(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入空気内の排ガス成分の濃度が、エンジンルーム内の空気のガス成分を測定することにより監視され、前記排ガス成分の濃度が予め設定された制限値を超えたとき、エンジンの吸気ダクト内又はシリンダー内への注水が停止されることを特徴とする、エンジンルーム内に配置された内燃機関の運転方法。
【請求項２】
前記排ガス成分の濃度はエンジンの吸気システムから測定されることを特徴とする、請求項１の方法。
【請求項３】
前記排ガス成分の濃度は、予め設定された制限値と比較されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記排ガス成分の濃度が予め設定された制限値を超えたとき、アラームを起動することを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
濃度が測定される前記排ガス成分はSO2であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかの請求項に記載の方法。
【請求項６】
エンジンルーム内の空気中の排ガス成分の濃度を監視するための手段と、前記排ガス成分の濃度が予め設定された制限値を超えたとき、エンジンの吸気ダクト内又はシリンダー内への注水を停止する手段を備えることを特徴とする、エンジンルーム内に配置された内燃機関を備える内燃機関装置。
【請求項７】
エンジンの吸気システム内の排ガス成分の濃度を測定する手段を備えることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
測定された排ガス成分の濃度を予め設定した制限値と比較する手段を備えることを特徴とする、請求項６又は７に記載の装置。
【請求項９】
排ガス成分の濃度が予め設定した制限値を超えたとき、アラームを起動する手段を備えることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
濃度が測定される排ガス成分はSO2であることを特徴とする、請求項６乃至９のいずれかの請求項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１に特定されるような内燃機関の運転方法に関する。本発明は、また、他の独立請求項の導入部による内燃機関装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関ぼ排ガスシステムからの排ガスの漏洩は比較的普通の現象であるが、これは異なるいくつかの問題を生じる。例えば、選択的に触媒作用の削減を伴うエンジンにおいては、もし、排ガスの一部が触媒転換器を通る前に排ガスシステムから漏れた場合は排出の限界を超えることがある。排ガスの漏洩による他の問題は、エンジンの空気取り入れシステムに入る排ガスの不純物による腐食の問題である。特に、重油のような硫黄成分が高い燃料が使用される場合、空気取り入れシステム内における排ガスは重大な腐食の問題を引き起こす。排ガスの漏洩は、特に、硫黄分の高い燃料が空気吸入ダクト内への水の注入と共に使用されるエンジンにおいて生じる問題である。排ガス中の二酸化硫黄（SO2）が水と反応すると亜硫酸（H2SO3）を形成し、これは更に腐食力の高い硫酸（H2SO4）又は硫酸塩（SO42―）へと転換する。もし、漏洩が適時に検出されないと、重大な損傷がエンジンに生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、内燃機関の改良された運転方法を提供することにある。本発明の他の目的は、改良された内燃機関装置を提供することにある。本発明による方法と装置は独立クレームの特徴部分によって特徴づけられる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によれば、エンジンルーム内に位置する内燃機関を運転する方法において、吸入空気内の排ガス成分がモニターされる。吸入空気中の排ガス成分の濃度がモニターされると、エンジンの排ガスシステムにおけるいかなる漏洩も迅速に検出される。漏洩の修復、エンジン又は付属品に生じた損傷の制限のための必要な対策を迅速にとることが可能となる。
【０００５】
本発明の実施例によれば、排ガス成分の濃度はエンジンルームからの空気から測定される。エンジンルーム内の排ガス成分を測定するためのガスセンサは現存するシステムを改良することにより容易に得られ、また、この目的に合った多くの種類のセンサが存在する。
【０００６】
本発明の実施例によれば、排ガス成分の濃度はエンジンの吸気システムから測定される。排ガス成分の濃度をエンジンの吸気システムのみから測定することも、吸気システムとエンジンルームの双方から測定することも可能である。
【０００７】
本発明の実施例によれば、排ガス成分の濃度は予め設定した制限値と比較される。
【０００８】
本発明の実施例によれば、排ガス成分の濃度が予め設定した制限値を超えたとき、アラームが起動される。アラームは、エンジンの操作者がエンジンの損傷を阻止するための必要な対策をとることを可能にする。
【０００９】
本発明の実施例によれば、排ガス成分の濃度が予め設定した制限値を超えたとき、吸気ダクト内へ、又はエンジンシリンダー内への水の注入を停止する。吸気空気内の排ガスは、吸気ダクト内又はシリンダー内への注入を伴うエンジンにおいて特に問題となる。排ガスが検出されて注水が停止されると、エンジンに対する最悪の損傷は抑制できる。
【００１０】
本発明の実施例によると、濃度が測定される排ガス成分はSO2である。SO2は非常に悪い問題を引き起こす排ガスの成分であるため、SO2の濃度を直接に測定することは有益である。
【００１１】
本発明によると、内燃機関装置はエンジンルーム内に配置された内燃機関と吸入空気内の排ガス成分の濃度をモニターするための手段を備えている。
【００１２】
本発明の実施例によれば、この装置は、エンジンルーム内の排ガス成分の濃度を測定する手段を備えている。
【００１３】
本発明によれば、この装置は、エンジンの吸気システム内の排ガス成分の濃度を測定する手段を備えている。
【００１４】
本発明の実施例によれば、この装置は、測定された排ガス成分の濃度と予め設定された制限値と比較する手段を備える。
【００１５】
本発明の実施例によれば、この装置は、排ガス成分の濃度のための予め設定された制限値が超えられたとき、アラームを起動する手段を備えている。
【００１６】
本発明の実施例によれば、この装置は、排ガス成分の濃度のための予め設定された制限値が超えられたとき、吸気ダクト内又はエンジンのシリンダー内への注水を停止する手段を備えている。
【００１７】
本発明の実施例によれば、濃度が測定される排ガス成分はSO2である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例による内燃機関装置を概略的に示す図である。  。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施例を添付図面を参照して詳細に記述する。  
図１にはエンジンルーム９内に配置された内燃機関１が示されている。エンジン１は、船舶又は船の補助エンジン、又は発電所の発電及び/又は熱生成に使用されるエンジンのような大型の内燃機関である。エンジン１はターボチャージャ２を備えている。ターボチャージャ２は、エンジンの排気ガスによって回転されるタービン２bとエンジン１の吸入空気を加圧するコンプレッサ２aを備えている。過剰な吸気を必要な場合にエンジン１を回避して案内するためにバイパス弁６を備えるバイパスダクト５がエンジン１の吸気ダクト１３と排気ダクト１４との間に設けられている。エンジン１の吸入空気はエンジンルーム９から取り入れられ、エンジン１のシリンダー１２に連なる吸気ダクト１３に案内される。排ガスダクト１４は排気ガスをエンジンルーム９の外部に案内する。エンジン１には、また、必要な場合、排気ガスの一部をターボチャージャ２のタービン２bを回避して案内するためのウォーターゲイト７及びウォーターゲイト弁８を備えている。
【００２０】
エンジン１のNOｘ排出を減少させるため、エンジン１には、エンジン１のシリンダー１２内に水を導入する手段が設けられている。水がシリンダー１２内に導入されると、燃焼している間のシリンダーの温度を低くすることができ、NOｘの排出が効果的に低減される。図１の実施例においては、エンジン１のシリンダー１２に水を導入する手段は加湿器３と水タンク４を備えている。加湿器３は吸気ダクト１３のターボチャージャ２のコンプレッサ２aの下流に位置している。水が水タンク４から加湿器３にポンプ１５によって注入され、ここで圧縮空気の高温によって水を蒸発し、蒸気となってシリンダー１２内に入る。
加湿器３には、液体としての水がシリンダー１２内に入ることを阻止する噴霧水捕捉器が設けられている。加湿器を使用する替わりに、水をエンジン１のシリンダー１２内に直接注入することも可能である。
【００２１】
エンジンルーム９には、エンジンルーム９内のSO2の濃度を測定するようして設けられるガスセンサー１０が設けられている。吸気ダクト１３のターボチャージャ２のコンプレッサ２aの上流にSO2の濃度を測定する第２ガスセンサ１６が設けられている。ガスセンサ１０，１６はポンプ１５の運転を制御する制御ユニット１１に接続されている。測定されたSO2の濃度は予め設定されたSO2濃度の制限値と比較される。エンジンルーム９内又は吸気ダクト１３内のSO2濃度を測定することにより、エンジン１の排ガスシステムにおける漏洩が迅速に検出される。SO2の濃度が予め設定された制限値を超えると、エンジン１のシリンダー１２内への注水が漏洩が修復されるまで停止される。エンジン１は排ガスが漏洩した場合でも運転することは可能である。排ガスシステムに漏洩が生じている間、注水を停止することで、エンジン１に対する重大な損傷をエンジン１を停止することなく避けることができる。注水の停止又は注水に加えて、排気ガスの漏洩が検出されたとき、制御ユニット１１がアラームを起動するようにするだけとすることも可能である。
【００２２】
単一のセンサをエンジンルーム９内又はエンジン１の排ガスシステム内に配置することも可能である。吸入空気内のSO2の濃度を測定する替わりに、CO2のような排気ガスの他の成分を測定することもできる。もし、二つのガスセンサ１０，１６が使用されるならば、二つのガスセンサ１０，１６のうちの一つを排ガス成分の一つを測定し、他のセンサを他の排ガス成分を測定するようにすることも可能である。エンジンルーム９内には複数ののエンジン１を配置することができるが、排ガスの漏洩は単一のガスセンサ１０，１６で監視することができる。
【００２３】
本発明は上述の実施例に限定されるものでなく、添付のクレームの範囲内で改変することが可能であることは当業者とってに理解されるであろう。例えば、ガスセンサは、ターボチャージャの吸引チャンバーからの排ガス成分、又エアフィルタサイレンサの吸引スロートかたの排ガス成分を測定するように設けることもできる。
【図１】
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