(57)【要約】      （修正有）【課題】大型２ストロークエンジンの燃焼室に低引火点液体燃料を噴射する燃料弁の提供。【解決手段】燃料弁は弁ハウジング５２と、ノズル５４と、加圧低引火点燃料の燃料導入ポートと作動流体源に接続する作動流体ポート７８と、燃料弁５０の縦穴内にあり開位置にあるときに燃料キャビティ５８からノズルへの燃料の流れを可能にする弁ニードル６１と、作動ピストン８３に接続されたポンプピストンと作動流体ポートに接続された作動室８５と、燃料キャビティと燃料導入ポートに接続されたポンプ室８２と、加圧封止液源に接続する封止液導入ポート７０と、封止液導入ポートを縦穴に接続する封止油流路９３、９６、９７、と加圧点火液源に接続する点火液導入ポート９２と第１穴８１内のポンプピストン８０を封止すると共に一定量の点火液をポンプ室に供給する点火液導入ポートから穴とポンプピストンとの間の隙間９１まで延びた点火液管路９４とを備える。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大型低速運転２ストロークターボ過給式圧縮点火内燃エンジンの燃焼室に低引火点液体燃料を噴射する燃料弁（５０）であって、
後端と先端とを備えた長形弁ハウジング（５２）と、
前記長形弁ハウジング（５２）の前記先端に配置された、複数のノズル孔を有するノズル（５４）と、
加圧低引火点燃料源に接続するための、前記長形弁ハウジング（５２）内の燃料導入ポート（７６）と、
作動流体源に接続するための、前記長形弁ハウジング（５２）内の作動流体ポート（７８）と、
閉位置と開位置とを有してかつ前記閉位置に付勢された、前記燃料弁（５０）の縦穴に摺動可能に収容される軸方向に変位可能な弁ニードル（６１）であって、開位置にあるときには燃料キャビティ（５８）から前記複数のノズル孔への燃料の流れを可能にし、閉位置にあるときには前記燃料キャビティ（５８）から前記複数のノズル孔への燃料の流れを妨げる弁ニードル（６１）と、
前記弁ハウジング（５２）内の第１穴（８１）に収容され、一方の側において前記第１穴（８１）内にポンプ室（８２）を有するポンプピストン（８０）であって、前記ポンプピストン（８０）と前記第１穴（８１）との間に隙間（９１）を有して前記第１穴（８１）に摺動可能に収容されるポンプピストン（８０）と、
一方の側で前記第２穴（８４）内に作動室（８５）を有する、前記弁ハウジング（５２）内の第２穴（８４）に収容される作動ピストン（８３）と、
を備え、
前記ポンプピストン（８０）は前記作動ピストン（８３）に動作可能に接続され、
前記作動室（８５）は前記作動流体ポート（７８）に流体接続されており、
前記ポンプ室（８２）は前記燃料キャビティ（５８）に流体接続された排出口（６６）と前記燃料導入ポート（７６）に流体接続された導入口（７１）とを有し、
前記燃料弁（５０）は更に、
加圧封止液源に接続するための封止液導入ポート（７０）と、
前記封止液導入ポート（７０）を前記縦穴に接続して前記縦穴内の前記弁ニードル（６１）を封止する封止油流路（９３、９６、９７、９９）と、
加圧点火液（Ｐｉ）源に接続するための点火液導入ポート（９２）と、
前記第１穴（８１）内の前記ポンプピストン（８０）を封止すると共に点火液を前記ポンプ室（８２）に供給する、前記点火液導入ポート（９２）から前記隙間（９１）まで延びた点火液管路（９４）と、
を備える、燃料弁（５０）。
【請求項２】
前記ポンプピストン（８０）は、前記点火液管路（９４）を通じて前記隙間（９１）に供給された前記点火液によって前記第１穴内で封止される、請求項１に記載の燃料弁（５０）。
【請求項３】
前記隙間は前記ポンプ室（８２）に向かって開き、前記点火液は前記隙間（９１）を通じて前記ポンプ室（８２）に供給される、請求項２に記載の燃料弁（５０）。
【請求項４】
前記流路は、前記封止液導入ポート（７０）に接続された前記弁ハウジング（５２）内の管路、および／または前記弁ニードル（６１）を前記弁座（６３）の方向に付勢させるばね（９６）のばね室、および／または前記弁ニードル（６１）内の軸方向の穴（９７）、および／または前記弁ニードル（６１）内の横穴（９９）、を有する、請求項１から３のいずれかに記載の燃料弁（５０）。
【請求項５】
前記封止油流路（９３、９６、９７、９９）は、前記縦穴の長さ方向の第１位置で前記封止液導入ポート（７０）を前記縦穴に接続して前記縦穴内の弁ニードル（６１）を封止する、請求項１から４のいずれかに記載の燃料弁（５０）。
【請求項６】
管路（９８）が、前記縦穴の長さ方向の第２位置であって前記第１位置よりも前記燃料キャビティ（５８）に近い第２位置で前記低引火点燃料導入ポート（７６）を前記縦穴に接続する、請求項５に記載の燃料弁（５０）。
【請求項７】
前記弁ニードル（６１）は前記閉位置では弁座（６３）に静置し、前記開位置では前記弁座（６３）から上昇している、請求項１から６のいずれかに記載の燃料弁（５０）。
【請求項８】
前記ノズル（５４）は、前記長形弁ハウジング（５２）の前部に固定されたノズル本体（５５）を有する、請求項１から７のいずれかに記載の燃料弁（５０）。
【請求項９】
前記弁座は前記ノズル（５４）の先端（５６）に位置する、請求項１から８のいずれかに記載の燃料弁（５０）。
【請求項１０】
前記縦穴は前記ノズル本体（５５）の少なくとも一部に形成される、請求項１から９のいずれかに記載の燃料弁（５０）。
【請求項１１】
前記弁ニードル（６１）の上昇は前記燃料キャビティ（５８）内の前記燃料圧力によって制御される、請求項１から１０のいずれかに記載の燃料弁（５０）。
【請求項１２】
前記弁ニードル（６１）は、ニードル作動ピストン（６２）の圧力面が前記燃料弁（５０）内のニードル作動室（８８）に対向した状態で、かつ前記ニードル作動室（８８）が、制御可能な制御流体源（Ｐｃ）に接続するための、前記燃料弁（５０）の制御ポート（８６）に流体接続された状態で、前記ニードル作動ピストン（６２）に動作可能に接続される、請求項１から１０のいずれかに記載の燃料弁（５０）。
【請求項１３】
大型２ストロークターボ過給式圧縮点火内燃クロスヘッドエンジンであって、
複数のシリンダ（１）と、
各シリンダ（１）に配置された、請求項１から１２のいずれかに記載の２つ以上の燃料弁（５０）であって、加圧点火液（Ｐｉ）源と、加圧封止油（Ｐｓ）源と、低引火点燃料供給系とに接続された燃料弁（５０）と、
を備えることを特徴とするエンジン。
【請求項１４】
前記加圧点火液（Ｐｉ）源の圧力は電子制御可能であり、前記エンジンは、前記加圧点火液（Ｐｉ）源の圧力を制御するように構成された電子制御装置を有する、請求項１３に記載のエンジン。
【請求項１５】
前記エンジンは非低引火点燃料供給系を備え、前記シリンダ（１）は、前記非低引火点燃料を前記シリンダ（１）中に噴射する２つ以上の燃料弁（５１）を備えている、請求項１３または１４に記載のエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、低引火点燃料を燃焼室内に噴射する燃料噴射系を備えた大型低速運転２ストローク圧縮点火内燃クロスヘッドエンジンに関する。
【背景】
【０００２】
大型２ストロークユニフローターボ過給式圧縮点火内燃クロスヘッドエンジンは、一般に大型船の推進系や発電所の１次側可動子として使用されている。大型２ストロークターボ過給式圧縮点火内燃エンジンの持つ大きさと、重さと、エネルギ出力とは、このエンジンを通常の燃焼エンジンとは全く異なった、比類のないものにしている。
【０００３】
大型２ストローク圧縮点火内燃エンジンは従来から例えば燃料油や重油などの液体燃料で駆動されていたが、環境側面への注目が高まってきたことから、ガス、メタノール、石炭スラリ、石油コークスなどの他の種類の燃料の使用に向けた開発が進められている。要望が高まっている燃料群の１つに低引火点燃料群がある。
【０００４】
例えばメタノール、エタノール、液化石油ガス（Liquefied Petroleum Gas：ＬＰＧ）、ジメチルエーテル（Dimethyl Ether：ＤＭＥ）すなわちバイオ燃料、ナフサ、ガソリン、粗製ガソリン、および原油などの、多くの低引火点燃料は比較的クリーンな燃料であり、大型低速ユニフローターボ過給式２ストローク内燃エンジン用燃料として用いた場合、例えば重油を燃料として用いた場合に比べて排気ガス中の硫黄化合物、窒素酸化物（ＮＯｘ）、および二酸化炭素（ＣＯ２）のレベルが著しく低くなる。
【０００５】
しかし、大型低速ユニフローターボ過給式２ストローク内燃エンジンで低引火点燃料を使用するといくつかの問題を伴う。問題の１つは引火点が低いことである。これにより、もし低引火点燃料が他のいずれかのエンジン系統（例えば潤滑油系統）中に漏出して他の流体と混ざると、重大な問題が生じる。低引火点燃料は本質的に可燃性であり、その蒸気は爆発性の混合気になりやすい。したがって、他のエンジン系統への低引火点燃料の侵入経路が見つかった場合は、安全対策のためにエンジン動作を停止して、当該系内の全ての液体を洗浄または交換する必要がある。これはエンジンオペレータにとって煩瑣で費用のかかる業務である。
【０００６】
当業者に周知のように、低引火点燃料を蓄えて所要の噴射圧力（低引火点燃料の種類とエンジン要件とによるが通常は数百バール）で分配するコモンレール式システムと、燃料弁に近接したアキュームレータとを備えた大型２ストローク圧縮点火内燃エンジンが提供されている。コモンレール式システムは、各シリンダのシリンダカバー内の２つまたは３つの燃料噴射弁に接続される。燃料噴射弁を電子的に制御して（エンジンサイクルに対して）燃料噴射弁を開くタイミングを電子的に制御することによって燃料噴射タイミングが決定される（信号は電子制御装置で生じるが、実際に燃料弁に与えられる信号は通常油圧信号である。すなわち、電子信号は、電子制御装置と燃料弁との間で油圧信号に変換される）。
【０００７】
大型２ストローク圧縮点火内燃エンジン用の公知のコモンレール式ガス燃料供給システムは、比較的圧縮性の高いＬＰＧまたは類似の他の低引火点燃料で動作した場合に不利である。ＬＰＧの噴射圧力は６００バールもの高圧にする必要がある。すなわち、全ての弁と、アキュームレータと、パイプ等を含むコモンレール式システムをこの高圧に対応したレイアウトにする必要がある。さらに、ウィンドウ弁による安全コンセプトはＬＰＧのような高密度のガスにはあまり適していない。理由として、第１にウィンドウ弁と燃料弁との間のガス流路の容積を非常に小さくする必要があること、第２にウィンドウ弁の閉弁によって励振される高周波振動のために、確実な漏洩検出に必要なガス流路圧力のモニタがきわめて難しくなることがある。
【０００８】
また、ブースタポンプと燃料圧力制御式燃料弁とを用いて液体ガス（例えばＬＰＧなど）を噴射することが当業者に知られている。このコンセプトには、ＬＰＧの圧縮性がかなり大きく、かつ圧力と、温度と、ガス組成とに依存するという問題を伴っている。したがって、これらのパラメータに依存して圧力ブースタの作動と実際のガス噴射との間に遅延が生じ、そのために噴射量等のエンジン制御、特に噴射タイミングの制御がきわめて難しいものになっている。圧縮点火式エンジンにおいては噴射タイミングがきわめて重要であるためこのことは重大な問題になる。
【０００９】
欧州特許第３２５２２９１号は、圧力ブースタを用いて、低引火点（かつ液体燃料に比べて圧縮性の高い）燃料の精密な噴射タイミングを可能にする、請求項１の前提部に係る燃料供給系を開示している。
【００１０】
しかし、大半の低引火点燃料は良好な点火性を有していないため、低引火点燃料の直前または低引火点燃料と同時に点火液が燃焼室に噴射されない場合、点火の信頼性が低下する。
【００１１】
したがって、ＬＰＧ並びにＬＰＧに類似した低引火点燃料の燃料供給系であって、安全、安価、かつシリンダ中への燃料吸気タイミングの正確な制御と信頼性の高い点火を実現する燃料供給系を提供する必要がある。
【００１２】
周知のように、点火液を燃焼室に噴射するには独立した複数の弁が使用される。しかし、低引火点燃料で動作するエンジンは、一般に燃料油や重油などの従来燃料でも動作可能な２系統燃料エンジンであり、シリンダカバーには従来燃料用と低引火点燃料用との燃料弁がそれぞれ２つまたは３つ備わっている。したがって、シリンダカバーには４個から６個の燃料弁が既に存在しており、点火液を噴射する追加の弁を設けない状態で既に一杯である。さらに、一般に噴射される点火液の量は低引火点燃料の量に比べてきわめて少ない。一般に、点火液燃料の量は重量比で低引火点燃料の１．５％から５％の範囲にある。これに応じて、点火液を噴射する弁は低引火点燃料を噴射する燃料弁より著しく小さい。そのような小型の弁は一般にきわめて脆弱であって過酷な環境に耐えがたいものである。
【摘要】
【００１３】
本発明は、上述の課題を解決または少なくとも緩和する大型２ストロークターボ過給式圧縮点火内燃クロスヘッドエンジンを提供することを目的とする。
【００１４】
上記およびその他の目的は独立請求項の特徴により達成される。さらなる実施態様が、従属請求項と、発明の説明と、図面とにより明らかにされる。
【００１５】
第１態様によれば、大型低速運転２ストロークターボ過給式圧縮点火内燃エンジンの燃焼室に低引火点液体燃料を噴射する燃料弁が提供される。この燃料弁は、
後端と先端とを備えた長形弁ハウジングと、
前記長形弁ハウジングの前記先端に配置された、複数のノズル孔を有するノズルと、
加圧低引火点燃料源に接続するための、前記長形弁ハウジング内の燃料導入ポートと、
作動流体源に接続するための、前記長形弁ハウジング内の作動流体ポートと、
閉位置と開位置とを有してかつ前記閉位置に付勢された、前記燃料弁の縦穴に摺動可能に収容される軸方向に変位可能な弁ニードルであって、
開位置にあるときには燃料キャビティから前記複数のノズル孔への燃料の流れを可能にし、閉位置にあるときには前記燃料キャビティから前記複数のノズル孔への燃料の流れを妨げる弁ニードルと、
前記弁ハウジング内の第１穴に収容され、一方の側において前記第１穴内にポンプ室を有するポンプピストンであって、
前記ポンプピストンと前記第１穴との間に隙間を有して前記第１穴に摺動可能に収容されるポンプピストンと、
一方の側で前記第２穴内に作動室を有する、前記弁ハウジング内の第２穴に収容される作動ピストンであって、前記ポンプピストンは前記作動ピストンに動作可能に接続され、
前記作動室は前記作動流体ポートに流体接続されており、
前記ポンプ室は前記燃料キャビティに流体接続された排出口と前記燃料導入ポートに流体接続された導入口とを有する作動ピストンと、
加圧封止液源に接続するための封止液導入ポートと、
前記封止液導入ポートを前記縦穴に接続して前記縦穴内の前記弁ニードルを封止する封止油流路と、
加圧点火液源に接続するための点火液導入ポートと、
前記第１穴内の前記ポンプピストンを封止すると共に点火液を前記ポンプ室に供給する、前記点火液導入ポートから前記隙間まで延びた点火液管路と、を備えている。
【００１６】
点火液の導入ポートを設けてかつ点火液を第１穴に移送する管路を設けて超過圧力で第１穴内のポンプピストンを封止することによって、点火液がポンプピストンを封止すると共に、ポンプ室との間に隙間が開くために点火液がポンプ室に達する。これにより少量の点火液がポンプ室に到達して低引火点燃料と混合される。低引火点燃料と混合された少量の点火液はノズルに圧送されて燃焼室中に噴射される。低引火点燃料に点火液が混合されることによって点火の信頼性が高まる。
【００１７】
第１態様の可能な第１実施形態によれば、前記ポンプピストンは、前記点火液管路を通じて前記隙間に供給された前記点火液によって前記第１穴内で封止される。
【００１８】
第１態様の可能な第２実施形態によれば、前記隙間は前記ポンプ室に向かって開き、前記点火液は前記隙間を通じて前記ポンプ室に供給される。
【００１９】
第１態様の可能な第３実施形態によれば、前記流路は、前記封止液導入ポートに接続された前記弁ハウジング内の管路、および／または前記弁ニードルを前記弁座の方向に付勢させるばねのばね室、および／または前記弁ニードル内の軸方向の穴、および／または前記弁ニードル内の横穴、を有する。
【００２０】
第１態様の可能な第４実施形態によれば、前記封止油流路は、前記縦穴の長さ方向の第１位置で前記封止液導入ポートを前記縦穴に接続して前記縦穴内の弁ニードルを封止する。
【００２１】
第１態様の可能な第５実施形態によれば、低圧管路が、前記縦穴の長さ方向の第２位置であって前記第１位置よりも前記燃料キャビティに近い第２位置で前記低引火点燃料導入ポートを前記縦穴に接続する。前記低圧管路内の圧力は噴射圧力より著しく低いため、前記低圧管路に接続することによって前記燃料キャビティからもたらされる高圧状態が「破られる」。このため、前記封止油は前記弁ニードルと前記縦穴との間の隙間を前記低圧管路内の低い燃料圧力に対してのみ封止すればよい。
【００２２】
第１態様の可能な第６実施形態によれば、前記弁ニードルは前記閉位置では弁座に静置し、前記開位置では前記弁座から上昇している。
【００２３】
第１態様の可能な第７実施形態によれば、前記ノズルは、前記長形弁ハウジングの前部に固定されたノズル本体を有する。
【００２４】
第１態様の可能な第８実施形態によれば、前記弁座は前記ノズルの先端に位置する。
【００２５】
第１態様の可能な第９実施形態によれば、前記縦穴は前記ノズル本体の少なくとも一部に形成される。
【００２６】
第１態様の可能な第１０実施形態によれば、前記弁ニードルの上昇は前記燃料キャビティ内の前記燃料圧力によって制御される。
【００２７】
第１態様の可能な第１１実施形態によれば、前記弁ニードルは、ニードル作動ピストンの圧力面が前記燃料弁内のニードル作動室に対向した状態で、かつ前記ニードル作動室が、制御可能な制御流体源に接続するための、前記燃料弁の制御ポートに流体接続された状態で、前記ニードル作動ピストンに動作可能に接続される。
【００２８】
第１態様の可能な第１２実施形態によれば、前記燃料弁は、前記燃料弁の前記ノズルのノズル孔への燃料の流れを制御する弁ニードルであって、前記弁ニードルの位置は好ましくは前記燃料圧力ではなく制御信号によって制御される弁ニードルを備えている。
【００２９】
第１態様の可能な第１３実施形態によれば、前記ポンプ室は、第１一方向弁を介して前記燃料導入ポートに流体接続された導入口を有する。
【００３０】
第１態様の可能な第１４実施形態によれば、前記ポンプ室は、第２一方向弁を介して前記燃料キャビティに流体接続された排出口を有する。
【００３１】
第１態様の可能な第１５実施形態によれば、前記ポンプピストンの有効圧力範囲は前記作動ピストンの有効圧力範囲より小さい。
【００３２】
第１態様の可能な第１６実施形態によれば、前記ノズルは、前記長形弁ハウジングの前部に固定されたノズル本体の一部である。
【００３３】
第１態様の可能な第１７実施形態によれば、前記導入口は前記ポンプピストン内に位置する。
【００３４】
第１態様の可能な第１８実施形態によれば、前記導入口を通って前記ポンプ室に入る低引火点燃料の流れを可能にし、前記ポンプ室から前記導入口への流れを妨げるように構成された第１一方向弁が前記導入口に設けられる。
【００３５】
第１態様の可能な第１９実施形態によれば、前記ポンプ室の前記排出口は１つ以上の燃料チャネルによって前記燃料キャビティに接続される。
【００３６】
第１態様の可能な第２０実施形態によれば、低引火点燃料の前記ポンプ室から前記燃料キャビティへの流れを可能にし、前記燃料キャビティから前記ポンプ室への流れを妨げるように構成された第２一方向弁が前記１つ以上の燃料チャネルに設けられる。
【００３７】
第１態様の可能な第２１実施形態によれば、前記ポンプピストンは前記作動ピストンに動作可能に接続されてそれと一体に動く。
【００３８】
第２態様によれば、大型２ストロークターボ過給式圧縮点火内燃クロスヘッドエンジンであって、
複数のシリンダと、
各シリンダに配置された、第１態様または第１態様のいずれかの可能な実施形態に係る２つ以上の燃料弁であって、加圧点火液Ｐｉ源と、加圧封止油Ｐｓ源と、低引火点燃料供給系とに接続された燃料弁と、を備えたエンジンが提供される。
【００３９】
第２態様の可能な第１実施形態によれば、前記加圧点火液源の圧力は電子制御可能であり、前記エンジンは前記加圧点火液源の圧力を制御するように構成された電子制御装置を有する。
【００４０】
第２態様の可能な第２実施形態によれば、前記エンジンは非低引火点燃料供給系を備え、前記シリンダは、前記非低引火点燃料を前記シリンダ中に噴射する２つ以上の燃料弁を備えている。
【００４１】
上記およびその他の本発明の態様は以下に述べる実施形態により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
以下に示す本開示の詳細な説明において、図面に示した実施形態例を参照して、本発明をより詳細に説明する。
【図１】図１は、一実施形態例に係る大型２ストロークディーゼルエンジンの立面正面図である。
【図２】図２は、図１の大型２ストロークエンジンの立面側面図である。
【図３】図３は、図１の大型２ストロークエンジンを図式的に表示したものである。
【図４ａ】図４ａは、図１、図２のエンジン内に低引火点燃料を噴射する燃料噴射系を図式的に表示したものである。
【図４ｂ】図４ｂは、図１、図２のエンジンに使用される燃料弁の一実施形態を図式的に表示したものであり、燃料弁に接続された各液体源を示している。
【図５】図５は、一実施形態に係る燃料弁の立面図である。
【図６】図６は、図５の燃料弁の断面図である。
【図７】図７は、図５の燃料弁の断面図である。
【図８】図８は、図５の燃料弁の断面図である。
【図９】図９は、図５の燃料弁の断面図である。
【図１０】図１０は、図５の燃料弁における他のノズルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下の詳細な説明では実施形態例におけるクロスヘッドを備えた大型２ストローク低速ユニフローターボ過給式圧縮点火内燃エンジンを参照して内燃エンジンを説明するが、この内燃エンジンは、ターボ過給や排気ガス再循環を用いた（または用いない）２ストロークオットー、４ストロークオットー、またはディーゼルなどの他の種類のエンジンであってもよいことは言うまでもない。
【００４４】
図１、図２、図３は、クランクシャフト８とクロスヘッド９とを備えた大型低速ターボ過給式２ストロークディーゼルエンジンを示す。図３は、吸気系と排気系とを備えた大型低速ターボ過給式２ストロークディーゼルエンジンを図式的に示したものである。本実施形態例では、エンジンは１列に並んだ６つのシリンダを有している。一般に大型低速ターボ過給式２ストロークディーゼルエンジンは、シリンダフレーム２３に支持された４から１４のシリンダを１列に有しており、シリンダフレーム２３はエンジンフレーム１１に支持されている。このエンジンは、例えば、船舶の主エンジンや発電所の発電機駆動用の定置エンジンとして使用される。このエンジンの全出力は、例えば、１，０００ｋＷから１１０，０００ｋＷの範囲にある。
【００４５】
本実施形態例のエンジンは、シリンダライナ１の下部に掃気ポート１８を備えかつシリンダライナ１の頂部に中央排気弁４を備えた、２ストロークユニフロー型の圧縮点火エンジンである。掃気空気は、掃気空気受け２から各シリンダ１の掃気ポート１８に送られる。シリンダライナ１内のピストン１０により掃気空気が圧縮される。燃料はシリンダカバー２２内の燃料弁５０を通して噴射される。燃料が噴射されると燃焼が起り、排気ガスが生成される。燃料弁５０は低引火点燃料の燃焼室内への噴射に適合したものである。一実施形態におけるエンジンは、従来型の燃料（例えば燃料油や重油などの非低引火点燃料）の燃焼室内への噴射に適合した燃料弁５１をさらに備えている。
【００４６】
排気弁４が開くと、排気ガスがシリンダ１に付随した排気ダクトを通って排気ガス受け３に流入し、第１排気用管路１９を通ってターボ過給機５のタービン６に進み、タービン６から第２排気用管路を通り、エコノマイザ２０を経て排気口２１から大気中に流出する。タービン６はシャフトを介してコンプレッサ７を駆動する（コンプレッサ７には空気吸入口１２から外気が供給されている）。コンプレッサ７は、掃気空気受け２に通じる掃気空気用管路１３に圧搾掃気空気を供給する。掃気空気用管路１３内の掃気空気は、掃気空気冷却用の中間冷却器１４を通過する。
【００４７】
冷却された掃気空気は電気モータ１７により駆動される補助ブロワ１６を通って進む。補助ブロワ１６は、ターボ過給機５のコンプレッサ７が掃気空気受け２に十分な圧力を供給しないとき、すなわち、エンジンが低負荷または部分負荷状態のときに、掃気空気流を加圧する。エンジン負荷が高い場合は、ターボ過給機のコンプレッサ７が十分な圧縮掃気空気を供給し、補助ブロワ１６は逆止弁１５を介して迂回される。
【００４８】
このエンジンは、例えばＬＰＧ、メタノール、ナフサなどの低引火点燃料であって、実質的に安定な圧力と温度の下で液状または超臨界状態で低引火点燃料供給系３０により供給される低引火点燃料で動作する。ただし、低引火点燃料供給系の細部構成や供給ガスの種類によって温度と圧力とに若干の変動が生じることは避けがたい。さらに、低引火点燃料の組成にも若干の変動が生じうる。一実施形態におけるエンジンは２系統燃料エンジンであり、例えば燃料油や重油などの非低引火点燃料を供給する従来の燃料供給系（図示せず）も備えている。
【００４９】
低引火点燃料供給系３０は、供給管路３１を介して比較的低い供給圧力（例えば、８から１００バール圧）で燃料噴射弁５０に低引火点燃料を供給する。
【００５０】
図４ａは、供給管路３１を介して低引火点燃料を受ける燃料噴射系を示す図である。燃料噴射系は、燃料を噴射圧力まで加圧する圧力ブースタ４０を備えている。圧力ブースタ４０は、第１制御弁４１の制御の下で油圧により作動する。燃料弁５０は、第２制御弁４５の制御の下で油圧により作動する。
【００５１】
図４ａは、１つの圧力ブースタ４０と３つの燃料噴射弁５０とを備えた、１つのシリンダ１における燃料噴射系を示す図である。各シリンダ１には、３つではなく２つの燃料弁５０が設けられてもよい。各シリンダ１には２つまたは３つの燃料弁５０に燃料供給する圧力ブースタ４０が必要になる。
【００５２】
圧力ブースタ４０は、小径プランジャに接続されてそれと一体に動く大径プランジャを備えている。大径プランジャと小径プランジャとは、それぞれ圧力ブースタ４０のハウジング内の相応の穴に収容される。大径プランジャは、第１制御弁４１の制御の下で高圧の油圧油を供給されるかまたはタンクに接続される作動室に対向している。
【００５３】
小径プランジャは、一方向弁を介して供給管路３１に接続されると共に高圧燃料を燃料弁５０に供給するための高圧燃料供給ライン３５に接続されたポンプ室に対向している。一方向弁は高圧燃料供給ライン３５からポンプ室への燃料の逆流を防ぐものである。供給管路３１内の燃料の圧力は、作動室がタンクに接続されたときに圧力ブースタ４０に戻り行程を行わせるのに十分な圧力になっている。位置センサ３４は大径プランジャと小径プランジャとの位置を検知するセンサである。
【００５４】
本実施形態における第１制御弁４１は、好ましくは第１比例油圧制御式三方弁４２からなる。第１三方弁４２は、作動管路４４を介して作動室に接続されると共に、高圧油圧油源並びにタンクに接続される。第１三方弁４２は、作動室をタンクまたは高圧油圧油源に選択的に接続するように構成される。一実施形態における第１油圧制御式三方弁４２は比例弁であるため、高圧油圧油源への接続とタンクへの接続との間の任意の中間位置を取ることができる。第１三方弁４２の位置は第１小型二方弁４３によって制御され、第１小型二方弁４３の位置は電子的に制御される。第１小型二方弁４３は第１信号ケーブル２６を介して電子制御装置２５に接続されている。一実施形態において、第１制御弁４１は別体の電子制御装置の指示により動く。この電子制御装置は主に安全を保つために作製されたもので、例えばガス漏洩などの安全上の問題が検出された場合に圧力ブースタの動作を停止する。あるいは、第１制御弁は、エンジン保全システムによって制御される高圧油圧油源に接続される。
【００５５】
高圧燃料供給ライン３５は３本の高圧燃料供給ライン３５−１、３５−２、３５−３に分岐される。すなわち、１本の高圧燃料供給ラインが各燃料弁５０に高圧低引火点燃料を供給する。１つのシリンダに２つの燃料弁５０を備えた実施形態では、高圧燃料供給ライン３５は２本のラインに分岐される。
【００５６】
図４ｂに示すように、各燃料弁５０は封止油供給ライン３６と封止油帰還ラインとによって加圧封止油Ｐｓの供給源に接続される。一実施形態において、燃料弁５０を通過する封止油の流れは比較的多量であり、そのために封止油は燃料弁５０の冷媒としても機能する。
【００５７】
各燃料弁５０は燃料弁作動信号管路４８に接続される。燃料弁作動信号管路４８内の圧力は第２制御弁４５により制御される。一実施形態において、第２制御弁４５は第２油圧制御式比例三方弁４６と第２小型電子制御式二方弁４７とからなる。第２油圧制御式比例三方弁４６は好ましくは比例弁であり、作動信号管路４８を高圧油圧油源またはタンクに接続するように構成される。一実施形態における第２油圧制御式三方弁４６は比例弁であるため、高圧油圧油源への接続とタンクへの接続との間の任意の中間位置を取ることができる。第２三方弁４６の位置は第２小型二方弁４７によって制御され、第２小型二方弁４７の位置は電子的に制御される。第２小型二方弁４７は第３信号ケーブル２８を介して電子制御装置２５に接続されている。電子制御装置２５は第２信号ケーブル２７を介して第２三方弁４６の位置を通知される。
【００５８】
電子制御装置２５は、種々のセンサから信号ケーブル（図４ａに破線で示す）を介して信号を受けている。種々のセンサからの信号として、例えば掃気圧力、温度、排気圧力、温度、クランク角、および速度の信号がある。ただし、留意すべきこととして、信号の種類はこれらで網羅されるわけではなく、例えばエンジンが排気ガス再循環機構を備えているか否か、またはエンジンがターボ過給機を備えているか否か、といったエンジンの構造により変化しうる。電子制御装置２５は燃料噴射弁５０を制御する。すなわち、電子制御装置２５は燃料弁５０の開弁タイミングと開弁期間とを決定する。また、電子制御装置２５は圧力ブースタ４０の動作を制御する。
【００５９】
燃料噴射のタイミングは大型２ストロークターボ過給式内燃エンジン（圧縮点火エンジン）の燃焼圧力に大きく影響する。クランクシャフト角またはエンジンサイクルに対する燃料弁５０の開弁タイミングが主に燃焼圧力を決定する。燃料弁５０の開弁期間によってシリンダ１に収容される燃料の量が決定され、開弁期間が長くなるとシリンダ１に収容される燃料の量が増える。
【００６０】
電子制御装置２５は、第３信号ケーブル２８を介して第２制御弁４５に電子信号を送ることによって燃料弁の開弁タイミングを制御するように構成されている。電子制御弁は、信号を受信すると、位置を切り替えて作動信号管路４８を高圧油圧油源に接続する。作動信号管路４８内の高圧によって燃料弁５０が開く。
【００６１】
上記実施形態では、圧力ブースタ４０と燃料弁５０とは別々の物理装置である。一実施形態では、圧力ブースタ４０と燃料弁５０とは一体部品になっている。
【００６２】
圧力ブースタと一体化した燃料弁５０の一実施形態を図５から図９に示す。
【００６３】
図５は、長形弁ハウジング５２と、長形弁ハウジング５２の先端に固定されたノズル５４と、を備えた燃料弁５０の斜視図である。ノズル５４は、燃焼室への燃料ジェットを生成する複数のノズル孔５６を有している。ノズル５４は長形弁ハウジング５２に取り外し可能に固定されていて、ノズル５４が故障や摩耗した場合に簡単に交換できるようになっている。
【００６４】
図６、図７、図８、図９は燃料弁５０のそれぞれ異なる断面を示したものである。燃料弁５０は、最後端に長形弁ハウジング５２を有し、先端にノズル５４を有する。ノズル５４は、弁ハウジング５２の先端に別体として取り付けられている。弁ハウジング５２の最後端には、制御ポート８６、作動流体ポート７８、およびガス漏洩検出ポート（図示せず）などの複数のポートが設けられている。弁ハウジング５２の最後端は拡大されて、燃料弁５０がシリンダカバーに搭載されたときにシリンダカバーから突出するヘッドを形成している。本実施形態では、燃料弁５０は中央排気弁４の周囲、すなわちシリンダライナの壁に比較的近接して設置される。一実施形態における長形弁ハウジング５２およびその他の燃料噴射弁５０の部品は、ノズルと同様に、例えば工具鋼やステンレス鋼などの鋼で作製される。
【００６５】
ノズル５４はノズル５４の内部に通じる複数のノズル孔を有する。これらのノズル孔は燃焼室内に燃料を分散させるために別々の方向に配置されている。ノズル孔の向きは比較的近接したシリンダライナから離れる方向にあり、これはシリンダヘッド内の燃料弁５０の位置に基づく。ノズル孔はノズル５４の先端５６に配列されている。さらに、ノズル孔は、掃気ポートの形状によって生じる、燃焼室内の掃気の渦の方向とほぼ同じ方向になるように方向付けられている（この渦はユニフロー型の大型２ストロークターボ過給式内燃エンジンにおける周知の特徴である）。
【００６６】
ノズル５４は、ユニオンナット５７で弁ハウジング５２の先端に接続される。ユニオンナット５７は、ノズル本体５５の一部を固定してかつ取り囲み、中間部５３を取り囲むと共に、長形弁ハウジング５２の末端部を取り囲んでいる。ノズル本体５５は、弁ニードル６１が収容される縦穴を有している。この縦穴の径は、先端５６に最も近い縦穴の部分での弁ニードル６１の径よりも大きい。縦穴と弁ニードル６１との間の空間が燃料キャビティ５８を形成している。縦穴の中間部分と弁ニードル６１との間には小さい隙間がある。ノズル５４の先端５６から最も離れたノズル本体５５の縦穴の部分は、弁ニードル６１の拡径部分に合わせて径が拡張されている。弁ニードル６１の拡径部分はニードル作動ピストン６２を形成している。ニードル作動ピストン６２は、ノズル５４内のニードル作動室８８に対向した圧力面を有している。ニードル作動室８８は、制御管路８７を通じて制御ポート８６に流体接続されている。制御ポート８６は制御油Ｐｃ源に接続されている。
【００６７】
上記縦穴の拡径部は中間部５３内のばね室９６に位置整合している。ばね室９６は長形弁ハウジング５２の縦穴に位置整合している。弁ニードル６１の末端に最も近接した長形弁ハウジング５２の縦穴の末端部は、ばね室９６の径に一致した径を有する。らせん状の線ばね６８が、長形弁ハウジング５２の縦穴の末端部と弁ニードル６１の拡径部６２との間に延びている。弁ニードル６１は、あらかじめ張力をかけられたらせん状線ばね６８によって該ニードルの閉位置の方向に弾性的に付勢されている。らせん状線ばね６８は、長形の燃料弁ハウジング５２内のばね室９６に収容されている。らせん状線ばね６８は、弁ニードル６１をノズル５４の先端５６の方向、すなわち該ニードルの閉位置の方向に付勢させる。弁ニードル６１の閉位置では、該ニードルの好ましくは円錐状の先端が、ノズル５４の内部の先端５６内の好ましくは円錐状の弁座６３に当接して、燃料キャビティ５８とノズル孔との流体接続を閉ざす。燃料キャビティ５８とノズル孔との流体接続は、弁ニードル６１が上昇されたとき、すなわち弁ニードル６１がらせん状線ばね６８の付勢力に抗して燃料弁５０の近接端の方向に推進されたときに確立される。ニードル作動室８８が加圧されると、弁ニードル６１が上昇される。
【００６８】
ばねガイド６９がばね室９６内で同心状に延びて、らせん状線ばね６８をガイドしている。ばねガイド６９の近接端は、長形弁ハウジング５２の縦穴に密封式に収容されている。
【００６９】
軸方向に変位可能な弁ニードル６１は、ノズル本体５５の縦穴に微小な隙間を設けて摺動可能に収容される。ここで軸方向に変位可能な弁ニードル６１と該縦穴との潤滑がきわめて重要である。これに関し、加圧封止液が管路（チャネル）９３を介して縦穴と弁ニードルとの微小な隙間に供給される。チャネル９３により、弁ニードル６１と縦穴との間の微小な隙間が封止液導入口７０に接続される。封止液導入口７０をさらに加圧封止液源に接続することもできる。微小な隙間とチャネル９３との接続部は弁ニードル６１内の横穴９９（図８）を含み、横穴９９は弁ニードル６１内の軸方向の穴９７（図８）に通じている。穴９７は、ニードル作動ピストン６２を形成する拡径部の全長にわたってばね室９６まで延びている。チャネル９３はばね室９６に通じており、ばね室９６に加圧封止液を供給する。ばね室９６中に大量の封止液を流して封止液が冷媒として機能するようにするために、ばね室９６は穴を介して封止液排出口９５に接続される。封止液は、弁ニードル６１と軸方向の穴との間の微小な隙間を通る低引火点燃料の漏洩を防ぐと共に、燃料弁５０を冷却する。さらに、封止液（好ましくは油）は、弁ニードル６１と縦穴との間の潤滑を行う。
【００７０】
長形弁ハウジング５２は、例えば低引火点液体燃料供給管路３１を通じて加圧低引火点液体燃料源に接続するための燃料導入ポート７６を備えている。燃料導入ポート７６は、ポンプピストン８０内の管路７３と一方向弁８９（好ましくはばね荷重式ポペット弁）とを介して、弁ハウジング５２内のポンプ室８２に通じている。一方向弁８９（吸気弁）が、管路７３の導入口７１の位置でポンプピストン８０に設けられている。一方向弁８９は、液体低引火点燃料が燃料導入ポート７６から管路７３を通じてポンプ室８２まで流れるようにし、逆方向には流れないようにするばね荷重式ポペット弁である。ポンプピストン８０内の管路７３と長形弁ハウジング５２内の燃料導入ポート７６との間の流体接続が、ポンプピストン８０内の後退領域７４によって形成される。後退領域７４は、燃料導入ポート７６を形成する長形弁ハウジング５２内の穴と軸方向にオーバーラップしている。
【００７１】
ポンプピストン８０は、その一方の側で、ポンプ室８２を備えた長形燃料弁ハウジング５２内の第１穴８１に摺動可能かつ密封式に収容される。作動ピストン８３は、その一方の側で、作動室８５を備えた弁ハウジング５２内の第２穴８４に摺動可能かつ密封式に収容される。ポンプピストン８０は作動ピストン８３に接続されてそれと一体に動く。すなわち、ポンプピストン８０と作動ピストン８３とは、対応するそれぞれの穴８１、８４内で一体に摺動可能である。本実施形態では、ポンプピストン８０と作動ピストン８３とは一体に作製される。ただし、留意すべきこととして、ポンプピストン８０と作動ピストン８３とを別体にして相互接続してもよい。
【００７２】
作動室８５は作動流体ポート７８に流体接続される。第１制御弁４１は、作動流体ポート７８に出入りする加圧作動液の流れを制御することにより、作動室８５に出入りする加圧作動液の流れを制御する。
【００７３】
噴射行程開始前のリードタイムの間に、電子制御装置２５は第１制御弁４１に指示して、高圧の作動液を作動室８５に流入させる。このとき、連結した作動ピストン８３とポンプピストン８０とは図６に示す位置にある。作動室８５内の加圧作動液が作動ピストン８３に作用することで、ポンプピストン８０をポンプ室８２内に推進する力が生成される。これによりポンプ室８２内の低引火点液体燃料の圧力が高まる。一実施形態において、作動ピストン８３の径はポンプピストン８０の径よりも大きく、これに対応してポンプ室８２内の圧力は作動室８５内の圧力より高い。また、連結した作動ピストン８３とポンプピストン８０とが圧力ブースタとして機能する。
【００７４】
１つ以上の燃料チャネル７９によってポンプ室８２が燃料キャビティ５８に流体接続され、それによりポンプ室８２が燃料キャビティ５８の底部に位置した弁座に流体接続されている。一方向弁９０が、燃料チャネル７９とポンプ室８２との間に設置されている。ポンプ室８２の排出口６６が一方向弁９０の導入口に接続されている。一方向弁９０は、長形弁ハウジング５２の軸方向穴に摺動可能に収容される弁部材を含み、この弁部材は弁座の方向、すなわち閉弁方向に弾性的に付勢されて、燃料チャネル７９からポンプ室８２内への燃料の逆流を防いでいる。
【００７５】
図７に示すように、作動室８５内の加圧流体は作動ピストン８３とポンプピストン８０とを下向き（図６から図９における下向き）に動かす。短い圧縮期間の後のポンプ室８２内の圧力は、ポンプピストン８０の有効圧力範囲と作動ピストン８３の有効圧力範囲との比と作動室８５内の圧力との積に等しい。このとき、作動室８５内の圧力は高圧流体源の圧力に実質的に等しくなる。例えば２．５：１の有効圧力面比と、例えば２２５から３００バールの油圧系の供給圧力の場合、圧縮期間の終了時のポンプ室内の燃料の圧力は約５００バールになる。このようにして、連結した作動ピストン８３とポンプピストン８０とが圧力ブースタとして機能する。
【００７６】
電子制御装置２５は、燃料噴射の開始前に、ポンプ室８２内の圧力が必要な噴射圧力（例えば５００バール）に確実に達する程の十分なリードタイムの間、作動室８５を加圧する。電子制御装置２５は、弁ニードル６１を上昇する必要がある時、すなわち燃料噴射の開始タイミングを決定する。弁ニードル６１はノズル５４から離れる方向に動くことで揚力を得て、ノズル５４の方向に動くことで揚力を下げるように構成される。弁ニードル６１は、ニードル作動室８８が加圧されるときに揚力を得る。電子制御装置２５は、エンジンサイクルにおいて燃料噴射を開始する必要があるときに、第２制御弁４５に指示して、燃料弁作動信号管路４８を高圧油圧油源に接続させる。燃料弁作動信号管路４８が制御ポート８６に接続され、高圧燃料が制御管路８７を通ってニードル作動室８８に達する。弁ニードル６１が弁座から上昇すると、低引火点液体燃料は燃料キャビティ５８からノズル孔を通って燃焼室に流入することができる。
【００７７】
電子制御装置２５は、第２制御弁４５に指示してニードル作動室８８をタンクに接続させることにより、噴射行程を終了させる。すると弁ニードル６１が弁座に戻ってそれ以上の燃料噴射を防ぐ。これと同時にまたはごく短時間の後に、電子制御装置２５は第１制御弁４１に指示して、作動室８５をタンクに接続させる。ポンプ室８２が加圧低引火点燃料源３０に接続され、一方向弁８９を介して流入する低引火点液体燃料の供給圧力によって、作動ピストン８３が作動室８５内に推し進められて図６に示した位置に達する。この状態で、ポンプ室８２は低引火点液体燃料で完全充填され、燃料弁５０による次の噴射行程の準備が整う。図８は、ポンプ室８２の大半の部分は低引火点燃料が減損した状態にある、噴射行程の終了近くのポンプピストン８０の位置と作動ピストン８３の位置とを示している。
【００７８】
電子制御装置２５が、弁ニードル６１の上昇タイミングと上昇期間とによって低引火点燃料の噴射行程を制御する。また、電子制御装置は、作動室８５に供給される圧力を調節することにより噴射行程を制御して、レートシェイピングを行うこともできる。
【００７９】
燃料弁５０は、加圧封止液Ｐｓ源に接続するための封止液導入ポート７０を備えている。一実施形態において、封止液源の圧力は、噴射行程時のポンプ室８２内の最大圧力と同等以上の圧力である。別の実施形態では、封止液源の圧力は、低引火点燃料の供給圧力と同等以上の圧力である。
【００８０】
封止液は、横穴９９を通じて縦穴と弁ニードル６１との間の微小な隙間に供給され、燃料の供給圧力に対してのみ封止を行えばよい。これは、燃料導入ポート７６は低圧燃料管路９８に接続されており、低圧燃料管路９８は、燃料導入ポート７６から長形弁ハウジング５２と中間部５３とを順に通ってノズル本体５５内並びに弁ニードル６１が摺動可能に収容される縦穴まで延びているためである。低圧燃料管路９８が縦穴に通じる位置は、燃料チャネル７９が縦穴に通じる位置と横穴９９が縦穴に通じる位置との軸方向に中間の位置である。したがって、噴射行程の間に高圧燃料キャビティ５８から縦穴と弁ニードル６１との間の微小な隙間を通って上方（図６から図９における上方）に漏洩する低引火点燃料は全て、低圧燃料管路９８が縦穴に通じる位置に達すると、その圧力がはるかに低い燃料供給圧力まで減圧される。このように、低圧燃料管路９８内の低圧によって弁ニードル６１と縦穴との間の微小な隙間内の燃料の圧力が「破られる」ため、横穴９９からの封止液は、噴射圧力に対する封止は無用で低引火点燃料の供給圧力に対する封止のみを行えばよい。したがって、封止油の圧力は低引火点燃料の供給圧力よりもわずかに高ければよく、燃料の噴射圧力と同等以上に高い必要はない。
【００８１】
各燃料弁５０は、加圧点火液Ｐｉ（パイロット油とも呼ばれる）の源に接続されている。点火液は、主燃料の点火の開始に適した性質を備えた液体である。例えば船舶用ディーゼルなどの燃料油は適当な点火液の一例である。ただし、バイオディーゼル、潤滑油、重油、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）などの、良好な点火性を有する他の液体も使用可能である。
【００８２】
弁ハウジング５２は、加圧点火液Ｐｉ源に接続するための点火液導入ポート９２を備えている。弁ハウジング５２は、点火液導入ポート９２から、ポンプピストン８０と第１穴８１との間の隙間９１まで延びる点火液穴９４を備えており、これにより第１穴８１内のポンプピストン８０が封止されてポンプ室８２内の高圧燃料が作動ピストン８３下の空間内に漏洩することが防がれている。ポンプピストン８０は、好適に較正された、ポンプピストン８０と第１穴８１との間の隙間９１を用いて第１穴８１に摺動可能に収容されており、隙間９１がポンプ室８２に向かって開いている。これにより、少量の点火液が噴射行程の度にポンプピストン８０と第１穴８１との間の隙間９１を通じてポンプ室８２に達する。噴射行程の度にポンプ室に達する点火液の量は、点火液Ｐｉ源の圧力と隙間９１の寸法とによって異なる。ポンプ室に達した点火液は燃料と混ざり合ってノズル５４に供給され、燃料と共に燃焼室内に噴射される。少量の点火液が主燃料と混合されることによって、燃焼室内での主燃料の点火の信頼性が高まる。
【００８３】
燃焼室内での信頼性の高い主燃料の点火に必要な点火液の量（噴射行程毎の量）は様々な状況次第で異なり、例えば、主燃料の種類、点火液の種類、燃焼室の細部構造、ノズル５４の細部構造、燃料噴射タイミング、圧縮圧力、掃気空気の温度、および再循環された排気ガスの割合などによって異なる。ただし、これらは主燃料の点火に影響する状況を網羅したものではない。当業者は簡単な試行錯誤を行うことで上記必要量を決定することができる。
【００８４】
一実施形態において、点火液源の圧力を調整することでポンプ室８２に供給される点火液の量が調整される。すなわち、点火液の量を増やす必要がある場合に点火液Ｐｉ源の圧力を上げ、減らす必要がある場合に同圧力を下げる。
【００８５】
点火液Ｐｉ源の圧力は、主燃料を燃料導入ポート７６に供給する圧力よりも常に高い。点火液Ｐｉを供給する圧力をポンプ室８２内の最大圧力より高くすることが可能であるが、これは通常必要でない。これは、ある程度の主燃料が、ポンプ行程の間にポンプピストン８０と第１穴８１との間の隙間９１に入り込むことは許容されるためである。
【００８６】
図１０に、図５から図９を参照して前述した燃料弁５０に使用される他の種類のノズル５４を示す。この実施形態では、ノズル５４はいわゆるスライダ型であり、弁座６３はノズル５４の先端５６から距離を置いて配置されている。また、本実施形態ではノズル先端５６は閉じている。すなわち、先端５６はノズル孔を有していない。ノズル孔は、先端ではなく、先端５６に近接した位置からノズル長に沿って上方（図１０の方位における上方）に配列されている。弁ニードル６１は、弁座６３と協働する円錐状部分と、弁ニードル６１の円錐状部分から弁ニードル６１の先端に向かって延びるスライダ部分とを有している。この種の、閉じた先端とノズル５４の内側で先端５６に向かって延びる弁ニードル６１のスライダとを備えたノズルは当業界で周知であるため、これ以上の詳細な説明は省略する。
【００８７】
一実施形態（図示せず）において、加圧点火液Ｐｉ源の圧力は電子的に制御可能であり、電子制御装置２５はこの加圧点火液Ｐｉ源の圧力を制御するように構成される。したがって、隙間９１を通じてポンプ室８２に供給される点火液の量は、電子制御装置によって加圧点火液Ｐｉ源の圧力を調整することによって制御することができる。
【００８８】
一実施形態において、エンジンは非低引火点燃料系（図示せず）を備え、シリンダは、この非低引火点燃料を当該シリンダ内に噴射する２つ以上の燃料弁５１を備えている。
【００８９】
本発明の概念は、高圧縮率燃料と低引火点燃料とのいずれにも限定されない。
【００９０】
種々の実施形態との関連で本発明を説明したが、図面、開示内容、および添付の特許請求の範囲を検討することにより、当業者は、請求項記載の発明を実施する際に本開示の実施形態についての種々の他の変形を理解および実施することができる。特許請求の範囲において、「有する、備える、含む」という文言はその他の要素やステップを排除しない。また、単数表現は複数を排除しない。特定の手段が相互に異なる従属請求項に挙げられていることは、これらの手段の組合せを有効に利用することができないことを示すものではない。特許請求の範囲に使用された参照符号は、範囲を制限するものと解釈するものではない。
【図１】
2020094583.tif 000003
【図２】
2020094583.tif 000004
【図３】
2020094583.tif 000005
【図４ａ】
2020094583.tif 000006
【図４ｂ】
2020094583.tif 000007
【図５】
2020094583.tif 000008
【図６】
2020094583.tif 000009
【図７】
2020094583.tif 000010
【図８】
2020094583.tif 000011
【図９】
2020094583.tif 000012
【図１０】
2020094583.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】令和2年4月22日(2020.4.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大型低速運転２ストロークターボ過給式圧縮点火内燃エンジンの燃焼室に低引火点液体燃料を噴射する燃料弁（５０）であって、
後端と先端とを備えた長形弁ハウジング（５２）と、
前記長形弁ハウジング（５２）の前記先端に配置された、複数のノズル孔を有するノズル（５４）と、
加圧低引火点燃料源に接続するための、前記長形弁ハウジング（５２）内の燃料導入ポート（７６）と、
作動流体源に接続するための、前記長形弁ハウジング（５２）内の作動流体ポート（７８）と、
閉位置と開位置とを有してかつ前記閉位置に付勢された、前記燃料弁（５０）の縦穴に摺動可能に収容される軸方向に変位可能な弁ニードル（６１）であって、開位置にあるときには燃料キャビティ（５８）から前記複数のノズル孔への燃料の流れを可能にし、閉位置にあるときには前記燃料キャビティ（５８）から前記複数のノズル孔への燃料の流れを妨げる弁ニードル（６１）と、
前記弁ハウジング（５２）内の第１穴（８１）に収容され、一方の側において前記第１穴（８１）内にポンプ室（８２）を有するポンプピストン（８０）であって、前記ポンプピストン（８０）と前記第１穴（８１）との間に隙間（９１）を有して前記第１穴（８１）に摺動可能に収容されるポンプピストン（８０）と、
前記弁ハウジング（５２）内の第２穴（８４）に収容される作動ピストン（８３）であって、一方の側で前記第２穴（８４）内に作動室（８５）を有する作動ピストン（８３）と、
を備え、
前記ポンプピストン（８０）は前記作動ピストン（８３）に動作可能に接続され、
前記作動室（８５）は前記作動流体ポート（７８）に流体接続されており、
前記ポンプ室（８２）は前記燃料キャビティ（５８）に流体接続された排出口（６６）と前記燃料導入ポート（７６）に流体接続された導入口（７１）とを有し、
前記燃料弁（５０）は更に、
加圧封止液源に接続するための封止液導入ポート（７０）と、
前記封止液導入ポート（７０）を前記縦穴に接続して前記縦穴内の前記弁ニードル（６１）を封止する封止油流路（９３、９６、９７、９９）と、
加圧点火液（Ｐｉ）源に接続するための点火液導入ポート（９２）と、
前記第１穴（８１）内の前記ポンプピストン（８０）を封止すると共に点火液を前記ポンプ室（８２）に供給する、前記点火液導入ポート（９２）から前記隙間（９１）まで延びた点火液管路（９４）と、
を備える、燃料弁（５０）。
【請求項２】
前記ポンプピストン（８０）は、前記点火液管路（９４）を通じて前記隙間（９１）に供給された前記点火液によって前記第１穴内で封止される、請求項１に記載の燃料弁（５０）。
【請求項３】
前記隙間は前記ポンプ室（８２）に向かって開き、前記点火液は前記隙間（９１）を通じて前記ポンプ室（８２）に供給される、請求項２に記載の燃料弁（５０）。
【請求項４】
前記流路は、前記封止液導入ポート（７０）に接続された前記弁ハウジング（５２）内の管路、および／または前記弁ニードル（６１）を弁座（６３）の方向に付勢させるばね（９６）のばね室、および／または前記弁ニードル（６１）内の軸方向の穴（９７）、および／または前記弁ニードル（６１）内の横穴（９９）、を有する、請求項１から３のいずれかに記載の燃料弁（５０）。
【請求項５】
前記封止油流路（９３、９６、９７、９９）は、前記縦穴の長さ方向の第１位置で前記封止液導入ポート（７０）を前記縦穴に接続して前記縦穴内の弁ニードル（６１）を封止する、請求項１から４のいずれかに記載の燃料弁（５０）。
【請求項６】
管路（９８）が、前記縦穴の長さ方向の第２位置であって前記第１位置よりも前記燃料キャビティ（５８）に近い第２位置で前記低引火点燃料導入ポート（７６）を前記縦穴に接続する、請求項５に記載の燃料弁（５０）。
【請求項７】
前記弁ニードル（６１）は前記閉位置では弁座（６３）に静置し、前記開位置では前記弁座（６３）から上昇している、請求項１から６のいずれかに記載の燃料弁（５０）。
【請求項８】
前記ノズル（５４）は、前記長形弁ハウジング（５２）の前部に固定されたノズル本体（５５）を有する、請求項１から７のいずれかに記載の燃料弁（５０）。
【請求項９】
前記ノズル（５４）の先端（５６）に弁座（６３）が位置する、請求項１から８のいずれかに記載の燃料弁（５０）。
【請求項１０】
前記縦穴は前記ノズル本体（５５）の少なくとも一部に形成される、請求項８に記載の燃料弁（５０）。
【請求項１１】
前記弁ニードル（６１）は、ニードル作動ピストン（６２）の圧力面が前記燃料弁（５０）内のニードル作動室（８８）に対向した状態で、かつ前記ニードル作動室（８８）が、制御可能な制御流体源（Ｐｃ）に接続するための、前記燃料弁（５０）の制御ポート（８６）に流体接続された状態で、前記ニードル作動ピストン（６２）に動作可能に接続される、請求項１から１０のいずれかに記載の燃料弁（５０）。
【請求項１２】
大型２ストロークターボ過給式圧縮点火内燃クロスヘッドエンジンであって、
複数のシリンダ（１）と、
各シリンダ（１）に配置された、請求項１から１１のいずれかに記載の２つ以上の燃料弁（５０）であって、加圧点火液（Ｐｉ）源と、加圧封止油（Ｐｓ）源と、低引火点燃料供給系とに接続された燃料弁（５０）と、
を備えることを特徴とするエンジン。
【請求項１３】
前記加圧点火液（Ｐｉ）源の圧力は電子制御可能であり、前記エンジンは、前記加圧点火液（Ｐｉ）源の圧力を制御するように構成された電子制御装置を有する、請求項１２に記載のエンジン。
【請求項１４】
前記エンジンは非低引火点燃料供給系を備え、前記シリンダ（１）は、前記非低引火点燃料を前記シリンダ（１）中に噴射する２つ以上の燃料弁（５１）を備えている、請求項１２または１３に記載のエンジン。
【外国語明細書】
2020094583000001.pdf