CN111406150A - 发动机系统 - Google Patents

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CN111406150A CN201880078318.8A CN201880078318A CN111406150A CN 111406150 A CN111406150 A CN 111406150A CN 201880078318 A CN201880078318 A CN 201880078318A CN 111406150 A CN111406150 A CN 111406150A
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Abstract

一种发动机系统，具有：具有流体室的可变压缩装置，流体室被供给升压的工作流体，从而与活塞连接的活塞杆沿高压缩比方向移动；供给装置，其将润滑流体供给至上述活塞所滑动的汽缸部；检测装置，其输出包括上述活塞的位置信息的信号；以及控制装置，其基于上述信号而控制上述供给装置。

Description

发动机系统
技术领域
本公开涉及发动机系统。
本申请基于2017年12月7日在日本申请的日本特愿2017-235528号而主张优先权，将其内容引用于此。
背景技术
例如，在专利文献1中，公开了具有十字头的大型往复活塞燃烧发动机。专利文献1的大型往复活塞燃烧发动机是能够利用重油等液体燃料和天然气等气体燃料两者来开动的双燃料发动机。专利文献1的大型往复活塞燃烧发动机为了应对适于利用液体燃料的开动的压缩比和适于利用气体燃料的开动的压缩比两者，将通过利用液压使活塞杆移动从而使压缩比变更的调整机构设于十字头部分。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-20375号公报。
发明内容
发明要解决的课题
具有如上所述的变更压缩比的压缩调整装置的发动机系统变更活塞杆的移动方向上的位置，由此变更活塞的下止点和上止点位置，并调整压缩比。然而，在现有的发动机系统中，即使对于在活塞杆移动之时，活塞中的润滑流体的供给时机也被固定。因此，有可能在低压缩比时和高压缩比时，针对活塞的润滑流体的供给位置不同，润滑流体未充分地供给至汽缸内。
本公开是鉴于上述的情形而作出的，其目的在于，在具备可变压缩机构的发动机系统中，能够使润滑流体充分地供给至汽缸内。
用于解决课题的方案
本公开的第一方式是发动机系统，该发动机系统具有：可变压缩装置，其具有流体室，该流体室被供给升压的工作流体，从而与活塞连接的活塞杆沿高压缩比方向移动；供给装置，其将润滑流体供给至上述活塞所滑动的汽缸部；检测装置，其输出包括上述活塞的位置信息的信号；以及控制装置，其基于上述信号而控制上述供给装置。
本公开的第二方式也可以是在第一方式中，上述控制装置构成为：在上述活塞杆沿高压缩比方向移动时，使上述供给装置的上述润滑流体的供给时机变化。
本公开的第三方式也可以是在第二方式中，上述控制装置构成为：在上述活塞杆沿高压缩比方向移动时，根据预先设定的压缩比而使上述润滑流体的每单位时间的供给量调整。
本公开的第四方式也可以是在第二或第三方式中，上述控制装置构成为使上述润滑流体的每一次的供给量增加。
本公开的第五方式也可以是在第一至第四的任一个方式中，上述检测装置构成为设于上述汽缸部，并且输出包括上述活塞的位置信息的信号。
本公开的第六方式也可以是在第一至第四的任一个方式中，上述检测装置构成为具有传感器部，其非接触地检测在上述活塞杆固定的被检测部的移动。
发明的效果
依据本公开，控制装置基于活塞杆或活塞的位置而使润滑流体的供给时机变化。由此，能够在通过可变压缩机构使活塞位置变更时变更注油时机，并在相对于活塞始终一定的位置处供给润滑流体，因而能够使润滑流体充分地供给至汽缸内。
附图说明
图1是本公开的一个实施方式中的发动机系统的截面图。
图2是示出本公开的一个实施方式中的发动机系统的一部分的示意截面图。
图3是示出本公开的一个实施方式中的发动机系统的一部分的放大截面图。
图4是示出本公开的一个实施方式中的发动机系统的一部分的放大截面图。
图5是示出本公开的一个实施方式中的发动机系统的一部分的放大截面图。
图6是示出本公开的一个实施方式中的发动机系统的位置检测部的立体图。
图7是示出本公开的一个实施方式中的发动机系统的位置检测部的截面图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本公开中的发动机系统100的一实施方式进行说明。
[第一实施方式]
本实施方式的发动机系统100搭载于例如大型油轮等船舶，如图1所示，具有发动机1、增压器200以及控制部300(控制装置)。此外，在本实施方式中，将增压器200视为辅机，与发动机1(主机)分体地说明。但是，也能够将增压器200作为发动机1的一部分而构成。此外，增压器200并非本实施方式的发动机系统100所必需的构成必要条件，也可以不设于发动机系统100。
图1是沿着设于发动机系统100的后述圆筒状的汽缸衬3a的中心轴的纵截面图。在图1中，有时候将设有后述排气阀单元5的一侧称为上侧，将设有后述曲柄轴11的一侧称为下侧。有时候将与汽缸衬3a的中心轴交叉的方向称为径向方向。有时候将从汽缸衬3a的中心轴方向观察的图称为俯视。
发动机1为多缸的单流扫气柴油发动机，是能够执行使天然气等气体燃料与重油等液体燃料一起燃烧的气体运转模式、和使重油等液体燃料燃烧的柴油运转模式的双燃料发动机。此外，在气体运转模式下，也可以仅使气体燃料燃烧。这样的发动机1具有构架2、汽缸部3、活塞4、排气阀单元5、活塞杆6、十字头7、液压部8、连杆9、曲柄角传感器10、曲柄轴11、扫气积存部12、排气积存部13、空气冷却器14以及注油装置15(供给装置)。另外，由汽缸部3、活塞4、排气阀单元5以及活塞杆6构成缸。
构架2是支撑发动机1整体的强度部件，容纳有十字头7、液压部8以及连杆9。另外，关于构架2，十字头7的后述十字头销7a能够在内部往复运动。
汽缸部3具有圆筒状的汽缸衬3a、汽缸头3b以及汽缸套3c。汽缸衬3a是圆筒状的部件，在内侧形成有与活塞4滑动的滑动面。被这样的汽缸衬3a的内周面和活塞4包围的空间成为燃烧室R1。另外，在汽缸衬3a的下部，形成有多个扫气端口S。扫气端口S是沿着汽缸衬3a的周面排列的开口，将汽缸套3c内部的扫气室R2与汽缸衬3a的内侧连通。汽缸头3b是在汽缸衬3a的上端部设置的盖部件。汽缸头3b在俯视下在中央部形成有排气端口H，与排气积存部13连接。另外，在汽缸头3b设有未图示的燃料喷射阀。进而，在汽缸头3b的燃料喷射阀的附近，设有筒内压传感器30(检测装置)。筒内压传感器30检测燃烧室R1内的压力并发送到控制部300。汽缸套3c是设于构架2与汽缸衬3a之间且汽缸衬3a的下端部所插入的圆筒状的部件，在内部形成有扫气室R2。另外，汽缸套3c的扫气室R2与扫气积存部12连接。
活塞4呈大致圆柱状，与后述的活塞杆6连接而配置于汽缸衬3a的内侧。另外，在活塞4的外周面设有活塞环4a，由活塞环4a将活塞4与汽缸衬3a的间隙封闭。由于燃烧室R1中的压力的变动，活塞4伴随着活塞杆6而在汽缸衬3a内滑动。
排气阀单元5具有排气阀5a、排气阀壳5b以及排气阀驱动部5c。排气阀5a设于汽缸头3b的内侧，通过排气阀驱动部5c而将汽缸部3内的排气端口H闭塞。排气阀壳5b是容纳排气阀5a的端部的圆筒形的壳体。排气阀驱动部5c是使排气阀5a在沿着活塞4的冲程方向的方向上移动的致动器。
活塞杆6是一端与活塞4连接、另一端与十字头销7a联接的长尺寸状部件。活塞杆6的端部插入至十字头销7a，以连杆9能够旋转的方式联接。另外，活塞杆6具有十字头销7a侧端部的一部分的直径形成得粗的粗直径部。
如图1和图2所示，十字头7具有十字头销7a、导靴7b以及盖部件7c。十字头销7a是将活塞杆6与连杆9可移动地联接的圆柱状部件，在活塞杆6的端部所插入的插入空间，形成有进行工作油(工作流体)的供给和排出的液压室R3(流体室)。
在十字头销7a，在比中心更靠下侧，形成有沿着十字头销7a的轴向方向贯通的出口孔O。出口孔O是通过活塞杆6的未图示的冷却流路的冷却油被排出的开口。在十字头销7a，设有：供给流路R4，其将液压室R3与后述的柱塞泵8c连接；和泄放流路R5，其将液压室R3与后述的泄放阀8f连接。
导靴7b是可转动地支撑十字头销7a的部件，伴随着十字头销7a而沿着活塞4的冲程方向在未图示的导轨上移动。导靴7b沿着导轨移动，从而关于十字头销7a，旋转运动和沿着活塞4的冲程方向的除了直线方向以外的移动被限制。盖部件7c固定于十字头销7a的上部，是活塞杆6的端部所插入的环状部件。这样的十字头7将活塞4的直线运动传递到连杆9。
如图2所示，液压部8具有供给泵8a、摇动管8b、柱塞泵8c、柱塞泵8c具有的第一止回阀8d和第二止回阀8e、以及泄放阀8f。另外，活塞杆6、十字头7、液压部8、控制部300作为本公开中的可变压缩装置起作用。
供给泵8a是基于来自控制部300的指示将从未图示的工作油罐供给的工作油升压而供给到柱塞泵8c的泵。供给泵8a由船舶的电池的电力驱动，能够在液体燃料被供给至燃烧室R1之前开动。摇动管8b是将供给泵8a与各缸的柱塞泵8c连接的配管，能够在伴随着十字头销7a而移动的柱塞泵8c与被固定的供给泵8a之间摇动。
柱塞泵8c固定于十字头销7a，具有：棒状的柱塞8c1；筒状的汽缸8c2，其可滑动地容纳柱塞8c1；以及柱塞驱动部8c3。关于柱塞泵8c，柱塞8c1与柱塞驱动部8c3连接，从而在汽缸8c2内滑动，将工作油升压而供给到液压室R3。另外，在汽缸8c2中，在设于端部的工作油的吐出侧的开口设有第一止回阀8d，在设于侧周面的吸入侧的开口设有第二止回阀8e。柱塞驱动部8c3连接至柱塞8c1，基于来自控制部300的指示而使柱塞8c1往复运动。
第一止回阀8d为阀体朝向汽缸8c2的内侧被偏压从而闭阀的构造，防止供给至液压室R3的工作油逆流到汽缸8c2。另外，关于第一止回阀8d，如果汽缸8c2内的工作油的压力成为第一止回阀8d的偏压部件的偏压力(开阀压力)以上，则阀体被工作油推动，从而开阀。第二止回阀8e朝向汽缸8c2的外侧被偏压，防止供给至汽缸8c2的工作油逆流到供给泵8a。另外，关于第二止回阀8e，如果从供给泵8a供给的工作油的压力成为第二止回阀8e的偏压部件的偏压力(开阀压力)以上，则阀体被工作油推动，从而开阀。此外，第一止回阀8d在开阀压力比第二止回阀8e的开阀压力更高并以预先设定的压缩比运转的稳定运转时，未通过从供给泵8a供给的工作油的压力而开阀。
泄放阀8f设于十字头销7a，具有主体部8f1和泄放阀驱动部8f2。主体部8f1是连接至液压室R3和未图示的工作油罐的阀。泄放阀驱动部8f2连接至主体部8f1的阀体，基于来自控制部300的指示而将主体部8f1开阀和闭阀。泄放阀8f通过泄放阀驱动部8f2而开阀，从而存积于液压室R3的工作油返回至工作油罐。
如图1所示，连杆9是与十字头销7a联接并且与曲柄轴11联接的长尺寸状部件。连杆9将传送至十字头销7a的活塞4的直线运动变换成旋转运动。曲柄角传感器10是用于计量曲柄轴11的曲柄角的传感器，将用于算出曲柄角的曲柄脉冲信号发送到控制部300。
曲柄轴11是连接至设于缸的连杆9的长尺寸状的部件，通过由连杆9传送的旋转运动而旋转，从而将动力传送至例如螺旋件等。扫气积存部12设于汽缸套3c与增压器200之间，通过增压器200加压的空气流入该扫气积存部12。另外，在扫气积存部12，在内部设有空气冷却器14。排气积存部13是与各缸的排气端口H连接并且与增压器200连接的管状部件。从排气端口H排出的气体暂时地存积于排气积存部13，从而在抑制脉动的状态下被供给到增压器200。空气冷却器14是冷却扫气积存部12内部的空气的装置。
注油装置15设于汽缸衬3a的排气端口H侧的外周，从将汽缸衬3a的内侧与外侧连通的注油孔朝向汽缸衬3a的内侧(燃烧室R1)供给润滑油(润滑流体)。注油装置15能够基于来自控制部300的指示而变更注油量和注油时机。
增压器200是如下的装置：通过利用从排气端口H排出的气体来旋转的涡轮，将从未图示的吸气端口吸入的空气加压而供给至燃烧室R1。
控制部300控制液压部8，由此变更燃烧室R1中的压缩比。具体地，控制部300基于来自筒内压传感器3d的信号而取得活塞杆6的位置信息，控制柱塞泵8c、供给泵8a以及泄放阀8f，调整液压室R3中的工作油的量，由此使活塞杆6的位置变更而变更压缩比。进而，控制部300基于活塞杆6的位置信息而变更注油装置15的注油量和注油时机。
这样的发动机系统100是如下的装置：使从未图示的燃料喷射阀喷射至燃烧室R1的燃料着火、爆炸，由此使活塞4在汽缸衬3a内滑动，使曲柄轴11旋转。详细地，在供给至燃烧室R1的燃料与从扫气端口S流入的空气混合之后，活塞4朝向上止点方向移动，由此燃料被压缩而温度上升并自然着火。另外，在液体燃料的情况下，在燃烧室R1中温度上升，由此汽化并自然着火。
然后，燃烧室R1内的燃料自然着火从而急剧地膨胀，朝向下止点方向的压力施加到活塞4。由此，活塞4沿下止点方向移动，活塞杆6伴随着活塞4而移动，曲柄轴11经由连杆9而旋转。进而，活塞4移动至下止点，从而加压空气从扫气端口S流入到燃烧室R1。排气阀单元5驱动，从而排气端口H打开，燃烧室R1内的排出气体被加压空气推出到排气积存部13。
在增大压缩比的情况下，由控制部300驱动供给泵8a，工作油被供给至柱塞泵8c。然后，控制部300驱动柱塞泵8c而将工作油加压，直到成为能够将活塞杆6提起的压力为止，并将工作油供给到液压室R3。通过液压室R3的工作油的压力，活塞杆6的端部提起，与此相伴的是，活塞4的上止点位置向上方(排气端口H侧)移动。
在减小压缩比的情况下，由控制部300驱动泄放阀驱动部8f2，由此泄放阀8f被驱动，液压室R3和未图示的工作油罐成为连通状态。然后，活塞杆6的载荷施加到液压室R3的工作油，液压室R3内的工作油经由泄放阀8f被推出到工作油罐。由此，液压室R3的工作油减少，活塞杆6向下方(曲柄轴11侧)移动，与此相伴的是，活塞4的上止点位置向下方移动。
接着，对本实施方式中的发动机系统100的注油时机进行说明。
如图3至5所示，注油装置15分成在活塞4通过注油孔之前、在活塞4的活塞环4a通过注油孔之时、在活塞4的活塞环4a通过之后的三次，将润滑油供给至汽缸衬3a的内侧。
例如，注油装置15的注油以两个循环中一次左右的间隔实施。由此，并非润滑油全部被活塞4的活塞环4a刮出，而是润滑油还遍及汽缸衬3a的上端(排气端口H侧)。
在注油时机的控制中，活塞杆位置取得部310基于来自筒内压传感器30的输入而算出活塞杆6的高度方向的位置。具体地，活塞杆6的高度方向的位置按以下的顺序算出。
在将活塞4位于下止点时的筒内压作为P0并将活塞4位于上止点时的筒内压作为P1时，压缩比ε由下述式1表示。此外，κ表示多变指数。
[数学式1]
Figure DEST_PATH_IMAGE001
活塞杆位置取得部310从筒内压传感器30输出的电信号(包括活塞杆6的位置信息的信号)基于上述式1来算出汽缸部3中的压缩比。进而，通过活塞杆位置取得部310基于压缩比来算出活塞杆6的高度方向的位置。
控制部300从活塞杆位置取得部310取得利用上述方法算出的活塞杆6的高度方向的位置，从而实时地监视。如果控制部300基于活塞杆6的高度方向的位置而检查到活塞杆6沿向上方向(高压缩比方向)移动，则对注油装置15指示为使三次注油时机分别与低压缩比时的注油时机相比而提前。进而，当活塞杆6正在沿向上方向移动时，控制部300基于表示预先设定的压缩比与注油量的相关性的映射而对注油装置15指示使每一次的注油量增加(调整)。此外，控制部300根据活塞杆6的高度方向的位置而使注油时机逐渐地变化，始终以成为图3至5所示的注油时机的方式注油至注油装置15。即，控制部300基于活塞杆6的高度方向的位置，针对注油装置15在活塞4通过注油孔之前、在活塞4的活塞环4a通过注油孔之时、在活塞4的活塞环4a通过之后，使润滑油注油。
另外，在活塞杆6沿低压缩比方向移动时，使注油时机与高压缩比时的注油时机相比而推迟。
此外，活塞杆位置取得部310可以如图1所示地与控制部300邻接而设置，或者也可以与控制部300分离而设置，在任一种情况下，都与控制部300可通信地连接。活塞杆位置取得部310也可以具有以控制部300为标准的构成。此外，活塞杆位置取得部310也可以是控制部300的一部分。
在此，控制部300是基于船舶的操纵者的操作等而控制燃料的供给量等的计算机。即，控制部300也可以是如能够实施如上所述的控制那样的包括CPU、RAM、ROM等的众所周知的计算机。控制部300的控制的细节也可以由用户能够任意地变更或更新的软件来定义。如图1或图2所示，控制部300接收来自筒内压传感器30的燃烧室R1内的压力的反馈、和来自曲柄角传感器10的曲柄脉冲信号，筒内压传感器30电连接或电子地连接，或者以能够通过无线或有线而将信号通信的方式连接。基于这些，控制部300根据需要而适当控制供给泵8a、柱塞驱动部8c3、泄放阀驱动部8f2、排气阀驱动部5c、注油装置15、液压部8。
依据这样的本实施方式中的发动机系统100，控制部300基于活塞杆6的高度方向的位置而使注油装置15的注油时机变更，因而能够在注油装置15与活塞4的相对位置始终一定的时机进行注油。由此，能够将润滑油供给直至汽缸衬3a的上端侧，能够保持汽缸衬3a的内侧的润滑性。
另外，用于高压缩比的运转的燃料(重油)腐蚀性高，有必要使汽缸衬3a充分地润滑。依据本实施方式中的发动机系统100，控制部300基于活塞杆6的高度方向的位置，在活塞杆6向上方移动时使注油装置15的每一次的注油量增加。由此，即使在高压缩比的运转中，也能够充分地保持润滑性。
[第二实施方式]
将上述第一实施方式的变形例作为第二实施方式而说明。此外，对于与上述第一实施方式相同的构成的部件标记相同的符号，省略说明。
本实施方式中的发动机系统100具有位置检测部400(检测装置)。位置检测部400如图6所示具有磁传感器410(传感器部)、杆部420以及通信部430。磁传感器410是如下的传感器：固定于盖部件7c，通过与后述杆421的移动相伴随的磁场的变化而使电信号(包括活塞杆6的位置信息的信号)产生。
杆部420具有杆421、保持部422、偏压弹簧423以及磁性部件424。杆421是在端部附近具有保持偏压弹簧423的凸缘的棒状部件。杆421与保持部422一起插入至在盖部件7c形成的贯通孔，沿着活塞杆6的延伸方向配置，由偏压弹簧423推压至活塞杆6的端部的粗直径部而被固定。保持部422固定于盖部件7c，是杆421所插入的筒状部件。杆421能够在保持部422内往复运动。偏压弹簧423设于杆421的凸缘与活塞杆6的粗直径部之间，朝向活塞杆6的粗直径部偏压杆421。磁性部件424是等间隔地排列有多个磁铁的部件，在杆421的周面沿着杆421的延伸方向设置。
通信部430是将磁传感器410的检测到的电信号通过无线通信发送至控制部300的遥测仪。
关于这样的位置检测部400，如果杆421伴随着活塞杆6的移动而移动，则磁性部件424移动，由此磁传感器410检测到的磁场变化。磁传感器410将这样的磁场变化作为电信号输出。
在本实施方式中，控制部300基于来自位置检测部400的输入而算出活塞杆6的高度方向的位置。
依据本实施方式中的发动机系统100，控制部300基于活塞杆6的高度方向的位置而使注油装置15的注油时机变更，因而能够在注油装置15与活塞4的相对位置始终一定的时机进行注油。
由此，能够将润滑油供给直至汽缸衬3a的上端侧，能够保持汽缸衬3a的内侧的润滑性。进而，依据本实施方式，能够直接检测活塞杆6的高度方向的位置，能够掌握更正确的活塞杆6的高度方向的位置。此外，活塞杆6、十字头7、液压部8、控制部300以及位置检测部400作为本公开中的可变压缩装置起作用。
[第三实施方式]
本实施方式中的发动机系统100代替位置检测部400而具有位置检测部500(检测装置)。位置检测部500如图7所示具有传感器部510和被检测部520。传感器部510埋入设置于作为比扫气端口S更远离燃烧室R1的位置的汽缸衬3a的内周面下端侧而被固定。传感器部510是通过伴随着两个被检测部520的移动的与被检测部520的表面的距离的变化而使电信号(包括活塞杆6的位置信息的信号)产生的传感器。
被检测部520设于活塞4的滑动面下端侧，由分别朝向活塞4的滑动方向等间隔地形成的多个凹凸构成。此外，被检测部520比设于活塞4的活塞环4a(未图示)更设于下方(活塞杆6侧)。由此，被检测部520难以受到活塞4的滑动面上的润滑油的影响。
关于这样的位置检测部500，如果伴随着活塞杆6的移动而活塞4移动，则被检测部520的凹凸相对于传感器部510而相对地移动，从而传感器部510检测到的与被检测部520的距离变化。传感器部510将这样的凹凸的变化，即与被检测部520的表面的相对距离的变化，作为电信号而输出至控制部300。
在本实施方式中，控制部300基于来自位置检测部500的输入而算出活塞杆6的高度方向的位置。
依据本实施方式中的发动机系统100，控制部300基于活塞杆6的高度方向的位置而使注油装置15的注油时机变更，因而能够在注油装置15与活塞4的相对位置始终一定的时机进行注油。
由此，能够将润滑油供给直至汽缸衬3a的上端侧，能够保持汽缸衬3a的内侧的润滑性。
进而，传感器部510埋入设置于在构架2固定的汽缸衬3a，由此能够通过有线而容易地连接传感器部510与控制部300。因此，传感器部510没必要设有通信部等，设置是容易的。
以上，参照附图同时对本公开的合适实施方式进行了说明，但本公开不限定于上述实施方式。在上述的实施方式中示出的各构成部件的诸多形状或组合等是一个示例，在不脱离本公开的宗旨的范围内，能够基于设计要求等而进行各种变更。
在上述实施方式中，设置三次注油时机，但本公开不限定于此。注油时机能够根据活塞4的形状或发动机的特性而使次数或时机变化。
另外，活塞杆6的高度方向的位置的检测装置不限定于在上述实施方式中所公开的方式。例如，也可以通过作为检测装置配备的激光距离计来计量活塞杆6或活塞4的位置。
另外，在上述实施方式中，控制部300在活塞杆6沿高压缩比方向移动时使注油量增加，但本公开不限定于此，也可以基于表示压缩比与注油量的相关性的映射而减少注油量，或者不使注油量变化。
另外，在上述实施方式中，控制部300也可以在活塞杆6沿高压缩比方向移动时，根据预先设定的压缩比而调整润滑流体的每单位时间的供给量。
产业上的可利用性
依据本公开，在具备可变压缩机构的发动机系统中，能够使润滑流体充分地供给至汽缸内。
符号说明
1　发动机
2　构架
3　汽缸部
3a　汽缸衬
3b　汽缸头
3c　汽缸套
4　活塞
4a　活塞环
5　排气阀单元
5a　排气阀
5b　排气阀壳
5c　排气阀驱动部
6　活塞杆
7　十字头
7a　十字头销
7b　导靴
7c　盖部件
8　液压部
8a　供给泵
8b　摇动管
8c　柱塞泵
8c1　柱塞
8c2　汽缸
8c3　柱塞驱动部
8d　第一止回阀
8e　第二止回阀
8f　泄放阀
8f1　主体部
8f2　泄放阀驱动部
9　连杆
10　曲柄角传感器
11　曲柄轴
12　扫气积存部
13　排气积存部
14　空气冷却器
15　注油装置
30　筒内压传感器
100　发动机系统
200　增压器
300　控制部
310　活塞杆位置取得部
400　位置检测部
410　磁传感器
420　杆部
421　杆
422　保持部
423　偏压弹簧
424　磁性部件
430　通信部
500　位置检测部
510　传感器部
520　被检测部
H　排气端口
O　出口孔
R1　燃烧室
R2　扫气室
R3　液压室
R4　供给流路
R5　泄放流路
S　扫气端口。

Claims (8)

1.一种发动机系统，具有：
可变压缩装置，其具有流体室，所述流体室被供给升压的工作流体，从而与活塞连接的活塞杆沿高压缩比方向移动；
供给装置，其将润滑流体供给至所述活塞所滑动的汽缸部；
检测装置，其输出包括所述活塞的位置信息的信号；以及
控制装置，其基于所述信号而控制所述供给装置。
2.根据权利要求1所述的发动机系统，其特征在于，所述控制装置在所述活塞杆沿高压缩比方向移动时，使所述供给装置的所述润滑流体的供给时机变化。
3.根据权利要求2所述的发动机系统，其特征在于，所述控制装置在所述活塞杆沿高压缩比方向移动时，根据预先设定的压缩比而使所述润滑流体的每单位时间的供给量调整。
4.根据权利要求2或3所述的发动机系统，其特征在于，所述控制装置使所述润滑流体的每一次的供给量增加。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的发动机系统，其特征在于，所述检测装置设于所述汽缸部，并且输出包括所述活塞的位置信息的信号。
6.根据权利要求1至3中的任一项所述的发动机系统，其特征在于，所述检测装置具有传感器部，其非接触地检测在所述活塞杆固定的被检测部的移动。
7.根据权利要求4所述的发动机系统，其特征在于，所述检测装置设于所述汽缸部，并且输出包括所述活塞的位置信息的信号。
8.根据权利要求4所述的发动机系统，其特征在于，所述检测装置具有传感器部，其非接触地检测在所述活塞杆固定的被检测部的移动。
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Citations (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63164535U (zh) * 1987-04-16 1988-10-26
US5836280A (en) * 1994-11-24 1998-11-17 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Lubrication system for two cycle engine
CN1261644A (zh) * 1999-01-18 2000-08-02 曼B与W狄赛尔公司 内燃机气缸的润滑方法及气缸润滑系统和连接件
CN1384274A (zh) * 2001-05-07 2002-12-11 曼B与W狄赛尔公司 内燃机汽缸中润滑油注入方法
CN1676888A (zh) * 2004-03-31 2005-10-05 三菱重工业株式会社 具有气缸润滑系统的内燃机
WO2007004641A1 (ja) * 2005-07-05 2007-01-11 Lwj Co., Ltd. ２サイクルエンジン
JP2009030508A (ja) * 2007-07-26 2009-02-12 Toyota Motor Corp 可変圧縮比内燃機関
CN101749072A (zh) * 2008-12-02 2010-06-23 瓦特西拉瑞士股份有限公司 检测装置、运行往复活塞式内燃机的方法、往复活塞式内燃机
JP2010185396A (ja) * 2009-02-13 2010-08-26 Nissan Motor Co Ltd レシプロ式可変圧縮比機関の潤滑装置
JP2013040578A (ja) * 2011-08-12 2013-02-28 Ihi Corp ２サイクルエンジン
CN103422934A (zh) * 2012-05-15 2013-12-04 曼柴油机欧洲股份公司曼柴油机德国分公司 汽缸润滑装置以及用于操作该汽缸润滑系统的方法
CN103541819A (zh) * 2012-07-17 2014-01-29 瓦锡兰瑞士公司 大型往复活塞式燃烧发动机及其控制设备和控制方法
CN103857883A (zh) * 2011-10-12 2014-06-11 株式会社Ihi 双循环发动机及双循环发动机的注油方法
WO2014142686A1 (en) * 2013-03-11 2014-09-18 Majewski Jacek Two-stroke internal combustion engine, particularly for propulsion of the cars
CN104685188A (zh) * 2012-10-03 2015-06-03 株式会社Ihi 单流扫气式二冲程发动机
US20150184563A1 (en) * 2013-12-27 2015-07-02 Honda Motor Co., Ltd. Cylinder lubrication system for two-stroke engine
WO2015108138A1 (ja) * 2014-01-20 2015-07-23 株式会社Ihi クロスヘッド型エンジン
CN204900055U (zh) * 2015-08-28 2015-12-23 曹建峰 一种缸外保温缸内散热发动机
CN105756780A (zh) * 2016-04-25 2016-07-13 雷斌 一种往复式独立润滑二冲程发动机及其运行方法
CN105899781A (zh) * 2014-01-20 2016-08-24 株式会社Ihi 十字头型发动机
CN106414951A (zh) * 2014-01-20 2017-02-15 株式会社Ihi 发动机
JP2017061859A (ja) * 2015-09-24 2017-03-30 日産自動車株式会社 複リンク式ピストン−クランク機構の潤滑構造

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4402609B2 (ja) * 2005-02-28 2010-01-20 三菱重工業株式会社 シリンダ注油装置
JP2016217296A (ja) * 2015-05-22 2016-12-22 トヨタ自動車株式会社 可変圧縮比内燃機関
FR3043720B1 (fr) * 2015-11-17 2019-11-08 MCE 5 Development Moteur a rapport volumetrique variable
CN106089977B (zh) * 2016-06-08 2018-11-20 北汽福田汽车股份有限公司 发动机连杆机构、发动机可变压缩比系统、发动机和车辆

Patent Citations (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63164535U (zh) * 1987-04-16 1988-10-26
US5836280A (en) * 1994-11-24 1998-11-17 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Lubrication system for two cycle engine
CN1261644A (zh) * 1999-01-18 2000-08-02 曼B与W狄赛尔公司 内燃机气缸的润滑方法及气缸润滑系统和连接件
CN1384274A (zh) * 2001-05-07 2002-12-11 曼B与W狄赛尔公司 内燃机汽缸中润滑油注入方法
CN1676888A (zh) * 2004-03-31 2005-10-05 三菱重工业株式会社 具有气缸润滑系统的内燃机
WO2007004641A1 (ja) * 2005-07-05 2007-01-11 Lwj Co., Ltd. ２サイクルエンジン
JP2009030508A (ja) * 2007-07-26 2009-02-12 Toyota Motor Corp 可変圧縮比内燃機関
CN101749072A (zh) * 2008-12-02 2010-06-23 瓦特西拉瑞士股份有限公司 检测装置、运行往复活塞式内燃机的方法、往复活塞式内燃机
JP2010185396A (ja) * 2009-02-13 2010-08-26 Nissan Motor Co Ltd レシプロ式可変圧縮比機関の潤滑装置
JP2013040578A (ja) * 2011-08-12 2013-02-28 Ihi Corp ２サイクルエンジン
CN103857883A (zh) * 2011-10-12 2014-06-11 株式会社Ihi 双循环发动机及双循环发动机的注油方法
CN103422934A (zh) * 2012-05-15 2013-12-04 曼柴油机欧洲股份公司曼柴油机德国分公司 汽缸润滑装置以及用于操作该汽缸润滑系统的方法
CN103541819A (zh) * 2012-07-17 2014-01-29 瓦锡兰瑞士公司 大型往复活塞式燃烧发动机及其控制设备和控制方法
CN104685188A (zh) * 2012-10-03 2015-06-03 株式会社Ihi 单流扫气式二冲程发动机
WO2014142686A1 (en) * 2013-03-11 2014-09-18 Majewski Jacek Two-stroke internal combustion engine, particularly for propulsion of the cars
US20150184563A1 (en) * 2013-12-27 2015-07-02 Honda Motor Co., Ltd. Cylinder lubrication system for two-stroke engine
WO2015108138A1 (ja) * 2014-01-20 2015-07-23 株式会社Ihi クロスヘッド型エンジン
CN105899781A (zh) * 2014-01-20 2016-08-24 株式会社Ihi 十字头型发动机
CN106414951A (zh) * 2014-01-20 2017-02-15 株式会社Ihi 发动机
CN204900055U (zh) * 2015-08-28 2015-12-23 曹建峰 一种缸外保温缸内散热发动机
JP2017061859A (ja) * 2015-09-24 2017-03-30 日産自動車株式会社 複リンク式ピストン−クランク機構の潤滑構造
CN105756780A (zh) * 2016-04-25 2016-07-13 雷斌 一种往复式独立润滑二冲程发动机及其运行方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
郭秀波等: "发动机润滑系统的故障原因分析", 《农机使用与维修》 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP3722574A4 (en) 2021-09-01
EP3722574A1 (en) 2020-10-14
DK3722574T3 (da) 2023-01-09
KR20200042004A (ko) 2020-04-22
CN111406150B (zh) 2023-02-21
JP2019100317A (ja) 2019-06-24
EP3722574B1 (en) 2022-12-07
KR102502627B1 (ko) 2023-02-23
WO2019112036A1 (ja) 2019-06-13
JP7309110B2 (ja) 2023-07-18

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