(57)【要約】      （修正有）【課題】高圧燃料ガス噴射システムと高圧燃料油噴射システムとを持つ大型ターボ過給型2ストロークディーゼルエンジンにおいて、無燃料ガス運転中のガスシステムの汚染を防止し、システムが不活性ガスで充填されている場合の漏れ検知を可能にする。【解決手段】エンジンが燃料ガスによって運転されていない場合、燃料ガス噴射システム内の高圧は、実質的に不活性のガスによって維持する。不活性ガスまたはガス混合物は漏れ検知に適合するガスを含有する。【選択図】図３
2008202550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧燃料ガス噴射システム及び高圧燃料油噴射システムを有する大型ターボ過給型２ストロークディーゼルエンジンであって、前記エンジンが燃料ガスで運転されていない場合に、前記燃料ガス噴射システムにおいて前記高圧を維持するように構成される、エンジン。
【請求項２】
前記エンジンは、前記エンジンが動作している間は前記燃料ガス噴射システムにおいて前記高圧を常に維持するように構成される、請求項１に記載の大型ターボ過給型２ストロークディーゼルエンジン。
【請求項３】
前記燃料ガス噴射システムは、前記エンジンが燃料ガスで運転されていない場合に、実質的に不活性または不燃性のガスまたはガス混合物が充填されている、請求項１または２に記載の大型ターボ過給型２ストロークディーゼルエンジン。
【請求項４】
前記実質的に不活性または不燃性のガスまたはガス混合物は、漏れ検知に適合するガスを含有する、請求項３に記載の大型ターボ過給型２ストロークディーゼルエンジン。
【請求項５】
前記漏れ検知に適合するガスは燃料ガスであり、前記実質的に不活性または不燃性のガスまたはガス混合物中の前記燃料ガスの濃度は、前記実質的に不活性または不燃性のガスまたはガス混合物と大気とが可燃性混合物となる濃度よりも低い、請求項４に記載の大型ターボ過給型２ストロークディーゼルエンジン。
【請求項６】
前記エンジンは、前記エンジンの１つ以上のシリンダに関連せしめられる１つ以上の燃料ガス弁を備え、前記エンジンは、燃料油により運転されている間に前記燃料ガス弁を定期的あるいは間欠的に作動させ、それによって、前記燃料ガス弁を動かすために前記実質的に不活性のガスを前記シリンダの１つ又はそれ以上へ噴射するように構成される、請求項１から５のいずれかに記載の大型ターボ過給型２ストロークディーゼルエンジン。
【請求項７】
前記燃料ガスシステム内の前記高圧は、前記エンジンが燃料ガスで運転されていない場合に、前記燃料ガス弁を密閉状態に保つことを補助するために使用される、請求項１から６のいずれかに記載の大型ターボ過給型２ストロークディーゼルエンジン。
【請求項８】
高圧燃料ガス噴射システムと高圧燃料油噴射システムとを持つ大型ターボ過給型２ストロークディーゼルエンジンを運転する方法であって、前記エンジンが燃料ガスで運転されていない場合に、前記燃料ガス噴射システムを前記高圧で加圧するステップを含む、方法。
【請求項９】
前記エンジンが燃料ガスで運転されていない場合に、前記高圧燃料ガス噴射システムに、実質的に不活性または実質的に可燃性のガスを充填するステップを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記実質的に可燃性のガスは、漏れ検知を容易にするための微量燃料ガスまたはその他のトレーサを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記高圧燃料ガス噴射システムは燃料ガス弁を備え、前記エンジンが燃料ガスで運転されていない場合に、前記燃料バルブを定期的または間欠的に開くことによって前記燃料ガス弁を動かすステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
大型２ストロークディーゼルエンジン用の高圧燃料ガス弁であって、前記高圧燃料ガス弁からの燃料ガスの漏れを防止するための高圧密封油システムと、高圧燃料ガスが燃料ガスノズルへ流れることができるようにガススピンドルを開くための制御油システムとを備え、前記ガススピンドルは、前記燃料ガス圧または弾性要素によって閉鎖位置へ付勢される、燃料ガス弁。
【請求項１３】
前記ガススピンドルは、前記制御油圧によって生ずる力により、前記燃料ガス圧によって生ずる力および前記弾性要素によって生ずる力に対して、開放位置へと付勢される、請求項１２に記載の高圧燃料ガス弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼室への燃料の高圧直接噴射システムを持つガス燃料および２元燃料（ガスに加えてオイル）２ストロークディーゼルエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
大型２ストロークディーゼルエンジンは、ガスを用いて、一般的な燃料油を用いた場合と同じ高効率で運転されることができる。ガス燃料エンジンは特に、天然ガスが容易に入手可能で、場合によっては廃棄することが困難である場所での電気の生成に適しており、従って低価格で得ることができる。あるいは、ＳＯ２排出がないため、またＮＯＸ排出を低減するための排ガスの後処理の実現性が高いため、環境配慮によりガス燃料の使用を支持している地域においても適している。このような設備では、ガスは一般に、エンジンが起動していればいつでも利用可能である。２元燃料エンジンは、特に天然ガスタンカーの推進力の分野を対象としている。このエンジンはオイル燃料で全負荷走行することができる。というのも、例えばタンク内のガスの自然ボイルオフがエンジンに燃料を供給するのに不十分な場合など、そのほうが有利な場合があるからである。
【０００３】
気体燃料、例えば天然ガスは、ターボ過給型２ストロークディーゼルエンジンの燃焼室へある圧力で噴射できるが、当該圧力はエンジンの最大燃焼圧よりもいくらか高くなくてはならない。点火後、ガスは燃焼に極めて適した燃料としての役割を果たす。点火は、圧縮行程の終わりに液体燃料油を所定量噴射することによって行われる。この液体燃料油は、ディーゼルエンジン燃焼室の圧力および温度条件下で天然ガスよりもはるかに優れた自然発火能力を有する。
【０００４】
ガス燃料および２元燃料大型２ストロークディーゼルエンジンのいずれも（後者は未だ存在していない）、高圧ガス噴射用のシステムに加えて、点火用の燃料油噴射システムを必要とする。ガス燃料エンジンと２元燃料エンジンとの相違は、ガス燃料エンジンが点火用のパイロット油を噴射する能力しか持たない燃料油システムを有するのに対して、２元燃料エンジンはガス噴射なしで全負荷走行するための燃料油を噴射することができる燃料油システムを有することである。
【０００５】
ガス燃料エンジンと２元燃料エンジンとの共通点は、一定時間ガス噴射がないまま運転されることである。この間、加圧ガスの供給は中断される。これまでの通例では、高圧ガスの供給が必要ない場合に、低圧下において、ガスシステムを不活性ガス（Ｎ２が好適な選択であった）でパージしていた。これは、空気とガスの爆発性混合物が蓄積するリスクを低減するためになされるものである。
【０００６】
パージという方法には２つの不利点が関連する。
１）ガス燃料噴射バルブに燃焼室への漏れがある場合、燃焼ガスが入り、ガスシステムを汚染する。
２）システムが低圧不活性ガスによって充填されている場合、漏れ検知は事実上不可能である。
【発明の開示】
【０００７】
かかる背景において、本発明は、上述の問題を克服する、または少なくとも軽減する大型２ストロークディーゼルエンジンを提供することを目的とする。
【０００８】
この目的は、請求項１によると、高圧燃料ガス噴射システムと高圧燃料油噴射システムとを持つ大型ターボ過給型２ストロークディーゼルエンジンであって、前記エンジンが燃料ガスで運転されていない場合に、前記燃料ガス噴射システムにおいて前記高圧を維持するように構成されるエンジンを提供することにより、達成される。
【０００９】
標準的な運転圧（燃焼室最大圧より高い）までガスシステムを加圧することにより、エンジンが燃料油のみで運転されている場合にも、ガスシステムへの燃焼ガスの進入が排除される。
【００１０】
さらに、ガス燃料弁の設計において恒久的な加圧という方法を利用してもよく、この場合、弁スピンドルのエリアにおいて作用するガス圧が、噴射が発生していない際はいつでも、機械バネまたはその他のデバイスが弁を固く閉じた状態に保つのを補助するように配設できる。このようにして、弁寸法を縮小することができる。
【００１１】
前記エンジンは、前記エンジンが動作している際はいつでも前記燃料ガス噴射システムにおいて前記高圧を維持するように構成されることができる。
【００１２】
前記燃料ガス噴射システムは、前記エンジンが燃料ガスで運転されていない場合に、実質的に不活性または不燃性のガスまたはガス混合物が充填されていてよい。
【００１３】
可燃性ガスの代わりに実質的に不燃性のガスまたはガス混合物でガスシステムを加圧することにより、ガスシステムは、火災および爆発から完全に安全となる。
【００１４】
実質的に不燃性のガスは窒素であってよく、または、実質的に不燃性のガス混合物は窒素を含有してよい。しかしながら、大気の約８０％は窒素であるため、大気中への窒素漏れを検知することは極めて困難である。
【００１５】
前記実質的に不活性または不燃性のガスまたはガス混合物は、漏れ検知に適合するガスを含有してよい。この漏れ検知に適合するガスまたは追跡ガスは、窒素と混合してよい。このために、追跡ガスは、大気の持つ対応する特性とは大幅に異なる何らかの特性を有することが重要である。
【００１６】
ヘリウムは、追跡ガスとして使用できる。ヘリウムは、窒素とは異なる熱伝導率を有するため、容易に検知できる。しかしながら、ヘリウムの代わりに、ごく少ない比率の可燃性燃料ガスを使用してもよい。メタン（ＣＨ４）は天然ガスの大部分を占める。大気中で５％を下回る濃度であれば、メタンは引火性ではない。５重量％のメタンを９５重量％のＮ２と混合した場合、その混合物が大気へ漏れても可燃性混合物とはならないため、安全である。さらに、そのような漏れは、メタン含有量を５０ｐｐｍから検知する一般的な炭化水素（hydrocarbon；HC）センサによって容易に検知することができる。
【００１７】
前記エンジンは、前記エンジンの１つ以上のシリンダに関連せしめられる１つ以上の燃料ガス弁を備えてよく、前記エンジンは、燃料油による運転中に前記燃料ガス弁を定期的に作動させ、それによって、前記燃料ガス弁を動かすために前記実質的に不活性のガスを前記シリンダへ噴射するように構成されてよい。（ほとんど）不活性のガスで加圧することにより、燃料油による運転中にガス燃料弁を動かすこと、ならびに、ガス燃料弁の動きおよび機能を監視することが可能となる。動かさないでおくと、燃料ガス弁は、燃料油による運転期間の後、固着またはその他の不具合が生じるおそれがある。これは、ガス燃料への移行時でなければ気付かれないであろう。不活性ガスの噴射は、油燃焼により加熱されるガス燃料弁のノズルを冷却する役割も果たすことができる。
【００１８】
前記燃料ガスシステム内の前記高圧は、前記エンジンが燃料ガスで運転されていない場合に、前記燃料ガス弁を密閉したままに保つのを補助するために使用されてよい。このようにして、弁寸法を縮小することができる。
【００１９】
本発明のさらに別の目的は、高圧燃料ガス噴射システムと高圧燃料油噴射システムとを持つ大型ターボ過給型２ストロークディーゼルエンジンを運転する方法であって、前記エンジンが燃料ガスで運転されていない時に、前記燃料ガス噴射システムを前記高圧で加圧するステップを含む方法を提供することである。
【００２０】
前記方法は、前記エンジンが燃料ガスで運転されていない場合に、前記高圧燃料ガス噴射システムに、実質的に不活性または実質的に可燃性のガスを充填するステップを含んでよい。
【００２１】
前記実質的に可燃性のガスは、漏れ検知を容易にするための微量燃料ガスまたはその他のトレーサを含んでよい。
【００２２】
前記高圧燃料ガス噴射システムは燃料ガス弁を備え、前記方法は、前記エンジンが燃料ガスで運転されていない場合に、前記燃料バルブを定期的または間欠的に開くことによって前記燃料ガス弁を動かすステップを含んでよい。
【００２３】
本発明のさらに別の目的は、燃料ガス弁が装備された大型２ストロークディーゼルエンジンにおいて、無燃料ガス運転中に排ガスが流入するリスクを低減した、大型２ストロークディーゼルエンジン用の高圧燃料ガス弁を提供することである。
【００２４】
この目的は、大型２ストロークディーゼルエンジン用の高圧燃料ガス弁であって、前記高圧燃料ガス弁からの燃料ガスの漏れを防止するための高圧密封油システムと、高圧燃料ガスが燃料ガスノズルへ流れることができるようにガススピンドルを開くための制御油システムとを備え、前記ガススピンドルは、前記燃料ガス圧または弾性要素によって閉鎖位置となるよう促される、燃料ガス弁を提供することにより、達成される。
【００２５】
無燃料ガス運転中、ガス圧は維持され、ガスの圧力は通常、燃焼圧よりも高いため、燃焼ガスが燃料ガス弁へ漏れるリスクは最小化される。
【００２６】
前記ガススピンドルは、前記制御油圧によって生ずる力により、前記燃料ガス圧によって生ずる力および前記弾性要素によって生ずる力に対して、開放位置に向かって付勢されることができる。
【００２７】
本発明による大型２ストロークエンジンおよび大型２ストロークエンジンを運転する方法の、さらなる目的、特徴、利点、および特性は、詳細な説明より明らかとなるであろう。
【好適な実施形態の詳細な説明】
【００２８】
本明細書の以下の詳細な部分において、図面に示す典型的な実施形態を参照し、本発明をさらに詳細に説明する。
【００２９】
図１および２は、本発明の好適な実施形態によるエンジン１を、それぞれ横断面図および（１つのシリンダを表す）縦断面図で示す。エンジン１は、クロスヘッド型のユニフロー式低速２ストローククロスヘッドディーゼルエンジンであり、船舶または発電所内の原動機における推進システムであってよい。これらのエンジンは一般に、３から最大１４のシリンダを一直線上に有する。エンジン１は、クランクシャフト３用の主軸受を持つ台板２から構築される。
【００３０】
クランクシャフト３は、半組立型である。半組立型は、焼嵌め嵌合により主軸頸と連結された鍛鋼または鋳鋼スローからなる。
【００３１】
台板２は、製造設備に従って、１つの部分でなってもよいし、適合するサイズの切片に分割されてもよい。台板は、側壁と、軸受支えを持つ溶接クロスガーダーとからなる。溶接クロスガーダーは、当該技術分野においては「横ガーダー（transverse girder）」とも称される。オイルパン５８は、台板２の底面に溶接され、強制潤滑および冷却油システムから戻り油を回収する。
【００３２】
連結棒８は、クランクシャフト３をクロスヘッド軸受２２に連結する。クロスヘッド軸受２２は、垂直案内面２３の間に案内される。
【００３３】
溶接設計Ａ形状フレームボックス４は、台板２上に装着される。フレームボックス４は、溶接設計である。排気側において、フレームボックス４にはシリンダごとに逃がし弁が設けられ、一方、カムシャフト側において、フレームボックス４にはシリンダごとに大型開き戸が設けられる。クロスヘッド案内面２３は、フレームボックス４に組み込まれる。
【００３４】
シリンダフレーム５は、フレームボックス４の上端に装着される。控えボルト２９は、台板２、フレームボックス４、およびシリンダフレーム５を連結し、構造を安定させる。控えボルト２９は、油圧ジャッキで締められる。
【００３５】
シリンダフレーム５は、組み込まれたカムシャフトハウジング２５によって最終的に１個以上に成形されるか、または、溶接設計である。この実施形態の変形（図示せず）によると、排気弁運転は電子的に制御され、カムシャフト２８もカムシャフトハウジング２５もないが、代わりに電子的に制御される油圧系統がある。
【００３６】
シリンダフレーム５には、カムシャフト側から、掃気用空間清浄用ならびに掃気ポートおよびピストンリングの検査用のアクセスカバーが設けられる。これはシリンダライナ６とともに掃気用の空間を形成する。掃気溜９は、その開放側をボルトでシリンダフレーム５に固定される。シリンダフレームの底面にはピストン棒スタッフィングボックスがあり、これには排気用の密封リングと、排気物がフレームボックス４および台板２の空間に浸透するのを防ぎ、このようにしてこの空間にあるすべての軸受を保護する油掻きリングとが設けられる。
【００３７】
ピストン１３は、ピストンクラウンおよびピストンスカートを含む。ピストンクラウンは耐熱鋼で作られ、溝の上面および下面の両方を硬質クロムメッキされた４つのリング溝を有する。
【００３８】
ピストン棒１４は、４本のネジでクロスヘッド２２に連結される。ピストン棒１４は、冷却油管と連結してピストン１３用の冷却油のための注入口および流出口を形成する、２つの同軸穴（図面では見えない）を有する。
【００３９】
シリンダライナ６は、シリンダフレーム５によって担持される。シリンダライナ６は、合金鋳鉄で作られ、低位置フランジを用いてシリンダフレーム５内に架設される。ライナの最上部は、鋳鉄冷却ジャケットにより包囲される。シリンダライナ６は、シリンダ潤滑用のドリル穴（図示せず）を有する。
【００４０】
シリンダはユニフロー式のものであり、エアボックス内に位置する掃気ポート７を有し、これにより掃気溜９（図１）からターボチャージャ１０（図１）によって加圧された掃気が供給される。
【００４１】
エンジンには、４〜９のシリンダエンジン用にエンジンの後部に、および１０以上のシリンダエンジン用に排気側に配設された１つ以上のターボチャージャ１０が取り付けられる。
【００４２】
ターボチャージャ１０への吸気口は、ターボチャージャの吸気消音器（図示せず）を通じて、エンジンルームから直接的に発生する。空気は、ターボチャージャ１０から、給気管（図示せず）、空気冷却器（図示せず）、および掃気溜９を介して、シリンダライナ６の掃気ポート７へ導かれる。
【００４３】
エンジンには、電動吸気ブロワ（図示せず）が設けられる。ブロワの吸込側は、吸気冷却器に次いで掃気用の空間に連結される。吸気冷却器と掃気溜との間には、補助ブロワが吸気を供給する際に自動的に閉鎖する逆止め弁（図示せず）が取り付けられる。補助ブロワは低および中負荷条件においてターボチャージャコンプレッサを補助する。
【００４４】
燃料油弁５０および燃料ガス弁５１（後者は図２ａにおいてさらによく見える）は、シリンダカバー１２内に装着される。純燃料油運転時において、燃料油噴射弁５０は、圧縮行程の終わりに、噴射ノズルを通じ、燃料を高圧で、微細な噴霧として燃焼室１５へ噴射する。燃料ガス運転時において、燃料油弁５０は、圧縮行程の終わりに、噴射ノズルを通じ、少量の燃料油を高圧で、微細な噴霧として燃焼室１５へ噴射する。一方、燃料ガス噴射弁５１は、圧縮工程の終わりに、噴射ノズルを通じ、それよりも多量の燃料ガスを、高圧で燃焼室１５へ噴射する。燃料ガス運転時において、燃料の約１０％は燃料油、燃料の約９０％は燃料ガスであり、燃料油は点火を確実に行うために使用される。排気弁１１は、シリンダカバー１２内のシリンダの上端中央に装着される。膨張行程の終わりに、排気弁１１は、エンジンピストン１３が吸気ポート７を過ぎて下行する前に開き、そのため、ピストン１３の上の燃焼室１５内の燃焼ガスは、排気受１７に開口している排出路１６を通じて流出し、燃焼室１５内の圧力が逃げる。排気弁１１は、ピストン１３の上方移動中、再度閉鎖する。排気弁１１は、油圧稼働される。
【００４５】
図３は２元燃料噴射システムを図式的に示したものであり、エンジンのシリンダの１つを上面図で示している。２元燃料噴射システムは、機械的および／または電子的に制御され得る、従来の、またはコモンレール式の、高圧燃料油噴射システムを含む。高圧燃料油噴射システムは、重油で作動するように適合され、導管および弁または弁ブロックの追跡／加熱ならびに燃料油循環システム等、そこに必要な装備を含む。別の実施形態において、燃料油噴射システムは、舶用ディーゼルまたは同様のクリーンディーゼル油に適合する。図３に示すように、燃料油噴射システムは、コモンレール５５を介して燃料油噴射弁５０（１シリンダにつき２つの燃料油弁、不図示の実施形態においては、１シリンダにつき３または４つの燃料油弁）に連結された高圧燃料油ポンプ場５３を含む。燃料弁５０の開口部は、一実施形態においては電子的に制御され、別の実施形態においては図面中に示されない制御弁によって機械的に制御される。
【００４６】
高圧燃料ガス噴射システムは、様々な遮断弁６７およびガス通気孔６８を含むコンジット６４によってガス蓄積器６３に連結されたガスコンプレッサ６２を持つガス供給システム６０を含む。高圧燃料ガスコンプレッサ６２の注入口は、燃料ガス（図示せず）の貯蔵タンクに連結され、当該燃料ガスは天然ガスであってよい。ガスコンプレッサ６２は、天然ガス等の燃料ガスを、エンジンの燃焼圧をはるかに上回る圧力まで加圧する。一般に、燃焼圧は最大１８０バールとなることができ、燃料ガス圧は２００バール超、一般に約２５０バールに保たれる。ガス蓄積器６３（１つを超えてもよい）は、弁ブロックの一部であり得る弁６９を介して個別のガス燃料弁５１に連結される。
【００４７】
弁ブロック６５は、吸込路８２を介して各弁ブロック６５エリアに連結された吸気ファン８１を含む換気システム８０および換気路８７を介して各弁ブロック６５エリアに連結された通風吸気口８５によって新鮮な大気で換気される。換気システム８０は、燃料ガス漏れを検知するための炭化水素センサを含む。
【００４８】
ガス供給システムは、不活性もしくは少なくとも実質的に不活性の、または実質的に可燃性のガスを供給する、不活性ガス供給システム７０も含む。不活性ガス供給は、実質的に不活性のガスを、高燃料ガスコンプレッサ６２によって供給された圧力と実質的に等しい圧力まで加圧できる高圧不活性ガスコンプレッサ７２を含む。高圧不活性ガスコンプレッサ７２の流出口は、高圧燃料ガス噴射システムへの実質的に不活性のガスの流れを制御する弁７３を介して高圧ガス燃料噴射システムに連結される。一実施形態において、この弁７３は、電子的に制御される。高圧不活性ガスコンプレッサ７２の注入口は、窒素または窒素とトレーサガスとの混合物等、実質的に不活性のガスの貯蔵タンク（図示せず）に連結され、当該ガスは、実質的に不活性のガスの全体に対し最大約５％の濃度で使用される、天然ガスであってよい。
【００４９】
エンジンの無燃料ガス運転中、例えばエンジンが燃料油で運転される場合、高圧燃料ガス噴射システムはパージされ、続いて不活性ガス供給システム７０からの実質的に不活性のガスによって加圧される。
【００５０】
高圧燃料ガス噴射システムは、高加圧密封油を燃料ガス弁５１に提供する密封油システム１００をさらに含む。密封油の圧力は燃料ガスの圧力よりも高く、密封油は、以下で図４を参照してさらに詳細に説明するように、燃料ガス弁５１からのガス漏れを防止するために使用される。密封油システム１００は、密封油タンクに連結された注入口と、高圧密封油を燃料ガス弁５１へ導くコンジット１０４に連結された流出口とを持つ高圧ポンプユニット１０２を含む。
【００５１】
図４は、本発明の実施形態による燃料ガス弁を示す。燃料ガス弁５１は、一般に２つまたは３つがエンジン１の各シリンダに装着されており、スピンドルガイド９１を受ける中心穴を持つハウジング９０を含む。スピンドルガイド９１は、ガススピンドル９２と連動する。スピンドルガイド９１は、ガススピンドル９２の穴で受けて燃料ガス圧室９６を形成する細い部分を有する。燃料ガス室９６内の圧力は、ガススピンドル９２をその閉鎖位置へ付勢する。スピンドルガイド９１とガススピンドル９２との間に介在する弾性バネ９４も、ガススピンドル９２をその閉鎖位置へ付勢する。制御油コンジット９７に連結された制御油圧室９５は、加圧される際にガススピンドル９２をその開放位置へ付勢する。燃料ガス弁５１には、不図示のガスケットに加え、燃料ガス圧を超える水準まで加圧される密封油コンジット９３を含む密封油装置が設けられる。密封油コンジット９３は、燃料ガス弁５１から漏れる燃料ガスに対してバリアを形成する様々な不図示のリング室へ密封油を分配する。
【００５２】
制御油圧室９５が加圧される際、弁スピンドル９２はその台座から持ち上げられ、高圧燃料ガスは環状室９８から噴射ノズル９９へ流れることができる。制御油圧室９５が加圧されない、またはわずかしか加圧されない場合、圧力室９６内の燃料ガス圧およびバネ９４は弁スピンドル９２をその台座へ付勢する。燃料ガスは、不図示のポートおよびコンジットを介し、環状リング室９８へ到達する。燃料ガスは、弁スピンドル９２内の部分的にのみ見えるコンジットを介して環状室９８から燃料ガス圧室９６へ到達する。
【００５３】
図５は、２元燃料噴射システムの実施形態を図式的に示す。この実施形態においては制御油システム１０７が象徴的に示されていることを除き、この実施形態は図３に示す実施形態と本質的に同一である。
【００５４】
燃料ガス動作時において、燃料ガスコンプレッサ６２は高加圧燃料ガスを燃料弁５１へ供給する。蓄積器６６は、圧力および／または流量変動を補う。燃料ガスに対する作動圧は、上記の実施形態では２００バール、好ましくは約２５０バールである。ガス燃料弁５１は、制御油システム１０７から制御油圧を加えることによって開かれる。制御油システム１０７は、一実施形態においては機械的に制御され、別の実施形態においては電子的に制御される。
【００５５】
無燃料ガス運転中、燃料ガスコンプレッサ６２は使用状態ではなく、不活性ガスコンプレッサ７２は燃料ガス噴射システムを実質的に不活性または実質的に不燃性のガスでパージし、燃料ガスに使用される圧力と実質的に等しい圧力で燃料ガスシステムを加圧する。一実施形態において、実質的に不活性または実質的に不燃性のガスは窒素であり、別の実施形態において、実質的に不活性または実質的に不燃性のガスは、窒素と容易に検知可能な追跡ガスとの混合物である。一実施形態において、追跡ガスは、天然ガス、メタン、または容易に検知可能な他の炭化水素ガスである。天然ガス、メタン、または他の炭化水素ガスの濃度は極めて低いため、実質的に不燃性のガスと周囲空気との混合物は不燃性である。換気システム８０内の炭化水素センサは、ガス燃料噴射に実質的に不活性または不燃性のガスが充填されている場合にもガス漏れ検知が可能であるように、窒素およびメタンまたは他の炭化水素ガスの混合物の漏れを検知することができる。
【００５６】
２元燃料の実施形態を用いて本発明を説明した。しかしながら、本発明は、主にガスで運転され、燃料油システムでは容量を低減した緊急運転のみが可能なエンジンにも使用することができることが明らかである。
【００５７】
本発明は、多数の利点を有する。異なる実施形態または実装は、以下の利点のうち１つ以上をもたらす。これは完全な羅列ではなく、本明細書に記載されない他の利点もあり得ることに留意すべきである。本発明の一利点は、無燃料ガス運転中における燃料ガス噴射システムへの排ガス流入のリスクの低減を可能にすることである。本発明の別の利点は無燃料ガス運転中に排ガス弁を動かすことを可能にすることである。本発明のさらに別の利点は、無燃料ガス運転中の改良された漏れ検知を可能にすることである。本発明のさらなる利点は、無燃料ガス運転中に燃料ガス弁のより信頼性の高い閉鎖を可能にすることである。
【００５８】
「を備える（含む）」という用語は、特許請求の範囲において使用する場合、その他の要素またはステップを除外するものではない。単数形での記載は、特許請求の範囲において使用される場合、複数形を除外するものではない。
【００５９】
前述の明細書においては、本発明のとりわけ重要だと思われるそれらの特徴に注目するよう努めたが、出願人は、それらに特に重点を置いたか否かにかかわらず、言及した、および／または図面に示したあらゆる特許性のある特徴または特徴の組み合わせに関して、保護を請求するものであることを理解すべきである。さらに、当業者であれば、本開示の考察に基づいて本発明の装置に修正および改良を行うことができ、それらもやはり以下の特許請求の範囲に説明する本発明の範囲および精神の範囲内となり得ることを十分に理解する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明によるエンジンの横断面図である。
【図２】図１に示すエンジンの１つのシリンダ断面の縦断面図である。
【図２Ａ】図２に示すシリンダの象徴的な部分表示である。
【図３】本発明の実施形態による２元燃料噴射システムの象徴的な表示である。
【図３Ａ】図３Ａ〜３Ｃは、それぞれ図３の異なる部分の拡大図である。
【図３Ｂ】図３Ａ〜３Ｃは、それぞれ図３の異なる部分の拡大図である。
【図３Ｃ】図３Ａ〜３Ｃは、それぞれ図３の異なる部分の拡大図である。
【図４】本発明による燃料ガス噴射器の実施形態の断面図である。
【図５】本発明の実施形態による２元燃料噴射システムの図表示である。
【図１】
2008202550.tif 000003
【図２】
2008202550.tif 000004
【図２Ａ】
2008202550.tif 000005
【図３】
2008202550.tif 000006
【図３Ｂ】
2008202550.tif 000007
【図３Ｃ】
2008202550.tif 000008
【図４】
2008202550.tif 000009
【図５】
2008202550.tif 000010
【図３Ａ】
2008202550.tif 000011
【外国語明細書】
2008202550000001.pdf