CH712921A2

CH712921A2 - Längsgespülter Grossmotor.

Info

Publication number: CH712921A2
Application number: CH01611/17A
Authority: CH
Inventors: Affolter Samuel
Original assignee: Winterthur Gas & Diesel Ag
Priority date: 2017-12-22
Filing date: 2017-12-22
Publication date: 2018-03-15

Abstract

Es wird ein längsgespülter Grossmotor vorgeschlagen mit mindestens einem Zylinder (2), welcher eine Zylinderwandung (21) umfasst, und in welchem ein Kolben (3) entlang einer Zylinderachse (A) zwischen einem unteren und einem oberen Umkehrpunkt hin- und herbewegbar angeordnet ist, mit einem Zylinderdeckel (5), welcher gemeinsam mit dem Kolben (3) einen Brennraum (6) begrenzt, mit mindestens einer Einspritzdüse (11) zum Einbringen eines Brennstoffs in den Brennraum (6), wobei der Zylinder (2) Spülluftöffnungen (14) zum Zuführen von Spülluft in den Zylinder (2) aufweist, und wobei im Zylinderdeckel (5) ein Auslassventil (12) angeordnet ist, durch welches Verbrennungsgase aus dem Brennraum (6) einem Abgassystem (13) zuführbar sind, wobei ein Abblasventil (15) vorgesehen ist, welches derart ausgestaltet ist, dass das Abblasventil (15) beim Überschreiten eines Grenzdrucks im Zylinder (2) bzw. im Brennraum (6) aus einem geschlossenen Zustand in einen geöffneten Zustand wechselt, in welchem das Abblasventil (15) einen Gasfluss aus dem Zylinder (2) oder aus dem Brennraum (6) heraus ermöglicht.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft einen längsgespülten Grossmotor gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs.

[0002] Grossmotoren, die als Zweitakt- oder als Viertakt-Maschinen ausgestaltet sein können, beispielsweise als längsgespülte Zweitakt-Grossdieselmotoren, werden häufig als Antriebsaggregate für Schiffe oder auch im stationären Betreib, z.B. zum Antrieb grosser Generatoren zur Erzeugung elektrischer Energie eingesetzt. Dabei laufen die Motoren in der Regel über beträchtliche Zeiträume im Dauerbetrieb, was hohe Anforderungen an die Betriebssicherheit und die Verfügbarkeit stellt. Daher sind für den Betreiber insbesondere lange Wartungsintervalle, geringer Verschleiss und ein wirtschaftlicher Umgang mit den Betriebsstoffen zentrale Kriterien. Grossmotoren haben typischerweise Zylinder, deren Innendurchmesser (Bohrung) mindestens 200 mm beträgt. Heutzutage werden Grossmotoren mit einer Bohrung von bis zu 960 mm oder sogar noch mehr eingesetzt.

[0003] Ein weiterer wichtiger Punkt ist seit einigen Jahren mit zunehmender Bedeutung die Qualität der Abgase, insbesondere die Stickoxid Konzentration in den Abgasen oder die Belastung mit Schwefel. Hier werden die rechtlichen Vorgaben und Grenzwerte für die entsprechenden Abgasgrenzwerte immer weiter verschärft. Das hat insbesondere bei Zweitakt-Grossdieselmotoren zur Folge, dass die Verbrennung des klassischen, mit Schadstoffen hoch belasteten Schweröls, aber auch die Verbrennung von Dieselöl oder anderen Brennstoffen problematischer wird, weil die Einhaltung der Abgasgrenzwerte immer schwieriger, technisch aufwendiger und damit teurer wird.

[0004] Unter den Aspekten des wirtschaftlichen und effizienten Betriebs, der Einhaltung von Abgasgrenzwerten und der Verfügbarkeit von Ressourcen sucht man daher nach Alternativen zum klassischerweise als Brennstoff für Grossmotoren verwendeten Schweröl. Dabei werden sowohl flüssige Brennstoffe eingesetzt, also Brennstoffe, die im flüssigen Zustand in den Brennraum eingebracht werden, als auch gasförmige Brennstoffe, also Brennstoffe, die im gasförmigen Zustand in den Brennraum eingebracht werden.

[0005] Beispiele für flüssige Brennstoffe als bekannte Alternativen zum Schweröl sind andere schwere Kohlenwasserstoffe, die insbesondere als Rückstände bei der Raffinerie von Erdöl übrig bleiben, Alkohole, insbesondere Methanol oder Ethanol, Benzin, Diesel, oder auch Emulsionen oder Suspensionen. So ist es z.B. bekannt, die als MSAR (Multiphase Superfine Atomised Residue) bezeichneten Emulsionen als Brennstoff zu verwenden. Dies sind im Wesentlichen Emulsionen aus einem schweren Kohlenwasserstoff, z.B. Bitumen, Schweröl oder ähnliches, und Wasser, die in speziellen Verfahren hergestellt werden. Eine bekannte Suspension ist diejenige aus Kohlenstaub und Wasser, die ebenfalls als Brennstoff für Grossmotoren eingesetzt wird. Als gasförmige Brennstoffe sind beispielsweise Erdgases wie LNG (liquefied natural gas) bekannt.

[0006] Eine ebenfalls bekannte Alternative zum reinen Betrieb mit Schweröl ist es, Grossmotoren so auszugestalten, dass sie mit zwei oder noch mehr unterschiedlichen Brennstoffen betrieben werden können, wobei der Motor je nach Betriebssituation oder Umgebung entweder mit dem einen Brennstoff oder mit dem anderen Brennstoff betrieben wird. Ein solcher Grossmotor, der auch als Mult-Fuel Grossmotor bezeichnet wird, kann während des Betriebs von einem ersten Modus, in welchem ein erster Brennstoff verbrannt wird, in einen zweiten Modus, in welchem ein zweiter Brennstoff verbrannt wird, umgeschaltet werden und umgekehrt.

[0007] Eine bekannte Ausgestaltung eines Grossmotors, der mit zwei unterschiedlichen Brennstoffen betrieben werden kann, ist der Motorentyp, für den heutzutage der Begriff «Dual-Fuel Motor» gebräuchlich ist. Diese Motoren sind einerseits in einem Gasmodus betreibbar, in welchem ein gasförmiger Brennstoff, z.B. Erdgas oder Methan, zur Verbrennung in den Brennraum eingebracht wird, und andererseits in einem Flüssigmodus, in welchem ein flüssiger Brennstoff wie Schweröl oder ein anderer flüssiger Brennstoffe in demselben Motor verbrannt werden können. Diese Grossmotoren können dabei sowohl Zweitakt- als auch Viertaktmotoren sein, insbesondere auch längsgespülte Zweitakt-Grossdieselmotoren.

[0008] Es sind auch solche Grossmotoren bekannt, die mit zwei unterschiedlichen flüssigen Brennstoffen betrieben werden können, wobei dabei üblicherweise beide Brennstoffe vorrätig sind, sodass der Motor auch während des Betriebs entweder mit dem ersten oder mit dem zweiten Brennstoff betreibbar ist.

[0009] Grossmotoren, die mit mindestens zwei oder auch mehr verschiedenen flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen betrieben werden können, werden häufig, je nach aktuell verwendetem Brennstoff in unterschiedlichen Betriebsmodi betrieben. In dem häufig als Dieselbetrieb bezeichneten Betriebsmodus erfolgt die Verbrennung des Brennstoffs in der Regel nach dem Prinzip der Kompressionszündung oder Selbstzündung des Brennstoffs. In dem häufig als Ottobetrieb bezeichneten Modus erfolgt die Verbrennung durch die Fremdzündung eines zündfähigen Brennstoff-Luft-Gemisches. Diese Fremdzündung kann beispielsweise durch einen elektrischen Funken erfolgen, z.B. mit einer Zündkerze, oder auch durch die Selbstzündung einer kleinen eingespritzten Brennstoffmenge, welche dann die Fremdzündung eines anderen Brennstoffs bewirkt. Bei den oben genannten Dual-Fuel Motoren ist es beispielsweise für den Gasmodus bekannt, das Gas im gasförmigen Zustand mit der Spülluft zu vermischen, um so im Brennraum des Zylinders ein zündfähiges Gemisch zu erzeugen. Bei diesem Niederdruckverfahren erfolgt dann die Zündung des Gemisches im Zylinder üblicherweise, indem im richtigen Moment eine kleine Menge flüssiger Brennstoff in den Brennraum des Zylinders oder in eine Vorkammer eingespritzt wird, die dann zur Zündung des Luft-Gas-Gemisches führt.

[0010] Ferner sind auch Mischformen aus dem Ottobetrieb und dem Dieselbetrieb bekannt.

[0011] Grossmotoren sind aufgrund ihrer enormen Grösse und der äusserst starken Kräfte, die in ihnen auftreten, anders ausgestaltet als kleine Brennkraftmaschinen wie sie beispielsweise zum Antreiben von Automobilen verwendet werden und verlangen daher auch andere Sicherheitsvorkehrungen. In Grossmotoren kann es, beispielsweise durch eine fehlerhafte Menge des in den Brennraum eingebrachten Brennstoffs oder durch einen verkehrten Zeitpunkt der Brennstoffeinbringung, passieren, dass der Druck im Zylinder bzw. im Brennraum einen zulässigen Grenzwert überschreitet, für welchen der Zylinder ausgelegt ist. In solchen Fällen ist es bei heute bekannten Grossmotoren so, dass der Zylinderdeckel von dem Zylinder bzw. von dem Zylinderdeckel abgehoben wird, sodass der unzulässige Überdruck entweichen kann. Üblicherweise kann dieser Druck, bei dem es zum Abheben des Zylinderdeckels kommt, zumindest grob durch die Vorspannung eingestellt werden, mit welcher der Zylinderdeckel auf dem Zylinder bzw. dem Zylinderliner montiert ist.

[0012] Allerdings hat dieses Abheben des Zylinderdeckels auch einige Nachteile. Wenn ein unzulässiger Überdruck im Zylinder auftritt und der Zylinderdeckel von dem Zylinder abgehoben wird, sodass der Überdruck zwischen der Oberseite des Zylinderliners und der Unterseite des Zylinderdeckels entweichen kann, so bedeutet dies ein unkontrolliertes Entweichen eines zündfähigen Gemisches und/oder das Austreten von Flammen, üblicherweise begleitet von einem sehr lauten Knall. Dies stellt eine sehr grosse Verletzungsgefahr für in der Nähe des Zylinders befindliches Personal dar.

[0013] Zudem führt ein solches Ereignis häufig zu Beschädigungen am Zylinder oder am Motor, welche zeit- und kostenintensive Reparatur- oder Servicearbeiten notwendig machen.

[0014] Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es daher eine Aufgabe der Erfindung, einen Grossmotor vorzuschlagen, bei weichem ein unzulässiger Überdruck im Zylinder auf sichere Weise abbaubar ist.

[0015] Der diese Aufgabe lösenden Gegenstand der Erfindung ist durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs gekennzeichnet.

[0016] Erfindungsgemäss wird also ein längsgespülter Grossmotor vorgeschlagen mit mindestens einem Zylinder, welcher eine Zylinderwandung umfasst, und in welchem ein Kolben entlang einer Zylinderachse zwischen einem unteren und einem oberen Umkehrpunkt hin- und herbewegbar angeordnet ist, mit einem Zylinderdeckel, welcher gemeinsam mit dem Kolben einen Brennraum begrenzt, mit mindestens einer Einspritzdüse zum Einbringen eines Brennstoffs in den Brennraum, wobei der Zylinder Spülluftöffnungen zum Zuführen von Spülluft in den Zylinder aufweist, und wobei im Zylinderdeckel ein Auslassventil angeordnet ist, durch welches Verbrennungsgase aus dem Brennraum einem Abgassystem zuführbar sind, wobei ein Abblasventil vorgesehen ist, welches derart ausgestaltet ist, dass das Abblasventil beim Überschreiten eines Grenzdrucks im Zylinder bzw. im Brennraum aus einem geschlossenen Zustand in einen geöffneten Zustand wechselt, in welchem das Abblasventil einen Gasfluss aus dem Zylinder oder aus dem Brennraum heraus ermöglicht.

[0017] Falls im Zylinder bzw. im Brennraum ein unzulässiger Überdruck herrscht, als ein vorgebbarer Grenzdruck überschritten wird, kann dieser Überdruck mithilfe des Abblasventils auf sichere Weise abgebaut werden, sodass ein Abheben des Zylinderdeckels vom Zylinder vermieden werden kann. Das Abblasventil kann so ausgestaltet sein, dass es beim Überschreiten des vorgebbaren Grenzdrucks selbsttätig vom geschlossenen Zustand in den geöffneten Zustand wechselt. Es ist aber auch möglich, dass das Abblasventil ansteuerbar ausgestaltet wird und dann beim Überschreiten des Grenzdrucks von einer Ventilsteuereinheit vom geschlossenen in den geöffneten Zustand bewegt wird.

[0018] Auch kann das Abblasventil so ausgestaltet sein, dass es zwischen dem geschlossenen Zustand und dem geöffneten Zustand noch einen oder mehrere Zwischenzustände aufweist, in welchen das Abblasventil zwar geöffnet ist, aber nur einen kleineren Stömungsquerschnitt für das abströmende Gas freigibt als im geöffneten Zustand.

[0019] Gemäss einer Ausführungsform ist das Abblasventil im Zylinderdeckel angeordnet.

[0020] Gemäss einer weiteren Ausführungsform ist das Abblasventil im Auslassventil angeordnet ist.

[0021] In einer anderen Ausführungsform ist das Abblasventil am Zylinder und insbesondere in oder an der Zylinderwandung angeordnet.

[0022] In möglichen Ausgestaltungen ist das Abblasventil als mechanisches Abblasventil, oder als hydraulisches Abblasventil oder als mechanischhydraulisches Abblasventil ausgestaltet ist.

[0023] Der Grossmotor ist beispielsweise als längsgespülter Zweitakt-Grossdieselmotor ausgestaltet.

[0024] Auch ist es möglich, dass der Grossmotor als Multi-Fuel Grossmotor ausgestaltet ist, der mit einem ersten Brennstoff betrieben werden kann, und der mit mindestens einem zweiten Brennstoff betrieben werden kann, der von dem ersten Brennstoff verschieden ist.

[0025] Gemäss einer weiteren möglichen Ausführungsform ist der Grossmotor als Dual-Fuel Grossdieselmotor ausgestaltet, der in einem Flüssigmodus betreibbar ist, in welchem ein flüssiger Brennstoff zur Verbrennung in den Brennraum eingebracht wird, und der ferner in einem Gasmodus betreibbar ist, in welchem ein Gas als Brennstoff in den Brennraum eingebracht wird.

[0026] Weitere vorteilhafte Massnahmen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

[0027] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1: eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemässen Grossmotors.

[0028] Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Grossmotors, der gesamthaft mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist. Da es für das Verständnis ausreichend ist, ist in Fig. 1 nur einer der üblicherweise mehreren Zylinder 2 des Grossmotors 1 dargestellt. Die Zylinderachse des Zylinders 2 ist mit dem Bezugszeichen A bezeichnet. In Umfangsrichtung wird der Zylinder 2 von einer Zylinderwandung 21 begrenzt, die üblicherweise als Zylinderliner bzw. als Zylinderlaufbuchse ausgestaltet ist.

[0029] Mit dem Begriff «Grossmotor» sind solche Motoren gemeint, wie sie üblicherweise als Hauptantriebsaggregate für Schiffe oder auch im stationären Betrieb, z.B. zum Antrieb grosser Generatoren zur Erzeugung elektrischer Energie eingesetzt werden. Typischerweise haben die Zylinder 2 eines Grossmotors 1 jeweils einen Innendurchmesser (Bohrung), der mindestens etwa 200 mm beträgt.

[0030] Der Grossmotor 1 kann als Viertakt- oder als Zweitakt-Motor ausgestaltet sein. Insbesondere kann der Grossmotor als Grossdieselmotor ausgestaltet sein, speziell als längsgespülter Zweitakt-Grossdieselmotor. Mit dem Begriff «Grossdieselmotor» sind dabei solche Grossmotoren gemeint, die in einem Dieselbetrieb betreibbar sind. Der Dieselbetrieb ist im idealisierten Grenzfall ein Gleichdruckprozess (Gleichdruckverbrennung), der auf einer Diffusionsverbrennung basiert. Im Dieselbetrieb erfolgt die Verbrennung des Brennstoffs üblicherweise nach dem Prinzip der Selbstzündung. Im Rahmen dieser Anmeldung sind mit dem Begriff «Grossdieselmotor» auch solche Grossmotoren gemeint, die ausser im Dieselbetrieb, alternativ auch in einem Ottobetrieb betrieben werden können. Der Ottobetrieb ist im idealisierten Grenzfall ein Gleichraumprozess (Gleichraumverbrennung), bei welchem die Verbrennung typischenweise nach dem Prinzip der Fremdzündung des Brennstoffs erfolgt. Auch ist es möglich, dass der Grossdieselmotor in Mischformen aus dem Dieselbetrieb und dem Ottobetrieb betrieben werden kann.

[0031] Ferner wird mit dem Begriff «fremdgezündeter Brennstoff» ein solcher Brennstoff bezeichnet, der bestimmungsge-mäss durch Fremdzündung im Zylinder 2 verbrennt, bei welchem also bestimmungsgemäss eine Selbstzündung vermieden werden soll. Im Unterschied dazu wird mit einem «selbstzündenden Brennstoff» ein solcher Brennstoff bezeichnet, der bestimmungsgemäss durch Selbstzündung im Zylinder 2 verbrennt, also beispielsweise Schweröl oder Dieselbrennstoff.

[0032] Als «flüssiger Brennstoff» wird ein Brennstoff bezeichnet, der im flüssigen Zustand in den Zylinder 2 eingebracht wird. Als «gasförmiger Brennstoff» wird ein Brennstoff bezeichnet, der im gasförmigen Zustand in den Zylinder 2 eingebracht wird.

[0033] Bei der folgenden Beschreibung der Erfindung wird mit beispielhaftem Charakter auf den für die Praxis wichtigen Fall eines Grossdieselmotors Bezug genommen, der als längsgespülter Zweitakt-Grossdieselmotor 1 ausgestaltet ist, und der als Hauptantriebsaggregat eines Schiffes verwendet wird. Dieser Grossdieselmotor 1 kann beispielsweise aber nicht notwendigerweise als Dual-Fuel Grossdieselmotor ausgestaltet sein, sodass er mit zwei unterschiedlichen Brennstoffen betreibbar ist, z.B. mit einem flüssigen Brennstoff wie Schweröl und mit einem gasförmigen Brennstoff, z.B. Erdgas. Der Dual-Fuel Grossdieselmotor kann während des Betriebs vom Verbrennen des ersten Brennstoff auf das Verbrennen des zweiten Brennstoffs umgeschaltet werden und umgekehrt.

[0034] Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf diesen Typ von Grossdieselmotor 1 und auf diese Verwendung beschränkt ist, sondern Grossmotoren im Allgemeinen betrifft. Dabei ist es auch möglich, dass der Grossmotor nur für die Verbrennung eines einzigen Brennstoffs, beispielsweise Schweröl, Marinediesel oder Diesel, ausgestaltet ist. Auch ist es möglich, dass der Grossmotor 1 als Multi-Fuel Grossmotor ausgestaltet ist, der mit einem ersten Brennstoff betrieben werden kann, und der mit mindestens einem zweiten Brennstoff betrieben werden kann, der von dem ersten Brennstoff verschieden ist. Natürlich kann der Grossmotor auch für die Verbrennung von mehr als zwei Brennstoffen ausgestaltet ist.

[0035] In jedem Zylinder 2 des Grossdieselmotors 1 (siehe Fig. 1) ist jeweils ein Kolben 3 vorgesehen, der jeweils in Richtung der Zylinderachse A zwischen einem oberen und einem unteren Umkehrpunkt hin- und herbewegbar angeordnet ist, und dessen Oberseite gemeinsam mit einem Zylinderdeckel 5 einen Brennraum 6 begrenzt. Der Kolben 3 kann optional in an sich bekannter Weise einen oder mehrere Kolbenringe 31,32 umfassen, wobei der dem Brennraum 6 am nächsten liegende Kolbenring 31 als oberster Kolbenring 31 bezeichnet wird.

[0036] Der Kolben 3 ist in an sich bekannter Weise über eine Kolbenstange 7 mit einem Kreuzkopf 8 verbunden, welcher über eine Schubstange 9 mit einer Kurbelwelle 10 verbunden ist, sodass die Bewegung des Kolbens 3 über die Kolbenstange 7, den Kreuzkopf 8 und die Schubstange 9 auf die Kurbelwelle 10 übertragen wird, um diese zu drehen.

[0037] In den Brennraum 6 kann mittels mindestens einer Einspritzdüse 11 der Brennstoff eingespritzt werden. Es können natürlich auch an jedem Zylinder 2 mehrere Einspritzdüsen 11 zum Einspritzen des Brennstoffs in den Brennraum 6 vorgesehen sein. In Fig. 1 sind zwei Einspritzdüsen 11 dargestellt. Falls der Grossmotor 1 mit unterschiedlichen Brennstoffen betreibbar ist, können für die unterschiedlichen Brennstoffe auch unterschiedliche Einspritzdüsen bzw. Einspritzvorrichtungen vorgesehen sein. Beide Einspritzdüsen 11 sind bei diesem Ausführungsbeispiel (Fig. 1) im Zylinderdeckel 5 angeordnet.

[0038] Im Zylinderdeckel 5 ist ein meistens zentral angeordnetes Auslassventil 12 vorgesehen, durch welches die Verbrennungsgase nach dem Verbrennungsprozess aus dem Zylinder 2 in ein Abgassystem 13 ausgetragen werden können.

[0039] Der weitere Aufbau und die einzelnen Komponenten des Grossdieselmotors 1, wie beispielsweise Einzelheiten des Einspritzsystems, das Gaswechselsystem, das Abgassystem oder das Turboladersystem für die Bereitstellung der Spül- bzw. Ladeluft, sowie das Kontroll- und Steuerungssystem für einen Grossdieselmotor 1 sind dem Fachmann sowohl für die Ausgestaltung als Zweitaktmotor als auch für die Ausgestaltung als Viertaktmotor hinlänglich bekannt und bedürfen daher hier keiner weiteren Erläuterung.

[0040] Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel eines längsgespülten Zweitakt-Grossdieselmotors 1 sind üblicherweise im unteren Bereich eines jeden Zylinders 2 bzw. Zylinderliners Spülluftöffnungen 14, beispielsweise ausgestaltet als Spülluftschlitze, zum Zuführen von Spülluft in den Zylinder 2 vorgesehen, wobei die Spülluftöffnungen durch die Bewegung des Kolbens 3 im Zylinder 2 periodisch verschlossen und geöffnet werden, sodass die von dem Turbolader unter einem Ladedruck bereitgestellte Spülluft durch die Spülluftschlitze 14 in den Zylinder 2 einströmen kann, solange diese geöffnet sind.

[0041] Das Kontroll- und Steuerungssystem ist in modernen Grossdieselmotoren ein elektronisches System, mit welchem sich üblicherweise alle Motor- oder Zylinderfunktionen, insbesondere die Einspritzung (Beginn und Ende der Einspritzung) und die Betätigung des Auslassventils, einstellen oder steuern bzw. regeln lassen.

[0042] Erfindungsgemäss ist ferner ein Abblasventil 15 vorgesehen, welches beim Überschreiten eines Grenzdrucks im Zylinder 2 aus einem geschlossenen Zustand in einen geöffneten Zustand wechselt, in welchem das Abblasventil 15 einen Gasfluss aus dem Zylinder 2 bzw. aus dem Brennraum 6 heraus ermöglicht. Hierdurch kann im Falle eines unzulässig hohen Überdrucks im Zylinder 2 bzw. im Brennraum 6 auf sichere Weise eine Druckentlastung vorgenommen werden, weil das Gas oder ein Brennstoff-Gasgemisch über das geöffnete Abblasventil 15 abgeführt werden kann.

[0043] Das Ablassventil 15 ist bei der hier dargestellten Ausgestaltung am Zylinder 2, nämlich an der Zylinderwandung 21 angeordnet. Das Abblasventil 15 ist in einer Kavität 16 vorgesehen, welche zum Innenraum des Zylinders 2 hin offen ist. Diese Kavität 16 kann beispielsweise als Stutzen, als Ausnehmung oder als Leitung ausgestaltet sein. Stromabwärts ist das Abblasventil 15 oder die Kavität 16, in welcher das Abblasventil 15 angeordnet ist, über eine Abführleitung 17 vorzugsweise mit dem Abgassystem 13 verbunden, sodass das Gas oder das Brennstoff-Gasgemisch im geöffneten Zustand des Abblasventils 15 aus dem Zylinder 2 oder aus dem Brennraum 6 durch die Kavität 16 und die Abführleitung 17 in das Abgassystem 13 abströmen kann.

[0044] Im geschlossenen Zustand des Abblasventils 15 ist die Strömungsverbindung zwischen der Kavität 16 und der Abführleitung 17 verschlossen, sodass hierdurch kein Gas abströmen kann und der Arbeitszyklus des Zylinders 2 mit dem Verbrennungsprozess in an sich bekannter Weise normal ablaufen kann.

[0045] Erst beim Überschreiten des vorgebbaren Grenzdrucks wechselt das Abblasventil 15 von dem geschlossenen in den geöffneten Zustand, sodass dann die Strömungsverbindung zwischen der Kavität 16 und der Abführleitung 17 geöffnet wird.

[0046] Bezüglich der Anordnung des Abblasventils 15 und/oder der Kavität 16 sind mehrere Varianten möglich. Wie in Fig. 1 gezeigt, kann das Abblasventil 15 am Zylinder 2 vorgesehen sein und insbesondere in oder an der Zylinderwandung 21, Es ist aber auch möglich, das Abblasventil 15 am oder im Zylinderdeckel 5 vorzusehen, beispielsweise seitlich neben dem Auslassventil 12 oder in den Seitenbereichen, in denen die Einspritzdüsen 11 in Fig. 1 dargestellt sind. Eine weitere Variante besteht darin, das Abblasventil 15 im Auslassventil 12, beispielsweise im Ventilteller oder im Ventilschaft des Auslassventils 12 anzuordnen. Eine weitere Variante besteht darin, das Abblasventil 15 im Kolben 3 anzuordnen. Wesentlich ist nur, dass das Gas bzw. das Brennstoff-Gasgemisch im geöffneten Zustand des Abblasventils 5 aus dem Brennraum 6 bzw. aus dem Zylinder 2 abströmen kann, auch wenn das Auslassventil 12 geschlossen ist.

[0047] Bezüglich der Ausgestaltung des Abblasventils 15 sind mehrere Varianten möglich.

[0048] Das Abblasventil 15 kann beispielsweise als elektrisch oder elektronisch ansteuerbares Schaltventil ausgestaltet sein.

[0049] Das Abblasventil 15 kann mit einem Ventilkörper und einem mit dem Ventilkörper zusammenwirkenden Ventilsitz ausgestaltet sein. Im geschlossenen Zustand des Abblasventils 15 wird der Ventilkörper, beispielsweise mittels einer Federkraft, in den Ventilsitz gepresst, sodass der Ventilkörper dichtend mit dem Ventilsitz zusammenwirkt. Im geöffneten Zustand ist der Ventilkörper aus dem Ventilsitz herausgehoben, sodass eine Strömungsverbindung zwischen dem Ventilsitz und dem Ventilkörper geöffnet ist.

[0050] Das Abblasventil 15 kann als selbsttätiges Ventil ausgestaltet sein, welches beim Überschreiten des vorgebbaren Grenzdrucks selbsttätig von dem geschlossenen Zustand in den geöffneten Zustand wechselt.

[0051] Das Abblasventil kann auch als aktiv ansteuerbares Abblasventil ausgestaltet sein, welches beim Überschreiten des Grenzdrucks im Zylinder 2 bzw. im Brennraum 6 aktiv vom geschlossenen in den geöffneten Zustand geschaltet wird. Der Druck im Brennraum 6 ist eine Grösse, die üblicherweise im Grossmotor messtechnisch erfasst wird.

Claims

[0052] Das Abblasventil kann auch so ausgestaltet sein, dass es neben dem geschlossenen Zustand und dem geöffneten Zustand auch in einen oder mehrere Zwischenzustand/Zwischenzustände gebracht werden kann. Dabei ist in jedem Zwischenzustand die Strömungsverbindung über das Abblasventil 15 geöffnet, jedoch ist der offene Strömungsquerschnitt in jedem Zwischenzustand kleiner als im geöffneten Zustand des Abblasventils 15. [0053] Das Abblasventil 15 kann als rein mechanisches Ventil ausgestaltet sein, beispielsweise kann der Ventilkörper durch eine Spiralfeder oder eine oder mehrere Tellerfeder(n) dichtend in den Ventilsitz gepresst werden. Beim Überschreiten des Grenzdrucks übersteigt die durch den im Brennraum 6 bzw. im Zylinder 2 verursachte Kraft auf den Ventilkörper die Federkraft, sodass der Ventilkörper aus dem Ventilsitz abgehoben wird, wodurch das Abblasventil 15 in den geöffneten Zustand wechselt. Der Grenzdruck, bei welchem das Abblasventil 15 öffnet kann dann über die Geometrie und/oder über die Federkraft eingestellt werden, welche den Ventilkörper in den Ventilsitz drückt. [0054] Das Abblasventil 15 kann auch als mechanisch-hydraulisches Abblasventil ausgestaltet sein, bei welchem hydraulische Elemente bzw. hydraulische Kräfte mit mechanischen Kräften, wie beispielsweise der vorangehend beschriebenen Federkraft kombiniert werden. Ähnliche oder sinngemäss gleiche Ausgestaltungen sind beispielsweise von dem Auslassventil 12 in Grossmotoren bekannt. [0055] Ferner ist es möglich, das Abblasventil 15 in an sich bekannter Weise als hydraulisches Abblasventil auszugestalten. Patentansprüche

1. Längsgespülter Grossmotor mit mindestens einem Zylinder (2), welcher eine Zylinderwandung (21) umfasst, und in welchem ein Kolben (3) entlang einer Zylinderachse (A) zwischen einem unteren und einem oberen Umkehrpunkt hin- und herbewegbar angeordnet ist, mit einem Zylinderdeckel (5), welcher gemeinsam mit dem Kolben (3) einen Brennraum (6) begrenzt, mit mindestens einer Einspritzdüse (11) zum Einbringen eines Brennstoffs in den Brennraum (6), wobei der Zylinder (2) Spülluftöffnungen (14) zum Zuführen von Spülluft in den Zylinder (2) aufweist, und wobei im Zylinderdeckel (5) ein Auslassventil (12) angeordnet ist, durch welches Verbrennungsgase aus dem Brennraum (6) einem Abgassystem (13) zuführbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abblasventil (15) vorgesehen ist, welches derart ausgestaltet ist, dass das Abblasventil (15) beim Überschreiten eines Grenzdrucks im Zylinder (2) bzw. im Brennraum (6) aus einem geschlossenen Zustand in einen geöffneten Zustand wechselt, in welchem das Abblasventil (15) einen Gasfluss aus dem Zylinder (2) oder aus dem Brennraum (6) heraus ermöglicht.
2. Grossmotor nach Anspruch 1, wobei das Abblasventil (15) im Zylinderdeckel (5) angeordnet ist.
3. Grossmotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem das Abblasventil (15) im Auslassventil (12) angeordnet ist.
4. Grossmotor nach Anspruch 1, bei welchem das Abblasventil (15) am Zylinder (2) und insbesondere in oder an der Zylinderwandung (21) angeordnet ist.
5. Grossmotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem das Abblasventil (15) als mechanisches Abblasventil (15), oder als hydraulisches Abblasventil (15) oder als mechanisch-hydraulisches Abblasventil (15) ausgestaltet ist.
6. Grossmotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, ausgestaltet als längsgespülter Zweitakt-Grossdieselmotor.
7. Grossmotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, ausgestaltet als Multi-Fuel Grossmotor, der mit einem ersten Brennstoff betrieben werden kann, und der mit mindestens einem zweiten Brennstoff betrieben werden kann, der von dem ersten Brennstoff verschieden ist.
8. Grossmotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, ausgestaltet als Dual-Fuel Grossdieselmotor, der in einem Flüssigmodus betreibbar ist, in welchem ein flüssiger Brennstoff zur Verbrennung in den Brennraum (6) eingebracht wird, und der ferner in einem Gasmodus betreibbar ist, in welchem ein Gas als Brennstoff in den Brennraum (6) eingebracht wird.