｕｌｔｉｐｈａｓｅＳｕｐｅｒｆｉｎｅＡｔｏｍｉｚｅｄＲｅｓｉｄｕｅ）として周知のエマルジョンが燃料として用いられることが知られている。周知の懸濁液は、炭塵及び水の懸濁液であり、大型エンジンの燃料としても用いられる。ＬＮＧ（液化天然ガス）又はＬＰＧ（液化石油ガス）のような天然ガスは、ガス燃料として知られている。
【０００５】
重油による純粋な動作の他の周知の代替は、大型エンジンが２つ以上の燃料によって動作可能であり、動作状況又は環境に依存して、エンジンが一方の燃料によって又は他方の燃料によって動作されるように大型エンジンを設計することである。この種の大型エンジンは、大型のマルチフューエル・エンジンとも呼ばれ、動作の間、第１の燃料が燃焼する第１のモードから第２の燃料が燃焼する第２のモードに及びその逆に切り替え可能である。
【０００６】
少なくとも２つの異なる燃料によって同時に動作可能な大型エンジンもまた知られている。２つの異なる燃料が１つ又は複数のシリンダ内で同時に燃焼することができる、又は、第１のグループのシリンダ内で第１の燃料のみが燃焼し、同時に他のグループのシリンダ内で第１の燃料と異なる第２の燃料のみが燃焼するということが可能である。
【０００７】
２つの異なる燃料によって動作可能な大型エンジンの周知の設計は、「デュアルフューエル・エンジン」という用語が今日用いられるタイプのエンジンである。これらのエンジンは、一方では、ガス燃料、例えば天然ガス又はメタンが燃焼のために燃焼室内に導入されるガス・モードで動作可能であり、他方では、重油又は他の液体燃料のような液体燃料が同じエンジン内で燃焼可能な液体モードで動作可能である。これらの大型エンジンは、２ストローク及び４ストローク・エンジンの両方とすることができ、特に長手方向に掃気された２ストロークの大型ディーゼル・エンジンとすることもできる。
【０００８】
少なくとも２つ以上の異なる液体又はガス燃料によって動作可能な大型エンジンは、しばしば、現在使用中の燃料に依存して異なるモードで動作する。しばしばディーゼル動作と呼ばれる動作モードでは、燃料の燃焼は、一般的に、圧縮点火の原則又は燃料の自己発火に従って生ずる。しばしばオットー動作と呼ばれるモードでは、燃焼は、可燃性の予混合された空気燃料混合物の火花点火によって生ずる。この火花点火が、例えば、電気火花によって、例えば点火プラグを用いて、又は、少量の噴射燃料の自己発火によって生ずることができ、次に、それによって他の燃料の火花点火が生ずる。自己発火を意図する少量の燃料は、しばしば、燃焼室に接続されている予燃焼室内に噴射される。
【０００９】
上述したデュアルフューエル・エンジンでは、例えば、ガス・モードのために、気体の状態のガスが掃気と混合され、シリンダの燃焼室内の可燃性の混合物を生成することが知られている。この低圧のプロセスでは、シリンダ内の混合物の点火は、通常、少量の液体、自己発火する燃料を適切なときにシリンダの燃焼室内に又は予燃焼室内に噴射することによって生じ、これは次に、空気ガス混合物の点火につながる。
【００１０】
さらにまた、オットー及びディーゼル動作から周知の混合された形が存在する。
（【００１１】以降は省略されています）

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