DK176119B1 - System til hydraulisk aktivering af en udstödsventil i en forbrændingsmotor - Google Patents

System til hydraulisk aktivering af en udstödsventil i en forbrændingsmotor Download PDF

Info

Publication number
DK176119B1
DK176119B1 DK200000246A DKPA200000246A DK176119B1 DK 176119 B1 DK176119 B1 DK 176119B1 DK 200000246 A DK200000246 A DK 200000246A DK PA200000246 A DKPA200000246 A DK PA200000246A DK 176119 B1 DK176119 B1 DK 176119B1
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
servo piston
valve
port
pressure chamber
pressure
Prior art date
Application number
DK200000246A
Other languages
English (en)
Inventor
Henning Lindquist
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 DK200000246A priority Critical patent/DK176119B1/da
Priority to KR10-2001-0006310A priority patent/KR100498213B1/ko
Priority to JP2001037984A priority patent/JP3564074B2/ja
Priority to CNB01104618XA priority patent/CN1185404C/zh
Publication of DK200000246A publication Critical patent/DK200000246A/da
Application granted granted Critical
Publication of DK176119B1 publication Critical patent/DK176119B1/da

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00Pressure lubrication
    • F01M1/02Pressure lubrication using lubricating pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00Pressure lubrication
    • F01M1/16Controlling lubricant pressure or quantity

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)

Description

i DK 176119 B1
Opfindelsen angår et system til hydraulisk aktivering af en udstødsventil i en forbrændingsmotor, hvor et trykkammer i en ventilpumpe har en port, som ved hjælp af en styreventil kan forbindes skiftevis til en 5 højtrykskilde for hydraulikvæske eller til et tilbageløb, og hvor et servostempel i ventilpumpen adskiller trykkammeret fra et hydraulikvolumen, som via en trykledning står i forbindelse med et trykkammer i en hydraulisk aktuator anbragt i forbindelse med udlo stødsventilens spindel.
WO 98/57048 beskriver en hydraulisk aktiveret udstødsventil til en forbrændingsmotor, hvor en aktuator anbragt i forlængelse af udstødsventilens spindel har et trykkammer, som gennem en trykledning er for-15 bundet med en styreport på oversiden af en fordelerblok for højtryks hydraulikvæske. Styreporten kan ved hjælp af en on/off-styreventil monteret på fordelerblokken forbindes direkte med en forsyningsledning for hydraulikvæske, som fra en pumpestation leveres ved højt 20 tryk, såsom 125 til 325 bar. Det er i praksis endvidere kendt at indsætte en ventilpumpe med et servostempel i trykledningen mellem styreporten på fordelerblokken og udstødsventilens aktuator.
De kendte systemer til aktivering af udstødsventi-25 ler har imidlertid vist sig at belaste såvel ventilak-tuatoren som de hydrauliske komponenter mellem denne og fordelerblokken i en sådan grad, at visse komponenter, såsom eksempelvis kontraventiler, tætninger og monteringsskruer for trykledningerne, nedslides uønsket 30 hurtigt.
Den foreliggende opfindelse har til opgave at anvise et system til hydraulisk aktivering af en udstødsventil, hvor de ovenfor nævnte ulemper er afhjulpet, og hvor der samtidigt opnås en præcis 35 styring af ventilen.
DK 176119 B1 2
Med henblik herpå er systemet ejendommeligt ved, at servostemplet omfatter et første servostempel og et i dette koaksialt forskydeligt andet servostempel, og at det andet servostempel i trykkammeret (30) har et 5 strømningsbegrænsende element (54), som i en udgangsstilling af servostemplet (33) er beliggende ved porten (29), således at det begrænser tilstrømningen af hydraulikvæske fra porten til trykkammeret.
For at løfte ventiltallerkenen i udstødsventilen 10 fra sit sæde kræves der en endog meget stor kraft, eftersom gastrykket på ventiltallerkenen i forbrændingskammeret skal overvindes. Ved at lade det første servostempel med større diameter medvirke ved en første del af ventilens åbningsbevægelse og samtidigt at lade 15 det strømningsbegrænsende element på det andet servostempel begrænse tilstrømningen af hydraulikvæske til trykkammeret i udgangsstillingen er det muligt at opnå en kontrolleret, men samtidig særdeles kraftig trykstigning i trykledningen fra ventilpumpen til 20 aktuatoren. Herved kan ulemperne fra ukontrollerede tryksvingninger i trykledningen og aktuatoren mindskes eller undgås, og der opnås derfor en væsentlig længere levetid af de hydrauliske komponenter. Udstødsventilen åbnes endvidere meget hurtigt, og åbningstidspunktet 25 kan styres meget nøjagtigt ved hjælp af enkle, meget hurtigt virkende styreventiler.
Under den første del af udstødsventilens åbning er det effektive areal af servostemplet i trykkammeret stort, hvilket resulterer i en stor åbningskraft i 30 udstødsventilen, men opbygningen af denne kraft sker imidlertid behersket, eftersom indstrømningen af hydraulikvæske til trykkammeret begrænses under en indledende fase af det andet stempels bevægelse, indtil dette har bevæget sig bort fra sin udgangsstilling.
DK 176119 B1 3 Så snart ventiltallerkenen er løftet fra sædet, kræves der kun en væsentlig mindre kraft til resten af åbningsbevægelsen. Det er derfor en fordel herefter at lade det andet servostempel med mindre diameter udføre 5 den resterende del af åbningsbevægelsen alene, idet det hydrauliske tryk, som påvirker aktuatoren, bliver mindre.
I en fordelagtig udførelsesform rager det strømningsbegrænsende element aksialt ud fra det andet 10 servostempel og er i udgangsstillingen beliggende i porten. Ved at tilpasse den længde af det strømningsbegrænsende element, som i udgangsstillingen er beliggende i porten, kan varigheden af den indledende fase, hvor tilstrømningen af hydraulikvæske til trykkammeret 15 begrænses, afpasses således, at åbningskraften i aktuatoren stiger til sin maksimalværdi så hurtigt som det er muligt, uden at der opstår uønsket store tryksvingninger. Endvidere kan tværsnittet af det strømningsbegrænsende element udformes således i forhold til 20 tværsnittet af porten, at strømningen ind i trykkammeret tiltager tilpas hurtigt ved forskydning af det andet servostempel for et kontrolleret åbningsforløb af udstødsventilen.
I en yderligere fordelagtig udførelsesform udgøres 25 porten af en cylindrisk boring, og det strømningsbegrænsende element udgøres af en cylindrisk tap. Dette er en fremstillingsmæssig og montagemæssig enkel udformning, som giver et passende strømningsforløb under åbning af ventilen. Tværsnittet af den strøm-30 ningsbegrænsende passage mellem tappen og porten er på denne måde konstant så længe, at tappen befinder sig i porten, men længden af denne passage i tappens akseretning aftager under åbningen, og derfor aftager også den strømningsbegrænsende virkning. Strømningsforløbet kan DK 176119 B1 4 således afpasses ved ændring af tappens længde og diameterforskellen mellem tappen og porten.
Den cylindriske tap kan med fordel have en diameter, som er mindre end 0,7, og fortrinsvis mindre end 5 0,5 gange diameteren af servostemplets samlede effektive stempelflade i trykkammeret, og en længde, som er mindre end 0,7, og fortrinsvis mindre end 0,5 gange vandringen af det første servostempel.
I en yderligere fordelagtig udførelsesform er 10 porten udformet koaksialt i en bøsning, der er centreret i forhold til servostemplet i en endevæg af trykkammeret i ventilpumpen og er skruet ind i en fordelerblok for højtryks hydraulikvæske, og bøsningen har en rundtgående endeflade, som ligger tætnende an 15 mod en rundtgående flade i fordelerblokken. På denne måde kan der undgås separate tætningselementer, såsom tætningsringe, mellem forsyningskanalen for højtryks hydraulikvæske i fordelerblokken og portens udmunding i trykkammeret i ventilpumpen, og der opnås en længere 20 levetid af systemet. Når on/off-styreventilen på fordelerblokken åbnes, opstår der øjeblikkeligt en ekstrem trykstigning i dette område, eftersom det andet servostempel i sin udgangsstilling begrænser tilstrømningen af hydraulikvæske fra portmundingen til trykkam-25 meret, og der stilles derfor meget store krav til tætningsegenskaberne i dette område. Bøsningen har den yderligere fordel, at den holder ventilpumpehuset centreret i forhold til fordelerblokken. Da fordelerblokken er meget stor, er det enklere at bore et 30 gevindhul for bøsningen, end det ville være at udforme en reces på oversiden af blokken.
En anden fordel ved bøsningen er, at den efter demontering af ventilpumpen rager et stykke op fra fordelerblokken og på denne måde danner en barriere 35 mellem porten og oversiden af fordelerblokken, hvor DK 176119 B1 5 eventuelt forurenet hydraulikvæske kan samle sig. Styreventilen, som står i forbindelse med porten, er forholdsvis følsom over for smuds. Ved stempeltrækning, som er en rutinemæssig arbejdsgang, fjernes trykled-5 ningerne til aktuatorerne og i nogle tilfælde også komponenter oven på fordelerblokken, såsom ventilpumperne, og det er her fordelagtigt, at portene og dermed styreventilerne er beskyttet mod forurening under arbej dsgangen.
10 Det kan være en fordel, at der i det andet servo stempel og/eller i en væg af ventilpumpen er udformet en kanal, som muliggør begrænset gennemstrømning af hydraulikvæske fra porten til trykkammeret. En sådan kanal kan erstatte en spalte mellem et strømningsbe-15 grænsende element og porten eller kan kombineres med en sådan spalte. Ved at anvende en kanal i stedet for en spalte kan det opnås, at den strømningsbegrænsende virkning bliver i det væsentlige uafhængig af hydraulikvæskens viskositet og dermed uafhængig af væskens 2 0 temperatur.
Den strømningsbegrænsende kanal kan have et tragtformet afsnit, hvorved den strømningsbegrænsende virkning kan være afhængig af strømningsretningen i kanalen. Dette kan være en fordel, hvis der ønskes en 25 anden gennemstrømning ved lukning af ventilen end ved åbningen.
Opfindelsen vil i det følgende blive forklaret nærmere ved hjælp af eksempler på udførelsesformer under henvisning til den skematiske tegning, på hvilken 30 fig. 1 viser en skitse af en cylinder i en totakts krydshovedmotor, med et cylinderdæksel vist i tværsnit, fig. 2 til 4 et længdesnit gennem en ventilpumpe, idet servostemplerne er vist i tre forskellige arbejdsstillinger, og ventilpumpen samtidigt er vist i tre 35 forskellige snitplaner, DK 170119 B1 6 fig. 5 tryk- og positionskurver, der illustrerer åbningsforløbet for et kendt system til hydraulisk aktivering af en udstødsventil, og fig. 6 kurver svarende til de i fig. 5 viste for 5 et system ifølge den foreliggende opfindelse.
I fig. 1 ses en cylinder 1, der er af længdeskyllet type, og hvor en udstødsventil 2 er monteret centralt i toppen af cylinderen i et cylinderdæksel 3. Ved afslutningen af ekspansionsslaget åbner udstødsventilen 10 under overvindelse af kræfterne fra gastrykket i cylinderen 1. Der kan være tale om åbning mod eksempelvis omtrent 10 bars overtryk. Udstødsventilen lukker igen under stemplets opadgående bevægelse, idet den drives opad af en pneumatisk fjeder 4 eller en hydrau-15 lisk drivenhed.
Af hensyn til udstødsventilens holdbarhed og til en fordelagtig nøjagtig styring af forholdene i forbrændingskammeret og dermed af motorens virkningsgrad kan åbningen af ventilen 2 med fordel styres meget 20 præcist.
Forbrændingsmotoren har en cylinderboring i intervallet fra 210 til 1100 mm og kan være en mellemhastigheds firtaktsmotor, men er typisk en langsomt-gående totakts krydshovedmotor, der kan være frem-25 drivningsmotor 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 intervallet fra 50 til 600 rpm, typisk højst 30 300 rpm.
Udstødsventilen 2 åbnes ved hjælp af en aktuator 5, der er hydraulisk drevet og kan have flere trin. Et trykkammer i aktuatoren 5 står via en trykledning 6 i forbindelse med en øvre tilslutning 7 på ventilpumpe 8.
35 Ventilpumpen 8 er monteret på oversiden af en for- ! DK 176119 B1 7 delerblok 9, der er båret af en konsol 10, idet ventil-pumpen 8 er i forbindelse med en afgang for højtryks hydraulikvæske på fordelerblokken 9. Konsollen er tilsluttet en høj tryksledning 11 for hydraulikvæske, der 5 fra en ikke vist pumpestation forsynes med hydraulikvæske ved et tryk, der eksempelvis 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 10 en lagertank og kan eksempelvis være en standard hydraulikolie, men det foretrækkes, at motorens smøreolie anvendes som hydraulikvæske, og at systemet fødes fra motorens oliesump. Da ventilpumpen 8 har et totrins servostempel, kan der med fordel anvendes en enkelt-15 trins standardaktuator for udstødsventilen 2.
Hver cylinder på motoren er tilknyttet en elektronisk styreenhed 12, der modtager overordnede synkroniserings- og styresignaler gennem ledninger 13 og afgiver elektroniske styresignaler til blandt andet en 20 styreventil 14 gennem en ledning 15. Der kan være en styreenhed 12 per cylinder, eller flere cylindre kan være tilknyttet samme styreenhed. Styreenheden kan også modtage signaler fra mindst én overordnet styreenhed, der er fælles for alle cylindrene.
25 I konsollen 10 leder en afgrenet kanal 19 fra høj tryksledningen 11 den tryksatte hydraulikvæske frem til en højtryksport på styreventilen 14. Kanalen 19 er forsynet med et antal væskeakkumulatorer 16, der leverer hovedparten af væskemængden, når styreventilen 30 åbner, og efterfødes fra højtryksledningen, mens styreventilen er lukket. En styreport på styreventilen er via en kanal 17 i fordelerblokken 9 forbundet med den afgang på blokkens overside, som er i forbindelse med ventilpumpen 8. Styreventilen har endvidere en 35 lavtryksport for returnering af brugt hydraulikvæske.
DK 176119 B1 8
Styreventilen 14 kan være af enhver sædvanlig type, såsom en sædvanlig solenoideventil. For at opnå meget hurtige, præcise ventilindstillinger foretrækkes dog, at styreventilen 14 er sammensat af to ventiler, 5 nemlig en elektronisk aktiveringsventil 14a og en hovedventil 14b for ventilpumpen. Aktiveringsventilen 14a 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 10 en ventilglider af ferromagnetisk materiale. Aktiveringsventilen kan i øvrigt være udformet som beskrevet i WO 98/57048, hvortil der henvises. Der henvises også til ansøgerens danske patent nr. 172961 for en detaljeret beskrivelse af en hydraulisk cylin-15 derenhed.
Fig. 2 til 4 viser en ventilpumpe 8 ifølge opfindelsen. Ventilpumpen 8's hus 31 er sammensat af tre oven på hinanden beliggende blokke 20, 21, 22, hvoraf den nederste ligger an mod oversiden af fordelerblokken 20 9. Blokkene er spændt fast mod hinanden og fordelerblokken 9 ved hjælp af gennemgående stavbolte 23.
Det bemærkes, at ventilpumpen 8 kunne orienteres anderledes end vist, eksempelvis kunne den monteres mod en lodret side af fordelerblokken 9. Kanalen 17, som 25 forbinder styreporten på styreventilen 14 med ventilpumpen 8, udmunder i fordelerblokkens overside i et gevindhul 24, hvori er skruet en nedre del af en bøsning 25 med ydre gevind. Idet gevindhullet 24 har større diameter end kanalen 17, er der ved bunden af 30 gevindhullet i fordelerblokken en rundtgående flade 27, imod hvilken en nedre ringformet endeflade 26 af bøsningen 25 ligger tætnende an. En øvre del af bøsningen 25 uden gevind rager op over fordelerblokken 9 og er indsat centrerende i en boring i den nedre blok 35 22 af ventilpumpen 8.
DK 176119 B1 9
En indre cylindrisk boring i bøsningen 25 danner en port 29, som via kanalen 17 er forbundet med styreventilen 14, og som udmunder i et trykkammer 3 0 i ventilpumpen 8. Trykkammeret 30 er afgrænset af huset 5 31 og af undersiden af det i huset forskydelige servostempel, som omfatter et første servostempel 32 og et i dette koaksialt forskydeligt andet servostempel 33.
Det første servostempel 32 har et øvre cylindrisk afsnit 34, som er ført tætnende aksialt i en boring 36 10 i huset 31, og et nedre afsnit, som udgør en cylindrisk krave 35 med større diameter end det øvre afsnit 34.
Kraven 35 har en opadvendende rundtgående flade 37, som kan lægge an mod en nedadvendende flade 38 og derved definere et øvre anslag for den opadgående bevægelse af 15 det første servostempel 32. Fladen 38 danner i huset 31 overgang mellem boringen 36 og en neden under og koaksialt med denne udformet boring 39, som danner ydervæg i trykkammeret 30. Boringen 39 har et øvre afsnit 40, som kan slutte forholdsvis tæt med ydersiden 20 af kraven 35, således at den opadgående bevægelse af det første servostempel 32 kan nedbremses inden anslaget mellem fladerne 37, 38, idet der indesluttes hydraulikvæske på i sig selv kendt måde mellem kraven 35, fladen 38 og boringsafsnittet 40. Boringen 39 har 25 endvidere et nedre afsnit 41, som har lidt større diameter end det øvre afsnit 40, således at det første servostempel 32 kan bevæges op og ned uden bremsevirk-ning, så længe kraven 35 befinder sig ud for boringsafsnittet 41.
30 Det andet servostempel 33 har et nedre afsnit 42, som er koaksialt og tætnende forskydeligt i en boring 43 i det første servostempel 32, og et øvre afsnit 44, som har større diameter end det nedre afsnit 42 og er tætnende forskydeligt i en øvre boring 45, som i huset 35 31 er udformet med større diameter end boringen 36. Ved OK 1176119 B1 ίο overgangen mellem boringerne 36, 45 er der i huset udformet et ringkammer 46, som har større diameter end boringen 45 og er forbundet med en drænkanal 47, som er antydet med brudte linier i fig. 3. Oven over det andet 5 servostempel 33 er der i boringen 45 indesluttet et hydraulikvæskevolumen, som via tilslutningen 7 står i forbindelse med en væskesøjle i trykledningen 6, hvis anden ende er forbundet med trykkammeret i ventilaktua-toren 5.
10 Via tilgangen 48, som er vist i fig. 2, og som i huset 31 står i forbindelse med tilslutningen 7, kan trykledningen 6 efterfyldes med hydraulikvæske gennem en ikke vist kontraventil. Efterfyldningen kan ske fra en lavtryksledning med et væsketryk på eksempelvis 4 15 bars overtryk, og sker for at kompensere for lækage mellem stempler og cylindre i aktuatoren 5 og ventilpumpen 8. I den i fig. 3 viste boring 49, som står i forbindelse med tilslutningen 7 og drænkanalen 47, er indsat en ikke vist ventil, som kan åbnes for tømning 20 af trykledningen 6 for væske ved demontage. Trykledningen 6 omfatter et inderrør 50 og et yderrør 51, således at der dannes et ringkammer mellem disse. Ringkammeret 52 står via den i fig. 3 viste kanal 53 i forbindelse med en ikke vist tryksensor, således at en 25 eventuel lækage af inderrøret 50 derved kan registreres .
Den viste ventilpumpe 8 har et større effektivt stempelareal i boringen 45, end det effektive stempelareal i trykkammeret 30, således at eksempelvis et 30 hydrauliktryk på 210 bar i kammeret 30 kan resultere i et tryk på omkring 140 bar i boringen 45, hvilket kan være fordelagtigt, hvis der ønskes anvendt en standard-udstødsaktuator 5, som er udlagt til dette tryk, men servostemplerne kan udformes med andre stempelarealer, 35 alt efter det ønskede tryk ved aktuatoren 5.
DK 176119 B1 11
Porten 29 i bøsningen 25 er centreret koaksialt i forhold til servostemplerne 32, 33, og det andet servos tempel 33 har en fra sin nedre ende koaksialt ' udragende tap 54 med et nedre konisk afsnit 55, Tappen 5 54 har lidt mindre diameter end porten 29 og ligger i udgangsstillingen af det andet servostempel 33 inde i porten 29, som vist i fig. 2.
Når udstødsventilen skal åbnes, aktiverer et styresignal fra styreenheden 12 styreventilen 14 til 10 den stilling, hvor højtryksporten er forbundet med styreporten, så højtryksvæsken har fri adgang til porten 29 i ventilpumpen 8. Da tappen 54 ligger i porten 29, kan højtryksvæsken imidlertid kun umiddel- ( bart påvirke endefladen 56 af tappen 54, og da denne 15 flade 56 har væsentlig mindre areal end det samlede effektive stempelareal af servostemplerne 32, 33, giver dette kun anledning til en begrænset kraft på det andet servostempel 33. Der kan dog med begrænset hastighed strømme hydraulikvæske fra porten 29 til trykkammeret 20 30 via den ringformede passage mellem tappen 54 og porten 29, og der opstår derfor også et begrænset væsketryk på resten af det samlede stempelareal i trykkammeret 30. Følgeligt bevæger begge servostemplerne 32, 33 sig opad. Efterhånden som tappen 54 bevæges 25 ud af porten 29, mindskes længden af passagen mellem tappen 54 og porten 29, således at strømningsmodstanden bliver mindre, og stemplerne 32, 33's bevægelseshastighed tiltager. Når tappen 54 er helt ude af porten 29, har højtryksvæsken fri adgang til trykkammeret 30, og 30 bevægelseshastigheden tiltager væsentligt. Når det første servostempel 32 som ovenfor beskrevet lægger an mod sit øvre anlæg 38, som vist i fig. 3, bevæger det andet servostempel sig videre alene indtil sin topstilling, som er vist i fig. 4, og som svarer til fuldt 35 åben stilling af udstødsventilen 2.
DK 176119 B1 12
Fig. 5 illustrerer åbningsforløbet for en udstødsventil i et kendt system som funktion af krumtapstillingen vist i grader efter stemplets topdød-punkt, idet kurven p viser hydrauliktrykket i trykled-5 ningen efter ventilpumpen angivet i bar, kurven v viser positionen af udstødsventilen angivet i millimeter, og kurven s viser positionen af servostemplet angivet i millimeter. Det fremgår, at hydrauliktrykket p i trykledningen først stiger næsten øjeblikkeligt til 10 cirka 120 til 130 bar og derefter falder drastisk til omkring nul igen, hvorefter det fortsætter med at svinge kraftigt op og ned, også efter at udstødsventilen har stabiliseret sig nogenlunde i åben stilling.
Disse kraftige tryksvingninger bevirker en negativ 15 påvirkning af hele det hydrauliske system fra ventilpumpen til udstødsaktuatoren, og navnlig kan de store trykfald give anledning til kavitation. Eksempelvis kan en kontraventil til efterfyldning af hydraulikvæske i trykledningen mellem ventilpumpen og aktuatoren tage 20 skade af tryksvingningerne. Hvis efterfyldningen eksempelvis sker fra en lavtryksledning med et overtryk på 4 bar, så vil de store negative trykstød i trykledningen få kontraventilen til at åbne, og de meget større positive trykstød vil få den til at lukke meget 25 voldsomt. Endvidere kan eventuelle kontraventiler i udstødsventilens aktuator påvirkes af trykstødene, ligesom trykledningen selv samt dennes monteringsbeslag kan tage skade.
Fig. 6 illustrerer åbningsforløbet for udstødsven-30 tilen 2 i systemet ifølge den foreliggende opfindelse som funktion af krumtapstillingen vist i grader efter stemplets topdødpunkt, idet kurven p viser hydrauliktrykket i trykledningen 6 efter ventilpumpen 7 angivet i bar, kurven v viser positionen af udstødsven-35 tilen 2 angivet i millimeter, kurven si viser positio- DK 176119 B1 13 nen af det første servostempel 32 angivet i millimeter, og kurven S2 viser positionen af det andet servostempel 33 angivet i millimeter. Det fremgår, at hydrauliktryk-• ket p i trykledningen 6 først stiger til et tryk på 5 cirka 130 bar. Denne stigning sker hurtigt, men ikke nær så hurtigt som i det kendte system, og efter et kort og behersket indsvingningsforløb indtages der et konstant tryk på cirka 80 bar. Allerede ved cirka 125 grader efter topdødpunktet forekommer der ikke mere 10 voldsomme svingninger, hvor det kendte system til sammenligning stadig udviser kraftige svingninger ved 225 grader efter topdødpunktet. Efter den første trykstigning til cirka 130 bar forekommer der ingen tryksvingninger til under cirka 70 bar, og kontraventi-15 len til efterfyldning af trykledningen 6 vil derfor ikke åbne, og den udsættes følgeligt ikke for unødig belastning. Det fremgår endvidere, at udstødsventilen 2 i systemet ifølge opfindelsen åbner meget hurtigt, idet den ved mellem 125 til 150 grader er omtrent helt 20 åben, og at dens åbningskurve v er jævnt stigende og uden svingninger.
Når udstødsventilen 2 skal lukkes, aktiveres styreventilen til den stilling, hvor lavtryksporten er forbundet med styreporten, hvorved højtrykket i tryk-25 kammeret 30 drænes bort. Idet udstødsventilen er belastet mod sin lukkestilling af den pneumatiske fjeder 4, er der i trykledningen 7 et forholdsvist højt tryk, eksempelvis 80 til 100 bar, og for ved lukning af udstødsventilen 2 at undgå store tryksvingninger i 30 systemet er det andet servostempel 33 ved sin i boringen 45 beliggende overside forsynet med en strømnings-begrænsende tap 57, som i stemplets øvre stilling ligger i en port 58, som danner udmundingen af tilslutningen 7 i boringen 45, se fig. 4. Tappen 57 35 begrænser servostemplets nedadgående acceleration fra 14 ! DK 17611119 B1 den øvre udgangsstilling, og det hindres derved, at trykket i trykledningen 6 aflastes for pludseligt, hvilket kan føre til uønsket store tryksvingninger i systemet.
5 Ved at tilpasse udformningen af tappen 54 kan åbningsforløbet optimeres, således kan diameteren og længden af tappen varieres, og eksempelvis kan et længere konisk afsnit 55 medføre, at den strømningsbegrænsende virkning af tappen 54 aftager mere gradvist.
10 Det er endvidere muligt at supplere eller erstatte passagen mellem tappen 54 og porten 29 med en kanal som delvist kortslutter tappens strømningsbegrænsende virkning. Kanalen kan udformes i tappen 54 eller i bøsningen 25 og eventuelt væggen af huset 31.
15 Tapperne 54, 57 medfører endvidere en passende opbremsning af det andet servostempel 33, inden det når henholdsvis sin nedre og øvre udgangsstilling, idet hydraulikvæske indesluttes i trykkammeret 30 eller i boringen 45 og presses ud gennem passagen mellem den 20 respektive tap 54, 57 og dennes tilhørende port 29, 58.
Den ovenfor omtalte kanal til kortslutning af tapperne 54, 57's strømningsbegrænsende virkning kan endvidere omfatte et konisk afsnit, således at den strømningsbegrænsende virkning er afhængig af gennemstrømnings-25 retningen, og følgeligt er forskellig ved acceleration og deceleration af servostemplet.

Claims (7)

1. System til hydraulisk aktivering af en udstødsventil (2) i en forbrændingsmotor, hvor et trykkammer (30) i en ventilpumpe (8) har en port (29), som 5 ved hjælp af en styreventil (14) kan forbindes skiftevis til en højtrykskilde for hydraulikvæske eller til et tilbageløb, og hvor et servostempel i ventilpumpen (8) adskiller trykkammeret (30) fra et hydraulikvolumen, som via en trykledning (6) står i forbindelse 10 med et trykkammer i en hydraulisk aktuator (5) anbragt i forbindelse med udstødsventilens spindel, kendetegnet ved, at servostemplet omfatter et første servostempel (32) og et i dette koaksialt forskydeligt andet servostempel (33) , og at det andet 15 servostempel (33) i trykkammeret (30) har et strømningsbegrænsende element (54) , som i en udgangsstilling af servostemplet (33) er beliggende ved porten (29) , således at det begrænser tilstrømningen af hydraulikvæske fra porten (29) til trykkammeret (30).
2. System ifølge krav l, kendetegnet ved, at det strømningsbegrænsende element (54) rager aksialt ud fra det andet servostempel (33) og i udgangsstillingen af servostemplet (33) er beliggende i porten (29).
3. System ifølge krav 2, kendetegnet ved, at porten udgøres af en cylindrisk boring (29), og at det strømningsbegrænsende element udgøres af en cylindrisk tap (54).
4. System ifølge krav 3, kendetegnet 30 ved, at den cylindriske tap (54) har en diameter, som er mindre end 0,7, og fortrinsvis mindre end 0,5 gange diameteren af servostemplets samlede effektive stempelflade i trykkammeret, og en længde, som er mindre end 0,7, og fortrinsvis mindre end 0,5 gange vandringen af 35 det første servostempel (32). DK 176119 B1
5. System ifølge et af de ovenstående krav, kendetegnet ved, at porten (29) er udformet koaksialt i en bøsning (25), der er centreret i forhold til servostemplet (32, 33) i en endevæg af trykkam- 5 meret (30) i ventilpumpen (8) og er skruet ind i en fordelerblok (9) for højtryks hydraulikvæske, og at bøsningen (25) har en rundtgående endeflade (26), som ligger tætnende an mod en rundtgående flade (27) i fordelerblokken (9) .
6. System ifølge et af de ovenstående krav, kendetegnet ved, at der i det andet servostempel (33) og/eller i en væg af ventilpumpen (8) er udformet en kanal, som muliggør begrænset gennemstrømning af hydraulikvæske fra porten (29) til trykkam- 15 meret (30).
7. System ifølge krav 6, kendetegnet ved, at kanalen har et tragtformet afsnit. 20
DK200000246A 2000-02-16 2000-02-16 System til hydraulisk aktivering af en udstödsventil i en forbrændingsmotor DK176119B1 (da)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK200000246A DK176119B1 (da) 2000-02-16 2000-02-16 System til hydraulisk aktivering af en udstödsventil i en forbrændingsmotor
KR10-2001-0006310A KR100498213B1 (ko) 2000-02-16 2001-02-09 내연기관의 배기밸브 유압 작동장치
JP2001037984A JP3564074B2 (ja) 2000-02-16 2001-02-15 内燃機関内の排気弁の液圧作動装置
CNB01104618XA CN1185404C (zh) 2000-02-16 2001-02-16 用于内燃机排出阀的液压驱动中的系统

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK200000246A DK176119B1 (da) 2000-02-16 2000-02-16 System til hydraulisk aktivering af en udstödsventil i en forbrændingsmotor
DK200000246 2000-02-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DK200000246A DK200000246A (da) 2001-08-17
DK176119B1 true DK176119B1 (da) 2006-09-04

Family

ID=8159152

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK200000246A DK176119B1 (da) 2000-02-16 2000-02-16 System til hydraulisk aktivering af en udstödsventil i en forbrændingsmotor

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP3564074B2 (da)
KR (1) KR100498213B1 (da)
CN (1) CN1185404C (da)
DK (1) DK176119B1 (da)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10361221B4 (de) * 2003-12-24 2006-03-09 Man B&W Diesel A/S Vorrichtung zur Steuerung der zeitlich versetzten Verbindung von zwei mit einem Druckmittel beaufschlagbaren Aggregaten mit einer Druckmittelquelle
US7290509B2 (en) * 2005-08-01 2007-11-06 Zheng Lou Variable valve actuator
SE540359C2 (sv) * 2013-10-16 2018-08-07 Freevalve Ab Förbränningsmotor
FR3071869B1 (fr) * 2017-10-02 2019-10-11 Vianney Rabhi Actionneur hydraulique de soupape a regeneration
WO2019133893A1 (en) * 2017-12-28 2019-07-04 Ppg Architectural Finishes, Inc. Pneumatic material spray gun

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6085209A (ja) * 1983-10-17 1985-05-14 Kawasaki Heavy Ind Ltd デイ−ゼル機関の弁駆動装置
DK0767295T3 (da) * 1995-10-03 2000-06-05 Wortsilo Nsd Schweiz Ag Hydraulisk ventildrev

Also Published As

Publication number Publication date
DK200000246A (da) 2001-08-17
CN1185404C (zh) 2005-01-19
KR100498213B1 (ko) 2005-07-01
JP3564074B2 (ja) 2004-09-08
KR20010082083A (ko) 2001-08-29
CN1309231A (zh) 2001-08-22
JP2001254611A (ja) 2001-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4567288B2 (ja) ポンプ組立体
US5158048A (en) Lost motion actuator
SU997614A3 (ru) Гидравлический привод клапанов газораспределени
KR100411834B1 (ko) 멀티실린더 내연기관용 실린더 윤활시스템
RU2312256C2 (ru) Гидравлический блок управления и способ управления гидравлическим управляемым устройством
US4699571A (en) Control valve for a variable displacement pump
JP4028610B2 (ja) 内燃機関の弁の制御装置
US20150020759A1 (en) Variable displacement pump
KR100906434B1 (ko) 변환밸브장치 및 유체압 실린더장치
JP2008527239A5 (da)
CN101438087A (zh) 阀和液压控制装置
KR0178534B1 (ko) 내연기관용 유압 밸브 제어 장치
DK176119B1 (da) System til hydraulisk aktivering af en udstödsventil i en forbrændingsmotor
RU2102635C1 (ru) Устройство управления объемным потоком гидравлической рабочей среды
US4878471A (en) Diesel fuel injection device with preinjection
DK176152B1 (da) Fremgangsmåde til aktivering af en udstödsventil til en forbrændingsmotor samt en sådan udstödsventil
JP3519089B2 (ja) 内燃機関用の液圧作動式燃料ポンプの作動方法及び該液圧作動式燃料ポンプ
US10774929B2 (en) Hydraulic flushing valve arrangement
KR100852805B1 (ko) 엔진의 전기 유압식 밸브 제어 장치의 작동 방법, 엔진작동을 위한 컴퓨터 프로그램 및 제어 및 조절 장치
NO122224B (da)
JP5061214B2 (ja) 油圧作動排気ガス弁を備えた大型2サイクルディーゼルエンジン
US10954850B2 (en) Connecting rod for a variable compression internal combustion engine
DK174031B1 (da) Hydraulisk aktiveret udstødsventil til en forbrændingsmotor
KR101525218B1 (ko) 크로스헤드를 구비한 대형 저속 2-행정 내연 기관용 배기 밸브 장치
DK157145B (da) Fremgangsmaade til styring af lukkebevaegelsen af en hydraulisk aktiveret udstoedsventil i en marinedieselmotor samt udstoedsventil til brug ved udoevelse af fremgangsmaaden

Legal Events

Date Code Title Description
PUP Patent expired

Expiry date: 20200216