特許 7418968 大型エンジンの燃焼室内の圧力を決定するためのデバイス、及び大型エンジン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-12

(45)【発行日】2024-01-22

(54)【発明の名称】大型エンジンの燃焼室内の圧力を決定するためのデバイス、及び大型エンジン

(51)【国際特許分類】

   F02D 35/00 20060101AFI20240115BHJP

   F02D 41/00 20060101ALI20240115BHJP

【ＦＩ】

F02D35/00 368Z

F02D41/00

【請求項の数】 15

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2019078359

(22)【出願日】2019-04-17

(65)【公開番号】P2019194471

(43)【公開日】2019-11-07

【審査請求日】2022-03-30

(31)【優先権主張番号】18170414.9

(32)【優先日】2018-05-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】515111358

【氏名又は名称】ヴィンタートゥール ガス アンド ディーゼル アーゲー

(74)【代理人】

【識別番号】110000855

【氏名又は名称】弁理士法人浅村特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ウルリヒ シュタイガー

(72)【発明者】

【氏名】トーマス シュテュルム

【審査官】平井 功

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０１４７０５７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００９－１４４７０２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｄ ３１／００－３９／１０

Ｆ０２Ｄ ４１／００－４１／４０

Ｇ０１Ｌ ７／００－２３／３２

Ｇ０１Ｌ ２７／００－２７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

大型エンジンの燃焼室（１００）内の圧力を決定するためのデバイスであって、
前記燃焼室（１００）を画定するシリンダカバー（１０１）を介して前記燃焼室（１００）から流体を排出するためのドレインバルブ（２）と、
前記燃焼室（１００）内の圧力を決定するための圧力センサ（３）と
を有し、
前記ドレインバルブ（２）は、長手方向（Ｌ）の第１端部（４１）から第２端部（４２）まで延びるバルブスリーブ（４）を有し、前記バルブスリーブ（４）の前記第２端部（４２）に、バルブシート（６１，６１’）とシール相互作用するための閉鎖体（５）が設けられ、また前記閉鎖体（５）は、前記バルブスリーブ（４）に取り外し可能に接続される、デバイスにおいて、
前記圧力センサ（３）は前記ドレインバルブ（２）と一体化され、前記圧力センサ（３）は前記第２端部（４２）の領域において前記バルブスリーブ（４）内に配置され、前記圧力センサ（３）は前記ドレインバルブ（２）に対して取り外し可能に固定され、また前記圧力センサ（３）の外径は、前記圧力センサ（３）が前記バルブスリーブに挿入可能であるように、前記バルブスリーブ（４）の内径（ＩＤ）よりも小さく、前記圧力センサ（３）は、前記バルブスリーブ（４）に取り外し可能に接続された前記閉鎖体（５）によって前記ドレインバルブ（２）に対して固定又は取り外しされ得るように、前記閉鎖体（５）内に固定されていることを特徴とする、デバイス。

【請求項2】

前記圧力センサ（３）は前記閉鎖体（５）内に、ネジ接続により固定されている、請求項１に記載のデバイス。

【請求項3】

前記圧力センサ（３）は、前記燃焼室（１００）内の圧力を受けることができるように前記閉鎖体（５）の中央連続ボア（５２）内に配置されている、請求項１又は２に記載のデバイス。

【請求項4】

前記閉鎖体（５）は、螺合接続によって前記バルブスリーブ（４）に接続されている、請求項１から３までのいずれか一項に記載のデバイス。

【請求項5】

前記ドレインバルブ（２）を前記シリンダカバー（１０１）に締結するためのバルブホルダ（７）を有し、前記バルブホルダ（７）は、前記バルブスリーブ（４）と同心に配置される、請求項１から４までのいずれか一項に記載のデバイス。

【請求項6】

前記バルブホルダ（７）は側面に配置された排出口（７４）を有し、前記排出口（７４）を通して流体が排出可能である、請求項５に記載のデバイス。

【請求項7】

前記バルブスリーブ（４）は、その第１端部（４１）の領域に雄ネジ（４４）を有し、それにより前記閉鎖体（５）は、前記バルブスリーブ（４）を回転させることによって閉鎖位置から開放位置へと移動可能である、請求項１から６までのいずれか一項に記載のデバイス。

【請求項8】

前記バルブスリーブ（４）は、前記長手方向（Ｌ）を中心とする回転に対して固定されており、また前記閉鎖体（５）は、前記バルブスリーブ（４）を前記長手方向（Ｌ）に変位させることによって閉鎖位置から開放位置へと移動可能である、請求項１から６までのいずれか一項に記載のデバイス。

【請求項9】

前記バルブスリーブ（４）を受容し且つ同心に取り囲むアウタースリーブ（８）を有し、前記アウタースリーブの一端（８２）が、前記閉鎖体（５）とシール相互作用するように設計及び配置されたバルブシート（６１’）として設計されている、請求項１から８までのいずれか一項に記載のデバイス。

【請求項10】

前記閉鎖体（５）とシール相互作用するように設計及び配置されたバルブシート（６１）を有する別個のシート体（６）が設けられ、また前記シート体（６）は、前記圧力センサ（３）が前記燃焼室内の圧力を受けることができるように中央連続開口部（６２）を有している、請求項１から８までのいずれか一項に記載のデバイス。

【請求項11】

ピストンが下反転点と上反転点との間で往復運動可能に配置された少なくとも１つのシリンダと、
前記ピストン（４）と共に前記シリンダ内の燃焼室（１００）を画定するシリンダカバー（１０１）と
を有する大型エンジンであって、
前記燃焼室（１００）内に開口する連続ボア（１０２）が前記シリンダカバー（１０１）に設けられている大型エンジンにおいて、
圧力を決定するためのデバイス（１）が前記連続ボア（１０２）に設けられ、前記デバイスは、請求項１から１０までのいずれか一項に従って設計されていることを特徴とする、大型エンジン。

【請求項12】

前記連続ボア（１０２）は、前記ドレインバルブ（２）が開いているときに流体が前記バルブスリーブ（４）の外側に沿って流出できるように構成されている請求項１１に記載の大型エンジン。

【請求項13】

前記デバイス（１）は請求項５に従って設計され、前記バルブホルダ（７）は前記シリンダカバー（１０１）に固定されている、請求項１１又は１２に記載の大型エンジン。

【請求項14】

前記デバイス（１）は請求項１０に従って設計され、前記別個のシート体（６）は、前記連続ボア（１０２）内に保持され、且つ前記燃焼室（１００）と前記バルブスリーブ（４）の前記第２端部（４２）との間に配置される、請求項１１から１３までのいずれか一項に記載の大型エンジン。

【請求項15】

デュアルフューエル長手方向掃気２ストローク大型ディーゼル・エンジンとして設計された請求項１１から１４までのいずれか一項に記載の大型エンジンであって、
燃焼のために液体燃料が前記燃焼室（１００）内に導入される液体モードで運転することができ、且つ燃料としてガスが前記燃焼室（１００）内に導入される気体モードで更に運転することができる、大型エンジン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、各カテゴリの独立特許請求項の前提部分係る大型エンジンの燃焼室内の圧力決定デバイス及び大型エンジンに関する。

【背景技術】

【0002】

大型エンジンは、２ストローク又は４ストロークエンジンとして、例えば長手方向掃気２ストローク大型ディーゼル・エンジンとして設計することができ、船舶用の駆動ユニットとして使用され、又は定置運転でも使用されること、例えば電気エネルギーを生成するための大型発電機を駆動するために使用されたりすることがある。エンジンは通常、連続運転で長期間運転するため、運転の安全性と可用性に対する要求が高い。結果として、その管理者にとって、特に長い保守間隔、低摩耗及び運転材料の経済的な取扱いが主要な評価基準となる。大型エンジンは典型的にはシリンダを有し、その内径（ボア）は少なくとも２００ｍｍである。昨今では、９６０ｍｍもの、若しくはそれ以上のボアを持つ大型エンジンが使用されている。

【0003】

異なる種類の大型エンジンが知られており、それぞれ２ストローク又は４ストロークエンジンとして設計することができる。経済的且つ効率的な運転、排気ガス排出基準の遵守、及び資源の利用可能性に関して、大型エンジン用の燃料として従来使用されている重質燃料油に代わるものも求められている。この点に関して、液体燃料、即ち液体状態で燃焼室に導入される燃料と、気体燃料、即ち気体状態で燃焼室に導入される燃料との両方が使用される。

【0004】

重質燃料油に代わるものとして知られている液体燃料の例は、石油精製所から残滓として排出される他の重質炭化水素、特にメタノール又はエタノールをはじめとするアルコール、ガソリン、ディーゼル、若しくはエマルジョン又は懸濁液である。例えば、ＭＳＡＲ（Ｍｕｌｔｉｐｈａｓｅ Ｓｕｐｅｒｆｉｎｅ Ａｔｏｍｉｚｅｄ Ｒｅｓｉｄｕｅ）（登録商標）と呼ばれるエマルジョンが燃料として使用されることが知られている。有名な懸濁液としては、大型エンジン用燃料としても使用される、石炭ダストと水の懸濁液がある。ＬＮＧ（液化天然ガス）といった天然ガスは、気体燃料として知られている。

【0005】

重質燃料油のみを用いる純正運転に代わる別の有名な方法は、大型エンジンを、２種類以上の異なる燃料を用いて運転でき、運転状況や環境に応じて一方の燃料でも他方の燃料でも運転するように設計することである。そのような大型エンジンは、多元燃料大型エンジンとも呼ばれ、運転中に、第１燃料が燃焼する第１モードから第２燃料が燃焼する第２モードへ、及びその逆方向への切り替えをすることが可能である。

【0006】

２つの異なる燃料で運転することが可能な大型エンジンの設計としては、今日「デュアルフューエルエンジン（二元燃料エンジン）」という用語が用いられるエンジンの種類が知られている。こうしたエンジンは、気体燃料、例えば天然ガス又はメタンが燃焼室に導入されて燃焼する気体モードで運転することができる一方、他方では重質燃料油等の液体燃料又は他の液体燃料を同じエンジン内で燃焼させることが可能な液体モードで運転することができる。こうした大型エンジンは、２ストロークエンジン及び４ストロークエンジンのいずれでもあり得るし、特に長手方向掃気２ストローク大型ディーゼル・エンジンでもあり得る。

【0007】

少なくとも２種類以上の異なる液体又は気体燃料で運転することが可能な大型エンジンは、現在使用している燃料に応じて異なる運転モードで運転されることが多い。ディーゼル運転と呼ばれることが多い運転モードでは、燃料の燃焼は一般に、燃料の圧縮着火又は自己着火の原理に基づく。オットー運転と呼ばれることが多いモードでは、燃焼は点火可能な混合気の火花点火によって起こる。この火花点火は、例えばスパークプラグによる電気火花や、その後に別の燃料の火花点火を引き起こす少量の噴射燃料の自己着火によっても起こり得る。例えば、前述のデュアルフューエルエンジンを用いる場合、気体状態のガスを掃気と混合してシリンダの燃焼室内に点火可能な混合物を生成する気体モードが知られている。この低圧プロセスにおいては、シリンダ内の混合物の点火は通常、適時に少量の液体燃料をシリンダの燃焼室又は予燃焼室に噴射することによって行われ、その後、空気・ガス混合物が着火する。

【0008】

更に、オットー運転とディーゼル運転から知られている混合形態もある。

【0009】

大型ディーゼル・エンジン又は一般的な大型エンジンを運転する際には、燃焼プロセスを監視して最適化するために、シリンダの燃焼室の圧力を知ることが重要である。これは特に、大型エンジンを気体モード、即ち燃料としてガスを用いて運転する場合に当てはまる。従って、各シリンダ用の圧力センサや、燃焼室の圧力決定に使用できる他のセンサを設けることが一般的である。解決策としては、シリンダの燃焼室に可能な限り接近して配置される圧力センサを設けることがよく知られている。このために、シリンダカバーには、燃焼室に開口する連続ボア（貫通ボア）が設けられる。このボアには燃焼室への開口部付近にネジ山が設けられているため、雄ネジを備えた圧力センサをボアに螺合（ネジ係合）することができる。特に、圧力センサと燃焼室との間のボアの長さが可能な限り短くなるように、圧力センサは可能な限り燃焼室の近くに配置される。ボアのこの領域は、ガス又は他の燃料が制御されずに燃焼し得るデッドボリュームを表す。

【0010】

しかしながら、圧力センサの燃焼室に対する直近傍では、燃焼によって生じる残留物がセンサ表面に堆積する。こうした堆積物はセンサ表面に堆積するだけでなく、ボアの開口部全体を覆う場合も多い。

【0011】

従って、大型エンジンの確実且つ効率的な運転を確保するためには、圧力センサを定期的な間隔で取り外して、特にセンサ表面をクリーニングにできるようにしなければならない。圧力センサは、シリンダカバーのボア内の非常に深い部分に位置しているため、到達することが困難である。圧力センサをボアのネジ山から外したり、又はネジ山に螺合したりできる長尺工具をボアに挿入する必要がある。シリンダカバーのネジ山及び／又は圧力センサの雄ネジを傷つけてしまう危険性がかなりあり、修理作業が高額になり得る。特に、シリンダカバーのボア内部のネジ山はアクセスが非常に困難であり、それ故、再加工又は再製造の実施には多大な労力を要する。定期的に必要となる圧力センサの分解又は組立ては、当然のことながらネジ山を損傷させる危険性を高くする。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

従って、既存技術の状況を鑑みて、本発明の目的は、前述の問題を生じさせない大型エンジンの燃焼室の圧力決定デバイスを提案することである。このデバイスは特に、燃焼室の圧力決定用圧力センサの組立て又は分解を可能な限り簡略化するものある。本発明の更なる目的は、そのようなデバイスを有する大型エンジンを提案することである。

【課題を解決するための手段】

【0013】

この問題に見合う本発明の目的は、各カテゴリの独立請求項の特徴によって特徴付けられる。

【0014】

本発明によれば、大型エンジンの燃焼室の圧力決定デバイスであって、前記燃焼室を画定するシリンダカバーを介して前記燃焼室から流体を排出するためのドレインバルブと、前記燃焼室の圧力を決定するための圧力センサとを備え、前記ドレインバルブが、長手方向の第１端部から第２端部まで延在するバルブスリーブを備えており、バルブシートとのシール相互作用のための閉鎖体が、前記バルブスリーブの前記第２端部に設けられており、前記閉鎖体が、前記バルブスリーブに取り外し可能に接続されており、前記圧力センサが、更に前記ドレインバルブに一体化されており、前記圧力センサが、前記バルブスリーブの前記第２端部の領域に配置されており、前記圧力センサが、前記ドレインバルブに対して取り外し可能に固定されており、前記圧力センサが前記バルブスリーブに挿入可能となるように、前記圧力センサの外径が前記バルブスリーブの内径よりも小さいことを特徴とする、デバイスが提案される。

【0015】

圧力センサをドレインバルブに一体化した本発明に係る設計により、圧力センサをシリンダカバーのボア内のネジ山に螺合する必要がなくなるが、それでもなお、圧力センサを、燃焼室の直近傍にてシリンダヘッド内にしっかりと位置決めして固定することができる。その際、長尺工具を用いてシリンダカバーのボアに深くアクセスする必要がないため、圧力センサの組立て及び分解がより容易になる。また、燃焼室に面する端部にネジ山を有するシリンダカバーのボアも必要ない。

【0016】

圧力センサは、シリンダカバー外部にて簡単な方法でドレインバルブに接続又は一体化されている。続いて、バルブスリーブをシリンダカバーのボアに単に挿入するだけで、圧力センサが燃焼室の近くに置かれる。分解を行うには、閉鎖体及び圧力センサと共に、バルブスリーブ全体をシリンダカバーのボアから引き出す。続いて圧力センサは、例えば簡単な方法で分解及びクリーニングすることができる。

【0017】

一般に、圧力センサの一体化には、大型エンジンのシリンダカバー上又は内部に設けられ且つ流体が燃焼室からシリンダカバーを通じて排出される任意のドレインバルブが適している。

【0018】

特に、大型エンジンの各シリンダに通常設けられるドレインバルブが適しており、大型エンジンの始動前又は始動中にシリンダから異物を取り除くために開かれる。このバルブは、リリーフバルブと呼ばれることが多い。このドレインバルブは、大型エンジンを始動する前に開かれ、シリンダのピストンが圧縮空気、所謂始動空気によって又は電気切替器によって動かされる。ピストンが上方向に動くと、エンジンの始動を阻害する異物や物質が、開いたドレインバルブを通じてシリンダから排出される。このプロセスは、シリンダを洗浄し、必要に応じて空にするために使用される。

【0019】

そのような物質の例としては水が挙げられ、エンジンが停止している際にシリンダ内に蓄積し、シリンダを相当程度まで満たすことがある。事前にこの水をシリンダから排出せずにエンジンを始動する場合、ピストンがその上方向運動の最中、水柱をシリンダカバーに対して衝突させることとなり、エンジンに相当な損傷を与える可能性がある。

【0020】

このため、まず各シリンダのドレインバルブが通常は手動で開かれ、ピストンが圧縮空気によって（又は電気切替器によって）動かされる。ピストンが上方向に動くと、水がドレインバルブを通じてシリンダから押し出される。

【0021】

エンジンが圧縮空気によって最初に回転する間に、各シリンダのドレインバルブに対して、燃焼室から排出される空気が望ましくない不純物を含んでいるか否かの確認がなされる。続いて、エンジンを始動することができ、通常圧縮空気で行われる。このために、各シリンダのドレインバルブは、通常は手動で閉じられる。大型エンジンの運転中、ドレインバルブは通常閉じられる。

【0022】

ドレインバルブの圧力センサの配置には、ドレインバルブが開いている場合に、圧力センサ、特にそのセンサ表面がクリーニングされるという利点もある。燃焼室から出てくる空気又は燃焼室から出てくるガスは、ドレインバルブが開いている場合はそこを通って流れるため、圧力センサもこの空気流又はガス流に晒され、それによって特に圧力センサのセンサ表面上にある堆積物がこの流れによって運ばれ、それによって圧力センサがクリーニングされる。結果として、クリーニングのために圧力センサを分解する必要性は、たとえあったとしても、遥かに少なくなる。

【0023】

既に述べたように、シリンダカバー内又は燃焼室に配置された全てのドレインバルブは、原則として圧力センサの一体化に適している。例えば、圧力センサは、燃焼室の限界圧力を超えると自動的に開く安全バルブとして設計されたドレインバルブに一体化することもできる。

【0024】

本発明に係るデバイスの好適な実施形態によれば、圧力センサは、閉鎖体に固定されており、固定は、好ましくはネジ接続によるものである。

【0025】

更に、圧力センサが閉鎖体の中央連続ボア内に配置されていると、圧力センサを燃焼室内で優勢に適用することができるので好ましい。

【0026】

圧力センサを確実に固定し、可能な限り簡単に組立及び分解することに関しては、閉鎖体が螺合接続によってバルブスリーブに接続されていることが有利な方法である。

【0027】

好適な実施形態においては、デバイスは、ドレインバルブをシリンダカバーに締結するためのバルブホルダを備え、バルブホルダは、バルブスリーブと同心状に配置されている。

【0028】

バルブホルダが、その側面に配置され、流体を排出可能である排出口を有すると有利である。これにより、外部圧力センサを、この排出口に一時的に接続することもできる。その後、ドレインバルブを開くと、ドレインバルブ内に一体化されている圧力センサが正しく機能しているかを、外部圧力センサによって確認することができる。

【0029】

ドレインバルブの容易な開閉を可能にするために、バルブスリーブが、その第１端部の領域に雄ネジを有し、その雄ネジによって、閉鎖体が、バルブスリーブの回転により閉鎖位置から開放位置へ移動可能である場合、それは有利な方法である。この雄ネジは、バルブスリーブの周りに配置されている雌ネジと係合する。

【0030】

特に好適な実施形態によれば、バルブスリーブは、長手方向を中心とする回転に対して固定されており、閉鎖体は、バルブスリーブを長手方向に変位させることによって閉鎖位置から開放位置へと移動可能である。

【0031】

従って本実施形態においては、閉鎖体は、長手方向へのバルブスリーブの並進移動によって閉鎖位置から開放位置へ、またその逆方向へ移動する。本実施形態は、ドレインバルブを開閉する際に、閉鎖体とバルブシートとの間の相対回転運動が回避されるという利点を有する。これにより、閉鎖体とバルブシートとの相互作用シール面における摩耗を大幅に減らすことができる。特に、バルブシート内の閉鎖体の摩減を回避することができ、デバイスの耐用年数及びシールの信頼性に非常に良い影響を及ぼす。

【0032】

好適な実施形態においては、デバイスは、バルブスリーブを受容して同心状に取り囲むアウタースリーブを備え、アウタースリーブの一端は、閉鎖体とのシール相互作用のために設計及び配置されるバルブシートとして設計されている。

【0033】

同様に好適な別の実施形態においては、閉鎖体とシール相互作用するように設計及び配置されたバルブシートを有する、別個のシート体が設けられ、シート体は、圧力センサが燃焼室内を満たす圧力を受けることができるように、中央連続開口部を有している。

【0034】

本発明によれば、ピストンが下反転点と上反転点との間で往復運動可能に配置された少なくとも１つのシリンダと、ピストンと共に燃焼室を画定するシリンダカバーとを有する大型エンジンが更に提案され、燃焼室に開口するシリンダカバーに連続ボアが設けられ、ボアには圧力決定デバイスが設けられており、このデバイスは本発明に従って設計されている。

【0035】

好ましくは、ボアは、ドレインバルブが開いている場合に流体がバルブスリーブの外側に沿って流出することができるように設計されている。

【0036】

好ましくは、大型エンジンのデバイスは、バルブホルダと共に設計されており、バルブホルダは、シリンダカバーに固定されている。

【0037】

更に、大型エンジンとしては、デバイスが別個のシート体を有しており、別個のシート体が、ボア内に保持されており且つ燃焼室とバルブスリーブの第２端部との間に配置されていることが好ましい。

【0038】

大型エンジンは、例えば、長手方向掃気２ストローク大型ディーゼル・エンジンとして設計される。

【0039】

大型エンジンを、液体燃料を燃焼室に導入して燃焼させる液体モードで運転することができ且つガスを燃焼室に燃料として導入する気体モードで運転することもできるデュアルフューエル大型ディーゼル・エンジンとして設計することも可能である。

【0040】

本発明の更なる有利な方法及び実施形態は、従属請求項から得られる。

【0041】

以下、本発明を、図面を参照しつつ実施形態に基づいてより詳細に説明する。図面においては、以下が示される。

【図面の簡単な説明】

【0042】

【図1】大型エンジンのシリンダカバーに配置された、本発明に係るデバイスの第１実施形態の断面図である。

【図2】第１実施形態の断面図を分解図で示したものである。

【図3】図２の切断線ＩＩＩ－ＩＩＩに沿った断面におけるバルブホルダ及び第１実施形態のバルブスリーブの第１端部である。

【図4】大型エンジンのシリンダカバーに配置された、本発明に係るデバイスの第２実施形態の断面図である。

【図5】第２実施形態の断面図を分解図で示したものである。

【図6】図５の切断線ＶＩ－ＶＩに沿った断面におけるバルブホルダ及び第２実施形態のバルブスリーブの第１端部である。

【図7】大型エンジンのシリンダカバーに配置された、本発明に係るデバイスの第３実施形態の断面図である。

【図8】図７の切断線ＶＩＩＩ－ＶＩＩＩに沿った断面におけるバルブホルダ及び第３実施形態のバルブスリーブの第１端部である。

【発明を実施するための形態】

【0043】

図１は、更なる図示のない大型エンジンのシリンダの燃焼室１００の圧力を決定するための本発明に係るデバイスの第１実施形態を、縦断面図にて示す。デバイスは全体を通じて参照符号１で示される。図１は、燃焼室１００を画定するシリンダカバー１０１に配置されたデバイス１を示している。よりよく理解するために、図２は依然としてデバイス１の断面図を分解図で示している。

【0044】

「大型エンジン」なる用語は、船舶用の主駆動ユニットとして通常使用されるエンジンを、又は、例えば電気エネルギーを生成するための大型発電機を駆動するように定置運転で通常使用されるエンジンをも指す。典型的には、大型エンジンのシリンダは少なくとも約２００ｍｍの内径（ボア）を有する。

【0045】

大型エンジンは、４ストローク又は２ストロークエンジンとして設計できる。特に、大型エンジンは大型ディーゼル・エンジンとして、とりわけ長手方向掃気２ストローク大型ディーゼル・エンジンとして設計することができる。「大型ディーゼル・エンジン」なる用語は、燃料の燃焼が通常自己着火原理に基づくディーゼル運転で運転できるような大型エンジンを指す。本出願の枠組みにおいて、「大型ディーゼル・エンジン」なる用語は、ディーゼル運転に加えてオットー運転で代替的に運転することもできるような大型エンジンも指す。オットー運転においては、燃焼は通常、燃料の火花点火の原理に従って行われる。大型ディーゼル・エンジンを、ディーゼル運転とオットー運転との混合形態で運転することも可能である。

【0046】

「液体燃料」は、液体状態でシリンダに導入される燃料を意味する。「気体燃料」とは、気体状態でシリンダに導入される燃料を意味する。

【0047】

以下の本発明の説明では、長手方向掃気２ストローク大型ディーゼル・エンジンとして設計され且つ船舶の主駆動ユニットとして使用される、実用上重要な大型エンジンの場合の例示的な性質を参照している。この大型ディーゼル・エンジンは、２種類の異なる燃料、即ち重質燃料油又は船舶用ディーゼルといった液体燃料と、例えば天然ガス等の気体燃料とで運転できるように、デュアルフューエル大型ディーゼル・エンジンとして設計されることが好ましい。デュアルフューエル大型ディーゼル・エンジンは、運転の際に、第１燃料の燃焼から第２燃料の燃焼へ、及びその逆方向への切り替えが可能である。このことは、液体燃料を燃焼室に導入して燃焼させる液体モードで、またガスを燃焼室に燃料として導入する気体モードでも運転できることを意味する。気体モードでは、デュアルフューエルエンジンを低圧法に従って運転することが好ましい。シリンダ内の空気・ガス混合物の火花点火は、気体モードで、好ましくは少量の自己着火燃料、例えば重質燃料油又はディーゼルを噴射することによって行われ、その後空気・ガス混合物を火花点火する。

【0048】

本発明は、この種類の大型エンジン及びこの用途に限定されず、一般に大型エンジンを指すことを理解されたい。大型エンジンが、重質燃料油、船舶用ディーゼル又はディーゼルといった単一種類の燃料、若しくは天然ガスといったガスを燃焼させるようにのみ設計されていることもあり得る。大型エンジンを、ガスエンジンとして設計してもよい。大型エンジンを、第１燃料で運転することができ且つ第１燃料とは異なる少なくとも１種類の第２燃料で運転することができる多燃料エンジンとして設計することも可能である。大型エンジンは勿論、２種類以上の燃料を燃焼するように設計することもできる。

【0049】

大型ディーゼル・エンジンの通常複数あるシリンダのそれぞれには、ピストンが設けられており、このピストンは、下反転点と上反転点との間を、シリンダ軸線の方向に往復運動可能に配置されており、その上側は、シリンダカバー１０１と共に燃焼室１００を画定している。ピストンは、それ自体公知の方法でピストンロッドによってクロスヘッドに接続されており、このクロスヘッドはスラストロッドによってクランクシャフトに接続されているため、ピストンの運動が、ピストンロッド、クロスヘッド及びスラストロッドを介してクランクシャフトに伝わって回転する。

【0050】

燃料は、少なくとも１つの図示しない噴射ノズルによって燃焼室１００内に噴射することができる。勿論、各シリンダに複数の噴射ノズルを設けることもできる。大型エンジンを異なる燃料で運転することができる場合、異なる燃料に対して異なる噴射ノズル又は噴射デバイスを設けることもできる。

【0051】

シリンダカバー１０１内には、燃焼プロセス後に燃焼ガスをシリンダから排気システム内に排出することができる、略中央に配置された排出口バルブが設けられている（図示せず）。

【0052】

掃気又は給気を行うための噴射システム、ガス交換システム、排気システム又はターボチャージャシステム、並びに大型ディーゼル・エンジン用の監視システム及び制御システムの詳細といった、大型ディーゼル・エンジンの更なる構造及び個々の部品は、２ストロークエンジンとしての設計及び４ストロークエンジンとしての設計の両方が当業者によく知られているので、ここでは更なる説明を必要としない。

【0053】

長手方向掃気２ストローク大型ディーゼル・エンジンの場合、例えば掃気スロットとして設計された掃気開口部が、掃気をシリンダ内に供給するために通常各シリンダの下部領域に設けられ、また掃気開口部はシリンダ内のピストンの動きによって周期的に開閉されるため、チャージ圧力下でターボチャージャによって供給される掃気は、これらが開いている限り掃気スロットを通ってシリンダ内に流入することができる。

【0054】

現代の大型ディーゼル・エンジンでは、監視システム及び制御システムは電子システムであり、これにより通常全てのエンジン機能又はシリンダ機能、特に噴射（噴射の開始及び終了）及び排出口バルブの作動を調整、制御又は規制することができる。

【0055】

大型エンジンを効率的に且つ経済的に低排出量で運転するためには、シリンダの燃焼室１００の圧力、例えば圧縮圧力又は点火圧力を、運転中に知る必要がある。シリンダの燃焼室１００の実際の圧力を利用して、監視システム及び制御システムは、燃焼プロセスを監視し最適化することができる。

【0056】

シリンダの燃焼室１００の圧力を決定するために、シリンダカバー１０１に配置された図１に示されるデバイス１が設けられる。このために、シリンダカバー１０１には連続ボア（貫通ボア）１０２が設けられ、このボアは、シリンダカバー１０１の外側からシリンダカバー１０１を通して延在（これは、図１の図示によると、シリンダカバー１０１の上側である）して燃焼室１００に開口する。図１に示すように、デバイス１は、ボア１０２内に配置されている。

【0057】

以下、デバイス１をより詳細に説明する。燃焼室１００の圧力決定用のデバイス１は、ドレインバルブ２と、圧力を決定するための圧力センサ３とを備える。本発明によれば、圧力センサ３は、ドレインバルブ２に一体化されている。

【0058】

ドレインバルブ２は、燃焼室１００からシリンダカバー１０１を通して流体を排出するために利用される。例えばドレインバルブ２は、大型エンジンの始動前に、水といった異物をシリンダや燃焼室１００から取り除くために利用されるものである。このために、例えば手動でドレインバルブ２を開き、圧縮空気を加えることによってピストンが動かされる。代替案として、ピストンは勿論電気的に駆動される切替器によっても動かすことができる。次いで、燃焼室１００の空気及び／又は他の気体状或いは液体状の流体、例えば水が、ピストンの運動によって出口バルブ２を通じて排出される。特に固体堆積物を、流体の流れによって運んで燃焼室１００から除去することができる。「エアラン」としても知られるこのプロセスの後、全てのシリンダのドレインバルブ２は、例えば手動で閉じられ、大型エンジンを始動することができる。

【0059】

ドレインバルブ２は、略中空円筒形のチューブとして設計されたバルブスリーブ４を備えている。バルブスリーブ４は、第１端部４１から第２端部４２まで、バルブスリーブ４の長手方向軸線によって定義される長手方向Ｌに延在している。バルブスリーブ４の第２端部４２には、略円筒形状であり且つバルブスリーブ４に取り外し可能に接続される閉鎖体５が設けられている。このために、閉鎖体５は雄ネジ５１を備え、バルブスリーブ４の第２端部４２には雌ネジ４３が設けられているので、閉鎖体５をバルブスリーブ４に螺合することができ且つこの螺合接続を介してバルブスリーブ４に接続される。

【0060】

閉鎖体５は、閉鎖体５の中心において、閉鎖体５全体を通して長手方向Ｌに延在する中央連続ボア５２を更に有する。この連続ボア５２は、圧力センサ３を受容するように設計されている。

【0061】

閉鎖体５のバルブスリーブ４とは反対側の外端面は、別個のシート体６のバルブシート６１とシール相互作用するように設計された円錐形シール面５３として設計されている。円錐形シール面５３は、シール面５３によって囲まれるように中央連続ボア５２と同心円状に配置されている。

【0062】

組立状態では、別個のシート体６は、図示の通り（図２）閉鎖体５の下に配置され、円錐形シール面５３は、同じく円錐形であるシート体６のバルブシート６１とシール的に相互作用できる。

【0063】

シート体６は、閉鎖体５のボア５２と整列し且つシート体６の中心においてシート体６の全体を通して長手方向Ｌに延びる中央連続開口部６２を有する。閉鎖体５とは反対側のシート体６の端面６３は、円錐形であることが好ましい。

【0064】

シート体６がシリンダカバー１０１のボア１０２内に挿入されると（図１）、その端面６３は、ボア１０２内の適切に設計された支持面に対して当接する。シート体６は、例えば圧入によってシリンダカバー１０１のボア１０２内に保持される。このために、シート体６はボア１０２に対してわずかにサイズを上回るので、シート体６はボア１０２内に押し込まれる。ドレインバルブ２が組み付けられて閉じた状態では、バルブスリーブ４と閉鎖体５とによってシート体６も支えられている。

【0065】

シート体６の下方（図１）、即ちシート体６と燃焼室１００との間のボア１０２の内径がシート体６の中央連続開口部６２の内径よりも大きくなるようにボア１０２が設計されることが有利な方法である。例えば、開口部６２は８ｍｍの直径を有することができ、シート体６の下のボア１０２は１０ｍｍの直径を有することができる。これにより、ボア１０２からシート体６を必要に応じて取り外すことがより容易である。なぜなら、ボア１０２を通して燃焼室側から来たところにシート体６の取付面があり、その取付面に対して、シート体６をボア１０２から取り外すための力を加えることができるからである。

【0066】

ドレインバルブ２に一体化された圧力センサ３は、第２端部４２の領域においてバルブスリーブ４内に配置されているため、デバイス１がシリンダカバー１０１のボア１０２に挿入された際に圧力センサ３が燃焼室１００のすぐ近傍に配置される。圧力センサ３は、ドレインバルブ２に対して取り外し可能に固定されている。圧力センサ３は、閉鎖体５内に固定されていることが好ましく、固定はネジ接続によって行われる。このために、略円筒形の圧力センサ３は、その外面に雄ネジとして設計されたセンサネジ山３１を有する。また、閉鎖体５の中央連続ボア５２には、圧力センサ３のセンサネジ山３１と相互作用するように設計された雌ネジ５４が設けられているため、圧力センサ３を中央連続ボア５２に螺合してこれに固定することができる。ボア５２内には、圧力センサ３のための制限ストッパとして機能する肩部５５が設けられている。また、肩部５５は、圧力センサ３を螺合した際に圧力センサ３とシール的に相互作用するシール面としても機能する。従って、ドレインバルブ２の閉鎖体５は同時に、圧力センサ３のためのホルダとしても機能する。

【0067】

圧力センサ３は、図示の通り（図２）その下端面にセンサ表面３２を有しており、それによってそれ自体公知の方法で圧力を測定することができる。組立状態（図１）では、センサ表面３２が長手方向Ｌに対し、シール面５３として設計されている閉鎖体５の少なくとも略端面に配置されるが、後者を超えて突出しないように、圧力センサは閉鎖体５の中央連続ボア５２内に固定される。デバイス１がシリンダカバー１０１のボア１０２内に配置されている場合、圧力センサ３又はセンサ表面３２は、燃焼室１００のすぐ近傍に配置され、シート体６の開口部６２と閉鎖体５の中央連続ボア５２とを介して、燃焼室内を満たしている圧力を受ける。

【0068】

圧力センサ３を受容する閉鎖体５の中央連続ボア５２とシート体６の中央連続開口部６２とにより、大型エンジンの運転中、圧力センサ３のセンサ表面３２は、燃焼室１００内を満たしている圧力を常に受けることが保証される。

【0069】

それ自体公知の全ての圧力センサ、特に大型エンジンの燃焼室の圧力測定に通常使用されるものが、圧力センサ３として適している。圧力センサ３は、特に抵抗圧力センサ又は圧電圧力センサとすることができる。

【0070】

圧力センサ３は、バルブスリーブ４の内側を通して延在するライン３３を介して、圧力センサ３の測定信号を受信する制御ユニット（不図示）と信号接続されている。

【0071】

ドレインバルブ２はまた、バルブホルダ７を有し、それによってドレインバルブ２をシリンダカバー１０１に締結することができる。よりよく理解するために、図３は、図２の切断線ＩＩＩ－ＩＩＩに沿った断面且つ図２の矢印で示される視線方向における、バルブスリーブ４の第１端部４１及びバルブホルダ７を再び示す。

【0072】

バルブホルダ７は、バルブスリーブ４を受容する連続中央凹部７１が設けられた、略中空円筒形の本体又はフランジとして設計されている。バルブホルダ７は、バルブスリーブ４の第１端部４１の領域にバルブスリーブ４と同心円状に配置され、バルブホルダ７がバルブスリーブ４を完全に取り囲むように配置されている。バルブホルダ７は、特に図１に示すように、２つのネジ７２によってシリンダカバー１０１上又はシリンダカバー１０１内の凹部内に固定することができる。中央凹部７１は、バルブスリーブ４の第１端部４１の領域に設けられた雄ネジ４４と相互作用する雌ネジ７３を有する。雄ネジ４４は、バルブスリーブ４の残りの部分よりも大きい外径を有する端部領域４５におけるバルブスリーブ４に設けられている。バルブスリーブ４は、雌ネジ７３の雄ネジ４４との相互作用によって保持されている。バルブスリーブ４を、長手方向Ｌを中心にして回転させることによって、バルブスリーブ４をバルブホルダ７に対して長手方向Ｌに上下に動かすことができる。雌ネジ７３内でバルブスリーブ４を回転させることによって、閉鎖体５は、閉鎖体５のシール面５３がシート体６のバルブシート６１とシール的に相互作用してドレインバルブ２が閉じている閉鎖位置から、シール面５３がバルブシート６１から浮いてドレインバルブ２が開き、それにより流体がシール面５３とバルブシート６１との間を流れることができる開放位置へと移動する。閉鎖体５を備えるバルブスリーブ４は、ドレインバルブ２のスピンドルとして作用する。

【0073】

バルブスリーブ４の端部領域４５の下の表示（図３）によれば、バルブホルダ７は、ドレインバルブ２が開いている場合に流体を燃焼室１００から排出することができる排出口７４を有する。排出口７４は、側部、即ちバルブホルダ７の皮膚面に配置されている。

【0074】

図示の通り（図２）、バルブスリーブ４は端部領域４５の下方において、端部領域４５よりも小さい外径ＡＤを有する。この点に関して、外径ＡＤは、シリンダカバー１０１のボア１０２の内径ＩＢ（図１）よりも小さく、環状空間１０３が、バルブスリーブ４の外側とボア１０２を画定するシリンダカバー１０１の壁との間に形成されるように寸法決めされている。従って、ドレインバルブ２が開いている場合、流体は、バルブシート６１とシール面５３との間の燃焼室１００から環状空間１０３を通してバルブスリーブ４の外側に沿って排出口７４に流れ、そこを通って出ることができる。ここで、バルブシート６１とシール面５３との間を流れる流体が、圧力センサ３、特にそのセンサ表面３２に洗浄効果を及ぼすという点が特に有利である。圧力センサ３又はセンサ面３２はシール面５３上に直接配置されているので、センサ面３２上及びセンサ面３２の周りの堆積物は流体の流れによって除去され、それによって排出口７４に運ばれる。

【0075】

ここで説明する実施形態では、ドレインバルブ２は手動で操作される。手動でバルブスリーブ４を長手方向Ｌの周りに回転させることによって、ドレインバルブは、雌ネジ７３と雄ネジ４４との相互作用によって開閉される。

【0076】

勿論、ドレインバルブの開閉を、例えばドレインバルブ２を油圧式又は電気式に開閉するバルブ駆動によって行うようにドレインバルブ２を設計することも可能である。ドレインバルブ２を、燃焼室１００の限界圧力を超えると自動的に開く自動バルブとして、例えば安全バルブとして設計することも可能である。

【0077】

バルブスリーブ４の内径ＩＤは、圧力センサ３の（最大）外径よりも大きくなるように寸法決めされているので、圧力センサ３はバルブスリーブ４に挿入可能である。ここで説明した実施形態では、圧力センサ３は、バルブスリーブ４の第１端部４１とバルブスリーブ４の第２端部４２の両方からバルブスリーブ４に挿入することができる。特に圧力センサ３は、組立て又は分解のためにバルブスリーブ４全体を通して移動させることができる。

【0078】

デバイス１の特に有利な点は、圧力センサ３の組立て又は分解を、ボア１０２の外側で行えることである。特に、圧力センサ３を組立て又は固定するために、シリンダカバー１０１のボア１０２にネジを必要としない。

【0079】

デバイス１を組み立てる際には、例えば以下の手順を用いることができる。まず、図示の通り（図２）、即ち例えば図２の分解図に示されるように、圧力センサ３がライン３３と共にバルブスリーブ４の第２端部４２の下に置かれる。このために、圧力センサ３は、バルブスリーブ４の第２端部４２を越えて突出するまで、バルブスリーブ４の第１端部４１からバルブスリーブ４全体を通してライン３３と共に押し込まれ得る。或いは、図示の通り、圧力センサ３をその上に持つライン３３は勿論、圧力センサ３がバルブスリーブ４の第２端部４２より下になるまで、下方から、即ちバルブスリーブ４の第２端部４２からバルブスリーブ４に挿入することもできる。

【0080】

続いて、圧力センサ３はそのセンサネジ山３１と共に、圧力センサ３が肩部５５に当接するまで、閉鎖体５の中央連続ボア５２内の雌ネジ５４内に螺合される。従って、圧力センサ３は、センサネジ山３１のネジ接続によって、閉鎖体５内の雌ネジ５４にしっかりと固定される。続いて、圧力センサ３が固定された閉鎖体５を、バルブスリーブ４の第２端部４２の雌ネジ４３に螺合する。雌ネジ４３と閉鎖体５の雄ネジ５１との相互作用により、閉鎖体５はバルブスリーブ４に接続されて固定される。閉鎖体５がバルブスリーブ４の第２端部４２に螺合されたときに閉鎖体５が当接するバルブスリーブ４に、制限停止部が設けられることが好ましい。

【0081】

圧力センサ３の分解は、例えば、逆の順序で行われる。

【0082】

圧力センサ３をドレインバルブ２に組み付けた後、ドレインバルブ２はシリンダカバー１０１に締結される。シート体６はまず、シリンダカバー１００のボア１０２に挿入されるので、その端面６３は、ボア１０２内の適切に設計された支持面に対して当接する。シート体６の端面６３及び穴１０２内の支持面は、これら２つの面がシール的に相互作用するように設計されている。シート体６は、例えば圧入によってボア１０２内に保持される。

【0083】

続いて、閉鎖体５を備えたドレインバルブ２がまずシリンダカバー１０１のボア１０２に挿入され、それをバルブホルダ７の２つのネジ７２でシリンダカバー１０１に固定する。

【0084】

例えば圧力センサ３をクリーニングするためにドレインバルブ２を分解する際には、２つのネジ７２を緩め、ドレインバルブ２をボア１０２から引き抜く。シート体６も取り外す必要はない。これはボア１０２内に留まることができる。

【0085】

圧力センサ３のドレインバルブ２に対する本発明に係る一体化は、もはや圧力センサ３のために別個のボアを設ける必要がなくなるため、結果としてシリンダカバー１０１のボアを節約することができるという重要な利点も有する。これは製造上の理由から特に有利である。

【0086】

また、圧力センサ３の組立て又は分解をシリンダカバー１０１の外側で、即ちドレインバルブ２をボア１０２から取り外す際に行う場合も有利である。これは、ボア１０２にアクセスしなければならない長尺な特殊工具がもはや必要ないことを意味する。これはまた、通常非常に繊細なセンサネジ山３１を保護する。

【0087】

圧力センサ３を分解する必要なしに、圧力センサ３の機能を容易に試験することができる点が更なる利点である。このために、外部圧力センサが一時的に排出口７４に接続される。ここでドレインバルブ２が開くと、排出口７４に位置する外部圧力センサも燃焼室１００の圧力を受ける。圧力センサ３の測定値を排出口７４の外部圧力センサの測定値と比較することにより、圧力センサ３をチェック又は較正することもできる。そのような試験は、例えば圧力センサ３が、例えばセンサ表面３２上の堆積物によって既にひどく汚染されているが故に圧力センサ３をクリーニングする必要があるか否かを判定するために使用することができる。

【0088】

圧力センサ３をクリーニングするために、ドレインバルブ２をボア１０２から引き抜き、圧力センサ３を分解し、清掃し、次にそれを再組み立てすることは勿論可能である。

【0089】

上で述べたように、ドレインバルブ２が開いているときにドレインバルブ２を流れる流体の流れによって、圧力センサ３をクリーニングすることも可能である。これは、例えば大型エンジンの始動前に行うことができる。しかしながら、圧力センサ３に対する洗浄効果を得るために、大型エンジンの運転中にドレインバルブ２を一時的に開くことも可能である。

【0090】

図４は、大型エンジンのシリンダカバー１０１に配置された、本発明に係るデバイス１の第２実施形態の断面図を示す。以下の第２実施形態の説明では、第１実施形態との相違点のみ詳細に説明する。その他の点においては、第１実施形態の説明は、第２実施形態と同じように、又はそれに応じて同じように適用される。第２実施形態において、第１実施形態と同じ部分又は同じ機能を有する部分には、同じ参照符号を付している。

【0091】

よりよく理解するために、図５は第２実施形態の断面図を再度分解図で示し、図６は、図５の切断線ＶＩ－ＶＩに沿った断面且つ図５の矢印で示される視線方向における、バルブホルダ７及び第２実施形態のバルブスリーブ４の第１端部を示す。

【0092】

第２実施形態において、ドレインバルブ２は、バルブスリーブ４と同心円状に配置され且つ上端部８１から下端部８２まで長手方向Ｌに延在する略中空円筒形のアウタースリーブ８を更に備える。組立状態では、上端部８１はバルブスリーブ４の第１端部４１に隣接して配置され、下端部８２はバルブスリーブ４の第２端部４２に隣接して配置されている。バルブスリーブ４は、アウタースリーブ８内に配置されている。その上端部８１において、アウタースリーブ８は、アウタースリーブ８の他の部分よりも大きな外径を有する第１端部領域８５を有している。このスリーブ８の第１端部領域８５においては、アウタースリーブ８の円筒形壁を通して延在する排出口８４（図６）が側面に設けられている。排出口８４は、第１実施形態の排出口７４と類似の機能を有する。

【0093】

アウタースリーブ８の外径ＤＡは、シリンダカバー１０１のボア１０２の内径ＩＢに略対応するように、図示の通り（図４、図５）第１端部領域８５の下に寸法決めされるので、ドレインバルブ２をシリンダカバー１０１の穴１０２に挿入した際に、アウタースリーブ８はその外壁と共に、ボア１０２を制限する壁に当接する。

【0094】

バルブスリーブ４は、端部領域４５の外径よりも小さい外径ＡＤを有するバルブスリーブ４の端部領域４５の下に、図示の通り（図５）設計される。外径ＡＤは、第１端部領域８５の下のアウタースリーブ８の内径ＤＩ（図５）よりも小さく、環状空間９がバルブスリーブ４の外側とアウタースリーブの内壁との間に形成されるように寸法決めされている。その結果、ドレインバルブ２が開いている場合、流体は、燃焼室１００からバルブスリーブ４とアウタースリーブ８との間のこの環状空間９を通って排出口８４に流れ、そこを通って出ることができる。

【0095】

アウタースリーブ８の下端部８２は、シート体６’として設計されて、即ち、アウタースリーブ８の下端部８２は、その機能及び設計において第１実施形態のシート体６に略対応している。しかしながら、第２実施形態では、下端部８２のシート体６’は、アウタースリーブ８の一体部分である。このシート体６’は、バルブシート６１’、中央連続開口部６２’、及び端面６３’を有し、第１実施形態のシート体６と同様に設計されており、それによってドレインバルブ２は、組立状態で、シリンダカバー１０１のボア１０２内の対応するように設計された支持面に対して当接する。シート体６’の端面６３’及びボア１０２内の支持面は、これら２つの面がシール的に相互作用するように設計されている。

【0096】

バルブシート６１’は、第１実施形態と同様に閉鎖体のシール面５３と相互作用する。ドレインバルブ２が閉じている場合、閉鎖体５はその閉鎖位置にあり、シール面５３がバルブシート６１’とシール的に相互作用する。ドレインバルブ２が開いている場合、閉鎖体５はその開放位置にあり、シール面５３がバルブシート６１’から浮いているので、流体は、バルブシート６１’とシール面５３との間の燃焼室１００から排出口８４へ流れることができる。

【0097】

バルブスリーブ４は、アウタースリーブ８の第１端部領域８５内に、ネジ接続部によってその端部領域４５で保持される。このために、アウタースリーブ８の第１端部領域８５は、バルブスリーブ４の端部領域４５で雄ネジ４４と相互作用する雌ネジ８３を有する。従って、バルブスリーブ４は、その端部領域４５でアウタースリーブ８の第１端部領域８５に螺合することができる。

【0098】

バルブスリーブ４を長手方向Ｌの周りに回転させることによって、バルブスリーブ４をアウタースリーブ８に対して長手方向Ｌに上下に移動させることができるため、回転によってドレインバルブ２を開閉することができる。

【0099】

フランジとして設計されたバルブホルダ７は、アウタースリーブ８の第１端部領域８５を有し、従ってアウタースリーブ８の上端部８１はバルブホルダ７内に支持される。バルブホルダ７は、ネジ７２によってシリンダカバー１０１に締結されている。第２実施形態では、ネジ７２は、拡張ネジ（ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｓｃｒｅｗ）として設計されていることが好ましい。また、アウタースリーブ８がシリンダカバー１０１のボア１０２に対して回転するのを防止するために、アウタースリーブ８には回転防止ロック８６（図６）が設けられている。

【0100】

圧力センサ３の組立ては、第１実施形態と同様にして行われる。まず、圧力センサ３が、図示の通り（図５）バルブスリーブ４の第２端部４２の下に配置される。次に、圧力センサ３は、閉鎖体５の中央連続ボア５２に、このボア５２の制限ストッパに対して当接するまで螺合される。続いて、閉鎖体５をバルブスリーブ４の第２端部４２に螺合させる。次に、バルブスリーブ４の雄ネジ４４がバルブスリーブ８の雌ネジ８３に係合するまで、バルブスリーブ４をアウタースリーブ８に挿入する。雌ネジ８３内でバルブスリーブ４を回転させることによって、ドレインバルブ２を閉じることができる。最後に、アウタースリーブ８は、その中に配置されたバルブスリーブ４と共にボア１０２内に挿入され、バルブホルダ７によってシリンダカバー１０１に締結される。

【0101】

図７は、大型エンジンのシリンダカバー１０１に配置された、本発明に係るデバイス１の第３実施形態の断面図を示す。以下の第３実施形態の説明では、第１及び第２実施形態と異なる点のみ詳細に説明する。その他の点においては、第１及び第２実施形態の説明は、第３実施形態と同じように、又はそれに応じて同じように適用される。第３実施形態において、第１及び第２実施形態と同じ部分又は同じ機能を有する部分には、同じ参照符号を付している。

【0102】

よりよく理解するために、図８は、図７の切断線ＶＩＩＩ－ＶＩＩＩに沿った断面且つ図７の矢印で示される視線方向における、バルブホルダ７及び第３実施形態のバルブスリーブ４の第１端部４１を再度示す。

【0103】

第３実施形態において、閉鎖体５と圧力センサ３が配置されたバルブスリーブ４の第２端部４２の領域内の基本構造及び別個の閉鎖体６は、第１実施形態と同じである。第３実施形態では、第１実施形態と同様、バルブスリーブ４の周囲にアウタースリーブ８が設けられていない。

【0104】

第１実施形態とは異なり、第３実施形態では、バルブスリーブ４は、長手方向Ｌ周りの回転に対して固定されており、閉鎖体５は、バルブスリーブ４を変位させることによって閉鎖位置から開放位置へと長手方向Ｌに移動される。閉鎖位置から開放位置へ及びその逆へ移行する間、閉鎖体５は純粋な並進移動を行い、従って閉鎖体５のシール面５３（図２）と、それと相互作用するシート体６のバルブシート６１との間の相対的な回転運動が回避される。このために、バルブスリーブ４の第１端部４１とバルブホルダ７とは、特に第１実施形態とは異なって設計されている。

【0105】

特に図８に示すように、バルブスリーブ４の第１端部４１は、ネジ接続を介してバルブホルダ７に接続されてはいないが、長手方向Ｌに変位することができるようにバルブホルダ７内に案内されている。バルブホルダ７の連続中央凹部７１は、バルブスリーブ４の第１端部４１を受容する。図示の通り、中央凹部７１の上端には、作動ナット７５が設けられており、この作動ナット７５は、ネジ接続部７５１を介して凹部７１内に回転可能に保持されている。作動ナット７５は、バルブスリーブ４の第１端部４１を受容して取り囲む中央連続ボア７５２を有する。連続ボア７５２は、前記ボア７５２即ち嵌合間隙を除いて受容されるバルブスリーブ４の第１端部４１の領域の外径に略対応する内径を有しているため、バルブスリーブ４は、長手方向Ｌに関してボア７５２内で変位可能に支持される。作動ナット７５の下で、バルブスリーブ４の第１端部４１は肩部４１１を有し、その上でバルブスリーブ４の外径は増加する。この領域において、バルブスリーブ４は、この領域におけるバルブホルダ７の中央凹部７１の内径に略対応する外径を有するので、バルブスリーブ４は、中央凹部７１のこの領域内で長手方向に変位可能に案内される。

【0106】

バルブスリーブ４の肩部４１１と作動ナット７５との間には、バネ要素７６が設けられており、図示の通りバルブスリーブ４に対して下方に予張力を加えるので、閉鎖体５には閉鎖位置の方向、即ちバルブシート６１の方向に予張力が加わる。バネ要素７６は、例えば単一の皿バネ又は複数の皿バネとして設計することができる。

【0107】

バルブスリーブ４とバルブホルダの中央凹部７１との間にＯリング７７を設けてシールすることができる。バルブスリーブ４と作動ナット７５のボア７５２との間に更にＯリング７８を設けてシールすることができる。

【0108】

長手方向Ｌ周りの回転に対してバルブスリーブ４を固定するために、バルブスリーブ４はその第１端部４１の領域に少なくとも１つの長穴４１２を有しており、長穴４１２は長手方向Ｌに延在している。２つの長穴４１２は、第１端部４１の領域に設けられ、互いに直径方向に対向していることが好ましい。各長穴４１２は、例えば、バルブホルダ７を通じて長手方向Ｌに対して垂直に延在し且つその端部が対応する長穴４１２に係合するネジとして設計されている回転防止デバイス７９によって係合されている。これら回転防止デバイス７９は、バルブスリーブ４が長手方向Ｌ周りの回転をすることを確実に防止する。

【0109】

作動ナット７５の長手方向への移動を画定するために、作動ナット７５には制限ストッパ７５３が設けられている。

【0110】

図８は、閉鎖体５が開放位置にある場合のバルブスリーブの第１端部４１及びバルブホルダ４を示す。これから分かるように、回転防止デバイス７９は、図示の通り対応する長穴４１２の下端に配置されている。閉鎖体５を閉鎖位置に移動させるためには、作動ナット７５をネジ接続部７５１内で回転させ、図示の通り下方に移動させる。その結果、図示の通り下向きの力がバネ要素７６を介してバルブスリーブ４に加わり、それによって前記バルブスリーブ４は並進移動により、即ち長手方向Ｌを中心に回転することなく下方に移動し、閉鎖体５は、バルブシート６１と能動的にシール接続される。この移動の最中、長穴４１２に係合する回転防止デバイス７９は、閉鎖体５とバルブシート６１との間の相対回転運動を防止する。長手方向Ｌへのバルブスリーブ４の移動は、長手方向Ｌへの長穴４１２の延在によって制限される。

【0111】

長手方向Ｌ周りの回転に対してバルブスリーブ４が固定され、且つバルブスリーブ４を長手方向Ｌに変位させることによって閉鎖体が閉鎖位置から開放位置へ移動可能であるように、第２実施形態を同様に設計することができると理解される。

【0112】

シリンダの燃焼室１００の圧力を決定するための本発明に係る配置は、一般に全ての大型エンジン、特に前述の大型エンジンに適している。

【符号の説明】

【0113】

１ 圧力決定デバイス
２ ドレインバルブ、出口バルブ
３ 圧力センサ
３１ センサネジ山
３２ センサ表面
４ バルブスリーブ
４１ 第１端部
４２ 第２端部
４３ 雌ネジ
４４ 雄ネジ
５ 閉鎖体
５１ 雄ネジ
５２ 中央連続ボア
５３ 円錐形シール面
５４ 雌ネジ
５５ 肩部
６ シート体
６１ バルブシート
６２ 中央連続開口部
６３ 端面
７ バルブホルダ
７１ 中央凹部
７２ ネジ
７３ 雌ネジ
７４ 排出口
１００ 燃焼室
１０１ シリンダカバー
１０２ 連続ボア、貫通ボア
１０３ 環状空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】