EP0989297A1 - Internal combustion piston engine - Google Patents
Internal combustion piston engine Download PDFInfo
- Publication number
- EP0989297A1 EP0989297A1 EP99810529A EP99810529A EP0989297A1 EP 0989297 A1 EP0989297 A1 EP 0989297A1 EP 99810529 A EP99810529 A EP 99810529A EP 99810529 A EP99810529 A EP 99810529A EP 0989297 A1 EP0989297 A1 EP 0989297A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- internal combustion
- control
- combustion engine
- fuel
- engine according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
- F02M59/02—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
- F02M59/10—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive
- F02M59/105—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive hydraulic drive
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
- F02M59/02—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
- F02M59/10—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
- F01L9/10—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
- F02D41/266—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor the computer being backed-up or assisted by another circuit, e.g. analogue
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
- F02M59/44—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
- F02M59/46—Valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
- F01M1/00—Pressure lubrication
- F01M1/06—Lubricating systems characterised by the provision therein of crankshafts or connecting rods with lubricant passageways, e.g. bores
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
- F02F2007/0097—Casings, e.g. crankcases or frames for large diesel engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02N9/00—Starting of engines by supplying auxiliary pressure fluid to their working chambers
- F02N9/04—Starting of engines by supplying auxiliary pressure fluid to their working chambers the pressure fluid being generated otherwise, e.g. by compressing air
Definitions
- the invention relates to a reciprocating internal combustion engine with several Cylinders, especially a two-stroke diesel engine.
- the invention is based on the object Reciprocating piston engine with several cylinders while avoiding the to improve the disadvantages mentioned.
- Fig. 1 shows a two-stroke - diesel engine e.g. has four cylinders, not shown, and at which the interaction between gas exchange valve movement, Fuel supply and piston position is controlled electronically.
- the machine has a first gear 1 and a mounted on the crankshaft second gear 2, which meshes with the first gear.
- the second gear 2 is and can be found in a mechanical drive for auxiliary energy at certain numbers of cylinders to drive the compensation of Second order mass forces are used.
- the machine contains High pressure pumps 3, preferably variable suction throttle pumps Delivery pressure for the fuel, a pressure regulator actuator 4, accumulators 5 for the fuel, which via pipes 6 with the high pressure pumps in Connect, pressure pumps 7, 107 for control oil and accumulators 8,108 for control oil, which is connected via a pipeline 109 to the pressure pump 107 Connected, with only one pump, one accumulator and one Pipeline are shown.
- the high pressure pump 3 for the fuel is driven by the second gear 2 and the pump 107 for the control oil is powered by an auxiliary motor.
- an injection system 11 is for a cylinder the accumulator 5 as well as the second accumulator 108 in connection stands and a gas exchange system 12 is provided, which with a third Accumulator 8 is connected.
- the accumulators 5, 108 are tube-like components with or without Internals. In the case of accumulators without internals, the Volume storage preferably based solely on the elasticity of the storing media.
- a Safety valve 16 At the accumulator 5 for the fuel is a Safety valve 16, the pressure in the accumulator on a fixed The maximum value is limited and a pressure sensor 17 is provided which detects the pressure in the Accumulator detects.
- the pressure pumps 7, 107 of the accumulator 8, 108 for working oil or control oil and pilot valves 14 each form a hydraulic system for Control of the injection system and the gas exchange system, each Pump upstream of a filter 13 and each accumulator 8, 108 with one Pressure sensor 18, 19 is provided.
- valves 40, 41, 42 are installed, which allow the Disconnect the injection system of each cylinder from the engine so that Repairs to the injection system are carried out with the engine running can.
- the machine has an electronic control device. To the Determine the speed of the crankshaft and the crank angle Angle encoder 25 slip and mechanical means with the crankshaft backlash-free connected, between the second gear 2 and the A gear (not shown) can be provided so that the angle encoders rotate at the motor speed. There are two Reference encoder 26 provided to ensure synchronism between the Monitor the crankshaft and the angle encoder.
- the control device contains at least one central processing unit 21, Control module 22 for each cylinder, a remote control 23 and one Speed controller 24.
- the central unit 21 and the control modules 22 are over a data bus networked form independent control units with one firmly assigned area of responsibility.
- the remote control 23 is with the Central unit connected to transmit signals.
- the pressure sensors 17, 18 and 19 are connected to the central unit 21.
- the central unit 21 is also connected to the Pressure regulator actuator or pressure regulator actuators 4 of the high pressure pumps 3 for fuel and the pressure actuator or pressure actuators High pressure pump or pressure pumps 7 connected for working oil.
- the Control module 22 is connected to pilot valves 14 of injection system 11 and of the gas exchange system 12 and a measuring system 71 of the Gas exchange system and a measuring system 36 for volumetric Injection connected (Fig. 7).
- the central unit 21 contains a memory in which all the engine relevant functions are stored.
- the control modules included also a memory in which those relating to the cylinder Functions are stored.
- the central unit 21 forms the interface of the engine-relevant sensors, the speed controller and the remote control (operator interface) to the Control units of the cylinders. It is also responsible for regulating the pressures in responsible for the various media.
- the current and the desired operating state of the engine are communicated to the control modules 22 via the bus.
- the control modules 22 determine this data in accordance with the Injection time, the injection quantity and the gas exchange control times taking into account the cylinder-specific offsets and dead times. Out For reasons of safety, the central unit 21 is in this embodiment to provide redundant form. The failure of a control module 22 is shown in Purchased because, despite the failure of a cylinder, the maintenance is guaranteed.
- each of the four Cylinders e.g. three fuel nozzles 31 and one injector 32 comprises and one or more pilot valves 14 are assigned.
- the injection device 32 contains a metering piston 34, a valve slide 35 and a displacement transducer system 36 for monitoring the position of the metering piston in order to implement volumetric injection.
- the metering piston 34 is designed as a differential piston.
- the metering piston 34 is arranged in a metering chamber 37, into which a connection channel to the accumulator 5 opens on the one hand and which is connected to a channel 140 on the other hand.
- This channel connects a chamber 141 and a chamber 142, the length of the channel advantageously being designed to be short in order to keep dynamic pressure differences small and to prevent the valve slide opening automatically.
- a blind bore 143 opens into the chamber 141.
- a spring 145 is arranged in the chamber 141, which is supported on the one hand on the valve slide 35 and on the other hand in the chamber 141 and is intended to hold the valve slide in the basic position.
- a valve seat 38 I and two control edges 38 II and 38 IV are formed on the valve slide 35.
- the valve slide 35 is arranged in the housing and forms gap seals 38 III , 38 V and 39 with this.
- the valve slide 35 has a piston 144 which projects into the blind bore.
- a return duct for fuel branches off into the injection channel and is provided with an orifice 30, so that when the nozzle needle is stuck there is no fuel injection because the fuel flows through the orifice into the unpressurized space.
- the pilot valve is designed as a changeover valve and must be one have positive overlap between the switch positions to a
- the second accumulator 108 is idling when it is stuck To prevent valve pistons.
- a unit is provided to each cylinder in Dependence of the load and / or the crank angle with lubricant supply.
- valve slide 35 In the basic position of the valve slide 35, fuel flows from the accumulator 5 via the control edge 38 IV of the valve slide 35 into the metering chamber 37. Because of the area difference, the metering piston 34, which is charged with battery pressure on both sides, runs into its defined end position. The metering piston 34 and the valve slide 35 block the flow of fuel from the accumulator 5 to the fuel nozzles 31 and prevent the accumulator 5 from leaking if, for example, the nozzle needle of a fuel nozzle is stuck. Furthermore, fuel flows via the channel 140 into the chambers 141 and 142, so that the same pressure prevails therein. This has the advantage that the valve slide can only be actuated on the basis of a control command.
- the pilot valve 14 is switched by the control module 22, so that control oil from the accumulator 108 reaches the control piston 39 of the valve spool 35 and displaces it. Because of the positive overlap between the valve seat 38 I and the control edge 38 II, 38 IV closes before 38 II opens. When the control edge 38 II is open, there is a connection between the metering chamber 37 and the fuel nozzles 31. The displacement of the valve slide 35 displaces the piston 144 into the blind bore 143, the braking edge initiating the movement of the valve slide through the control edge 147 and in a particularly advantageous manner damping is achieved.
- the rear of the metering piston is connected to the accumulator 5 and the pressure in the latter shifts fuel to the fuel nozzle 31 until the fuel volume corresponds to the product of the metering piston area times the metering piston stroke in order to obtain the speed value specified by the speed controller, ie a volumetric fuel metering is realized.
- the displacement of the metering piston 34 is detected by means of the knife system 36 and the control module 22 switches the pilot valve 14 over, so that in the valve slide 35 the control edge 38 II closes first and then the control edge 38 IV opens. As a result, the fuel supply to the fuel nozzle 31 is interrupted.
- a valve slide 35 is assigned to each fuel nozzle 31, so that the Fuel nozzles for each cylinder controlled independently and all injection options, such as simple Injection - single or multiple interrupted injection - injection times of different lengths at the individual fuel nozzles can also be carried out with cyclic or stochastic swapping (Fig.2). It is advantageous if the fuel nozzle is damped for the nozzle needle is provided. For this purpose there is a chamber 148 and a channel 149 formed in the housing, which connects the chamber with the leak line. The nozzle needle is at the end facing away from the valve seat with a piston 150 provided that protrudes into the chamber. As a low-cost version, a only valve slide 35 all fuel nozzles of an engine cylinder serve. With the system described, these can also be used Heavy and residual oils usual for engines are used.
- the gas exchange system 12 contains a device 51 with a separating piston 56 and a control piston 52, each one Gas exchange valve 53 are assigned.
- the separating piston 56 is intended to separate the hydraulic system (working oil) from the lubricating oil circuit and the movement of the outlet valve 53 in the area of the end positions dampen.
- the pilot valve 14 draws working oil in a switching position out of the accumulator 8 and switches the control piston 52 into one of two possible positions in which the gas exchange valve 53 due to a Valve air spring 61 reaches the "closed" position. In doing so, a Drive piston 54 is displaced over the valve stem and displaces oil in a pipe 55, which in turn displaces a piston 56 and almost in a defined starting position.
- the piston 56 in turn displaces working oil via the control piston 52 into the line 57 to one Collecting tank.
- constant ventilation lost oil via a line 58 and check valve 59 refilled and piston 56 completely in brought the defined starting position.
- pilot valve 14 If the pilot valve 14 is placed in the other position, one moves Compression spring 60, the control piston 52 in the other position, so that Working oil can flow through the pilot valve 14, and connects via the control piston 52 the side of the piston 56, that of the pipeline 58 is turned away, with the accumulator 8.
- the piston 56, the Pipeline and the drive piston 54 flowing working oil opens it Gas exchange valve against the one still in the cylinder of the engine Gas pressure and the valve air spring 61.
- the Drive piston 54 is designed as a stepped piston 65, 66.
- the larger piston 65 With his larger cross-sectional area and generates the force that is necessary Open gas exchange valve 53.
- a smaller force is sufficient to complete the gas exchange valve 53 To have the stroke carried out.
- the larger piston 65 moves against you Stop 67, the movement shortly before reaching this stop is braked by a damping, not shown. With this arrangement the piston 65 and 66 is removed from the second accumulator 8 Amount of working oil minimized.
- the measuring system 71 contains a step cone 72 and redundant sensors 78 to detect the movement of the gas exchange valve and a Generate measurement signal that is sent to the control module 22.
- the controller detects whether the gas exchange valve movements meet the setpoints intervenes in the event of incorrect switching and prevents e.g. the next Fuel injection on the cylinder in question. That way ensures that e.g. an n-cylinder engine operated with (n-1) cylinders can be.
- the step cone 72 has a first one conical section 79, an adjacent cylindrical Section 76 and a subsequent second conical section 77 on, the cone angle of the first and second section as possible is chosen large in order to fully utilize the measuring range of the sensors.
- the first section 79 detects the opening behavior of the valve and enables assess the damping while opening the valve.
- the second Section 77 records the closing behavior of the valve and enables it Assess damping while closing the valve.
- the control device can have two central processing units 21 have, one as a main unit and the other as a reserve unit is operated.
- the central units 21 are with each control module 22 and the sensors 25, 26 connected by means of a bus system.
- the sensors 25, 26 are like this arranged that at a certain angular position of the crankshaft all Encoder signals are checked for their validity via logic. Becomes a If a fault is found, the defective encoder can also be found.
- Each Control unit 22 controls this using the data from central unit 21 Injection system, the gas exchange system, and the start air valves 28. Falls an inlet controller 27, water injection or sequential Piston lubrication is provided, this is also from the Control module 22 controlled. In normal operation, the two share in FIG.
- Pulse control shaft 91 are provided, which the electrical Control signals for the pilot units 14 on the duty cycle of the engine generated coordinated.
- the pulse control shaft 91 is a separate unit that is mechanically connected to the crankshaft of the machine.
- FIG. 6 shows another embodiment of the injection device.
- the Pressure pump 7, the accumulator 8 and pilot valves 14 form one hydraulic system for controlling the injection and actuating the Gas exchange.
- the injection device contains a metering piston 81, a valve slide 82, a control valve 83 and a displacement sensor system 84 for monitoring the position of the metering piston to allow volumetric injection realize.
- the metering piston is designed as a pressure booster.
- a Pressure pump 86 pumps the fuel into the pressure booster 81 and that Control valve 83 blocks flow to the injectors.
- the reciprocating internal combustion engine contains an injection system for volumetric injection for each cylinder, one or more High pressure pumps to supply fuel, at least one Pressure pump for supplying control medium, one battery for each Fuel, tax and working oil, which with the pumps as well as with the Gas exchange system communicates with a hydraulic system Organs for controlling the injection and actuation of the gas exchange, one or more angle sensors and a control device with one Central unit and several electronic control modules to the Starting air supply, injection, gas exchange and central lubrication to control.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Hubkolbenbrennkaftmaschine mit mehreren Zylindern, insbesondere einen Zweitakt-Dieselmotor.The invention relates to a reciprocating internal combustion engine with several Cylinders, especially a two-stroke diesel engine.
Brennkraftmaschinen, insbesondere Zweitakt-Dieselmotoren werden als Hauptmaschine für Schiffsantriebe aber auch als Stationär-Anlagen zur Stromerzeugung angewendet. Diese Maschinen haben eine Steuerwelle (Nockenwelle), welche die Brennstoffpumpen über auf dieser befindlichen Nocken betätigen, ausserdem werden die Gaswechselventile über diese Steuerwelle über Nocken und Stossstangen bzw. durch Nocken betätigte Pumpen, sogenannte hydraulische Stossstangen und Kolbenantriebe betätigt. Die Steuerwelle selbst stellt schon einen grossen konstruktiven Aufwand dar und zwar wegen ihrer Länge über die Gesamtlänge des Motors, der grossen Masse, der mittels Öldruck zu schmierenden Lager des Umsteuermechanismus bei in beiden Drehrichtungen arbeitenden Maschinen und nicht zuletzt wegen der erforderlichen mindestens zwei (bis vier) Zahnräder (und/oder Ketten) zum Antrieb derselben durch die Kurbelwelle. Ferner sind Vorrichtungen zur Dämpfung von Torsionsschwingungen erforderlich.Internal combustion engines, especially two-stroke diesel engines, are considered Main machine for ship drives but also as stationary systems for Electricity generation applied. These machines have a control shaft (Camshaft), which the fuel pumps are located on Actuate cams, and the gas exchange valves are also operated via them Control shaft actuated by cams and bumpers or by cams Pumps, so-called hydraulic bumpers and piston drives operated. The control shaft itself represents a major constructive Effort because of their length over the entire length of the engine, the large mass of the bearings to be lubricated with oil pressure Reversing mechanism for machines working in both directions of rotation and not least because of the required at least two (to four) Gears (and / or chains) for driving them through the crankshaft. There are also devices for damping torsional vibrations required.
Die Nachteile dieser Bauart liegen darin, dass einerseits die Zeitpunkte für den Einspritzbeginn, das Öffnen und Schliessen der Gaswechselventile durch die jeweiligen Nocken fest vorgegeben sind und andererseits zum variablen Betätigen der Gaswechselventile und/oder für einen variablen Einspritzbeginn grössere konstruktive Aufwendungen notwendig sind. The disadvantages of this design are that, on the one hand, the times for the start of injection, the opening and closing of the gas exchange valves are fixed by the respective cams and on the other hand to variable actuation of the gas exchange valves and / or for a variable The start of injection requires greater design expenditure.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Hubkolbenbrennkraftmaschine mit mehreren Zylindern unter Vermeidung der genannten Nachteile zu verbessern.The invention is based on the object Reciprocating piston engine with several cylinders while avoiding the to improve the disadvantages mentioned.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind darin zu sehen, dass aus der Anwendung der elektronischen Steuerung eine kostengünstigere Ausführung der Maschine, ein geringerer Brennstoffverbrauch, ein geringerer Schadstoffausstoss, eine geringe Erwärmung der Bauteile, eine einfachere Wartung und ein zuverlässigerer Betrieb folgt. Im weiteren wird der Betrieb der Maschine mit einer Drehzahl von weniger als 25 % der Nenndrehzahl verbessert, was insbesondere bei langsamer Fahrt durch enge Gewässer den kontinuierlichen Betrieb der Maschine durch verbesserten Rundlauf ermöglicht.The advantages that can be achieved with the invention can be seen in the fact that from the Application of electronic control a cheaper version the machine, a lower fuel consumption, a lower Pollutant emissions, low heating of the components, easier Maintenance and more reliable operation follows. In the further the operation the machine with a speed of less than 25% of the nominal speed improved, especially when driving slowly through narrow waters the continuous operation of the machine through improved concentricity enables.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert.The invention will now be described with reference to the accompanying drawings explained.
Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemässen Zweitakt-Dieselmotor;
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung der Maschine gemäss Fig. 1;
- Fig. 3
- eine schematische Darstellung einer Ausführung einer Einspritzvorrichtung;
- Fig. 4
- eine schematische Darstellung eines Gaswechselsystems;
- Fig. 5
- ein Blockschema der Steuerung für die Maschine;
- Fig. 6
- eine schematische Darstellung einer anderen Ausführung einer Einspritzvorrichtung und
- Fig. 7
- eine Einzelheit A in Fig.4.
- Fig. 1
- a schematic representation of an embodiment of an inventive two-stroke diesel engine;
- Fig. 2
- a schematic representation of the machine according to FIG. 1;
- Fig. 3
- a schematic representation of an embodiment of an injection device;
- Fig. 4
- a schematic representation of a gas exchange system;
- Fig. 5
- a block diagram of the controller for the machine;
- Fig. 6
- a schematic representation of another embodiment of an injection device and
- Fig. 7
- a detail A in Fig.4.
Es wird auf die Fig. 1 bis 3 Bezug genommen. Die Fig. 1 zeigt einen Zweitakt
- Dieselmotor der z.B. vier nicht dargestellten Zylindern aufweist und bei
welchem das Zusammenspiel zwischen Gaswechselventilbewegung,
Brennstoffzufuhr und Kolbenstellung elektronisch gesteuert wird. Die
Maschine hat ein an der Kurbelwelle montiertes erstes Zahnrad 1 und ein
zweites Zahnrad 2, das mit dem ersten Zahnrad kämmt. Das zweite Zahnrad
2 ist bei einem mechanischen Antrieb für Hilfsenergie vorhanden und kann
bei bestimmten Zylinderzahlen zum Antrieb der Kompensation der
Massenkräfte zweiter Ordnung benutzt werden. Die Maschine enthält
Hochdruckpumpen 3, vorzugsweise Saugdrosselpumpen mit variablen
Förderdruck für den Brennstoff, einen Druckregleraktuator 4, Akkumulatoren
5 für den Brennstoff, die über Rohrleitungen 6 mit den Hochdruckpumpen in
Verbindung stehen, Druckpumpen 7, 107 für Steueröl und Akkumulatoren
8,108 für Steueröl, die über eine Rohrleitung 109 mit der Druckpumpe 107 in
Verbindung stehen, wobei jeweils nur eine Pumpe, ein Akkumulator und eine
Rohrleitung dargestellt sind. Die Hochdruckpumpe 3 für den Brennstoff wird
durch das zweite Zahnrad 2 angetrieben und die Pumpe 107 für das Steueröl
wird durch einen Hilfsmotor angetrieben.Reference is made to FIGS. 1 to 3. Fig. 1 shows a two-stroke
- diesel engine e.g. has four cylinders, not shown, and at
which the interaction between gas exchange valve movement,
Fuel supply and piston position is controlled electronically. The
The machine has a
Wie die Figur 2 zeigt ist für einen Zylinder ein Einspritzsystem 11, das mit
dem Akkumulator 5 als auch mit dem zweiten Akkumulator 108 in Verbindung
steht und ein Gaswechselsystem 12 vorgesehen, das mit einem dritten
Akkumulator 8 in Verbindung steht.As FIG. 2 shows, an
Die Akkumulatoren 5, 108 sind rohrähnliche Bauteile mit oder ohne
Einbauten. Bei den Akkumulatoren ohne Einbauten beruht die
Volumenspeicherung vorzugsweise einzig auf der Elastizität der zu
speichernden Medien. Am Akkumulator 5 für den Brennstoff ist ein
Sicherheitsventil 16, das den Druck im Akkumulator auf einen festen
Maximalwert begrenzt und ein Drucksensor 17 vorgesehen, der den Druck im
Akkumulator feststellt.The
Die Druckpumpen 7, 107 der Akkumulator 8, 108 für Arbeitsöl bzw. Steueröl
sowie Vorsteuerventile 14 bilden jeweils ein hydraulisches System zur
Steuerung des Einspritzsystems und des Gaswechselsystems, wobei jeder
Pumpe ein Filter 13 vorgeschaltet und jeder Akkumulator 8, 108 mit einem
Drucksensor 18, 19 versehen ist. In den Zu- und Ablauf des hydraulischen
Steuersystems sowie in die Brennstoffleitung zwischen Akkumulator 5 und
Einspritzsystem 11 sind Ventile 40, 41, 42 eingebaut, welche erlauben, das
Einspritzsystem jedes einzelnen Zylinders vom Motor abzutrennen, so dass
Reparaturen am Einspritzsystem bei laufendem Motor durchgeführt werden
können.The
Die Maschine weist eine elektronische Steuervorrichtung auf. Zum
Feststellen der Drehzahl der Kurbelwelle und des Kurbelwinkels sind
Winkelgeber 25 über mechanische Mittel mit der Kurbelwelle schlupf- und
spielfrei verbunden, wobei zwischen dem zweiten Zahnrad 2 und den
Winkelgebern 25 ein Getriebe (nicht dargestellt) vorgesehen werden kann,
so dass die Winkelgeber mit der Motordrehzahl drehen. Es sind zwei
Referenzgeber 26 vorgesehen, um den Synchronismus zwischen der
Kurbelwelle und dem Winkelgeber zu überwachen.The machine has an electronic control device. To the
Determine the speed of the crankshaft and the crank
Die Steuervorrichtung enthält mindestens eine Zentraleinheit 21, ein
Steuermodul 22 für jeden Zylinder, eine Fernsteuerung 23 und einen
Drehzahlregler 24. Die Zentraleinheit 21 und die Steuermodule 22 sind über
ein Datenbus vernetzt bilden aber eigenständige Steuereinheiten mit einem
fest zugewiesenen Aufgabenbereich. Die Fernsteuerung 23 ist mit der
Zentraleinheit sigalübertragend verbunden. Die Drucksensoren 17, 18 und 19
sind mit Zentraleinheit 21 verbunden. Die Zentraleinheit 21 ist ferner mit dem
Druckregleraktuator bzw. Druckregleraktuatoren 4 der Hochdruckpumpen 3
für Brennstoff und dem Druckstellglied bzw. Druckstellgliedern der
Hochdruckpumpe bzw. Druckpumpen 7 für Arbeitsöl verbunden. Das
Steuermodul 22 ist mit den Vorsteuerventilen 14 des Einspritzsystems 11 und
des Gaswechselsystems 12 sowie einem Messystem 71 des
Gaswechselsystems und einem Messystem 36 zur volumetrischen
Einspritzung verbunden (Fig. 7).The control device contains at least one
Die Zentraleinheit 21 enthält einen Speicher, in welchem sämtliche den Motor
betreffende Funktionen gespeichert sind. Die Steuermodule enthalten
ebenfalls einen Speicher, in welchen die den Zylinder betreffenden
Funktionen abgelegt sind. The
Die Zentraleinheit 21 bildet die Schnittstelle der motorrelevanten Sensoren,
dem Drehzahlregler und der Fernsteuerung (Operator Interface) zu den
Steuereinheiten der Zylinder. Zudem ist sie für die Regelung der Drücke in
den verschiedenen Medien zuständig.The
Entsprechend den zugeführten Daten wird in der Zentraleinheit der
momentane und der gewünschte Betriebszustand des Motors festgelegt und
den Steuermodulen 22 über den Bus mitgeteilt.According to the data supplied, the
current and the desired operating state of the engine and
communicated to the
Die Steuermodule 22 bestimmen diesen Daten entsprechend den
Einspritzzeitpunkt, die Einspritzmenge sowie die Gaswechsel-Steuerzeiten
unter Berücksichtigung der zylinderindividuellen Offsets und Totzeiten. Aus
Sicherheitsgründen ist bei dieser Ausführung die Zentraleinheit 21 in
redundanter Form vorzusehen. Der Ausfall eines Steuermoduls 22 wird in
Kauf genommen, da trotz des Ausfalls eines Zylinders die Betriebserhaltung
gewährleistet ist.The
Als Ausführungsvariante mit nur einer Zentraleinheit 21 kann diese nur noch
die Funktionen als Druckregler und als Schnittstelle zum Operator
beinhalten. Diese beiden Funktionen sind mit einem von der Zentraleinheit
unabhängigen, einfachen Backup-System abgesichert. Alle übrigen Daten
und Funktionen sind in jeder einzelnen Steuereinheit 22 integriert, womit der
Motor sowohl beim Ausfall der Zentraleinheit 21, als auch einer Steuereinheit
22 betriebsfähig bleibt.As a variant with only one
Nachfolgend wird das Einspritzsystem 11 beschrieben, das für jeden der vier
Zylinder z.B. drei Brennstoffdüsen 31 und eine Einspritzvorrichtung 32
umfasst und der ein oder mehrere Vorsteuerventile 14 zugeordnet sind.The
Die Fig. 3 zeigt eine Ausführung der Einspritzvorrichtung 32 in der
Grundstellung. Die Einspritzvorrichtung enthält einen Dosierkolben 34, einen
Ventilschieber 35 und eine Wegaufnehmersystem 36 zur Überwachung der
Stellung des Dosierkolbens, um eine volumetrische Einspritzung zu
realisieren. Der Dosierkolben 34 ist als Differenzkolben ausgebildet. Der
Dosierkolben 34 ist in einer Dosierkammer 37 angeordnet, in welche
einerseits ein Verbindungskanal zum Akkumulator 5 mündet und die
andererseits mit einem Kanal 140 in Verbindung steht. Dieser Kanal
verbindet eine Kammer 141 und eine Kammer 142, wobei mit Vorteil die
Länge des Kanals kurz ausgelegt ist, um dynamische Druckunterschiede
gering zu halten und ein selbstständiges Öffnen des Ventilschiebers zu
verhindern. In die Kammer 141 mündet eine Blindbohrung 143. In der
Kammer 141 ist eine Feder 145 angeordnet, die einerseits am Ventilschieber
35 und andererseits in der Kammer 141 abgestützt und dazu bestimmt ist,
den Ventilschieber in der Grundstellung zu halten. Am Ventilschieber 35 sind
ein Ventilsitz 38I und zwei Steuerkanten 38II und 38IV ausgebildet. Der
Ventilschieber 35 ist im Gehäuse angeordnet und bildet mit diesem
Spaltdichtungen 38III, 38V und 39. Der Ventilschieber 35 weist einen Kolben
144 auf, der in die Blindbohrung hineinragt. In den Einspritzkanal zweigt ein
Rücklaufkanal für Brennstoff ab, der mit einer Blende 30 versehen ist, so
dass bei hängengebliebener Düsennadel keine Brennstoffeinspritzung
erfolgt, weil der Brennstoff über die Blende in den drucklosen Raum abfliesst.3 shows an embodiment of the
Das Vorsteuerventil ist als ein Umschaltventil ausgebildet und muss eine
positive Überdeckung zwischen den Schaltstellungen aufweisen, um ein
Leerlaufen des zweiten Akkumulators 108 bei hängengebliebenen
Ventilkolben zu verhindern.The pilot valve is designed as a changeover valve and must be one
have positive overlap between the switch positions to a
The
Ferner ist eine nicht dargestellte Einheit vorgesehen, um jeden Zylinder in Abhängigkeit der Last und/oder des Kurbelwinkels mit Schmiermittel zu versorgen.Furthermore, a unit, not shown, is provided to each cylinder in Dependence of the load and / or the crank angle with lubricant supply.
Nachfolgend wird die Funktion des Einspritzsystems beschrieben. In der
Grundstellung des Ventilschiebers 35 strömt Brennstoff vom Akkumulator 5
über die Steuerkante 38IV des Ventilschiebers 35 in die Dosierkammer 37.
Wegen der Flächendifferenz läuft der beidseits mit Akkudruck beaufschlagte
Dosierkolben 34 in seine definierte Endstellung. Der Dosierkolben 34 und der
Ventilschieber 35 sperren den Durchfluss von Brennstoff aus dem
Akkumulator 5 zu den Brennstoffdüsen 31 und verhindern ein Auslaufen des
Akkumulators 5, wenn z.B. die Düsennadel einer Brennstoffdüse
hängengeblieben ist. Ferner strömt Brennstoff über den Kanal 140 in die
Kammern 141 und 142, so dass in diesen der gleiche Druck herrscht. Dies
hat den Vorteil, dass der Ventilschieber nur aufgrund eines Steuerbefehls
betätigt werden kann.The function of the injection system is described below. In the basic position of the valve slide 35, fuel flows from the
Das Vorsteuerventil 14 wird durch das Steuermodul 22 geschaltet, so dass
Steueröl aus dem Akkumulator 108 auf den Steuerkolben 39 des
Ventilschieber 35 gelangt und diesen verschiebt. Wegen der positiven
Überdeckung zwischen dem Ventilsitz 38I und der Steuerkante 38II schliesst
38IV bevor 38II sich öffnet. Bei offener Steuerkante 38II besteht eine
Verbindung zwischen der Dosierkammer 37 und den Brennstoffdüsen 31.
Durch die Verschiebung des Ventilschiebers 35 wird der Kolben 144 in die
Blindbohrung 143 verschoben, wobei durch die Steuerkante 147 die
Bremsung der Bewegung des Ventilschiebers eingeleitet und in besonders
vorteilhafter Weise eine Dämpfung erzielt wird.The
Die Rückseite des Dosierkolbens ist mit dem Akkumulator 5 verbunden und
der Druck in diesem verschiebt Brennstoff zur Brennstoffdüse 31 solange, bis
das Brennstoffvolumen dem Produkt Dosierkolbenfläche mal
Dosierkolbenhub entspricht, um den von dem Drehzahlregler vorgegebenen
Drehzahlwert zu erhalten, d.h. es wird eine volumetrische
Brennstoffzumessung realisiert. Die Verschiebung des Dosierkolbens 34 wird
mittels des Messersystems 36 erfasst und das Steuermodul 22 schaltet das
Vorsteuerventil 14 um, so dass beim Ventilschieber 35 zuerst die
Steuerkante 38II schliesst und anschliessend die Steuerkante 38IV öffnet.
Dadurch wird die Brennstoffzufuhr zur Brennstoffdüse 31 unterbrochen.The rear of the metering piston is connected to the
Jeder Brennstoffdüse 31 ist ein Ventilschieber 35 zugeordnet, so dass die
Brennstoffdüsen für jeden Zylinder unabhängig voneinander gesteuert
werden können und alle Einspritzmöglichkeiten, wie z.B. einfache
Einspritzung - einfach oder mehrfach unterbrochene Einspritzung -
verschieden lange Einspritzzeiten an den einzelnen Brennstoffdüsen jeweils
auch mit zyklischer oder stochastischer Vertauschung durchführbar sind
(Fig.2). Es ist von Vorteil, wenn die Brennstoffdüse mit einer Dämpfung für
die Düsennadel versehen ist. Hierzu ist eine Kammer 148 und ein Kanal 149
im Gehäuse ausgebildet, welcher die Kammer mit der Leckleitung verbindet.
Die Düsennadel ist an dem Ventilsitz abgewandten Ende mit einem Kolben
150 versehen, der in die Kammer hinragt. Als low-cost Version kann ein
einziger Ventilschieber 35 alle Brennstoffdüsen eines Motorzylinders
bedienen. Mit dem beschriebenen System können auch die bei diesen
Motoren üblichen Schwer- und Rückstandsöle verwendet werden.A valve slide 35 is assigned to each
Wie die Fig. 4 zeigt, enthält das Gaswechselsystem 12 eine Einrichtung 51
mit einem Trennkolben 56 und einen Steuerkolben 52, welche jeweils einem
Gaswechselventil 53 zugeordnet sind. Der Trennkolben 56 ist dazu bestimmt,
das hydraulische System (Arbeitsöl) vom Schmierölkreislauf zu trennen sowie
die Bewegung des Auslassventils 53 im Bereich der Endstellungen zu
dämpfen. Das Vorsteuerventil 14 entnimmt in einer Schaltstellung Arbeitsöl
aus dem Akkumulator 8 und schaltet den Steuerkolben 52 in eine von zwei
möglichen Stellungen, in der das Gaswechselventil 53 wegen einer
Ventilluftfeder 61 in die "geschlossen"-Position gelangt. Dabei wird ein
Antriebskolben 54 über dem Ventilschaft verschoben und verdrängt Öl in
eine Rohrleitung 55, welches seinerseits einen Kolben 56 verdrängt und
nahezu in eine definierte Ausgangsstellung bringt. Der Kolben 56 seinerseits
verdrängt Arbeitsöl über den Steuerkolben 52 in die Leitung 57 zu einem
Sammeltank. Während der Zeit bis zum nächsten Schalten des
Gaswechselventils 53 wird wegen Leckverlusten und durch eine nicht
dargestellte ständige Entlüftung verloren gegangenes Öl über eine Leitung
58 und Rückschlagventil 59 nachgefüllt und dadurch Kolben 56 vollends in
die definierte Ausgangsstellung gebracht.As shown in FIG. 4, the
Wird das Vorsteuerventil 14 in die andere Stellung gestellt, bewegt eine
Druckfeder 60 den Steuerkolben 52 in die andere Stellung, so dass das
Arbeitsöl über das Vorsteuerventil 14 abfliessen kann, und verbindet über
den Steuerkolben 52 die Seite des Kolbens 56, die der Rohrleitung 58
abgewandt ist, mit dem Akkumulator 8. Das über den Kolben 56, die
Rohrleitung und den Antriebskolben 54 strömende Arbeitsöl öffnet das
Gaswechselventil gegen den noch im Zylinder des Motors herrschenden
Gasdruck und die Ventilluftfeder 61.If the
Weil nur zu Beginn dieser Bewegung, im Falle der Verwendung des
Gaswechselventils als Auslassventil, eine grosse Kraft vorhanden sein muss,
um gegen den noch im Zylinder vorhandenen Restdruck zu öffnen, ist der
Antriebskolben 54 als Stufenkolben 65, 66 ausgebildet. Zu Beginn der
Wegstrecke der Ventilbewegung wirkt der grössere Kolben 65 mit seiner
grösseren Querschnittsfläche und erzeugt die Kraft, die nötig ist, das
Gaswechselventil 53 zu öffnen. Im weiteren Verlauf der Ventilbewegung
genügt eine kleinere Kraft, um das Gaswechselventil 53 den vollständigen
Hub ausführen zu lassen. Der grössere Kolben 65 bewegt sich gegen einen
Anschlag 67, wobei die Bewegung kurz vor Erreichen dieses Anschlages
durch eine nicht dargestellte Dämpfung gebremst wird. Mit dieser Anordnung
der Kolben 65 und 66 wird die dem zweiten Akkumulator 8 entnommene
Menge an Arbeitsöl minimiert.Because only at the beginning of this movement, in the case of using the
Gas exchange valve as an outlet valve, a large force must be present
to open against the remaining pressure in the cylinder is the
Das Messystem 71 enthält einen Stufenkegel 72 und redundante Sensoren
78, um die Bewegung des Gaswechselventils zu detektieren und ein
Messignal zu erzeugen, das zum Steuermodul 22 geleitet wird. Die
Steuerung erkennt, ob die Gaswechselventilbewegungen den Sollwerten
entsprechen, greift bei Fehlschaltungen ein und unterbindet z.B. die nächste
Brennstoffeinspritzung an dem betreffenden Zylinder. Auf diese Weise ist
sichergestellt, dass z.B. ein n-Zylindermotor mit (n-1) Zylindern betrieben
werden kann. Wie die Fig.7 zeigt, weist der Stufenkegel 72 einen ersten
kegelförmigen Abschnitt 79, einen daran angrenzenden zylindrischen
Abschnitt 76 und einen anschliessenden zweiten kegelförmigen Abschnitt 77
auf, wobei der Kegelwinkel des ersten und zweiten Abschnittes möglichst
gross gewählt ist, um den Messbereich der Sensoren voll auszunützen. Der
erste Abschnitt 79 erfasst das Öffnungsverhalten des Ventils und ermöglicht
die Dämpfung während der Öffnung des Ventils zu beurteilen. Der zweite
Abschnitt 77 erfasst das Schliessverhalten des Ventils und ermöglicht die
Dämpfung während dem Schliessen des Ventils zu beurteilen. Bei kleineren
Motoren mit weniger Auslassventilhub und geringeren Toleranzen ist auch
eine Ausführung mit einem einfachen Kegel möglich, welcher den ganzen
Ventilhub mit nur einem Kegelabschnitt abdeckt.The measuring system 71 contains a
Wenn aus irgendeinem Grunde das Gaswechselventil 53 nicht ganz
schliesst, steht auch der Stufenkolben 65 und 66 nicht in seiner
Ausgangsposition, d.h. es befindet sich zuviel Oel in der Leitung 55. Wenn
nun der Kolben 56 die volle Menge Oel fördert, würde das Gaswechselventil
53 mit der Luftfeder 61 undefiniert mit grosser Geschwindigkeit gegen die
Ventilführungsbüchse gedrückt, was zu einer Motorhavarie führen könnte.
Um dieses zu verhindern, sind Tellerfedern vorgesehen, welche durch
Zusammendrücken die Bewegungsenergie der Masse des Gaswechselventils
aufnehmen und dadurch Schäden am Motor verhindern. Eine nicht
dargestellte ständige Entlüftung des Systems zwischen der Rohrleitung 55
und dem Antriebskolben 54 sowie die nicht vermeidbaren Leckverluste
sorgen dafür, dass bei Ausfall der hydraulischen Steuerung während der
"offen"-Phase des Gaswechselventils dieses nach einiger Zeit (Minuten)
selbsttätig schliesst.If for some reason the
Da der Kolben 56 das hydraulische System vom Schmierölkreislauf trennt, ist
die Verschmutzungsgefahr des Arbeitsölkreises weitgehend eliminiert, weil
bei Abdecken des Zylinders der mit feingefiltertem Öl gefüllte Arbeitsölkreis
nicht geöffnet werden muss. In die Leitung zwischen dem zweiten
Akkumulator 8 und Steuerkolben 52, sowie in die Nachspeiseleitung 58 vor
Rückschlagventil 59 und in die Abflussleitung 57 sind Ventile 73, 74, 75
eingebaut, welche erlauben, das Gaswechselsystem jedes einzelnen
Zylinders vom Motor abzutrennen, so dass Reparaturen an der
Auslassventilsteuerung bei laufendem Motor durchgeführt werden können.Because the
Wie die Fig. 5 zeigt, kann die Steuervorrichtung zwei Zentraleinheiten 21
aufweisen, wobei eine als Haupteinheit und die andere als Reserveeinheit
betrieben wird. Die Zentraleinheiten 21 sind mit jedem Steuermodul 22 und
den Gebern 25, 26 mittels Bus-System verbunden. Die Geber 25, 26 sind so
angeordnet, dass bei einer bestimmten Winkelstellung der Kurbelwelle alle
Gebersignale über eine Logik auf ihre Gültigkeit geprüft werden. Wird ein
Fehler festgestellt, kann auch der defekte Geber festgestellt werden. Jede
Steuereinheit 22 steuert mit Hilfe der Daten der Zentraleinheit 21 das
Einspritzsystem, das Gaswechselsystem, und die Startluftventile 28. Falls
eine Einlasssteuerung 27, eine Wassereinspritzung oder eine sequentielle
Kolbenschmierung vorgesehen ist, wird diese ebenfalls von dem
Steuermodul 22 gesteuert. Im Normalbetrieb teilen sich die beiden in Fig. 5
dargestellten Busse die Aufgaben in dem Sinn, als das der eine nur zur
Kommunikation zwischen den Modulen dient, der andere nur zur Übertragung
der aktuellen Kurbelwellenposition und der Drehzahl. Im Notbetrieb, also bei
Defekt an einem der Busse, kann der Motor mit geringerer Genauigkeit auch
nur mit dem intakten Bus betrieben werden. As shown in FIG. 5, the control device can have two
Tritt eine Störung oder ein Ausfall der elektronischen Steuerung auf,
beispielsweise ein Schaden an beiden Winkelgebern 25, so dass die
Zentraleinheit 21 die benötigten elektrischen Signale nicht mehr korrekt oder
gar nicht mehr generieren kann, so bedarf es eines Notsystems, um die
Betriebsfähigkeit des Grossdieselmotors zu erhalten. Wie die Fig.5 zeigt,
kann hierzu bei der erfindungsgemässen Brennkraftmaschine eine
Impulssteuerwelle 91 vorgesehen werden, welche die elektrischen
Steuersignale für die Vorsteuereinheiten 14 auf den Arbeitszyklus des Motors
abgestimmt erzeugt. Die Impulssteuerwelle 91 ist eine separate Einheit, die
mit der Kurbelwelle der Maschine mechanisch verbunden ist.If there is a malfunction or failure of the electronic control,
for example, damage to both
Die Fig. 6 zeigt eine andere Ausführung der Einspritzvorrichtung. Die
Druckpumpe 7, der Akkumulator 8 und Vorsteuerventile 14 bilden ein
hydraulisches System zur Steuerung der Einspritzung und zur Betätigung des
Gaswechsels.6 shows another embodiment of the injection device. The
Pressure pump 7, the
Die Einspritzvorrichtung enthält einen Dosierkolben 81, einen Ventilschieber
82, ein Steuerventil 83 und ein Wegaufnehmersystem 84 zur Überwachung
der Stellung des Dosierkolbens, um eine volumetrische Einspritzung zu
realisieren. Der Dosierkolben ist als Druckverstärker ausgebildet. Eine
Druckpumpe 86 fördert den Brennstoff in den Druckverstärker 81 und das
Steuerventil 83 sperrt den Durchfluss zu den Einspritzdüsen.The injection device contains a
In der Grundstellung ist der Ventilschieber geschlossen, der Druckverstärker
in der Ausgangsstellung und das Steuerventil geschlossen. Der mittels der
Druckpumpe in den Druckverstärker geförderte Brennstoff hält den
Druckverstärker in der Ausgangsstellung. Wird der Steuerschieber durch das
hydraulische System mit dem Vorsteuerventil 14a betätigt, strömt unter Druck
stehendes Steueröl in den Druckverstärker und verschiebt diesen. Der
Druckverstärker erhöht den Druck im Brennstoff auf Einspritzdruck. Es wird
darauf hingewiesen, dass für jeden Zylinder ein oder mehrere
Vorsteuerventile 14 oder Steuerventile 83 vorgesehen werden können.In the basic position, the valve spool is closed, the pressure booster
in the starting position and the control valve closed. The means of
Pressure pump in the pressure booster keeps the fuel
Pressure booster in the starting position. Is the control spool by the
hydraulic system operated with the pilot valve 14a flows under pressure
standing control oil in the pressure booster and moves it. The
Pressure booster increases the pressure in the fuel to injection pressure. It will
noted that for each cylinder one or
Die Hubkolbenbrennkraftmaschine enthält ein Einspritzsystem zur volumetrischen Einspritzung für jeden Zylinder, eine oder mehrere Hochdruckpumpen zum Zuführen von Brennstoff, mindestens eine Druckpumpe zum Zuführen von Steuermedium, jeweils einen Akkumulator für Brennstoff, Steuer und Arbeitsöl, welche mit den Pumpen als auch mit dem Gaswechselsystem in Verbindung steht, ein hydraulisches System mit Organen zur Steuerung der Einspritzung und Betätigung des Gaswechsels, einen oder mehrere Winkelgeber und eine Steuervorrichtung mit einer Zentraleinheit und mehreren elektronischen Steuermodulen, um die Startluftzufuhr, die Einspritzung, den Gaswechsel und die Zentralschmierung zu steuern.The reciprocating internal combustion engine contains an injection system for volumetric injection for each cylinder, one or more High pressure pumps to supply fuel, at least one Pressure pump for supplying control medium, one battery for each Fuel, tax and working oil, which with the pumps as well as with the Gas exchange system communicates with a hydraulic system Organs for controlling the injection and actuation of the gas exchange, one or more angle sensors and a control device with one Central unit and several electronic control modules to the Starting air supply, injection, gas exchange and central lubrication to control.
Die Maschine wird im Normalbetrieb auf rein elektronischem Wege gesteuert.In normal operation, the machine is controlled purely electronically.
Claims (19)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DK99810529T DK0989297T3 (en) | 1998-09-21 | 1999-06-16 | Reciprocating internal combustion engine |
EP99810529A EP0989297B1 (en) | 1998-09-21 | 1999-06-16 | Internal combustion piston engine |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP98810944 | 1998-09-21 | ||
EP98810944 | 1998-09-21 | ||
EP99810529A EP0989297B1 (en) | 1998-09-21 | 1999-06-16 | Internal combustion piston engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0989297A1 true EP0989297A1 (en) | 2000-03-29 |
EP0989297B1 EP0989297B1 (en) | 2004-09-29 |
Family
ID=8236339
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP99810529A Revoked EP0989297B1 (en) | 1998-09-21 | 1999-06-16 | Internal combustion piston engine |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0989297B1 (en) |
JP (1) | JP2000104612A (en) |
KR (1) | KR100689947B1 (en) |
CN (1) | CN1204337C (en) |
DE (1) | DE59910639D1 (en) |
DK (1) | DK0989297T3 (en) |
PL (1) | PL335359A1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2410060A (en) * | 2004-01-14 | 2005-07-20 | Lotus Car | A two-stroke compression-ignition internal combustion engine |
EP1561935A1 (en) | 2004-02-05 | 2005-08-10 | Wärtsilä Schweiz AG | Large diesel engine with electronic control unit |
EP1591649A1 (en) * | 2004-04-26 | 2005-11-02 | Wärtsilä Schweiz AG | Diesel engine with a control system comprising electronic modules |
US20110308493A1 (en) * | 2010-06-17 | 2011-12-22 | Mitchell Robert L | Pre start friction protection system |
WO2013020749A1 (en) * | 2011-08-10 | 2013-02-14 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Sealing device for a switch valve of a hydraulic unit |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0989297B1 (en) * | 1998-09-21 | 2004-09-29 | Wärtsilä Schweiz AG | Internal combustion piston engine |
KR20000030467A (en) * | 2000-02-26 | 2000-06-05 | 김원봉 | Hydraulic engine |
KR20000036673A (en) * | 2000-03-21 | 2000-07-05 | 김원봉 | Hydraulic engine automobile |
ITTO20030939A1 (en) * | 2003-11-25 | 2005-05-26 | Fiat Ricerche | CONTROL DEVICE FOR INDUCTIVE ELECTRO-ACTUATORS. |
DE102004035301B4 (en) * | 2004-07-21 | 2015-12-03 | Man Diesel & Turbo, Filial Af Man Diesel & Turbo Se, Tyskland | diesel engine |
JP2007085214A (en) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Nabtesco Corp | Metering mechanism of fluid feeding device for engine |
DE502006001227D1 (en) * | 2005-09-23 | 2008-09-11 | Waertsilae Nsd Schweiz Ag | Cylinder lubrication system for a reciprocating internal combustion engine |
KR100852546B1 (en) * | 2007-01-29 | 2008-08-18 | 대우조선해양 주식회사 | Automatic control structure for exhaust valve in the diesel engine of submarine using oil pressure |
JP5552146B2 (en) * | 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 | Cam-driven exhaust valve actuation system for large two-cycle diesel engines |
SE537454C2 (en) * | 2013-10-16 | 2015-05-05 | Freevalve Ab | Combustion engine and gas management system for pneumatic operation of a valve actuator |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3100725A1 (en) * | 1980-12-16 | 1982-07-01 | Gebrüder Sulzer AG, 8401 Winterthur | Device for the controlled delivery of fuel in an internal combustion engine |
DE4206122A1 (en) * | 1991-03-26 | 1992-10-01 | Man B & W Diesel Gmbh | Crosshead and piston rod for two stroke piston engine |
WO1998011334A2 (en) * | 1996-09-11 | 1998-03-19 | Sturman Ind | A hydraulically controlled camless valve system for an internal combustion engine |
US5806474A (en) * | 1996-02-28 | 1998-09-15 | Paul; Marius A. | Self injection system |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH062632A (en) * | 1992-06-16 | 1994-01-11 | Shinnenshiyou Syst Kenkyusho:Kk | Excess fuel starting method of electrohydraulic fuel injection system |
EP0690222B1 (en) * | 1994-06-27 | 1999-08-04 | Wärtsilä NSD Schweiz AG | Injection device to inject fuel in a reciprocating internal combustion engine |
KR100350875B1 (en) * | 1997-03-21 | 2002-11-18 | 기아자동차주식회사 | Fuel injection pump for diesel engine |
EP0989297B1 (en) * | 1998-09-21 | 2004-09-29 | Wärtsilä Schweiz AG | Internal combustion piston engine |
-
1999
- 1999-06-16 EP EP99810529A patent/EP0989297B1/en not_active Revoked
- 1999-06-16 DK DK99810529T patent/DK0989297T3/en active
- 1999-06-16 DE DE59910639T patent/DE59910639D1/en not_active Revoked
- 1999-08-31 JP JP11245587A patent/JP2000104612A/en active Pending
- 1999-09-10 PL PL99335359A patent/PL335359A1/en not_active Application Discontinuation
- 1999-09-20 KR KR1019990040410A patent/KR100689947B1/en not_active IP Right Cessation
- 1999-09-20 CN CNB991203259A patent/CN1204337C/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3100725A1 (en) * | 1980-12-16 | 1982-07-01 | Gebrüder Sulzer AG, 8401 Winterthur | Device for the controlled delivery of fuel in an internal combustion engine |
DE4206122A1 (en) * | 1991-03-26 | 1992-10-01 | Man B & W Diesel Gmbh | Crosshead and piston rod for two stroke piston engine |
US5806474A (en) * | 1996-02-28 | 1998-09-15 | Paul; Marius A. | Self injection system |
WO1998011334A2 (en) * | 1996-09-11 | 1998-03-19 | Sturman Ind | A hydraulically controlled camless valve system for an internal combustion engine |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2410060A (en) * | 2004-01-14 | 2005-07-20 | Lotus Car | A two-stroke compression-ignition internal combustion engine |
EP1561935A1 (en) | 2004-02-05 | 2005-08-10 | Wärtsilä Schweiz AG | Large diesel engine with electronic control unit |
EP1591649A1 (en) * | 2004-04-26 | 2005-11-02 | Wärtsilä Schweiz AG | Diesel engine with a control system comprising electronic modules |
US20110308493A1 (en) * | 2010-06-17 | 2011-12-22 | Mitchell Robert L | Pre start friction protection system |
WO2013020749A1 (en) * | 2011-08-10 | 2013-02-14 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Sealing device for a switch valve of a hydraulic unit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0989297B1 (en) | 2004-09-29 |
PL335359A1 (en) | 2000-03-27 |
CN1248671A (en) | 2000-03-29 |
KR100689947B1 (en) | 2007-03-08 |
CN1204337C (en) | 2005-06-01 |
DE59910639D1 (en) | 2004-11-04 |
JP2000104612A (en) | 2000-04-11 |
KR20000023307A (en) | 2000-04-25 |
DK0989297T3 (en) | 2004-10-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0989297B1 (en) | Internal combustion piston engine | |
DE102005014654B4 (en) | Motor vehicle hydraulic pump | |
EP2209971B1 (en) | Hydraulically operated valve actuation and internal combustion engine with such a valve actuation | |
DE102014006730A1 (en) | MODULAR NUCLEAR PRESSURE FUEL SYSTEM MlT FLLTRATION | |
EP1735673A1 (en) | Method for monitoring a fuel supply device pertaining to an internal combustion engine | |
DE4407585C2 (en) | Variable valve timing | |
DE102010005184A1 (en) | Oil supply system for internal combustion engine | |
DE102004060003A1 (en) | Common rail fuel supply for multicylinder engine has at least two high-pressure pumps connected via separate pump line to one of supply lines | |
EP2379359B1 (en) | Hybrid drive system | |
DE19615739C2 (en) | Engine brake for a multi-cylinder diesel engine | |
DE10061873A1 (en) | Fuel storage tube for fuel injection system for multi-cylinder internal combustion engine is variably composed of modules, each module having a connection for a high pressure pump | |
DE3909822C2 (en) | ||
CH708777A2 (en) | Engine control unit. | |
DE602004006054T2 (en) | Method and device for controlling an internal combustion engine | |
EP1114918B1 (en) | Valve arrangement for an internal combustion engine and driving method | |
DE4324987A1 (en) | Device for the hydraulic adjustment of a camshaft | |
EP0999350B1 (en) | Mechanism for generating control signals for driving an internal combustion engine, and internal combustion engine using the same | |
DE102015211322A1 (en) | Hydraulic control device for an automatic transmission | |
DE102014202356A1 (en) | METHOD FOR CONTROLLING A FUEL FEEDING SYSTEM | |
DE10350022A1 (en) | The engine braking system | |
DE10313133B3 (en) | Operating parameters monitoring system for internal combustion engine incorporates pressure sensor in fuel leakage collection line returning fuel to tank | |
DE102020208385B4 (en) | Method of controlling a flow controlled valve | |
DE3230432A1 (en) | Hydraulic servo arrangement | |
DE10320892A1 (en) | Motor vehicle fuel injection device with a high-pressure oil membrane pump, the high-pressure oil of which is supplied by a storage loading system that supplies at least one other load | |
DE202017107418U1 (en) | Modular pump arrangement |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH CY LI |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 20000905 |
|
AKX | Designation fees paid |
Free format text: AT BE CH CY LI |
|
RBV | Designated contracting states (corrected) |
Designated state(s): DE DK FR IT |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: 8566 |
|
17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20030528 |
|
RAP1 | Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred) |
Owner name: WAERTSILAE SCHWEIZ AG |
|
GRAP | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1 |
|
GRAS | Grant fee paid |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3 |
|
GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): DE DK FR IT |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DK Ref legal event code: T3 |
|
REF | Corresponds to: |
Ref document number: 59910639 Country of ref document: DE Date of ref document: 20041104 Kind code of ref document: P |
|
PLBI | Opposition filed |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009260 |
|
ET | Fr: translation filed | ||
26 | Opposition filed |
Opponent name: MAN B & W DIESEL A/S Effective date: 20050629 |
|
PLAX | Notice of opposition and request to file observation + time limit sent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNOBS2 |
|
PLAF | Information modified related to communication of a notice of opposition and request to file observations + time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSCOBS2 |
|
PLAF | Information modified related to communication of a notice of opposition and request to file observations + time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSCOBS2 |
|
PLBB | Reply of patent proprietor to notice(s) of opposition received |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNOBS3 |
|
RDAF | Communication despatched that patent is revoked |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNREV1 |
|
APAH | Appeal reference modified |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSCREFNO |
|
APBP | Date of receipt of notice of appeal recorded |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNNOA2O |
|
APBQ | Date of receipt of statement of grounds of appeal recorded |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNNOA3O |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DK Payment date: 20080610 Year of fee payment: 10 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IT Payment date: 20080624 Year of fee payment: 10 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Payment date: 20080620 Year of fee payment: 10 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Payment date: 20080613 Year of fee payment: 10 |
|
APBU | Appeal procedure closed |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNNOA9O |
|
RDAG | Patent revoked |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009271 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: PATENT REVOKED |
|
27W | Patent revoked |
Effective date: 20090125 |