(57)【要約】【課題】ガス・二種燃料内燃機関の始動準備のための方法を提供する。【解決手段】機関(10)は各グループ(11)のシリンダー(12)に通じる燃料供給ライン(14)が分岐する燃料供給ライン(13)を介してガス状燃料を供給できるシリンダー(12)のグループ(11)を備える。本方法ではステップa)においてガス状燃料が排出され空気で満たされたライン(13)が最初に燃料供給弁(15)の開放によってガス状燃料によって満たされると共に燃料供給弁(15)の閉鎖後に燃料供給ライン(13)内の圧力が規定時間にわたって規定圧力範囲に存在するか否かがプロセス中にモニターされる。ステップa)において圧力が規定時間間隔にわたって規定圧力範囲に存在することが確証されたときガス流れ方向におけるグループ(11)の最後のシリンダー(12)あるいはその個々のライン(14)に割り当てられた燃料供給弁(16)の閉閉によってステップb)においてライン(13)にガス状燃料が均等分配される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス機関として設計された内燃機関（１０）の、あるいはガス状燃料を使用する二種燃料機関として設計された内燃機関（１０）の始動準備のための、および好ましくはその後の始動のための方法であって、
前記内燃機関（１０）は、そこからそれぞれのグループ（１１）のシリンダー（１２）に通じる個々のシリンダー燃料供給ライン（１４）が分岐する個々のシリンダーグループ燃料供給ライン（１３）を介して、ガス状燃料を供給することができる直線状に配置された前記シリンダー（１２）の少なくとも一つのグループ（１１）を備え、前記方法は少なくとも次のステップを備え、
ステップ（ａ）において、ガス状燃料が排出されると共に特に空気で満たされたそれぞれの個々のシリンダーグループ燃料供給ライン（１３）が、個々のシリンダーグループ燃料供給弁（１５）を開放することによって、最初に、規定の様式でガス状燃料によって満たされると共に、前記個々のシリンダーグループ燃料供給弁（１５）の閉鎖後に、前記個々のシリンダーグループ燃料供給ライン（１３）内に存在する圧力が規定の時間間隔にわたって規定の圧力範囲内に存在するかどうかがプロセス中にモニターされ、
特に、ステップａ）において、前記個々のシリンダーグループ燃料供給ライン（１３）内に存在する圧力が、規定された時間間隔にわたって、規定された圧力範囲内に存在することが確証されたとき、ガスの流れ方向における前記グループ（１１）の最後のシリンダー（１２）に、あるいは前記グループ（１１）の前記最後のシリンダー（１２）のそれぞれの個々のシリンダー燃料供給ライン（１４）に対して割り当てられた個々のシリンダー燃料供給弁（１６）を開き、続いて閉じることによって、次のステップｂ）において、前記それぞれの個々のシリンダーグループ燃料供給ライン（１３）に前記ガス状燃料が均等に分配される方法。
【請求項２】
次のステップｃ）において、前記内燃機関がガス状燃料によって始動されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
特に、ステップａ）において、個々のシリンダーグループ燃料供給ライン（１３）内に存在する圧力が、規定された時間にわたって、規定された圧力範囲内に存在しないことが確証された場合、ガスによる始動のための始動準備は中止されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
ステップｂ）において、前記個々のシリンダーグループ燃料供給ライン（１３）内の圧力が大気圧まで低下させられることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記個々のシリンダーグループ燃料供給ライン（１３）の圧力が、前記個々のシリンダー燃料供給ライン（１６）を複数回連続して開閉することによって、ステップｂ）において、規定された設定勾配を伴って低下させられることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
プロセスにおいて具現化する実際の勾配が確証されると共に前記設定勾配と比較され、特に、前記実際の勾配が前記設定勾配から閾値を超えて逸脱するとき、目詰まりした個々のシリンダー燃料供給弁（１６）が断定され、ガスによる始動のための始動準備が中止されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
特に、前記実際の勾配が前記設定勾配から前記閾値を超えて逸脱しない場合にのみ、前記内燃機関は次のステップｃ）においてガス状燃料によって始動させられることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス機関または二種燃料機関として設計された内燃機関の始動準備のための、そして好ましくはその後の始動のための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ここで述べる当業者は、ガス機関または二種燃料機関として設計された内燃機関の基本的な構成およびその基本的な動作モードに精通している。したがって、ガス機関は、典型的には、その中で例えばメタンのような専らガス状燃料が燃焼させられる複数のシリンダーを備える。典型的には、二種燃料機関は、同様に、第１の運転モードではディーゼルのような液体燃料を、そして第２の運転モードではメタンのようなガス状燃料をその中で燃焼させることができる複数のシリンダーを備える。ガス機関のシリンダーまたは二種燃料機関のシリンダーは、典型的には、直線状に配置された複数のシリンダーの少なくとも一つのグループ内に配置される。直線状に配置されたシリンダーの各グループは、個々のシリンダーグループ燃料供給ラインを介して、ガス状燃料を供給することができ、シリンダーの個々の供給ラインは、グループの各シリンダーを個々のシリンダーグループ燃料供給ラインに接続する、個々のシリンダーグループ燃料供給ラインから分岐している。
【０００３】
ガス機関の場合、通常の運転中、すなわち特にガス機関が停止しているときでさえ、個々のシリンダーグループ燃料供給ラインは常にガス状燃料で満たされる。しかしながら、メンテナンス作業を行うために、個々のシリンダーグループ燃料供給ラインは通気され、ガス機関の次の始動のために、それぞれの個々のシリンダーグループ燃料供給ラインはガス状燃料で満たされなければならない。
【０００４】
二種燃料機関の場合、個々のシリンダーグループ燃料供給ラインは、特にシリンダー内でガス状燃料が実際に燃焼させられるときにのみガス状燃料で満たされる。対照的に、例えばディーゼルのような液体燃料が二種燃料機関のシリンダー内で燃焼させられるとき、ガス状燃料用のそれぞれの個々のシリンダーグループ燃料供給ラインは通気され、特に空気または不活性ガスで満たされる。液体燃料が二種燃料機関において燃焼させられる二種燃料機関の運転モードから、ガス状燃料が二種燃料機関において燃焼させられる運転モードへと変更するために、それぞれの個々のシリンダーグループ燃料供給ラインは、規定された様式でガス状燃料によって満たされなければならない。二種燃料機関がガス状燃料で始動される場合にも同じ状況が存在する。
【０００５】
今日まで、液体燃料運転モードからガス状燃料運転モードへと変更するとき、ガス状燃料が燃料供給ラインからなくなった状態でメンテナンス作業を実施した後にガス機関を、そして二種燃料機を適切に始動することは困難である。したがって、ガス機関または二種燃料機関として設計された内燃機関の始動準備のための方法が必要であり、その助けによって、特に、ガス状燃料ライン用のそれぞれの個々のシリンダーグループ燃料供給ラインにガス状燃料がなくなったとき、ガス機関または二種燃料機関をガス状燃料で安全かつ確実に始動させることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このことから出発して、本発明は、ガス機関または二種燃料機関として設計された内燃機関の始動準備のための新規なタイプの方法を創出するという目的に基づいている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、請求項１に記載の方法によって解決される。
【０００８】
第１のステップａ）においては、ガス状燃料が排出されると共に特に周囲空気または不活性ガスで満たされたそれぞれの個々のシリンダーグループ燃料供給ラインが、規定の様式で最初にガス状燃料によって満たされ、そして個々のシリンダーグループ燃料供給弁の閉鎖後に、それぞれの個々のシリンダーグループ燃料供給ラインに存在する圧力が規定の時間間隔にわたって規定の圧力範囲内に存在するかどうかがプロセス中にモニターされる。特に、ステップａ）において、それぞれの個々のシリンダーグループ燃料供給ライン内に存在する圧力が、規定された時間間隔にわたって規定された圧力範囲内に存在することが確証されたとき、ガスの流れ方向におけるグループの最後のシリンダーに、あるいはグループの最後のシリンダーのそれぞれの個々のシリンダー燃料供給ラインに対して割り当てられた個々のシリンダーグループ燃料供給弁を開き、続いて閉じることによって、次のステップｂ）において、それぞれの個々のシリンダーグループ燃料供給ラインにガス状燃料が均等に分配される。その後のステップｃ）では、内燃機関をガス状燃料で始動させることができる。本発明による方法では、それぞれの個々のシリンダーグループ燃料供給ラインは、最初に、ステップａ）において漏れ試験を受ける。特にステップａ）において個々のシリンダーグループ燃料供給ラインに漏れ耐性があることが確証された場合にのみ、次のステップｂ）においてガス状燃料が個々のシリンダーグループ燃料供給ラインに均等に分配され、これに続いて、始動準備の完了時、内燃機関は次のステップｃ）においてガス状燃料で始動させられる。
【０００９】
特に、ステップａ）において、個々のシリンダーグループ燃料供給ライン内に存在する圧力が規定された時間間隔にわたって規定された圧力範囲内に存在しないことが確証されたとき、始動準備が優先的に中止される。ステップａ）において、それぞれの個々のシリンダーグループ燃料供給ラインの漏れが確証されると、始動準備が中止され、内燃機関は続いてガス状燃料によって始動させられない。
【００１０】
有利なさらなる展開によれば、それぞれの個々のシリンダーグループ燃料供給ライン内の圧力は、それぞれの個々のシリンダー燃料供給弁を複数回連続して開閉することによって、規定の設定勾配を伴って低下させられる。このプロセスにおいて生じる実際の勾配が確証されると共に設定勾配と比較され、特に、実際の勾配が設定勾配から閾値を超えて逸脱すると、目詰まりした個々のシリンダー燃料供給弁が断定され、始動準備が中止される。特に、実際の勾配が設定勾配から閾値を超えて逸脱しない場合にのみ、内燃機関が次のステップｃ）においてガス状燃料で始動させられる。各バンクのそれぞれの最後のシリンダーに割り当てられた個々のシリンダー燃料供給弁がブロックされているかどうかを確認することができる。この場合、始動準備は続いて中止され、それぞれの内燃機関は始動させられない。
【００１１】
本発明の好ましいさらなる展開は従属請求項および以下の説明から得られる。本発明の例示的な実施形態が、これに限定されることなく、図面を用いてより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】内燃機関の第１の状態における内燃機関のブロック図である。
【図２】内燃機関の第２の状態における図１のブロック図である。
【図３】内燃機関の第３の状態における図１のブロック図である。
【図４】内燃機関の第４の状態における図１のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、ガス機関として設計された内燃機関の、あるいは二種燃料機関として設計された内燃機関の始動準備のための、そして好ましくはガス状燃料を用いた内燃機関のその後の始動のための方法に関する。
【００１４】
本発明による方法は、図１ないし図４を参照して以下で説明されるが、図１ないし図４は、本発明による方法が実施される間に内燃機関１０が呈し得る、その異なる状態を示している。
【００１５】
図１ないし図４に非常に概略的に示されている内燃機関１０は、直線状に配置されたシリンダー１２のグループ１１を有する。シリンダー１２のグループ１１には、個々のシリンダーグループ燃料供給ライン１３を介してガス状燃料を供給することができ、個々のシリンダー燃料供給ライン１４は個々のシリンダーグループ燃料供給ライン１３から分岐するが、これを介して、個々のシリンダーグループ燃料供給ライン１３からのガス状燃料を個々のシリンダー１２に供給することができる。
【００１６】
図１によれば、個々のシリンダーグループ燃料供給ライン１３には、個々のシリンダーグループ燃料供給弁１５が割り当てられる。特に、個々のシリンダーグループ燃料供給弁１５が開かれているとき、個々のシリンダーグループ燃料供給ライン１３は、ガス状燃料で満たすことができる。各個々のシリンダー燃料供給ライン１４には個々のシリンダー燃料供給弁１６が割り当てられ、代替的に、この個々のシリンダー燃料供給弁１６はシリンダー１２に割り当てられる。個々のシリンダー燃料供給弁１６が開いているか閉じているかに応じて、特に個々のシリンダーグループ燃料供給ライン１３がガス状燃料で満たされているとき、それぞれのシリンダー１２には、個々のシリンダーグループ燃料供給ライン１３からのガス状燃料を供給することができる。
【００１７】
図１は、個々のシリンダーグループ燃料供給ライン１３にはガス状燃料が存在しないが、図１の個々のシリンダーグループ燃料供給ライン１３から、通気弁１７を介して、例えばガス状燃料が排出され、そしてそれが空気、例えばＯ２および／または不活性ガスを含む周囲空気で満たされた内燃機関１０の状態を示している。
【００１８】
本発明は、始動準備のための、そして適切ならば内燃機関をガス状燃料で安全かつ確実に始動させることができる、そうした内燃機関のその後の始動のための方法のそうした詳細に関する。
【００１９】
本発明による始動準備のための方法の第１のステップａ）においては、ガス状燃料が排出されると共に空気および／または不活性ガスで満たされた個々のシリンダーグループ燃料供給ライン１３は、最初に、個々のシリンダーグループ燃料供給弁１５を開くことによって、規定の様式で、ガス状燃料で満たされるが、当該プロセスでは、個々のシリンダーグループ燃料供給弁１５は規定の時間間隔だけ開き、その後、再び閉じられる。個々のシリンダー燃料供給弁１６は閉じられ、この間中、閉じられたままである。図２は、個々のシリンダーグループ燃料供給ライン１３の、ガス状燃料としてのメタンによる充填を示している。
【００２０】
個々のシリンダーグループ燃料供給弁１５の閉鎖に続いて、圧力センサー１８の助けによって、図３に示すように、個々のシリンダーグループ燃料供給弁１５の閉鎖に続いて、個々のシリンダーグループ燃料供給ライン１３内に存在する圧力が、規定の時間間隔にわたって、規定の圧力範囲内に存在するかどうかが確認される。個々のシリンダーグループ燃料供給弁１５および個々のシリンダーグループ燃料供給弁１６は閉じられ、この間中、閉じられたままである。
【００２１】
特に、ステップａ）において、個々のシリンダーグループ燃料供給ライン１３内に存在する圧力が規定された時間間隔にわたって規定された圧力範囲内にあることが確証されたとき、ガス状燃料は、個々のシリンダーグループ燃料供給弁１５から見てシリンダーグループ１１の最後のシリンダーに、あるいはグループ１１の最後のシリンダー１２のそれぞれの個々のシリンダー燃料供給ライン１４に割り当てられた個々のシリンダー燃料供給弁１６（図４参照）の開放およびそれに続く閉鎖によって、続く第２のステップｂ）において、それぞれの個々のシリンダーグループ燃料供給ライン１３に均等に分配され、そしてこのプロセスにおいて、個々のシリンダーグループ燃料供給ライン１３は、ステップａ）において前もってその中に導入されたガス状燃料で完全に満たされるが、このプロセスにおいて、個々のシリンダーグループ燃料供給ライン１３からある残量の空気が除去される。個々のシリンダーグループ燃料供給弁１５および別な個々のシリンダー燃料供給弁１６（これは最初の二つの最後から２番目のシリンダー１２に割り当てられたる）は閉じられ、この間中、閉じられたままである。
【００２２】
したがって、実際の始動準備が完了し、その後のステップｃ）において、内燃機関１０をガス状燃料で安全かつ確実に始動させることができる。
【００２３】
特に、第１のステップａ）において、個々のシリンダーグループ燃料供給弁１５の開閉によって個々のシリンダーグループ燃料供給ライン１３の規定された充填に続いて、個々のシリンダーグループ燃料供給ライン１３内に存在する圧力が規定された時間間隔にわたって規定された圧力範囲内に存在しないことが確証された場合、ガス状燃料のための燃料供給システムの漏れが断定され、始動準備が中止され、そして内燃機関は続いてガス状燃料を用いて始動させられない。
【００２４】
個々のシリンダーグループ燃料供給ライン１３にガス状燃料が均等に分配される第２のステップｂ）では、各バンク１１における最後のシリンダー１２のそれぞれの個々のシリンダー燃料供給弁１６を開放することによって、個々のシリンダーグループ燃料供給ライン１３内の圧力は大気圧まで優先的に低下させられる。
【００２５】
この第２のステップｂ）において、個々のシリンダーグループ燃料供給ライン１３内の圧力は、優先的には、バンク内の最後のシリンダー１２の個々のシリンダー燃料供給弁１６の連続した複数回の記録された開閉によって、所定の設定勾配を伴って低下させられる。
【００２６】
このプロセスにおいて生じる実際の勾配が確定されると共に設定勾配と比較され、特に、実際の勾配が設定勾配から閾値を超えて逸脱した場合、バンク１１のそれぞれの最後のシリンダー１２の目詰まりした個々のシリンダー燃料供給弁１６が断定され、始動準備が同様に中止される。特に、ステップｂ）を具現化する実際の勾配が閾値を超えて各設定勾配から逸脱しない場合にのみ、次の第３のステップｃ）において内燃機関がガス状燃料で実際に始動させられる。
【００２７】
したがって、シリンダー１２のグループ１１に通じる個々のシリンダーグループ燃料供給ライン１３が漏れ耐性があるか否かを確認するために、ステップａ）において、本発明によって、規定された漏れ試験が実施される。この目的のために、それぞれの個々のシリンダーグループ燃料供給ライン１３は規定された様式にてガス状燃料で満たされ、そしてその中の圧力が一定のままであるかグリッドから著しく低下するかがチェックされる。臨界的圧力低下の場合には、ガス状燃料用の供給システムにおける漏れが断定され、始動準備が中止され、そして燃料としてガスを用いた機関の始動が阻止される。
【００２８】
しかしながら、対照的に、漏れ試験が成功した場合、すなわち、ガス状燃料用の燃料供給システムにおける漏れの問題が検出されない場合、開始準備が継続され、ステップｂ）において、ガス状燃料が、グループ１１の最後のシリンダー１２の燃料供給弁１６を開くことによって、個々のシリンダーグループ燃料供給ライン１３に均等に供給される。その後、内燃機関１０は、ステップｃ）において、規定された様式で始動させることができる。
【００２９】
ステップｂ）の間に、最後のシリンダー１２に割り当てられた個々のシリンダー燃料供給弁１６が漏れていることが分かった場合、始動準備が同様に中止され、内燃機関１０のその後の始動が阻止される。予め、限られた量のガス状燃料しか個々のシリンダーグループ燃料供給ライン１３に導入されていないので、ガス状燃料が、例えば充填空気システムのような隣接部品システム内にあふれるリスクはない。
【００３０】
シリンダー１２の複数のグループ１１を有する内燃機関１０の場合、その始動は、シリンダー１２のグループ１１のそれぞれに関して、上述したように支障を伴わずに上記ステップａ）およびｂ）が行われ、したがって漏れが検出されなかったときにのみ実施される。
【符号の説明】
【００３１】
１０  内燃機関
１１  グループ
１２  シリンダー
１３  個々のシリンダーグループ燃料供給ライン
１４  個々のシリンダー燃料供給ライン
１５  個々のシリンダーグループ燃料供給ライン
１６  個々のシリンダー燃料供給ライン
１７  通気弁
１８  圧力センサー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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