船舶用发动机的制作方法

本发明涉及用于推进船舶的船舶用发动机。

背景技术：

通常，船舶用发动机包括柴油发动机(dieselengine)、燃气涡轮发动机(gasturbineengine)、双燃料发动机(dualfuelengine)等多种多样的发动机。特别地，双燃料发动机(dualfuelengine)具有能够并行使用例如气体和柴油的两种燃料的优点，因此广泛地使用于船舶中。

这种发动机根据向气缸内供给气体的压力，划分为低压型发动机和高压型发动机。

对于低压型发动机而言，在气缸的中间侧设置有例如能够以5-30巴(bar)的低压供给气体的气体供给阀，在压缩空气的中间过程中喷射气体，由此使空气和气体在点火之前预先进行混合，从而能够进行预混合燃烧。

对于高压型发动机而言，在气缸的上侧设置有例如能够以300巴(bar)的高压供给气体的燃料喷射阀，在压缩空气后从上侧喷射燃料，由此进行扩散燃烧，从而产生高功率。

但是，现有技术的发动机中存在如下问题。

第一，对于现有技术的发动机中的低压型发动机而言，在压缩空气的中间过程中供给气体，因此气体和空气无法均匀地进行混合。由此，现有技术的发动机存在有：不仅功率低下，而且产生爆震(knocking)，作为环境污染物的氮氧化物(nox)的排出量将会增加的问题。此外，为了抑制由预混合燃烧而产生的爆震，降低发动机压缩比，从而存在有发动机效率低下的问题。特别地，在双燃料发动机中，为了抑制以气体作为燃料的气体模式下的爆震而降低压缩比，由此会导致在以柴油作为燃料的柴油模式下的发动机效率变差的问题。

第二，对于现有技术的发动机中的高压型发动机而言，在使气缸中的空气压缩的状态下喷射气体，因此需要以高压喷射气体。由此，现有技术的发动机需要设置用于以高压供给气体的额外的高压燃料供给装置，因此，存在有设置费用和运转费用增加的问题。因此，迫切地需要以低廉费用能够解决如上所述的问题的船舶用发动机的研发。

技术实现要素：

发明所要解决的问题

本发明是为解决如上所述的问题而提出的，其目的在于，提供一种能够均匀地混合供应到气缸的燃料和空气的船舶用发动机。

解决问题的技术方案

为了解决如上所述的问题，本发明可以包括如下所述的结构。

根据本发明的船舶用发动机可以包括：气缸，其提供用于使燃料进行燃烧的空间；活塞，其在所述气缸中的上死点和下死点之间进行往复移动；以及供给部，其与所述气缸相结合，用于向所述气缸供给燃料和空气。所述供给部可以包括：燃料供给机构，其用于向所述气缸供给燃料；以及空气供给机构，其用于向所述气缸供给空气。所述空气供给机构可以包括辅助空气供给构件，所述辅助空气供给构件在所述气缸的下侧和上侧之间向所述气缸供给空气。所述辅助空气供给构件在所述活塞从下死点向上死点移动的期间，当从所述燃料供给机构供给燃料时也可以将空气一起供给。

在根据本发明的船舶用发动机中，所述空气供给机构可以包括主空气供给构件，所述主空气供给构件在所述气缸的下侧向所述气缸供给空气。

在根据本发明的船舶用发动机中，在所述主空气供给构件将空气供给到所述气缸之后，所述辅助空气供给构件可以将空气供给到所述气缸。

在根据本发明的船舶用发动机中，所述燃料供给机构可以与所述辅助空气供给构件相结合，所述辅助空气供给构件向由所述燃料供给机构供给的燃料中供给空气，使得混合了空气和燃料的混合燃料供给到所述气缸。

在根据本发明的船舶用发动机中，所述辅助空气供给构件可以包括：空气供给单元，其用于向所述气缸供给空气；空气供给配管，其用于使所述空气供给单元和所述气缸相连接；以及空气供给阀，其设置于所述空气供给配管，通过对所述空气供给配管进行开闭来向所述气缸供给空气。所述燃料供给机构可以包括：燃料供给单元，其用于向所述气缸供给燃料；燃料供给配管，其用于使所述燃料供给单元和所述空气供给配管相连接；以及燃料供给阀，其设置于所述燃料供给配管，通过对所述燃料供给配管进行开闭来向所述空气供给配管供给燃料。

在根据本发明的船舶用发动机中，所述燃料供给配管可以以位于比所述空气供给配管相比更靠向上侧的位置的方式，与所述空气供给配管相结合。

根据本发明的所述船舶用发动机可以包括控制部，所述控制部对所述空气供给阀和所述燃料供给阀进行控制。所述控制部通过对所述空气供给阀和所述燃料供给阀进行控制，来能够使所述空气供给阀和所述燃料供给阀根据与所述活塞连接而设置的曲轴的旋转角度，分别对所述空气供给配管和所述燃料供给配管进行开闭。

在根据本发明的船舶用发动机中，所述控制部可以具有：获取模式，其用于获取所述曲轴的旋转角度；以及控制模式，其根据所述获取模式中获取到的曲轴的旋转角度，对所述空气供给阀和所述燃料供给阀各自的开闭时间(timing)进行调节。

根据本发明的所述船舶用发动机可以包括控制部，所述控制部对所述空气供给阀和所述燃料供给阀进行开闭。所述控制部通过对所述空气供给阀和所述燃料供给阀进行开闭，来中断从所述空气供给配管向所述气缸供给的空气，使得从所述空气供给配管向所述气缸供给的空气能够晚于从所述燃料供给配管向所述空气供给配管供给的燃料进行供给。

根据本发明的所述船舶用发动机可以包括控制部，所述控制部对所述空气供给阀和所述燃料供给阀进行控制。所述控制部通过对所述空气供给阀和所述燃料供给阀进行控制，来能够使从所述空气供给配管向所述气缸供给的空气至少早于从所述燃料供给配管向所述空气供给配管供给的燃料进行供给。

在根据本发明的船舶用发动机中，所述主空气供给构件可以包括空气储藏腔室，所述空气储藏腔室为了向气缸供给空气而储藏空气。

根据本发明的所述船舶用发动机可以包括旁通(by-pass)部，所述旁通部用于将储藏于所述空气储藏腔室的空气中的一部分供应到所述辅助空气供给构件。

在根据本发明的船舶用发动机中，所述旁通部可以包括：旁通储藏腔室，其用于对从所述空气储藏腔室供给的空气进行压缩储藏；第一旁通配管，其用于使所述旁通储藏腔室和所述空气储藏腔室相连接；旁通压缩机构，其设置于所述第一旁通配管，用于对从所述空气储藏腔室向所述旁通储藏腔室供给的空气进行压缩；以及第二旁通配管，其用于使所述旁通储藏腔室和所述辅助空气供给构件相连接，使得压缩储藏于所述旁通储藏腔室中的空气供应到所述辅助空气供给构件。

根据本发明的船舶用发动机可以包括：排气阀，其以位于所述气缸的上侧的方式与所述气缸相结合，并且对气缸进行开闭，以排出所述气缸中的有燃料进行燃烧而产生的废气；以及控制部，其对所述排气阀和所述供给部进行控制。所述控制部通过所述排气阀和所述供给部进行控制，来够使混合燃料在所述气缸被密闭之后供应到所述气缸。

根据本发明的船舶用发动机可以包括：排气阀，其以位于所述气缸的上侧的方式结合于所述气缸，并且对所述气缸进行开闭以排出所述气缸中的由燃料进行燃烧而产生的废气；以及控制部，其用于控制所述排气阀。所述控制部可以控制所述排气阀，使得所述排气阀对所述气缸进行密闭的密闭时间在燃料为气体的气体模式的情况下更晚于燃料为柴油的柴油模式。

发明效果

根据本发明，能够获得如下所述的效果。

本发明通过向气缸供给混合了燃料和空气的混合燃料来能够使气缸内部的空气和燃料均匀地进行混合，从而不仅能够防止因低廉费用而使功率低下的现象，而且抑制产生爆震(knocking)，并且能够减少诸如氮氧化物(nox)的环境污染物的排出量。

附图说明

图1是根据本发明的船舶用发动机的概略性框图。

图2是根据本发明的船舶用发动机的概略性图。

图3是用于说明根据本发明的船舶用发动机的供给部的概略性框图。

图4是用于说明根据本发明的船舶用发动机的燃料供给机构和空气供给机构的概略性框图。

图5是用于说明根据本发明的船舶用发动机的燃料供给阀和空气供给阀的、图2中的a部分的放大剖视图。

图6是用于说明根据本发明的船舶用发动机的燃料供给配管和空气供给配管的、图5中的b部分的概略性剖视图。

图7和图8是用于说明在根据本发明的船舶用发动机中的将空气早于燃料进行供给的概略性动作状态图。

图9和图10是用于说明根据本发明的船舶用发动机中的与燃料相比之后中断空气供给的概略性动作状态图。

图11是用于说明根据本发明的船舶用发动机的控制部的概略性框图。

图12是表示根据本发明的船舶用发动机的空气供给阀和燃料供给阀的开闭时间的概略性图表。

图13是用于说明根据本发明的船舶用发动机的空气储藏腔室和旁通部的概略性框图。

图14和图15是用于说明在根据本发明的船舶用发动机中的排气阀对气缸进行密闭后供给燃料的概略性动作状态图。

图16是表示根据本发明的船舶用发动机的排气阀、空气供给阀以及燃料供给阀的开闭时间的概略性图表。

图17是表示根据本发明的船舶用发动机的基于气体模式和柴油模式的排气阀的开闭时间的概略性图表。

具体实施方式

在对本说明书的各个附图的结构要素标注附图标记时应注意以下情况，对于相同的结构要素，即使表示在不同的附图上也应尽可能地标注相同的附图标记。

另一方面，对于本说明书中叙述的术语的意思应以如下方式进行理解。

单数的表述应理解为，只要在上下文中没有明确地另行定义，就应包括复数的表述，“第一”、“第二”等术语用于将一个结构要素与其他结构要素进行区别，权利要求的范围并不被这些术语限定。

“包括”或者“具有”等术语应理解为，并没有预先排除一个以上的其他特征或数字、步骤、动作、结构要素、构件及其组合的存在或者附加可能性。

“至少一个”的术语应理解为，包括能够从一个以上的相关项目得到启示的所有组合。例如，“第一项目、第二项目以及第三项目中的至少一个”的意思是指，除了第一项目、第二项目或者第三项目之外，还包括能够从第一项目、第二项目以及第三项目中的两个以上得到启示的所有项目的组合。

以下，参照附图，具体说明本发明的船舶用发动机。

参照图1至图17，根据本发明的船舶用发动机1通过将燃料和空气进行混合并供给至气缸，来防止用于推进船舶的功率低下并防止发生爆震(knocking)。爆震(knocking)是因气缸内的异常燃烧而发出诸如用锤子敲打的声音的现象。

为此，根据本发明的船舶用发动机1大致包括气缸2、活塞3以及供给部4。

气缸2提供用于使燃料进行燃烧的空间。气缸2可以形成在发动机缸体10(图5中示出)的内部。气缸2可以形成为内部中空的圆筒形状。气缸套2a(图5中示出)可设置在气缸2和发动机缸体10之间。所述活塞3以可进行移动的方式设置于气缸2。例如，活塞3在气缸2的内部能够以y轴方向(图2中示出)为基准沿着上下方向进行往复运动。在气缸2，可结合有用于供给燃料和空气的供给部4。由此，能够从供给部4向气缸2供给空气和燃料。气缸2的体积随着活塞3进行往复运动而能够增减。例如，若活塞3向上侧方向移动，则气缸2的体积能够减少。此时，供给至气缸2的燃料和空气能够被压缩。若活塞3从第一位置p1(图2中示出)移动并到达至第二位置p2(图2中示出)，则设置于气缸2上侧的微型引导喷射器(未图示)供给柴油，由此点燃被压缩的燃料，由此燃料和空气燃烧并爆炸，从而可以使活塞3向下侧方向移动。由此，产生驱动力，在气缸2能够会产生废气。第一位置p1是活塞3位于下死点的情况。第二位置p2是活塞3位于上死点的情况。若活塞3向下侧方向移动，则能够增加气缸2的体积。若活塞3向下死点侧移动，则由供给部4可以向气缸2供给空气。因此，在气缸2中产生的废气可以被由供给部4供给的空气排出到气缸2的外部。废气因高温而可以自然地排出到气缸2的外部。废气可沿着结合于气缸2的排气管排出到外部。

活塞3用于对供给至气缸2的燃料和空气进行压缩。活塞3可以以能够进行移动的方式设置于气缸2。活塞3可以在气缸2的内部沿着上下方向进行往复运动。活塞3可以形成为圆柱形状，只要在气缸2的内部进行移动并能够压缩燃料和空气，就可以形成为其他形状。活塞3可以通过用于传递驱动力的曲轴(未图示)向上侧方向进行移动。活塞3可以经由棒状的活塞杆和连杆与曲轴相连接。活塞3在通过曲轴向上侧方向进行移动的情况下，可以压缩燃料和空气。随着供应至气缸2的燃料和空气在上死点p2混合燃烧并爆炸，活塞3能够向下侧方向进行移动。因此，在气缸2的内部，活塞3能够在下死点p1和上死点p2之间进行往复运动。下死点p1是，以y轴方向为基准，活塞3在气缸2的内部位于最低位置的地点。上死点p2是，以y轴方向为基准，活塞3在气缸2的内部位于最高位置的地点。根据本发明的船舶用发动机1中，若活塞3到达上死点p2，则为了产生驱动力可使压缩的燃料发生爆炸。

供给部4用于向气缸2供给燃料和空气。供给部4可结合于气缸2。若活塞3从上死点p2向下死点p1侧进行移动，则供给部4可向气缸2供给空气。此时，供给部4可在气缸2的下侧供给空气。若活塞3从下死点p1向上死点p2进行移动，则供给部4可向气缸2供给空气和燃料。此时，燃料可以是混合了空气和燃料的混合燃料。供给部4可在气缸2的下侧和上侧之间向气缸2供给混合燃料。根据本发明的船舶用发动机1，在活塞3对燃料和空气进行压缩的过程，即活塞3从下死点p1向上死点p2移动的期间向气缸2供给预先混合了空气和燃料的混合燃料，因此与在压缩过程中向气缸2只供给燃料的情况相比，能够使气缸2内部的空气和燃料均匀地混合。因此，根据本发明的船舶用发动机1能够提高混合燃料的燃烧效率，因此不仅能够防止用于推进船舶的功率低下，而且能够防止产生爆震(knocking)。

参照图3至图6，供给部4可以包括空气供给机构41和燃料供给机构42。

空气供给机构41用于向气缸2供给空气。空气供给机构41可以吸入外部或者发动机周边的空气并向气缸2供给，但并不限于此，只要能够向气缸2供给空气，也可以将用于储藏空气的空气储藏罐中的空气供给给气缸2。空气供给机构41可以包括主空气供给构件411和辅助空气供给构件412。

主空气供给构件411用于向气缸2供给空气。主空气供给构件411以位于气缸2的下侧的方式结合于发动机缸体10。主空气供给构件411可以以位于y轴方向为基准低于辅助空气供给构件412的位置。由此，为了在气缸2中压缩空气和燃料，活塞3可以从下死点p1依次移动到主空气供给构件411、辅助空气供给构件412以及上死点p2。以下，将活塞3位于主空气供给构件411的位置称为第三位置p3(图4中示出)，并且将活塞3位于辅助空气供给构件412的位置称为第四位置p4(图4中示出)。活塞3的上表面可位于第一位置p1、第二位置p2、第三位置p3、第四位置p4。主空气供给构件411可以以与气缸2连通的方式设置于发动机缸体10。主空气供给构件411可沿着用于形成气缸2的气缸套2a的圆周彼此隔开而形成有多个。主空气供给构件411可以吸入外部的空气并向气缸2供给，但并不限于此，可以在将空气储藏后供应给气缸2。主空气供给构件411可以以约4-5巴(bar)的压力向气缸2供给空气。主空气供给构件411随着活塞3的移动而与气缸2连通或与气缸2的连通被阻断，从而可以向气缸2供给空气或不供给空气。例如，若活塞3以y轴方向为基准朝向与主空气供给构件411相比更靠近下死点侧的下侧进行移动，则主空气供给构件411可与气缸2连通。即，若活塞3位于第三位置p3和第一位置p1之间，则主空气供给构件411可与气缸2连通。由此，主空气供给构件411可向气缸2供给空气。例如，若活塞3以y轴方向为基准朝向与主空气供给构件411更靠近上死点侧的上侧进行移动，则主空气供给构件411与气缸2的连通可以被阻断。即，若活塞3位于第三位置p3和第二位置p2之间，则主空气供给构件411可能无法与气缸2连通。由此，主空气供给构件411无法向气缸2供给空气。主空气供给构件411和辅助空气供给构件412可以向气缸2供给空气。主空气供给构件411和辅助空气供给构件412将空气分别供应到气缸2。例如，在将气缸2所接收到的空气的总量设为100的情况下，主空气供给构件411可以供给90，辅助空气供给构件412可以供给10。由辅助空气供给构件412供给的空气可以与由燃料供给机构42供给的燃料进行混合，并且以混合燃料的方式供应到气缸2。主空气供给构件411还可以包括空气储藏腔室4111，所述空气储藏腔室4111为了向气缸2注入空气而储藏空气。在后面对空气储藏腔室4111进行说明。

辅助空气供给构件412用于向气缸2供给空气。辅助空气供给构件412可结合于气缸2。此时，辅助空气供给构件412可以以位于气缸2的上侧和下侧之间的方式设置于发动机主体10。因此，辅助空气供给构件412可以在气缸2的上侧和下侧之间向气缸2供给空气。辅助空气供给构件412可以向气缸2供给空气，直到活塞3从第三位置p3移动至第四位置p4为止。主空气供给构件411向气缸2供给空气，直到活塞3从第一位置p1移动至第三位置p3为止，因此，辅助空气供给构件412可以在主空气供给构件411向气缸2供给空气之后向气缸2供给空气。在活塞3从下死点朝向上死点进行移动的期间，当燃料供给机构42向气缸2供给燃料时，辅助空气供给构件也可以将空气一并供给。此时，可以是气缸2被后述的排气阀密闭的情况。根据本发明的船舶用发动机1，可以准确地区分由主空气供给构件411向气缸2供给空气的时间和由辅助空气供给构件412向气缸2供给空气的时间。因此，根据本发明的船舶用发动机1能够容易对由主空气供给构件411和辅助空气供给构件412向气缸2供给的空气的比例进行调节。若活塞3向第二位置p2侧移动并超过第四位置p4，则辅助空气供给构件412可以不会向气缸2供给空气。这是因为，活塞3的移动能够阻断辅助空气供给构件412和气缸2之间的连通。辅助空气供给构件412可包括空气供给单元412a、空气供给配管412b以及空气供给阀412c。

空气供给单元412a用于向气缸2供给空气。空气供给单元412a可结合于空气供给配管412b。空气供给单元412a可以经由空气供给配管412b而将燃料供给到气缸2。空气供给单元412a可吸入外部的空气并向气缸2供给空气，但并不限于此，只要能够将空气供给到气缸2，也可以将用于储藏空气的空气储藏罐中的空气供给到气缸2。例如，空气供给单元412a可以是压缩机、叶轮、泵中的至少一个。空气储藏罐通过压缩储藏空气来能够将空气经由空气供给配管412b供应到气缸2。

空气供给配管412b的一侧可结合于空气供给单元412a，而另一侧可结合于气缸2。空气供给配管412b用于使空气进行移动，可以是诸如管或管道的流路。空气供给配管412b可以以与气缸2连通的方式与气缸套2a(图5中示出)相结合。因此，空气供给配管412b可以使由空气供给单元412a供给的空气朝向气缸2进行移动。在空气供给配管412b可以设置有空气供给阀412c。

空气供给阀412c用于对空气供给配管412b进行开闭。空气供给阀412c可以是作为旋转式阀的球阀，但并不限于此，只要能够对空气供给配管412b进行开闭，也可以是将阀体配置于配管而进行关闭的闸阀、将阀体盖住或堵住配管而进行关闭的截止阀(globevalve)等其他阀。空气供给阀412c以开闭空气供给配管412b的方式可旋转地结合于发动机缸体10。在空气供给阀412c是球阀的情况下，空气供给阀412c可以以与x轴方向(图5中示出)平行的方向为基准朝向顺时针方向或者逆时针方向进行旋转。x轴方向可以是与底面平行的方向，但并不限于此。空气供给阀412c可通过有线通信和无线通信中的至少一个方法与后述的控制部5连接。由此，空气供给阀412c被控制部5旋转，由此能够对空气供给配管412b进行开闭。例如，若空气供给阀412c朝向顺时针方向进行旋转，则可以打开空气供给配管412b。由此，可以从空气供给单元412a向气缸2供给空气。此时，空气供给单元412a可以以大于气缸2内部压力的压力供给空气，以便向气缸2供给空气。若空气供给阀412c朝向逆时针方向进行旋转，则可以闭锁空气供给配管412b。由此，可以不向气缸2供给空气。空气供给阀412c可以朝向顺时针方向旋转而闭锁空气供给配管412b，也可以朝向逆时针方向旋转而开放空气供给配管412b。

参照图3至图6，燃料供给机构42用于向气缸2供给燃料。燃料供给机构42可以结合于辅助空气供给构件412。因此，燃料供给机构42通过向辅助空气供给构件412供给燃料，来能够将燃料供给到气缸2。燃料供给机构42直到活塞3从第三位置p3移动至第四位置p4为止，可以向气缸2供给燃料。此时，可以是气缸2被后述的排气阀密闭的情况。通过燃料供给机构42向辅助空气供给构件412供给燃料，来由辅助空气供给构件412供给的空气和由燃料供给机构42供给的燃料混合了的混合燃料mf供给到气缸2。此时，向气缸2供给的混合燃料mf的压力可以处于约10巴(bar)到20巴(bar)之间。若混合燃料mf的压力超过20巴(bar)，则需要增大辅助空气供给构件412和燃料供给机构42各自的容量，因此存在整个发动机的大小变大的问题。若混合燃料mf的压力小于10巴(bar)，则会存在因向气缸2供给的空气的压力而导致无法向气缸2顺畅地供给混合燃料mf的问题。若活塞3位于第四位置p4，则燃料供给机构42可能不会向辅助空气供给构件412供给燃料。这是因为，气缸2和空气供给配管412b的连通会被阻断。燃料供给机构42可以包括燃料供给单元421、燃料供给配管422以及燃料供给阀423。

燃料供给单元421用于向气缸2供给燃料。燃料供给单元421可以结合于燃料供给配管422。燃料供给配管422可结合于空气供给配管412b。因此，燃料供给单元421通过燃料供给配管422向空气供给配管412b供给燃料，来向气缸2供给燃料。燃料供给单元421可以包括：燃料储藏罐，其用于储藏燃料；以及燃料输送装置，其产生用于输送储藏于燃料储藏罐中的燃料的输送力。例如，燃料可以是天然气ng。燃料输送装置通过压缩燃料来能够向燃料供给配管422供给燃料。此时，燃料供给单元421可以是压缩机、叶轮、泵中的至少一个。燃料储藏罐通过压缩储藏燃料，来能够向燃料供给配管422供给燃料。此时，燃料供给单元421也可以不包括燃料输送装置。

燃料供给配管422的一侧可以结合于燃料供给单元421，而另一侧可以结合于空气供给配管412b。燃料供给配管422用于使燃料进行移动，可以是诸如管或管道的流路。燃料供给配管422可以以与空气供给配管412b连通的方式结合于空气供给配管412b。因此，燃料供给配管422可以使从燃料供给单元421供给的燃料朝向空气供给配管412b移动。燃料供给配管422可以以位于比空气供给配管412b更靠向上侧的位置的方式结合于空气供给配管412b。上侧可以是指与重力方向相反的方向，只要能够容易使燃料从燃料供给配管422移动到空气供给配管412b，也可以是其他方向。燃料供给配管422在空气供给配管412b的上侧，可以以与空气供给配管412b呈第一角度θ(图6中示出)的方式与空气供给配管412b相结合。第一角度θ可以是大于0°且小于180°的角度。由此，经由燃料供给配管422进行移动的燃料也可以借助重力而供给到空气供给配管412b。因此，根据本发明的船舶用发动机1，能够降低燃料供给单元421为了使燃料移动到空气供给配管412b而压缩燃料的负荷，因此能够延长燃料供给单元421的使用寿命。在燃料供给配管422可结合有燃料供给阀423。

燃料供给阀423用于对燃料供给配管422进行开闭。燃料供给阀423可以以能够进行移动的方式结合于发动机缸体10。燃料供给阀423可以是将阀体配置于燃料供给配管422而进行关闭的闸阀，但并不限于此，只要能够对燃料供给配管422进行开闭，也可以是作为旋转式阀的球阀、将阀体盖住或堵住配管而进行关闭的截止阀等其他阀。在燃料供给阀423为闸阀的情况下，燃料供给阀423可以以y轴为基准沿着上下方向进行移动。燃料供给阀423可通过有线通信和无线通信中的至少一个方法与后述的控制部5相连接，并且被控制部5控制。燃料供给阀423通过控制部5沿着上下方向进行移动，从而对燃料供给配管422进行开闭。例如，若燃料供给阀423朝向下侧方向进行移动，则可以开放燃料供给配管422。此时，燃料供给配管422和空气供给配管412b连通，从而能够将燃料从燃料供给配管422供给到空气供给配管412b。若燃料供给阀423朝向上侧方向进行移动，则可以闭锁燃料供给配管422。此时，燃料供给配管422和空气供给配管412b的连通能够被阻断。由此，燃料可以不会供给到空气供给配管412b。

参照图4至图12，根据本发明的船舶用发动机1可以包括控制部5。

控制部5用于对燃料供给阀423和空气供给阀412c进行控制。控制部5根据与活塞3连接而设置的曲轴的旋转角度(crankangle)，对燃料供给阀423和空气供给阀412c进行控制。控制部5可以根据曲轴的旋转角度而对燃料供给阀423进行控制，由此使燃料供给配管422开放或闭锁。控制部5可以根据曲轴的旋转角度而对空气供给阀412c进行控制，由此使空气供给配管412b开放或闭锁。控制部5可具有获取模式51和控制模式52。

获取模式51是用于获取曲轴的旋转角度的模式。例如，在获取模式51的情况下，控制部5通过设置于曲轴的角度传感器来可以获取曲轴的旋转角度。控制部5通过用于检测曲轴的旋转速度的调节器(governor)来能够获取曲轴的旋转角度，但并不限于此，也可以通过其他装置来获取曲轴的旋转角度。控制部5可以通过有线装置和无线装置中的至少一个方法与角度传感器、调节器等相连接。由此，控制部5在获取模式51的情况下，能够从角度传感器、调节器等获取曲轴的旋转角度。

控制模式52是，根据由获取模式51获取到的曲轴的旋转角度，对燃料供给阀423和空气供给阀412c各自的开闭时间进行调节的模式。例如，在控制模式52的情况下，控制部5接收由获取模式51获取到的曲轴的旋转角度信息并对燃料供给阀423进行控制，由此能够开闭燃料供给配管422。若燃料供给配管422被开放，则燃料(fuel)可以从燃料供给配管422供给到空气供给配管412b。此时，燃料可以是天然气(ng)。若燃料供给配管422关闭，则从燃料供给配管422朝向空气供给配管412b的燃料供给可以被阻断。例如，在控制模式52的情况下，控制部5接收由获取模式51获取到的曲轴的旋转角度信息并对空气供给阀412c进行控制，由此能够开闭空气供给配管412b。若空气供给配管412b被打开，则空气(air)可以从空气供给单元412a沿着空气供给配管412b供给到气缸2。若空气供给配管412b关闭，则从空气供给单元412a沿着空气供给配管412b向气缸2供给的空气可以被阻断。控制部5在获取模式51的情况下，获取曲轴的旋转角度，而在控制模式52的情况下，根据由获取模式51获取到的曲轴的旋转角度，能够对燃料供给阀423和空气供给阀412c各自的开闭时间进行调节。控制部5在控制模式52的情况下，将由获取模式51获取到的曲轴的旋转角度适用于基于已设定的曲轴的旋转角度的燃料供给阀423和空气供给阀412c各自的开闭时间数据，由此对燃料供给阀423和空气供给阀412c各自的开闭时间进行调节。基于曲轴的旋转角度的燃料供给阀423和空气供给阀412c各自的开闭时间数据，可以由作业者预先设定。控制部5可以对燃料供给阀423和空气供给阀412c进行控制，使得燃料和空气混合了的混合燃料在控制模式52下活塞3从下死点p1朝向上死点p2进行移动的期间供应到气缸2。具体地，控制部5可以对燃料供给阀423和空气供给阀412c进行控制，以使在活塞3从下死点p1朝向上侧方向移动并阻断从主空气供给构件411向气缸2供给的空气时，经由空气供给配管412b开始向气缸2供给混合燃料，而在活塞3进一步朝向上侧方向移动并阻断气缸2和空气供给配管412b的连通时，中断混合燃料的供给。即，控制部5可以向气缸2供给混合燃料，直到活塞3从第三位置p3移动至第四位置p4为止。由此，根据本发明的船舶用发动机1，在活塞3对燃料和空气进行压缩的过程中，将预先混合了空气和燃料的混合燃料供给到气缸2，因此与在压缩过程中向气缸2只供给燃料的情况相比，能够使气缸2内部的空气和燃料均匀地混合。因此，根据本发明的船舶用发动机1，能够提高混合燃料的燃烧效率，从而不仅能够防止用于推进船舶的功率低下，还能够防止产生爆震(knocking)。此外，根据本发明的船舶用发动机1，能够从气缸2的中间部分供给混合了空气和燃料的混合燃料，因此与从气缸2的下侧各自供给空气和燃料的情况相比，能够提高压缩比，从而能够提高发动机效率。

参照图4至图12，控制部5可以对空气供给阀412c和燃料供给阀423进行控制，使得从空气供给配管412b供给到气缸2的空气中断供给，由此从空气供给配管412b供给到气缸2的空气晚于从燃料供给配管422供给到空气供给配管412b的燃料而中断供给。在此，燃料可以是气体。图12是表示根据本发明的船舶用发动机的空气供给阀和燃料供给阀的开闭时间的概略性图表。横轴表示曲轴的旋转角度(crankangle)。纵轴表示阀的移动(valvelift)。第一线l1是表示空气供给阀412c的开闭时间的图表。第二线l2是表示燃料供给阀423的开闭时间的图表。在图表中，纵轴的上侧方向表示燃料供给阀423和空气供给阀412c分别使燃料供给配管422和空气供给配管412b打开的情况。在图表中，纵轴的下侧方向表示燃料供给阀423和空气供给阀412c分别使燃料供给配管422和空气供给配管412b关闭的情况。控制部5可以对燃料供给阀423和空气供给阀412c进行控制，使得燃料供给阀423和空气供给阀412c根据曲轴的旋转角度而分别周期性地对燃料供给配管422和空气供给配管412b进行开闭。参照图12，第二线l2位于第一线l1的内部。这表示，在空气供给阀412c优先开放空气供给配管412b之后，燃料供给阀423开放燃料供给配管422，在燃料供给阀423关闭燃料供给配管422之后，空气供给阀412c关闭空气供给配管412b的情况。

首先，观察空气供给阀412c和燃料供给阀423的闭锁时间，控制部5可以对空气供给阀412c和燃料供给阀423进行控制，以在根据已设定的曲轴的旋转角度而使燃料供给配管422关闭之后，关闭空气供给配管412b。因此，从空气供给配管412b供给到气缸2的空气与从燃料供给配管422供给到空气供给配管412b的燃料相比，可以稍后中断供给。根据本发明的船舶用发动机1，在中断向气缸2供给的混合燃料的供给时，先中断燃料供给，稍后中断空气供给，由此能够防止燃料残留在空气供给配管412b中。因此，根据本发明的船舶用发动机1，通过防止残留在空气供给配管412b中的燃料额外地供给到气缸2，来不仅能够防止发生提前点火(preignition)，而且还能防止包含诸如氮氧化物(nox)、硫氧化物(sox)的有害物质的未燃烧燃料排出到外部，从而能够对环境保护做出贡献。此外，根据本发明的船舶用发动机1，在向气缸2供给的混合燃料的供给被中断时，先中断燃料供给，稍后中断空气供给，由此能够防止燃料残留在空气供给配管412b中，从而能够防止发动机的效率低下。

接着，观察空气供给阀412c和燃料供给阀423的开放时间，控制部5可以对空气供给阀412c和燃料供给阀423进行控制，使得从空气供给配管412b向气缸2供给的空气至少可以早于从燃料供给配管422向空气供给配管412b的燃料进行供给。控制部5可以对空气供给阀412c和燃料供给阀423进行控制，以在根据已设定的曲轴的旋转角度而使空气供给配管412b开放之后，开放燃料供给配管422。因此，从空气供给配管412b向气缸2供给的空气可以早于从燃料供给配管422向空气供给配管412b供给的燃料进行供给。根据本发明的船舶用发动机1，当向气缸2供给混合燃料时，空气早于燃料进行供给，由此通过空气流速来降低空气供给配管412b的压力，从而朝向在空气供给配管412b中进行移动的空气侧吸入燃料供给配管422的燃料。由此，根据本发明的船舶用发动机1，通过在空气供给配管412b中预先混合空气和燃料并供给到气缸2，来能够在气缸2中均匀地混合燃料和空气，从而不仅能够减少作为废气污染物质的氮氧化物(nox)的生成，还能改善爆震(knocking)和提前点火(pre-ignition)。

控制部5也可以对空气供给阀412c和燃料供给阀423进行控制，使得空气供给配管412b和燃料供给配管422同时开放。控制部5可以对空气供给阀412c和燃料供给阀423进行控制，使得空气供给配管412b和燃料供给配管422根据已设定的曲轴的旋转角度同时开放。此时，燃料和空气同时供给到空气供给配管412b，由此空气和燃料可以同时进行混合并向气缸2供给。因此，根据本发明的船舶用发动机1，能够均匀地混合向气缸2供给的空气和燃料，从而不仅能够减少作为废气污染物质的氮氧化物(nox)的生成，还能通过改善爆震(knocking)和提前点火(pre-ignition)来提高发动机的效率。

参照图13，在根据本发明的船舶用发动机1中，主空气供给构件411还可以包括空气储藏腔室4111。

为了向气缸2供给空气，空气储藏腔室4111可以储藏空气。空气储藏腔室4111可以以位于气缸2的下侧的方式形成于发动机缸体10。空气储藏腔室4111可以以气缸2位于内侧的方式形成为大于气缸2的大小。空气储藏腔室4111可以在气缸2的下侧与气缸2连通。由此，空气储藏腔室4111可向气缸2供给空气。当活塞3从第三位置p3朝向第一位置p1进行移动时，空气储藏腔室4111通过空气储藏腔室4111和气缸2连通来开始向气缸2供给空气。空气储藏腔室4111在活塞3从第一位置p1移动至第三位置p3侧为止，通过空气储藏腔室4111和气缸2连通来能够向气缸2供给空气。若活塞3到达至第三位置p3，则空气储藏腔室4111通过阻断空气储藏腔室4111和气缸2之间的连通来无法向气缸2供给空气。空气储藏腔室4111可以接收依次经过涡轮增压器的压缩机、空气冷却器以及储气筒(airreceiver)的空气。涡轮增压器(turbocharger)的压缩机可以将发动机的废气作为驱动力而压缩空气。空气冷却器可从压缩机接收被压缩的空气并使其冷却。空气冷却器可通过使冷却介质和压缩空气进行热交换来冷却压缩空气，但并不限于此，也可以通过利用冷却装置等其他方法来冷却压缩空气。储气筒可从空气冷却器接收被冷却的空气。空气储藏腔室4111可以储藏从储气筒供给的空气。例如，空气储藏腔室4111可以以约为4-5巴(bar)的压力储藏空气。

参照图13，根据本发明的船舶用发动机1还可以包括旁通部6。

旁通部6用于将储藏于空气储藏腔室4111的空气中的一部分供给到辅助空气供给构件412。旁通部6可以以位于空气储藏腔室4111和辅助空气供给构件412之间的方式分别与空气储藏腔室4111和辅助空气供给构件412相连接。因此，旁通部6可从空气储藏腔室4111接收空气并供给到辅助空气供给构件412。旁通部6可以对从空气储藏腔室4111供给的空气进行压缩并供给到辅助空气供给构件412。旁通部6可以包括第一旁通配管61、旁通压缩机构62、旁通储藏腔室63以及第二旁通配管64。

第一旁通配管61用于使空气储藏腔室4111和旁通储藏腔室63相连接。第一旁通配管61可以是管或管道。随着第一旁通配管61使空气储藏腔室4111和旁通储藏腔室63相连接，储藏于空气储藏腔室4111的空气可以沿着第一旁通配管61供给到空气储藏腔室4111。在第一旁通配管61可设置有旁通压缩机构62。

旁通压缩机构62用于对从空气储藏腔室4111供给到旁通储藏腔室63的空气进行压缩。旁通压缩机构62可以从空气储藏腔室4111接收空气并压缩，之后经由第一旁通配管61向旁通储藏腔室63供给被压缩的空气。旁通压缩机构62可以以约为10巴(bar)至20巴(bar)之间的压力对空气进行压缩。由此，旁通储藏腔室63可以以约为10巴(bar)至20巴(bar)之间的压力储藏从旁通压缩机构62供给到的空气。旁通压缩机构62可以是压缩机或者叶轮。

旁通储藏腔室63用于对从空气储藏腔室4111供给的空气进行压缩储藏。旁通储藏腔室63的一侧可以与第一旁通配管61连接，而另一侧可以与第二旁通配管62连接。因此，旁通储藏腔室63可以经由第一旁通配管61接收空气。旁通储藏腔室63是内部为中空的腔室，可设置于发动机缸体10的内部和外部中的至少一处。旁通储藏腔室63可以以比空气储藏腔室4111更大的压力储藏空气。例如，旁通储藏腔室63进行储藏的空气的压力可以处于约10巴(bar)至20巴(bar)之间的范围。旁通储藏腔室63可以储藏由旁通压缩机构62压缩的空气。在旁通储藏腔室63可设置有：用于使压缩空气维持为被压缩的状态的再压缩装置；用于使压缩空气冷却的冷却装置；用于对压缩空气进行气化的气化装置等。旁通储藏腔室63可将所储藏的压缩空气供给到第二旁通配管62。

第二旁通配管64用于使旁通储藏腔室63和辅助空气供给构件412连接。第二旁通配管64可以是管或管道。随着第二旁通配管64使旁通储藏腔室63和辅助空气供给构件412相连接，储藏于旁通储藏腔室63的空气可沿着第二旁通配管64供给到辅助空气供给构件412。第二旁通配管64可以以与辅助空气供给构件412的空气供给配管412b连通的方式与空气供给配管412b相结合。由此，储藏于旁通储藏腔室63的空气可沿着第二旁通配管64移动到空气供给配管412b。移动到空气供给配管412b的空气根据空气供给阀412c的开闭与否，供给到气缸2，或者向气缸2的供给被阻断。因此，根据本发明的船舶用发动机1，辅助空气供给构件412可经由旁通部6从空气储藏腔室4111接收空气，因此无需设置用于供给空气和在燃料混合中使用的空气的额外的空气供给装置，从而能够降低用于将混合燃料供给到气缸2的构建费用。额外的空气供给装置和压缩装置可以是空气供给单元412a。

参照图14至图16，根据本发明的船舶用发动机1可以包括排气阀7。

排气阀7可以以y轴方向为基准可进行移动地结合于气缸2。排气阀7可以以位于气缸2的上侧的方式结合于发动机缸体10。排气阀7用于对气缸2进行开闭，使得由燃料和空气进行燃烧而产生的废气从气缸2排出。排气阀7可以以有线通信和无线通信中的至少一个方法与控制部5相连接。由此，排气阀7通过控制部5进行移动，由此能够对气缸2进行开闭。例如，排气阀7通过控制部5来朝向下侧方向进行移动，由此能够使气缸2和排气管连通。排气管是用于使废气排出到外部的流路。由此，排气阀7可以开放气缸2。此时，废气可以因高温而自然地经由排气管排出到外部，或者，若空气供给到气缸2的内部，则借助空气的压力而人为地经由排气管排出到外部。排气阀7通过控制部5来朝向上侧方向进行移动，由此能够对气缸2和排气管进行阻断。由此，排气阀7可以密闭气缸2。若排气阀7密闭气缸2，并且活塞3朝向上死点侧进行移动，则混合燃料能够供给到气缸2，若活塞3进一步朝向上死点侧进行移动，则所供给的混合燃料能够被压缩。

控制部5可以对排气阀7、空气供给阀412c以及燃料供给阀423进行控制，以在排气阀7对气缸2进行密闭之后，向气缸2供给混合燃料。控制部5可以根据获取模式51和控制模式52，对排气阀7、空气供给阀412c以及燃料供给阀423进行控制。控制部5可以根据已设定的曲轴的旋转角度，对排气阀7、空气供给阀412c以及燃料供给阀423进行控制。第三线l3(图16中示出)是表示排气阀7对气缸2进行开闭的开闭时间的图表。第三线l3是，将燃料为气体的气体模式的情况下排气阀7对气缸2进行开闭的开闭时间，以及燃料为柴油的柴油模式的情况下排气阀7对气缸2进行开闭的开闭时间全部包括的图表。第三线l3位于与第一线l1和第二线l2相比更靠向左侧的位置。这表示，在排气阀7开闭气缸2之后，空气供给阀412c和燃料供给阀423分别对空气供给配管412b和燃料供给配管422进行开闭。控制部5在气缸2中的废气排出到外部的情况下，通过控制排气阀7来对气缸2进行密闭。例如，控制部5可以控制排气阀7，使得气缸2在活塞3从第二位置p2移动至第一位置p1为止的期间被开放。控制部5可以在活塞3从第一位置p1位于第三位置p3之前使气缸2开放。因此，在气缸2所生成的废气可以被高温自然地排出，或者借助由主空气供给构件411供给的空气而人为地经由排气管排出到外部。若活塞3位于第三位置p3，控制部5可以使气缸2密闭。若气缸2被密闭，则控制部5可以通过对空气供给阀412c和燃料供给阀423进行控制，来能够分别使空气供给配管412b和燃料供给配管422开放。由此，能够将混合了燃料和空气的混合燃料mf供给到气缸2。根据本发明的船舶用发动机1，在使气缸2密闭后，可以向气缸2供给混合燃料mf，因此能够防止燃料向气缸2外部流出的甲烷逃逸(methaneslip)。因此，根据本发明的船舶用发动机1，通过防止燃料中所包含的诸如氮氧化物(nox)、硫氧化物(sox)的环境污染物流出到船舶的外部，来不仅能够防止环境污染，而且能够满足严格的环境法规。

参照图17，控制部5根据基于燃料为气体的气体模式和燃料为柴油的柴油模式而设定为不同的曲轴的旋转角度，对排气阀7进行控制，从而能够对用于使气缸2密闭的排气阀7的密闭时间进行调节。此时，根据本发明的船舶用发动机1，可以是双燃料发动机(dualfuelengine)。双燃料发动机可以将例如为天然气(ng)和柴油(mdo)的两种燃料混用而产生用于推进船舶的功率。双燃料发动机可以包括柴油喷射器(dieselinjector)和微型引导喷射器(micro-pilotinjector)。柴油喷射器和微型引导喷射器可以设置于气缸2的互不相同的位置。柴油喷射器在燃料为柴油(mdo)的柴油模式的情况下，用于向空气被压缩的气缸2喷射柴油(mdo)燃料。由此，双燃料发动机通过柴油燃料被压缩空气点燃来产生驱动力。微型引导喷射器在燃料为天然气的气体模式的情况下，向气缸2喷射柴油，由此点燃气缸2中被压缩的气体燃料。微型引导喷射器在气体燃料和空气被压缩时向气缸内部喷射少量的柴油，从而点燃被压缩的气体燃料。柴油喷射器在柴油模式的情况下用于向气缸2供给柴油燃料，微型引导喷射器在气体模式的情况下用于使气缸2中被压缩的气体燃料点燃。因此，柴油喷射器中向气缸2供给的柴油的量将会多于微型引导喷射器中向气缸2供给的柴油的量。参照图17，第四线l4是表示燃料为柴油的柴油模式的情况下排气阀7对气缸2进行开闭的开闭时间的图表。第五线l5是表示燃料为气体的气体模式的情况下排气阀7对气缸2进行开闭的开闭时间的图表。第五线l5在比第四线l4更靠近右侧的图表中朝向下方。这表示，在气体模式的情况下，排气阀7对气缸2进行密闭的密闭时间更晚于柴油模式。控制部5可以对排气阀7进行控制，使得排气阀7对气缸2进行的密闭时间在气体模式的情况下更晚于柴油模式的情况。气缸2的密闭时间，与向气缸2供给的燃料和空气的压缩压力以及压缩温度相关。即，气缸2的密闭时间与向气缸2供给的燃料和空气的有效压缩比相关。有效压缩比是指发动机的实际压缩比，是在二冲程发动机中的扫气孔关闭的瞬间的气缸2体积和活塞3到达上死点时的气缸2体积之比。若气缸2的密闭时间较快，则活塞3对供给到气缸2的燃料和空气进行压缩的压缩时刻变快，因此空气和燃料的压缩压力变大，从而压缩温度可能会升高。若气缸2的密闭时间较慢，则与气缸2的密闭时间较快的情况相比，活塞3对供给到气缸2的燃料和空气进行压缩的压缩时刻变慢，由此空气和燃料的压缩压力将会更加变低，从而压缩温度将会变得更低。根据本发明的船舶用发动机1，气体模式和柴油模式的形状压缩比(geometricalcompressionratio)可以相同。根据本发明的船舶用发动机1，通过在气体模式的情况下使气缸2的密闭时间与柴油模式的情况相比变得较慢，来与柴油模式相比，能够降低气缸2内的压缩压力，从而使压缩温度变得更低。此时，控制部5可以使向气缸2供给的混合燃料的供给时间变慢。由此，根据本发明的船舶用发动机1，通过在气体模式的情况下与柴油模式相比降低有效压缩比，来降低气缸2的压缩温度，由此能够防止在活塞3到达上死点之前发生提前点火(preignition)的现象。因此，根据本发明的船舶用发动机1，根据气体模式和柴油模式而使各自的有效压缩比设为不同，因此在气体模式和柴油模式下分别能够提高发动机的效率。控制部5在船舶航行于排出限制区域(eca)的情况下，可以转换为能够使诸如氮氧化物(nox)、硫氧化物(sox)的有害物质的排出降低的气体模式。控制部5在船舶航行于排出缓和区域(global)的情况下，可以转换为柴油模式。根据本发明的船舶用发动机1，根据气体模式和柴油模式而将排气阀7的针对气缸2的密闭时间进行调节，从而能够在没有气缸2的结构性变更的情况下提高发动机的效率。

以上进行说明的本发明并不限定于上述的实施例以及附图，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术思想的范围内能够进行各种置换、变形以及变更是不言而喻的。