[发明专利]双燃料柴油发动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种双燃料柴油发动机及其运转方法，该双燃料柴油发动机喷射油燃料和气体燃料，将压燃性良好的轻油等油燃料作为先导燃料，使该油燃料自发点火，由此使气体燃料燃烧。

背景技术

以往，公知有一种双燃料柴油发动机，其将天然气等气体燃料作为主燃料，并将压燃性良好的油燃料作为先导燃料，在高温下的燃烧室内使油燃料自发点火，由此使作为主燃料的气体燃料燃烧。双燃料柴油发动机的目的在于，通过使用容易与燃烧空气混合的气体燃料，来消除不完全燃烧，实现废气的低公害化，并且实现燃料成本的削减。

在专利文献1及专利文献2中公开一种双燃料柴油发动机。专利文献1的双燃料柴油发动机使先导燃料喷射阀位于气体燃料喷射阀的涡流方向上游侧，且使先导燃料及气体燃料向涡流的流动方向喷射，由此使气体燃料可靠地点火。专利文献2提出一种能够以低成本将已存的柴油发动机改造成双燃料柴油发动机的双燃料柴油发动机的结构。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本实开昭62-45339号的说明书及附图

【专利文献2】日本特开2003-193874号公报

发明内容

【发明要解决的课题】

在双燃料柴油发动机中，存在将油燃料和气体燃料同时喷射的双燃烧模式和仅将油燃料单独喷射的单独燃烧模式。单独燃烧模式例如在刚开始运转之后的极低负载运转区域中进行。然而，在单独燃烧模式中，燃烧残渣可能附着在气体燃料喷射装置的喷射口上而将喷射口闭塞。由此，存在妨碍向双燃烧模式的顺畅的转变的问题。

本发明鉴于这样的现有技术的课题，其目的是在双燃料柴油发动机中，在单独燃烧模式下的运转中，消除气体燃料喷射装置的喷射口的闭塞，使从单独燃烧模式向双燃烧模式的转变顺畅地进行。

【用于解决课题的方案】

为了实现上述目的，本发明的双燃料柴油发动机的运转方法包括：第一工序，在该工序中，以向燃烧室仅喷射油燃料的单独燃烧模式使双燃料柴油发动机运转；第二工序，在该工序中，在单独喷射模式下的运转中，当燃烧室的压力低于置换气体的供给压力时，从气体燃料喷射装置喷射置换气体，将附着在该气体燃料喷射装置的喷射口上的燃烧残渣除去。

由此，在仅喷射油燃料的单独喷射模式下的运转中，能够将附着在气体燃料喷射装置的喷射口上的燃烧残渣吹飞，来防止该喷射口的闭塞。因此，能够使从单独燃烧模式向双燃烧模式的转变顺畅地进行。燃烧室的压力低于置换气体的供给压力时是指例如活塞处于下止点区域且燃烧室的压力降低时。此时，从气体燃料喷射装置喷射置换气体变得容易。置换气体例如使用氮气等不活泼气体或空气等。

在置换气体的供给装置由经由置换气体供给路而与气体燃料喷射装置连接的置换气体积存箱构成时，所述第二工序可以为如下工序：在燃烧室的压力比置换气体积存箱的压力降低时，从该置换气体积存箱将置换气体向燃烧室喷射。由此，仅通过将设于该置换气体供给路的开闭阀打开，就能够通过置换气体积存箱的压力将置换气体向燃烧室供给。因此，置换气体的供给不需要任何驱动装置。

在上述本发明方法的实施中能够直接使用的本发明的双燃料柴油发动机为了实现上述目的，具备：油燃料供给装置，其向先导燃料喷射装置供给油燃料；气体燃料供给装置，其向气体燃料喷射装置供给气体燃料；置换气体供给装置，其向气体燃料喷射装置供给置换气体；活塞位置检测装置，其检测活塞的位置；控制装置，其在向燃烧室仅喷射油燃料的单独喷射模式下的运转中，在燃烧室的压力低于置换气体的供给压力时，从气体燃料喷射装置喷射置换气体。

通过上述结构，在仅喷射油燃料的单独喷射模式下的运转中，从气体燃料喷射装置喷射置换气体，由此能够将附着在气体燃料喷射装置的喷射口上的燃烧残渣吹飞，能够防止气体燃料喷射装置的喷射口的闭塞。因此，能够顺畅地进行从单独燃烧模式向双燃烧模式的转变。另外，在燃烧室的压力低于置换气体的供给压力时，从气体燃料喷射装置喷出置换气体，由此置换气体的喷射变得容易。