JP2008248839A - Cam driven fuel injection system for large size two cycle diesel engine - Google Patents

Cam driven fuel injection system for large size two cycle diesel engine Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an energy saving engine provided with flexible fuel injection system having high redundancy. <P>SOLUTION: A large size two cycle diesel engine provided with an exhaust valve operation system is provided with a camshaft and a hydraulic push rod, and is provided with a piston pump 32 driven by the cam shaft 28 connected to a hydraulic exhaust valve actuator 34 moving the exhaust valve 11 via a conduit 36. The camshaft is provided with a fuel cam 30 for each cylinder, and the fuel cam acts on a same positive displacement pump as an exhaust cam 29 for the cylinder. Hydraulic driven fuel pump 43 associates with each cylinder, and the fuel pump is connected to at least one fuel injection device associated with the cylinder for supplying high pressure fuel to the fuel injection device. The fuel pump is hydraulically driven by a single positive displacement pump associated with the cylinder. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関用のカム駆動排気弁および燃料噴射システムに関し、特に、大型2サイクルディーゼルエンジン用のカム駆動油圧排気弁作動および燃料噴射システムに関する。   The present invention relates to a cam-driven exhaust valve and a fuel injection system for an internal combustion engine, and more particularly to a cam-driven hydraulic exhaust valve operation and a fuel injection system for a large two-cycle diesel engine.

クロスヘッド型の大型2サイクルディーゼルエンジンは、例えば、大型遠洋航行船舶の推進機関、または発電所の主原動機として使用される。これらの2サイクルディーゼルエンジンは、単に大きさだけでなく、他の内燃機関とは構成が異なる。2サイクルの原理および50℃で粘度700cSt以下の重油(油は室温では流れない)を使用することから、エンジン分野では特有のクラスとなっている。   A crosshead type large two-cycle diesel engine is used as, for example, a propulsion engine of a large ocean-going ship or a main prime mover of a power plant. These two-cycle diesel engines are not only in size, but different in configuration from other internal combustion engines. It is a unique class in the engine field due to the two-cycle principle and the use of heavy oil with a viscosity of 700 cSt or less at 50 ° C. (oil does not flow at room temperature).

性能の改善および排気ガス削減への要求から、これらの2サイクルディーゼルエンジン用のコモンレール電子油圧制御の排気弁作動システムおよび電子制御の燃料噴射システムが開発されるに至った。これらのシステムの利点は、排気弁を開閉するタイミングおよび燃料プロファイルを、エンジンの作動条件に合わせて自由に選択できることである。しかし、これらのコモンレール電子油圧式システムは、比較的高価であり、排気弁の開工程の間に必要以上のエネルギを消費し、その埋め合わせが閉工程の間になされないことから、従来のカム駆動システムよりも多くのエネルギを消費する。油圧動力は、電気駆動の起動ポンプ、および、容量の無段調節によって実現される一定の出口圧力を有する一組の高圧ポンプによって提供される。ポンプは、クランク軸に接続される単一の機械式歯車によって駆動される。油圧駆動の燃料噴射ポンプは、長いパイプと、延長した複数のパイプ接続を有する高圧システムに接続される。このシステムは、歯車の損傷や無段容量調整の不具合、または自然な圧力振動によって生じるパイプやパイプ接続の破損によって、エンジンが動作不可能になる場合があるため、冗長性が低い。これら2つの欠点は、電子制御エンジンの多数の利点を打ち消してしまうものである。   The demand for improved performance and reduced exhaust gas has led to the development of common rail electrohydraulic controlled exhaust valve actuation systems and electronically controlled fuel injection systems for these two-cycle diesel engines. The advantage of these systems is that the timing for opening and closing the exhaust valve and the fuel profile can be freely selected according to the operating conditions of the engine. However, these common rail electro-hydraulic systems are relatively expensive, consume more energy than necessary during the opening process of the exhaust valve, and are not compensated for during the closing process. It consumes more energy than the system. Hydraulic power is provided by an electrically driven starter pump and a set of high pressure pumps with a constant outlet pressure realized by stepless adjustment of capacity. The pump is driven by a single mechanical gear connected to the crankshaft. A hydraulically driven fuel injection pump is connected to a high pressure system having a long pipe and a plurality of extended pipe connections. This system has low redundancy because the engine may become inoperable due to damage to gears, failure of stepless capacity adjustment, or damage to pipes and pipe connections caused by natural pressure oscillations. These two drawbacks negate the many advantages of electronically controlled engines.

このような背景の下、冗長性の高い柔軟な燃料噴射システムを備える、上述のタイプの省エネルギエンジンを提供することを本発明の目的とする。   In view of such a background, it is an object of the present invention to provide an energy saving engine of the type described above that includes a flexible fuel injection system with high redundancy.

本目的は、クロスヘッド型の大型2サイクルディーゼルエンジンであって、 各シリンダが少なくとも1つの排気弁および少なくとも1つの燃料噴射装置を備える複数のシリンダと、前記複数のシリンダのそれぞれに連関する前記少なくとも1つの排気弁をそれぞれ作動させるための複数の排気カムを備える少なくとも1つのカム軸と、前記シリンダの範囲に対応する油圧プッシュロッドとを備え、ここで前記油圧プッシュロッドは、前記カム軸上の対応するカムによって駆動される油圧ピストンポンプをアクチュエータごとに備えるとともに、対応する前記排気弁を開方向に動かすための油圧アクチュエータと、前記油圧ピストンポンプを対応する前記油圧アクチュエータに接続するための作動油管とを排気弁ごとに備え、前記カム軸は、各シリンダのそれぞれに燃料カムを備え、ここで前記燃料カムは、対応する前記シリンダの前記排気カムと同じ容積式ポンプに作用し、前記カム軸はさらに、各シリンダに連関する油圧駆動の燃料ポンプを備え、ここで前記燃料ポンプは、対応する前記シリンダに連関する前記少なくとも1つの燃料噴射装置に高圧の燃料を供給すべく該噴射装置に接続されると共に、対応する前記シリンダに連関する前記容積式ポンプによって油圧駆動されることを特徴とする、クロスヘッド型の大型2サイクルディーゼルエンジンを提供することによって達成される。   The object is a crosshead type large two-cycle diesel engine, each cylinder comprising at least one exhaust valve and at least one fuel injection device, and at least the cylinders associated with each of the plurality of cylinders At least one camshaft having a plurality of exhaust cams for operating each of the exhaust valves, and a hydraulic pushrod corresponding to the range of the cylinder, wherein the hydraulic pushrod is on the camshaft A hydraulic piston pump driven by a corresponding cam is provided for each actuator, a hydraulic actuator for moving the corresponding exhaust valve in the opening direction, and a hydraulic oil pipe for connecting the hydraulic piston pump to the corresponding hydraulic actuator For each exhaust valve, the camshaft, Each cylinder is provided with a fuel cam, wherein the fuel cam acts on the same positive displacement pump as the exhaust cam of the corresponding cylinder, and the camshaft further comprises a hydraulically driven fuel pump associated with each cylinder. Wherein the fuel pump is connected to the injector to supply high pressure fuel to the at least one fuel injector associated with the corresponding cylinder, and the positive displacement type associated with the corresponding cylinder. This is achieved by providing a crosshead type large two-cycle diesel engine characterized in that it is hydraulically driven by a pump.

したがって、油圧プッシュロッドの容積式ポンプは、多目的の油圧動力供給源へと転換される。通常は排気弁に作動油を供給するだけの容積式ポンプに、燃料ポンプを動作可能に接続することによって、シリンダごとに1つの容積式ポンプを省くことができる。したがって、排気弁の作動および燃料噴射システムの複雑さが軽減され、高い冗長性を保ちつつ排気弁を安価にすることができる。   Thus, the hydraulic push rod positive displacement pump is converted to a multipurpose hydraulic power supply. One positive displacement pump per cylinder can be eliminated by operably connecting the fuel pump to a positive displacement pump that normally only supplies hydraulic oil to the exhaust valve. Accordingly, the complexity of the operation of the exhaust valve and the fuel injection system is reduced, and the exhaust valve can be made inexpensive while maintaining high redundancy.

燃料ポンプは、排気弁アクチュエータと燃料ポンプとを対応するシリンダの容積式ポンプに選択的に接続する選択弁を介して容積式ポンプに動作可能に接続されることが好ましい。したがって、排気弁アクチュエータに対して生成される油圧動力は、排気弁アクチュエータに導くことができ、燃料ポンプに対して生成される油圧動力は、選択弁の位置を変えることによって燃料ポンプに導くことができる。   The fuel pump is preferably operatively connected to the positive displacement pump via a selection valve that selectively connects the exhaust valve actuator and the fuel pump to the positive displacement pump of the corresponding cylinder. Accordingly, the hydraulic power generated for the exhaust valve actuator can be directed to the exhaust valve actuator, and the hydraulic power generated for the fuel pump can be guided to the fuel pump by changing the position of the selection valve. it can.

燃料カムおよび排気カムは、カム軸上の同一のトラックに配置することができ、それによって対応する容積式ポンプに接続される同一のローラーに作用することができる。   The fuel cam and exhaust cam can be located on the same track on the camshaft, thereby acting on the same roller connected to the corresponding positive displacement pump.

燃料ポンプは、エンジンの動作状態に対して噴射される燃料の量を調整するための、押しのけ容積制御システムを有することが好ましい。燃料ポンプは、可変噴射タイミングシステムも備えることが可能である。   The fuel pump preferably has a displacement control system for adjusting the amount of fuel injected for engine operating conditions. The fuel pump can also include a variable injection timing system.

あるいは、容積式ポンプと燃料ポンプとの間の接続は、燃料ポンプによって少なくとも1つの燃料噴射装置に供給される燃料の量を制御するように構成される制御弁を含んでもよい。   Alternatively, the connection between the positive displacement pump and the fuel pump may include a control valve configured to control the amount of fuel supplied by the fuel pump to the at least one fuel injector.

容積式ポンプと燃料ポンプとの間の接続は、アキュムレータを含むことが可能である。したがって、容積式ポンプによって供給される過剰なエネルギを保存することができ、その後、カム軸に戻して、排気弁アクチュエータおよび燃料噴射システムが消費するエネルギを減じることができる。   The connection between the positive displacement pump and the fuel pump can include an accumulator. Thus, excess energy supplied by the positive displacement pump can be stored and then returned to the camshaft to reduce the energy consumed by the exhaust valve actuator and the fuel injection system.

選択弁は、電子的に制御することができる。あるいは、選択弁は、カム軸上または別のカム軸上のカムによって機械的に制御される。   The selection valve can be controlled electronically. Alternatively, the selection valve is mechanically controlled by a cam on the camshaft or on another camshaft.

容積式ポンプと燃料ポンプとの間の接続は、アキュムレータと、燃料ポンプによって少なくとも1つの燃料噴射装置に供給される燃料の量を制御するための電子制御弁と、燃料ポンプによって供給される燃料の量を制御するための電子制御弁の上流のオーバーフロー弁と、を含むことが可能である。容積式ポンプのポンプ行程によって、アキュムレータが充填される。アキュムレータの容量の一部は燃料噴射に使用されるが、残りは戻り行程において容積式ポンプに戻される。   The connection between the positive displacement pump and the fuel pump includes an accumulator, an electronic control valve for controlling the amount of fuel supplied by the fuel pump to the at least one fuel injector, and the fuel supplied by the fuel pump. And an overflow valve upstream of the electronic control valve for controlling the amount. The accumulator is filled by the pump stroke of the positive displacement pump. Part of the accumulator capacity is used for fuel injection, while the rest is returned to the positive displacement pump on the return stroke.

エンジンは、選択弁と燃料ポンプによって供給される燃料の量を制御するための弁との間のタンクに、作動油を放出するための電子制御放出弁をさらに備えることが可能である。システム内の圧力が、アキュムレータの完全な充填に相当するレベルに達すると、電子制御放出弁をタンクに開き、容積式ポンプによって供給されるさらなる作動油をタンクに流すことができるようになる。これは、カム軸が受ける抵抗として減じられ、エネルギを節約する。   The engine may further comprise an electronically controlled release valve for releasing hydraulic oil in a tank between the selection valve and a valve for controlling the amount of fuel supplied by the fuel pump. When the pressure in the system reaches a level corresponding to full charge of the accumulator, the electronically controlled release valve is opened into the tank, allowing further hydraulic fluid supplied by the positive displacement pump to flow into the tank. This is reduced as the resistance experienced by the camshaft, saving energy.

あるいは、エンジンは、最大の燃料噴射に対応するアキュムレータ内の圧力に相当する開口圧力を有する、圧力逃し弁を備えることが可能である。したがって、容積式ポンプによって供給されるあらゆる過剰な作動油が、タンクに導かれる。   Alternatively, the engine can include a pressure relief valve that has an opening pressure that corresponds to the pressure in the accumulator that corresponds to maximum fuel injection. Thus, any excess hydraulic fluid supplied by the positive displacement pump is directed to the tank.

エンジンは、対応するプッシュロッドに作動油を制御可能に加え又は抜くために、油圧プッシュロッドのそれぞれに接続される装置をさらに備えることが可能である。したがって、油圧排気弁アクチュエータは、カム形状で定められるよりも早く開くことができ、カム形状で定められるよりも長く開いたままにすることが可能である。   The engine may further comprise a device connected to each of the hydraulic push rods in order to controllably add or remove hydraulic oil to the corresponding push rods. Thus, the hydraulic exhaust valve actuator can open earlier than defined by the cam shape and can remain open longer than defined by the cam shape.

装置は、油圧プッシュロッドのそれぞれに接続される制御可能な加圧作動油源と、作動油管のそれぞれに接続される制御可能な作動油排出口と、を備えることが可能である。   The apparatus can comprise a controllable pressurized hydraulic fluid source connected to each of the hydraulic push rods and a controllable hydraulic fluid outlet connected to each of the hydraulic fluid tubes.

装置は、対応するシリンダに連関するカムの作動段階前、またはその間に、コンジットに所定量の作動油を追加するように構成することができる。したがって、排気弁の開閉のタイミングは、エンジンの実際の動作条件に柔軟に適応させることができる。   The apparatus can be configured to add a predetermined amount of hydraulic fluid to the conduit before or during the operational phase of the cam associated with the corresponding cylinder. Therefore, the opening / closing timing of the exhaust valve can be flexibly adapted to the actual operating conditions of the engine.

装置は、対応するシリンダに連関するカムの作動段階中、またはその後に、油圧プッシュロッドへの所定量の作動油を抜くように構成することができる。   The apparatus can be configured to drain a predetermined amount of hydraulic fluid to the hydraulic push rod during or after the actuation phase of the cam associated with the corresponding cylinder.

電子制御油圧弁と油圧プッシュロッドとの間に、容量リミッタをさらに備えることが可能である。   A capacity limiter may be further provided between the electronically controlled hydraulic valve and the hydraulic push rod.

本発明による大型2サイクルディーゼルエンジンのさらなる目的、機能、利点、および特性は、以下の詳細な説明によって明らかになろう。   Further objects, functions, advantages, and characteristics of the large two-cycle diesel engine according to the present invention will become apparent from the following detailed description.

好適な実施形態の詳細な説明Detailed Description of the Preferred Embodiment

本説明の以下の詳細部分において、図面に示される例示的な実施態様を参照して、本発明をさらに詳細に説明する。   In the following detailed part of the description, the invention will be described in more detail with reference to exemplary embodiments shown in the drawings.

図1および2は、それぞれ、本発明の好適な実施態様によるエンジン1の(1つのシリンダの)断面図および縦断面図を示したものである。エンジン1は、クロスヘッド型の単流低速2サイクルクロスヘッドディーゼルエンジンであり、船舶の推進システムまたは発電所の主原動機とすることが可能である。これらのエンジンは、一般に直列で4乃至14のシリンダを有する。エンジン1は、クランク軸3のための主軸受を備える台板2から組み立てられる。   1 and 2 show a cross-sectional view and a longitudinal cross-sectional view, respectively, of an engine 1 according to a preferred embodiment of the invention. The engine 1 is a crosshead type single-flow low-speed two-cycle crosshead diesel engine, and can be a marine vessel propulsion system or a main prime mover of a power plant. These engines typically have 4 to 14 cylinders in series. The engine 1 is assembled from a base plate 2 having a main bearing for the crankshaft 3.

クランク軸3は、半組立型である。半組立型とは、焼嵌め接続によって主ジャーナルと接続される、鍛鋼または鋳鋼スローで形成されるものである。   The crankshaft 3 is a semi-assembled type. The semi-assembled mold is formed of forged steel or cast steel throw that is connected to the main journal by shrink-fit connection.

台板2は、単一の部品で形成するか、または生産設備に従った好適なサイズの部分に分割することができる。台板は、側壁と、軸受支えを備える溶接横桁とで構成される。横桁は、従来技術において、「横断桁」とも称される。油受58は、台板2の底部に溶接され、強制潤滑および冷却油システムからの戻り油を回収する。   The base plate 2 can be formed of a single part or divided into suitably sized parts according to production equipment. The base plate is composed of a side wall and a welded cross beam including a bearing support. The cross beam is also referred to as “crossing beam” in the prior art. The oil receiver 58 is welded to the bottom of the base plate 2 and collects return oil from the forced lubrication and cooling oil system.

連接棒8は、クロスヘッド軸受22にクランク軸3を接続する。クロスヘッド軸受22は、垂直案内面23との間を案内される。   The connecting rod 8 connects the crankshaft 3 to the crosshead bearing 22. The crosshead bearing 22 is guided between the vertical guide surface 23.

溶接設計のA形フレームボックス4は、台板2に載置される。フレームボックス4は、溶接設計である。フレームボックス4の排気側には、各シリンダのための逃し弁を備え、フレームボックス4のカム軸側には、各シリンダのための大型ヒンジ付ドアを備える。クロスヘッド案内面23は、フレームボックス4内に一体化される。   A welded design A-shaped frame box 4 is mounted on a base plate 2. The frame box 4 is a welding design. The exhaust side of the frame box 4 is provided with a relief valve for each cylinder, and the camshaft side of the frame box 4 is provided with a large hinged door for each cylinder. The crosshead guide surface 23 is integrated into the frame box 4.

シリンダフレーム5は、フレームボックス4の上部に載置される。控えボルト27は、台板2と、フレームボックス4と、シリンダフレーム5とを接続し、その構造を統一的に保持する。控えボルト27は、油圧ジャッキで締め付けられる。   The cylinder frame 5 is placed on top of the frame box 4. The retaining bolt 27 connects the base plate 2, the frame box 4, and the cylinder frame 5, and uniformly maintains the structure. The reserve bolt 27 is tightened with a hydraulic jack.

シリンダフレーム5は、1つ以上の部分に鋳造され、最終的には一体型カム軸筐体25とともに鋳造されるか、または溶接設計である。別の実施態様(図示せず)によれば、カム軸28は、シリンダフレームに取り付けられた、別個のカム軸筐体内に収容される。   The cylinder frame 5 is cast into one or more parts and is ultimately cast with an integral camshaft housing 25 or is a welded design. According to another embodiment (not shown), the camshaft 28 is housed in a separate camshaft housing attached to the cylinder frame.

シリンダフレーム5は、掃気空間を浄化して、カム軸側から掃気口およびピストンリングを検査するためのアクセスカバーを備える。シリンダフレーム5は、シリンダライナ6と共に掃気空間を形成する。掃気受9は、その開口側とともにシリンダフレーム5にボルトで固定される。シリンダフレームの底部にはピストン棒のスタッフィングボックスがあり、これは、掃気のためのシールリングと、油スクレーパリングとを備え、排気物がフレームボックス4および台板2の空間に侵入しないようにして、この空間に存在する全ての軸受を保護する。   The cylinder frame 5 includes an access cover for purifying the scavenging space and inspecting the scavenging port and the piston ring from the cam shaft side. The cylinder frame 5 forms a scavenging space together with the cylinder liner 6. The scavenging receiver 9 is fixed to the cylinder frame 5 with bolts together with the opening side. There is a piston rod stuffing box at the bottom of the cylinder frame, which is equipped with a seal ring for scavenging and an oil scraper ring to prevent exhaust from entering the space of the frame box 4 and the base plate 2. Protect all bearings present in this space.

ピストン13は、ピストンクラウンと、ピストンスカートとを含む。ピストンクラウンは、耐熱鋼製であり、溝の上面および下面の両方に硬質クロムをメッキした、4つの環状溝を有する。   The piston 13 includes a piston crown and a piston skirt. The piston crown is made of heat resistant steel and has four annular grooves with hard chrome plated on both the upper and lower surfaces of the groove.

ピストン棒14は、4本のネジでクロスヘッド22に接続される。ピストン棒14は、冷却油パイプと連動してピストン13に対する冷却油の出入口を形成する、2つの同軸孔(図では明らかでない)を有する。   The piston rod 14 is connected to the crosshead 22 with four screws. The piston rod 14 has two coaxial holes (not shown in the figure) that form a cooling oil inlet / outlet for the piston 13 in conjunction with the cooling oil pipe.

シリンダライナ6は、シリンダフレーム5によって担持される。シリンダライナ6は、合金鋳鉄製であり、低位のフランジによってシリンダフレーム5内に懸架される。ライナの最上部は、鋳鉄製の冷却ジャケットで囲まれる。シリンダライナ6は、シリンダ潤滑用のドリル孔(図示せず)を有する。   The cylinder liner 6 is carried by the cylinder frame 5. The cylinder liner 6 is made of alloy cast iron and is suspended in the cylinder frame 5 by a lower flange. The top of the liner is surrounded by a cooling jacket made of cast iron. The cylinder liner 6 has a drill hole (not shown) for cylinder lubrication.

シリンダは単流型であり、エアボックス内に位置する掃気口7を有し、エアボックスには、掃気受9(図1)からターボチャージャ10(図1)で加圧された掃気が供給される。   The cylinder is a single flow type and has a scavenging port 7 located in the air box. The air box is supplied with scavenging air pressurized by the turbocharger 10 (FIG. 1) from the scavenging receiver 9 (FIG. 1). The

エンジンには、4乃至9シリンダのエンジンに対してはエンジンの後端部に、10以上のシリンダのエンジンに対しては排気側に配置される、1つ以上のターボチャージャ10が取り付けられる。   The engine is fitted with one or more turbochargers 10 arranged on the rear end of the engine for 4 to 9 cylinders and on the exhaust side for engines of 10 or more cylinders.

ターボチャージャ10への吸気は、ターボチャージャの吸気消音器を介して、エンジンルームから直接行われる。空気は、ターボチャージャ10から、給気パイプ(図示せず)、空気冷却器(図示せず)、および掃気受9を経て、シリンダライナ6の掃気口7に導かれる。   Intake into the turbocharger 10 is performed directly from the engine room via the intake silencer of the turbocharger. Air is guided from the turbocharger 10 to a scavenging port 7 of the cylinder liner 6 through an air supply pipe (not shown), an air cooler (not shown), and a scavenging receiver 9.

エンジンは、電動の掃気ブロワー(図示せず)を備える。ブロワーの吸引側は、空気冷却器の後ろの掃気空間に接続される。空気冷却器と掃気受との間には、補助ブロワーが空気を供給するときに自動的に閉じる、逆止め弁(図示せず)が取り付けられる。補助ブロワーは、低負荷および中負荷状態でのターボチャージャ圧縮機を支援する。   The engine includes an electric scavenging blower (not shown). The suction side of the blower is connected to the scavenging space behind the air cooler. A check valve (not shown) is installed between the air cooler and the scavenge receiver that automatically closes when the auxiliary blower supplies air. The auxiliary blower assists the turbocharger compressor at low and medium load conditions.

燃料弁40は、シリンダカバー12内に同心円状に載置される。圧縮行程の終わりに、噴射弁40は、それらの噴射ノズルを介して、燃焼室15に高圧で細かい霧状の燃料を噴射する。排気弁11は、シリンダカバー12内のシリンダ上部中央に載置される。膨張行程の終わりに、エンジンのピストン13が掃気口7を過ぎて下行する前に排気弁11が開くことによって、ピストン13の上の燃焼室15内の燃焼ガスが、排気受17に開口する排気流路16を通って流出し、燃焼室15内の圧力が軽減される。排気弁11は、ピストン13が上向きに動く間は、再び閉じる。排気弁11は、油圧で作動する。   The fuel valve 40 is placed concentrically within the cylinder cover 12. At the end of the compression stroke, the injection valve 40 injects fine mist fuel at high pressure into the combustion chamber 15 via these injection nozzles. The exhaust valve 11 is placed at the upper center of the cylinder in the cylinder cover 12. At the end of the expansion stroke, the exhaust valve 11 opens before the piston 13 of the engine descends past the scavenging port 7, so that the combustion gas in the combustion chamber 15 above the piston 13 opens to the exhaust receiver 17. It flows out through the flow path 16, and the pressure in the combustion chamber 15 is reduced. The exhaust valve 11 is closed again while the piston 13 moves upward. The exhaust valve 11 is hydraulically operated.

図3は、本発明による排気弁作動システムの第1の実施態様を示す。排気弁作動システムは、単一のシリンダについて示される実施態様の全てに対するものである。マルチシリンダエンジンでは、各シリンダに対して同じ条件となる。非可逆機関用の排気弁作動システムは、排気カム29と、燃料カム30とを備えるカム軸28を含む(シリンダを1つだけしか図示していないため、それぞれのうちの1つのみ図示する)。ローラー31は、カム29、30の表面に従い、容積式ポンプ32のピストンに接続される。容積式ポンプ32は、コンジット36および容積式ポンプ32と排気弁アクチュエータ34および燃料ポンプ43とを選択的に接続する選択弁33を経て、排気弁アクチュエータ34および燃料ポンプ43に接続される。選択弁33は、その2つの位置のうち一方では、コンジット36を排気弁アクチュエータ34に接続し、その2つの位置のうち他方では、選択弁は、コンジット36を燃料ポンプ43の燃料ポンプアクチュエータ45に、コンジット41を経て接続する。選択弁33の位置は、カム軸28上のカム35によって決定される。あるいは、カム35は、カム28と同じ方向および速度で回転する別個のカム軸(図示せず)上に配置することができる。したがって、選択弁33は、図3に示されるような位置で、燃料カム30が作動中のときに、燃料ポンプ43に容積式ポンプ32を接続する。選択弁33は、排気カム29が作動中のときには別の位置にあるので、油圧油は、容積式ポンプ32から排気弁アクチュエータ34に流れるようになる。   FIG. 3 shows a first embodiment of an exhaust valve actuation system according to the present invention. The exhaust valve actuation system is for all of the embodiments shown for a single cylinder. In a multi-cylinder engine, the same conditions are applied to each cylinder. An exhaust valve actuation system for a non-reversible engine includes a camshaft 28 that includes an exhaust cam 29 and a fuel cam 30 (only one cylinder is shown because only one cylinder is shown). . The roller 31 is connected to the piston of the positive displacement pump 32 according to the surface of the cams 29, 30. The positive displacement pump 32 is connected to the exhaust valve actuator 34 and the fuel pump 43 via a selection valve 33 that selectively connects the conduit 36 and the positive displacement pump 32 to the exhaust valve actuator 34 and the fuel pump 43. The selector valve 33 connects the conduit 36 to the exhaust valve actuator 34 in one of its two positions, and in the other of its two positions, the selector valve connects the conduit 36 to the fuel pump actuator 45 of the fuel pump 43. Connect via conduit 41. The position of the selection valve 33 is determined by the cam 35 on the cam shaft 28. Alternatively, cam 35 can be located on a separate cam shaft (not shown) that rotates in the same direction and speed as cam 28. Therefore, the selection valve 33 connects the positive displacement pump 32 to the fuel pump 43 when the fuel cam 30 is operating at the position shown in FIG. Since the selection valve 33 is in a different position when the exhaust cam 29 is in operation, hydraulic oil flows from the positive displacement pump 32 to the exhaust valve actuator 34.

燃料ポンプ43および燃料ポンプアクチュエータ45によって生じるような行程は、その作動期間中に燃料カム30によって供給される作動油の量によって決定される。このようにして燃料ポンプ43の行程が定められる。当該のシリンダに噴射される燃料の量を制御するために、燃料ポンプ34は、燃料ポンプ43の各行程において噴射される燃料の量を制御する調整器48と、噴射タイミングを制御するための可変噴射タイミングシステム51とを備える。調整器48および可変噴射タイミングシステム51は、エンジンの電子制御システム(Electronic Control System; ECU)(図3には示さず)に接続される。燃料噴射が行われるときには、燃料ポンプ43でさらなるエネルギを消費せずに、圧力が開放される。容積式ポンプ32の吸入行程中には、漏れ損失に対応する油圧油の量だけが逆止め弁53を経て補充される。   The stroke as caused by the fuel pump 43 and the fuel pump actuator 45 is determined by the amount of hydraulic oil supplied by the fuel cam 30 during its operating period. In this way, the stroke of the fuel pump 43 is determined. In order to control the amount of fuel injected into the cylinder, the fuel pump 34 includes a regulator 48 for controlling the amount of fuel injected in each stroke of the fuel pump 43, and a variable for controlling the injection timing. And an injection timing system 51. The regulator 48 and the variable injection timing system 51 are connected to an engine electronic control system (ECU) (not shown in FIG. 3). When fuel injection is performed, the pressure is released without consuming further energy in the fuel pump 43. During the intake stroke of the positive displacement pump 32, only the amount of hydraulic oil corresponding to the leakage loss is replenished via the check valve 53.

排気弁アクチュエータ34は、排気弁11の軸に作用する。ガススプリング38も排気弁の軸に接続され、ガススプリング38の圧力室内のガス圧力は、閉方向に排気弁11を動かす。弁アクチュエータ34が加圧されると、そのガス圧力が開方向に排気弁を動かす。動作中に、カム軸28は、エンジンのクランク軸と一致して、当該のピストンの上死点(Top Dead Center)を示す「TDC」の表示の上の矢印の方向に回転する。カム29および30の形状は、容積式ポンプ32の動作を決定する。容積式ポンプ32が上方向へ移動すると、作動油は、選択弁33の位置に従って、弁アクチュエータ34に、または燃料ポンプアクチュエータ45に圧入される。アクチュエータ34は、燃焼室内およびガススプリング38の圧力に逆らって排気弁11を開かせる。容積式ポンプ32が下方向へ移動すると、ガススプリング38が排気弁および排気弁アクチュエータ34を上方向に動かし、それによって排気弁アクチュエータ34内の油圧油は、容積式ポンプ32内に逆流する。排気弁11の開口動作中に排気弁アクチュエータ34に伝達されたほとんどのエネルギは、排気弁アクチュエータ34の戻り行程中に生じた圧力によって、カム軸28に戻される。したがって、排気弁11を開くために必要な油圧エネルギのごく一部しか放散されない。   The exhaust valve actuator 34 acts on the shaft of the exhaust valve 11. The gas spring 38 is also connected to the shaft of the exhaust valve, and the gas pressure in the pressure chamber of the gas spring 38 moves the exhaust valve 11 in the closing direction. When the valve actuator 34 is pressurized, the gas pressure moves the exhaust valve in the opening direction. During operation, the camshaft 28 rotates in the direction of the arrow above the “TDC” indication indicating the top dead center of the piston in line with the crankshaft of the engine. The shape of the cams 29 and 30 determines the operation of the positive displacement pump 32. When the positive displacement pump 32 moves upward, hydraulic oil is pressed into the valve actuator 34 or the fuel pump actuator 45 according to the position of the selection valve 33. The actuator 34 opens the exhaust valve 11 against the pressure in the combustion chamber and the gas spring 38. When the positive displacement pump 32 moves downward, the gas spring 38 moves the exhaust valve and the exhaust valve actuator 34 upward, whereby the hydraulic oil in the exhaust valve actuator 34 flows back into the positive displacement pump 32. Most of the energy transmitted to the exhaust valve actuator 34 during the opening operation of the exhaust valve 11 is returned to the camshaft 28 by the pressure generated during the return stroke of the exhaust valve actuator 34. Therefore, only a small part of the hydraulic energy required to open the exhaust valve 11 is dissipated.

図4は、本発明による排気弁作動および燃料噴射システムの第2の実施態様を示すが、次の差異を除いて図3を参照して説明した実施態様と本質的に同一である。アキュムレータ47は、コンジット41に連結される。さらに、制御弁49は、燃料ポンプアクチュエータ45へ/からの流れを制御する。燃料ポンプアクチュエータ45の位置は、センサによって決定され、エンジンの電子制御システム「ECU」に送られる。制御弁49の位置は、ECUによって電子的に制御される。選択33の位置の変化は、上述の第1の実施態様におけるものと同様である。燃料噴射カム30によって生じるような容積式ポンプ32の完全なポンプ行程は、アキュムレータ47内に保存される。アキュムレータ47の容量の一部は、燃料噴射に使用される。この動作は、ECUおよび制御弁49の制御下で行われる。したがって、ECUは、所望の燃料の量を噴射するために必要な期間中に、燃料ポンプアクチュエータ45とコンジット41とを接続する。アキュムレータ47内の残りの油圧エネルギは、戻り行程中に、容積式ポンプ32に戻される。したがって、アキュムレータ47は、システムのプレテンション圧力に対応する、その停止の時まで緩められる。このように、燃料カム30のアウトドア行程中に、容積式ポンプ32によって供給される過剰なエネルギのほとんどがカム軸28に戻され、エネルギの損失が最小限に抑えられる。   FIG. 4 shows a second embodiment of the exhaust valve actuation and fuel injection system according to the present invention, which is essentially the same as the embodiment described with reference to FIG. 3 except for the following differences. The accumulator 47 is connected to the conduit 41. Further, the control valve 49 controls the flow to / from the fuel pump actuator 45. The position of the fuel pump actuator 45 is determined by a sensor and sent to an electronic control system “ECU” of the engine. The position of the control valve 49 is electronically controlled by the ECU. The change in the position of the selection 33 is the same as in the first embodiment described above. The complete pump stroke of the positive displacement pump 32 as produced by the fuel injection cam 30 is stored in the accumulator 47. A part of the capacity of the accumulator 47 is used for fuel injection. This operation is performed under the control of the ECU and the control valve 49. Thus, the ECU connects the fuel pump actuator 45 and the conduit 41 during the time period necessary to inject the desired amount of fuel. The remaining hydraulic energy in the accumulator 47 is returned to the positive displacement pump 32 during the return stroke. The accumulator 47 is therefore loosened until its stop, which corresponds to the pretension pressure of the system. In this way, during the outdoor stroke of the fuel cam 30, most of the excess energy supplied by the positive displacement pump 32 is returned to the camshaft 28, minimizing energy loss.

図5は、本発明による排気弁作動および燃料噴射システムの第3の実施態様を示すが、選択弁33がECUによって電子的に制御されることを除いて、図4を参照して説明した実施態様と本質的に同一である。   FIG. 5 shows a third embodiment of the exhaust valve actuation and fuel injection system according to the present invention, but with the implementation described with reference to FIG. 4 except that the selection valve 33 is electronically controlled by the ECU. Essentially the same as the embodiment.

図6は、本発明による排気弁作動および燃料噴射システムの第4の実施態様を示すが、以下の差異を除いて、図3を参照して説明した実施態様と本質的に同一である。本実施態様では、選択弁33を取り除いて、その機能を、圧力逃し弁50と組み合わせて、逆止め弁52に置き換えている。比較的低い開口圧力として、逆止め弁52が1バール以下であることが好ましい。圧力逃し弁50の開口圧力は、全容量まで充填したときのアキュムレータ47内の圧力に相当する。アキュムレータ47内のプレテンション圧力は、本実施態様では、排気弁11の開口中の最大油圧よりも高くなければならず、また、逃し弁50の開口圧力は、エンジンの圧縮行程中に排気弁11を開くことができる油圧未満でなければならない。排気弁11は、燃料噴射システムへ作動油を流さずに、従来の方法で作動する。エンジンの圧縮行程中に、アキュムレータ47は、全容量まで充填される。さらなる圧力の上昇で圧力逃し弁50が開き、容積式ポンプ32の過剰な容量がタンクに導かれる。   FIG. 6 shows a fourth embodiment of an exhaust valve actuation and fuel injection system according to the present invention, which is essentially the same as the embodiment described with reference to FIG. 3, except for the following differences. In this embodiment, the selection valve 33 is removed, and its function is replaced with a check valve 52 in combination with the pressure relief valve 50. The check valve 52 is preferably 1 bar or less as a relatively low opening pressure. The opening pressure of the pressure relief valve 50 corresponds to the pressure in the accumulator 47 when the full capacity is filled. In this embodiment, the pretension pressure in the accumulator 47 must be higher than the maximum hydraulic pressure in the opening of the exhaust valve 11, and the opening pressure of the relief valve 50 is increased during the compression stroke of the engine. The hydraulic pressure that can be opened must be less than. The exhaust valve 11 operates in a conventional manner without flowing hydraulic oil to the fuel injection system. During the compression stroke of the engine, the accumulator 47 is filled to full capacity. With a further increase in pressure, the pressure relief valve 50 opens and excess capacity of the positive displacement pump 32 is led to the tank.

図7は、非可逆エンジン用の本発明による排気弁作動および燃料噴射システムの第5の実施態様を示すが、以下の差異を除いて、図6を参照して説明した実施態様と本質的に同一である。本実施態様では、燃料カム30は、排気カム29の上部に配置される。排気弁11が開いた後の燃料カム30によるさらなるリフトによって、排気弁11を最初に低位に移動させた容積式ポンプ32にさらなる行程を提供する。このさらなる行程によって、作動油に逆止め弁52を開かせて、アキュムレータ47をその最大レベルまで充填する。あらゆる過剰な作動油は、圧力逃し弁50によってタンクへ導かれる。その後、排気弁11は従来の様態で閉じ、次に続く吸入行程において容積式ポンプ32を再び満たす。本実施態様では、完全充填時のアキュムレータ内の圧力は、エンジンの圧縮行程中に排気弁11を開ける圧力よりも高くすることができる。図7は、シリンダ6内のピストンの下死点(Bottom Dead Center)「BDC」に対応する。   FIG. 7 shows a fifth embodiment of an exhaust valve actuation and fuel injection system according to the invention for a non-reversible engine, but essentially the embodiment described with reference to FIG. 6 with the following differences. Are the same. In the present embodiment, the fuel cam 30 is disposed on the exhaust cam 29. Further lift by the fuel cam 30 after the exhaust valve 11 is opened provides further stroke to the positive displacement pump 32 that initially moved the exhaust valve 11 to a lower position. This further stroke causes the hydraulic oil to open the check valve 52 and fill the accumulator 47 to its maximum level. Any excess hydraulic fluid is directed to the tank by pressure relief valve 50. Thereafter, the exhaust valve 11 closes in the conventional manner and refills the positive displacement pump 32 in the subsequent suction stroke. In this embodiment, the pressure in the accumulator during full filling can be higher than the pressure at which the exhaust valve 11 is opened during the compression stroke of the engine. FIG. 7 corresponds to the bottom dead center “BDC” of the piston in the cylinder 6.

図8は、本発明による排気弁作動および燃料噴射システムの第6の実施態様を示すが、以下の差異を除いて、図5を参照して説明した実施態様と本質的に同一である。本実施態様では、さらなる制御弁54が、選択弁33とアキュムレータ47との間に配置される。さらなる制御弁54は、ECUによって制御され、コンジット41内の圧力(アキュムレータ47内の圧力に等しい)を測定する圧力センサ59もECUに接続される。アキュムレータ47が完全に充填されると(圧力センサ59を経て検出される)、ECUは、エネルギを消費せずに、さらなる作動油を容積式ポンプ32からタンクに導くように、さらなる制御弁54に信号を送る。   FIG. 8 shows a sixth embodiment of an exhaust valve actuation and fuel injection system according to the present invention, which is essentially the same as the embodiment described with reference to FIG. 5, except for the following differences. In this embodiment, a further control valve 54 is arranged between the selection valve 33 and the accumulator 47. The further control valve 54 is controlled by the ECU, and a pressure sensor 59 that measures the pressure in the conduit 41 (equal to the pressure in the accumulator 47) is also connected to the ECU. When the accumulator 47 is completely filled (detected via the pressure sensor 59), the ECU passes the additional control valve 54 to direct additional hydraulic fluid from the positive displacement pump 32 to the tank without consuming energy. Send a signal.

図9は、本発明による排気弁作動および燃料噴射システムの第6の実施態様を示すが、以下の差異を除いて、図5を参照して説明した実施態様と本質的に同一である。排気弁システムは、本実施態様では、容量リミッタ44を経て排気弁アクチュエータ34に接続される1つのポートを有する、3/2弁46を備える。3/2弁46の入口は、加圧作動油源61に接続され、3/2弁46の出口は、ドレインまたはタンクに接続される。   FIG. 9 shows a sixth embodiment of the exhaust valve actuation and fuel injection system according to the present invention, which is essentially the same as the embodiment described with reference to FIG. 5 except for the following differences. The exhaust valve system comprises in this embodiment a 3/2 valve 46 having one port connected to the exhaust valve actuator 34 via a capacity limiter 44. The inlet of the 3/2 valve 46 is connected to the pressurized hydraulic oil source 61, and the outlet of the 3/2 valve 46 is connected to the drain or tank.

3/2弁46は、ECUによって電子的に制御される。動作中に、3/2弁46は、動作サイクル時の所望の時点で、排気弁アクチュエータ34への作動油の追加および除去を行うことができる。   The 3/2 valve 46 is electronically controlled by the ECU. During operation, the 3/2 valve 46 can add and remove hydraulic fluid to the exhaust valve actuator 34 at a desired time during the operating cycle.

グラフ42は、排気弁アクチュエータ34への作動油の追加および/または除去を行うことによって生じる可能性を示したものである。グラフ42の上側の曲線は、ある容量の作動油が排気弁アクチュエータ34に追加されたときの、排気弁11の位置を表す。排気弁11は、カム29が作動し始める前に、3/2弁46で排気弁アクチュエータ34にさらなる量の作動油を追加することによって、カム29の形状によって定められるよりも早く開くことができる。   Graph 42 illustrates the potential for the addition and / or removal of hydraulic fluid from the exhaust valve actuator 34. The upper curve of the graph 42 represents the position of the exhaust valve 11 when a certain amount of hydraulic oil is added to the exhaust valve actuator 34. The exhaust valve 11 can be opened earlier than defined by the shape of the cam 29 by adding an additional amount of hydraulic fluid to the exhaust valve actuator 34 with a 3/2 valve 46 before the cam 29 begins to operate. .

さらなる量の作動油は、3/2弁46の位置を変化させることによって、カム29によって定められたように排気弁を閉じる時点より前または後に抜くことができる。容量リミッタ44によって、排気弁アクチュエータ34に加えられ又はそこから抜かれる量が多くなりすぎないようにする。   Additional amounts of hydraulic fluid can be withdrawn before or after closing the exhaust valve as defined by the cam 29 by changing the position of the 3/2 valve 46. The volume limiter 44 prevents too much from being added to or removed from the exhaust valve actuator 34.

さらなる量の作動油が、カム29の形状によって定められた排気弁11の閉時点より前に除去されたとき、排気弁はカム29によって定められたように閉じる。さらなる量の作動油が、カム29の形状によって定められた排気弁11の閉時点より後に除去された場合、排気弁は、より長い間開いたままになる。本実施態様による排気弁作動システムは、プロファイリングの可能性、すなわち、排気弁11を開くタイミングの変更、および排気弁11を閉じるタイミングの変更を提供する。3/2段-弁46を制御することによって、本実施態様による排気弁作動システムは、エンジンサイクル中の所望の時点で、グラフ42の上方と下方の曲線の間を変化させることが可能になる。   When a further amount of hydraulic oil is removed before the closing time of the exhaust valve 11 defined by the shape of the cam 29, the exhaust valve closes as defined by the cam 29. If an additional amount of hydraulic oil is removed after the closing time of the exhaust valve 11 defined by the shape of the cam 29, the exhaust valve will remain open for a longer time. The exhaust valve actuation system according to this embodiment provides the possibility of profiling, that is, changing the timing of opening the exhaust valve 11 and changing the timing of closing the exhaust valve 11. By controlling the 3/2 stage-valve 46, the exhaust valve actuation system according to this embodiment can change between the upper and lower curves of the graph 42 at a desired point in the engine cycle. .

シリンダからの吹き戻しおよび圧縮圧力は、排気弁11を開閉するタイミングを変化させることによって調整することができる。排気弁11を開閉する最適なタイミング/プロファイリングのためのアルゴリズムおよびデータは、電子制御システムECUに格納され、動作条件およびエンジン特性に基づいて適用される。   The blowback and compression pressure from the cylinder can be adjusted by changing the timing for opening and closing the exhaust valve 11. Algorithms and data for optimal timing / profiling for opening and closing the exhaust valve 11 are stored in the electronic control system ECU and applied based on operating conditions and engine characteristics.

図10は、本発明による排気弁作動および燃料噴射システムの第7の実施態様を示すが、図9を参照して説明した排気弁アクチュエータ34への作動油の追加および除去のための同じシステムを備える、図8を参照して説明した実施態様と本質的に同一である。   FIG. 10 shows a seventh embodiment of an exhaust valve actuation and fuel injection system according to the present invention, but with the same system for adding and removing hydraulic fluid to the exhaust valve actuator 34 described with reference to FIG. It is essentially the same as the embodiment described with reference to FIG.

請求項で用いられる用語「〜を備える」は、他の要素を除外するものではない。請求項で用いられる用語のうち、「複数の」と記されていないものは、複数を除外するものではない。   The term “comprising”, used in the claims, does not exclude other elements. Of the terms used in the claims, those not described as “plurality” do not exclude a plurality.

本発明は、例証のために詳述したが、当該の詳細は単にその目的のためのものであり、当業者は、本発明の範囲から逸脱することなく変更できると理解されたい。   Although the present invention has been described in detail for purposes of illustration, it is to be understood that such details are merely for that purpose and that one skilled in the art can make changes without departing from the scope of the invention.

本発明によるエンジンの断面図である。1 is a cross-sectional view of an engine according to the present invention. 図1に示されるエンジンの1つのシリンダセクションの縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of one cylinder section of the engine shown in FIG. 1. 本発明による排気弁作動および燃料噴射システムの第1の実施態様をシンボリックに示した図である。1 is a symbolic view of a first embodiment of an exhaust valve actuation and fuel injection system according to the present invention. FIG. 本発明による排気弁作動および燃料噴射システムの第2の実施態様をシンボリックに示した図である。FIG. 3 is a symbolic view of a second embodiment of the exhaust valve actuation and fuel injection system according to the present invention. 本発明による排気弁作動および燃料噴射システムの第3の実施態様をシンボリックに示した図である。FIG. 7 is a symbolic view of a third embodiment of the exhaust valve actuation and fuel injection system according to the present invention. 本発明による排気弁作動および燃料噴射システムの第4の実施態様をシンボリックに示した図である。FIG. 7 is a symbolic view of a fourth embodiment of an exhaust valve actuation and fuel injection system according to the present invention. 本発明による排気弁作動および燃料噴射システムの第5の実施態様をシンボリックに示した図である。FIG. 7 is a symbolic view of a fifth embodiment of the exhaust valve actuation and fuel injection system according to the present invention. 本発明による排気弁作動および燃料噴射システムの第6の実施態様をシンボリックに示した図である。FIG. 7 is a symbolic view of a sixth embodiment of the exhaust valve actuation and fuel injection system according to the present invention. 本発明による排気弁作動および燃料噴射システムの第7の実施態様をシンボリックに示した図である。FIG. 9 is a symbolic illustration of a seventh embodiment of an exhaust valve actuation and fuel injection system according to the present invention. 本発明による排気弁作動および燃料噴射システムの第8の実施態様をシンボリックに示した図である。FIG. 10 is a symbolic view of an eighth embodiment of the exhaust valve actuation and fuel injection system according to the present invention.

Claims (16)

クロスヘッド型の大型2サイクルディーゼルエンジンであって、
各シリンダが少なくとも1つの排気弁および少なくとも1つの燃料噴射装置を備える複数のシリンダと、
前記複数のシリンダのそれぞれに連関する前記少なくとも1つの排気弁をそれぞれ作動させるための複数の排気カムを備える少なくとも1つのカム軸と、
前記シリンダの範囲に対応する油圧プッシュロッドとを備え、ここで前記油圧プッシュロッドは、前記カム軸上の対応するカムによって駆動される油圧ピストンポンプをアクチュエータごとに備えるとともに、対応する前記排気弁を開方向に動かすための油圧アクチュエータと、前記油圧ピストンポンプを対応する前記油圧アクチュエータに接続するための作動油管とを排気弁ごとに備え、
前記カム軸は、各シリンダのそれぞれに燃料カムを備え、ここで前記燃料カムは、対応する前記シリンダの前記排気カムと同じ容積式ポンプに作用し、
前記カム軸はさらに、各シリンダに連関する油圧駆動の燃料ポンプを備え、ここで前記燃料ポンプは、対応する前記シリンダに連関する前記少なくとも1つの燃料噴射装置に高圧の燃料を供給すべく該噴射装置に接続されると共に、対応する前記シリンダに連関する前記容積式ポンプによって油圧駆動されることを特徴とする、クロスヘッド型の大型2サイクルディーゼルエンジン。
A crosshead large two-cycle diesel engine,
A plurality of cylinders, each cylinder comprising at least one exhaust valve and at least one fuel injector;
At least one camshaft comprising a plurality of exhaust cams for respectively operating the at least one exhaust valve associated with each of the plurality of cylinders;
A hydraulic push rod corresponding to the range of the cylinder, wherein the hydraulic push rod includes a hydraulic piston pump driven by a corresponding cam on the cam shaft for each actuator, and the corresponding exhaust valve. A hydraulic actuator for moving in the opening direction and a hydraulic oil pipe for connecting the hydraulic piston pump to the corresponding hydraulic actuator for each exhaust valve;
The camshaft is provided with a fuel cam in each cylinder, where the fuel cam acts on the same positive displacement pump as the exhaust cam of the corresponding cylinder;
The camshaft further comprises a hydraulically driven fuel pump associated with each cylinder, wherein the fuel pump is adapted to supply high pressure fuel to the at least one fuel injector associated with the corresponding cylinder. A cross-head type large two-cycle diesel engine connected to a device and hydraulically driven by the positive displacement pump associated with the corresponding cylinder.
前記燃料ポンプは、対応する前記シリンダに連関する前記容積式ポンプに対して動作可能に接続される、請求項1に記載のエンジン。   The engine of claim 1, wherein the fuel pump is operatively connected to the positive displacement pump associated with the corresponding cylinder. 前記燃料ポンプは、前記排気弁アクチュエータと前記燃料ポンプとを対応する前記シリンダの容積式ポンプに選択的に接続する選択弁を介して前記容積式ポンプに動作可能に接続される、請求項1に記載のエンジン。   The fuel pump is operably connected to the positive displacement pump via a selection valve that selectively connects the exhaust valve actuator and the fuel pump to a corresponding positive displacement pump of the cylinder. The listed engine. 前記燃料カムおよび前記排気カムは、前記カム軸上の同一のトラックに配置される、請求項1に記載のエンジン。   The engine according to claim 1, wherein the fuel cam and the exhaust cam are disposed on the same track on the camshaft. 前記燃料ポンプは、押しのけ容積制御システムを有する、請求項1に記載のエンジン。   The engine of claim 1, wherein the fuel pump has a displacement control system. 前記容積式ポンプと前記燃料ポンプとの間の接続は、前記燃料ポンプによって前記少なくとも1つの燃料噴射装置に供給される燃料の量を制御するように構成される制御弁を含む、請求項1に記載のエンジン。   The connection between the positive displacement pump and the fuel pump includes a control valve configured to control the amount of fuel supplied by the fuel pump to the at least one fuel injector. The listed engine. 前記容積式ポンプと前記燃料ポンプとの間の接続は、アキュムレータを含む、請求項6に記載のエンジン。   The engine of claim 6, wherein the connection between the positive displacement pump and the fuel pump includes an accumulator. 前記排気弁アクチュエータと前記燃料ポンプとを選択的に接続する前記弁は、電子的に制御される、請求項3に記載のエンジン。   The engine according to claim 3, wherein the valve that selectively connects the exhaust valve actuator and the fuel pump is electronically controlled. 前記選択弁は、前記カム軸上または別のカム軸上のカムによって機械的に制御される、請求項3に記載のエンジン。   The engine according to claim 3, wherein the selection valve is mechanically controlled by a cam on the camshaft or on another camshaft. 前記容積式ポンプと前記燃料ポンプとの間の接続は、アキュムレータと、前記燃料ポンプによって前記少なくとも1つの燃料噴射装置に供給される燃料の量を制御するための電子制御弁と、前記燃料ポンプによって供給される燃料の量を制御するための前記電子制御弁の上流のオーバーフロー弁と、を含む請求項1に記載のエンジン。   The connection between the positive displacement pump and the fuel pump is achieved by an accumulator, an electronic control valve for controlling the amount of fuel supplied by the fuel pump to the at least one fuel injector, and the fuel pump. An engine according to claim 1, including an overflow valve upstream of the electronic control valve for controlling the amount of fuel supplied. 前記選択弁と前記燃料ポンプによって供給される燃料の量を制御するための前記弁との間のタンクに、作動油を放出するための電子制御弁をさらに備える、請求項10に記載のエンジン。   The engine of claim 10, further comprising an electronic control valve for releasing hydraulic oil in a tank between the selection valve and the valve for controlling the amount of fuel supplied by the fuel pump. 前記油圧プッシュロッドに作動油を制御可能に加え又は抜くための、対応する前記油圧プッシュロッドのそれぞれに接続される装置をさらに備える、請求項1に記載のエンジン。   The engine of claim 1, further comprising a device connected to each of the corresponding hydraulic push rods for controllably adding or removing hydraulic oil to the hydraulic push rods. 前記装置は、前記油圧プッシュロッドのそれぞれに接続される制御可能な加圧作動油源と、前記油圧プッシュロッドのそれぞれに接続される制御可能な作動油排出口とを備える、請求項12に記載のエンジン。   13. The device of claim 12, comprising a controllable pressurized hydraulic fluid source connected to each of the hydraulic push rods and a controllable hydraulic fluid outlet connected to each of the hydraulic push rods. Engine. 前記装置は、対応する前記シリンダに連関する前記カムの作動段階前、または作動中に、前記油圧プッシュロッドへ所定量の作動油を追加するように構成される、請求項1または2に記載のエンジン。   3. The device according to claim 1 or 2, wherein the device is configured to add a predetermined amount of hydraulic oil to the hydraulic push rod before or during the operation phase of the cam associated with the corresponding cylinder. engine. 前記装置は、対応する前記シリンダに連関する前記カムの作動段階中、またはその後に、前記油圧プッシュロッドから所定量の作動油を抜くように構成される、請求項14に記載のエンジン。   The engine of claim 14, wherein the device is configured to withdraw a predetermined amount of hydraulic fluid from the hydraulic push rod during or after the actuation phase of the cam associated with the corresponding cylinder. 前記電子制御油圧弁と前記油圧プッシュロッドとの間に容量リミッタをさらに備える、請求項15に記載のエンジン。   The engine of claim 15, further comprising a capacity limiter between the electronically controlled hydraulic valve and the hydraulic push rod.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009258501A (en) * 2008-04-18 2009-11-05 Canon Inc Image forming apparatus
KR101017794B1 (en) 2008-12-17 2011-03-02 현대중공업 주식회사 Electronic controlled exhaust valve actuating equipment using the mechanical hydraulic actuator for the diesel engine
WO2015175213A1 (en) * 2014-05-12 2015-11-19 Borgwarner Inc. Crankshaft driven valve actuation
WO2016010732A1 (en) * 2014-07-16 2016-01-21 Borgwarner Inc. Crankshaft driven valve actuation using a connecting rod
KR101781791B1 (en) * 2011-06-23 2017-09-26 바르실라 핀랜드 오이 Fuel injection system
WO2019171930A1 (en) * 2018-03-09 2019-09-12 株式会社ジャパンエンジンコーポレーション Water injection pump

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102112708B (en) * 2008-07-14 2014-06-18 曼柴油机欧洲股份公司曼柴油机德国分公司 Cam driven exhaust valve actuation system for large two stroke diesel engine
DK177410B1 (en) 2010-02-24 2013-04-02 Man Diesel & Turbo Deutschland Valve actuation system for a large two stroke diesel engine
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
RU2530951C1 (en) * 2013-02-28 2014-10-20 Сергей Александрович Тишин Pneumatic method of drive and gas-distributing valve and fuel nozzle of internal combustion engine from common pneumatic accumulator
CN103277158A (en) * 2013-05-31 2013-09-04 中国人民解放军理工大学 Hydraulically flexibly driven valve mechanism
RU2528797C1 (en) * 2013-10-09 2014-09-20 Анатолий Александрович Рыбаков Compressor method of ice diverter valve and fuel injector air drive pneumatic accumulator charging with atmospheric air
RU2528788C1 (en) * 2013-10-31 2014-09-20 Анатолий Александрович Рыбаков Method of ice diverter valve and fuel injector air drive hydraulic accumulator charging with atmospheric air
RU2536605C1 (en) * 2013-11-06 2014-12-27 Анатолий Александрович Рыбаков Method of feeding of working fluid into hydraulic accumulator of hydraulic drive system of timing valve and fuel nozzle by energy of gases from ice two cylinders
RU2544116C1 (en) * 2013-11-29 2015-03-10 Анатолий Александрович Рыбаков Valve and engine nozzle driving method
RU2536650C1 (en) * 2013-12-06 2014-12-27 Анатолий Александрович Рыбаков Method of gas distribution valve and fuel sprayer driving by atmosphere air from common pneumatic accumulator of all cylinders of internal-combustion engine
RU2572149C1 (en) * 2014-10-07 2015-12-27 Анатолий Александрович Рыбаков Charging of pneumatic accumulator of ice timing valve pneumatic drive with gas from compensating pneumatic accumulator by energy of working body composed by two ice cylinders
CN104791211B (en) * 2015-05-06 2016-07-27 郑州航空工业管理学院 Electromagnetic type variable cam mechanism and little pulsation variable-flow fueller
DK179219B1 (en) * 2016-05-26 2018-02-12 Man Diesel & Turbo Filial Af Man Diesel & Turbo Se Tyskland Fuel or lubrication pump for a large two-stroke compression-ignited internal combustion engine
US10331145B2 (en) * 2017-01-30 2019-06-25 Stanadyne Llc Positive sealing proportional control valve with sealable vent valve

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4414940A (en) 1981-04-13 1983-11-15 Loyd Robert W Conditioned compression ignition system for stratified charge engines
SE466712B (en) * 1990-07-24 1992-03-23 Bo Andersson HYDRAULIC ENGINE DEVICE CONTROLS THE SAME
US5477830A (en) 1993-12-30 1995-12-26 Servojet Products International Electronic fuel injection system for internal combustion engines having a common intake port for each pair of cylinders
DK173815B1 (en) * 1997-05-28 2001-11-12 Man B & W Diesel As Hydraulically activated fuel pump for an internal combustion engine
US5890459A (en) 1997-09-12 1999-04-06 Southwest Research Institute System and method for a dual fuel, direct injection combustion engine
JP3915718B2 (en) * 2003-03-11 2007-05-16 株式会社デンソー Fuel supply pump
JP2008527239A (en) * 2005-02-02 2008-07-24 エムエーエヌ・ディーゼル・エーエス Large 2-cycle diesel engine with hydraulically operated exhaust gas valve

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009258501A (en) * 2008-04-18 2009-11-05 Canon Inc Image forming apparatus
KR101017794B1 (en) 2008-12-17 2011-03-02 현대중공업 주식회사 Electronic controlled exhaust valve actuating equipment using the mechanical hydraulic actuator for the diesel engine
KR101781791B1 (en) * 2011-06-23 2017-09-26 바르실라 핀랜드 오이 Fuel injection system
WO2015175213A1 (en) * 2014-05-12 2015-11-19 Borgwarner Inc. Crankshaft driven valve actuation
CN106460593A (en) * 2014-05-12 2017-02-22 博格华纳公司 Crankshaft driven valve actuation
WO2016010732A1 (en) * 2014-07-16 2016-01-21 Borgwarner Inc. Crankshaft driven valve actuation using a connecting rod
WO2019171930A1 (en) * 2018-03-09 2019-09-12 株式会社ジャパンエンジンコーポレーション Water injection pump
JP2019157711A (en) * 2018-03-09 2019-09-19 株式会社ジャパンエンジンコーポレーション Water feeding pump
CN111819355A (en) * 2018-03-09 2020-10-23 日本发动机股份有限公司 Water injection pump
CN111819355B (en) * 2018-03-09 2022-06-03 日本发动机股份有限公司 Water injection pump

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