JP4121531B2 - Fuel circulation common rail fuel injection system for large two-cycle diesel engines - Google Patents
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Description
本発明は、大型2サイクルディーゼルエンジンのための燃料循環式コモンレール燃料噴射装置に関し、特に、重油を用いて動作し、したがってエンジンが作動していないときも、燃料噴射装置の構成部品内の燃料の固体化を防止するために保温することが必要となる、コモンレール燃料噴射装置に関する。 The present invention relates to a fuel circulation common rail fuel injector for a large two-cycle diesel engine, and in particular, operates with heavy oil, and therefore the fuel in the fuel injector components even when the engine is not operating. The present invention relates to a common rail fuel injection device that needs to be kept warm in order to prevent solidification.
クロスヘッド型の大型2サイクルディーゼルエンジンは、例えば、大型船の推進力のために、また、発電所の主発動機として使用される。全体の大きさからだけでなく、この2サイクルのディーゼルエンジンは、その他の燃焼エンジンとは構造が異なる。2サイクルの性質と50℃での粘度が700cSt未満である重油を使用することにより、独自のエンジンクラスとなっている。 A crosshead type large two-cycle diesel engine is used, for example, for propulsion of a large ship and as a main engine of a power plant. Not only from the overall size, this two-cycle diesel engine is different in structure from the other combustion engines. The use of heavy oil with a two-cycle nature and a viscosity at 50 ° C. of less than 700 cSt makes it a unique engine class.
重油の高粘度により、室温では燃料が流動しないことから、エンジン操作中およびエンジン停止中に燃料噴射装置のすべての部品を保温することが必要になる。燃料装置内側の燃料凝固は、すべての状況で回避する必要がある。大型2サイクルディーゼルエンジンの既知のコモンレール燃料噴射装置は、エンジンへの供給ラインに予熱器を組み合わせた加熱サービスタンクを備える。エンジン作動中の燃料の継続した流れにより、外部からの加熱を要することなく燃料噴射装置の部品を保温する。エンジン停止中に燃料噴射装置の部品を保温するもう一つの理由は、例えば、燃料弁の高精密部品の熱衝撃に対する感度である。このように、エンジン停止中に保温される燃料噴射部品は、最小のクリアランスで製造できるので、より正確に作動する。 Due to the high viscosity of heavy oil, fuel does not flow at room temperature, so it is necessary to keep all the components of the fuel injection device warm during engine operation and engine shutdown. Fuel solidification inside the fuel system must be avoided in all situations. Known common rail fuel injectors for large two-cycle diesel engines include a heating service tank that combines a preheater with a supply line to the engine. The continuous flow of fuel during engine operation keeps the fuel injector components warm without the need for external heating. Another reason for keeping the fuel injector components warm while the engine is stopped is, for example, the sensitivity of the high precision components of the fuel valve to thermal shock. As described above, the fuel injection component that is kept warm while the engine is stopped can be manufactured with a minimum clearance, and thus operates more accurately.
エンジン停止中、重油は、燃料噴射装置のさまざまな部品を保温し脱気するために燃料噴射装置の大部分を循環する。しかし、特にコモンレールタイプの燃料噴射装置では、燃料噴射装置のすべての部品に循環路を提供することは困難であり、複雑なことが多い。したがって、大型2サイクルディーゼルエンジン用の周知のコモンレール燃料噴射装置(EP995903)の噴射弁のように、燃料噴射装置の一部の部品は、燃料加熱器あるいは蒸気加熱器、電熱器要素により保温されている。しかしながら、蒸気加熱器や電熱器は、設備の複雑性を増し、また、加熱器または電熱器は、分解検査前の取り外しおよび分解検査後の再取り付けの必要があるためにエンジンの分解検査作業の複雑性を増すことになる。さらに、外部からの加熱がエンジン停止中の燃料弁の保温に使用される場合には燃料循環の脱気効果はない。また、噴射弁に燃料が循環できるようにしつつ、エンジンの待機状態を維持するために、エンジン停止中に燃料コモンレールの高圧を維持することは難しいことが実証されている。(大型の2サイクルディーゼルエンジンは少なくとも7時間待機状態を維持できるという必須条件がある。)
このような背景から、本発明の目的は、前述の問題を克服する、あるいは少なくとも削減する、重油を用いて動作する大型2サイクルディーゼルエンジンを提供することである。本目的は、請求項1に従い、重油により動作可能な燃料噴射装置を備えたクロスヘッド型の大型2サイクルの複数のシリンダーディーゼルエンジンを提供することにより実現されるが、前記燃料噴射装置は、低圧源に接続された低圧管と、中圧源に接続された中圧管と、高圧燃料源に接続された高圧燃料コモンレールと、シリンダーあたり少なくとも1つの燃料噴射弁と、前記コモンレールから前記燃料噴射弁への流れを制御する複数の制御弁と、前記制御弁を前記燃料噴射弁の取り入れ口へ接続する噴射管とを備え、前記制御弁は、燃料噴射の開始時に前記噴射管に圧力をかけるためにコモンレールへ、燃料噴射の終了時に前記噴射管の圧力を下げるために前記低圧管または前記中圧管へ前記噴射管を接続し、前記燃料弁は、前記低圧管に接続された取り出し口と、エンジンが作動していないときの重油の循環のために、前記中圧管を前記噴射管に接続するための弁手段とを備えている。 Against this background, an object of the present invention is to provide a large two-cycle diesel engine operating with heavy oil that overcomes or at least reduces the aforementioned problems. This object is achieved according to claim 1 by providing a crosshead type large two-cycle multi-cylinder diesel engine equipped with a fuel injection device operable with heavy oil. A low pressure pipe connected to the source, an intermediate pressure pipe connected to the intermediate pressure source, a high pressure fuel common rail connected to the high pressure fuel source, at least one fuel injection valve per cylinder, and from the common rail to the fuel injection valve A plurality of control valves for controlling the flow of fuel, and an injection pipe connecting the control valve to an intake port of the fuel injection valve, the control valve for applying pressure to the injection pipe at the start of fuel injection To the common rail, the injection pipe is connected to the low pressure pipe or the intermediate pressure pipe to lower the pressure of the injection pipe at the end of fuel injection, and the fuel valve is connected to the low pressure pipe. A connection has been outlet, for circulating the heavy fuel oil when the engine is not in operation, and a valve means for connecting said in pressure pipe to the injection pipe.
エンジンが作動していないときに噴射管を中圧管に接続する弁手段を提供することにより、コモンレールの圧力を維持しながら、噴射弁へ重油循環を提供することが可能になる。このように、加熱器または電熱器手段を要することなく噴射弁を保温できながら、エンジンを待機状態にできる。従って、エンジンの組立や整備の簡単さを維持することができるとともに(分解検査目的で加熱器を取り外す必要がない)、待機状態を維持しやすくなる。 By providing valve means for connecting the injection pipe to the intermediate pressure pipe when the engine is not operating, it is possible to provide heavy oil circulation to the injection valve while maintaining the common rail pressure. In this way, the engine can be put on standby while the injection valve can be kept warm without requiring a heater or electric heater means. Therefore, it is possible to maintain the ease of assembly and maintenance of the engine (it is not necessary to remove the heater for the purpose of overhauling), and it is easy to maintain the standby state.
前記制御弁は、燃料噴射の終了時に前記噴射管の圧力を下げるために、前記噴射管を前記中圧管の支管に接続することが好ましく、さらに、前記中圧管を前記噴射管に接続するための前記弁手段は、前記制御弁につながる前記中圧管の前記支管のそれぞれに配設される、対向して配置された2つのチェック弁を備えることが好ましい。 The control valve preferably connects the injection pipe to a branch pipe of the intermediate pressure pipe to lower the pressure of the injection pipe at the end of fuel injection, and further connects the intermediate pressure pipe to the injection pipe. It is preferable that the valve means includes two check valves arranged opposite to each other and arranged in each of the branch pipes of the intermediate pressure pipe connected to the control valve.
前記制御弁につながる前記中圧管の支管は、並行な2つの管を備える分岐部分を含んでもよく、前記対向して配置された2つのチェック弁の1つは、2つの並行な管のいずれかに配置される。前記チェック弁のうちの一つは、圧力制御弁がない場合に発生するであろう突然の圧力低下により、制御弁と噴射弁の衝撃が強くなりすぎないように、何らかの方法で必ず背圧をかけることが必要である。もう一つのチェック弁は、燃料噴射の間、高圧燃料油が中圧管に向かって流れることを防ぐように働く。このように、エンジン停止中に重油を循環させるために、簡単で信頼性の高い接続が中圧管と噴射管の間に確立される。 The branch of the intermediate pressure pipe connected to the control valve may include a branch portion having two parallel pipes, and one of the two check valves arranged opposite to each other is one of the two parallel pipes. Placed in. One of the check valves must always apply a back pressure in some way so that the impact of the control valve and the injection valve does not become too strong due to the sudden pressure drop that would occur if there was no pressure control valve. It is necessary to apply. Another check valve serves to prevent high pressure fuel oil from flowing toward the intermediate pressure pipe during fuel injection. In this way, a simple and reliable connection is established between the intermediate pressure pipe and the injection pipe in order to circulate heavy oil while the engine is stopped.
前記制御弁は、燃料噴射の終了時に前記噴射管の圧力を下げるために、前記噴射管を前記低圧管に接続することが好ましく、さらに、エンジンが作動していないときの重油の循環のために、前記中圧管から前記噴射管への流れを可能にするが、前記噴射管から前記中圧管への流れは可能にしないチェック弁を介して、前記噴射管が前記中圧管に接続されていることが好ましい。本発明のこの変形例も、エンジン停止中に中圧管と噴射管の間に簡単かつ信頼性の高い接続を提供する。 The control valve preferably connects the injection pipe to the low pressure pipe to lower the pressure of the injection pipe at the end of fuel injection, and further for circulation of heavy oil when the engine is not operating. The injection pipe is connected to the intermediate pressure pipe via a check valve that allows flow from the intermediate pressure pipe to the injection pipe but does not allow flow from the injection pipe to the intermediate pressure pipe. Is preferred. This variant of the invention also provides a simple and reliable connection between the intermediate pressure tube and the injection tube when the engine is stopped.
前記制御弁は、燃料噴射の終了時に前記噴射管の圧力を下げるために前記噴射管を前記低圧管に接続してもよく、エンジンが作動していないときの重油の循環のために、前記中圧管と前記噴射管の間の接続を確立する電子制御弁を介して、前記噴射管が前記中圧管に接続されてもよい。本発明のこの変形例も、エンジン停止中に中圧管と噴射管の間に簡単かつ信頼性の高い接続を提供する。 The control valve may connect the injection pipe to the low pressure pipe to lower the pressure of the injection pipe at the end of fuel injection, and the medium for circulation of heavy oil when the engine is not operating. The injection pipe may be connected to the intermediate pressure pipe via an electronic control valve that establishes a connection between the pressure pipe and the injection pipe. This variant of the invention also provides a simple and reliable connection between the intermediate pressure tube and the injection tube when the engine is stopped.
前記制御弁は、燃料噴射の終了時に前記噴射管の圧力を下げるために前記噴射管を前記低圧管に接続することが好ましく、前記制御弁につながる前記低圧管の支管は、前記制御弁につながる前記低圧管の前記支管部分の圧力を、前記低圧管の圧力を超えるように保つバネチェック弁またはその他の圧力制御弁を含み、またエンジンが作動していないときの重油の循環のために、電子制御弁が前記中圧管を制御弁につながる前記低圧管の前記支管に接続することが好ましい。本発明のこの変形例も中圧管と噴射管の間に効果的な接続を提供する。 The control valve preferably connects the injection pipe to the low-pressure pipe to lower the pressure of the injection pipe at the end of fuel injection, and the branch of the low-pressure pipe connected to the control valve connects to the control valve Includes a spring check valve or other pressure control valve that keeps the pressure in the branch section of the low pressure pipe above the pressure in the low pressure pipe, and for the circulation of heavy oil when the engine is not operating Preferably, a control valve connects the intermediate pressure pipe to the branch pipe of the low pressure pipe connected to the control valve. This variant of the invention also provides an effective connection between the intermediate pressure tube and the injection tube.
前記燃料弁は、噴射ノズルと、高圧流体を前記噴射弁の取り入れ口から前記噴射ノズルに導くため、および中圧流体を前記噴射弁の取り入れ口から前記噴射弁の取り出し口に導くための弁手段とを含んでいてもよい。このように、中圧の燃料油が重油循環の間低圧管方向に導かれる一方で、高圧の燃料油は、燃料噴射の間、ノズル方向に導かれる。 The fuel valve includes an injection nozzle and valve means for guiding high pressure fluid from the intake of the injection valve to the injection nozzle and for guiding intermediate pressure fluid from the intake of the injection valve to the outlet of the injection valve And may be included. Thus, medium pressure fuel oil is directed in the low pressure tube direction during heavy oil circulation while high pressure fuel oil is directed in the nozzle direction during fuel injection.
前記制御弁は、ソレノイド弁により制御される種類であってもよい。 The control valve may be of a type controlled by a solenoid valve.
本発明に従う大型2サイクルディーゼルエンジンのさらなる目的や機能、利点、特徴は、詳細な説明から明らかにされる。 Further objects, functions, advantages and features of the large two-cycle diesel engine according to the present invention will become apparent from the detailed description.
本説明の以下の詳細部分では、図面に示される実施例を参照しながら、本発明をさらに詳細に説明する。 In the following detailed part of the description, the invention will be described in more detail with reference to the embodiments shown in the drawings.
図1および2は、本発明の好ましい実施例によるエンジン1のそれぞれ断面図と縦方向の断面図(シリンダー1つ)である。エンジン1は、クロスヘッド型の単流低速2サイクルクロスヘッドディーゼルエンジンであり、船または発電所の主発動機における推進システムとなる場合がある。これらのエンジンは、典型的には一列に3から14のシリンダーがある。エンジン1は、クランク軸3の主軸受けと台板2から組み立てられる。
1 and 2 are a sectional view and a longitudinal sectional view (one cylinder), respectively, of an engine 1 according to a preferred embodiment of the present invention. The engine 1 is a crosshead type single-flow low-speed two-cycle crosshead diesel engine, which may be a propulsion system in a main engine of a ship or a power plant. These engines typically have 3 to 14 cylinders in a row. The engine 1 is assembled from the main bearing of the
クランク軸3は、半組立済みタイプである。半組立済みタイプは、焼ばめ接続により主軸頸で接続された鍛鋼または鋳鋼連結から作られる。
The
台板2は、1体で作成または、生産施設に合わせて適切なサイズの部分に分けることができる。台板は、側壁と軸受けサポートのある溶接したクロスガーダーから構成される。クロスガーダーは、技術的に「横げた」とも呼ばれる。油受け58は台板2の底に溶接されて、強制潤滑冷却油装置から戻る油を回収する。
The
接続ロッド8は、クランク軸3をクロスヘッド軸受け22に接続する。クロスヘッド軸受け22は縦方向の誘導面23の間に誘導される。
The connecting
溶接設計がAの形をしたフレームボックス4は、台板2に取り付けられる。フレームボックス4は、溶接設計である。フレームボックス4の排気側には、各シリンダーの安全弁があるが、フレームボックス4のカム軸側には各シリンダーに大型ヒンジ取り付け扉がある。クロスヘッドの誘導面23はフレームボックス4に組み込まれている。
The frame box 4 whose welding design is in the shape of A is attached to the
シリンダーフレーム5はフレームボックス4の上に取り付けられている。ステーボルト29は台板2、フレームボックス4、シリンダーフレーム5を接続して、構造を維持する。ステーボルト29は、油圧ジャッキで締め付けられる。
The
シリンダーフレーム5は、最終的に統合カム軸枠25とともに1つ以上の部分の鋳造であるか、溶接設計である。本実施例の変形(図示せず)によれば、排気弁の作動は電子的に制御され、また、カム軸28やカム軸枠25はないが、代わりに電子制御の油圧装置がある。
The
シリンダーフレーム5には、排気スペースの清浄と、カム軸側から掃気口とピストンリングを検査するためにアクセスカバーが備えられている。シリンダーライナー6といっしょに、排気スペースを形成する。排気レシーバー9は、シリンダーフレーム5の開口側に固定されている。シリンダーフレームの底には、ピストンロッドのスタッフィングボックスがあり、排気のための密閉リングと、排出物がフレームボックス4や台板2のスペースに侵入することを防ぐ油性のスクレーパーリングが備えられているので、この方法で、このスペースにある軸受けすべてを保護する。
The
ピストン13は、ピストンクラウンとピストンスカートを含む。ピストンクラウンは、耐熱鋼でできており、溝の上下両方の表面に硬質クロムメッキされた4つのリングの溝がある。
The
ピストンロッド14は、4つのネジでクロスヘッド22に接続されている。ピストンロッド14には、2つの同軸穴(図面では表示されていない)があり、冷却油パイプとともに、ピストン13の冷却油の取り入れ口と排出口を形成する。
The
シリンダーライナー6は、シリンダーフレーム5により支えられる。シリンダーライナー6は、合金鋳鉄により作られ、下に位置しているフランジによりシリンダーフレーム5に懸架されている。ライナーの一番上の部分は、鋳鉄製冷却ジャケットにより囲まれている。シリンダーライナー6には、シリンダー潤滑のためのドリル穴(図示せず)がある。
The
シリンダーは、単流タイプで、エアボックに排気ポート7があり、ここに、排気レシーバー9(図1)から、ターボチャージャー10(図1)により加圧された排気が送られる。
The cylinder is a single-flow type, and has an
エンジンは、4−9シリンダーエンジンのエンジン後部と10以上のシリンダーエンジンの排気側に配置された1つ以上のターボチャージャー10が内蔵されている。
The engine includes one or
ターボチャージャー10への空気取り入れ口は、ターボチャージャーの吸気消音器(図示せず)を通ってエンジン室から直接行われる。ターボチャージャー10から、空気は、吸気管(図示せず)、空気冷却器(図示せず)、排気レシーバー9を介して、シリンダーライナー6の排気ポート7へ導かれる。エンジンには、電気駆動の排気送風装置(図示せず)が備えられている。送風装置の吸気側は、空気冷却器の後の排気スペースに接続されている。空気冷却器と排気レシーバーの間に、逆止め弁(図示せず)が内蔵されており、補助送風機が空気を入れると自動的に閉じる。補助送風機は、低および中程度の負荷条件でターボチャージャーのコンプレッサを助ける。
The air intake to the
燃料弁50は、シリンダーカバー12に同軸に取り付けられている。圧縮行程の終わりに、噴射弁50は、細かい霧として、噴射ノズルから高圧で液を燃焼室15へ噴射する。排気弁11は、シリンダーカバー12のシリンダーの上の中心に取り付けられている。爆発行程の終わりに、排気弁11は、エンジンピストン13が排気ポート7を通過する前に開き、ピストン13の上の燃焼室15の燃焼ガスが排気レシーバー17へ開いている排気経路16を通って流れ出すため、燃焼室15の圧力が解放される。排気弁11は、ピストン13が上方向へ動く間再び閉じる。排気弁11は油圧で作動する。
The
図3は、本発明に従う燃料噴射装置の第一の実施例を表示する。図3は、図示/実例目的のために図面を簡単にするため、エンジンのシリンダー2つのみを示している。しかしながら、エンジン1が3つ以上のシリンダーを持つことは理解される。燃料噴射装置は、重油が高温で保管される重油サービスタンク27を含む。重油は、低圧(およそ2と10バールの間が好ましい)で、低圧供給ポンプ30により低圧管32へくみ出される(冗長の目的で、必ず少なくとも2つの供給ポンプがあるが、簡単にするために図面にはそれらの1つだけが表示されている)。低圧管32は、燃料弁50の取り出し口に接続する複数の支管33を含む。低圧供給ポンプ30は、エンジン1により消費される量に応じて燃料を補充する。
FIG. 3 displays a first embodiment of a fuel injection device according to the present invention. FIG. 3 shows only two engine cylinders to simplify the drawing for illustration / example purposes. However, it is understood that the engine 1 has more than two cylinders. The fuel injection device includes a heavy oil service tank 27 in which heavy oil is stored at a high temperature. Heavy oil is pumped at a low pressure (preferably between about 2 and 10 bar) by a low
低圧管32は、循環ポンプ36の取り入れ口へ接続されている34の支管を含む(冗長の目的で、必ず少なくとも2つの循環ポンプがあるが、簡単にするために図面にはそれらの1つだけが表示されている)。循環ポンプ36は、低圧で重油を中圧管38にくみ出して、低圧管と中圧管の間の圧力差をおよそ2から10バールに維持するが、中圧管の圧力は6から16バールの範囲にあることが好ましい。中圧管38は、高圧燃料ポンプ40の取り入れ口へ枝分かれしている(冗長の目的で、必ず少なくとも2つの高圧燃料ポンプがあるが、簡単にするために図面にはそれらの1つだけが表示されている。さらに、通常、表示されてはいないが、エンジン開始時にコモンレールに圧力をかけるために電気駆動の高圧開始ポンプがある)。
The
高圧燃料ポンプ40は、高圧で重油を燃料コモンレール42に送り込む。燃料コモンレール内の圧力は、変動する場合があるが、燃料コモンレール42内の圧力は600と1200バールの間に保たれることが好ましい。送り管44は、コモンレール42からシリンダーのそれぞれに枝分かれする。制御弁46は、送り管44のそれぞれを噴射管48に接続する。各噴射管48は、各シリンダーに関連付けられている2つの燃料弁50の取り入れ口に接続する(あるいは、1つだけまたは3つ以上の燃料弁50が各シリンダーに関連付けられていることも可能である)。
The high
制御弁46(比例弁であってもよい)は、電子的に制御され、ライン56を介して、表示されていない電子制御装置から制御信号を受け取る。制御弁46は、送り管44を噴射管48に接続する第一の部分と、中圧管38の支管39を介して噴射管48を中圧管38に接続する第二の部分がある。制御装置は、問題のシリンダーの燃料噴射が開始しなければならないときに第一の部分を担うように制御弁46に命令し、制御装置は、問題のシリンダーの燃料噴射が終了しなければいけないときに第二の部分を担うように制御弁46に命令する。制御装置は、さまざまなシリンダーの燃料噴射の開始と終了時間を決定するための信号をタコメーター(図示せず)から受け取る。
Control valve 46 (which may be a proportional valve) is electronically controlled and receives a control signal from a non-displayed electronic control device via
バネチェック弁58は、燃料弁50と制御弁46が強い慣性前進力により損傷しないように、燃料噴射終了時の噴射管48の圧力解放があまり急激でないようにする。典型的には、バネチェック弁58は、およそ100バールの背圧を維持する。バネチェック弁の代わりに圧力制御弁(図示せず)を使用することも可能である。
The
中圧管38の支管39は分岐しているので、2つの並行管部分61と62から構成される。前述のチェック弁58は、接触部分61に配置されて、制御弁46から中圧管38の流れを可能にする一方で、別のチェック弁59は管部分62に配置されて、エンジン停止中の重油の循環のために中圧管38からチェック弁46方向への液体の流れを可能にする。
Since the
エンジン停止中、エンジンのスタンドバイが必要なときコモンレール42の圧力は保ったままにできる。エンジンのスタンドバイが不要であれば、コモンレール42は、制御装置からの命令によりコモンレール42と低圧管32の間に形成される接続の開閉が可能である開放弁66の制御において、開放管67を介して圧力を下げることができる。エンジン停止中、循環ポンプ36は、中圧管の圧力を、低圧管32の供給ポンプ30により維持される圧力よりおよそ4バール高い圧力を保つ。この場合、制御弁46は、第二の位置に保たれて、中圧管38を噴射管48に接続する。
While the engine is stopped, the pressure on the
燃料弁50は、低圧または中圧流体が燃料弁の取り入れ口に供給されると、燃料弁50の取り入れ口を燃料弁の取り出し口へ接続する感圧内部弁部材(図示せず)を備えるが、この感圧内部弁部材は、高圧流体が燃料弁の取り入れ口に供給されると、燃料弁50の取り入れ口を燃料弁の噴射ノズルに接続する。燃料弁50の取り出し口は低圧管32の支管33に接続される。このように、中圧管38によりチェック弁59、制御弁46、噴射管48を介して供給される中圧の重油は、噴射弁50を流れることができ、噴射弁50から噴射弁の取り出し口を介して低圧管32に抜けることができるので、燃料弁50が保温されて、脱気したままにすることができる。
蒸気加熱器と断熱材を備えた好ましい実施例には、中圧管38と低圧管32により形成される循環ループがある。
In a preferred embodiment with a steam heater and insulation, there is a circulation loop formed by the
迂回/逆圧弁69は、中圧管38と低圧管32の間の圧力差を維持する。
The bypass /
図4は、本発明の第二の実施例を表示している。(実際上の理由で1つのシリンダーだけが表示されているが、この実施例は2つ以上のシリンダーを備えたエンジンに適用できることを理解されたし。)この実施例では、制御弁46は、コマンドライン56を介して制御装置により命令されるソレノイド弁70により制御される。制御弁46の位置は、油圧シリンダー72により決められる。やや小型の有効ピストン部分を備えたシリンダー72の第一の圧力室75は、制御弁46を、ピストンとピストンロッドの接続を介して噴射管48がコモンレール42の支管44に接続される第二の位置へと促す。やや大型の有効ピストン部分を備えたシリンダー72の第二の圧力室77は、制御弁46を、噴射管48が中圧管38の支管39に接続される第一の位置へ促す。コモンレールの支管44は、制限79を介して第一の圧力室75と第二の圧力室77に接続される。支管44は、制限79、さらに制限82、ソレノイド弁70を介して低圧管32に接続される。支管44と低圧管32の間の接続は、ソレノイド弁70が開いている位置にあるとき、開いているだけである。ソレノイド弁70が制御装置からのコマンドにより開くと、重油は、支管44から、2つの制限79と82、およびソレノイド弁70を介して、低圧管32に流れ始める。制限79を通る流れにより、圧力が低下して、圧力室77の圧力は、圧力室75の圧力よりもやや低くなる。このように、シリンダー72は、制御弁46を、支管44が噴射管48に接続される第一の位置に促して、燃料噴射が開始する。制御装置からの命令によりソレノイド弁70が閉じるとすぐに、制限79全体の圧力低下はなくなるので、圧力室77のやや大型ピストン部分により、シリンダー72は、制御弁46を第二の位置に促し、これにより、噴射管48は中圧管38の支管39に接続される。
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. (For practical reasons, only one cylinder is shown, but it is understood that this embodiment is applicable to engines with more than one cylinder.) In this embodiment, the
制御弁46も、エンジン停止中は第二の位置にあるので、中圧の重油は、チェック弁59を経由、制御弁46と噴射管48を介して、燃料弁50の取り入れ口へ流れることができる。重油は、低圧管32の支管33に接続されている燃料弁の取り出し口を介して燃料弁50を離れる。
Since the
図5は、本発明の第三の好ましい実施例を示す(実際的な理由により1つのシリンダーだけが表示されているが、この実施例は2つ以上のシリンダーを備えたエンジンに適用できることが理解される)が、この例は、図3に示された実施例に類似している。しかしながら、噴射管48は、制御弁46が第二の位置にあるとき低圧管32の支管33に接続される。燃料弁50と制御弁46への圧力による損傷を避けるため、この実施例では、バネチェック弁58が低圧管32の支管33に配置される。制御弁46とチェック弁58の間に、中圧管38の支管39が低圧管33の支管に接続する。電子制御の循環弁81(単独、循環弁がすべてのシリンダーで使用可能である)が支管39に配置される。循環弁81は、エンジンが作動していないとき、制御装置からのコマンドによりその開く位置に移動して、エンジンが作動しているとき、制御装置からのコマンドによりその閉じる位置に移動する。
FIG. 5 shows a third preferred embodiment of the present invention (only one cylinder is shown for practical reasons, but it is understood that this embodiment is applicable to engines with more than two cylinders. However, this example is similar to the embodiment shown in FIG. However, the
循環弁81が開く位置にあると、支管39の中圧の重油は、制御弁46と噴射管48を介して、燃料噴射弁50の取り入れ口に流れることができるので、その取り出し口を介して、低圧管32の支管33へと噴射管を出ていく。
When the
図6は、本発明の第四の好ましい実施例を示す(実際的な理由により、1つのシリンダーだけが表示されているが、この実施例は2つ以上のシリンダーを備えたエンジンに適用できることが理解される)が、この例は図3に示された実施例に類似している。しかしながら、中圧管38の支管39は分岐されず、バネチェック弁58だけを含む。代わりに、噴射管48は、管41を介して、チェック弁46を通過することなく、中圧管38に分岐する。チェック弁59は、高圧燃料が管41、中圧管38に逆流することを防ぐために、管41に配置される。一方で、エンジン停止中、中圧の重油は、中圧管38から管41とチェック弁58を介して噴射管48と噴射弁50の取り入れ口へ流れることができる。重油は、低圧管32の支管33に接続されている燃料弁50の取り入れ口を介して燃料弁50を離れる。
FIG. 6 shows a fourth preferred embodiment of the present invention (for practical reasons only one cylinder is shown, but this embodiment can be applied to an engine with more than two cylinders. Although understood, this example is similar to the embodiment shown in FIG. However, the
図7は、本発明の第五の好ましい実施例を示す(実際的な理由により、1つのシリンダーだけが表示されているが、この実施例は2つ以上のシリンダーを備えたエンジン適用できることが理解される)が、この例は図3に示された実施例に類似している。しかしながら、制御弁46は、第二の位置で噴射管48に接続し、バネチェック弁58が配置される管33’に接続する。管33’は、チェック弁59を介して中圧管38に分岐する。制御弁46がエンジン操作中に第二の位置にあるとき、噴射管48の圧力は、制御方法において管33’とバネチェック弁58を介して開放される。エンジン1が作動していないとき、中圧の燃料油は、中圧管38からチェック弁59、支管33’、制御弁46、噴射管48、燃料弁の取り入れ口、燃料弁50、燃料弁の取り出し口を介して、燃料弁50を通って重油を循環させるために低圧管32の支管33に流れることができる。
FIG. 7 shows a fifth preferred embodiment of the present invention (for practical reasons, only one cylinder is shown, but it is understood that this embodiment is applicable to engines with more than two cylinders. But this example is similar to the embodiment shown in FIG. However, the
請求項で使用されているように「備える」という用語はその他の要素を排除しない。請求項で使用されているように「1つの」という用語は複数を排除しない。 The term “comprising” as used in the claims does not exclude other elements. As used in the claims, the term “a” does not exclude a plurality.
請求項で使用されている参照符号は範囲を制限すると解釈されるものではない。 Any reference signs used in the claims shall not be construed as limiting the scope.
本発明を説明の目的で詳細に説明してきたが、このような詳細はこの目的のためだけであり、本発明の範囲を逸脱することなく当業者により変形されることができると理解される。 Although the present invention has been described in detail for purposes of illustration, it is understood that such details are for this purpose only and can be modified by one skilled in the art without departing from the scope of the invention.
Claims (8)
低圧源に接続された低圧管と、
中圧源に接続された中圧管と、
高圧燃料源に接続された高圧燃料コモンレールと、
シリンダーあたり少なくとも1つの燃料噴射弁と、
前記コモンレールから前記燃料噴射弁への流れを制御する複数の制御弁と、
前記制御弁を前記噴射弁の取り入れ口へ接続する噴射管と、
を備え、
前記制御弁は、燃料噴射の開始時に、前記噴射管に圧力をかけるために前記噴射管を前記コモンレールへ接続すると共に、燃料噴射の終了時に、前記噴射管の圧力を下げるために前記噴射管を前記低圧管または前記中圧管へ接続し、
前記燃料弁は、前記低圧管に接続された取り出し口と、前記エンジンが作動していないときの重油の循環のために前記中圧管を前記噴射管に接続するための弁手段とを備えるエンジン。 A crosshead type large two-cycle multi-cylinder diesel engine equipped with a fuel injection device operable by heavy oil, wherein the fuel injection device comprises:
A low pressure pipe connected to a low pressure source;
A medium pressure tube connected to a medium pressure source;
A high-pressure fuel common rail connected to a high-pressure fuel source;
At least one fuel injection valve per cylinder;
A plurality of control valves for controlling the flow from the common rail to the fuel injection valve;
An injection pipe connecting the control valve to the intake of the injection valve;
With
The control valve connects the injection pipe to the common rail to apply pressure to the injection pipe at the start of fuel injection, and controls the injection pipe to lower the pressure of the injection pipe at the end of fuel injection. Connected to the low pressure pipe or the medium pressure pipe,
The fuel valve comprises an outlet connected to the low pressure pipe, and valve means for connecting the intermediate pressure pipe to the injection pipe for circulation of heavy oil when the engine is not operating.
エンジンが作動していないときに重油を循環させるために、前記中圧管から前記噴射管への流れを可能にしつつ前記噴射管から前記中圧管への流れは可能にしないチェック弁を介して前記噴射管が前記中圧管に接続される、請求項1に記載のエンジン。 The control valve connects the injection pipe to the low pressure pipe to reduce the pressure of the injection pipe at the end of fuel injection,
In order to circulate heavy oil when the engine is not in operation, the injection via a check valve that allows flow from the intermediate pressure tube to the injection tube but not from the injection tube to the intermediate pressure tube The engine of claim 1, wherein a tube is connected to the intermediate pressure tube.
エンジンが作動していないときに重油を循環させるために、前記中圧管と前記噴射管との間の接続を確立する電子制御弁を介して前記噴射管が前記中圧管に接続されている、請求項1に記載のエンジン。 The control valve connects the injection pipe to the low pressure pipe to reduce the pressure of the injection pipe at the end of fuel injection,
The injection pipe is connected to the intermediate pressure pipe via an electronic control valve that establishes a connection between the intermediate pressure pipe and the injection pipe for circulating heavy oil when the engine is not operating. Item 4. The engine according to Item 1.
前記制御弁につながる前記低圧管の支管は、前記制御弁につながる前記低圧管の前記支管部分の圧力を、前記低圧管の圧力を超えるように保つバネチェック弁またはその他の圧力制御弁を含み、エンジンが作動していないときの重油の循環のために、前記電子制御弁が前記中圧管を前記制御弁につながる前記低圧管の前記支管に接続する、請求項5に記載のエンジン。 The control valve connects the injection pipe to the low pressure pipe to reduce the pressure of the injection pipe at the end of fuel injection,
A branch pipe of the low pressure pipe connected to the control valve includes a spring check valve or other pressure control valve that keeps the pressure of the branch pipe portion of the low pressure pipe connected to the control valve to exceed the pressure of the low pressure pipe; 6. The engine of claim 5, wherein the electronic control valve connects the intermediate pressure pipe to the branch of the low pressure pipe connected to the control valve for heavy oil circulation when the engine is not operating.
The engine of claim 1, wherein the control valve is controlled by a solenoid valve.
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