JP4657311B2 - Improvement of hydraulically operated valve system for internal combustion engine - Google Patents

Improvement of hydraulically operated valve system for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP4657311B2
JP4657311B2 JP2008038805A JP2008038805A JP4657311B2 JP 4657311 B2 JP4657311 B2 JP 4657311B2 JP 2008038805 A JP2008038805 A JP 2008038805A JP 2008038805 A JP2008038805 A JP 2008038805A JP 4657311 B2 JP4657311 B2 JP 4657311B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piston
valve
port
pressure
pressure chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008038805A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008121694A (en
Inventor
クオルドルプ ヤンセン フィン，
Original Assignee
エムエーエヌ・ディーゼル・アンド・ターボ・フィリアル・アフ・エムエーエヌ・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー・ティスクランド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by エムエーエヌ・ディーゼル・アンド・ターボ・フィリアル・アフ・エムエーエヌ・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー・ティスクランド filed Critical エムエーエヌ・ディーゼル・アンド・ターボ・フィリアル・アフ・エムエーエヌ・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー・ティスクランド
Publication of JP2008121694A publication Critical patent/JP2008121694A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4657311B2 publication Critical patent/JP4657311B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/08—Shape of cams

Landscapes

  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Fluid-Driven Valves (AREA)

Description

本発明は、２行程式または４行程式のディーゼル機関またはガス機関のような、内燃機関に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine, such as a two-stroke or four-stroke diesel engine or gas engine.

この種の内燃機関のためのバルブアクチュエータは、専用共通レールシステムからオン／オフタイプのバルブを介してアクチュエータに高圧作動流体を供給することにより操作される。開放移動の最初の段階でバルブに働く燃焼室内の対抗圧力を克服するために、そしてバルブを素早く加速するために、比較的高い圧力を供給する必要がある。しかし、バルブが僅かに開くと、燃焼室内の対抗圧力は大きく低下する。行程の大部分において、流体圧力を加える必要があるので、アクチュエータとバルブは、行程の最終段階へと進むにしたがってかなりのスピードに達する。行程端の緩衝器がなければ、ピストンは不適切なほどの高速で行程制限器に当たってしまい、破損および騒音の原因になりうる。   Valve actuators for this type of internal combustion engine are operated by supplying high pressure working fluid to the actuators via an on / off type valve from a dedicated common rail system. In order to overcome the counter pressure in the combustion chamber acting on the valve in the first stage of the opening movement and to accelerate the valve quickly, it is necessary to supply a relatively high pressure. However, when the valve is slightly opened, the counter pressure in the combustion chamber is greatly reduced. Because most of the stroke requires fluid pressure to be applied, the actuators and valves reach a significant speed as they go to the final stage of the stroke. Without an end-of-stroke buffer, the piston hits the stroke limiter at an inappropriately high speed, which can cause damage and noise.

米国特許第３２０９７３７号は、油圧で作動される排気バルブについて開示しており、アクチュエータピストンは２つの部分になっており、直径が大きいほうの第１のピストン部分が、バルブステムの一体部分として製造された第２ピストン部分を囲んでいる。第２のピストン部分は、油圧により作動される閉鎖移動の終わりに流体バッファを形成している緩衝チャンバ内に入り込む直立するピンを有する。同様の対策が開放行程の端に施されてもよい。
米国特許第３２０９７３７号 U.S. Pat. No. 3,209,737 discloses a hydraulically operated exhaust valve, where the actuator piston is in two parts, the first piston part having the larger diameter being manufactured as an integral part of the valve stem. The second piston portion is enclosed. The second piston part has an upstanding pin that enters into a buffer chamber forming a fluid buffer at the end of a hydraulically actuated closing movement. Similar measures may be taken at the end of the opening stroke.
U.S. Pat.No. 3,209,737

液圧緩衝器は、作動流体がチャンバ内に捕らえられ、その作動流体は緩衝チャンバに入っているピストンの部分とチャンバのボアの間の僅かな隙間からのみ逃れることができるという原理に基づく。ピストンがその行程制限器に接触することで生じる任意の衝撃は、隙間の大きさを適切に選択することにより低減することができる。したがって、液圧緩衝器は、ピストンが緩衝器に接近するあるスピードに対してのみうまく作動する、すなわち、適切に僅かな隙間を選択して調整される、という制限がつく。共通レールシステムにおける圧力変動が原因でピストンが緩衝装置に到達するときの速さが変わると、緩衝器は適切に機能しない。   Hydraulic shock absorbers are based on the principle that working fluid is trapped in the chamber and that the working fluid can escape only from a small gap between the portion of the piston entering the buffer chamber and the bore of the chamber. Any impact caused by the piston contacting its stroke limiter can be reduced by appropriate selection of the gap size. Thus, the hydraulic shock absorber is limited only to a certain speed at which the piston approaches the shock absorber, i.e., it is adjusted to select an appropriate small gap. If the speed at which the piston reaches the shock absorber changes due to pressure fluctuations in the common rail system, the shock absorber will not function properly.

しかし、内燃機関により生成された高圧流体の圧力は、かなり変わることがある。圧力が小さすぎると、ピストンを完全に緩衝チャンバに押し込むための運動エネルギーが十分でないので、バルブを完全に開くことができず、圧力が大きすぎると、液圧緩衝器により吸収されるべきピストンの運動エネルギーが大きくなりすぎて、ピストンが行程制限器に不適切に強く当たることになる。作動流体の粘度の変化はこれらの問題を悪化させる。   However, the pressure of the high pressure fluid produced by the internal combustion engine can vary considerably. If the pressure is too low, there is not enough kinetic energy to push the piston completely into the buffer chamber, so the valve cannot be fully opened, and if the pressure is too high, the piston should be absorbed by the hydraulic buffer. The kinetic energy becomes too great and the piston strikes the stroke limiter improperly. Changes in the working fluid viscosity exacerbate these problems.

本発明の１つの側面によれば、内燃機関のための液圧で作動されるバルブであって、
（ａ）バルブを着座位置と離座位置に操作するための液圧式アクチュエータであって、該バルブは、アクチュエータの固定ハウジング内に配設されている第１ピストンに操作可能に連結されているステムを有し、ここで該第１ピストンは、バルブが着座しているときには引き込み位置にあり、バルブが離座しているときには伸長位置にある、液圧式アクチュエータと、
（ｂ）加圧された流体が第１ピストンの表面に作用し、伸長位置となるようにする一次圧力チャンバと、
（ｃ）作動流体の高圧源または戻りラインに交互に連結できるポートと、
（ｄ）該ポートと該一次圧力チャンバの間の第１流路と
を備え、
（ｅ）該第１流路の流れ抵抗を、第１ピストンの位置に関連して変化させるための手段を有する、液圧で作動されるバルブが提供される。それは上述の問題を解決し、一般的には燃料噴射のための共通レール内の圧力のような、広い範囲の供給圧力において操作することができる。 According to one aspect of the invention, a hydraulically operated valve for an internal combustion engine comprising:
(A) A hydraulic actuator for operating a valve to a seating position and a seating position, wherein the valve is operatively connected to a first piston disposed in a fixed housing of the actuator. Wherein the first piston is in a retracted position when the valve is seated, and is in an extended position when the valve is seated; and
(B) a primary pressure chamber that allows pressurized fluid to act on the surface of the first piston to be in an extended position;
(C) a port that can be alternately connected to a high pressure source or return line of working fluid;
(D) comprising a first flow path between the port and the primary pressure chamber;
(E) A hydraulically actuated valve is provided having means for changing the flow resistance of the first flow path relative to the position of the first piston. It solves the above-mentioned problems and can generally operate over a wide range of supply pressures, such as the pressure in a common rail for fuel injection.

したがって、一次圧力チャンバ内の流体圧力は、バルブの行程の間に所望の圧力に適応できる。したがって、開放行程の始めはピストンを比較的高圧で動かして、内燃機関内の対抗圧力を克服しそしてバルブを加速し、その後、比較的低圧で残りの開放行程を行ってバルブが過大な速度に到達するのを防ぐと、行程制限器にゆっくりと接触できるようになる。結果的に、アクチュエータに供給される作動流体の圧力の変化がバルブアクチュエータの動的挙動に及ぼす影響が減る。したがって、例えば機関の動作状態によって変えなくてはならない燃料噴射のための共通レールシステムからの高圧流体（燃料）を、バルブアクチュエータの高圧作動流体源として用いることができる。したがって、機関は、バルブアクチュエータのための専用高圧レールシステムなしに構成できる。   Thus, the fluid pressure in the primary pressure chamber can be adapted to the desired pressure during the valve stroke. Therefore, at the beginning of the opening stroke, the piston is moved at a relatively high pressure, overcoming the counter pressure in the internal combustion engine and accelerating the valve, and then the remaining opening stroke at a relatively low pressure, causing the valve to overspeed. Preventing it from reaching you will allow you to contact the stroke limiter slowly. As a result, the effect of changes in the pressure of the working fluid supplied to the actuator on the dynamic behavior of the valve actuator is reduced. Thus, for example, high pressure fluid (fuel) from a common rail system for fuel injection, which must be changed depending on the operating state of the engine, can be used as a high pressure working fluid source for the valve actuator. Thus, the engine can be configured without a dedicated high pressure rail system for the valve actuator.

好ましくは、第１流路の流れ抵抗を変える手段が配設され、第１ピストンの位置と関連して予め決められた断面に応じて、流れ抵抗が変化するようになっている。バルブの設計および所望の開口断面によって、流れ抵抗を直線的に、段階的に、徐々に、または他の所望の特徴にしたがって増加させることができる。   Preferably, a means for changing the flow resistance of the first flow path is arranged so that the flow resistance changes according to a predetermined cross section in relation to the position of the first piston. Depending on the valve design and the desired opening cross section, the flow resistance can be increased linearly, stepwise, gradually, or according to other desired characteristics.

これに関して、第１ピストンは、アクチュエータハウジング内のボアから内向きに突き出しているフランジと一緒に、流量制限をするテーパ部分を備えてよく、流量制限は、第１ピストンが引き込み位置から伸長位置に移動するとき厳しくなり、また第１ピストンが伸長位置から引き込み位置に移動するときに緩くなる。   In this regard, the first piston may be provided with a tapered portion for restricting the flow, together with a flange projecting inwardly from the bore in the actuator housing, the flow restricting from the retracted position to the extended position. It becomes severe when moving, and becomes loose when the first piston moves from the extended position to the retracted position.

テーパ部分は概ね円錐台の形状でよく、領域を通して直線的に減少する流れを得る。円錐台を変形して、僅かに表面を外側に湾曲させて、第１ピストンが伸長位置に移動するとき領域を通して流れを素早く低減させる、または、僅かに表面を内側に湾曲させて円錐台を漏斗の形状にし、第１ピストンが伸長位置に移動するとき領域を通して流量を徐々に低減させてもよい。   The tapered portion may be generally frustoconical in shape to obtain a linearly decreasing flow through the region. Deform the frustum to slightly curve the surface outwards to quickly reduce flow through the area as the first piston moves to the extended position, or slightly curve the surface inwards to funnel the frustum The flow rate may be gradually reduced through the region when the first piston moves to the extended position.

他の好ましい実施形態において、第１流路は複数の比較的小さなコンジットを備え、該コンジットは引き込み位置では開いており、引き込み位置から伸長位置に移動するときに順に閉じられ、伸長位置から引き込み位置に移動するときには順に開けられる。したがって、第１流路における流量制限は、第１ピストンが引き込み位置から、伸長位置に移動するに従って厳しくなる。コンジットは同一の流れ抵抗または所望の断面によって異なる流れ抵抗を有していてよい。   In another preferred embodiment, the first flow path comprises a plurality of relatively small conduits that are open in the retracted position and are closed sequentially when moving from the retracted position to the extended position, and from the extended position to the retracted position. When moving to, it is opened in order. Therefore, the flow restriction in the first flow path becomes stricter as the first piston moves from the retracted position to the extended position. The conduits may have the same flow resistance or different flow resistances depending on the desired cross section.

代わりに、アクチュエータハウジングは、そのチャンバ内への斜めのポート開口部を有してもよく、第１ピストンと協力して、第１ピストンの位置によって変化する流れ抵抗を形成する。したがって、流れ抵抗は連続的に変化してよい。   Alternatively, the actuator housing may have a beveled port opening into its chamber and cooperates with the first piston to create a flow resistance that varies with the position of the first piston. Thus, the flow resistance may change continuously.

バルブアクチュエータはさらに、
―第１ピストンが伸長方向に移動する行程の始まりにおいて第１ピストンに従って動く、第１ピストンと同軸に配設された第２ピストンと、
―加圧された流体が第２ピストンの表面領域に作用し伸長方向に第２ピストンを移動させる二次圧力チャンバと、
―該ポートと二次圧力チャンバの間の第２流路と、第２ピストンがその操作行程の端に到着する前に該第２流路を閉鎖する手段とを備える。第２ピストンは、燃焼室の抵抗圧力を克服するために第１ピストンを支援する。第２流路の閉鎖は、第２ピストンが不適当なほど強く行程制限器に当たらないように、タイミング良く援助する。 The valve actuator
A second piston arranged coaxially with the first piston, which moves according to the first piston at the beginning of a stroke in which the first piston moves in the extension direction;
A secondary pressure chamber in which pressurized fluid acts on the surface area of the second piston to move the second piston in the extension direction;
-A second flow path between the port and the secondary pressure chamber and means for closing the second flow path before the second piston reaches the end of its operating stroke. The second piston assists the first piston to overcome the resistance pressure of the combustion chamber. The closing of the second flow path assists in a timely manner so that the second piston does not hit the stroke limiter improperly.

バルブの着座する速さおよび第１ピストンの行程制限器に当たる速さは、各行程の終わりに第１ピストンの一部が入り込む袋状の緩衝チャンバの形態の、第１ピストンのための緩衝器を行程の端に設けてさらに減速させてもよい。   The speed at which the valve is seated and the speed at which the stroke limiter of the first piston hits the shock absorber for the first piston in the form of a bag-like buffer chamber in which a portion of the first piston enters at the end of each stroke. It may be provided at the end of the stroke and further decelerated.

本発明による液圧で作動されるバルブの他の目的、特徴、利点および特性は詳細な記述により明らかになる。   Other objects, features, advantages and characteristics of hydraulically operated valves according to the present invention will become apparent from the detailed description.

本発明の別の側面によれば、クロスヘッド型の大型２行程式ディーゼル機関であって、それぞれ少なくとも１つの排気バルブを備える複数のシリンダと、前記排気バルブの各々に関連する液圧バルブアクチュエータと、共通燃料レールと、前記共通燃料レールに燃料を届ける高圧燃料源と、前記共通レールからの燃料に関係して動作する燃料噴射システムとを有し、各々の前記バルブアクチュエータは、前記共通燃料レールへ機能するように連結される、機関が提供される。   According to another aspect of the present invention, there is provided a crosshead type large two-stroke diesel engine, a plurality of cylinders each having at least one exhaust valve, and a hydraulic valve actuator associated with each of the exhaust valves. A common fuel rail; a high-pressure fuel source that delivers fuel to the common fuel rail; and a fuel injection system that operates in relation to fuel from the common rail, wherein each of the valve actuators includes the common fuel rail. An institution is provided that is operatively linked to.

本記述の次の詳細な説明部分は、図中に示した例示的な実施例を参照にしながら、本発明をより詳細に説明するものである。   The following detailed description portion of the present description explains the invention in more detail with reference to the illustrative embodiments shown in the figures.

図１には、エアボックス３内に位置する掃気ポート２を有するユニフロー型のシリンダ１を示したが、図示されていない掃気溜から、例えばターボ過給機等により加圧された掃気が供給される。   FIG. 1 shows a uniflow type cylinder 1 having a scavenging port 2 located in an air box 3, but scavenging pressurized by, for example, a turbocharger is supplied from a scavenging reservoir (not shown). The

排気バルブ４は、シリンダカバー２４'内のシリンダの上端の中心に取り付けられている。伸長行程の最後に排気バルブが開き、その後、機関のピストン５が下向きに掃気ポート２を通過し、ここで燃焼室６内のピストンの上部にある燃焼ガスは、排気通路７を通って排気溜８内に流出する。ピストンが上向きに移動する間、排気バルブは再び閉じ、その時期は例えばその後の燃焼の際の所望の効果的な燃焼比などに応じて調整可能である。閉鎖運動の間、排気バルブは空気バネ２３により上向きに移動される。   The exhaust valve 4 is attached to the center of the upper end of the cylinder in the cylinder cover 24 '. At the end of the extension stroke, the exhaust valve opens, after which the piston 5 of the engine passes downwardly through the scavenging port 2, where the combustion gas at the top of the piston in the combustion chamber 6 passes through the exhaust passage 7 and accumulates the exhaust. 8 flows out. During the upward movement of the piston, the exhaust valve is closed again, the timing of which can be adjusted, for example, depending on the desired effective combustion ratio during subsequent combustion. During the closing movement, the exhaust valve is moved upward by the air spring 23.

バルブの耐久性、燃焼室内の状況の有利で正確な制御、つまり機関の効率性を考慮すると、排気バルブは有利に非常に正確に制御できるのがよい。   Considering the valve durability and the advantageous and precise control of the conditions in the combustion chamber, ie the engine efficiency, the exhaust valve should be advantageously very precisely controllable.

排気バルブは、液圧で駆動されるアクチュエータ９によって開かれる。作動流体は、アクチュエータ上のポート１１と、コンソル１３に支持されている分配器ブロック１２の上面にある制御ポートを連結している圧力コンジット１０から供給される。作動流体は、アクチュエータ上のポート１１（図３、４および６、７に図示されている）とコンソルに支持されている分配器ブロック１２の上面にある制御ポートとを連結している圧力コンジット１０を通って供給される。該コンソルは、共通レール（図示せず）から供給される作動流体のための高圧コンジット１４に連結されており、その圧力は例えば、１６から５００ｂａｒの範囲でよい。共通レールは燃料噴射システムの高圧流体源としても機能するのが好ましい。   The exhaust valve is opened by an actuator 9 driven by hydraulic pressure. The working fluid is supplied from a pressure conduit 10 connecting a port 11 on the actuator and a control port on the upper surface of a distributor block 12 supported by a console 13. The working fluid is a pressure conduit 10 that connects a port 11 on the actuator (shown in FIGS. 3, 4 and 6, 7) and a control port on the upper surface of the distributor block 12 supported by the console. Supplied through. The console is connected to a high-pressure conduit 14 for working fluid supplied from a common rail (not shown), the pressure of which can range, for example, from 16 to 500 bar. The common rail preferably also functions as a high pressure fluid source for the fuel injection system.

共通レール内の作動流体を、この場合は燃料であるが、バルブアクチュエータを駆動させるために直接的に、あるいは間接的に圧力増幅器／セパレータを介して用いることができる。該セパレータは、バルブアクチュエータのための作動流体を共通レール内の燃料から分離するものである。共通レール燃料システム内の圧力は、走行速度や積み荷状態など機関の操作状況によって変化する。通常、大型２行程ディーゼル機関の共通レール燃料システム内の圧力は、８００ｂａｒから２０００ｂａｒの間で変化する。   The working fluid in the common rail, in this case fuel, can be used directly or indirectly via a pressure amplifier / separator to drive the valve actuator. The separator separates the working fluid for the valve actuator from the fuel in the common rail. The pressure in the common rail fuel system varies depending on engine operating conditions such as travel speed and loading conditions. Usually, the pressure in the common rail fuel system of a large two-stroke diesel engine varies between 800 bar and 2000 bar.

バルブアクチュエータに専用共通レールを用いる場合、作動流体を貯蔵タンクからポンプ室を通って供給することができ、そして作動流体は例えば標準的な油圧オイルでよいが、機関の潤滑油を作動流体として用い、該システムは機関のオイルパンから給油を受けるのが好ましい。   When using a dedicated common rail for the valve actuator, the working fluid can be supplied from the storage tank through the pump chamber, and the working fluid can be, for example, standard hydraulic oil, but engine lubricating oil is used as the working fluid The system preferably receives oil from the engine oil pan.

内燃機関は中速４行程ディーゼルまたはガス機関、或いは、船舶の推進機関またはパワープラントの固定原動機などの低速２行程クロスヘッドディーゼル機関でよい。   The internal combustion engine may be a medium speed four stroke diesel or gas engine, or a low speed two stroke crosshead diesel engine such as a marine propulsion engine or a power plant fixed prime mover.

機関の各シリンダは、電子制御ユニット１５に連結しており、その電子制御ユニット１５は、配線１６を介して総合的な同期化および制御信号を受信し、電子制御信号を例えば配線１８を介して調節弁１７に送る。シリンダ毎に制御ユニットがあってよく、または複数のシリンダが同じ制御ユニットに連結していてもよい。また、制御ユニットは、全シリンダに共通の総合制御ユニットから信号を受信してもよい。   Each cylinder of the engine is connected to an electronic control unit 15, which receives overall synchronization and control signals via wiring 16 and sends the electronic control signals via wiring 18, for example. Send to control valve 17. There may be a control unit for each cylinder, or multiple cylinders may be connected to the same control unit. The control unit may receive a signal from a general control unit common to all cylinders.

コンソル内で、高圧コンジットから枝分かれしているチャネル１９は、調節弁１７の高圧ポートへと加圧された作動流体を送る。   Within the console, a channel 19 that branches off from the high pressure conduit delivers pressurized working fluid to the high pressure port of the regulator valve 17.

チャネル１９は、複数の流体アキュムレータ２０を有し、流体アキュムレータ２０は、調節弁が開くとき流体容量の大部分を運び、その後調節弁が閉じている間に高圧管から供給される。   The channel 19 has a plurality of fluid accumulators 20, which carry the majority of the fluid volume when the regulator valve is open and are then fed from the high pressure tube while the regulator valve is closed.

調節弁１７上の制御ポートは、分配器ブロック内のチャネル２１を介してブロック１２の上面にある排出ポートに連結されている。調節弁はまた、チャネル形状の戻りライン２２を介して使用済みの作動流体の戻りコンジットへと連結されているタンクポートを有する。かわりに、戻りラインは大気圧の排出管、例えば機関のオイルパンにつながる排出管などに、連結されていてもよい。戻りライン内の圧力は、大気圧ないし数ｂａｒの加圧をした圧力の範囲でよい。アクチュエータ内への空気の侵入を防ぐために、戻りライン２２は好ましくは加圧、例えば少なくとも１ｂａｒで加圧されており、作動流体がアクチュエータから排出される間圧力コンジット１０内で加圧状態が維持されるようにする。   The control port on the control valve 17 is connected to a discharge port on the top surface of the block 12 via a channel 21 in the distributor block. The control valve also has a tank port connected via a channel-shaped return line 22 to a spent working fluid return conduit. Alternatively, the return line may be connected to a discharge pipe at atmospheric pressure, such as a discharge pipe connected to the engine oil pan. The pressure in the return line may be in the range of atmospheric pressure to a pressure of several bar. In order to prevent air from entering the actuator, the return line 22 is preferably pressurized, for example at least 1 bar, so that pressure is maintained in the pressure conduit 10 while the working fluid is discharged from the actuator. So that

排気バルブ４が開かれるとき、制御ユニット１５からの制御信号が調節弁１７を作動させ、高圧流体が圧力コンジット１０、したがって流体供給ポート１１に自由に接続できるように高圧ポート１９が制御ポートに連結される位置に動かす。排気バルブ４が閉じられるとき、調節弁１７は、戻りライン２２に連結されているタンクポートが制御ポートに連結される位置まで移動し、それによりコンジット１０内の高圧が排出される。   When the exhaust valve 4 is opened, the control signal from the control unit 15 activates the regulating valve 17 and the high pressure port 19 is connected to the control port so that high pressure fluid can be freely connected to the pressure conduit 10 and thus the fluid supply port 11. Move to the position where When the exhaust valve 4 is closed, the regulating valve 17 moves to a position where the tank port connected to the return line 22 is connected to the control port, whereby the high pressure in the conduit 10 is discharged.

調節弁１７は、任意の通常のタイプでよく、例えば、ポートが３つあり２つの位置をとることができる電気的に作動するオン／オフ型の単一の弁でよい。しかし、速く正確に弁を設定できるように、調節弁１７は２つの弁、すなわち、電気的操作弁１７ａおよびバルブアクチュエータのための主要弁１７ｂを備えることがこのましい。操作弁１７ａはポートを３つ有し、位置が２つあってよい。例えば、末端位置において磁石によって固定するタイプのものでよく、強磁性体でできた弁のスライダの各端に配設されている２つのコイルのうちの１つを磁化することにより弁は操作される。２つのコイルの磁化が失敗した場合の安全策として、戻りライン２２へのタンクポートが動作中の供給ポートとなる不作動と想定される位置に弁のスライダをバネで予め設定してもよい。代わりに、操作弁は従来の電磁弁でもよい。操作弁の放出ポートは、圧力を主要弁１７ｂのスライダの一端にあるピストン表面に伝えている中間チャネルに連結されており、より小さなピストン表面を有するスライダの他端は、高圧コンジットに固定連結されている。操作弁のある位置において、より小さなピストン領域にかかる高圧が主要スライダを押圧して、戻りコンジットが戻りライン２２を介して圧力コンジット１０につながる主要弁の放出ポートに連結される位置に、該スライダを動かす。操作弁１７ａが、中間チャネルと高圧コンジット１４が連結される第２の位置に動かされると、広いピストン表面にかかる高圧により、スライダが第２の位置まで押され、その第２の位置では高圧が圧力コンジット１０に伝わり、アクチュエータが排気バルブを開ける。   The control valve 17 may be of any conventional type, for example, an electrically actuated on / off type single valve that has three ports and can assume two positions. However, in order to be able to set the valve quickly and accurately, the regulating valve 17 preferably comprises two valves, namely an electrically operated valve 17a and a main valve 17b for the valve actuator. The operation valve 17a has three ports and may have two positions. For example, it may be of the type that is fixed by a magnet at the end position, and the valve is operated by magnetizing one of the two coils arranged at each end of the valve slider made of ferromagnetic material. The As a safety measure when magnetization of the two coils fails, the valve slider may be set in advance with a spring at a position where the tank port to the return line 22 is assumed to be an inoperative state where the supply port is in operation. Alternatively, the operating valve may be a conventional solenoid valve. The discharge port of the operating valve is connected to an intermediate channel that transfers pressure to the piston surface at one end of the slider of the main valve 17b, and the other end of the slider having a smaller piston surface is fixedly connected to the high pressure conduit. ing. At a position where the operating valve is located, the high pressure on the smaller piston area pushes the main slider so that the return conduit is connected to the discharge port of the main valve connected to the pressure conduit 10 via the return line 22. Move. When the operation valve 17a is moved to the second position where the intermediate channel and the high-pressure conduit 14 are connected, the slider is pushed to the second position due to the high pressure applied to the wide piston surface, and the high pressure is applied to the second position. It is transmitted to the pressure conduit 10 and the actuator opens the exhaust valve.

図２ないし４を参照して、アクチュエータ９と空気バネの第１の実施形態の詳細を述べる。   Details of the first embodiment of the actuator 9 and the air spring will be described with reference to FIGS.

排気バルブはバルブのディスクから鉛直に伸びているステム２４を有し、ステムの上端は、圧力シールされるように、そして空気シリンダ２６内で縦方向に移動できないようにステム上に固定されているバネピストン２５を支持している。バネピストンの下には、圧縮空気源（図示されていない）に連結しているバネチャンバ２７があり、圧縮空気源によりバネチャンバは、例えば、４．５ｂａｒの超過圧力など、予め決めてある最小圧力の圧縮された空気で満たされている。３から１０ｂａｒのような他の空気圧も用いることができる。最小圧力は、空気バネの所望のバネ特性によって選択される。複数の異なるシリンダのバネチャンバを相互接続することができるが、各バネチャンバは圧縮空気源において逆止め弁により別々に分画されているのが好ましい。バネチャンバ２７内の圧縮された空気によりバネピストン２５には、持続的な上向きの力がかかる。ピストン２５が下向きに移動し、逆止め弁により流出できないバネチャンバ２７内の空気を圧縮すると、上向きの力が増加する。   The exhaust valve has a stem 24 extending vertically from the disc of the valve, the upper end of the stem being fixed on the stem so as to be pressure sealed and not movable longitudinally within the air cylinder 26. The spring piston 25 is supported. Below the spring piston is a spring chamber 27 connected to a compressed air source (not shown), which causes the spring chamber to have a predetermined minimum pressure, for example, an overpressure of 4.5 bar. Filled with compressed air. Other air pressures such as 3 to 10 bar can also be used. The minimum pressure is selected according to the desired spring characteristics of the air spring. A plurality of different cylinder spring chambers can be interconnected, but each spring chamber is preferably fractionated separately by a check valve in the source of compressed air. The compressed air in the spring chamber 27 applies a continuous upward force to the spring piston 25. When the piston 25 moves downward and compresses the air in the spring chamber 27 that cannot flow out by the check valve, the upward force increases.

ハウジング２８は空気バネの周りおよび上部のキャビティ２９を画定する。キャビティは排出管５７に連結され、キャビティは大気圧になっている。   The housing 28 defines a cavity 29 around and above the air spring. The cavity is connected to the discharge pipe 57, and the cavity is at atmospheric pressure.

液圧式アクチュエータ９は、ハウジング２８の上面により支持されているシリンダ３１から構成される。第１ピストン３２はシリンダ３１の中心にあるボアに受容されている。中心にあるボアは、シリンダの上面で閉じており、シリンダ３１の底で開いている。中心にあるボアはハウジング２８内のボア３４と同軸になるように配設されている。   The hydraulic actuator 9 is composed of a cylinder 31 supported by the upper surface of the housing 28. The first piston 32 is received in a bore at the center of the cylinder 31. The bore in the center is closed at the top of the cylinder and open at the bottom of the cylinder 31. The central bore is arranged to be coaxial with the bore 34 in the housing 28.

一次圧力チャンバ３５はシリンダ３１と第１のピストンの上面の間で画定される。作動流体はポート１１を介して、バルブアクチュエータへの供給およびバルブアクチュエータからの放出が行われる。ポート１１はコンジット３０を介してシリンダ３１内の中心にあるボアに開いているポート３６に連結されている。ポート１１は代わりに高圧源および戻りラインに連結されていてもよい。ポート３６は、シリンダ３１と第１ピストンの半径が小さくなっている部分３８の間で画定される中間圧力チャンバ３７内に開いている。コンジット３０から枝分かれしているコンジット３９は、ポート４３で中心にあるボアへと開いており、ポート４３は開放行程の始まりには、第１ピストンの凹部４１に面している。凹部４１により、作動流体は二次圧力チャンバ４０に到達する。二次圧力チャンバは第１ピストンと同軸に配設されている第２ピストン４２と、中心にあるボアの半径が増加した部分の間で画定される。第２ピストンは、開放行程の始まりの部分において、第１ピストンを援助するため、第１ピストン上のフランジ４５に係合している。第２ピストン４２の行程は第１ピストン３２の行程よりはるかに短い。その行程の最後に、第２ピストンは行程制限器４６に接触する。したがって、開放行程の最初の間は、第１および第２ピストンは一緒に移動する。第１ピストンの凹部４１が、ポート４３が中心にあるボアに開いている位置を通過するので、二次圧力チャンバ４０とポート４３の間の流路は、第２ピストンがその行程制限器４６に接触する前に遮断される。したがって、第２ピストンが行程制限器に接触するかなり前に、加圧された作動流体の供給は終わり、したがって第２ピストンはゆっくりと行程制限器４６に接触する。   A primary pressure chamber 35 is defined between the cylinder 31 and the upper surface of the first piston. The working fluid is supplied to the valve actuator and discharged from the valve actuator via the port 11. The port 11 is connected via a conduit 30 to a port 36 that opens to a bore in the center of the cylinder 31. Port 11 may alternatively be connected to a high pressure source and return line. The port 36 is open into an intermediate pressure chamber 37 defined between the cylinder 31 and the portion 38 where the radius of the first piston is reduced. A conduit 39 branching from the conduit 30 opens to a central bore at a port 43, which faces the recess 41 of the first piston at the beginning of the opening stroke. The working fluid reaches the secondary pressure chamber 40 by the recess 41. The secondary pressure chamber is defined between a second piston 42 disposed coaxially with the first piston and a portion of the central bore having an increased radius. The second piston engages a flange 45 on the first piston to assist the first piston at the beginning of the opening stroke. The stroke of the second piston 42 is much shorter than the stroke of the first piston 32. At the end of the stroke, the second piston contacts the stroke limiter 46. Thus, during the beginning of the opening stroke, the first and second pistons move together. Since the recess 41 of the first piston passes through a position where the port 43 is open in the bore, the flow path between the secondary pressure chamber 40 and the port 43 causes the second piston to move to its stroke limiter 46. Blocked before contact. Thus, the supply of pressurized working fluid is terminated long before the second piston contacts the stroke limiter, and therefore the second piston slowly contacts the stroke limiter 46.

閉鎖移動の際に二次圧力チャンバから排出できるように、チェック弁４４を伴う戻りコンジット４７が二次圧力チャンバをコンジット１０に連結させている。   A return conduit 47 with a check valve 44 connects the secondary pressure chamber to the conduit 10 so that it can be discharged from the secondary pressure chamber during the closing movement.

排気バルブが開放されるとき、調節弁１７は高圧流体をポート１１に供給し、そして一次、中間、そして二次圧力チャンバは加圧される。一次および二次チャンバ内の高圧作動流体は、第１および第２ピストンを同時に下向きに押す。   When the exhaust valve is opened, the regulator valve 17 supplies high pressure fluid to port 11 and the primary, intermediate, and secondary pressure chambers are pressurized. High pressure working fluid in the primary and secondary chambers simultaneously pushes the first and second pistons downward.

第１ピストンの上部分は第１ピストンの上端に向かって直径が増加するテーパ部分４８を備える。図１ないし図３に示したテーパ部分は、わずかに外側に湾曲している断面であるが、先端のない円錐のような断面、僅かに内側に湾曲している断面、それらを組み合わせた断面、または所望の予め決定した任意の断面など、他の断面でもよい。そのような断面は、バルブアクチュエータの動的挙動が最適になるように、行程の各位置で流量制限はどの程度にするべきかを示唆するテスト、コンピュータシミュレーション、または分析的方法により決定できる。テーパ部分はそれに従って形成される。   The upper portion of the first piston includes a tapered portion 48 that increases in diameter toward the upper end of the first piston. The tapered portion shown in FIGS. 1 to 3 is a cross section that is slightly curved outward, but a conical section without a tip, a cross section that is slightly curved inward, a cross section combining them, Or other cross sections, such as any desired predetermined cross section. Such a cross-section can be determined by tests, computer simulations, or analytical methods that suggest what the flow restriction should be at each position in the stroke so that the dynamic behavior of the valve actuator is optimized. The tapered portion is formed accordingly.

内側に突出している環状のフランジ４９は中心のボアから伸びており、中心のボアへ開いているポート３６のすぐ上の位置にある。テーパ部分４８と環状のフランジ４９は、第１ピストンの位置により幅が変化する狭い環状の隙間を形成する。作動流体は、中間圧力チャンバから一次圧力チャンバに該隙間を通って流入できるように、加圧されなくてはならない。これにより、中間圧力チャンバと一次圧力チャンバの間で圧力低下がおこる。圧力低下は、環状の隙間の幅が減ると増大し、そして圧力低下は流量率の増加に伴って徐々に増大し、従って第１ピストンが高速に達するのを効果的に防ぐことになる。テーパ部分は、開放行程の終わりが近づくにつれて隙間が低減するような寸法である。従って、第１ピストンの速度は、流体の供給圧力が比較的大きい場合でさえ、該行程の終わりが近づくにつれて効果的に制限される。第１ピストンはさらに、緩衝チャンバ５０の形態の緩衝器を行程端に備える。フランジ４５は、僅かな隙間で袋状になっている緩衝チャンバに適合するような寸法で、フランジが緩衝チャンバに入り込むと、僅かな隙間を通して作動流体を緩衝チャンバから流出させることにより、残存している運動エネルギーの大部分は吸収され、そして第１ピストンの下面は行程制限器５１にゆっくりと接触する。   An inwardly projecting annular flange 49 extends from the central bore and is just above the port 36 that opens into the central bore. The tapered portion 48 and the annular flange 49 form a narrow annular gap whose width changes depending on the position of the first piston. The working fluid must be pressurized so that it can flow through the gap from the intermediate pressure chamber to the primary pressure chamber. This causes a pressure drop between the intermediate pressure chamber and the primary pressure chamber. The pressure drop increases as the width of the annular gap decreases, and the pressure drop gradually increases with increasing flow rate, thus effectively preventing the first piston from reaching high speed. The tapered portion is dimensioned such that the gap decreases as the end of the opening stroke is approached. Thus, the speed of the first piston is effectively limited as the end of the stroke is approached, even when the fluid supply pressure is relatively high. The first piston further comprises a shock absorber in the form of a buffer chamber 50 at the stroke end. The flange 45 is dimensioned to fit a buffer chamber that is pouched with a slight gap, and when the flange enters the buffer chamber, the working fluid is allowed to flow out of the buffer chamber through the slight gap. Most of the kinetic energy present is absorbed and the lower surface of the first piston slowly contacts the stroke limiter 51.

第１ピストンは、空気バネの影響により引き込み位置に戻される。アクチュエータはまた、閉鎖移動の際の、緩衝チャンバ５２の形態の緩衝器も行程端に備える。ピストンの上面は、袋状の緩衝チャンバ５２に僅かな隙間で入り込めるような寸法である。第１ピストンの上面が緩衝チャンバに入り込むとき、残存する運動エネルギーの大部分は吸収され、バルブは弁座にゆっくりと接触する。   The first piston is returned to the retracted position due to the influence of the air spring. The actuator also comprises a shock absorber in the form of a shock chamber 52 at the end of the stroke during the closing movement. The upper surface of the piston is dimensioned so as to enter the bag-like buffer chamber 52 with a slight gap. As the upper surface of the first piston enters the buffer chamber, most of the remaining kinetic energy is absorbed and the valve slowly contacts the valve seat.

第１ピストンの各位置において一次圧力チャンバに必要な圧力に応じてテーパ部分の設計を変えることにより、ポート３６と一次圧力チャンバ３５の間の流路の流れ抵抗を調節する。したがってバルブアクチュエータは圧力が変化する高圧源で適切に操作できる。供給圧力が比較的小さい場合、バルブの加速が緩やかになるはずである。結果的に、電子制御ユニット１５は僅かに長い間バルブを開いたままに保つことになる。図５に最もよく示されているように、電子制御ユニット１５は高圧作動流体供給における圧力の変動を補うために、バルブ開放のタイミングおよびその長さを連続的に適応させる。標準的な作動流体圧力の通常のバルブのタイミングは、図５の連続線で示した。供給圧力が比較的小さい場合、電子制御ユニットはバルブを比較的早く開き、比較的長い時間開いているように指示し、バルブが内燃室内のガスを適切に排出するのに十分ほど長い時間開いていることを確実にし（図５では一点鎖線で示されている）、供給圧力が比較的高いときには反対になる（図５では破線で示されている）。   The flow resistance of the flow path between the port 36 and the primary pressure chamber 35 is adjusted by changing the design of the tapered portion according to the pressure required for the primary pressure chamber at each position of the first piston. Thus, the valve actuator can be properly operated with a high pressure source where the pressure changes. If the supply pressure is relatively small, the valve acceleration should be slow. As a result, the electronic control unit 15 will keep the valve open for a little longer. As best shown in FIG. 5, the electronic control unit 15 continuously adapts the timing of the valve opening and its length to compensate for pressure fluctuations in the high pressure working fluid supply. The normal valve timing for standard working fluid pressure is indicated by the continuous line in FIG. If the supply pressure is relatively low, the electronic control unit will open the valve relatively quickly and instruct it to open for a relatively long time, and the valve will open for a long enough time to properly vent the gas in the internal combustion chamber. (Indicated by the dashed line in FIG. 5) and opposite when the supply pressure is relatively high (indicated by the dashed line in FIG. 5).

シリンダは流体を排出および再循環させるためのコンジット５３を備えており、それは一次圧力チャンバ３５をボア３４に連結している。第１ピストンが中間位置にある場合、暖かい作動流体をアクチュエータに循環させることができる。これは機関を運転していないとき、バルブを運転温度に維持するのに有利であり、そしてさらに効果的に脱気ができるようになる。   The cylinder includes a conduit 53 for draining and recirculating fluid, which connects the primary pressure chamber 35 to the bore 34. When the first piston is in the intermediate position, warm working fluid can be circulated through the actuator. This is advantageous for maintaining the valve at the operating temperature when the engine is not operating and allows more effective degassing.

図６は、バルブアクチュエータの第２の実施形態である。このバルブアクチュエータは、第１の実施形態によるバルブアクチュエータと原理的に同じ方法で構成されているが、ポート１１と一次圧力チャンバ３５の間の第１流路の流量制限を変えるための手段が異なる。この実施形態ではポート３６の替わりに傾いているポート３６'が代用される。傾いているポートは上部を伴って流量制限をし、その流量制限は、第１ピストンが引き込み位置から伸長位置に移動するときに厳しくなり、一次圧力チャンバに作動流体がさらに流れ込まないように、開放行程が完了する前に第１流路は完全に塞がれるので、第１ピストンとバルブは開放行程の最後の部分で減速される。作動流体は、ポート３６'から中間圧力チャンバに流れ込み、中間圧力チャンバと一次圧力チャンバ３５を連結しているコンジット５４を介してさらに一次圧力チャンバに流れ込む。   FIG. 6 is a second embodiment of the valve actuator. This valve actuator is constructed in principle in the same manner as the valve actuator according to the first embodiment, but the means for changing the flow restriction of the first flow path between the port 11 and the primary pressure chamber 35 is different. . In this embodiment, a port 36 ′ inclined instead of the port 36 is substituted. The tilted port has a flow restriction with an upper portion that becomes tight when the first piston moves from the retracted position to the extended position and is opened to prevent further working fluid from flowing into the primary pressure chamber. Since the first flow path is completely blocked before the stroke is completed, the first piston and valve are decelerated in the last part of the opening stroke. The working fluid flows from the port 36 ′ into the intermediate pressure chamber and further into the primary pressure chamber via a conduit 54 connecting the intermediate pressure chamber and the primary pressure chamber 35.

図７はバルブアクチュエータの第３の実施形態を示している。バルブアクチュエータは第２の実施形態のバルブアクチュエータと原理的に同じ方法で構成されているが、ポート１１と一次圧力チャンバ３５の間の第１流路の流量制限を変えるための手段が異なる。コンジット３０が、ポート３６''を介して中間圧力チャンバに開いており上下に配置されている複数のまたは比較的細いコンジット５５に連結されている。細いチャネルの流量制限をすると、高速で流れている作動流体の圧力がかなり低下する。開放行程の間、第１ピストンの上部は順にポート３６''を閉じる。よって、第１流路の流れ抵抗は、開放行程の間、徐々に増大する。図７に示した細いコンジット５５の断面積は、開放行程が進む方向に向けてチャネルごとに小さくなる。これにより、第１ピストンが伸長位置まで移動するときに、第１流路における流量制限は徐々に大きくなる。代わりにコンジット５５は同一の断面積（図示されていない）、または比較的大きな断面積で、そしてコンジット５５内に配設された流量制限器（図示されていない）を有していてもよい。   FIG. 7 shows a third embodiment of the valve actuator. The valve actuator is constructed in principle in the same manner as the valve actuator of the second embodiment, but the means for changing the flow restriction of the first flow path between the port 11 and the primary pressure chamber 35 is different. A conduit 30 is connected to a plurality or relatively thin conduits 55 which are open to the intermediate pressure chamber via ports 36 '' and arranged one above the other. When the flow rate of the narrow channel is restricted, the pressure of the working fluid flowing at high speed is considerably reduced. During the opening stroke, the top of the first piston in turn closes the port 36 ''. Therefore, the flow resistance of the first flow path gradually increases during the opening stroke. The cross-sectional area of the thin conduit 55 shown in FIG. 7 decreases for each channel in the direction in which the opening stroke proceeds. Thereby, when the first piston moves to the extended position, the flow restriction in the first flow path gradually increases. Alternatively, the conduit 55 may have a flow restrictor (not shown) having the same cross-sectional area (not shown) or a relatively large cross-sectional area and disposed within the conduit 55.

上述の実施形態において配設されている空気バネは、戻り行程圧力チャンバと、第１ピストンを引き込み位置にするピストン表面領域で代用してもよい。この実施形態（図示されていない）は、第１ピストンを引き込み位置にするために加圧された作動流体を圧力戻り行程チャンバに供給できるように、調節弁を少し変型する必要がある。第１ピストンの位置に関係している戻り行程圧力チャンバ内の圧力を調節するために、上述と同じ原理を用いることができる。   The air spring provided in the above-described embodiment may be replaced by a return stroke pressure chamber and a piston surface area that brings the first piston into the retracted position. This embodiment (not shown) requires a slight modification of the regulating valve so that pressurized working fluid can be supplied to the pressure return stroke chamber to bring the first piston into the retracted position. The same principle as described above can be used to adjust the pressure in the return stroke pressure chamber relative to the position of the first piston.

本発明を説明するために、詳細を述べたが、そのような詳細は単に説明のためであり、添付の請求項の範囲内で、当業者は変化形態を制作することができる。   While details have been set forth to describe the present invention, such details are merely illustrative and variations can be made by one skilled in the art within the scope of the appended claims.

シリンダカバーを有する２行程クロスヘッド型機関内のシリンダの概要の断面図を示している。FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view of a cylinder in a two-stroke crosshead engine with a cylinder cover. 図１のシリンダ内の液圧作動式排気バルブの第１の実施形態の長手方向の断面図を示しており、バルブは着座位置にあり、第１ピストンは引き込み位置にある。FIG. 2 shows a longitudinal section through a first embodiment of a hydraulically operated exhaust valve in the cylinder of FIG. 1, with the valve in a seating position and the first piston in a retracted position. 該第１ピストンが幾分伸長位置にある場合のアクチュエータの断面図を拡大して示している。The cross-sectional view of the actuator when the first piston is in a somewhat extended position is shown enlarged. 図３と同じ図であるが、該第１ピストンが行程制限器に近づいている。FIG. 4 is the same view as FIG. 3, but the first piston is approaching the stroke limiter. 様々な流体供給圧力において、排気バルブを開放する時のダイヤグラムを示している。Fig. 4 shows a diagram when the exhaust valve is opened at various fluid supply pressures. 第２の実施形態におけるアクチュエータの断面図を示している。Sectional drawing of the actuator in 2nd Embodiment is shown. 第３の実施形態におけるアクチュエータの断面図を示している。The sectional view of the actuator in a 3rd embodiment is shown.

符号の説明Explanation of symbols

１ シリンダ
２ 掃気ポート
３ エアボックス
４ 排気バルブ
５ 機関のピストン
６ 燃焼室
７ 排気通路
８ 排気溜
９ 液圧で作動するアクチュエータ
１０ 圧力コンジット
１１、３６、４３ ポート
１２ 分配器ブロック
１３ コンソル
１４ 高圧コンジット
１５ 電子制御ユニット
１６ 配線
１７ 調節弁
１７ａ 操作弁
１７ｂ 主要弁
１８ 配線
１９、２１ チャネル
２０ 流体アキュムレータ
２２ 戻りライン
２３ 空気バネ
２４ ステム
２４' シリンダカバー
２５ バネピストン
２６ 空気シリンダ
２７ バネチャンバ
２８ ハウジング
２９ キャビティ
３０、３９、５４、５５ コンジット
３１ シリンダ
３２ 第１ピストン
３４ ボア
３５ 一次圧力チャンバ
３７ 中間圧力チャンバ
３８ ピストンの半径が小さくなっている部分
４０ 二次圧力チャンバ
４１ 凹部
４２ 第２ピストン
４４ チェック弁
４５ フランジ
４６ 行程制限器
４７ 戻りコンジット
４８ ピストンのテーパ部分
４９ 環状フランジ
５０、５２ 緩衝チャンバ
５１ 行程制限器
５３ 排出および再循環させるためのコンジット
５７ 排出管 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder 2 Scavenging port 3 Air box 4 Exhaust valve 5 Engine piston 6 Combustion chamber 7 Exhaust passage 8 Exhaust reservoir 9 Actuator 10 operated by hydraulic pressure Pressure conduit 11, 36, 43 Port 12 Distributor block 13 Consol 14 High pressure conduit 15 Electronic control unit 16 Wiring 17 Control valve 17a Operation valve 17b Main valve 18 Wiring 19, 21 Channel 20 Fluid accumulator 22 Return line 23 Air spring 24 Stem 24 'Cylinder cover 25 Spring piston 26 Air cylinder 27 Spring chamber 28 Housing 29 Cavity 30, 39 , 54, 55 Conduit 31 Cylinder 32 First piston 34 Bore 35 Primary pressure chamber 37 Intermediate pressure chamber 38 Portion where piston radius is reduced 40 Secondary pressure chamber 41 Recess 42 Second piston 44 check valve 45 flange 46 stroke limiter 47 return conduit 48 the piston conduits 57 discharge pipe for the tapered portion 49 annular flange 50, 52 buffer chamber 51 stroke limiter 53 is discharged and recirculation

Claims (1)

大型２ストロークディーゼル機関のための、液圧で作動するバルブシステムであって、
・ バルブを着座位置と離座位置に操作するための液圧式アクチュエータであって、前記アクチュエータの固定ハウジング（３１）に形成されたボアに摺動可能に収容されるピストンであって、バルブステム（２４）の端部に設けられる第１ピストン（３２）を有し、ここで前記第１ピストンは、前記バルブが着座しているときには引き込み位置にあり、前記バルブが離座しているときには伸長位置にある、液圧式アクチュエータと、
・ 前記固定ハウジングと前記第１ピストンとの間に形成される一次圧力チャンバであって、該一次圧力チャンバ内の加圧された流体が前記第１ピストンの表面に作用し、伸長位置となるようにする一次圧力チャンバ（３５）と、
・ 前記一次圧力チャンバ（３５）へ流入させる作動流体を前記ボア内へ供給するポート（３６）であって、前記作動流体の高圧源または戻りラインに交互に連結できるポート（３６）と、
・ 前記作動流体のための流路であって、前記ポート（３６）と前記一次圧力チャンバ（３５）との間の第１流路と、
を有し、
前記第１ピストンが、前記着座位置において前記ポート（３６）に近接する部分から先端部に向かって直径が増大していくテーパ状の部分（４８）を有し、
前記液圧式アクチュエータは、前記ポート（３６）が前記ボア内に開口する部分の上側に、前記ボアの内壁から突出する環状のフランジ（４９）を有し、前記テーパ状の部分（４８）と前記環状フランジ（４９）とは、前記第１流路の中に、前記第１ピストンの位置によってその大きさが変化する環状の隙間を形成し、前記環状の隙間は、前記第１ピストンが前記引き込み位置から前記伸長位置へと移動するときには厳しくなり、前記第１ピストンが逆向きに移動する場合は緩くなるような流量制限部を形成することを特徴とする、液圧で作動されるバルブシステム。 For large two-stroke diesel engine, a valve system for hydraulically actuated,
A hydraulic actuator for operating the valve between a seating position and a seating position, the piston being slidably received in a bore formed in a fixed housing (31) of the actuator, 24) having a first piston (32) provided at the end thereof, wherein the first piston is in a retracted position when the valve is seated, and is in an extended position when the valve is seated. A hydraulic actuator in
A primary pressure chamber formed between the stationary housing and the first piston, wherein the pressurized fluid in the primary pressure chamber acts on the surface of the first piston to be in the extended position; A primary pressure chamber (35) to
- wherein a port for supplying to the primary pressure chamber (35) into the inflow is to working fluid within said bore (36), a port (36) which can be alternately connected to the high pressure source or a return line of the working fluid,
A flow path for the working fluid , the first flow path between the port (36) and the primary pressure chamber (35) ;
Have
Said first piston, have a said port (36) in diameter from a portion close toward the distal end portion is gradually increased to the tapered portion in the seated position (48),
The hydraulic actuator has an annular flange (49) protruding from the inner wall of the bore above the portion where the port (36) opens into the bore, and the tapered portion (48) and the The annular flange (49) forms an annular gap in the first flow path, the size of which changes depending on the position of the first piston, and the first piston retracts the annular gap. becomes severe when moving from position to said extended position, and forming a flow restriction such that loose when the first piston moves in the opposite direction, the valve system is operated hydraulically.
JP2008038805A 2002-08-28 2008-02-20 Improvement of hydraulically operated valve system for internal combustion engine Expired - Fee Related JP4657311B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA200201263 2002-08-28

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005115146A Division JP2005256843A (en) 2002-08-28 2005-04-12 Cross-head type large two-stroke type diesel engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008121694A JP2008121694A (en) 2008-05-29
JP4657311B2 true JP4657311B2 (en) 2011-03-23

Family

ID=32049908

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003302427A Pending JP2004084670A (en) 2002-08-28 2003-08-27 Valve operated with hydraulic pressure
JP2005115146A Pending JP2005256843A (en) 2002-08-28 2005-04-12 Cross-head type large two-stroke type diesel engine
JP2008038805A Expired - Fee Related JP4657311B2 (en) 2002-08-28 2008-02-20 Improvement of hydraulically operated valve system for internal combustion engine

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003302427A Pending JP2004084670A (en) 2002-08-28 2003-08-27 Valve operated with hydraulic pressure
JP2005115146A Pending JP2005256843A (en) 2002-08-28 2005-04-12 Cross-head type large two-stroke type diesel engine

Country Status (3)

Country Link
JP (3) JP2004084670A (en)
KR (3) KR100538679B1 (en)
CN (2) CN1314884C (en)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT501335B1 (en) * 2005-01-19 2007-05-15 Avl List Gmbh Method for operating internal combustion engine, involves locating brake valve on each cylinder, and opening brake valve into common pressure container during engine operation before start or during compression phase of cylinder
WO2006074497A2 (en) * 2005-01-17 2006-07-20 Avl List Gmbh Method for operating an internal combustion engine
CN101482041B (en) * 2005-02-02 2011-05-18 曼柴油机和涡轮公司,德国曼柴油机和涡轮欧洲股份公司的联营公司 Crosshead type large two-stroke diesel engine
KR100655038B1 (en) * 2005-11-11 2006-12-06 현대중공업 주식회사 Diesel combustion system driven by rotating cam and flow control valve
JP2008248838A (en) 2007-03-30 2008-10-16 Man Diesel As Cam driven exhaust valve operation system for large size two cycle diesel engine
EP2063075A1 (en) * 2007-11-23 2009-05-27 EMPA Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt Fluid actuated valve mechanism
JP4953250B2 (en) * 2007-12-20 2012-06-13 社団法人日本舶用工業会 Intake / exhaust valve drive system
JP4686561B2 (en) * 2008-02-14 2011-05-25 エムエーエヌ・ディーゼル・アンド・ターボ・フィリアル・アフ・エムエーエヌ・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー・ティスクランド Exhaust valve actuator for large two-cycle diesel engines
JP4560654B1 (en) * 2008-06-25 2010-10-13 エムエーエヌ・ディーゼル・アンド・ターボ・フィリアル・アフ・エムエーエヌ・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー・ティスクランド Hydraulic supply system for large two-cycle diesel engines
WO2010006599A1 (en) * 2008-07-14 2010-01-21 Man Diesel Filial Af Man Diesel Se, Tyskland Cam driven exhaust valve actuation system for large two stroke diesel engine
JP5127747B2 (en) * 2009-03-09 2013-01-23 三井造船株式会社 Electronically controlled valve drive device for internal combustion engine
DK177410B1 (en) 2010-02-24 2013-04-02 Man Diesel & Turbo Deutschland Valve actuation system for a large two stroke diesel engine
DK177283B1 (en) 2010-02-24 2012-10-08 Man Diesel & Turbo Deutschland Valve arrangement
FI20106256A0 (en) * 2010-11-30 2010-11-30 Waertsilae Finland Oy System and method for actuating the gas exchange valve of an internal combustion engine, cylinder head, and method for regenerating an internal combustion engine
US20120272932A1 (en) * 2011-04-27 2012-11-01 GM Global Technology Operations LLC Fluid pressure control valve
FI20125250L (en) * 2012-03-09 2013-09-10 Waertsilae Finland Oy Gas exchange valve arrangement and gas exchange valve
FI124349B (en) * 2012-03-09 2014-07-15 Wärtsilä Finland Oy Hydraulic actuator and throttle valve arrangement
JP5815584B2 (en) 2012-04-10 2015-11-17 エムエーエヌ・ディーゼル・アンド・ターボ・フィリアル・アフ・エムエーエヌ・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー・ティスクランド Balance position valve spindle
DK177695B1 (en) * 2012-11-16 2014-03-17 Man Diesel & Turbo Deutschland A large slow running turbocharged two-stoke uniflow internal combustion engine with crosshead and a cam driven exhaust valve actuation system
DK177676B1 (en) * 2013-02-08 2014-02-17 Man Diesel & Turbo Deutschland Exhaust valve arrangement for a large slow-running two-stroke internal combustion engine with crossheads
CN107676144B (en) * 2017-09-30 2019-12-27 中国北方发动机研究所(天津) Hydraulic variable valve mechanism for 2/4 stroke engine
CN116099073A (en) * 2022-12-15 2023-05-12 深圳市先健呼吸科技有限公司 Lavage catheter and lavage catheter system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60249778A (en) * 1984-05-25 1985-12-10 Yanmar Diesel Engine Co Ltd Operating piston buffer mechanism of hydraulic valve device
JPH0219808U (en) * 1988-07-23 1990-02-09
JPH0749011A (en) * 1993-08-05 1995-02-21 Nippon Soken Inc Hydraulic valve opening/closing mechanism
JP2002502475A (en) * 1997-05-29 2002-01-22 マーン・ベー・オグ・ドバルドヴェー・ディーゼール・アクティーゼルスカブ Hydraulically operated exhaust valve for internal combustion engines

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59170414A (en) * 1983-03-18 1984-09-26 Nissan Motor Co Ltd Hydraulic type valve drive device
EP0767295B1 (en) * 1995-10-03 2000-03-08 Wärtsilä NSD Schweiz AG Hydraulic valve
AT410696B (en) * 1999-09-22 2003-06-25 Jenbacher Ag VALVE DRIVE FOR A VALVE OF A COMBUSTION ENGINE
DK176152B1 (en) * 2000-07-10 2006-10-16 Man B & W Diesel As Method of activating an exhaust valve for an internal combustion engine and such an exhaust valve

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60249778A (en) * 1984-05-25 1985-12-10 Yanmar Diesel Engine Co Ltd Operating piston buffer mechanism of hydraulic valve device
JPH0219808U (en) * 1988-07-23 1990-02-09
JPH0749011A (en) * 1993-08-05 1995-02-21 Nippon Soken Inc Hydraulic valve opening/closing mechanism
JP2002502475A (en) * 1997-05-29 2002-01-22 マーン・ベー・オグ・ドバルドヴェー・ディーゼール・アクティーゼルスカブ Hydraulically operated exhaust valve for internal combustion engines

Also Published As

Publication number Publication date
KR100538679B1 (en) 2005-12-23
JP2004084670A (en) 2004-03-18
JP2005256843A (en) 2005-09-22
KR20040020003A (en) 2004-03-06
CN1651725A (en) 2005-08-10
JP2008121694A (en) 2008-05-29
KR20050033575A (en) 2005-04-12
CN1485530A (en) 2004-03-31
CN1314884C (en) 2007-05-09
KR20050099602A (en) 2005-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4657311B2 (en) Improvement of hydraulically operated valve system for internal combustion engine
JP2004084670A5 (en)
US9506382B2 (en) Variable valve actuator
US7258088B2 (en) Engine valve actuation system
JP3811501B2 (en) Hydraulically operated valve device
CN101194085B (en) Valve actuation system with valve seating control
US20060090717A1 (en) Engine valve actuation system
US6135073A (en) Hydraulic check valve recuperation
JP2005516144A (en) Engine valve actuation system and method using reduced pressure common rail and dedicated engine valve
JP7154212B2 (en) Method of providing variable compression ratio in an internal combustion engine and actuator therefor
US6227154B1 (en) Valvegear for engines of reciprocating piston type
US6907851B2 (en) Engine valve actuation system
CN101849098A (en) Ejecting system and the method that is used to make ejecting system
EP1549832B1 (en) An arrangement of an internal combustion engine poppet valve and an actuator therefor
CN102852686B (en) For the fuel valve of large-sized turbo-charging two-stroke diesel engine
CN110566713A (en) Exhaust valve driving mechanism and exhaust valve
CN107965605A (en) A kind of gerotor type air bleeding valve
US7370637B2 (en) Arrangement in fuel injection apparatus
JPH0791969B2 (en) Valve drive for internal combustion engine
JP6431143B2 (en) Balance position valve spindle
US20030213444A1 (en) Engine valve actuation system
CN103362585B (en) For the gas exchange valve of internal-combustion engine
KR102478081B1 (en) Engine of variable compression ratio type
CN105649706B (en) Valve system for explosive motor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080301

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100907

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101104

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101207

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101221

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140107

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4657311

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R370 Written measure of declining of transfer procedure

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees