DK174031B1 - Hydraulisk aktiveret udstødsventil til en forbrændingsmotor - Google Patents

Description

DK 174031 B1 i

Opfindelsen angår en hydraulisk aktiveret udstødsventil til en forbrændingsmotor med en hydraulisk aktuator anbragt koaksialt i forlængelse af udstødsventilens spindel, hvilken aktuator har en stationær 5 cylinder og i det mindste et primært trykkammer, der ved hjælp af en styreventil kan forbindes skiftevis til en højtrykskilde for hydraulikvæske eller til et tilbageløb, samt et aktuatorstempel omfattende i det mindste en første stempeldel og en anden stempeldel.

10 Fra DK-B 154165 kendes en sådan udstødsventil, der udover et primært trykkammer også har et sekundært trykkammer. Aktuatorstemplet er todelt for at de to dele kan udføre en meget begrænset indbyrdes bevægelse ved starten af vent il åbningen. I hovedparten af ud-15 stødsventilens åbningsbevægelse forskydes de to stempeldele i en fælles bevægelse. Afskæringskanter i den stationære cylinder styrer stemplernes start- og slutstillinger. I løbet af åbningsbevægelsen afskærer den ene af stempeldelene det ene af trykkamrene fra 20 højtrykskilden, så højtrykket kun er virksomt i det andet kammer. Stempellængderne og afstandene mellem afskæringskanterne i den stationære cylinder er faste, hvilket betyder, at aktuatoren kun passer til en bestemt længde på ventilspindlen.

25 Fra DE-A 2151331 kendes en elektronisk styret og hydraulisk aktiveret ventilaktuator til en udstødsventil i en reverserbar skibsmotor. Den elektroniske styring er baseret på en kamaktivering af en elektrisk signalgiver, der aktiverer styreventilen. Der er kun et 30 aktuatorstempel, der gennem en stødstang ligger an mod oversiden af ventilspindlen. Stødstangen er forsynet med en radialt udragende krave, der ved afslutningen af både åbne- og lukkebevægelserne passerer ind i et dæmperkammer beliggende i den stationære aktuator-35 cylinder. Stødstangen har fast længde, og aktuator- 2 DK 174031 B1 stemplet passer dermed kun til en bestemt længde af ventiIspindlen.

Fra US-A 3 209 737 kendes en hydraulisk aktiveret udstødsventil, hvor aktuatorstemplet er todelt i en 5 første stempeldel med stor diameter, der omgiver en anden stempeldel, som er udført i et stykke med ventilspindlen. Den anden stempeldel har en opstående tap, der ved afslutningen af lukkebevægelsen passerer op i et dæmperkammer, hvorved ventilens lukkebevægelse 10 bremses. Efter en indledende åbningsbevægelse træffer den første stempeldel et stop, hvorefter højtrykket i aktuatorens trykkammer kun kan bevæge den anden stempeldel. Da det andet stempel er fast forbundet med ventilspindlen, passer aktuatoren kun på en ventilspin-15 del med en bestemt længde.

Det er energimæssigt fordelagtigt at anvende en aktuator med to stempler, hvoraf det ene standses efter en indledende åbningsbevægelse, fordi forbruget af højtryks hydraulikvæske derved mindskes i løbet af den 20 resterende del af åbningsbevægelsen.

Ved driften af motoren kan der forekomme en delvis nedbrydning af ventilens sædeflader som følge af korrosive angreb forårsaget af de aggessive forbrændingsprodukter. Hvis nedbrydningen medfører større 25 lokale utætheder i sædefladerne, er det nødvendigt at foretage en slibning af sædefladerne, hvilket medfører, at toppen af ventilspindlen kommer til at ligge højere oppe, når ventilen er lukket, fordi de to sædeflader har mindre tykkelse efter slibningen. Ved store totakts 30 dieselmotorer, der typisk anvendes som fremdrivnings-motorer i skibe, er dimensionerne af udstødsventilen så store, at der kan forekomme mærkbare længdeændringer af ventilspindlen fra den kolde starttilstand til den varme driftstilstand. Disse uundgåelige længdeændringer 35 medfører, at de kendte ventilaktuatorer giver betydelig DK 174031 B1 3 risiko for uønsket hårde venti1lukninger, navnlig ved udstødsventiler, der har været længe i drift.

Den foreliggende opfindelse har til formål at anvise en hydraulisk aktiveret udstødsventil, der så 5 vidt muligt giver ensartet gode og repeterbare ventil-bevægelser.

Med henblik herpå er udstødsventilen ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at et første anslag på. den stationære cylinder fastlægger en udgangsstilling 10 for den første stempeldel, at et positioneringsstempel og en positioneringscylinder i en positioneringsenhed afgrænser et væskekammer, der er forbundet med det primære trykkammer via en kanal, der er lukket, når udstødsventilen står åben, og står åben, når udstødsven-15 tilen er lukket, at spillerum mellem vent i Ispindlen og aktuatorstemplet er udlignet ved at positionerings-stemplets effektive areal i positioneringscylinderen er større end aktuatorstemplets effektive areal i det primære trykkammer og/eller at en mekanisk trykfjeder 20 i væskekammeret holder positioneringsenhedens cylinder og stempel i anlæg mod aktuatorstemplet og spindlen, og at positioneringsenheden står i kraftoverførende forbindelse med aktuatorstemplet og udstødsventilens spindel, når udstødsventilen er lukket.

25 Væskekammeret i positioneringsenheden er aktivt, når udstødsventilen er lukket, og kanalen står åben for at trykket i det primære trykkammer forplanter sig ned i væskekammeret. Som følge af trykket og eventuelt en mekanisk trykfjeder i væskekammeret påvirker positio-30 neringsenheden den første stempeldel med en opadrettet kraft, der er større end den nedadrettede kraft på aktuatorstemplet, frembragt af væsketrykket i det primære trykkammer. Den opadrettede kraft presser den første stempeldel opad, indtil den ligger an mod det 35 første anslag. Dette giver aktuatorstemplet en vel- 4 DK 174031 B1 defineret og repeterbar udgangsstilling, der er uafhængig af ventilskaftets position i ventilens lukkede stilling.

Positioneringsenheden påvirker samtidig ventil-5 spindlen med en lige så stor nedadrettet kraft, hvorved et eventuelt spillerum mellem ventilspindlen og aktua-torstemplet udlignes, ved at positioneringsstemplet skubbes lidt væk fra den indre bund i positioneringscylinderen, samtidig med at væskekammeret efterfødes 10 med hydraulikvæske fra det primære trykkammer.

Positioneringsenheden kompenserer således automatisk for ændringer i udstødsventilens længde, så de ovennævnte problemer forårsaget af slid og temperaturændringer er helt undgået. Samtidig opnås den væsent-15 lige fremstillingsmæssige fordel, at alle de dele, der indgår i udstødsventilen, dennes hus og de oveniiggende husdele til og med aktuatorens stationære cylinder ikke behøver at blive fremstillet med specielt fine tolerancer, som det hidtil har været krævet for at opnå 20 korrekt funktion af udstødsventiler.

Når trykket i det primære trykkammer efter styre-ventilens tilslutning af højtrykskilden vokser, og ventilåbningen initieres, lukkes forbindelsen mellem væskekammeret og det primære trykkammer, og væskemæng-25 den i væskekammeret spærres inde, så positionerings-enheden fikseres i en fast længde i løbet af udstødsventilens åbne periode. Når styreventilen efterfølgende forbinder det primære trykkammer med tilbageløbet, og udstødsventilen lukkes, åbner kanalen igen for væske-30 strømning fra det primære trykkammer til væskekammeret.

Det er muligt at placere positioneringsenheden på ethvert sted i kraftoverførelsesbanen mellem den første stempeldel og ventilspindlen, men det foretrækkes at placere den ene del af enheden oven på ventilspindlen 3 5 for derved at opnå en enkel udformning af aktuator- 5 DK 174031 B1 stemplet. Det er særlig fordelagtigt at placere positioneringscylinderen på toppen af spindlen, og at anbringe positioneringsstemplet på en af aktuatorens stempeldele, fordi positioneringscylinderen dermed er 5 orienteret som en opad åben kop. Positioneringscylinderen kan placeres, så der er mulighed for indbyrdes radial bevægelse mellem spindlen og aktuatorcylinderen.

For at mindske antallet af separate dele kan positioneringsstemplet være udformet i ét stykke med aktuator-10 stemplet, men det er klart, at det alternativt kan være en separat enhed, der trykker op mod aktuatorstemplet og er delvis beliggende i et radialtvirkende styr.

I en foretrukken udførelsesform er der til spindlen fikseret en opstående sidevæg med skrå yderside med 15 en tilhørende sensor, der ved bevægelse af spindlen afgiver signaler til en elektronisk styreenhed, der aktiverer styreventilen for den hydrauliske aktuator.

Den forbedrede ensartethed i ventilbevægelserne, som opnås med ovennævnte positioneringsenhed, kan yderii-20 gere forstærkes med sensoren, der detekterer det præcise tidspunkt for ventilbevægelsens igangsætning og giver styreenheden besked herom, så der løbende kan kompenseres for variationer i det ønskede og det faktiske tidspunkt for ventilens åbning.

25 I en udførelsesform er positioneringsstemplets effektive areal, dvs. det areal, der er aktivt udsat for trykket i væskekammeret, større end aktuatorstem-plets effektive areal, der er påvirket af trykket i det primære trykkammer, og kanalen indeholder en trykstyret 30 kontraventil. Med denne udformning kan undgås anvendelsen af en trykfjeder inde i positioneringsenhedens væskekammer. Når trykket i det primære trykkammer er større end et forudbestemt tryk, er kontraventilen lukket. Kontraventilen kan være af typen med en fjeder-35 belastet kugle, eller en ventilglider.

6 DK 174031 B1

Det er ønskeligt, at de to stempeldele er indbyrdes bevægelige og har forskellige vandringslængder for derved at opnå den i og for sig kendte fordel, at den første stempeldel kun giver et forbrug af hydrau-5 likvæske i den indledende del af udstødsventilens åbningsbevægelse, hvor der kræves stor åbnekraft for overvindelse af forbrændingskammerets opadrettede trykkraft på undersiden af ventiltallerkenen. Dette er i en foretrukken udførelsesform opnået derved, at den 10 første stempeldel har en ringformet væg, hvis yderside er længdeforskydeligt styret i en cylinderboring i den stationære cylinder, og hvis inderside udgør styreflade for i det mindste den anden stempeldel, at den første stempeldel har en radialt udragende krave, der er 15 beliggende i et ringformet kammer, hvis længde er mindre end længden af udstødsventilens vandring fra lukket til fuldt åben stilling, og hvis kammerloft udgør det første anslag, der fastlægger den første stempeldels udgangsstilling, at den anden stempeldel 20 står i forbindelse med positioneringsenheden, og at den nedre ende af den første stempeldel ligger oven over en opadvendende flade på positioneringsenheden. Problemet ved en sådan aktuator med flerdelt stempel er at sikre tilbageføringen af stempeldelene til eksakt den samme 25 udgangsstilling uafhængig af udstødsventilens aktuelle driftsforhold og slidtilstand. Hvis tilbageføringen ikke er helt præcis, er det nødvendigt at udføre aktuatorstemplet med en ekstra vandringslængde for at sikre fuld ventilåbning i det tilfælde, at ventilåb-30 ningen starter på et tidspunkt, hvor en af stempeldelene ikke er helt i topstillingen. En sådan ekstra vandringslængde medfører et uhensigtsmæssigt stort forbrug af hydraulikvæske og for stor energitilførsel til udstødsventilen, når stempeldelene faktisk starter 35 fra topstillingen. Disse problemer er helt undgået ved 7 DK 174031 B1 hjælp af positioneringsenheden. Når udstødsventilen er ført tilbage til lukket stilling, og kontraventilen er åbnet, presser trykket i væskekammeret den opadvendende flade på positioneringsenheden op til anlæg mod den 5 nedre ende af den første stempeldel, hvorved den anden stempeldel er positioneret præcist i sin udgangsstilling, og den opadrettede kraft på den første stempeldel presser denne op til anlæg mod det første anslag, hvorved også den første stempeldel er positioneret 10 præcist i sin udgangsstilling. Stempeldelene kan i· .* følgelig udformes med netop de vandringslængder, der på den aktuelle motor giver udstødsventilen det mest fordelagtige åbningsforløb.

I en videreudvikling af udførelsesformen er den 15 anden stempeldel beliggende centralt i aktuatoren og har en øvre stempel top og et langsgående skaft, der forbinder positioneringsenheden med stempeltoppen.

Denne udførelsesform er fremstillingsmæssigt fordelagtig enkel, idet positioneringsenhedens stempel eller 20 cylinder er udført i et stykke med den anden stempel-del, og indebærer, at den anden stempeldel udgør det sidste aktive stempeltrin i åbningsbevægelsen. Alternativt er det muligt at udføre den anden stempeldel som et ringstempel ligesom den første stempeldel.

25 Energiforbruget til åbning af udstødsventilen er fordelagtigt lille i en yderligere udførelsesform, der er således udformet, at skaftet har et recessafsnit med større aksial længde end kammeret med det første anslag og med mindre diameter end det skaftafsnit, der er 30 styret af den første stempeldels inderside, at en ringformet, tredie stempeldel rager ind i recessafsnittet og rager ud i en cylindrisk recess i den første stempeldels inderside, og at den tredie stempeldels overside står i forbindelse med det primære trykkammer, 35 når udstødsventilen er lukket. Den tredie stempeldel er 8 DK 174031 B1 styret af recessafsnittene på de to andre stempeldele og ligger optaget mellem disse. Den tredie stempeldel har større vandringslængde end den første stempeldel og mindre vandringslængde end den anden stempeldel og 5 udgør således det andet trin i den tretrins ventilaktu-ator. I løbet af åbningsbevægelsen standses den tredie stempeldel ved anlæg mod bunden af recessafsnittet i den første stempeldels inderside. Ved lukkebevægelsen gribes undersiden af det tredie stempeltrin af bunden 10 af recessafsnittet på skaftet og føres samtidig med den .. i anden stempeldel tilbage til sin veldefinerede udgangsstilling .

Det foretrækkes, at hastigheden i den opadgående lukkebevægelse af ventilspindlen mindskes, inden 15 spindlens sædeområde lander på sædeområdet på den stationære ventilpart. Dette kan hensigtsmæssigt opnås ved at udforme aktuatoren således, at den første stempeldel mellem sin overside og den udragende krave har en radialt udadvendende kammervæg med mindre aksial 2 0 længde end længden af det ringformede kammer, og at kammervæggen sammen med den udragende krave og et øverste vægafsnit i det ringformede kammer sammen med kammerloftet danner et første dæmperkammer, når den første stempeldel nærmer sig det første anslag. Pla-25 ceringen af den udragende krave i en afstand fra oversiden af den første stempeldel, der er mindre end den aksiale længde af det ringformede kammer, giver den fordel, at den første stempeldel i den første del af returbevægelsen op mod udgangsstillingen er frit be-30 vægelig, fordi det ringformede kammer over den udragende krave er fuldt åbent ud til det primære trykkammer. I den sidste del af stempelbevægelsen passerer stemplets kammervæg op forbi loftet i det ringformede kammer, så der mellem kammervæggen og indersiden af den 35 stationære cylinder fremkommer en ringformet spalte, 9 DK 174031 B1 hvorigennem væske i dæmperkammeret skal udpresses.

Dette får trykket i dæmperkammeret til at stige væsentligt op over trykket i det primære trykkammer, hvorved oversiden af den udragende krave påføres en nedadrettet 5 kraft, som bremser ventilspindlen.

Det foretrækkes, at i det mindste den øverste del af kammervæggen på den første stempeldel har nedefter voksende diameter. En sådan skrå afskæring af den fra den udragende krave opstående kammervæg medfører, at 10 bredden af den ringformede spalte mellem kammervæggen og kanten af kammerloftet bliver mindre, efterhånden som den første stempeldel nærmer sig udgangsstillingen.

Derved undgås en slagagtig påvirkning på den første stempeldel, når dæmpningen træder i funktion, og 15 dæmpningen afpasses samtidig efter udstødsventilens hastighed og masse.

En fordelagtig videreudvikling er således udformet, at der i den stationære cylinder er et antal kanaler, der forbinder det primære trykkammer med 20 udløbsåbninger beliggende i kammerloftet, og at en under udløbsåbningerne beliggende flad ring er aksialt forskydelig mellem en øvre stilling, hvor ringen dækker udløbsåbningerne, og en nedre stilling, hvor ringen ligger i afstand fra udløbsåbningerne. Det er ganske 25 vist muligt at give den ovennævnte ringformede spalte såpas stor bredde, at hydraulikvæsken kan stømme passende hurtigt ind i dæmperkammeret ved åbningen af ventilen, men dette begrænser den opnåelige dæmpervirkning ved ventillukningen. Det foretrækkes derfor, at 3 0 der ved hjælp af kanalerne og den flade ring frembringes en kontraventil, der tillader fri indstrømning af væske fra det primære trykkammer, når ventilen skal åbne, men afspærrer forbindelsen til det primære trykkammer, når dæmperkammeret er aktivt ved ventilluk-35 ningen. Kontraventilen giver samtidig den fordel, at 10 DK 174031 B1 det fulde aktiveringstryk på aktuatorstemplet vedvarende overføres til ventilspindlen, når denne sættes i bevægelse.

Udstødsventilen kan være hydraulisk tilbageført 5 til lukket stilling ved hjælp af et opadvirkende aktuatorstempel. Udstødsventilen kan i stedet være fjederbelastet i lukkeretningen, eksempelvis ved hjælp af en pneumatisk fjeder. Fjederen påvirker vedvarende udstødsventilen med en opadrettet lukkekraft, hvis 10 størrelse kan være voksende i løbet af ventilens nedadgående bevægelse. Denne kraft afbremser udstødsventilen til standsning i den fuldt åbne stilling.

For at opnå en passende samvirkning mellem den pneumatiske fjeder og aktuatoren i den sidste del af åbnings-15 bevægelsen foretrækkes, at et andet anslag begrænser den anden stempeldels nedadgående bevægelse, at den anden stempeldel nær sin stempeltop har et rundtgående, radialt fremspring, der inden den anden stempeldel når ned til det andet anslag passerer ned i et dæmperafsnit 2 0 på den første stempeldel, og at i det mindste den øverste del af dæmperafsnittet på indersiden af den første stempeldel har nedefter aftagende diameter. Når det radiale fremspring på stempeltoppen i sin nedadgående bevægelse når frem til dæmperafsnittet, frem-25 kommer der mellem stempeltoppen og indersiden af den første stempeldel en ringformet spalte, hvorigennem den under stempeltoppen værende væske skal udpresses, inden den anden stempeldel lander på det andet anslag.

Samtidig med udpresningen stiger væsketrykket på 30 stempeltoppens underside, hvilket frembringer en opadrettet kraft på den anden stempeldel, så dennes hastighed aftager, og den nedadrettede åbnekraft på ventil spindlen mindskes. Det skrå forløb af dæmperafsnittets øverste del medfører et gradvist stigende 35 væsketryk under stempeltoppen og dermed en gradvis 11 DK 174031 B1 aftagen af åbnekraften, hvilket giver den pneumatiske fjeder tid til at afbremse udstødsventilen i takt med den aftagende åbnekraft, så toppen af spindlen ikke slipper undersiden af positioneringsenheden.

5 En udførelsesform, der tager sigte på at give den tredie stempeldel et helt entydigt og repeterbart bevægeIsesforløb ved ventillukningen, er således udformet, at den anden stempeldels recessafsnit er afsluttet opadtil i en aksialvendende flade, at der i 10 den anden stempeldels øvre ende er et antal kanaler, der forbinder det primære trykkammer med udløbsåbninger beliggende i den aksialvendende flade, og at en under udløbsåbningerne beliggende flad ring er aksialt forskydelig mellem en øvre stilling, hvor ringen dækker 15 udløbsåbningerne, og en nedre stilling, hvor ringen ligger i afstand fra udløbsåbningerne. Denne kontraventil ved toppen af den anden stempeldels recessafsnit bevirker, at den tredie stempeldel ved aktuator-stemplets returbevægelse efterlades ved bunden af 20 recessafsnittet på den første stempeldel, indtil bunden af recessafsnittet på den anden stempeldel griber fat i undersiden af den tredie stempeldel og trækker denne med op til udgangsstillingen.

Eksempler på udførelsesformer ifølge opfindelsen 25 forklares herefter nærmere med henvisning til den skematiske tegning, hvorpå fig. 1 viser en skitse af en cylinder i en totakts krydshovedmotor, med et cylinderdæksel vist i tværsnit, fig. 2 et længdesnit gennem en første udførelses-30 form for en aktuator til en udstødsventil i cylinderen i fig. 1, fig. 3 i større skala en første udførelsesform for en kontraventil, fig. 4 et forstørret udsnit af vægdele i en første 35 og en anden stempeldel i aktuatoren i fig. 2, 12 DK 174031 B1 fig. 5 i delvist længdesnit gennem en anden udførelsesform for aktuatoren, fig. 6 et forstørret længdesnit gennem den øverste del af den anden stempeldel i aktuatoren i fig. 5, og 5 fig. 7 et diagram til anskueliggørelse af energi forbruget anvendt til åbning af udstødsventilen.

I fig. 1 ses en cylinder 1, der er af længdeskyl-let type og har skylleluftporte 2, der er beliggende i en luftkasse 3, som fra en ikke vist skylleluf treceiver 10 forsynes med skylleluft, der er tryksat, eksempelvis af en turbolader.

En udstødsventil 4 er monteret centralt i toppen af cylinderen i et cylinderdæksel 24' , Ved afslutningen af ekspansionsslaget åbner udstødsventilen, inden et 15 motorstempel 5 passerer ned forbi skylleluftportene, hvorved forbrændingsgasserne i et forbrændingskammer 6 over stemplet strømmer ud gennem en udstødspassage 7, der udmunder i en udstødsreceiver 8. Udstødsventilen lukker igen under stemplets opadgående bevægelse på et 20 indstilleligt tidspunkt, der kan afhænge af det ønskede effektive kompressionsforhold for den efterfølgende forbrænding. Under lukkebevægeleen drives udstødsventilen opad af en pneumatisk fjeder 23.

Af hensyn til ventilens holdbarhed og til en 25 fordelagtig nøjagtig styring af forholdene i forbrændingskammeret og dermed af motorens virkningsgrad kan udstødsventilen med fordel styres meget præcist. Udstødsventilen åbnes ved hjælp af en aktuator 9, der er hydraulisk drevet. Hydraulikvæsken leveres gennem en 30 trykledning 10, der forbinder en væsketilgang og -afgang 11 på aktuatoren med en styreport på oversiden af en fordelerblok 12, der er båret af en konsol 13. Konsollen er tilsluttet en høj tryksledning 14 for hydraulikvæske, der fra en ikke vist pumpestation 35 forsynes med hydraulikvæske ved et tryk, der eksempel- 13 DK 174031 B1 vis kan være beliggende i intervallet fra 125 til 325 bar. Trykket kan være fast, men er fortrinsvis regulerbart i afhængighed af motorens belastning. Pumpestationen kan forsynes fra en lagertank, og hydraulikvæsken 5 kan eksempelvis være en standard hydraulikolie, men det foretrækkes, at motorens smøreolie anvendes som hydraulikvæske, og at systemet fødes fra motorens oliesump.

Forbrændingsmotoren kan være en mellemhastigheds firtaktsmotor, men er typisk en langsomtgående totakts 10 krydshovedmotor, der kan være fremdrivningsmotor i et skib eller en stationær drivenhed i et kraftværk.

Motoren kan udformes i forskellige størrelser med ydelser per cylinder fra 400 kW til 5500 kW, og den kan have omdrejningstal ved fuldlast beliggende i inter-15 vallet fra 50 til 600 rpm, typisk højst 200 rpm.

Hver cylinder på motoren er tilknyttet en elektronisk styreenhed 15, der modtager overordnede synkroniserings- og styresignaler gennem ledninger 16 og afgiver elektroniske styresignaler til blandt andet en 20 styreventil 17 gennem en ledning 18. Der kan være en styreenhed 15 per cylinder, eller flere cylindre kan være tilknyttet samme styreenhed. Styreenheden kan også modtage signaler for en overordnet styreenhed, der er fælles for alle cylindrene.

25 I konsollen leder en afgrenet kanal 19 fra høj tryksledningen den tryksatte hydrauliske væske frem til en højtryksport på styreventilen 17. Kanalen 19 er forsynet med et antal væskeakkumulatorer 20, der leverer hovedparten af væskemængden, når styreventilen 3 0 åbner, og efterfødes fra høj tryksledningen, mens styreventilen er lukket. En styreport på styreventilen er via en kanal 21 i fordelerblokken forbundet med afgangsporten på blokkens overside. Styreventilen har endvidere en tankport, der via et kanalformet tilba-35 geløb 22 er forbundet med en returledning for brugt 14 DK 174031 B1 hydraulikvæske. Alternativt kan tilbageløbet være forbundet med et dræn ved atmosfæretryk, eksempelvis en drænledning førende til motorens oliesump. Trykket i tilbageløbet kan være fra atmosfæretryk til nogle få 5 bars overtryk. For at undgå indtrængning af luft i aktuatoren foretrækkes, at der er overtryk i tilbageløbet, eksempelvis mindst 1 bars overtryk, så der opretholdes overtryk i trykledningen 10, mens hydraulikvæsken bortledes fra aktuatoren.

10 Når udstødsventilen skal åbnes, aktiverer et styresignal fra styreenheden 15 styreventilen 17 til den stilling, hvor højtryksporten er forbundet med styreporten, så høj tryksvæsken har fri adgang til trykledningen 10 og dermed til væsketilgangen 11. Når 15 udstødsventilen 4 skal lukkes, aktiveres styreventilen til den stilling, hvor den til tilbageløbet sluttede tankport er forbundet med styreporten, hvorved højtrykket i ledningen 10 drænes bort.

Styreventilen 17 kan være af enhver sædvanlig 20 type, såsom en enkelt, elektronisk aktiveret ventil med tre porte og to stillinger. For at opnå meget hurtige, præcise ventilindstillinger foretrækkes dog, at styreventilen 17 er sammensat af to ventiler, nemlig en elektronisk aktiveringsventil 17a og en hovedventil 17b 25 for venti1aktuatoren. Aktiveringsventilen 17a kan have tre porte og to stillinger. Den kan eksempelvis være af typen med magnetisk låsning i yderstillingerne, hvor ventilen aktiveres ved magnetisering af en af to spoler beliggende ved hver ende af en ventilglider af ferro-30 magnetisk materiale. Som sikkerhed i tilfælde af svigt ved magnetiseringen af de to spoler kan en fjeder forbelaste ventilglideren til indtagelse af en inaktiv stilling, hvor tankporten til tilbageløbet 22 er den aktive tilgangsport. Aktiveringsventilen kan alterna-35 tivt være en sædvanlig solenoideventil. Aktiverings- 15 DK 174031 B1 ventilens afgangsport er forbundet med en mellemkanal, der kommunikerer trykket til en stempelflade på den ene ende af hovedventilen 17b's glider, hvis anden ende har en stempelflade med mindre areal, der er i permanent 5 forbindelse med højtryksledningen. I aktiveringsventilens ene stilling presser højtrykket på det mindre stempelareal hovedglideren til den stilling, hvor returledningen via tilbageløbet 22 er tilsluttet hoved-. ventilens afgangsport, der fører til trykledningen 10.

10 Når aktiveringsventilen 17a er aktiveret til sin anden stilling med mellemkanalen tilsluttet højtryksledningen 14, presser højtrykket på den større stempelflade hovedventilens glider til dennes anden stilling, hvor højtrykket ledes til trykledningen 10, så aktuatoren 15 åbner udstødsventilen.

Herefter beskrives aktuatoren 9 og den pneumatiske fjeder nærmere. I beskrivelsen af udførelsesformerne vist på tegningen anvendes for nemheds skyld ens henvisningstal for elementer med til hinanden svarende 20 virkemåde i udførelsesformerne.

Udstødsventilen har en fra ventiltallerkenen opstående spindel 24, der ved sin øvre ende bærer et fast påmonteret fjederstempel 25, der er tryktætnende og længdeforskydeligt monteret i en luftcylinder 26, så 25 der under fjederstempiet er et fjederkammer 27, der er tilsluttet en ikke vist trykluftstilførsel, der holder fjederkammeret fyldt med trykluft ved et forudbestemt minimumstryk på eksempelvis 4,5 bars overtryk. Andre lufttryk er også anvendelige, såsom fra 3 til 10 bar.

30 Minimumstrykket vælges efter den ønskede fjederkarakteristik af den pneumatiske fjeder. Det er muligt at forbinde fjederkamrene på flere forskellige cylindre med hinanden, men det foretrækkes, at hvert fjederkammer er separat afspærret af en kontraventil ved tryk-35 lufttilførslen. Lufttrykket i fjederkammeret påvirker 16 DK 174031 B1 fjederstemplet 25 med en vedvarende opadrettet kraft.

Hvis fjederkammeret er afspærret vokser den opadrettede kraft, når fjederstemplet forskydes nedad og komprimerer luften i fjederkammeret.

5 Et hus 28 afgrænser et hulrum 29 omkring og over den pneumatiske fjeder. Hulrummet er tilsluttet et ikke vist dræn ved en åbning 30, så der hersker atmosfæretryk i hulrummet.

Aktuatoren 9 er opbygget af to faste dele i form 10 af en stationær cylinder 31, der er understøttet af oversiden af huset 2 8 og et på cylinderen monteret dæksel 32, der ved hjælp af dækseltappe 33 er spændt fast til huset 28. Dækslet afgrænser et primært trykkammer 34, der står i forbindelse med væsket ilgangen og 15 -afgangen 11. En udluftningskanal 35 fører til en i dækslet monteret udluftningsventil 36. Det primære trykkammer er gennem kanaler 37 forbundet med et ringformet kammer 38 i den stationære cylinder. Et afspærringsorgan 39 lukker enden af den ene af kanaler-20 ne 37.

Et aktuatorstempel omfatter en første stempeldel 40 med en ringformet væg, hvis yderside er længdeforskydeligt styret i en gennemgående cylinderboring 41, der fra kammeret 3 8 fører ned til undersiden af den 25 stationære cylinder, og en anden, cylindrisk stempeldel 42, der er længdeforskydeligt styret af en cylindrisk styreflade 43 på indersiden af den første stempeldel.

De to stempeldele er således teleskopagtigt forskydeligt lejret i den stationære cylinder.

30 En positioneringsenhed indeholder et væskekammer 44, der er afgrænset af en positioneringscylinder 45, som ligger løst an mod oversiden af spindlen 24, og et positioneringsstempel 46, der er tryktætnende og længdeforskydeligt lejret i positioneringscylinderen og 3 5 er udført ud i et med den nedre ende af den anden 17 DK 174031 B1 stempeldel 42. Et indadragende, aftageligt stop 47 ved overenden af cylinderen 45 holder stemplet 46 på plads i cylinderen, hvis denne skulle slippe anlægget mod spindlen 24.

5 Den forste stempeldel er opadtil lukket af en stempeltop 48, der er udført ud i et med den ringformede væg. Indersiden af stempeltoppen udgør endebund i et sekundært trykkammer 49, der i den viste udgangsstilling for stempeldelene via en central boring 50 og 10 tværgående kanaler 51 i den anden stempeldel er forbundet med det primære trykkammer gennem opad åbne, lodrette boringer 52 og tværgående gennemboringer 53 i det første stempeldels ringvæg.

Den centrale boring 50 i den anden stempeldel er 15 gennemgående og er i sin nedre ende forsynet med en kontraventil 54, der er trykstyret, som det herefter forklares med henvisning til fig. 3. Kontraventilen omfatter en ventilglider 55, der er længdeforskydelig i et ventilhus 56 og har en central gennemgående boring 20 57, der fra boringen 50 fører ned til ventilgliderens underside, der ved åben kontraventil ligger i kort afstand fra en lukkeflade 58 på toppen af et fremspring 59 i ventilhusets nedre part. Ventilglideren har en udragende krave, der virker som fjederstyr for en 25 trykfjeder 60, der påfører ventilglideren en opadrettet åbnekraft. En nedad åben boring 61 og en tværboring 62 i fremspringet 59 forbinder væskekammeret 44 med hulrummet omkring fjederen.

Når udstødsventilen er lukket er trykket i det 30 primære trykkammer tilnærmelsesvis af samme størrelse som trykket i væskekammeret 44, og fjederen 60 kan holde kontraventilen åben. Positioneringsstemplet har større diameter end cylinderboringen 41 i den stationære cylinder, der bestemmer det opadvendende effektive 35 areal på aktuatorstemplets dele, og positionerings- 18 DK 174031 B1 stemplet har dermed et større trykpåvirket nedadven-dende areal i væskekammeret end aktuatorstemplets opadvendende areal. Da trykkene i de to kamre er tilnærmelsesvis lige store presses positioneringcylin-5 deren nedad mod spindlen 24, og positioneringsstemplet presses opad til anlæg mod den nedre ende af det første stempel og påvirker dette med en resulterende opadret-tet kraft, der sikrer, at aktuatorstemplet står i den viste udgangsstilling, inden udstødsventilen åbnes.

10 Når trykket i det primære trykkammer pludselig stiger fra omkring 1,5 bar til eksempelvis 250 bar, fordi væsketilgangen 11 tilsluttes høj tryksledningen, forplanter højtrykket sig ned gennem boringen 50 og påvirker overenden af ventilglideren med en nedadrettet 15 kraft, som overvinder åbnekraften fra fjederen 60 og får kontraventilen til at lukke. Trykstigningen i boringen 50 sker så hurtigt, at kontraventilen lukker, inden trykket forplanter sig til hulrummet omkring fjederen 60. Når udstødsventilen igen står i lukket 20 stilling, genåbner fjederen 60 kontraventilen.

Den første stempeldel har på sin yderside en udragende krave 63, der rager ud i det ringformede kammer 38. Den opadrettede kraft på den første stempeldel presser oversiden af kraven op mod en flad ring 64 2 5 (se fig. 5) , der ligger an mod kammerloftet og sammen med dette fastlægger et første anslag, der begrænser den første stempeldels opadgående bevægelse, hvorved den første stempeldel har en veldefineret udgangsstilling. Da oversiden af positioneringsstemplet 3 0 presser op mod den nedre ende af den første stempeldel, er den anden stempeldels udgangsstilling også veldefineret .

Når udstødsventilen skal åbnes, og styreventilen 17 tilfører højtrykket til det primære og det sekundære 35 trykkammer, presses de to stempeldele samtidigt nedad, 19 DK 174031 B1 og den udragende krave forskydes nedad i det ringformede kammer 38 samtidig med, at den flade ring flyttes lidt væk fra kammerloftet, så der gennem flere kanaler 65, der forbinder det primære trykkammer med udløbsåb-5 ninger i kammerloftet, kan strømmme væske ned i kammeret 38 på oversiden af den udragende krave.

Når den udragende krave nærmer sig kammerbunden, passerer den et udragende, rundtgående fremspring på kammerets inderside, hvorved der fremkommer en snæver 10 ringspalte mellem fremspringet og ydersiden af kraven 63, hvorigennem den under kraven værende væske skal udpresses. Dette giver en anslagsdæmpning, som bremser den første stempeldel, inden kravens underside ligger an mod kammerbunden.

15 Når den nedadgående bevægelse af den første stempeldel er standset, tilføres det sekundære trykkammer 49 højtryksvæske gennem kanalen 51 og boringen 52, så aktiveringstrykket på den anden stempeldel oprethol des. Den anden stempeldel forskydes derefter nedad, 20 indtil væsketilførslen til det sekundære trykkammer afbrydes, fordi kanalen 51 bevæges ned under gennemboringen 53 .

Den anden stempeldel afbremses, inden den når sin nedre yderstilling, så den pneumatiske fjeder kan 25 standse udstødsventilen i netop den ønskede fuldt åbne stilling. Dette sker ved en gradvis afskæring af forbindelsen til det sekundære trykkammer, som det herefter forklares med henvisning til fig. 4, der viser den anden stempeldel i en position, hvor bremsningen er 30 begyndt. Den første stempeldel 40 står stille, og gennemboringen 53 er udefter afspærret af indersiden 41, så væsken kun tilledes gennem boringen 52. Linien a markerer den nedre rand af gennemboringen 53, og denne ligger i figuren ud for den øvre rand af kanalen 35 51. Der kan stadig strømme væske ind i kammeret 49, men 20 DK 174031 B1 kun gennem en smal spalte 66, der er frembragt af, at den anden stempeldels yderside har en skrå afskæring 67 i området over kanalen 51, så der i dette område er en opad tilspidsende recess, som ved den videre nedad-5 gående stempelbevægelse giver en fremadskridende indsnævring af spalten 66, indtil den øvre ende af afskæringen 67 er bevæget ned til linien a, hvor det sekundære trykkammer 49 er helt afspærret. Bremselængden s kan tilpasses den konkrete udstødsventil både ved 10 at gøre afskæringen dybere og ved at ændre dens hældning. Modstanden mod væskeindløb i kammeret 49 medfører, at kammertrykket falder. Der kan være en enkelt skrå afskæring med tilhørende opad tilspidsende recess, hvor afskæringen er rundtgående på den anden stempel-15 del, eller der kan være flere skrå afskæringer med tilhørende recesser, hvor de er beliggende enkeltvis over deres tilhørende kanal 51.

Højtrykket i det primære trykkammer holder udstødsventilen i den fuldt åbne stilling. Når ventilen 20 skal lukkes, aktiveres styreventilen 17 af styreenheden 15 til at forbinde det primære trykkammer 34 til tilbageløbet 22, så kammertrykket og dermed holdekraften på aktuatorstemplet pludseligt mindskes, så den opadrettede lukkekraft fra den pneumatiske fjeder 23 25 bevæger spindlen 24 opad under samtidig løftning af den anden stempeldel 42, som forskydes op i den første stempeldel, der samtidig kun bevæges en anelse opad som følge af, at brændslet skal strømme ind under den udragende krave 63 via den snævre spalte ved frem-30 springet 53. Når oversiden af positioneringsstemplet 46 træffer den nedre ende af den første stempeldel, overføres hele lukkekraften til denne, der hurtigt accellereres opad mod udgangsstillingen. Nær udgangsstillingen, bevæges en opstående, radialt udadvendende 35 kammervæg 68, der er beliggende mellem den udragende 21 DK 174031 B1 kraves overside og oversiden af stempeldelen (se fig.

5) , op forbi kammerloftet, hvorved der over den udragende krave 63 fremkommer et dæmperkammer med en ringformet udløbsspalte mellem kammervæggen 68 og en 5 sidevæg 69 i det primære trykkammer. Udløbsspalten modvirker tømningen af dæmperkammeret, så trykket heri stiger, og ringen 64 presses opad og afspærrer udløbsåbningerne fra kanalerne 65. Kammervæggen 68's øverste del 70 er skråt afskåret til en konisk flade, 10 så bredden af udløbsspalten gradvist mindskes. Både dybden og hældningen af den skrå afskæring kan tilpasses efter den aktuelle udstødsventil, så udstødsventilen opnår en præcis og blid kontakt mellem sine sædeflader i lukkeøjeblikket.

15 Fjederstemplet 25 bærer på sin overside en opad åben, kopformet og rotationssymmetrisk skærm med en sidevæg 71, der har opefter aftagende vægtykkelse. I huset 28 er på diametralt modstående sider af sidevæggen monteret to sensorer 72, der gennem ledninger 73 20 afgiver signaler til styreenheden 15. Signalerne kan eksempelvis være en spænding, hvis størrelse afhænger af afstanden mellem sensorens ende og ydersiden af sidevæggen 71. Da denne er skrå, vokser afstanden, når fjederstemplet bevæges nedad, og sensorerne giver 25 således styreenheden tilbagemelding om den øjeblikkelige position af udstødsventilen 4.

Herefter beskrives den anden udførelsesform for aktuatoren vist i fig. 5, hvor figurens højre og venstre halvdele viser aktuatorstemplet i henholdsvis 30 udgangsstillingen og i stillingen, hvor udstødsventilen er fuldt åben. Der beskrives kun de træk, der afviger fra den første udførelsesform. Aktuatoren i fig. 5 udmærker sig ved at være en tretrinsaktuator, hvilket giver de nedenfor forklarede fordele. I forhold til den 35 første udførelsesform, hvor den første stempeldel udgør 22 DK 174031 B1 første trin og den anden sterapeldel udgør andet trin i aktuatorbevægeIsen, udgør den anden stempeldel 42 tredie trin i tretrinsaktuatoren. Det andet trin udgøres af en tredie stempeldel 74, der er et simpelt 5 ringformet legeme med firkantet tværsnit som ligger mellem den første og den anden stempeldel. Som følge af de tre trin har det ringformede kammer 38 kortere længde end i den første udførelsesform. Den første stempeldels aktive vandring i første trin er markeret 10 ved afstanden A, den tredie stempeldels aktive vandring i andet trin er markeret ved afstanden B, og den anden stempeldels aktive vandring i det tredie trin er markeret ved afstanden C.

Trykket i det primære trykkammer 34 påvirker alle 15 tre stempeldele, når de udfører deres aktive vandring.

Dette giver den forenkling, at det sekundære trykkammer med tilhørende forbindelseskanaler er udeladt. Det ringformede kammer er i udgangsstillingen forbundet med det primære trykkammer gennem tværkanaler 75 i den 20 ringformede væg af den første stempeldel. Tværkanalerne ligger et stykke under undersiden af den udragende krave 63, så der er dæmpning til bremsningen af den første stempeldels nedadgående bevægelse.

Den anden stempeldel 42 har en øvre stempeltop 76, 25 der er udsat for trykket i det primære trykkkammer og er boltet fast til et skaft, der er udført i et stykke med positioneringsstemplet 46. Skaftet har et skaftafsnit 77, der er styret af den første stempeldels som styreflade virkende inderside 43, der er beliggende i 30 det nederste stykke af stempeldelen. Oven over skaftafsnittet 77 har skaftet et recessafsnit 78, der har større længde end kammeret 38 og er opadtil begrænset af en aksialvendende flade 79 og er nedadtil begrænset af en bundflade 80.

35 Den første stempeldel 40 er opadtil åben og har en 23 DK 174031 B1 cylindrisk recess 81, der er nedadtil begrænset af en bundflade 82 og har større indre diameter end indersiden 43. I den øvre ende af den'første stempeldel har recessen 81 et dæmperafsnit for den anden stempeldel.

5 Den øverste del 83 af dæmperafsnittet er konisk med nedefter aftagende diameter, så der ved afslutningen af den anden stempeldels nedadgående bevægelse mellem stempeltoppen IS' s yderrand 84 og den øverste del 83 fremkommer en ringspalte, hvis bredde aftager, så der 10 opnås en gradvist tiltagende dæmpning ved udpresningen af væsken under stempeltoppen, svarende til det ovenfor beskrevne i forbindelse med fig. 4.

Den tredie stempeldel 74 er indsat delvis i recessafsnittet 78, delvis i recessen 81. Et hulrum 85 15 under undersiden af stempeldelen 74 sikrer via en trykaflastningskanal 86, der fører ned gennem den første stempeldels ringvæg og udmunder i hulrummet 29, opretholdelse af atmosfæretryk under den tredie stempeldel. Under åbningsbevægelsen standses den første 20 stempeldel af bunden i det ringformede kammer, den tredie stempeldel standses, når den rammer bundfladen 82, og den anden stempeldel standses, når den aksial-vendende flade 79 lander på oversiden 87 af den stillestående tredie stempeldel. Oversiden 87 udgør således 25 et andet anslag, der definerer udstødsventilens fuldt åbne stilling. Ved lukkebevægelsen trækkes den tredie stempeldel med op til en veldefineret udgangsstilling ved sit anlæg mod bundfladen 80 på den anden stempel-del.

30 I den anden udførelsesform er kontraventilen 54 placeret i toppen af den anden stempeldel. Kontraventilen omfatter en ventilglider 88, der har et øvre, cylindrisk afsnit 89 beliggende i en øvre cylinderboring 90 og et nedre, cylindrisk afsnit 91, der har 35 større diameter end det øvre afsnit og er beliggende i 24 DK 174031 B1 en nedre cylinderboring 92. Mellem de to afsnit er der en radialt udragende krave 93 med et underliggende ringrum 94, dannet af en inddrejning under kraven. En central boring 95 med en nedre tværkanal forbinder det 5 primære trykkammer med ringrummet. Trykfjederen 60 er beliggende i den nedre cylinderboring, der via en trykaflastningskanal 96 er forbundet med hulrummet 29, så der opretholdes atmosfæretryk på undersiden af ventilglideren 88. Væskekammeret 44 er via en gennem-10 gående boring 97 forbundet med et lille kammer 98 omkring kraven 93. Den trykstyrede ventilglider virker på følgende måde. Trykket i det primære trykkammer ledes gennem boringen 95 ned i ringrummet 94 og påvirker vedvarende det opadrettede, ringformede, dif-15 ferensareal frembragt af diameterforskellen mellem det nedre afsnit 91 og det øvre afsnit 89 med en nedadret-tet kraft. Trykfjederen 60 påvirker vedvarende ventilglideren med en opadrettet åbnekraft. Når trykket i det primære trykkammer pludselig stiger, overvindes åb-20 nekraften af den nedadrettede kraft, og ventilglideren bevæges til den viste lukkede stilling, hvor kraven 93 afspærrer strømningsforbindelsen mellem ringrummet 94 og boringen 97 til væskekammeret i positioneringsenheden. Ventilglideren bevæges opad til den åbne 25 stilling, når trykket i det primære trykkammer falder såpas meget, at åbnekraften fra fjederen overvinder den nedadrettede kraft fra væsketrykket.

Diagrammet i fig. 7 illustrerer fordelene ved at anvende en flertrins aktuator. Den skrå linie E viser 30 den faktisk målte opadrettede kraft på en udstødsventil, hvor kraften er målt på skillefladen mellem toppen af ventilspindlen og bunden af positioneringscylinderen. Kraften er vist som funktion af ventilspindlens afstand til den lukkede stilling, dvs. vandringen i 35 åbningsbevægelsen. I åbningsøjeblikket, hvor ventilen 25 DK 174031 B1 sættes i bevægelse, er den opadrettede kraft omtrent 53 kN, hvorefter den falder tilnærmelsesvis lineært ned til omtrent 15 kN umiddelbart før den fuldt åbne stilling, hvor ventilen er bevæget 70 mm bort fra 5 udgangsstillingen. For at åbne udstødsventilen skal aktuatoren frembringe en nedadrettet kraft, der er større end den opadrettede kraft på 53 kN, eksempelvis en kraft på 56 kN, markeret ved den vandrette linie F.

Hvis aktuatoren kun har et trin opretholdes denne kraft 10 under hele åbningsforløbet. Hvis aktuatoren i stedet har to trin, kan åbnekraften afhængig af de valgte trinlængder eksempelvis følge trinkurven G, vist med punkteret linie. Arbejdet og dermed energiforbruget ved ventilåbningen er repræsenteret ved arealet under 15 kurverne. Det ses umiddelbart, at der ved anvendelsen af en totrinsaktuator ved hver ventilaktivering spares det arbejde, der er markeret ved skravering, hvilket svarer til en besparelse på omtrent 18%. Hvis aktuatoren har tre trin, kan åbnekraften eksempelvis følge 20 Trinkurven H, vist med priklinie. Dette giver en arbejdsbesparelse i forhold til ettrinsaktuatoren på omtrent 26%. I det viste eksempel er den opadrettede lukkekraft fra den pneumatiske fjeder tilnærmelsesvis konstant omtrent 14 kN, vist ved linien I.

25 Træk fra de to udførelsesformer kan kombineres til nye udførelsesformer, ligesom der kan foretages andre variationer inden for opfindelsens område. Det er således muligt at placere en mekanisk trykfjeder i væskekammeret for at holde positioneringsenhedens 30 cylinder og stempel i anlæg mod aktuatorstemplet og spindlen, når motoren er standset og uden hydrauliktryk. Det er også muligt at modificere udførelsesformen i fig. 5 til en totrinsaktuator ved at udelade den tredie stempeldel og recessafsnittet i skaftet.

35

Claims (13)

26 DK 174031 B1

1. Hydraulisk aktiveret udstødsventil (4) til en forbrændingsmotor med en hydraulisk aktuator (9) anbragt koaksialt i forlængelse af udstødsventilens 5 spindel, hvilken aktuator har en stationær cylinder (31) og i det mindste et primært trykkammer (34), der ved hjælp af en styreventil (17) kan forbindes skiftevis til en højtrykskilde for hydraulikvæske eller til et tilbageløb, samt et aktuatorstempel omfattende i det 10 mindste en første stempeldel (40) og en anden stempel-del (42), kendetegnet ved, at et første anslag på den stationære cylinder fastlægger en udgangsstilling for den første stempeldel, at et positioneringsstempel (46) og en positioneringscylinder (45) 15. en positioneringsenhed afgrænser et væskekammer (44), der er forbundet med det primære trykkammer (34) via en kanal, der er lukket, når udstødsventilen (4) står å-ben, og står åben, når udstødsventilen er lukket, at spillerum mellem ventilspindlen (24) og aktuator-20 stemplet er udlignet ved at positioneringsstemplets (46) effektive areal i positioneringscylinderen (45) er større end aktuatorstemplets effektive areal i det primære trykkammer (34) og/eller at en mekanisk trykfjeder i væskekammeret (44) holder positionerings-25 enhedens cylinder og stempel i anlæg mod aktuator-stemplet og spindlen, og at positioneringsenheden står i kraftoverførende forbindelse med aktuatorstemplet og udstødsventilens spindel (24), når udstødsventilen (4) er lukket.

2. Hydraulisk aktiveret udstødsventil ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der til spindlen (24) er fikseret en opstående sidevæg (71) med skrå yderside med en tilhørende sensor (72) , der ved bevægelse af spindlen afgiver signaler til en elektronisk styreenhed 35 (15), der aktiverer styreventilen (17) for den hydrau- 27 DK 174031 B1 liske aktuator.

3. Hydraulisk aktiveret udstødsventil ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at positioneringscylinderen (45) er placeret på toppen af spind- 5 len, og at positioneringsstemplet (46) er beliggende på en af aktuatorens stempeldele (40, 42), fortrinsvis udformet i ét stykke hermed.

4. Hydraulisk aktiveret udstødsventil ifølge et af . kravene 1-3, kendetegnet ved, at positio- 10 neringsstemplets (46) effektive areal i positioneringscylinderen (45) er større end aktuatorstemplets effektive areal i det primære trykkammer (34), og at kanalen indeholder en trykstyret kontraventil (54), fortrinsvis i form af en ventilglider.

5. Hydraulisk aktiveret udstødsventil ifølge et af kravene 1-4, kendetegnet ved, at den første stempeldel (40) har en ringformet væg, hvis yderside er længdeforskydeligt styret i en cylinderboring (41) i den stationære cylinder (31), og hvis inderside udgør 20 styreflade (43) for i det mindste den anden stempeldel (42) , at den første stempeldel har en radialt udragende krave (63), der er beliggende i et ringformet kammer (38), hvis længde er mindre end længden af udstødsventilens vandring fra lukket til fuldt åben stilling, og 25 hvis kammerloft udgør det første anslag, der fastlægger den første stempeldels (40) udgangsstilling, at den anden stempeldel (42) står i forbindelse med positioneringsenheden, og at den nedre ende af den første stempeldel ligger oven over en opadvendende flade på 30 positioneringsenheden.

6. Hydraulisk aktiveret udstødsventil ifølge krav 5, kendetegnet ved, at den anden stempeldel (42) er beliggende centralt i aktuatoren og har en øvre stempeltop (76) og et langsgående skaft, der forbinder 35 positioneringsenheden med stempeltoppen. 28 DK 174031 B1

7. Hydraulisk aktiveret udstødsventil ifølge krav 6, kendetegnet ved, at skaftet har et recessafsnit (78) med større aksial længde end kammeret (38) med det første anslag og med mindre diameter end 5 det skaftafsnit (77) , der er styret af den første stempeldels inderside (43), at en ringformet, tredie stempeldel (74) rager ind i recessafsnittet og rager ud i en cylindrisk recess (85) i den første stempeldels . inderside, og at den tredie stempeldels overside (87) 10 står i forbindelse med det primære trykkammer (34) , når udstødsventilen er lukket.

8. Hydraulisk aktiveret udstødsventil ifølge et af kravene 5-7, kendetegnet ved, at den første stempeldel (40) mellem sin overside og den udragende 15 krave (63) har en radialt udadvendende kammervæg (68) med mindre aksial længde end længden af det ringformede kammer, og at kammervæggen sammen med den udragende krave og et øverste vægafsnit i det ringformede kammer sammen med kammerloftet danner et første dæmperkammer, 20 når den første stempeldel nærmer sig det første anslag.

9. Hydraulisk aktiveret udstødsventil ifølge krav 8, kendetegnet ved, at i det mindste den øverste del (70) af kammervæggen på den første stempeldel (40) har nedefter voksende diameter.

10. Hydraulisk aktiveret udstødsventil ifølge krav 8 eller 9, kendetegnet ved, at der i den stationære cylinder (31) er et antal kanaler (65), der forbinder det primære trykkammer (34) med udløbsåbninger beliggende i kammerloftet, og at en under 30 udløbsåbningerne beliggende flad ring (64) er aksialt forskydelig mellem en øvre stilling, hvor ringen dækker udløbsåbningerne, og en nedre stilling, hvor ringen ligger i afstand fra udløbsåbningerne.

11. Hydraulisk aktiveret udstødsventil ifølge et 35 af kravene 6-10, kendetegnet ved, at et 29 DK 174031 B1 andet anslag begrænser den anden stempeldels nedadgående bevægelse, at den anden stempeldel nær sin stempeltop (76) har et rundtgående, radialt fremspring, der inden den anden stempeldel når ned til det andet 5 anslag passerer ned i et dæmperafsnit på den første stempeldel, og at i det mindste den øverste del (83) af dæmperafsnittet på indersiden af den første stempeldel (40) har nedefter aftagende diameter.

12. Hydraulisk aktiveret udstødsventil ifølge et 10 af kravene 7-11, kendetegnet ved, at den anden stempeldels recessafsnit (78) er afsluttet opadtil i en aksialvendende flade (79) , at der i den anden stempeldels øvre ende er et antal kanaler, der forbinder det primære trykkammer (34) med udløbsåb-15 ninger beliggende i den aksialvendende flade, og at en under udløbsåbningerne beliggende flad ring er aksialt forskydelig mellem en øvre stilling, hvor ringen dækker udløbsåbningerne, og en nedre stilling, hvor ringen ligger i afstand fra udløbsåbningerne.

13. Hydraulisk aktiveret udstødsventil ifølge et af kravene 6-10, kendetegnet ved, at den første stempeldels ringformede væg er forbundet med en stempeltop (48), der udgør endebund i et opad lukket sekundært trykkammer (49), hvori den anden stempeldel 25 er placeret, at et antal kanaler (52, 53) i den ringformede væg forbinder det primære trykkammer med et antal radialgående tilgangskanaler (51), der er beliggende i den anden stempeldel, og at den anden stempeldels yderside er udført med mindst en opad 30 tilspidsende recess i området umiddelbart over tilgangskanalerne (51) .