DK173421B1 - Hydrauliksystem til en totakts krydshovedmotor og med enstrenget højtryksfødeledning - Google Patents

Hydrauliksystem til en totakts krydshovedmotor og med enstrenget højtryksfødeledning Download PDF

Info

Publication number
DK173421B1
DK173421B1 DK199700570A DK57097A DK173421B1 DK 173421 B1 DK173421 B1 DK 173421B1 DK 199700570 A DK199700570 A DK 199700570A DK 57097 A DK57097 A DK 57097A DK 173421 B1 DK173421 B1 DK 173421B1
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
pressure
hydraulic
engine
hydraulic system
hydraulic fluid
Prior art date
Application number
DK199700570A
Other languages
English (en)
Other versions
DK57097A (da
Inventor
Henning Lindquist
Poul Cenker
Original Assignee
Man B & W Diesel As
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 Man B & W Diesel As filed Critical Man B & W Diesel As
Priority to DK199700570A priority Critical patent/DK173421B1/da
Publication of DK57097A publication Critical patent/DK57097A/da
Priority to KR10-1998-0017483A priority patent/KR100480962B1/ko
Priority to CN98108435A priority patent/CN1085773C/zh
Priority to JP13528198A priority patent/JP3648055B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of DK173421B1 publication Critical patent/DK173421B1/da
Priority to JP2004034957A priority patent/JP2004190683A/ja
Priority to KR1020040109318A priority patent/KR100491034B1/ko
Priority to JP2007216363A priority patent/JP4417988B2/ja

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

i DK 173421 B1
Opfindelsen angår et hydrauliksys tein til en totakts krydshovedmotor med flere brændselspumper og flere udstødsventiler, hvor brændselspumperne er hydraulisk drevne stempelpumper, hvis pumpedrev for-, 5 synes med tryksat hydraulikvæske, og hvor åbningen af udstødsventilerne sker ved hjælp af hydrauliske aktua-torer, der forsynes med tryksat hydraulikvæske.
Det har i mange år været kendt at foretage hydraulisk aktivering af udstødsventilerne på de store 10 totakts krydshovedmotorer, der typisk anvendes som fremdrivningsmotorer i skibe. Ventilaktuatoren er her forsynet med hydraulikvæske i form af en væskesøjle, som er indespærret i en ledning mellem trykkammeret i aktuatoren og et trykkammer i en cylinder, der inde-15 holder et kamakselaktiveret stempel. Fra dansk patent nr. 148 664 kendes endvidere en elektronisk styret og hydraulisk aktiveret udstødsventil, hvis aktuator ved starten af åbnebevægelsen forbindes kortvarigt med en højtrykskilde for hydraulikvæske ved konstant tryk.
20 Varigheden af forbindelsen til højtrykskilden kan varieres i afhængighed af motorbelastningen.
Der har gennem mange år været forslag om, at brændselspumperne på en stor totakts krydshovedmotor skulle være hydraulisk aktiverede i stedet for den 25 meget velkendte kamakselaktivering. I ansøgerens danske patent nr. 41046 fra 1929 blev foreslået en hydraulisk drevet brændselspumpe, og fra nyere tid kan nævnes dansk patent nr. 151145, der angår en speciel udformning af et pumpestempel i en hydraulisk drevet brænd-30 seIspumpe.
De forskellige kendte forslag om rent hydraulisk aktivering af udstødsventiler og brændeIspumper på store totakts krydshovedmotorer har ikke fundet samtidig kommerciel anvendelse på motorer som følge af den 35 komplicerede udformning af de hydrauliske fødesystemer 2 DK 173421 B1 i kombination med det store energiforbrug, der kan medgå til en sådan aktivering. Minimering af energiforbruget er et designkriterium for disse store motorer, der normalt kun er stoppet ganske få dage om året, om 5 nogen overhovedet. Dette ses også af, at motorernes totalvirkningsgrad i de senere år har ligget over 50%.
Med hensyn til energiforbruget kan for de to typer af enheder nævnes følgende.
For en given ventilaktuator skal hydraulikvæskens 10 tryk overstige det mimimumstryk, der kræves for åbning af udstødsventilen imod gastrykket i motorcylinderen på åbningstidspunktet. Dette gastryk varierer med det ønskede åbningstidspunkt i motorcyklussen og med motorens belastning. Hvis motoren er tilkoblet en 15 propeller med fast stigning, varierer motorens omdrejningstal med motorbelastningen, hvilket også sætter krav til hydraulikvæskens minimale leve rings tryk, fordi ventilen skal åbne hurtigere ved højere omdrejningstal.
For udstødsventilen gælder endvidere, at der kun er 20 mindre variationer i den forbrugte mængde hydraulikvæske per aktivering af ventilen.
For et givet pumpedrev skal hydraulikvæskens leveringstryk overstige et minimumstryk, som også varierer med motorbelastningen, dels fordi brændslet 25 ved højere belastning skal sprøjtes ind i motorcylinderen imod et højere forbrændingstryk, dels fordi der skal leveres en større brændselsmængde. Hvis motoren er tilkoblet en propeller med fast stigning og dermed har stigende omdrejningstal med stigende belastning, kræves 30 en yderligere øgning af minimumstrykket, fordi den større brændselsmængde skal sprøjtes ind i løbet af et kortere tidsrum. Den forbrugte mængde hydraulikvæske varierer endvidere med brændselsmængden.
Det krævede minimumstryk til pumpedrevet varierer 35 væsentlig mere med motorbelastningen end det krævede i 3 DK 173421 B1 minimumstryk til ventilaktuatoren, og leveringsmængderne til de to typer enheder udviser også store forskelle. De to typer enheder har således forskellige karakteristikker og dermed forskellige krav til faste, 5 individuelle leveringstryk for at kunne drives energi -mæssigt optimalt. Dette taler for anvendelsen af helt separate fødesystemer.
Forsøgsmæssigt har det været prøvet at lade en fælles højtrykspumpe levere hydraulikvæske til en 10 første fødeledning førende til ventilaktuatorerne og til en anden fødeledning førende til pumpedrevene, hvor den fælles pumpe leverede konstant ved det højest krævede tryk, og hvor pumpens levering til fødeled-ningen med lavere trykbehov skete via en trykregulator.
15 Et sådant hydraulisk fødesystem har vist sig at være kompliceret og at medføre betydelige energitab.
Opfindelsen har til formål at anvise en totakts krydshovedmotor med rent hydraulisk aktivering af pumpedrevene og ventilaktuatorerne, hvor det hydrauli-20 ske fødesystem er driftssikkert og passende enkelt uden derved at medføre uhensigtsmæssigt stort energiforbrug.
Med henblik herpå er hydrauliksystemet ifølge opfindelsen ejendommeligt ved, at en enkelt højtryksføde ledning forsyner både pumpedrevene og udstødsventi-25 lernes hydrauliske aktuatorer med hydraulikvæske, og at leveringstrykket i høj tryksfødeledningen, og eventuelt trykket i luftfjedre i udstødsventilerne, er indstilleligt i afhængighed af motorens belastning.
Ved med opfindelsen at forsyne både ventilaktua-30 torerne og pumpedrevene fra en fælles høj tryksfødeledning bliver ledningsføringen hen til motorens cylindre særdeles enkel, hvilket giver betydelige besparelser ved installationen af motoren. Mere væsentligt er dog, at anvendelsen af en fælles høj tryksfødeledning forbed-35 rer motorens driftssikkerhed, fordi svigtrisikoen 4 DK 173421 B1 mindskes, når antallet af fejlkritiske enheder mindskes. Halveringen af antallet af højtryksrør til de to typer enheder giver endvidere i økonomisk henseende bedre mulighed for at fremstille højtryksrørene med 5 højere styrke som ekstra sikkerhed mod svigt.
Fødningen fra et fælles rør indebærer den energimæssige ulempe, at de to typer enheder forsynes med det samme leverings tryk, og selv om der til én bestemt motorbelastning foretages en designmæssig tilpasning af 10 enhederne til leveringstrykket, fører de forskellige karakteristikker til, at leveringstrykket ikke er optimalt ved andre motorbelastninger. Hydrauliksystemet ifølge opfindelsen kompenserer delvis for dette ved at indstille leveringstrykket i afhængighed af motorbe-15 lastningen. Dermed kan energitabet som følge af manglende udnyttelse af det fulde leveringstryk minimeres, idet leveringstrykket løbende kan justeres til at svare til det øjeblikkelige, minimale leveringstryk til den af de to typer af enheder, der kræver det højeste 20 leveringstryk ved den pågældende driftstilstand.
Det foretrækkes, at trykket i højtryksfødeledningen indvirker på stempler i pumpedrevene og i ventilaktuatorerne, hvilke stemplers stempelarealer er således indbyrdes afpasset for pumpedrev og ventilaktu-25 atorer, at de har hovedsageligt ens hydrauliktrykbehov ved en motorbelastning på 100%. Dette giver en optimal udnyttelse af energiforbruget til fødning af de hydraulisk drevne enheder ved fuld motorbelastning, hvor den forbrugte hydraulikmængde per motorcyklus er størst, og 30 hvor der skal være størst leveringstryk.
Ved væsentlig lavere motorbelastninger end 100% kan leveringstrykket i højtryksfødeledningen hensigtsmæssigt være reguleret efter ventilaktuatorernes hydrauliktrykbehov, fordi brændselsmængden og dermed 35 energiforbruget til indsprøjtningen af brændslet falder DK 173421 B1 5 med mindskende motorbelastning.
Det foretrækkes, at leveringstrykket i højtryks-fødeledningen mindskes til højst 75% af leveringstrykket ved 100% motorbelastning, når motorbelastningen 5 er 70% eller mindre. Udover opnåelsen af en energibesparelse giver dette bedre forhold for brændselsindsprøjtningen ved lavere motorbelastninger, hvor både modtrykket mod indsprøjtningen og den indsprøjtede brændselsmængde per motorcyklus er lavere. Ved at sænke 10 hydrauliktrykket bliver pumpestemplets bevægelse langsommere, og brændselsindsprøjtningen udbredes over længere tid, hvilket giver en mere fordelagtig forbrænding med tilhørende fordelagtig fordeling af varmeudviklingen.
15 Der kan opnås en yderligere besparelse i energi forbruget til levering af hydraulikvæske, ved at en luftfjeder påvirker udstødsventilen i retning af den lukkede udgangsstilling, at lufttrykket i luftfjederen er regulerbart, og at leveringstrykket i højtryks-20 fødeledningen og lufttrykket i luftfjederen er fælles regulerbare i nedad og opadgående retning, når motorens omdrejningstal henholdsvis falder og stiger. Herved udnyttes, at ventilaktuatoren skal overvinde de op-adrettede kraftpåvirkninger fra både cylindertrykkets 25 indvirkning på ventilentallerkenens underside og lufttrykkets indvirkning på luftfjederens stempel. En sænkning af lufttrykket ved lavere omdrejningstal medfører, at det minimale trykbehov til åbning af udstødsventilen mindskes til et niveau, der ligger 30 tættere på det minimale trykbehov til pumpedrevene, der som nævnt mindskes relativt kraftigt med omdrejningstallet.
Luftkamrene i alle motorens luftfjedre i udstødsventilerne kan være indbyrdes forbundet. Dette med-35 fører, at luftfjedertrykket er tilnærmelsesvis kon- 6 DK 173421 B1 stant, også i løbet af den nedadgående åbnebevægelse af udstødsventilen, fordi den deraf følgende mindskning af kammerets volumen fører til, at en del af luften undviger til de andre luftkamre og tilbageføres i løbet 5 af ventilens lukkebevægelse.
I en udførelsesform er hydrauliksystemet udformet således, at højtryksfødeledningen er opbygget af to koncentriske rør, der begge kan modstå det maksimale leveringstryk, at kun det inderste rør transporterer 10 hydraulikvæsken ved normal drift af hydrauliksystemet, og at et af de to rør afgrænset ringrum er forsynet med en sensor til lækageovervågning i ringrummet. Denne udformning giver redundans i fødeledningens funktion samt en svigtovervågning, idet et brud på det indre af 15 de to koncentriske rør giver lækage af hydraulikvæske til ringrummet mellem rørene og medfølgende signal-afgivelse fra sensoren samtidig med, at yderrøret overtager den trykbærende funktion. Motordriften kan derfor fortsætte, selv om der sker brud på inderrøret, 20 men motorens overvågningssystem modtager besked om svigt af inderrøret.
I en særlig enkel og dermed foretrukken udførelsesform er motorens systemolie anvendt som hydraulikvæske, og pumpedrevene og ventilaktuatorerne afleverer 25 hydraulikvæsken til motorens oliesump. Ved at anvende systemolien som hydraulikvæske bliver motoren mere uafhængig af ydre systemer, hvilket forbedrer driftssikkerheden, og samtidig undgås særskilte tanke med tilhørende rør forbindelser med videre til opbevaring af 30 hydraulikvæske. Driftssikkerheden øges også af, at der undgås anvendelse af en hydraulikolie, som ved lækage til det indre af motoren ville kunne forurene systemolien.
Anvendelsen af systemolie som hydraulikvæske giver 35 en særdeles fordelagtig mulighed for forenkling af det 7 DK 173421 B1 hydrauliske system, i og med at der for hver cylinder kan være en returledning, der forbinder dræn fra cylinderens pumpedrev og ventilaktuator med motorstativets indre hulrum i et niveau beliggende under en 5 mellembund med en stempelstangspakdåse. Den forbrugte olie i pumpedrevene og i ventilaktuatoreme kan dermed afleveres ud for forbrugsstedet i et nivaeu, der ligger under og er separeret fra cylinderens lufttilførsel, og anvendelsen af en fælles returledning med tilhørende 10 tank undgås helt. Med dette hydrauliksystem kan olien leveres og anvendes, hvorefter den uden videre afleveres inde i motoren ligesom enhver anden andel af systemolien. Det foretrækkes, at returledningen udmunder umiddelbart under mellembunden af hensyn til 15 opnåelse af de kortest mulige returledninger.
Eksempler på udførelsesformer for opfindelsen beskrives herefter nærmere med henvisning til den skematiske tegning, hvorpå fig. 1 viser et forenklet diagram over et hydrau-20 liksystem til en totakts krydshovedmotor, fig. 2 et tværsnit gennem motoren, fig. 3 i større skala et udsnit af hydrauliksystemet i fig. 1, og fig. 4 et diagram over sammenhængen mellem motor-25 belastningen og det krævede minimumstryk til åbning af udstødsventilerne og drivning af brændselspumperne.
Et hydrauliksystem leverer hydraulikvæske under tryk til hydrauliske enheder på en totakts krydshovedmotor 1. Motoren har flere cylindre 2, der i fig, 1 er 30 indikeret ved en punkteret linie omkring de hydrauliske enheder hørende til cylinderen. Det er klart, at der typisk er flere cylindre end vist, såsom fra 4 til 14 cylindre. Hver cylinder er forsynet med mindst én, typisk to eller tre, brændselsinjektorer 3 og en 35 udstødsventil 4, der er placeret centralt i cylinder- a 8 DK 173421 B1 dækslet.
Udstødsventilen er af tallerkentypen, der åbnes ved at bevæges nedad i cylinderen, når en høj tryks-fødeledning 5 forbindes med et trykkammer 6 i en 5 aktuator 7, hvorved aktuatorstemplet presser udstødsventilens spindel 8 nedad. En pneumatisk fjeder 9 omfatter et stempel 10, der er fikseret til spindlen 8 og er forskydeligt placeret i en cylinder med et trykkammer 12 beliggende under stemplet, så lufttrykket 10 i trykkammeret vedvarende påvirker ventiIspindlen med en opadrettet kraft virkende i lukkeretningen. Hydraulikvæskens tryk i kammeret 6 påvirker spindlen 8 med en nedadrettet kraft. For åbning af udstødsventilen kræves, at denne kraft frembragt af ventilaktuatoren 7 15 er passende meget større end den opadrettede kraft på ventilen stammende dels fra gastrykket i motorcylinderen, dels fra lufttrykkets påvirkning på stemplet 10.
En hydraulisk drevet brændselspumpe 13 forsyner brændselsinjektorerne med tryksat brændsel på det 20 ønskede tidspunkt af motorcyklussen og i en mængde, som er tilpasset motorens belastning. Pumpestemplet drives af et pumpedrev 14 i form af en cylinder med et aktua-torstempel, der har stor diameter i forhold til pumpestemplet. Stempelenheden er således et trinstempel, der 25 leverer brændsel ved et tryk, som er arealforholdet mellem det store og det lille stempel større end trykket i ledningen 5. Brændslet skal leveres ved et tryk, som er passende meget større end det øjeblikkelige gastryk i motorcylinderen, så der opnås god for-30 støvning gennem forstøverhullernes forud fastlagte areal. Brændselspumpen kan levere brændsel til flere injektorer på en enkelt cylinder, hvilket normalt sker ved samtidig levering, og den kan også være udformet til levering af brændsel til injektorer på forskellige 35 cylindre, i hvilket tilfælde den leverer brændslet på 9 DK 173421 B1 forskellige tidspunkter til de forskellige cylindre.
Leveringen af højtryks hydraulikvæske fra fødeledningen 5 til aktuatorerne kontrolleres via en styreventil 15 til udstødsventilen 4 og en styreventil 16 til 5 brændselspumpen 13. Styreventilerne er elektronisk aktiveret fra mindst en elektronisk styreenhed 17, der kan være en central enhed for flere cylindre. Det er også muligt at anvende distribueret styring, eksempelvis med én styreenhed per cylinder, og kombinationer af 10 overordnet og distribueret styring. Signaloverførslen sker via signalledninger s, der kun er antydet i figuren.
Styreventilerne 15 og 16 kan eksempelvis være af en type, der har to stillinger, af hvilke den ene 15 forbinder trykkammeret med aktuatorstemplet med højtryksf ødeledningen 5, og den anden forbinder trykkammeret med et dræn i form af en returledning 18. Styreventilerne kan også laves med tre stillinger, hvor den tredie er en neutralstilling, hvor både føde- og 20 returledningerne 5, 18 er af spærret fra aktua toren. Der kan naturligvis anvendes mange andre typer styreventiler og kombinationer af flere styreventiler per aktuatorenhed, men dette vil være mere komplicerede udformninger.
25 Høj tryksfødeledningen 5 forsynes med hydraulikvæ ske fra en pumpeenhed 19, der i fig. 1 er vist helt skematisk som en enkelt pumpe, men i praksis vil pumpeenheden omfatte flere pumper, der kan være drevet på forskellig måde. En fødeledning 20 forsyner pumpeen-30 heden med hydraulikvæske ved et forholdsvist lavt tryk, såsom fra 1 til 8 bar. Føde ledningen 20 kan hente væsken fra en tank, men det foretrækkes, at hydraulikvæsken udtages fra krydshovedmotorens systemolie. Et finfilter 21 sørger for filtrering af hydraulikvæsken.
35 Pumpeenheden 19 kan regulere leveringstrykket til DK 173421 B1 10 høj tryksfødeledningen 5 inden for et bredt interval, såsom fra 150 til 300 bar. Reguleringen styres ved hjælp af signaler modtaget fra styreenheden 17 via signalledningen 22.
5 I fig. 2 ses et tværsnit gennem motoren. Hver motorcylinder 2 har en cylinderforing 23, der sammen med et cylinderdæksel 24 med udstødsventilen og et stempel 25 afgrænser et forbrændingskammer 26. Stemplet er gennem en stempelstang 27, et krydshoved 28 og en 10 plej Istang 29 forbundet med en plejlstangssøle 30 på motorens krumtapaksel 31. Krumtapakslen er lejret i motorens bundkar 32, der indeholder systemolien, og oven på bundkarret er monteret et motorstativ 33, der bærer styreplanerne 34 for krydshovedet. Ved toppen af 15 styreplanerne er der en mellembund 35 med en stempelstangspakdåse 36, der holder det oven over beliggende cylinderparti helt adskilt fra bundkarrets og motorstativets indre med de forskellige bevægelige dele, der smøres ved hjælp af systemolien.
20 Brændselspumpen 13 er placeret ud for den øverste del af cylinderen 2 og afleverer brændslet gennem tre højtryksrør 37, der fører til hver sin brændselsinjektor 3. Et yderligere højtryksrør 38 er tilknyttet styreventilen 15 og fører til udstødsventilen 4.
25 Når der anvendes systemolie som hydraulikvæske, kan den forbrugte hydraulikvæske fra hver cylinder drænes fra pumpedrevet og ventilaktuatoren til returledningen 18, der går lige nedad til området under mellembunden 35 og afleverer smøreolien inde i motor-30 stativet 33, hvor den løber ned i oliesumpen i bundkarret. Som vist i fig. 1 kan der være en sådan drænledning for hver cylinder, hvilket giver den særlige fordel, at hydrauliksystemet kan laves uden fælles returledning.
35 Højtryksfødeledningen 5 kan i en udførelsesform 11 DK 173421 B1 være opbygget som et dobbeltrør, som vist i fig. 3. Et yderrør 40 er ligesom et inderrør 41 i stand til at modstå det maksimale leveringstryk fra pumpeenheden. De to rør er koncentriske. Ved normal drift af hydraulik-, 5 systemet sker leveringen af hydraulikvæsken udelukkende gennem inderrøret 41. Mellem de to rør er der et ringrum 42, som er forsynet med en sensor 43 til lækageovervågning i ringrummet. Hvis der sker brud på inderrøret 41, afgiver sensoren 43 et alarmsignal, så 10 betjeningspersonalet bliver opmærksom på, at der ikke længere er en ekstra sikkerhed mod rørbrud. Den beskrevne udformning af ledningen 5 som dobbeltrør er ikke nogen nødvendighed, men giver større driftssikkerhed.
15 Som nævnt ovenfor kan pumpedrevene og ventilaktua- torerne udformes til at køre optimalt ved kun en motorbelastning. Dette beskrives herefter nærmere med henvisning til fig. 4. Punktet A med optimale driftsforhold er her valgt til at være motorens fuldlastpunkt 20 med 100% motorbelastning, men kunne også have være valgt anderledes. Pumpeenheden 19 er styret til at levere hydraulikvæske ved et tryk på ca. 250 bar. I figuren viser kurven a, hvorledes udstødsventilens krav til minimalt hydrauliktryk varierer med motorens 25 belastning, når motoren er direkte koblet til en propeller med fast stigning. Kurven b viser udstødsventilens krav til minimalt hydrauliktryk, når motoren er tilkoblet enten en generator til elproduktion eller en propeller med variabel stigning. I disse to tilfælde er 30 motorens omdrejningstal konstant og uafhængig af belastningen, og cylinderens effektive middeltryk er ved lavere belastninger mindre end for en tilsvarende motor med variabelt omdrejningstal, hvilket betyder, at ventilaktuatoren ikke kræver et lige så højt hydrau-35 liktryk ved de lavere belastninger.
12 DK 173421 B1
Kurven c viser, hvorledes pumpedrevets krav til minimalt hydrauliktryk varierer med motorens belastning. I det øvre belastningsområde ses pumpedrevets trykbehov at falde hurtigere end udstødsventilens 5 trykbehov, fordi der både sker en reduktion af den brændselsmængde, der skal indsprøjtes, og en reduktion af det cylindertryk, som indsprøjtningen skal overvinde. Når motorbelastningen kommer ned i området omkring 50% og lavere bliver trykbehovet konstant og 10 bestemt af det laveste tryk, der frembringer den ønskede forstøvning. Der ses at være betydelig forskel mellem forløbene af kurverne for pumpedrevene og ventilaktuatorerne, og da forsyningen med hydraulikvæske sker gennem en fælles ledning 5, er det nødvendigt 15 at styre pumpeenhedens leveringstryk efter den af enhederne, der ved den pågældende belastning har det højeste krav til minimalt leveringstryk, hvilket i det viste tilfælde vil sige ventilaktuatoren. Som konsekvens af dette er leveringstrykket til pumpedrevet ved 20 lavere belastninger op til omtrent 50 bar højere end nødvendigt for en motor med variabelt omdrejningstal, men der kompenseres til dels for dette ved at brændselsmængden ved lav belastning er lille. Det er klart, at hydraulikenhederne kan være udlagt til andre try-25 kværdier end de viste, men det ændrer ikke ved, at det relative forløb af kurverne er som vist.
I en fordelagtig udførelsesform er alle trykkamrene 12 i udstødsventilernes pneumatiske fjedre indbyrdes forbundet gennem en fællesledning 44, hvilket 30 medfører, at lufttrykket i kammeret 12 stort ikke stiger ved åbning af en udstødsventil, og dermed skal der ikke anvendes ekstra hydraulisk energi til at overvinde en sådan trykstigning. Det er endvidere muligt ved hjælp af en lufttrykstyreenhed 45 at regu-35 lere lufttrykket i kamrene 12 i afhængighed af motorens i 13 DK 173421 B1 omdrejningstal på en sådan måde, at lufttrykket mindskes med faldende omdrejningstal- Dette er muligt, fordi der ved lavere omdrejningstal er længere tid til rådighed til returnering af ventiIspindlen til den 5 lukkede stilling. Det lavere modtryk fra den pneumatiske fjeder betyder, at leveringstrykket fra pumpeenheden 19 kan reduceres tilsvarende, hvorved der opnås en energibesparelse.

Claims (9)

13 DK 173421 B1 10 PATENTKRAV
1. Hydrauliksystem til en totakts krydshovedmotor (1) med flere brændselspumper (13) og flere udstødsventiler (4), hvor brændselspumperne er hydraulisk drevne stempelpumper, hvis pumpedrev (14) forsynes med tryksat 15 hydraulikvæske, og hvor åbningen af udstødsventilerne sker ved hjælp af hydrauliske aktuatorer (7) , der forsynes med tryksat hydraulikvæske, kendetegnet ved, at en enkelt højtryksfødeledning (5) forsyner både pumpedrevene (14) og udstødsventilernes 20 hydrauliske aktuatorer (7) med hydraulikvæske, og at leveringstrykket i høj tryksfødeledningen (5), og eventuelt trykket i luftfjedre i udstødsventilerne, er indstilleligt i afhængighed af motorens belastning.
2. Hydrauliksystem ifølge krav 1, kende-25 tegnet ved, trykket i højtryksfødeledningen (5) indvirker på stempler i pumpedrevene (14) og i venti-laktuatorerne (7), hvilke stemplers stempelarealer er således indbyrdes afpasset for pumpedrev og ventilaktu-atorer, at de har hovedsageligt ens hydraulikt rykbehov 30 ved en motorbelastning på 100%.
3. Hydrauliksystem ifølge krav 1 eller 2, k e n -detegnet ved, at leveringstrykket i højtryks-fødeledningen (5) er reguleret efter ventilaktuatorer-nes (7) hydraulikt rykbehov, når motorbelastningen er 35 væsentlig lavere end 100%. 14 DK 173421 B1
4. Hydraulik system ifølge et af kravene 1-3, kendetegnet ved, at leveringstrykket i højtryksfødeledningen (5) er højst 75% af leveringstrykket ved 100% motorbelastning, når motorbelastningen 5 er 70% eller mindre.
5. Hydrauliksystem ifølge et af kravene 1-4, kendetegnet ved, at en luftfjeder (9) påvirker udstødsventilen (4) i retning af den lukkede udgangsstilling, at lufttrykket i luftfjederen er 10 regulerbart, og at leveringstrykket i højtryksfødeledningen (5) og lufttrykket i luftfjederen (9) er fælles regulerbare i nedad og opadgående retning, når motorens omdrejningstal henholdsvis falder og stiger.
6. Hydrauliksystem ifølge krav 5, kende- 15 tegnet ved, at luftkamrene (12) i alle motorens luftfjedre er indbyrdes forbundne.
7. Hydrauliksystem ifølge et af kravene 1-6, kendetegnet ved, at høj tryksfødeledningen (5) er opbygget af to koncentriske rør (40, 41), der 20 begge kan modstå det maksimale leveringstryk, at kun det inderste rør (41) transporterer hydraulikvæsken ved normal drift af hydrauliksystemet, og at et af de to rør afgrænset ringrum (42) er forsynet med en sensor (43) til lækageovervågning i ringrummet.
8. Hydrauliksystem ifølge et af kravene 1-7, kendetegnet ved, at motorens systemolie er anvendt som hydraulikvæske, og at pumpedrevene (14) og ventilaktuatorerne (7) afleverer hydraulikvæsken til motorens oliesump.
9. Hydrauliksystem ifølge krav 8, kende tegnet ved, at der for hver cylinder (2) er en returledning (18), der forbinder dræn fra cylinderens pumpedrev (14) og ventilaktuator (7) med motorstativets indre hulrum i et niveau beliggende under en mellembund 35 (35) med en stempelstangspakdåse (36) , fortrinsvis udmunder ret ur ledningen umiddelbart under mellembunden.
DK199700570A 1997-05-16 1997-05-16 Hydrauliksystem til en totakts krydshovedmotor og med enstrenget højtryksfødeledning DK173421B1 (da)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK199700570A DK173421B1 (da) 1997-05-16 1997-05-16 Hydrauliksystem til en totakts krydshovedmotor og med enstrenget højtryksfødeledning
KR10-1998-0017483A KR100480962B1 (ko) 1997-05-16 1998-05-15 2행정크로스헤드엔진용유압시스템
CN98108435A CN1085773C (zh) 1997-05-16 1998-05-15 二冲程带滑块的发动机用的液压系统
JP13528198A JP3648055B2 (ja) 1997-05-16 1998-05-18 2行程クロスヘッドエンジンの液圧装置
JP2004034957A JP2004190683A (ja) 1997-05-16 2004-02-12 2行程クロスヘッドエンジンの液圧装置
KR1020040109318A KR100491034B1 (ko) 1997-05-16 2004-12-21 2행정 크로스헤드 엔진용 유압시스템
JP2007216363A JP4417988B2 (ja) 1997-05-16 2007-08-22 2行程クロスヘッドエンジンの液圧装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK57097 1997-05-16
DK199700570A DK173421B1 (da) 1997-05-16 1997-05-16 Hydrauliksystem til en totakts krydshovedmotor og med enstrenget højtryksfødeledning

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DK57097A DK57097A (da) 1997-06-24
DK173421B1 true DK173421B1 (da) 2000-10-02

Family

ID=8095045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK199700570A DK173421B1 (da) 1997-05-16 1997-05-16 Hydrauliksystem til en totakts krydshovedmotor og med enstrenget højtryksfødeledning

Country Status (4)

Country Link
JP (3) JP3648055B2 (da)
KR (2) KR100480962B1 (da)
CN (1) CN1085773C (da)
DK (1) DK173421B1 (da)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009155915A1 (en) * 2008-06-25 2009-12-30 Man Diesel Filial Af Man Diesel Se, Tyskland Hydraulic supply system of a large two-stroke diesel engine

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008248838A (ja) 2007-03-30 2008-10-16 Man Diesel As 大型2サイクルディーゼルエンジン用のカム駆動排気弁作動システム
CN102112708B (zh) * 2008-07-14 2014-06-18 曼柴油机欧洲股份公司曼柴油机德国分公司 大型两冲程柴油发动机的凸轮驱动排气阀致动系统
US7832374B2 (en) * 2008-10-21 2010-11-16 Gm Global Technology Operations, Inc. Fuel pressure amplifier
JP5552146B2 (ja) * 2012-08-29 2014-07-16 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 大型2サイクルディーゼルエンジンのためのカム駆動型排気弁作動システム
SE537454C2 (sv) * 2013-10-16 2015-05-05 Freevalve Ab Förbränningsmotor samt gashanteringssystem för pneumatisk drivning av en ventilaktuator
JP6141209B2 (ja) * 2014-01-10 2017-06-07 三菱重工業株式会社 排気弁駆動装置およびこれを備えた内燃機関
CN105909334A (zh) * 2016-06-23 2016-08-31 上海中船三井造船柴油机有限公司 一种具有强制开启功能的柴油机排气阀
DK179156B9 (en) * 2016-11-22 2018-04-03 Man Diesel & Turbo Filial Af Man Diesel & Turbo Se Tyskland A relief valve for a large turbocharged two-stroke compression-ignited internal combustion engine
CN106762519B (zh) * 2017-02-27 2018-11-02 王政玉 一种可变负荷往复式压缩机或泵
FR3071869B1 (fr) * 2017-10-02 2019-10-11 Vianney Rabhi Actionneur hydraulique de soupape a regeneration
CN108730270B (zh) * 2018-05-03 2019-09-27 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种防止燃油侵入机载液压系统的装置
JP6986500B2 (ja) * 2018-07-27 2021-12-22 日立造船株式会社 動作監視システム
KR102610212B1 (ko) * 2019-11-07 2023-12-06 한온시스템 주식회사 쿨링팬 모터의 제어 시스템 및 방법
JP7326174B2 (ja) * 2020-01-30 2023-08-15 川崎重工業株式会社 判定装置、船陸間通信システム及び判定方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61142309A (ja) * 1984-12-17 1986-06-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 往復動式クロスヘツド形内燃機関
JPS61265318A (ja) * 1985-05-20 1986-11-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 弁駆動装置
JPS61279715A (ja) * 1985-06-04 1986-12-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 油圧駆動式動弁装置
JPS631706A (ja) * 1986-06-20 1988-01-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 内燃機関用排気弁駆動装置
JP2766722B2 (ja) * 1990-10-09 1998-06-18 三菱重工業株式会社 内燃機関の電子油圧制御装置
DK170122B1 (da) * 1993-06-04 1995-05-29 Man B & W Diesel Gmbh Stor totakts forbrændingsmotor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009155915A1 (en) * 2008-06-25 2009-12-30 Man Diesel Filial Af Man Diesel Se, Tyskland Hydraulic supply system of a large two-stroke diesel engine
KR101065647B1 (ko) 2008-06-25 2011-09-20 맨 디젤 앤드 터보 필리얼 아프 맨 디젤 앤드 터보 에스이 티스크랜드 대형 2 행정 디젤 엔진의 유압 공급 시스템
CN102066703B (zh) * 2008-06-25 2013-02-13 曼柴油机欧洲股份公司曼柴油机德国分公司 大型二冲程柴油机的液压供应系统

Also Published As

Publication number Publication date
KR100491034B1 (ko) 2005-05-24
JPH1130112A (ja) 1999-02-02
CN1199811A (zh) 1998-11-25
JP2004190683A (ja) 2004-07-08
DK57097A (da) 1997-06-24
JP3648055B2 (ja) 2005-05-18
KR100480962B1 (ko) 2005-07-25
JP2008002471A (ja) 2008-01-10
KR19980087082A (ko) 1998-12-05
JP4417988B2 (ja) 2010-02-17
CN1085773C (zh) 2002-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK173421B1 (da) Hydrauliksystem til en totakts krydshovedmotor og med enstrenget højtryksfødeledning
EP2646674B1 (en) A fuel injection unit, a method of operating such and an internal combustion engine
JP4318266B2 (ja) 大型2サイクルディーゼルエンジン用のカム駆動燃料噴射システム
JP4597255B2 (ja) クロスヘッド型大型ユニフロー式2サイクルディーゼル機関
JP4475831B2 (ja) 大型ディーゼルエンジンにおける共通レール・システム用供給装置
GB2351351A (en) Apparatus for diagnosing failures and fault conditions in a fuel system of an internal combustion engine
KR19980702875A (ko) 자동 점화식 내연 기관용 연료 분사 장치
JP2010534788A (ja) エンジン・シリンダの潤滑のための潤滑装置および油圧ピストン
EP2297448A2 (en) Fuel injection system for a piston engine
NO157116B (no) Reguleringssystem for bennstoffinnsproeytning.
US4890695A (en) Engine lubrication system
WO2010006599A1 (en) Cam driven exhaust valve actuation system for large two stroke diesel engine
US6758175B2 (en) Apparatus for purging and excluding air from a hydraulic manifold assembly for variable deactivation of engine valves
JP5184883B2 (ja) 大型ディーゼルエンジンのシリンダ表面を潤滑するための方法および装置
CN103038465B (zh) 用于气缸润滑的中央润滑系统
JP4074859B2 (ja) マルチシリンダ2行程クロスヘッド内燃機関
WO2017085355A1 (en) Pressure regulating arrangement and method
JP4082794B2 (ja) 内燃機関の潤滑回路の油圧制御装置
DK173135B1 (da) Hydrauliksystem til en forbrændingsmotor og med flere af dennes aksel drevne højtrykspumper.
US1618335A (en) Compressed-air installation for internal-combustion engines on board ships
JP6972106B2 (ja) 大型低速運転内燃エンジン及び大型低速運転2ストローク内燃エンジンのシリンダの安全潤滑システム
NO820635L (no) Fremgangsmaate til drift av en forbrenningsmotor med turboladeinnretning og forbrenningsmotor med turboladeinnretning til bruk ved utfoerelse av fremgangsmaaten

Legal Events

Date Code Title Description
B1 Patent granted (law 1993)
PUP Patent expired

Expiry date: 20170516