(57)【要約】【課題】従来技術よりも性能がより持続し、保守の必要性がより低下した可変圧縮比（ＶＣＲ）機関を提供すること。【解決手段】本発明によれば、可変圧縮比（ＶＣＲ）機関及び可変圧縮比（ＶＣＲ）機関を運転するための方法が提供される。可変圧縮比（ＶＣＲ）機関１は、少なくとも１つのシリンダ２であって、その内部において移動可能に配置され且つ所定のピストン行程を行うように適合されたピストン３を備えたシリンダ２と、事前設定隙間位置１１を設定することによって事前設定圧縮比を設定する設定ユニット４とを有する。ＶＣＲ機関１は、事前設定隙間位置１１と異なる少なくとも１つの一時的隙間１５位置を設定し、且つ一時的隙間位置１５での少なくとも１回のピストン動作を引き起こす制御ユニット５をさらに有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのシリンダ（２）であって、前記シリンダ（２）内で移動可能に配置されたピストン（３）を備え、前記ピストン（３）は前記シリンダ（２）内で所定のピストン行程を行うようになされている、少なくとも１つのシリンダ（２）と、
事前設定隙間位置（１１）を設定することによって事前設定圧縮比を設定するための設定ユニット（４）と
を有する可変圧縮比（ＶＣＲ）機関（１）であって、
前記ＶＣＲ機関（１）が、前記事前設定隙間位置（１１）とは異なる少なくとも１つの一時的隙間位置（１５）を設定するため、及び前記一時的隙間位置（１５）での少なくとも１回のピストン動作を引き起こすための制御ユニット（５）をさらに有することを特徴とする、可変圧縮比（ＶＣＲ）機関（１）。
【請求項２】
前記制御ユニット（５）が、少なくとも１つの所定のスキームにしたがって一時的隙間位置（１５）での少なくとも１回のピストン動作を引き起こすように適合されており、前記スキームが、好ましくは、一時的隙間位置（１５）、一時的隙間位置（１５）を保持する時間間隔、及び／又は設定周期の連続値を規定する、請求項１に記載の可変圧縮比（ＶＣＲ）機関。
【請求項３】
前記制御ユニット（５）が、一時的隙間位置（１５）でのピストン動作を
要求に応じて、及び／又は
１００〜５００００００回のピストン行程毎に、及び／又は
１時間〜２か月の運転時間毎に、
引き起こすように適合されている、請求項１又は２に記載の可変圧縮比（ＶＣＲ）機関。
【請求項４】
前記ＶＣＲ機関（１）が少なくとも２つのシリンダ（２）を有し、前記制御ユニット（５）が、選択されたシリンダに対して一時的隙間位置（１５）でのピストン動作を引き起こすように適合されており、
又は、
前記ＶＣＲ機関（１）が少なくとも２つのシリンダ（２）を有し、前記制御ユニット（５）が、全てのシリンダ・ピストン（３）に対して同時に、又は１つのシリンダ（２）ずつ次々に、一時的隙間位置（１５）でのピストン動作を引き起こすように適合されており、
又は、
前記ＶＣＲ機関（１）が、多数の設置シリンダ（２）を有し、その数は少なくとも３つであり、前記制御ユニット（５）が、２つから、前記設置シリンダの数引く１までの数のシリンダ（２）に対して、一時的隙間位置（１５）でのピストン動作を同時に引き起こすように適合されている、請求項１から３までのいずれか一項に記載の可変圧縮比（ＶＣＲ）機関。
【請求項５】
前記制御ユニット（５）が、前記機関の各々の始動及び／又は停止時に、一時的隙間位置（１５）での、好ましくは最大圧縮比でのピストン動作を引き起こすように適合されている、請求項１から４までのいずれか一項に記載の可変圧縮比（ＶＣＲ）機関。
【請求項６】
前記ＶＣＲ機関（１）が、堆積物の厚さの指標を与える値を検出するためのセンサ・ユニット（１６）、例えば超音波センサを有する、請求項１から５までのいずれか一項に記載の可変圧縮比（ＶＣＲ）機関。
【請求項７】
前記制御ユニットが、前記センサ・ユニット（１６）により検出された前記値に基づいて一時的隙間位置（１５）でのピストン動作を引き起こすように適合されている、請求項６に記載の可変圧縮比（ＶＣＲ）機関。
【請求項８】
前記ピストン（３）がピストンロッド（６）に連結され、また前記ピストン（３）が前記圧縮比を制御するための前記設定ユニット（４）に接続され、前記ピストン（３）は特に、前記ピストン（３）のトップリングを前記ピストンロッド（６）に対して移動させるための機構を有し、
且つ／又は、
前記ピストン（３）がピストンロッド（６）を介してクロスヘッド（７）に連結され、前記クロスヘッド（７）がコネクティングロッド（９）を介してクランクシャフト（８）に連結されて前記クランクシャフト（８）を駆動し、また、前記クロスヘッド（７）が前記圧縮比を制御するための前記設定ユニット（４）に接続され、前記クロスヘッド（７）が特に、前記ピストンロッド（６）及び／又は前記ピストン（３）を前記クロスヘッド（７）に対して移動させるための機構（１０）を有し、
且つ／又は、
前記ピストン（３）がピストンロッド（６）を介してクロスヘッド（７）に連結され、前記クロスヘッド（７）がコネクティングロッド（９）を介してクランクシャフト（８）に連結されて前記クランクシャフト（８）を駆動し、また、前記コネクティングロッド（９）が前記圧縮比を制御するための前記設定ユニット（４）に接続され、前記コネクティングロッド（９）が特に、前記コネクティングロッド（６）を前記クランクシャフト（８）に対して移動させるための機構、例えば前記少なくとも１つのコネクティングロッドの下側軸受にある偏心タペットを有し、且つ前記ＶＣＲ機関を第１又は第２の圧縮比のそれぞれで変更可能に運転するために、前記偏心タペットを前記コネクティングロッド、又は前記クランクシャフトの対応するクランク・ピンのいずれかに固定するための固定機構を有する、請求項１から７までのいずれか一項に記載の可変圧縮比（ＶＣＲ）機関。
【請求項９】
前記ＶＣＲ機関（１）が、少なくとも２００ｍｍの内径を有する少なくとも１つのシリンダを備えた大型船舶用機関、好ましくは２ストローク機関又は２ストローク・クロスヘッド機関、より好ましくは二元又は多元燃料機関である、請求項１から８までのいずれか一項に記載の可変圧縮比（ＶＣＲ）機関。
【請求項１０】
移動可能なピストン（３）を備えた少なくとも１つのシリンダ（２）を有する可変圧縮比（ＶＣＲ）機関であって、前記ピストン（３）は前記シリンダ（２）内で所定のピストン行程を行うようになされている、可変圧縮比（ＶＣＲ）機関を運転するための方法であって、
事前設定隙間位置（１１）を設定することによって事前設定圧縮比を設定するステップと、
前記事前設定隙間位置（１１）とは異なる少なくとも１つの一時的隙間位置（１５）を設定するステップと、
前記一時的隙間位置（１５）での少なくとも１回のピストン動作を引き起こすステップと
を含む方法。
【請求項１１】
前記一時的隙間位置での前記ピストン動作が、少なくとも１つの所定のスキームにしたがって引き起こされ、前記スキームは、好ましくは、一時的隙間位置、一時的隙間位置（１５）を保持する時間間隔、及び／又は設定周期の連続値を規定する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記一時的隙間位置（１５）でのピストン動作が、
要求に応じて、及び／又は
１００〜５００００００回のピストン行程毎に、及び／又は
１時間〜２か月の運転時間毎に
引き起こされる、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ＶＣＲ機関が少なくとも２つのシリンダ（２）を有し、また一時的隙間位置での前記ピストン動作が
全てのシリンダ・ピストンに対して同時に、
又は、
１つのシリンダずつ次々と、
又は、
前記シリンダ（２）の一部に対して同時に
引き起こされる、請求項１０から１２までに記載の方法。
【請求項１４】
一時的隙間位置（１５）での前記ピストン動作が、前記機関の各々の始動及び／又は停止時に引き起こされる、請求項１１から１３までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記隙間位置が、
前記ピストンのトップリングをピストンロッドに対して移動させること、及び／又は、
ピストンロッド及び／又は前記ピストンをクロスヘッドに対して移動させること、及び／又は、
コネクティングロッドをクランクシャフトに対して移動させること
によって適合される、請求項１１から１４までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
デジタル・コンピュータの内部メモリ内に直接的に読み込み可能なコンピュータ・プログラム製品であって、前記製品がコンピュータ上で実行された場合に請求項１０から１５までのいずれか一項に記載の方法の前記ステップを実行するためのソフトウェア・コード部分を有する、コンピュータ・プログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変圧縮比（ＶＣＲ：Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ  Ｒａｔｉｏ）機関、及び可変圧縮比（ＶＣＲ）機関を運転するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
往復動ピストン燃焼機関において、圧縮比は燃焼、熱効率に関わる、また排気ガスの排出に関わる重要なパラメータである。
【０００３】
燃焼機関の圧縮比は、燃焼機関の燃焼室容積の最大容量から最小容量への比率を表す。ピストン機関において、圧縮比は、ピストンがその行程の最下部にある場合のシリンダ及び燃焼室の容積と、ピストンがその行程の最上部にある場合の燃焼室の容積との比率である。したがって、圧縮比は、押しのけ容積と隙間容積の和と隙間容積との比率によって計算可能である。押しのけ容積とは、圧縮行程の始まりからその行程の終わりまでに、ピストンにより押しのけられるシリンダ内部の容積である。隙間容積とは、圧縮行程の終わりに残っているシリンダ内の空間の容積である。
【０００４】
圧縮比は通常、最高の機関性能をもたらすように選択される。しばしば、高負荷機関性能が、その選択に最も関連のある項目となる。全運転範囲にわたり性能を最適とするには、圧縮比が可変であることが望ましい。
【０００５】
より小型の往復動ピストン燃焼機関においては、ピストン・ピン周り若しくは主軸受周りの偏心スリーブ、又はシリンダ・ヘッドとクランクシャフト中心線の間の距離を調節するための偏心軸及び機構等の、圧縮比を変えるための様々な解決法が知られている。
【０００６】
圧縮比は、例えば欧州特許第２６７７１４１号（Ａ１）に開示されているように、ガスをシリンダ外部の追加の容積に流入できるようにすることにより、又は特開昭６１−１９７７３１号（Ａ）に開示されているような移動可能な排気弁座により、変化させることができる。
【０００７】
通例、大型往復動ピストン燃焼機関は、それぞれにシリンダ・ライナーを備えた１つ又は複数のシリンダ、それぞれのシリンダ・ライナー内部に移動可能に配置された１つ又は複数のピストン、及びクランクシャフトハウジング内に回転可能に配置されたクランクシャフトを有し、各ピストンはピストンロッドを介してそれぞれのクロスヘッドに連結されており、各クロスヘッドはコネクティングロッドを介してクランクシャフトに連結され、クランクシャフトを駆動する。典型的に、ピストンロッドはその長手方向軸に並行して直線的に案内され、それぞれのクロスヘッドがピストンロッドの直線的な動きをコネクティングロッドの非直線的な動きに変換する。
【０００８】
欧州特許第２６８７７０７号（Ａ２）は、クロスヘッド及び／又はピストンが、往復動ピストン燃焼機関の圧縮比を制御するための制御装置を備えることができる、大型往復動ピストン燃焼機関を開示している。例えば、ピストンロッドは、クロスヘッド・ピン内に置かれた油圧シリンダによって延長することができる。そのことにより、ピストンの実現可能な最高及び最低の位置が変化する。
【０００９】
燃焼機関では、長時間の運転において、ピストン上死点の上にカーボンが堆積する可能性があり、摩耗段差が発生する恐れがある。
【００１０】
固定圧縮比の場合は、ピストンがこの範囲には決して届かないことになるので、このことは問題にならない。
【００１１】
しかし、シリンダ内のピストンの最高及び最低位置を指定することによって圧縮比を変化させる場合は、ピストン、特に最上部のピストン・リングの最高ピストン位置が様々となることが起こり得る。
【００１２】
機関を、相対的に大きな隙間容積を伴う「低」圧縮比で長時間運転し、その後圧縮比を突然増加させた場合、ピストン・リングは摩耗段差及び炭化された堆積物の範囲を通過することになる。
【００１３】
そのことにより、ピストンの動作性能の信頼性が保証されず、ピストン、ピストン・リング及びシリンダのライナーが損傷する可能性がある。可変圧縮比（ＶＣＲ）機関で、機関運転の信頼性を確保するには、カーボンの堆積の管理及び摩耗段差の回避が必須である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】欧州特許第２６７７１４１号（Ａ１）
【特許文献２】特開昭６１−１９７７３１号（Ａ）
【特許文献３】欧州特許第２６８７７０７号（Ａ２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
従来技術の欠点を回避し、特に従来技術の機関よりも性能がより持続し、保守の必要性がより低下する可変圧縮比（ＶＣＲ）機関及び可変圧縮比（ＶＣＲ）機関を運転する方法を提供することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この目的は、独立請求項に従った可変圧縮比（ＶＣＲ）機関、及び可変圧縮比（ＶＣＲ）機関を運転する方法により達成される。
【００１７】
この目的は、シリンダ内に移動可能に配置され、シリンダ内で既定のピストン行程を行うように適合したピストンを備えた、少なくとも１本のシリンダを有する可変圧縮比（ＶＣＲ）機関により達成される。可変圧縮比（ＶＣＲ）機関は、事前設定隙間位置を設定することによって、事前設定圧縮比を設定するための設定ユニットを有する。
【００１８】
ピストンは、下死点と上死点の間を移動する。これらの最下部位置と最上部位置の間の距離は、クランクシャフトの長さ及びコネクティングロッドの長さにより決定できるピストン移動長さに相当する。
【００１９】
上死点において、ピストンは隙間位置にある。
【００２０】
事前設定隙間位置は、事前設定されるピストンの最上部位置、特にトップリングの最上部位置であり、それぞれの隙間容積に対応する。
【００２１】
トップリングは、ピストンの一番上の溝の中に配置されたシール・リングである。
【００２２】
動作中はシリンダ直径、ピストン、ピストンロッド、コネクティングロッド及びクランクシャフトの長さが固定されていることから、所与のピストン／シリンダ配置に対して、移動長さ、したがって押しのけ容積は、ほとんどの場合変更することができない。このため、隙間容積の設定が圧縮比を規定する。
【００２３】
通常シリンダ内に、ピストンにより到達可能な、実現し得る最も高い最上部位置が存在し、その位置は実現し得る最小の隙間容積、及び実現し得る最大の圧縮比に対応する。
【００２４】
より小さい圧縮比を選ぶため、シリンダ内のピストンの動作範囲は、より低い隙間位置、より大きな隙間容積、したがってより小さい圧縮比を実現できるように移動可能である。
【００２５】
本発明によれば、ＶＣＲ機関はさらに、事前設定隙間位置とは異なる、少なくとも一つの一時的な隙間位置を設定し、且つ一時的な隙間位置での少なくとも１回のピストン動作を引き起こすための制御ユニットを有する。
【００２６】
一時的な隙間位置は、事前設定隙間位置の上にあり、言い換えれば、事前設定隙間として実現し得る最も高い最上部位置により近いことが好ましい。
【００２７】
制御ユニットはその後、事前設定隙間位置を再び設定し、事前設定隙間位置でのピストン動作を引き起こすように適合することが好ましい。
【００２８】
一時的な隙間位置でのピストン動作は、最下部位置と最上部位置の間の動作であり、ここで最上部位置は一時的な隙間位置に相当する。
【００２９】
ピストンの絶対的な最高位置、したがって最小の隙間容積、及び実現し得る最大の圧縮比に相当する、一時的な隙間位置が選定されることが好ましい。
【００３０】
事前設定隙間位置に比べ、より小さい隙間容積に対応する一時的な隙間位置が時々実行されると、カーボンの堆積が減少し得る。ピストンは、内壁に沿って移動する間に、シリンダの内壁の汚れを取る。ピストンの隙間位置より上の領域でシリンダの内壁に堆積する可能性のあるカーボン物質の堆積物は、ピストン、特にトップリングがこの範囲を通過すると除去される可能性がある。
【００３１】
制御ユニットは、少なくとも１つの所定のスキームにより、一時的な隙間位置での少なくとも１回のピストン動作を引き起こすように適合することが好ましい。
【００３２】
スキームは一時的な隙間位置、一時的な隙間位置を保持する時間間隔若しくは行程の回数、及び／又は設定周期の連続値を規定することが好ましい。
【００３３】
スキームは、所定の時間間隔後、又は所定の複数のピストン行程動作の後に、事前設定隙間位置に比べてより小さい隙間容積に対応する一時的な隙間位置でのピストン動作の設定を繰り返し引き起こして良い。
【００３４】
スキームは、時間又は位置行程の回数に対する隙間位置を規定する曲線図表を提供しても良い。この時間に対する又はピストン行程の回数に対する曲線図表に従って、一時的な隙間位置が変更される。スキームは、一時的な隙間位置の段階的な変化を規定しても良い。
【００３５】
隙間位置が、過度に速く又は過度に大きな距離の変化によって変更された場合、ピストンが摩耗段差を有する範囲を通過するというリスクがあり、このリスクは防止されるべきである。隙間位置を適度に変更することにより、ピストンは堆積物が存在する可能性のある範囲に徐々に接近していく。ピストンは変化の曲線図表全体にわたって、段々と堆積物を除去することができる。
【００３６】
さらに、堆積物を除去するためには、いくらかの時間がかかる可能性がある。したがって、スキームは、一時的な隙間値が維持される時間、又はピストン行程の回数を規定することができる。
【００３７】
ＶＣＲ機関の有利な一実施例では、制御ユニットは、要求に応じて一時的な隙間位置でのピストン動作を引き起こすように適合する。
【００３８】
或いは、又は加えて、制御ユニットは、１００〜５００００００回のピストン行程毎に、少なくとも１回の一時的な隙間位置でのピストン動作を引き起こすように適合する。
【００３９】
或いは、又は加えて、制御ユニットは、１時間〜２か月の運転時間毎に、少なくとも１回の一時的な隙間位置でのピストン動作を引き起こすように適合する。
【００４０】
ＶＣＲ機関は、少なくとも２本のシリンダを有して良く、制御ユニットは、選定されたシリンダに対して一時的な隙間位置でのピストン動作を引き起こすように適合することができる。その他のシリンダは、既定の燃焼、既定の熱効率及び既定の排気ガスの排出を提供するために、事前設定隙間位置での既定のピストン行程を行うことができる。制御ユニットは、少なくとも１つの所定のスキームにより、それぞれのシリンダを選定するように適合することができる。
【００４１】
ＶＣＲ機関は、少なくとも２本のシリンダを有して良く、制御ユニットは、全てのシリンダ・ピストンに対して同時に、又はシリンダ１本ずつに対して次々と一時的な隙間位置でのピストン動作を引き起こすように適合することができる。
【００４２】
ＶＣＲ機関は、何本かの組み付けられたシリンダを有して良く、その数は少なくとも３本で、制御ユニットは、組み付けられたシリンダの何本かに対して一時的な隙間位置でのピストン動作を同時に引き起こすように適合することができる。その本数は、２本と組み付けられたシリンダの数引く１本との間であって良い。
【００４３】
したがって、事前設定隙間位置での既定のピストン行程を行うシリンダが、常に存在する。
【００４４】
ＶＣＲ機関の好ましい一実施例では、制御ユニットは、機関の各々の始動及び／又は停止時に、最大圧縮比でのピストン動作を引き起こすように適合する。
【００４５】
有利な一実施例によれば、ＶＣＲは、ピストンの上の範囲にある堆積物の存在及び／又は厚さの指示を与える値を検出するためのセンサ・ユニットを有する。
【００４６】
堆積物は、位置リングの損傷をもたらす恐れのある摩耗段差の原因になる可能性がある。
【００４７】
センサ・ユニットは、超音波センサを有しても良い。或いは光学センサ、又は抵抗若しくは静電容量を検出するための電磁気的なセンサも含まれて良い。
【００４８】
堆積物の量の所定の限界値を超過した場合、汚れを取ることが必要となる。
【００４９】
制御ユニットは、センサ・ユニットによって検出された値に依存して、一時的な隙間位置でのピストン動作を引き起こすように適合することができる。
【００５０】
所定の堆積物の許容可能な量に対する限界値に相当する値が、センサ・ユニットにより検出された場合、制御ユニットは、シリンダ壁の内側表面上の堆積物を減らすために、スキームに従って隙間位置の変更を引き起こすことができる。
【００５１】
有益な一実施例では、ピストンはピストンロッドに連結され、ピストンは圧縮比を調整するための設定ユニットを備える。具体的には、設定ユニットは、ピストンのトップリングをピストンロッドに対して移動させるための機構を有するか、又はその機構に結合される。トップリングが装着されているピストンの上側の部分が、ピストンの下側の部分及び／又はピストンロッドに対して移動することが好ましい。
【００５２】
ピストンは、互いに対して移動可能な２つ以上の部品を有して良い。
【００５３】
制御ユニットは、ピストンのトップリングをピストンロッドに対して移動させるための同一の機構を有するか、若しくはその機構に結合されて良く、又は一時的な隙間位置を調整するための別の機構に結合されて良い。
【００５４】
トップリングの位置は、好ましくはピストンの上側の部分と共に、隙間位置、したがって隙間容積を規定する。行程の長さ、したがって押しのけ容積は、同じままである。したがって、トップリングを移動させることにより、圧縮比を変化させることができる。
【００５５】
或いは、又は加えて、ピストンはピストンロッドを介してクロスヘッドに連結され、クロスヘッドはコネクティングロッドを介してクランクシャフトに連結され、クランクシャフトを駆動する。
【００５６】
クロスヘッドは、圧縮比を制御するための機構を備えることができる。具体的には、設定ユニットは、例えば欧州特許第２６８７７０７号（Ａ２）に開示されているような、ピストンロッド及び／又はピストンをクロスヘッドに対して移動させるための機構を有するか、又はその機構に結合される。
【００５７】
制御ユニットは、ピストンロッド及び／又はピストンをクロスヘッドに対して移動させるための同一の機構を有するか、若しくはその機構に結合されて良く、又は一時的な隙間位置を調整するための別の機構に結合されて良い。
【００５８】
或いは、又は加えて、コネクティングロッドは、圧縮比を制御するための機構を備える。具体的には、設定ユニットは、例えば欧州特許２８０１７１３号（Ａ１）に開示されているような、コネクティングロッドをクランクシャフトに対して移動させるための機構を有するか、又はその機構に結合される。機構は、少なくとも１本のコネクティングロッドの下側の軸受に偏心タペットを有することができる。機構はさらに、往復動ピストン燃焼機関を、第１又は第２の圧縮比のそれぞれで変更可能に運転するために、偏心タペットを、コネクティングロッド又は対応するクランクシャフトのクランク・ピンのどちらか一方に固定するためのロック機構を有して良い。
【００５９】
制御ユニットは、コネクティングロッドをクランクシャフトに対して移動させるための同一の機構を有するか、若しくはその機構に結合されて良く、又は一時的な隙間位置を調整するための別の機構に結合されて良い。
【００６０】
或いは、又は加えて、ピストン駆動ユニット全体が、ピストンの隙間位置を変化させるように移動可能とすることができる。制御ユニット及び／又は設定ユニットは、ピストン駆動ユニット全体を動かすための機構を有するか、又はその機構に結合されて良い。
【００６１】
本発明は、好ましくは、そのシリンダが少なくとも２００ｍｍの内径を持つ、大型の舶用若しくは船用機関、又は定置機関のようなＶＣＲ内燃機関に関する。機関は２ストローク機関又は２ストローク・クロスヘッド機関であることが好ましい。機関は、ディーゼル又はガス機関、二元燃料又は多種燃料機関とすることができる。この種の機関では、液体及び／又はガス状燃料を燃焼可能で、さらには自己点火又は強制点火が可能である。
【００６２】
機関は、ピストンをその中に備える少なくとも１本のシリンダを持つ。ピストンはクランクシャフトに連結される。ピストンは機関の運転中、上死点（ＴＤＣ：Ｔｏｐ  Ｄｅａｄ  Ｃｅｎｔｅｒ）と下死点（ＢＤＣ：Ｂｏｔｔｏｍ  Ｄｅａｄ  Ｃｅｎｔｅｒ）の間で往復動する。典型的には、シリンダは少なくとも１つの吸気のための空気通過開口、具体的にはシリンダのライナーに配置された空気吸入口、及び少なくとも１つの排気のための空気通過開口、具体的にはシリンダのカバーに配置された排気排出口を備える。
【００６３】
内燃機関は、縦方向に掃気される２ストローク機関とすることができる。
【００６４】
内燃機関の用語は、燃料の自己点火を特徴とするディーゼル・モードでのみならず、燃料の積極点火を特徴とするオットー・モードでも、又はそれら２つの混合状態で運転可能な大型機関も指す。さらに、内燃機関の用語は、特に二元燃料機関、及び燃料の自己点火が別の燃料の積極点火に使用される大型機関を含む。
【００６５】
機関の回転速度は８００ＲＰＭ未満（４ストローク）が好ましく、低速機関の称号を指す２００ＲＰＭ未満（２ストローク）がより好ましい。
【００６６】
燃料は、ディーゼル若しくは舶用ディーゼル油、又は重質燃料油、又はエマルジョン、又はスラリー、又はメタノール、又はエタノール、並びに液化天然ガス（ＬＮＧ）、液化石油ガス（ＬＰＧ）等のようなガスとすることができる。
【００６７】
さらにあり得る、要求次第で加えることができるであろう燃料は：液化バイオ・ガス（ＬＢＧ：Ｌｉｑｕｉｆｉｅｄ  Ｂｉｏｇａｓ）、バイオ燃料（例えば、藻類燃料又は海藻油）、水素、ＣＯ２からできた合成燃料（例えば、パワー・トゥ・ガス又はパワー・トゥ・リキッドにより作られたもの）である。
【００６８】
本発明の目的は、シリンダ内で既定のピストン行程を行うように適合した移動可能なピストンを備えた、少なくとも１本のシリンダを有する、可変圧縮比（ＶＣＲ）機関の運転のための方法によっても達成される。方法は、好ましくは設定ユニットによって、事前設定隙間位置を設定することによって、事前設定圧縮比を設定するステップと、好ましくは制御ユニットによって、事前設定隙間位置とは異なる少なくとも１つの一時的な隙間位置を設定するステップと、一時的な隙間位置での少なくとも１回のピストン動作を引き起こすステップとを有する。
【００６９】
隙間位置の設定後、それぞれの隙間位置、それぞれの隙間容積、及びそれぞれの圧縮比でのピストン動作が引き起こされる。
【００７０】
一時的な隙間位置でのピストン動作の間、事前設定隙間位置でのピストン動作によってでは届かない範囲で、シリンダの内壁の汚れが取られる。
【００７１】
最終的に、ピストン動作は再び、事前設定隙間位置で引き起こされる。
【００７２】
一時的な隙間位置でのピストン動作は、少なくとも１つの所定のスキームによって引き起こされることが好ましい。スキームは一時的な隙間位置、一時的な隙間位置を保持する時間間隔又は行程の回数、及び／又は設定周期の連続値を規定することが好ましい。
【００７３】
特に、スキームは一時的な隙間位置の段階的な上昇及び／又は低下を規定する。
【００７４】
一時的な隙間位置でのピストン動作は、要求に応じて、並びに／又は所定のピストン行程の回数の後、及び／若しくは所定の運転時間の後に引き起こされて良い。
【００７５】
例えば、１００〜５００００００回のピストン行程毎、及び／又は１時間〜２か月間の運転時間毎に、少なくとも１回の一時的な隙間位置でのピストン動作が引き起こされて良い。
【００７６】
少なくとも２本のシリンダを有するＶＣＲ機関に対しては、一時的な圧縮比でのピストン動作は、全てのシリンダ・ピストンに対して同時に、又はシリンダ１本ずつに対して次々と、又は一部のシリンダに対して同時に引き起こされて良い。
【００７７】
一時的な隙間位置でのピストン動作が、機関の各々の始動及び／又は停止時に引き起こされると有利である。
【００７８】
隙間位置は、ピストンのトップリング、好ましくはピストンのトップリングを有するピストンの上側の部分を、ピストンの下側の部分及び／又はピストンロッドに対して移動させることによって適合させることができる。
【００７９】
隙間位置は、ピストンロッド及び／又はピストンをクロスヘッドに対して移動させることにより、適合させることができる。
【００８０】
隙間位置は、コネクティングロッドをクランクシャフトに対して移動させることにより、適合させることができる。
【００８１】
方法の有益な一実施例では、堆積物の厚さの指示を与える値が、例えば超音波センサにより検出される。
【００８２】
一時的な隙間位置でのピストン動作は、センサ・ユニットによって検出された値に依存して引き起こされることが好ましい。
【００８３】
本発明の目的は、デジタル・コンピュータの内部メモリ内に直接的に読み込み可能で、コンピュータ上で実行された場合に上述に応じた方法のステップを行うためのソフトウェア・コード部分を有する、コンピュータ・プログラム製品によって達成される。ピストン動作がそれによって引き起こされるスキームは、メモリ内にデジタル方式で記憶されても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
以下に本発明を、図面を用いて実施例でさらに説明する。
【図１】燃焼機関の第１の実例の概略図である。
【図２】事前設定隙間位置にあるピストンの概略図である。
【図３】一時的な隙間位置にあるピストンの概略図である
【図４ａ】時間に対する一時的な隙間位置の第１の典型的な曲線図表である。
【図４ｂ】時間に対する一時的な隙間位置の第２の典型的な曲線図表である。
【発明を実施するための形態】
【００８５】
図１は、シリンダ２内に移動可能に配置されたピストン３を備えた、シリンダ２を有する可変圧縮比（ＶＣＲ）機関１を示す。ピストン３は、シリンダ２の中で上死点と下死点（図示せず）の間で既定のピストン行程を行うように適合する。図の中で、ピストン３は中間位置に示されている。
【００８６】
ピストン３は、ピストンロッド６を介してクロスヘッド７に連結され、クロスヘッド７は、コネクティングロッド９を介してクランクシャフト８に連結され、クランクシャフト８を駆動する。
【００８７】
クロスヘッド７は、事前設定圧縮比を設定する設定ユニット４を備える。設定ユニット４は、ピストンロッド６及びピストン３をクロスヘッド７に対して移動させる機構を有する。
【００８８】
ピストンロッド６がクロスヘッド７に対して移動した場合、シリンダ２内のピストン３の動作範囲が変わり、ピストンはシリンダ２内の異なる最上部位置（図示せず）に到達する。したがって、新たな事前設定隙間位置（図２参照）が、制御ユニット４によって設定されて良い。
【００８９】
さらにＶＣＲ機関１は、事前設定隙間位置１１と異なる少なくとも１つの一時的な隙間位置（図３参照）を設定し、少なくとも１回の一時的な隙間位置１５でのピストン動作を引き起こすための制御ユニット５を有する。
【００９０】
制御ユニット５は、設定ユニット４に結合される。機構１０は、事前設定隙間位置及び一時的な隙間位置を調節するために使用される。
【００９１】
或いは、制御ユニット５は、一時的な隙間位置を適合させるための別の機構（図示せず）に結合されて良い。
【００９２】
図２は、ピストン３が、事前設定隙間位置１１にあるＶＣＲ機関１の概略図を示す。
【００９３】
クロスヘッド７とピストン３の間の距離は、最上部位置にあるピストン３がシリンダ・ヘッド１２の十分下にあるように設定されている。したがって、ピストン３とシリンダ・ヘッド１２の間に範囲１３があり、ここではシリンダ２の内壁１４はピストン３によって剥がされることはない。この範囲１３では、摩耗段差及び炭化された堆積物が発生する恐れがある。
【００９４】
ＶＣＲ機関１は、堆積物の厚さを検出するためのセンサ・ユニット１６、例えば超音波センサを有することができる。
【００９５】
所定の値よりも厚い、炭化された堆積物の層がある場合、制御ユニット５は一時的な隙間位置の設定を引き起こすことができる。
【００９６】
隙間位置は一時的に、制御ユニット５により、例えば図３に例示されるような一時的な隙間位置１５に変更されて良い。
【００９７】
堆積物が取り除かれれば、制御ユニット５は、隙間位置を最初の事前設定隙間位置１１に戻して良い。
【００９８】
図４ａは時間（ｔ）に対する隙間位置（ＣＰ）の第１の典型的な曲線図表を示し、隙間位置は事前設定隙間位置（ＰＣＰ）から一時的な隙間位置（ＴＣＰ）へ直線的に変化している。図４ｂは、時間（ｔ）に対する隙間位置（ＣＰ）の第２の典型的な曲線図表を示し、隙間位置は段階的に変化している。
【００９９】
時間（ｔ）は、時間単位で、又はピストン行程の回数で測定されて良い。
【０１００】
一時的な隙間位置（ＴＣＰ）は、ある時間の長さｔｃの間、一定に保持されて良い。
【０１０１】
その後、隙間位置は、例えば図４ａに示すように直線的に、又は図４ｂに示すように段階的に下げられる。
【０１０２】
隙間位置は、増加の前に保持されていた事前設定隙間位置（ＰＣＰ）に、又は図４ａに点線で示すように、異なる値に戻って良い。このように、新たな事前設定隙間位置を選択することができる。
【０１０３】
典型的に、隙間位置は２０から２００ｍｍの範囲で変化してよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【外国語明細書】
2020200826000001.pdf