JP2025039545A - 大型ターボ過給式２ストロークユニフロー掃気内燃機関のシリンダ内に燃料を噴射するための燃料弁、及びそのような燃料弁を備えた機関 - Google Patents

Abstract

【課題】パイロット噴射とメイン噴射との間の迅速かつ正確な切り替えを可能にする燃料弁を提供する。
【解決手段】クロスヘッド式大型２ストロークターボ過給式ユニフロー掃気式内燃機関の燃焼室に液体燃料を噴射するための燃料弁（３０）、及び、そのような燃料弁を備えるクロスヘッド式大型２ストロークターボ過給式ユニフロー掃気内燃機関。この燃料弁（３０）は、供給される燃料の圧力によって離座する、弾性的に付勢された弁部材（３５）を使用すると共に、油圧媒体として燃料を使用する油圧制御システムを使用して、パイロット燃料噴射又はメイン燃料噴射のいずれかを実行するように構成される。またこの燃料弁（３０）は、外部から供給される燃料圧力が噴射イベントを実行する程度に上昇したときにパイロット噴射を実行するかメイン噴射を実行するかを決定するための電子制御弁によって制御される。
【選択図】図４

Description

本願の開示事項（以下、本開示という）大型ターボ過給式２ストロークユニフロー掃気内燃機関のシリンダ内に液体燃料を噴射するための燃料弁、及びそのような燃料弁を備えた機関に関する。

背景

大型ターボ過給式２ストロークユニフロー掃気クロスヘッド内燃機関は、通常、コンテナ船などの大型外航船や発電所の原動機として使用される。

このタイプの機関のシリンダには、シリンダカバー即ちシリンダの上部の中央に排気弁が１つだけ設けられ、シリンダライナの下部にはピストン制御の掃気ポートがリング状に設けられている。シリンダ内のガス輸送方向は常に下から上に向かっており、それゆえユニフロー掃気という呼称がある。掃気ポートは斜めに配置されている。これは、燃焼室内のガスに渦巻きを発生させるためである。

シリンダカバーには、中央に配置された排気弁の周りに、２つ又は３つの燃料弁が配置されている。燃料弁のノズルは燃焼室内に突出している。燃料弁は、シリンダカバーの周辺部に配置される。つまり中心部には配置されない。ノズルのノズル孔は、燃焼室内へと、渦（スワール）の方向を向くように配されており、シリンダ壁から遠ざかる方向に向けられる。時には、ノズルの１つのノズル孔が燃焼室内の渦に逆らうように向けられることもある。

ノズルは燃料弁の前端部（遠位端）に取り付けられている。燃料弁は、縦長のハウジングを有する。このハウジングはシリンダカバーを貫通しており、後端部（近位端）がシリンダカバーの上面から突出し、前端部（遠位端）のノズルは燃焼室内に突出している。

クロスヘッド式大型２ストロークディーゼル機関用の既知のノズルは、通常ノズルボディを有する。このノズルボディは、まっすぐな主孔を有する円筒部を有する。この主孔は、ノズルボディの近位端にあるノズルの基端から、ノズルボディの先端部（遠位端）の近傍に位置するノズル孔へと通じる。先端部又は遠位端は丸くても平らでもよいが、閉じている。これは、（ピストンが上死点にあるとき、すなわち圧縮着火機関の燃料噴射の瞬間、ピストンの上面がノズルの先端に非常に近いため、）ノズル孔がピストンに対して下向きであってはならないからである。典型的には、各ノズルは３～７個のノズル孔を備えている。これらは全て主孔に接続されている。主噴射とパイロット噴射の両方を行うことができる燃料弁は、通常、主孔に接続された１つ又は２つの小さなパイロットノズル孔を更に備えている。これらの弁は、通常、変位可能な弁部材を有し、弁部材のリフト量が小さい場合はパイロットノズル孔のみが、リフト量が大きい場合はパイロットノズル孔と主ノズル孔の両方が開口する。

典型的には、液体燃料を噴射するための公知の燃料弁は、ノズルへの燃料の流れを制御するために、円錐形の弁座と、これに協働する軸方向に変位可能な弁針を備えている。弁針の前方部分は、主孔内に隙間なく受容される遠位部円筒からなり、弁針が閉位置にあるときにノズル孔を閉鎖するためのスライド弁として作用する。それによって、いわゆるサックボリューム、つまり、ノズル内の主孔によって形成される空間内の燃料の残留量（ｒｅｓｉｄｕａｌ ｖｏｌｕｍｅ，ＲＶ）を著しく減少させる。このようなスライド弁構造がなければ、メインボア内（及びノズル孔内）の残留燃料量は、燃料噴射終了後に燃焼室内に滴下し、燃料消費、信頼性、及び排出ガスに悪影響を及ぼす。

ＫＲ１０２０５７８０２は、燃料が供給される燃料通路と、燃料通路と連通するメイン噴射孔と、パイロット噴射孔とを含む弁本体と、弁本体に弾性的に支持されて移動し、燃料供給モードに応じてメイン噴射孔とパイロット噴射孔とを選択的に開閉する単一の弁針を有する弁部とを備える二元燃料機関用の燃料弁を開示している。弁部の移動距離は、弁本体内に加えられる押圧力によって決定される。弁針は、燃料供給モードがディーゼルモードの場合、メイン噴射孔とパイロット噴射孔を同時に開き、燃料供給モードがガスモードの場合、パイロット噴射孔のみを開く。パイロット噴射のみになるようにストロークを制限するには、燃料弁に設けられた変位可能な閉塞プランジャに高圧の作動油を作用させる。従って、この既知の燃料弁は、燃料供給系への接続に加えて、高圧油圧系への接続を必要とし、従って、機関にそのような油圧系を設ける必要があり、シリンダの３つ又は４つの燃料弁の各々を、二重壁配管を介して高圧油圧系に接続し、各燃料弁を、高圧作動油を扱うことができる油圧弁を有する弁ブロックに接続する必要がある。この弁では、作動油が燃料に混入したり、逆に燃料に混入したりしないようにする必要があるため、燃料弁にシールや圧力バリアなどの混入対策を施す必要がある。これらの要件は、燃料弁を高価にし、必要な追加装備のために機関を高価にし、燃料と作動油が混合するリスクが常に存在するため信頼性が低い。

ＵＳ４２８５４７１Ａは、内燃機関用の燃料噴射ノズルを開示している。この燃料噴射ノズルは、第１の組の燃料噴射開口と、前記第１の組の噴射開口に加圧燃料を適用するための燃料入口手段とを有するノズル本体と；前記ノズル本体内の摺動可能な弁針と；前記弁針を前記第１の組の噴射開口との閉鎖関係に移動させるために、前記弁針が開くのに抗して前記弁針に閉鎖力を加える手段と；前記ノズルボディ内に摺動可能に配置され、前記弁針の一方の側に作用する制御ピストンと；前記ノズルボディ内のスプリングチャンバと；前記スプリングチャンバ内の前記弁針に面する側の関連流体圧力源から加圧された制御流体を前記制御ピストンに印加するための前記ノズルボディ内の入口手段と；前記燃料噴射ノズルから前記第１の組の噴射開口部を通って吐出される燃料とは独立して前記制御流体圧力を制御するための手段と；を備える。

摘要

上記の点に鑑み、本発明の目的は、上記の問題点を克服するか、少なくとも軽減した、クロスヘッド式大型２ストロークユニフロー掃気内燃機関に液体燃料を噴射するための燃料弁を提供することにある。

上述の課題やその他の課題が、独立請求項に記載の特徴により解決される。より具体的な実装形態は、従属請求項や明細書、図面から明らかになるだろう。

第１の捉え方によれば、クロスヘッド式大型２ストロークターボ過給式ユニフロー掃気式内燃機関の燃焼室に液体燃料を噴射するための燃料弁が提供される。この燃料弁は、
・ 燃料入口ポートと、
・ 燃料制御ポートと、
・ １つ又は複数の主ノズル孔と、
・ １つ又は複数のパイロットノズル孔と、
・ 閉位置と開位置との間で変位可能であり、閉位置と開位置との間に中間位置を持つ弁部材と、
を備え、前記弁部材は、前記閉位置の方に弾性的に付勢されると共に、前記弁部材の第１の面に作用する前記燃料入口ポートの燃料圧力によって前記開位置の方に液圧付勢され、
前記弁部材は、前記閉位置において、前記１つ又は複数の主ノズル孔への燃料の流れに対して閉じていると共に、前記１つ又は複数のパイロットノズル孔への燃料の流れに対しても閉じており、
前記弁部材は、前記中間位置において、前記１つ又は複数の主ノズル孔への燃料の流れに対して閉じているが、前記１つ又は複数のパイロットノズル孔への燃料の流れに対しては開いており、
前記弁部材は、前記開位置において、前記１つ又は複数の主ノズル孔への燃料の流れに対して開いており、前記１つ又は複数のパイロットノズル孔への流れに対しても開いており、
前記燃料弁は更に、前記中間位置から前記開位置への前記弁部材の変位を選択的に邪魔する機構を備え、前記機構は、
・ 第１燃料チャンバ内の燃料圧力に曝される第２の面を有する邪魔部材と、
・ 少なくとも第１の位置と第２の位置を有する電子制御弁と、
を備え、前記電子制御弁は好ましくはソレノイド弁であり、また前記電子制御弁は、
・ 前記第１の位置において、前記燃料入口ポートの燃料圧力が前記第１燃料チャンバ内にもたらされることを生じさせ、
・ 前記第２の位置において、前記燃料制御ポートの燃料圧力が前記第１燃料チャンバ内にもたらされることを生じさせる、
ように構成され、
前記邪魔部材は、邪魔位置と非邪魔位置との間で変位可能であり、前記邪魔位置において前記邪魔部材は前記弁部材の前記中間位置から前記開位置への変位を妨害し、前記非邪魔位置において前記邪魔部材は前記弁部材の前記中間位置から前記開位置への変位を妨害せず、更に前記邪魔部材は、
・ 前記燃料入口ポートの燃料圧力が前記第１燃料チャンバ内にもたらされるときに前記邪魔位置へと動き、
・ 前記燃料制御ポートの燃料圧力が前記第１燃料チャンバ内にもたらされるときに前記非邪魔位置へと動く、
ように構成される。

この燃料弁は、クロスヘッド式大型２ストロークターボ過給式ユニフロー掃気内燃機関の燃焼室へのパイロット燃料噴射とメイン燃料噴射を正確に制御することができる。これにより、最適な混合気と燃焼効率が確保され、機関性能の向上と排出物の低減が実現する。

弁部材の変位を選択的に妨げる構成は、燃料噴射プロセスの制御を改善する。中間位置から閉位置への弁部材の移行を妨げることにより、燃料弁は正確なパイロット噴射（少量）を供給し、燃料噴射の正確なタイミングと持続時間を確保する。

電子制御弁、好ましくはソレノイド弁は、第１の位置と第２の位置との間、すなわちパイロット噴射とメイン噴射との間の迅速かつ正確な切り替えを可能にする。これにより、パイロット噴射のみとメイン噴射との間のシームレスな移行が可能になり、効率的な燃料噴射制御が容易になる。

この燃料弁は、弁部材／弁針のリフトを得るための圧力媒体として、また、弁部材を、小さなパイロットノズル開口部を通してパイロット噴射のみを行う位置、あるいは大きな主ノズル開口部を通しても噴射を行う位置まで開かせる機構のための圧力媒体として、燃料のみを使用する。燃料が唯一の油圧媒体であるため、作動油のような別の圧力媒体が燃料油と混合する危険性がない。このため、燃料と作動油の混合を防止する措置の必要性が大幅に減少し、２つの圧力媒体間に障壁を設けるために必要な構造が大幅に簡素化される。更に、この燃料弁は、作動のために外部の制御弁を必要とせず、油圧媒体用の二重壁油圧管を必要とせず、油圧媒体に関連する油圧制御ブロックも必要としない。また、燃料弁自体は、内部シール、媒体間の検出手段、及び作動油に特別に適合した部品を必要としない。従って、燃料弁自体が大幅に簡素化されると共に、その機関への取り付けも大幅に簡素化される。期間への取り付けにはケーブルが必要なだけで、油圧制御弁や、油圧媒体用の二重壁配管は必要ない。

燃料弁を閉位置の方に弾性的に付勢することは、未使用時に弁部材が主ノズル孔とパイロットノズル孔への燃料の流れを遮断したままであることを保証する。これにより、燃料漏れと潜在的な安全上の危険を防ぐことができる。

燃料入口ポートの燃料圧力によって弁部材が開位置の方に油圧付勢されることで、弁のスムーズで制御された開弁が可能になる。これにより、期間の動作中に、主ノズル孔とパイロットノズル孔への信頼性が高く安定した燃料流が確保される。

弁部材が、開位置では主ノズル孔とパイロットノズル孔の両方への燃料の流れのために開き、中間位置ではパイロットノズル孔のみを通る燃料の流れのために開く能力は、燃料噴射戦略の柔軟性を提供し、燃料噴射弁をパイロット噴射のみに使用することを可能にする。例えば二元燃料機関のように、主燃料がパイロット燃料とは別の燃料、例えば天然ガスであり、主燃料を供給するために特に設計された別の燃料弁によって燃焼室に供給される場合などに、便利に使用することができる。これにより、機関の運転状態に応じた燃焼特性の最適化が可能になり、性能と燃費が向上する。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記第１燃料チャンバは、流量制限部を含む導管を介して前記燃料入口ポートに恒久的に接続され、前記電子制御弁は、前記第２の位置で前記第１燃料チャンバを前記燃料制御ポートに接続する。

第１燃料チャンバと燃料入口ポート及び燃料制御ポートとの間の流体接続は、効率的な燃料供給と制御を保証する。これにより、追加の燃料ラインや接続構造が不要となり、燃料弁の設計が簡素化され、潜在的な故障箇所が減少する。

流量制限部を含む導管を介して第１燃料チャンバと燃料入口ポートとの間を恒久的に接続することは、第１燃料チャンバ内の圧力を燃料制御ポートの圧力に変えることを可能とする。これは、燃料制御ポートとの流体接続を確立する導管を開くことによって可能となる。なぜなら、流量制限部は燃料入口ポートから第１燃料チャンバへの流れを制限するので、燃料入口ポートからの流れは、第１燃料チャンバ内において燃料入口ポートの圧力を維持するには不十分であるからである。

前記電子制御弁が、前記第２の位置で前記第１燃料チャンバを前記燃料制御ポートに接続するように構成されることにより、前記第１燃料チャンバの燃料圧力の正確な制御が実現される。これにより、燃料弁の動作をパイロット噴射又はメイン噴射に調整することができる。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記電子制御弁は、前記第１の位置で前記第１燃料チャンバを前記燃料入口ポートに接続し、前記第２の位置で前記第１燃料チャンバを前記燃料制御ポートに接続する。

前記電子制御弁が前記第１の位置で前記第１燃料チャンバを前記燃料入口ポートに接続するように構成されることで、前記第１燃料チャンバ内の圧力が前記燃料入口ポート内の圧力に一致することを可能とする。すると、燃料入口ポート内の圧力は、前記邪魔部材が前記弁部材の移動を前記中間位置に制限し、前記開位置へと移動することを妨げるような位置に、前記邪魔部材が移動するような圧力となる。

前記電子制御弁が前記第２の位置で前記第１燃料チャンバを前記燃料制御ポートに接続するように構成されることで、前記第１燃料チャンバ内の圧力が前記燃料制御ポート内の圧力に一致することを可能とする。これにより、前記第１燃料チャンバ内の圧力が前記燃料制御ポートの圧力と同じになる。燃料制御ポート内の圧力は、燃料入口ポート内の圧力と異なるように選択され、好ましくは燃料入口ポート内の圧力より低くなるように選択される。これによって、邪魔部材は、弁部材の開位置への移動を妨げない位置まで移動し、よって、主ノズル開口の開放が可能になる。

前記弁部材の前記第１の面と前記邪魔部材の前記第２の面との間の寸法差は、前記邪魔部材の邪魔位置への確実な移動を保証する。これにより、燃料入口ポートの燃料圧力が第１燃料チャンバに存在するときに、弁部材の開位置へのリフトが防止され、パイロット噴射が確実に行われる。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記弁部材の前記第１の面のサイズは、前記邪魔部材の前記第２の面のサイズよりも小さい。

前記中間位置から前記閉位置への前記弁部材の変位を選択的に妨げる前記燃料弁の能力は、前記燃料弁の動作モードの制御を可能とする。すなわちパイロット噴射モード又はメイン噴射モードの制御を提供する。これにより、前記燃料弁は、専用の別の燃料弁によって供給される主燃料の点火を補助するためのパイロット燃料弁として使用することができるだけでなく、液体燃料用のメインの燃料弁として使用することもできる。従って、本発明の燃料弁は二元燃料機関での使用に特に適しており、液体燃料のパイロット噴射及び液体燃料のメイン噴射の両方に使用できる。

前記燃料入口ポートの燃料圧力が前記第１燃料チャンバ内にもたらされるときに前記邪魔部材が前記邪魔位置へと動くことは、前記弁部材の確実な閉塞を保証する。

前記燃料制御ポートの燃料圧力が前記第１燃料チャンバ内にもたらされるときに前記邪魔部材が前記非邪魔位置へと動くことは、前記弁部材が閉塞状態から離脱するような変位を可能とする。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記邪魔部材は、ボア内にぴったりと嵌め込まれたプランジャと、前記第２の面の反対側の第３の面とを有し、前記弁部材は、前記第１の面の反対側に位置し、前記第３の面と対向する第４の面を有する。

前記プランジャが前記邪魔部材にぴったりと嵌まっていることにより、確実で信頼性の高い邪魔位置が確保され、漏れや意図しない動きを防止する。

前記邪魔部材の前記第３の面と前記弁部材の前記第４の面の配置により、邪魔部材が邪魔位置にあり、弁部材が中間位置にあるとき、正確で安定した当接が可能になり、弁システムの適切な機能が保証される。

前記変位可能な弁部材が前記開位置や前記中間位置において前記弁座から離座することは、液体燃料の流れを制御することを可能とする。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記邪魔部材が前記邪魔位置にあり、前記弁部材が前記中間位置にあるとき、前記第４の面は前記第３の面に当接する。

前記ノズルボディの基部と前記燃料弁の遠位端との取り付け部は、確実で安定した接続を提供し、動作中の剥離や漏れのリスクを最小限に抑える。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記変位可能な弁部材は、前記閉位置において前記弁座に着座し、前記開位置及び前記中間位置において前記弁座から離座する。

邪魔部材のために、ボアに隙間なく受容されるプランジャを用いることにより、確実で信頼性の高い邪魔位置が確保され、漏れや意図しない動きを防止する。

邪魔部材の前記第３の面と弁部材の前記第４の面の配置により、邪魔部材が邪魔位置にあり、弁部材が中間位置にあるとき、正確で安定した当接が可能になり、燃料弁の適切な機能が保証される。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記ノズルはノズルボディを備え、前記ノズルボディは、前記長手方向軸に沿って前記ノズルボディの近位端の基部から前記ノズルボディの閉じた遠位端に至る領域を有し、前記基部は好ましくは前記燃料弁ハウジングの前記遠位端に取り付けられている。

前記ノズルボディの基部と前記燃料弁の遠位端との取り付け部は、確実で安定した接続を提供し、動作中の剥離や漏れのリスクを最小限に抑える。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記ノズルボディは、
前記基部と前記閉じた遠位端との間の縦長の（好ましくは円筒形の）部分と；
前記燃料弁ハウジングから液体燃料を受け入れるための入口であって前記基部に開口する入口と；
前記入口から前記ノズルボディ内へと長手方向に延びる単一の真っ直ぐな主孔と；
を有する。

前記プランジャが前記邪魔部材にぴったりと嵌まっていることにより、確実で信頼性の高い邪魔位置が確保され、漏れや意図しない動きを防止する。

前記邪魔部材の前記第３の面と前記弁部材の前記第４の面の配置により、邪魔部材が邪魔位置にあり、弁部材が中間位置にあるとき、正確で安定した当接が可能になり、弁システムの適切な機能が保証される。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記変位可能な弁部材は、柄部に担持された円筒形端部を有する遠位部を有し、前記円筒形端部は軸として前記真っ直ぐな主孔内に隙間なく嵌まっており、

前記変位可能な弁部材が閉位置にあるときは、主ノズル孔とパイロットノズル孔とを前記真っ直ぐな主孔から流体的に切り離し、

前記変位可能な弁部材が中間位置にあるときは、前記主ノズル孔を前記真っ直ぐな主孔から流体的に切り離し、前記パイロットノズル孔を前記真っ直ぐな主孔に流体的に接続し、

前記変位可能な弁部材が開位置にあるときは、前記主ノズル孔と前記パイロットノズル孔とを前記真っ直ぐな主孔に流体的に接続する。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記円筒形端部は流体通路を形成するために中空であり、前記流体通路は、好ましくは、前記柄部の外部に対して近位側に開口し、軸方向において遠位側に開口する。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記パイロットノズル孔の断面積は、前記主ノズル孔の断面積よりも小さい。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記主ノズル孔及び／又は前記パイロットノズル孔はボアである。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記主ノズル孔と前記パイロットノズル孔とは、互いに軸方向に間隔を置いた位置で主孔に接続している。
・ この構成では、主ノズル孔とパイロットノズル孔を独立して調節できるため、ノズルシステムを通る流体の流れを正確に制御することができる。
・ 主ノズル孔とパイロットノズル孔とを軸方向に間隔をあけて接続することにより、弁部材のリフト量によって、噴射を全く行わないか、パイロットノズル孔からのみ噴射するか、パイロットノズル孔と主ノズル孔の両方から噴射するかを決定する。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記変位可能な弁部材は、柄部に担持された円筒形端部を有する遠位部を有し、前記円筒形端部は軸として前記真っ直ぐな主孔内に隙間なく嵌まっている。
・ 前記円筒形端部が前記主孔にぴったりと嵌まっていることにより、確実で信頼性の高い接続が保証され、運転中の流体の漏れや損失が防止される。
・ この設計はまた、変位可能な弁部材の滑らかで正確な動きを可能にし、ノズルシステムを通る流体の正確な制御を保証する。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記円筒形端部は流体通路を形成するために中空であり、前記流体通路は、好ましくは、前記柄部の外部に対して近位側に開口し、軸方向において遠位側に開口する。
・ 前記中空の円筒形端部は、ノズルシステムを通る流体の効率的で制御された流れを可能にする専用の流体通路を提供する。
・ 前記流体通路を前記柄部の外部に対して近位側に開口し、軸方向において遠位側に開口することによって、流体を所望の場所に正確に向けることができ、ノズルシステムの全体的な性能と機能を高めることができる。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記パイロットノズル孔の断面積は、前記主ノズル孔の断面積よりも小さい。
・ この構成によれは、パイロットノズル孔の断面積が小さいために、主ノズル孔に比べて流れが制限されるため、パイロット噴射のためにノズルシステムを通る燃料の小さな流れを正確に制御することができる。
・ パイロットノズル孔と主ノズル孔の断面積が異なることで、燃料の流量を選択することができ、さまざまな用途、特に二元燃料機関において柔軟性と汎用性を提供する。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記主ノズル孔及び／又は前記パイロットノズル孔は
流量特性をよりよく制御し、ノズルシステムをより正確かつ効率的に作動させることができる。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記主ノズル孔と前記パイロットノズル孔とは、互いに軸方向に間隔を置いた位置で主孔に接続している。
・ 主ノズル孔とパイロットノズル孔とを軸方向に間隔を空けて主孔に接続することで、燃料の流れの大きさをパイロット噴射とメイン噴射で選択することができる。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記変位可能な弁部材は、柄部に担持された円筒形端部を有する遠位部を有し、前記円筒形端部は軸として前記真っ直ぐな主孔内に隙間なく嵌まっている。
・ 前記円筒形端部が前記主孔にぴったりと嵌まっていることにより、確実で信頼性の高い動作が保証され、運転中の流体の漏れや損失が防止される。
・ この設計はまた、変位可能な弁部材の滑らかで正確な動きを可能にし、ノズルシステムを通る流体の正確な制御を保証する。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記円筒形端部は流体通路を形成するために中空であり、前記流体通路は、好ましくは、前記柄部の外部に対して近位側に開口し、軸方向において遠位側に開口する。
・ 前記中空の円筒形端部は、ノズルシステムを通る流体の効率的で制御された流れを可能にする専用の流体通路を提供する。
・ 前記流体通路を前記柄部の外部に対して近位側に開口し、軸方向において遠位側に開口することによって、流体を所望の場所に正確に向けることができ。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記弁部材は、縦長のバルブボディの長手方向ボア内に摺動可能に受容される弁針であり、前記変位可能な弁部材は、閉位置において弁座に着座し、前記弁針は、開位置及び中間位置において前記弁座から離座する。
弁部材として弁針を使用することで、開弁位置と中間位置で弁座からのリフト量を容易に調整できるため、機関内の燃料流量を正確に制御することができる。
弁座及び／又は燃料チャンバを縦長のバルブボディ内に配置することで、燃料噴射システムの全体的なサイズと複雑さを低減することができ、製造とメンテナンスのコスト削減につながる。

複数の主ノズル孔が全て、実質的に等しい主断面積又は主直径を有し、また好ましくは実質的に等しい長さを有するようにすることで、 複数のノズル孔に亘る均一な燃料流量分布が実現され、機関性能と効率が向上する。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記弁座及び／又は前記燃料チャンバは、縦長のバルブボディ内に配置される。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記複数の主ノズル孔は全て、実質的に等しい主断面積又は主直径を有し、また好ましくは実質的に等しい長さを有する。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記主ノズル孔及び／又は前記パイロットノズル孔は、縦長の（好ましくは円筒状の）部分の表面に開口する。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記電子制御弁はスプール弁であり、好ましくはスライディングスプール弁であり、より好ましくはスライディングスプールソレノイド弁である。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記燃料弁は、前記円筒状の部分と、前記ノズルボディの平坦な遠位端面との間に、好ましくは丸みを帯びた移行面を有する。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、前記複数の真っ直ぐなノズル孔は、それぞれノズル軸を有し、各ノズル孔のノズル軸は、主方向Ｘに対して鈍角αで配置される。

前記第１の捉え方の実装形態の一例において、長手軸Ｘに対するノズル軸のそれぞれの径方向成分は、１２０度未満の円弧を有する扇型セクターにわたって分布しており、好ましくは実質的に均等に分布している。

第２の捉え方によれば、前記第１の捉え方による燃料弁又はその実装形態のいずれかを備えるクロスヘッド式大型２ストロークターボ過給式ユニフロー掃気内燃機関が提供される。

本発明の上述の態様及び他の態様は、以下に説明される実施形態により更に明らかになるであろう。

以下、図面に示される例示的な実施形態を参照しつつ、本願発明をより詳細に説明する。
例示的な実施形態による大型２ストロークユニットフロー掃気ターボ機関の前面と一方の側面を示す斜視図である。 図１の機関の後面（ａｆｔ ｅｎｄ）と他方の側面を示す斜視図である。 図１の機関の吸気系と排気系を図式化したものである。 図１～図３の機関で使用される燃料弁の一実施形態を示す断面図である。燃料噴射イベントの前の状態が図示されており、弁部材は閉位置にある。 図４の燃料弁の燃料噴射イベント中の断面図である。弁部材は開位置にあり、邪魔部材は非邪魔位置にある。 図４の状態における燃料弁のノズルをより詳細に示す断面図である。 図５の状態における燃料弁のノズルをより詳細に示す断面図である。 図４の燃料弁の燃料噴射イベント前の状態を示す。弁部材は閉位置にある。 図４の燃料弁の燃料噴射イベント中の断面図である。弁部材は開位置にあり、邪魔部材は邪魔位置にある。 図８の状態における燃料弁のノズルをより詳細に示す断面図である。 図９の状態における燃料弁のノズルをより詳細に示す断面図である。 図４の燃料弁のノズル先端部の概観図である。 図１２のノズル先端部の透視図である。 図１２のノズル先端部の透視図である。 機関のシリンダカバー内に配置された図４の燃料弁のノズルの位置を、ピストン側から見た図であり、ノズル孔の向きと、その結果生じる燃料の噴流を示している。

詳細説明

以下の詳細説明では、例示的実施形態によって、燃料弁、及び燃料弁が使用される大型２ストローク機関について説明する。図１から３は、ターボ過給式大型低速２ストローク内燃機関を描いている。この機関はクランクシャフト２２及びクロスヘッド２３を有する。図３は、ターボ過給式大型低速２ストローク内燃機関を、その吸気システム及び排気システムと共に略図により表現したものである。この例示的実施形態において、機関は直列に６本のシリンダを有する。各シリンダはシリンダライナ１から形成される。ターボ過給式大型２ストローク内燃機関は通常、直列に配される５本から１６本のシリンダを有する。これらのシリンダはエンジンフレーム２４に担持される。またこのような機関は、例えば、外洋航行船の主機関や、発電所において発電機を動かすための固定型の機関として用いられることができる。機関の全出力は、例えば５０００～１１００００ｋＷの範囲でありうる。

機関は２ストロークユニフロー式ディーゼル機関（圧縮着火型機関）であることができ、シリンダライナ１の下部領域には、ピストンにより制御されるポートであるリング状の掃気ポート１９が設けられ、シリンダライナ１の頂部中央には排気弁が配される。このため、燃焼室内の流れは常に下から上に向かっており、機関はいわゆるユニフロー型である。掃気は、掃気受け２を通じて、各シリンダの掃気ポート１９へと導かれる。なお、各シリンダは、それぞれシリンダライナ１により形成される。シリンダライナ１内の往復ピストン２１が掃気を圧縮し、シリンダカバー２６に配置された２つ又は３つの燃料弁３０のノズルを通じて燃料が噴射される。燃料の噴射に続いて燃焼が生じ、排気が生成される。排気弁４が開くと、排気ガスは、シリンダ１に結びついた排気ダクト２０を通って排気受け３へと流れ、更に第１の排気管１８を通ってターボ過給器５のタービン６へと進む。そこから排気ガスは、第２の排気管７を通って排気される。タービン６は、シャフト８を介してコンプレッサ９を駆動する。コンプレッサ９には、空気入口１０から空気が供給される。

コンプレッサ９は、圧縮された掃気を、給気レシーバ２に繋がっている給気管１１へと送り込む。掃気管１１の掃気空気は、給気を冷却するためのインタークーラー１２を通過する。冷却された給気は、電気モーター１７により駆動される補助ブロワ１６を通る。補助ブロワ１６は、機関が低負荷又は部分負荷である場合に、給気レシーバ２へ向かう給気の流れを圧縮する。機関の負荷が高い場合は、ターボ過給器のコンプレッサ９が、十分に圧縮された掃気空気を供給することができるので、補助ブロワ１６は、逆止弁１５によってバイパスされる。

シリンダはシリンダライナ１の中に形成される。シリンダライナ１はシリンダフレーム２５によって担持される。シリンダフレーム２５は期間フレーム２４によって支持される。

図１５は、ノズル４０が排気弁４の周囲にシリンダカバー２６の辺縁部にどのように配置されているかを図示している。図１５はまた、燃料噴射の方向も図示している。燃料噴射の方向は、ノズル４０の主ノズル孔４５の軸Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ，ＩＶ，Ｖの方向に対応する。典型的には、少なくとも４つの主ノズル孔４５と、１つ又は２つのパイロットノズル孔４６が設けられる。パイロットノズル孔４６の燃料噴出方向は、主ノズル孔４５の方向と同様である。通常、各シリンダには３つ（図示の通り）又は４つの燃料弁３０が設けられている。二元燃料機関では、別の燃料を噴射するための別の３つ又は４つの燃料弁が設けられる（図示せず）。別の燃料弁が作動しているときは、上記の燃料弁３０は、パイロット燃料噴射のみに使用される。当該別の燃料が使用されていないときは、燃料弁３０は、主燃料噴射に使用される。燃焼室内のガスの旋回方向が、湾曲した破線矢印９６によって図示されている。パイロットノズル孔４６の断面積は主ノズル孔４５の断面積よりも小さく、パイロットノズル孔４６の数は、通常、主ノズル孔４５よりも少ない。このため、所与の燃料噴射圧力でパイロットノズル孔４６のみを通して噴射される燃料の量は、パイロットノズル孔４６と主ノズル孔４５とを合わせて噴射される燃料の量よりも著しく少ない。好ましくは、全ての主ノズル孔４５は、実質的に等しい断面積又は直径を有し、また好ましくは実質的に等しい長さを有する。好ましくは、全てのパイロットノズル孔４６も実質的に等しい断面積又は直径を有し、また好ましくは、実質的に等しい長さを有する。主ノズル孔４５の断面積又は直径は、パイロットノズル孔４６の断面積又は直径よりも大きい。

図４から１１は、各シリンダのシリンダカバー２６の貫通ボア内に装着される２つ～４つの燃料弁３０のうちの１つの実施形態を示す。燃料弁３０は、後端３１がシリンダカバー２６の上側から突出し、ノズル４０の遠位端（先端）が燃焼室内に僅かに突出した状態で、シリンダカバー２６の貫通ボアに装着される。

図１２から図１４は、ノズル４０の遠位端をより詳細に示している。

燃料弁３０は、縦長の燃料弁ボディ３２を有する。燃料弁ボディ３２は、その遠位端３３にノズル４０を有する。液体燃料（例えば、エタノール、メタノール、ディーゼル、重油）は、燃料弁３０によって、ノズル４０を通じて燃焼室１４に供給される。液体燃料は、制御された形で、またタイミングを計って、燃焼室１４に供給される。燃料弁３０は、縦長のボディ３２を有する。ボディ３２はその近位端３１にヘッドを有し、このヘッドによって、（公知の方法で、）燃料弁３０をシリンダカバー２６に取り付けてもよく、また燃料弁３０を内燃機関の燃料ポンプ（図示せず）と接続してもよい。燃料ポンプは、燃料噴射の開始時に燃料圧力を上昇させ、燃料噴射の終了時に圧力を低下させる。典型的な最大燃料噴射圧力は２００ｂａｒ以上であり、好ましくは３００ｂａｒ以上である。

近位端３１のヘッドは燃料入口８３を有する。燃料入口ポート８３は、弁ボディ３２を通って延びるダクトと流路が繋がっている。軸方向に変位可能な弁部材３５（好ましくは弁針）は、弁ハウジング３２内にジャーナルとして配置され、弁部材３５が（好ましくは円錐形）の弁座３６から離座する開位置と、弁部材３５が弁座３６からやはり離座している中間位置と、弁部材３５（の弁座３６に対応する部分）が弁座３６上に着座して弁を閉じる閉位置とを有する。弁針は、本実施形態では螺旋ばね８７によって形成される弾性手段によって、閉位置の方に弾性的に付勢されている。燃料入口ポート８３に供給される燃料の圧力が弁部材３５の第１の面に作用すると、螺旋ばね８７による付勢に抗して弁針３５のリフトが引き起こされる。本実施形態では、第２燃料チャンバ６８内の圧力が弁部材３５の第１の面に作用して、弁部材３５を開位置の方に駆り立てる。

燃料弁３０は、その遠位端３３にノズル４０を担持している。ノズル４０は、５つのノズル孔４６を通して、又はパイロットノズル孔４６と主ノズル孔４５の両方を通して、機関シリンダライナ１の燃焼室１４内に突出するように構成されている。

本実施形態では、燃料弁３０は、弁針の形状の弁部材３５を有する。弁部材３５は円錐形部分を有し、この円錐形部分は、燃料弁３０の縦長のボディ３２内で円錐状弁座３６と協働する。弁座３６は第２燃料チャンバ６８に開口している。第２燃料チャンバ６８は弁部材３５の軸部分を囲み、螺旋ばね８７を収容する。燃料ダクト６２が、燃料入口ポート８３を第２燃料チャンバ６８に接続している。

燃料弁３０の本体表面に開口する燃料制御ポート８５は、好ましくはその最後端又は近位端の近くで、（実質的に一定の燃料圧力の供給源に接続することによって、）基準燃料圧力又は制御燃料圧力を受ける。

本実施形態において、制御燃料圧力は、燃料噴射イベント中に燃料入口ポート８３に供給される燃料の圧力よりも低い。燃料制御ポート８５は、電子制御弁６０を介して第１燃料チャンバ８１に接続されている。電子制御弁６０は、好ましくは、開位置又は閉位置の少なくとも２つの位置を有する電磁弁であり、機関の電子制御ユニット（図示せず）によって制御される。電子制御弁６０は好ましくはスプール弁であり、好ましくはスライディングスプール弁であり、より好ましくはスライディングスプールソレノイド弁である。

第１燃料チャンバ８１は、ダクト６７によって燃料入口ポート８３に接続される。ダクト６７は流量制限部６４を有する。流量制限部６４は、オリフィス又は他の適当な形状を有する。流量制限部６４は、電子制御弁６０が開位置にあるときに、燃料制御ポート８５から第１燃料チャンバ８１への燃料の流れに比べて、燃料入口ポート８３から第１燃料チャンバ８１への流れが相対的に小さくなることを可能とする。変位可能な邪魔部材８０はプランジャの形状を有する。邪魔部材８０は、邪魔位置と非邪魔位置との間で軸方向に変位できるように、弁本体３２のボア内にぴったりと嵌まっている。第１燃料チャンバ８１は、弁本体のボア内に形成されており、邪魔部材は、第１燃料チャンバ８１内で燃料圧力に曝される第２の（軸方向に向いた）面を有する。

邪魔部材８０は、ノズル４０に向かう方向のストロークを制限するために、第２の面の反対側に、直径が小さくされた縮径部を有する。縮径部は弁本体３２内の対応するボア内に受容される。縮径部は、第２の面の反対側の面となる第３の面を備える。弁部材３５の最も近位側の部分には、第１の面とは反対側に位置し、第３の面に対向する、第４の面が存在する。弁部材３５の第１の面の大きさは、邪魔部材８０の第３の面の大きさよりも小さいので、第１の面と第３の面が等しい圧力にさらされたとき、邪魔部材８０の閉方向の力は、弁部材３５の開方向の力よりも大きい。図９に示すように、邪魔部材８０が邪魔位置にあり、弁部材３５が中間位置にあるとき、第４の面は第３の面と接触し、それにより弁部材３５の中間位置から開位置への移動が妨げられる。

電子制御弁６０は、その閉位置において燃料入口ポート８３の燃料圧力が第１燃料チャンバ８１にもたらされるようにし、その開位置において燃料制御ポート８５の燃料圧力が第１燃料チャンバ８１にもたらされるように構成されている。邪魔部材８０は、邪魔位置と非邪魔位置との間で変位可能である。邪魔部材８０は、邪魔位置において、弁部材３５の中間位置から開位置への変位を妨害し、非邪魔位置において、弁部材３５の中間位置から前記開位置への変位を妨害しない。邪魔部材８０は、燃料入口ポート８３の燃料圧力が第１燃料チャンバ８１に発現しているとき、すなわち電子制御弁６０が開いているときには、図９に示す邪魔位置に移動し、燃料制御ポート８５の燃料圧力が第１燃料チャンバ８１に発現しているとき、すなわち電子制御弁６０が閉じているときには、非邪魔位置に自由に移動できる。第４の面が第３の面に当接するため、弁部材３５の開位置に向かう方向への更なる移動が阻止される。

図１２から図１４は、ノズル４０と弁針３５の遠位部をより詳細に示している。

ノズル４０は、近位端４１の基部４２から、長手方向軸（Ｘ）に沿って、ノズル４０の先端を形成する閉じた遠位端４４へと至るノズルボディを有する。ノズルボディの円筒部４３は、基部から遠位端４４へと延びている。ノズルボディは、適切な材料、例えば当該技術分野で周知の適切な合金から作られる。

入口４８は、弁針３５が中間位置又は開位置にあるときに燃料弁３０から液体燃料を受け入れるために、基部４２に開口している。真っ直ぐな主孔５０が、入口４８から上記ノズルボディ内へと長手方向に延びている。閉じた遠位端（先端）４４は、円形又は楕円形の外形を有する実質的に平面状の端面４７を有する。端面４７は、湾曲又は丸みを帯びた移行面４９を介して円筒部分に接続される。

ノズル４０は、複数の主ノズル孔４５（典型的には３～７個の主ノズル孔４５）、好ましくは真っ直ぐな主ノズル孔と、１つ又は複数のパイロットノズル孔４６（典型的には２つのパイロットノズル孔４６）、好ましくは真っ直ぐなパイロットノズル孔４６とを備える。

複数の主ノズル孔４５は、それぞれ異なる径方向角度でノズルボディ４３の外面に開口しており、燃料弁３０が開弁状態にあるときに、図１４に示すように、燃焼室内に扇型の燃料噴流を引き起こす。主ノズル孔４５は、それぞれ異なる径方向角度でノズルボディ４３の外面に開口している。好ましくは、主ノズル孔４５は、円筒面４３及び／又は移行面４９に開口する。同様に、パイロットノズル孔４６は、円筒面４３及び／又は移行面４９に、適切な径方向角度で開口する。

基部４２には、前記燃料弁ボディ３２から燃料を受け入れるための入口ポート４８が設けられている。主孔５０は、前記入口ポート４８からノズルボディ内へ、主軸Ｘに沿った方向で円筒部４３内へと延び、ノズルボディの遠位端４４に近い位置に達する。主孔５０は、遠位端４４から第１の軸方向距離において主ノズル孔４５に接続し、遠位端４４から第２の軸方向距離でパイロットノズル孔４６に接続する。第２の軸方向距離は第１の軸方向距離よりも短い。そのため、主孔５０からパイロットノズル孔４６への流れは、開位置に向かう方向への弁部材３５のより小さいリフト（より少ない軸方向変位）で可能となり、主孔５０から主ノズル孔４６への流れは、開位置に向かう方向への弁部材３５のより大きいリフト（より多い軸方向変位）でのみ可能となる。弁部材３５及びその円筒部３９のこのリフト量の差は、図１３の長い両矢印と図１４の短い両矢印とで示されている。図１３は弁部材３５が開位置にある状態を示し、図１４は弁部材３５が中間位置にある状態を示している。

弁針３５は、柄部３８に担持された円筒状端部３９を有する遠位部を備える。円筒状端部３９は、円筒状端部３９の近位側から円筒状端部３９の遠位側への燃料のための流体通路７１を形成するために中空である。流体通路７１は、柄部３８の外部に対して近位側に開口し、軸方向において遠位側に開口する。

図４，６，１０に描かれるように、弁針３５が閉位置にあるとき、円筒状端部３９は、パイロットノズル孔４６及び主ノズル孔４５を主孔５０から流体的に遮断するために、真っ直ぐな主孔５０に軸としてぴったりと嵌まっている。図４，６，１０に描かれるように、弁針３５が閉位置にあるとき、円筒状端部３９は、パイロットノズル孔４６及び主ノズル孔４５の主孔５０への開口部を覆っている。従って、弁座３６と主孔５０の遠位端との間の空間内の燃料は、弁部材３５が閉位置にあるとき、燃焼室１４内への漏出が防止される。

弁部材３５の中間位置では、弁部材の開弁位置へのリフト又は軸方向移動は、円筒部３９が主ノズル孔４５の主孔への開口部を覆うだけであり、それにより、図９及び図１１に示すように、燃料がパイロットノズル孔４６を通じて燃焼室内に噴射されるが、主ノズル孔４５を通じて噴射されることはない。

図５及び図７に描かれるように、弁部材３５が開位置にあるとき、円筒状端部３９は、パイロットノズル孔４６及び主ノズル孔４５のどちらの開口部も真っ直ぐな主孔５０に対して塞がないので、パイロットノズル孔４６及び主ノズル孔４５の両方の開口部を真っ直ぐな主孔５０に接続する。このため、パイロットノズル孔４６及び主ノズル孔４５の両方を通して燃焼室内に燃料を噴射することができる（メイン噴射イベント）。

図示しない燃料弁３０の或る実施形態では、電子制御弁６０は、第１の位置で第１燃料チャンバ８１を燃料入口ポート８３に接続し、第２の位置で第１燃料チャンバ８１を燃料制御ポート８５に接続し、燃料入口ポートと第１の圧力チャンバとの間の流体接続の制限を必要としない。

様々な実施例を用いて、本発明を説明してきた。しかし、本願の明細書や図面、特許請求の範囲を検討すれば、当業者は、特許請求の範囲に記載される発明を実施するにおいて、説明された実施形態に加えて多くのバリエーションが存在することを理解し、また具現化することができるであろう。特許請求の範囲に記載される「備える」「有する」「含む」との語句は、記載されていない要素やステップが存在することを排除しない。特許請求の範囲において記載される要素の数が複数であると明示されていなくとも、当該要素が複数存在することを除外しない。いくつかの事項が別々の従属請求項に記載されていても、これらを組み合わせて実施することを排除するものではなく、組み合わせて実施して利益を得ることができる。特許請求の範囲で使用されている符号は発明の範囲を限定するものと解釈されてはならない。

Claims (25)

1. クロスヘッド式大型２ストロークターボ過給式ユニフロー掃気式内燃機関の燃焼室に液体燃料を噴射するための燃料弁であって、
   ・ 燃料入口ポートと、
   ・ 燃料制御ポートと、
   ・ １つ又は複数の主ノズル孔と、
   ・ １つ又は複数のパイロットノズル孔と、
   ・ 閉位置と開位置との間で変位可能であり、閉位置と開位置との間に中間位置を持つ弁部材と、
   を備え、前記弁部材は、前記閉位置の方に弾性的に付勢されると共に、前記弁部材の第１の面に作用する前記燃料入口ポートの燃料圧力によって前記開位置の方に液圧付勢され、
   前記弁部材は、前記閉位置において、前記１つ又は複数の主ノズル孔への燃料の流れに対して閉じていると共に、前記１つ又は複数のパイロットノズル孔への燃料の流れに対しても閉じており、
   前記弁部材は、前記中間位置において、前記１つ又は複数の主ノズル孔への燃料の流れに対して閉じているが、前記１つ又は複数のパイロットノズル孔への燃料の流れに対しては開いており、
   前記弁部材は、前記開位置において、前記１つ又は複数の主ノズル孔への燃料の流れに対して開いており、前記１つ又は複数のパイロットノズル孔への流れに対しても開いており、
   前記燃料弁は更に、前記中間位置から前記開位置への前記弁部材の変位を選択的に邪魔する機構を備え、前記機構は、
   ・ 第１燃料チャンバ内の燃料圧力に曝される第２の面を有する邪魔部材と、
   ・ 少なくとも第１の位置と第２の位置を有する電子制御弁と、
   を備え、前記電子制御弁は好ましくはソレノイド弁であり、また前記電子制御弁は、
   ・ 前記第１の位置において、前記燃料入口ポートの燃料圧力が前記第１燃料チャンバ内にもたらされることを生じさせ、
   ・ 前記第２の位置において、前記燃料制御ポートの燃料圧力が前記第１燃料チャンバ内にもたらされることを生じさせる、
   ように構成され、
   前記邪魔部材は、邪魔位置と非邪魔位置との間で変位可能であり、前記邪魔位置において前記邪魔部材は前記弁部材の前記中間位置から前記開位置への変位を妨害し、前記非邪魔位置において前記邪魔部材は前記弁部材の前記中間位置から前記開位置への変位を妨害せず、更に前記邪魔部材は、
   ・ 前記燃料入口ポートの燃料圧力が前記第１燃料チャンバ内にもたらされるときに前記邪魔位置へと動き、
   ・ 前記燃料制御ポートの燃料圧力が前記第１燃料チャンバ内にもたらされるときに前記非邪魔位置へと動く、
   ように構成される、
   燃料弁。
2. 前記第１燃料チャンバは、前記燃料入口ポート及び前記燃料制御ポートに流体的に接続している、請求項１に記載の燃料弁。
3. 前記第１燃料チャンバは、流量制限部を含む導管を介して前記燃料入口ポートに恒久的に接続され、前記電子制御弁は、前記第２の位置で前記第１燃料チャンバを前記燃料制御ポートに接続する、請求項１又は２に記載の燃料弁。
4. 前記電子制御弁は、前記第１の位置で前記第１燃料チャンバを前記燃料入口ポートに接続し、前記第２の位置で前記第１燃料チャンバを前記燃料制御ポートに接続する、請求項１から３のいずれかに記載の燃料弁。
5. 前記弁部材の前記第１の面のサイズは、前記邪魔部材の前記第２の面のサイズよりも小さい、前記請求項のいずれかに記載の燃料弁。
6. 前記邪魔部材は、ボア内にぴったりと嵌め込まれたプランジャと、前記第２の面の反対側の第３の面とを有し、前記弁部材は、前記第１の面の反対側に位置し、前記第３の面と対向する第４の面を有する、前記請求項のいずれかに記載の燃料弁。
7. 前記邪魔部材が前記邪魔位置にあり、前記弁部材が前記中間位置にあるとき、前記第４の面は前記第３の面に当接する、請求項６に記載の燃料弁。
8. 前記変位可能な弁部材は、前記閉位置において前記弁座に着座し、前記開位置及び前記中間位置において前記弁座から離座する、請求項７に記載の燃料弁。
9. 長手方向軸を有する縦長の燃料弁ボディを有し、前記燃料弁ボディは近位端及び遠位端を有し、前記ノズルは前記遠位端に配置される、先行する請求項のいずれかに記載の燃料弁。
10. 前記ノズルはノズルボディを備え、前記ノズルボディは、前記長手方向軸に沿って前記ノズルボディの近位端の基部から前記ノズルボディの閉じた遠位端に至る領域を有し、前記基部は好ましくは前記燃料弁ハウジングの前記遠位端に取り付けられている、請求項９に記載燃料弁。
11. 前記ノズルボディは、
    前記基部と前記閉じた遠位端との間の縦長の（好ましくは円筒形の）部分と；
    前記燃料弁ハウジングから液体燃料を受け入れるための入口であって前記基部に開口する入口と；
    前記入口から前記ノズルボディ内へと長手方向に延びる単一の真っ直ぐな主孔と；
    を有する、請求項１０に記載の燃料弁。
12. 前記主ノズル孔と前記パイロットノズル孔とは、互いに軸方向に間隔を置いた位置で前記主孔に接続している、請求項１１に記載の燃料弁。
13. 前記変位可能な弁部材は、柄部に担持された円筒形端部を有する遠位部を有し、前記円筒形端部は軸として前記真っ直ぐな主孔内に隙間なく嵌まっており、
    前記変位可能な弁部材が閉位置にあるときは、主ノズル孔とパイロットノズル孔とを前記真っ直ぐな主孔から流体的に切り離し、
    前記変位可能な弁部材が中間位置にあるときは、前記主ノズル孔を前記真っ直ぐな主孔から流体的に切り離し、前記パイロットノズル孔を前記真っ直ぐな主孔に流体的に接続し、
    前記変位可能な弁部材が開位置にあるときは、前記主ノズル孔と前記パイロットノズル孔とを前記真っ直ぐな主孔に流体的に接続する、
    請求項１１又は１２に記載の燃料弁。
14. 前記円筒形端部は流体通路を形成するために中空であり、前記流体通路は、好ましくは、前記柄部の外部に対して近位側に開口し、軸方向において遠位側に開口する、請求項１３に記載の燃料弁。
15. 前記パイロットノズル孔の断面積は、前記主ノズル孔の断面積よりも小さい、前記請求項のいずれかに記載の燃料弁。
16. 前記主ノズル孔及び／又は前記パイロットノズル孔がボアである、前記請求項のいずれかに記載の燃料弁。
17. 前記弁部材は、縦長のバルブボディの長手方向ボア内に摺動可能に受容される弁針であり、前記弁部材は、閉位置において弁座に着座し、前記弁針は、開位置及び中間位置において前記弁座から離座する、請求項１から１６のいずれかに記載の燃料弁。
18. 前記弁部材の軸方向部分を囲み、前記弁座に開口する第２燃料チャンバを備える、請求項１７に記載の燃料弁。
19. 前記弁座及び／又は前記第２の燃料チャンバは、前記縦長のバルブボディ内に配置される、請求項１７又は１８に記載の燃料弁。
20. 前記複数の主ノズル孔は全て、実質的に等しい断面積又は直径を有し、また好ましくは実質的に等しい長さを有する、請求項１から１９のいずれかに記載の燃料弁。
21. 前記複数のパイロットノズル孔は全て、実質的に等しい断面積又は直径を有し、また好ましくは実質的に等しい長さを有する、請求項１から２０のいずれかに記載の燃料弁。
22. 前記主ノズル孔の断面積又は直径が、前記パイロットノズル孔の断面積又は直径よりも大きい、請求項２０又は２１に記載の燃料弁。
23. 前記主ノズル孔及び／又は前記パイロットノズル孔は、縦長の部分であって好ましくは円筒状の部分の表面に開口する、請求項１１から２２のいずれかに記載の燃料弁。
24. 前記電子制御弁はスプール弁であり、好ましくはスライディングスプール弁であり、より好ましくはスライディングスプールソレノイド弁である、請求項１から２３のいずれかに記載の燃料弁。
25. 請求項１から２４のいずれかに記載の燃料弁を備えるクロスヘッド式大型２ストロークターボ過給式ユニフロー掃気内燃機関。