FI122620B

FI122620B - Muutosjärjestelmä

Info

Publication number: FI122620B
Application number: FI20041051A
Authority: FI
Inventors: Matthias Soengen
Original assignee: Man B & W Diesel Ag
Priority date: 2003-09-13
Filing date: 2004-08-03
Publication date: 2012-04-30
Also published as: ITRM20040429A1; KR20050027196A; KR101047365B1; FI20041051A; CN100473819C; DE10342387B3; CN1594868A; FI20041051A0

Description

Muutosjärjestelmä

Keksinnön kohteena on muutosjärjestelmä suihkutusmoottorien, erityisesti suurmoottorien muuntamiseksi perinteisestä suihkutuspumppulaitteesta, 5 jossa on kullekin sylinterille rivimuotoon asianomaisten sylinterien viereen moottorin runkoon järjestetyt, rivimuotoon asianmukaisten sylinterien viereen moottorin runkoon sijoitetut, järjestetylle käyttöelimelle tarkoitetut moottorin rungon puoleisen läpivientileikkauksia peittävät suihkutuspumput, ainakin yhden korkea-painesäiliön ja ainakin yhden korkeapainepumpun omaavaksi common rail -lait-10 teeksi.

Common rail -laitteen avulla voidaan suihkutuspumpuilla varustettuihin moottoreihin nähden vähentää NOx-päästöjä sekä nokipäästöjä ja samalla alentaa polttoaineen kulutusta. Jotta voitaisiin täyttää näiden vaatimusten ankarat ehdot, vaaditaan siksi monasti suihkutuspumppujärjestelmän muuttamista com-15 mon rail -laitteeksi.

Tämä lähtökohta esillä olevan keksinnön tehtävänä onkin muutosjärjestelmä perinteiden suihkutuspumppujärjestelmän muuttamiseksi common rail -laitteeksi, joka varmistaa muutostyön yksinkertaisen ja nopean suorittamisen.

Tämä tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaisesti kunkin asianomaisen 20 sylinteririvin kanssa samansuuntaisesti järjestetyllä pitkittäiskannattimella, johon on järjestetty ainakin muutama common rail -laitteen painesäiliö ja joka on varustettu ainakin kahdella moottorin rungolle sijoitettavalla tukijalalla, joissa kussakin on paikka yhdelle suihkutuspumpulle.

Pitkittäiskannatin ja sillä olevat korkeapainesäiliöt muodostavat esi-25 asennetun rakenneryhmän, joka muutostapauksessa voidaan helposti asentaa moottorin runkoon käyttämällä aikaisemmin suihkutuspumpuille järjestettyjä moot-5 torin rungon puoleisia kiinnitysreikiä. Täten on siksi yksinkertainen, kustannuk-

(M

^ siltaan edullinen ja nopea muutos mahdollinen.

v Yllä mainittujen toimenpiteiden edullisia suoritusmuotoja ja tarkoituk- ^ 30 senmukaisia jatkomuodostuksia esitetään alivaatimuksissa. Vastaavasti common | rail -laitteen korkeapainepumput ovat pitkittäiskannattimista riippumatta sijoitet- ^ tavissa moottorin rungolle niin, että näin peitetään kukin moottorin rungon puolelle tn ° järjestetty käyttöelimen läpivientileikkaus. Tämä mahdollistaa korkeapainepump- o pujen sijoittamisen yksittäistapauksen tarpeiden mukaan. Sitä paitsi nämä toimen- ^ 35 piteet mahdollistavat edullisesti myös poistetun suihkutuspumppulaitteen vielä jäljellä olevan käyttöjärjestelmän käytön korkeapainepumpuissa. Tarkoituksen 2 mukaisesti common rail -laitteen korkeapainepumput ovat käyttöpuoleltaan muodostetut kuten suihkutuspumputkin.

Eräs muu tarkoituksenmukainen toimenpide on nähtävä siinä, että kussakin korkeapainepumpussa on asianomaisen läpivientileikkauksen reu-5 naan sijoitettavissa oleva laippa ja että kaikki muut läpivientileikkaukset voidaan peittää kukin laippaa vastaanottavalla kannella. Näin ei vian varmisteta, että moottorin runko suljetaan luotettavasti, vaan myös, että laippojen ja kansien pinnat ovat samalla tasolla, mikä mahdollistaa laipan tai kannen puoleisen kiinnityksen pitkittäiskannattimen tukijaloille. Tämä voidaan siksi edullisesti sijoittaa aina 10 yksittäistapauksen tarpeiden mukaisesti.

Tarkoituksenmukaisesti ovat laipat, kannet ja tukijalat varustetut kiin-nitysrei'in, jotka on järjestetty reikäkartan mukaan, joka vastaa poistettujen suih-kupumppujen ja samoin niille järjestettyjen, moottorin puoleisten kiinnitysreikien reikäkarttaa. Täten varmistetaan, että muutettaessa ei tarvitse moottorin rungon 15 puolella porata mitään uusia kiinnitysreikiä.

Eräs muu edullinen toimenpide voi olla se, että tukijalat on tehty L-muotoon. Täten aikaansaadaan yksinkertaisesti pystyasentoisen, pitkittäiskan-natinta vastaanottavan tukijalan olakkeen riittävä etäisyys viereisistä sylintereistä niin, että tarvittaessa pitkittäiskannatin voidaan varustaa edessä ja takana kor-20 keapainesäiliöillä.

Yllämainittujen toimenpiteiden muita edullisia suoritusmuotoja ja tarkoituksenmukaisia jatkomuodostelmia on esitetty muissa alivaatimuksissa ja seu-raavassa esimerkin kuvauksessa piirustusten avulla lähemmin.

Seuraavana kuvatuissa piirustuksissa: 25 Kuvio 1 esittää suihkutuspumpuilla varustettua suurmoottoria edestä, kuvio 2 esittää kaaviomaisena sivukuvana tätä suurmoottoria common o rail -laite jälkiasennettuna, ja

(M

^ kuvio 3 esittää common rail -laitetta sylinterien takapuolelta.

v Kuvioiden 1 - 3 perustana on suihkutusmoottoriksi muodostettu suur in ^ 30 moottori, esim. sellainen suurdieselmoottori. Tämänlaatuiset moottorit muodos- | tavat keksinnön pääasiallisen käyttöalueen.

^ Esillä olevassa moottorissa on moottorin runko 1, jossa on, kuten ku in ° vioista 1 ja 2 havaitaan, useampia riviin peräkkäin järjestettyjä sylintereitä 2. Alunen perin kuvion 1 mukaisessa perustilassa kullekin sylinterille 2 on järjestetty suih- ^ 35 kutuspumppu 3. Riviin järjestetyille sylintereille 2 järjestetyt suihkutuspumput 3 on niin ikään järjestetty riviin.

3

Suihkutuspumppujen 3 käyttämiseksi on moottorin puolelle varustettu nokka-akseli 4. Suihkutuspumput 3 on varustettu nokka-akselin 4 käyttämillä työntimillä, jotka voidaan ohjata suihkutuspumppuja 3 vastaanottavaan moottorin rungon seinämään järjestetyn kunkin läpivientileikkauksen 6 kautta nokka-5 akselin 4 sisältävään moottorin sisätilaan. Ruiskutuspumppujen 3 alaosa on laip-pamainen, mikä istuu seinämään 7 ja on kiinnitetty siihen kiinnitysruuvein 8. Pumpun puoleisen alaosan läpi tarttuvat kiinnitysruuvit 8 tarttuvat etupään kierreosuu-dellaan kullekin järjestettyyn seinämän 7 kierrereikään 9. Kiinnitysruuveille 8 tarkoitetut pumpun puoleiset läpikulkureiät ja näiden kanssa yhtenevät kierrereiät 10 9 on järjestetty tietyn reikäkartan mukaisesti.

Sitten, kun suihkutuspumppujen 3 muodostaman suihkutuspumppu-laitteen tilalle vaaditaan common rail -laitetta, vaaditaan muutos. Tällöin poistetaan suihkutuspumput 3 ja korvataan kuviossa 3 nähtävällä common rail -laitteella 10. Tähän kuuluu, kuten kuvioista 2 ja 3 havaitaan, yksi tai useampia korkeapai-15 nesäiliöitä 11, joille tarpeen mukaan on järjestetty yksi tai useampia korkeapai-nepumppuja 12 ja joista venttiileillä ohjattavat pistojohdot 13 lähtevät sylinterei-hin 2. Korkeapainesäiliöt 11 pistojohtoineen 13 ja tarkoituksenmukaisesti myös niihin järjestettyine venttiileineen on sijoitettu pitkittäiskannattimella 14, joka on varustettu moottorin rungolle 1 sijoitettavilla ja siihen kiinnitettävissä olevilla tu-20 kijaloilla 15. Korkeapainesäiliöllä 11 ja tukijaloilla 15 varustettu pitkittäiskannatin 14 muodostaa vastaavasti esiasennetun ja jo esiannetussa tilassa moottorin rungolle 1 sijoitettavissa olevan rakenneryhmän.

Pitkittäiskannatin 14 on muodostettu yksinkertaisesti U-profiilikiskon pätkästä. Korkeapainesäiliötä 11 pidättelevät pinnat, jotka kiinnitetään pitkittäis-25 kannattimen 14 ruuveilla 17. Sitten, kun on varustettu kaksi toisiaan vastapäätä olevaa korkeapainesäiliötä 11, voidaan käyttää, kuten kuvio 3 esittää, läpi mene-5 viä ruuveja 17. Esitetyssä esimerkissä on sylintereistä 2 poispäin olevalle puo-

(M

^ lelle pitkittäiskannatinta 14 järjestetty useampia peräkkäin järjestettyjä painesäi- v liöitä 11, jolloin kustakin painesäiliöstä 11 lähtevät pistojohdot 13 kuhunkin sylin- ^ 30 teriin 2, kuten kuviosta 2 voidaan havaita, esitetyssä suoritusesimerkissä on va- | rustettu kuusi sylinteriä. Vastaavasti on pitkittäiskannattimen ulkopuolelle järjes- ^ tetty kolme korkeapainesäiliötä 11, joista kustakin erkanee kaksi pistojohtoa 13.

m ° Pitkittäiskannattimen 14 sylinterien 2 puoleiselle takapinnalle on varustetut lisää o korkeapainesäiliö 11a, joka toimii esikytkettynä painekattilana, josta ei erkane ^ 35 mitään pistojohtoja. Painesäiliöt 11, 11a on keskenään yhdistetty johdoin.

4

Korkeapainesäiliöt 11,11a on liitetty virtauksenmukaisesti keskenään niin, että aikaansaadaan sarjalaite, jonka alussa on painekattilaksi muodostettu korkeapainesäiliö 11a.

Korkeapainesäiliötä 11a syöttää korkeapainepumppu 12, kuten ku-5 viosta 3 näkyy. Esitetyssä esimerkissä on varustettu kaksi sarjaan järjestettyä korkeapainepumppua 12. Niitä ei ole järjestetty pitkittäiskannattimelle 14, vaan erikseen kiinnitetty moottorin rungolle 1. Korkeapainepumpuissa 12 on, kuten kuviosta 3 ilmenee, alapuolinen, moottorin rungolle 1 sijoitettava laippa 18, jossa on samanlaiset ääriviivat kuin moottorin rungolle 1 asennettavalla poistettu-10 jen suihkutuspumppujen 3 alaosalla. Laippa 18 on varustettu kiinnitysruuveja 19 varten läpimenorei'illä, jotka on järjestetty saman reikäkartan mukaan kuin suihkutuspumppujen 3 kiinnitysruuveilla 8 järjestetyt pumpun puoleiset läpimenoreiät ja vastaavasti moottorin rungon puoleiset kierrereiät 9.

Korkeapainepumput 12 sijoitetaan kukin aikaisemmin poistetun suih-15 kutuspumpun 3 sijaan moottorin rungon 1 ylempään seinämään 7, jolloin kiinni-tysruuvit 19 voidaan ruuvata etummaisella kierrejaksollaan jo olemassa oleviin rungon puoleisiin kierrereikiin niin, että ei tarvitse porata mitään lisäkiinnitysrei-kiä. Samanaikaisesti saadaan näin peitetyksi kyseinen rungon puolelle varustettu läpivientileikkaus 6.

20 Korkeapainepumput 12 on muodostettu käyttöpuoleltaan aivan sa moin kuin poistetut suihkutuspumput 3 niin, että niitä, kuten näitäkin voi käyttää moottorinpuoleinen nokka-akseli 4, ts. kullekin määrätty nokka-akselin 4 osuus. Tarkoituksenmukaisesti siksi on korkeapainepumput 12 järjestetty suihkutus-pumppurivin alku- tai loppupäässä olleiden suihkutuspumppurivin alku- tai lop-25 pupäässä olleiden suihkutuspumppujen sijaan moottorin rungolle niin, että selvitään yhdellä tai muutamalla nokka-akselin 4 osuudella.

5 Korkeapainepumppujen 12 laippa asetetaan tässä kyseiselle, rungon

(M

^ puoleisesta läpivientileikkauksesta 6 ympäröivälle reunalle, jolloin, kuten jo on ^ mainittu, saadaan läpivientileikkaukselle 6 luotettava kate. Muut läpivientileikkauk- ^ 30 set 6 peitetään, kuten kuvio 3 edelleen näyttää, kullekin järjestetyllä kannella 20.

| Kannet 20 ovat, kuten laipat 18, varustetut rungonpuoleisten kierrereikien reikä- ^ kartan mukaisesti läpimenoaukoilla kiinnitysruuveja 19 varten, jotka voidaan

LO

° etummaisella kierreosallaan ruuvata rungon puolella jo oleviin kierrereikiin 9.

o Kannen 20 paksuus vastaa korkeapainepumppujen 12 laipan 18 paksuutta niin, ^ 35 että aikaansaadaan yhtenäinen pintasato.

5

Pitkittäiskannattimen 14 L-muotoiset tukijalat 15 ovat alemmilla rungon puoleisen seinämän 7 kanssa samansuuntaisilla olakkeillaan asennettavissa kunkin kohdalla olevalle kannelle 13 tai korkeapainepumpun puoleiselle laipalle 18 ja kiinnitysruuvien 19 avulla niille ja vastaavasti myös moottorien run-5 golle 1 kiinnitettävissä. Tukijalkojen 15 alemmat olakkeet on vastaavasti varustettu niin ikään rungon puoleisten kierrereikien 9 reikäkarttaa vastaavan reikä-kartan mukaan järjestetyillä kiinnitysrei'illä 21. Jotta reiät korkeapainepumppujen 12 laippojen 18 alueella voitaisiin saattaa kattamaan siellä olevat, kiinnitysruu-veilla 19 järjestetyt reiät, on kansien 19 tai laippojen 18 päälle tulevan L-10 muotoisen tukijalan 15 alemman olakkeen alempi levy varustettu vapaasta reunasta lähtevillä, pitkittäisrakomaisilla leikkauksilla 22, joiden lävitse laippaan 18 liittyvä korkeapainepumpun alempi kaulaosa tarttuu.

Pitkittäiskannatin 14 on varustettu vähintään kahdella sen etu-ja ta-kapään alueelle järjestetyllä tukijalalla 15, joista vastaavasti toinen vapautuu kor-15 keapainepumpun 12 laippaan 18 ja toinen kanteen 20. Esitetyssä esimerkissä on pitkittäiskannatin 14 varustettu useammalla kuin kahdella tukijalalla, jotka on sijoitettu suihkutuspumppurivin keskimmäisten suihkutuspumppujen 3 sijaan. Vain uloin kansi 20 ja uloin korkeapainepumppu 12 eivät esillä olevassa esimerkissä ole varustetut tukijalalla 15. Tukijalat 15 muodostetaan kulmamaisesti kes-20 kenään yhteen hitsatuista U-profiilikiskon palasista, jolloin yksinkertaisuuden vuoksi voidaan käyttää samaa profiilia kuin pitkittäiskannattimeen 14.

L-muotoiseksi muodostetut tukijalat 15 muodostavat käytännössä ulo-kepalkit, jotka niille järjestetyn laipan 18 tai kannen 20 kautta ulottuvat moottorin ulkopinnalle, jolloin pitkittäiskannattimen 14 etäisyys viereisistä sylintereistä suu-25 renee verrattuna suihkutuspumppujen tähänastiseen etäisyyteen niin, että kor-keapainepumput 12 ja pitkittäiskannatin 14 eivät joudu kosketuksiin. Silloin tulee o mahdollisuus, että pitkittäiskannatin 14 ulkopuolelta on koko pituudeltaan katettu

(M

^ korkeapainesäiliöllä 11 samalla, kun korkeapainepumppujen 12 puoleisella taka- ^ sivulla on vain yksi korkeapainepumppujen 12 aksiaalisen aseman ulkopuolel- ^ 30 le järjestetty korkeapainesäiliö 11a.

X

cc

CL

LO

O

o o

(M

Claims

6

1. Muutosjärjestelmä suihkutusmoottorien, erityisesti suurmoottorien muuntamiseksi perinteisestä suihkutuspumppulaitteesta, jossa on kullekin sylin- 5 terille (2) rivimuotoon asianomaisten sylinterien (2) viereen moottorin runkoon (1) sijoitetut, järjestetylle käyttöelimelle (5) tarkoitetut moottorin rungon läpivientileik-kauksia (6) peittävät suihkutuspumput (3), ainakin yhden korkeapainesäiliön (11) ja ainakin yhden korkeapainepumpun (12) omaavaksi common rail -laitteeksi (10), t u n n e 11 u samansuuntaisesti kullekin olevalle sylinteririville järjestetys-10 tä pitkittäiskannattimesta (14), johon on sijoitettu ainakin muutamia common rail -laitteen (10) korkeapainesäiliöitä (11,11 a) ja joka on varustettu ainakin kahdella moottorin rungossa (1) suihkutuspumpulle (3) varattuun paikkaan sijoitettavissa olevalle tukijalalle (15).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen muutosjärjestelmä, tunnettu 15 siitä, että common rail -laitteen (10) korkeapainepumput (12) ovat sijoitettavissa pitkittäiskannattimen (14) ohella kunkin suihkutuspumpun (3) sijaan moottorin rungolla (1).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen muutosjärjestelmä, tunnettu siitä, että common rail -laitteen (10) korkeapainepumput (12) vastaavat käyttö- 20 puoleltaan suihkutuspumppuja (3) ja ovat niiden tavoin käytettävissä kunkin peit-tämänsä rungon puoleisen läpivientileikkauksen (6) läpi tarttuvalla käyttöelimellä.

4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen muutosjärjestelmä, tunnettu siitä, että kussakin korkeapainepumpussa (12) on niiden kohdalle järjestetyn läpivientileikkauksen (6) reunaan sijoitettavissa oleva laippa 25 (18) ja että muut moottorin rungon (1) läpivientileikkaukset (6) kukin voidaan peit- ^ tää ääriviivoiltaan laippaa (18) vastaavalla kannella (19).

^ 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen muutosjärjestelmä, tunnettu O v siitä, että pitkittäiskannattimen (14) tukijalat (15) kukin ovat sijoitettavissa laipalle £j (18) tai kannelle (19). | 30

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen muutosjärjestelmä, tunnettu siitä, että kukin laippa (18), kansi (19) ja tukijalka (15) on varustettu suihkutus- o pumpun puoleisten kiinnitysreikien reikäkarttaa vastaavan reikäkartan mukaan o järjestetyillä kiinnitysrei'illä rungon puoleisiin kierrereikiin (9) ruuvattavissa olevia o w kiinnitysruuveja (19) varten. 7

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen muutosjärjestel-mä, tunnettu siitä, että pitkittäiskannattimen (14) tukijalat (15) on muodostettu L-muotoisiksi.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen muutosjärjestelmä, tunnettu 5 siitä, että tukijalkojen (15) alempi olake on varustettu sen vapaasta reunasta lähtevällä leikkauksella (22). δ (M i o tn (M X en CL m o sj- o o (M 8