(57)【要約】【課題】自動点火または火花点火が設けられ、直列に配置された１４のシリンダ（直列１４）を有する、往復ピストン式燃焼機関を提供する。【解決手段】シリンダ１〜７の点火順序は、１つのシリンダ、および／または２つのシリンダ、および／または３つのシリンダのグループ内で順に、または互いに、または部分的に互いに、かつ部分的に互いに続いて実行される。シリンダの番号付けは、機関のシリンダの列の２つの端部の１つで順に開始される。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２ストロークの往復ピストン式燃焼機関、具体的には低速２ストローク・ディーゼル機関であって、直列に配置された１４のシリンダによって特徴づけられ、さらに、シリンダ１〜７の点火順序が、１つのシリンダ、および／または２つのシリンダおよび／または３つのシリンダのグループで互いに続いて、または互いに、または１部は互いにかつ１部は互いに続いて点火し、シリンダの番号付けが、機関のシリンダの列の２つの端部の１つで順に開始されるように、機関のクランク軸が設計されている燃焼機関。
【請求項２】
シリンダが出力駆動側から開始する順序で番号付けられる場合、出力駆動側からの１４のシリンダの点火順序は、出力駆動側から反時計回りの方向で考える場合は、以下、
１／９／１３／８／４／３／１１／１２／７／２／５／１４／１０／６（図１）または
１／６／１０／１４／５／２／７／１２／１１／３／４／８／１３／９（図３）または
１／９／１３／８／５／２／１１／１２／７／３／４／１４／１０／６（図５）または
１／６／１０／１４／４／３／７／１２／１１／２／５／８／１３／９（図７）または
１／６／１０／１４／４／３／７／１１／１２／２／５／８／１３／９（図９）または
１／９／１３／８／５／２／１２／１１／７／３／４／１４／１０／６（図１１）または
１／５／９／１４／６／２／７／１０／１３／４／３／８／１１／１２（図１３）または
１／１２／１１／８／３／４／１３／１０／７／２／６／１４／９／５（図１５）または
１／６／１０／１４／３／４／７／１２／１１／２／５／８／１３／９（図１７）または
１／９／１３／８／５／２／１１／１２／７／４／３／１４／１０／６（図１９）または
１／５／９／１４／６／２／７／１０／１３／４／３／８／１１／１２（図２１）または
１／１２／１１／８／３／４／１３／１０／７／２／６／１４／９／５（図２３）または
１／６／１３／１１／４／３／７／１４／９／２／５／１０／１２／８（図２５）または
１／８／１２／１０／５／２／９／１４／７／３／４／１１／１３／６（図２７）または
１／６／１２／１１／５／３／７／１４／９／２／４／１３／８／１０（図２９）または
１／１０／８／１３／４／２／９／１４／７／３／５／１１／１２／６（図３１）または
１／６／１２／１１／５／３／７／１４／９／２／４／１３／８／１０（図３３）または
１／１０／８／１３／４／２／９／１４／７／３／５／１１／１２／６（図３５）または
１／６／１３／１１／２／７／５／１４／９／３／４／１０／１２／８（図３７）または
１／８／１２／１０／４／３／９／１４／５／７／２／１１／１３／６（図３９）または
１／６／１２／１０／７／３／５／１４／１１／２／４／９／１３／８（図４１）または
１／８／１３／９／４／２／１１／１４／５／３／７／１０／１２／６（図４３）
の１つになり、または、シリンダが出力駆動側の反対側からの順序で番号付けられ、１４のシリンダの点火順序が、出力駆動側から反時計回りの方向で考えられる場合、以下、
１／５／９／１４／６／２／７／１１／１２／４／３／８／１３／１０（図２）または
１／１０／１３／８／３／４／１２／１１／７／２／６／１４／９／５（図４）または
１／５／９／１４／６／２／７／１０／１３／４／３／８／１２／１１（図６）または
１／１１／１２／８／３／４／１３／１０／７／２／６／１４／９／５（図８）または
１／１１／１２／８／４／３／１３／１０／７／２／６／１４／９／５（図１０）または
１／５／９／１４／６／２／７／１０／１３／３／４／８／１２／１１（図１２）または
１／９／１３／８／５／２／１１／１２／７／４／３／１４／１０／６（図１４）または
１／６／１０／１４／３／４／７／１２／１１／２／５／８／１３／９（図１６）または
１／１２／１１／８／３／４／１３／１０／７／２／６／１４／９／５（図１８）または
１／５／９／１４／６／２／７／１０／１３／４／３／８／１１／１２（図２０）または
１／９／１３／８／５／２／１１／１２／７／４／３／１４／１０／６（図２２）または
１／６／１０／１４／３／４／７／１２／１１／２／５／８／１３／９（図２４）または
１／６／１３／１０／５／３／７／１４／９／２／４／１１／１２／８（図２６）または
１／８／１２／１１／４／２／９／１４／７／３／５／１０／１３／６（図２８）または
１／６／１３／１１／２／７／５／１４／９／３／４／１０／１２／８（図３０）または
１／８／１２／１０／４／３／９／１４／５／７／２／１１／１３／６（図３２）または
１／６／１３／１１／２／７／５／１４／９／３／４／１０／１２／８（図３４）または
１／８／１２／１０／４／３／９／１４／５／７／２／１１／１３／６（図３６）または
１／６／１２／１１／５／３／７／１４／９／２／４／１３／８／１０（図３８）または
１／１０／８／１３／４／２／９／１４／７／３／５／１１／１２／６（図４０）または
１／４／１３／１１／６／２／７／１４／９／３／５／８／１２／１０（図４２）または
１／１０／１２／８／５／３／９／１４／７／２／６／１１／１３／４（図４４）
の１つになる、請求項１に記載の２ストロークの往復ピストン式燃焼機関。
【請求項３】
互いの後に点火するシリンダに対するクランク軸のスローの回転角差が、少なくとも約３６０°／１４である、請求項１または請求項２に記載の２ストロークの往復ピストン式燃焼機関。
【請求項４】
互いの後に点火するシリンダに対するクランク軸のスローの回転角差が、０°〜２×３６０°／１４である、請求項１または請求項２に記載の２ストロークの往復ピストン式燃焼機関。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直列に配置された１４のシリンダを有する往復ピストン式燃焼機関に関し、詳細には低速２ストローク・ディーゼル機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】
低速ディーゼル機関は、通常、シリンダ１本当たりの出力最大数千ＰＳを有する大型ディーゼル機関である。こうした機関は、たとえば、船内で、電力を生み出すための発電機の駆動用のいわゆる定置機関として使用される。低速機関は、回転速度が約２０〜２５０ｒｐｍである。
【０００３】
この種のディーゼル機関については、機関によって発生する力およびモーメントによって生じる振動を一定範囲内に抑えることが重要である。このようにして、機関自体の機械的負荷が低減し、その耐用年数が延長される。さらに、発電所や船で機関および機関のモーメントによって生じる振動は、非常に厄介なことがある。重大な障害のパラメータは、以下のものである。
【０００４】
機械的平衡、すなわち機関の振動および回転質量から発生する自由な外部および内部の力およびモーメント。機関の不十分な機械的平衡により、機関の横軸および縦軸周囲で許容できない振動が生じ、次いでそれが建物内または船内の容認できない振動を招く。
【０００５】
横力および横のモーメント、すなわち横方向にクロスヘッドで働くガスの力および慣性力によって生じる横方向の（および／または縦軸周囲の）力およびモーメントであり、横力および横のモーメントは、機関の縦軸の周囲で機関の振動をもたらし、前と後の２つの端部の間にあるエンジン・ブロックのねじり振動をもたらす。
【０００６】
クランク軸に作用する調和的な接線のガスの力および慣性力によって生じるクランク軸またはクランク軸とそれに結合された軸のねじり振動であり、ねじり振動は本質的にクランク軸のスロー（ｔｈｒｏｗ）で起こり、クランク軸および軸列全体のねじり振動を招き、駆動システム／出力駆動軸システムの許容できないねじり振動およびねじり応力を生じさせる可能性がある。
【０００７】
クランク軸のクランクで作用する調和的半径方向の接線のガスの力および慣性力によって生じるクランク軸またはクランク軸に結合された軸の軸振動。こうした振動は、好ましくない点火順序で、許容できないクランク軸の軸振動をもたらし、それによって建物内または船内の機関の厄介な振動をもたらす。
【０００８】
ガスの力および慣性力の重ね合わせから生じる主軸受内の動的な力は、ねじり振動および軸振動によって影響を受ける。シャフト・フォースが大きすぎると軸受の損傷を招くことがある。
【０００９】
実際、障害の最大の源と、力、振動、およびモーメントの原因の間で有利な妥協点が見つけられるようにディーゼル機関を設計することが重要である。
【００１０】
記載した種類の障害を防止する設計測定はすべて、単にコストの理由で制限を受けやすい。追加の手段として理想的な機関の点火順序の選択が、機関の振動の挙動を改善するためのさらなる手段であることが判明している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる機関の点火順序の選択により機関の振動の挙動を改善する直列に配置された１４のシリンダを有する往復ピストン式燃焼機関を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、本発明による往復ピストン式燃焼機関は、独立クレーム１の特徴部分の特徴によって特徴づけられている。本明細書によれば、１グループのシリンダは、１つのシリンダ、２つのシリンダ、または３つのシリンダを含むことができる。従属クレームはすべて本発明の特に有利な実施形態に関連している。シリンダの点火順序の巧みな選択によって、低コストで改善された機関の運転に著しく貢献する多くの可能性がもたらされる。たとえば、機関の意図された目的に応じて、ある障害パラメータが比較的多くまたは少なく補償されるという点で、機関の重大な障害パラメータの間で最適条件を見つけることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明による、１４のシリンダを備えた２ストローク・ディーゼル機関の実用的な要件は、たとえば以下のようである。
【００１４】
機械的平衡、すなわち、外部慣性力およびモーメントは、同じタイプの構造および構造サイズの９つのシリンダを備えた直列の２ストローク・ディーゼル機関と同じかまたはそれよりも良好に補償されなければならない。３番目から８番目の横力および横のモーメントは、同じタイプの構造およびサイズの１２のシリンダを備えた直列の２ストローク・ディーゼル機関と同じかまたはそれよりも小さくなければならない。内部慣性モーメントは、１２のシリンダを備えた機関よりも小さく、または少なくとも同じ程度に小さくなければならない。ねじり振動は、可能であれば追加のねじり制動装置なしで、機関を作動できるほど小さくなければならない。機関の出力駆動側のスラスト軸受上の力が制限されるような、小振幅、すなわち自由端およびそれを超える１ｍｍ未満、最大約２ｍｍまでの軸振動。好みまたは適用分野に応じて、機関の製作者は１つまたは他のシリンダの点火順序を選択することができる。
【００１５】
本発明による１４のシリンダを備えた２ストローク・ディーゼル機関には、クランクのスローが３６０°にわたって均等に分布されると仮定すると、理論的には６０億以上の可能な点火順序がある。すべての対称を省いても、まだ数十億の可能な点火順序がある。さらに、スローの分布が均等でない場合、無数の角度の異なるスローの構成がある。
【００１６】
一般に、点火順序のシリンダの番号付けでは、シリンダの順序は常に回転と反対方向で番号が付けられる。すなわち、時計回りの方向に回転する機関では、シリンダの番号付けまたはカウントが反時計回りの方向に行われ、逆に、反時計回りの方向に回転する機関では、番号付けまたはカウントが時計回りの方向で行われることを考慮されたい。
【００１７】
図１〜４４では、本発明による特に有用な点火順序がクランクの星型で概略的に示されている。奇数番号の図（すなわち、図１、図３、等々．．．図４３まで）は、たとえば１４のシリンダを備え、そのシリンダが順に番号を付けられ、１で示したシリンダは出力駆動側に配置されている、２ストローク・ディーゼル機関などの機関と関連する。偶数番号の図（すなわち図２、図４、等々．．．図４４まで）は、１４のシリンダを備え、シリンダが順に番号を付けられ、シリンダ１で示したシリンダは出力駆動側と反対側に配置されている、２ストローク・ディーゼル機関などの機関と関連する。
【００１８】
自動点火または火花点火を設けることができる往復ピストン式燃焼機関は、直列に配置された１４のシリンダ（直列１４気筒）を有する。シリンダ１〜７の点火順序は、１つのシリンダ、および／または２つのシリンダ、および／または３つのシリンダのグループ内で順に、または互いに、または部分的に互いに、かつ部分的に互いに続いて実行される。シリンダの番号付けは、機関のシリンダの列の２つの端部の１つで順に開始される。
【図面の簡単な説明】
【図１】１４のシリンダを備え、そのシリンダが順に番号を付けられ、１で示したシリンダが出力駆動側に配置されている機関の概略図である。
【図２】１４のシリンダを備え、シリンダが順に番号を付けられ、シリンダ１で示したシリンダが出力駆動側と反対側に配置されている機関の概略図である。
【図３】１４のシリンダを備え、そのシリンダが順に番号を付けられ、１で示したシリンダが出力駆動側に配置されている機関の概略図である。
【図４】１４のシリンダを備え、シリンダが順に番号を付けられ、シリンダ１で示したシリンダが出力駆動側と反対側に配置されている機関の概略図である。
【図５】１４のシリンダを備え、そのシリンダが順に番号を付けられ、１で示したシリンダが出力駆動側に配置されている機関の概略図である。
【図６】１４のシリンダを備え、シリンダが順に番号を付けられ、シリンダ１で示したシリンダが出力駆動側と反対側に配置されている機関の概略図である。
【図７】１４のシリンダを備え、そのシリンダが順に番号を付けられ、１で示したシリンダが出力駆動側に配置されている機関の概略図である。
【図８】１４のシリンダを備え、シリンダが順に番号を付けられ、シリンダ１で示したシリンダが出力駆動側と反対側に配置されている機関の概略図である。
【図９】１４のシリンダを備え、そのシリンダが順に番号を付けられ、１で示したシリンダが出力駆動側に配置されている機関の概略図である。
【図１０】１４のシリンダを備え、シリンダが順に番号を付けられ、シリンダ１で示したシリンダが出力駆動側と反対側に配置されている機関の概略図である。
【図１１】１４のシリンダを備え、そのシリンダが順に番号を付けられ、１で示したシリンダが出力駆動側に配置されている機関の概略図である。
【図１２】１４のシリンダを備え、シリンダが順に番号を付けられ、シリンダ１で示したシリンダが出力駆動側と反対側に配置されている機関の概略図である。
【図１３】１４のシリンダを備え、そのシリンダが順に番号を付けられ、１で示したシリンダが出力駆動側に配置されている機関の概略図である。
【図１４】１４のシリンダを備え、シリンダが順に番号を付けられ、シリンダ１で示したシリンダが出力駆動側と反対側に配置されている機関の概略図である。
【図１５】１４のシリンダを備え、そのシリンダが順に番号を付けられ、１で示したシリンダが出力駆動側に配置されている機関の概略図である。
【図１６】１４のシリンダを備え、シリンダが順に番号を付けられ、シリンダ１で示したシリンダが出力駆動側と反対側に配置されている機関の概略図である。
【図１７】１４のシリンダを備え、そのシリンダが順に番号を付けられ、１で示したシリンダが出力駆動側に配置されている機関の概略図である。
【図１８】１４のシリンダを備え、シリンダが順に番号を付けられ、シリンダ１で示したシリンダが出力駆動側と反対側に配置されている機関の概略図である。
【図１９】１４のシリンダを備え、そのシリンダが順に番号を付けられ、１で示したシリンダが出力駆動側に配置されている機関の概略図である。
【図２０】１４のシリンダを備え、シリンダが順に番号を付けられ、シリンダ１で示したシリンダが出力駆動側と反対側に配置されている機関の概略図である。
【図２１】１４のシリンダを備え、そのシリンダが順に番号を付けられ、１で示したシリンダが出力駆動側に配置されている機関の概略図である。
【図２２】１４のシリンダを備え、シリンダが順に番号を付けられ、シリンダ１で示したシリンダが出力駆動側と反対側に配置されている機関の概略図である。
【図２３】１４のシリンダを備え、そのシリンダが順に番号を付けられ、１で示したシリンダが出力駆動側に配置されている機関の概略図である。
【図２４】１４のシリンダを備え、シリンダが順に番号を付けられ、シリンダ１で示したシリンダが出力駆動側と反対側に配置されている機関の概略図である。
【図２５】１４のシリンダを備え、そのシリンダが順に番号を付けられ、１で示したシリンダが出力駆動側に配置されている機関の概略図である。
【図２６】１４のシリンダを備え、シリンダが順に番号を付けられ、シリンダ１で示したシリンダが出力駆動側と反対側に配置されている機関の概略図である。
【図２７】１４のシリンダを備え、そのシリンダが順に番号を付けられ、１で示したシリンダが出力駆動側に配置されている機関の概略図である。
【図２８】１４のシリンダを備え、シリンダが順に番号を付けられ、シリンダ１で示したシリンダが出力駆動側と反対側に配置されている機関の概略図である。
【図２９】１４のシリンダを備え、そのシリンダが順に番号を付けられ、１で示したシリンダが出力駆動側に配置されている機関の概略図である。
【図３０】１４のシリンダを備え、シリンダが順に番号を付けられ、シリンダ１で示したシリンダが出力駆動側と反対側に配置されている機関の概略図である。
【図３１】１４のシリンダを備え、そのシリンダが順に番号を付けられ、１で示したシリンダが出力駆動側に配置されている機関の概略図である。
【図３２】１４のシリンダを備え、シリンダが順に番号を付けられ、シリンダ１で示したシリンダが出力駆動側と反対側に配置されている機関の概略図である。
【図３３】１４のシリンダを備え、そのシリンダが順に番号を付けられ、１で示したシリンダが出力駆動側に配置されている機関の概略図である。
【図３４】１４のシリンダを備え、シリンダが順に番号を付けられ、シリンダ１で示したシリンダが出力駆動側と反対側に配置されている機関の概略図である。
【図３５】１４のシリンダを備え、そのシリンダが順に番号を付けられ、１で示したシリンダが出力駆動側に配置されている機関の概略図である。
【図３６】１４のシリンダを備え、シリンダが順に番号を付けられ、シリンダ１で示したシリンダが出力駆動側と反対側に配置されている機関の概略図である。
【図３７】１４のシリンダを備え、そのシリンダが順に番号を付けられ、１で示したシリンダが出力駆動側に配置されている機関の概略図である。
【図３８】１４のシリンダを備え、シリンダが順に番号を付けられ、シリンダ１で示したシリンダが出力駆動側と反対側に配置されている機関の概略図である。
【図３９】１４のシリンダを備え、そのシリンダが順に番号を付けられ、１で示したシリンダが出力駆動側に配置されている機関の概略図である。
【図４０】１４のシリンダを備え、シリンダが順に番号を付けられ、シリンダ１で示したシリンダが出力駆動側と反対側に配置されている機関の概略図である。
【図４１】１４のシリンダを備え、そのシリンダが順に番号を付けられ、１で示したシリンダが出力駆動側に配置されている機関の概略図である。
【図４２】１４のシリンダを備え、シリンダが順に番号を付けられ、シリンダ１で示したシリンダが出力駆動側と反対側に配置されている機関の概略図である。
【図４３】１４のシリンダを備え、そのシリンダが順に番号を付けられ、１で示したシリンダが出力駆動側に配置されている機関の概略図である。
【図４４】１４のシリンダを備え、シリンダが順に番号を付けられ、シリンダ１で示したシリンダが出力駆動側と反対側に配置されている機関の概略図である。
【符号の説明】
１〜１４　シリンダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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