JP4601014B2 - 燃料効率が改善された大型2ストロークディーゼルエンジン - Google Patents
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Description
図11を参照する。排気弁アセンブリ18の動作を詳述する。図11のチャートは、排気弁11の開閉動作に対する排気弁11の位置および制御弁60の位置を時間に対してプロットしたものであり、これはクランク軸3の1回転に1回生じる。チャートの開始時に、油圧制御弁60は、制御コンピュータ27によって位置"1"に保持され、排気弁11は、複動式油圧シリンダ50によって閉鎖位置に保持される。制御コンピュータ27は、クランク軸の実際の角度位置に基づいて、あるいはまた、周囲の圧力および温度などのような他のパラメータに基づいて、また、排気弁11を開放するときには、オペレータが選択したエンジンプログラム(燃料節約プログラム、低排出プログラムなど)に従って、クランク軸速度(これらの信号を提供するセンサーは示さず)を決定する。制御コンピュータ27は、制御弁60に位置"5"まで動くように命令し、それによって加圧油を圧力室52に送り、圧力室53をタンクに連結する。したがって、複動式油圧ピストン50は、排気弁11を開放方向に付勢して、長さ"a"の出力パルスを提供する。出力パルスの長さは、クランク軸の角度位置および回転速度、および排気弁スピンドル33の位置および速度を含む、フィードバック信号に基づいて、制御コンピュータ27によって決定される。油圧供給ライン内の圧力を測定および使用して、出力パルス長"a"を微調整することも可能である。これらのフィードバック信号に基づいて、出力パルス長は制御コンピュータ27によって計算され、スピンドルを押す燃焼室内の加圧排気ガスの開放力に打ち勝つ必要はない。したがって、長さ"a"をエンジンの負荷に適応させて、必要な量の加圧油圧油だけを使用するようでき、故に、エネルギー消費が最小限に抑えられる。例えば、低負荷において、インパルス"a"は、空気ばね40の力が排気弁11を開放するに十分とする必要がなくなる。
Claims (68)
- 排気弁アセンブリ(18)を備えるクロスヘッド型大型2ストロークディーゼルエンジン(1)であって、前記アセンブリ(18)は、
・ 閉鎖位置と開放位置との間を往復しうる排気弁(11)と、
・ 前記排気弁(11)に対して作用しうるように連結され、前記排気弁(11)および前記排気弁(11)と同調して動くあらゆる他の部分の質量とともにマススプリングシステムを形成し、前記排気弁(11)が前記閉鎖位置と前記開放位置との間を前後に往復する間に前記排気弁(11)の次の反対方向への運動のためのエネルギーを蓄える、複動式ばねアセンブリ(40)と、
・ 前記排気弁(11)の位置を示す信号を提供するポジションセンサー(55)と、
・ 前記ポジションセンサー(55)から信号を受信する制御装置(27)と、
・ 前記制御装置(27)からの命令で、前記排気弁(11)を閉鎖位置および開放位置に保持するための油圧手段(50)とを備え、
・ 前記制御装置は、前記ポジションセンサーからの信号に応答して、前記排気弁を要求されるどんな開口度においても停止させ、意図した位置に正確に保持するように、前記油圧手段に命令するように構成される、大型2ストロークディーゼルエンジン。 - 前記排気弁(11)を保持するための前記油圧手段(50)は、2つのシリンダ−ピストン機構(50、51、51'、51")を備え、それぞれ1つの圧力室(52、53)を含み、反対方向に作動することを特徴とする、請求項1に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記排気弁(11)を保持するための前記油圧手段(50)は、2つの圧力室(52、53)を含む複動式シリンダピストン(51)機構タイプを備えることを特徴とする、請求項1に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 1つ以上の油圧弁(60)は、前記圧力室(52、53)を出入りする油圧油の流れを制御する、請求項2または3に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記1つ以上の油圧弁(60)は、前記制御装置(27)から制御信号を受信し、前記油圧弁のスプールの位置を制御する電子調整器を有する、請求項4に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記1つ以上の油圧弁(60)は、それらの位置のうちの少なくとも1つにおいて、閉鎖位置または開放位置にある前記排気弁(11)を保持するための前記圧力室(52、53)のうちの1つまたは両方を出入りする油圧油の流れを閉鎖することができる、請求項4に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記油圧弁(60)は、それらの位置のうちの少なくとも1つにおいて、前記排気弁(11)を解放し、前記複動式ばねアセンブリ(40)が前記排気弁(11)を動かすことができるように、2つの前記圧力室(52、53)の間に流体連通経路を形成することができる、請求項5または6に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記油圧弁(60)は、それらの位置のうちの少なくとも1つにおいて、前記排気弁(11)に追加のエネルギーを供給するための高圧油圧油の供給源(P)に前記圧力室のうちの1つ(52)を連結して、前記排気弁アセンブリ(18)内のエネルギーの散逸を補う、請求項4乃至7のうちのいずれかに記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記油圧弁(60)は、それらの位置のうちの少なくとも1つにおいて、前記排気弁に追加のエネルギーを供給するための高圧油圧油の供給源(P)に前記圧力室のうちの他の1つ(53)を連結して、前記アセンブリ内のエネルギーの散逸を補う、請求項8に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記油圧弁(60)は、前記排気弁(11)を減速するために、前記圧力室(52、53)のうちの1つまたは両方を出入りする油圧油の流れを絞るように構成された、比例型の弁である、請求項4乃至9のうちのいずれかに記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 開放およびまたは閉鎖行程において前記排気弁(11)を減速するための、ストローク緩衝装置(58、59)のエンドをさらに含む、請求項1乃至10のうちのいずれかに記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記ストローク緩衝装置(58、59)のうちの1つ以上のエンドは、前記圧力室(52、53)の一体部分である、請求項11に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記複動式ばねアセンブリ(40)は、少なくとも2つのばね室(42、43)を含む空気ばね機構であり、前記排気弁(11)が開放方向に動くときには、一方のばね室(43)内の空気が圧縮され、前記排気弁(11)が閉鎖方向に動くときには、他方のばね室(42)内の空気が圧縮される、請求項1乃至12のうちのいずれかに記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記複動式ばねアセンブリ(40)は、前記排気弁(11)に対して作用しうるように連結した複動式ばねピストン(41)によって形成され、前記ばねピストン(41)が、前記排気弁アセンブリ(18)内のシリンダ(40)を2つの対向するばね室(42、43)に分割する、請求項13に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 並進方向において、前記空気室を挟んで2つの油圧ピストンシリンダ機構(51'、52、51"、53)が設けられる、請求項13に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 排気弁アセンブリ(18)を備えるクロスヘッド型大型2ストロークディーゼルエンジン(1)であって、前記アセンブリ(18)は、
・ 閉鎖位置と開放位置との間を移動可能である排気弁(11)と、
・ 排気弁(11)に対して作用しうるように連結され、前記排気弁(11)および前記排気弁(11)と同調して動くあらゆる他の部分の質量とともにマススプリングシステムを形成し、前記排気弁(11)が前記閉鎖位置と前記開放位置との間を前後に往復する間に前記排気弁(11)の次の反対方向への運動のためのエネルギーを蓄える、複動式ばねアセンブリ(40)と、
・ 前記排気弁(11)の位置を示す信号を提供するポジションセンサー(55)と、
・ 前記ポジションセンサー(55)から信号を受信する制御装置(27)であって、前記ポジションセンサーからの信号に基づいて、前記アセンブリ内のエネルギーの散逸を補うために前記排気弁に追加する追加エネルギーの量を決定するように構成された制御装置(27)と、
・ 前記排気弁(11)を前記閉鎖位置および前記開放位置に保持するための手段(50、60)と、
・ 前記複動式ばねアセンブリ(40)が前記排気弁(11)を前記開放位置の方へ動かすことができるように、前記閉鎖位置に保持された前記排気弁(11)を解放するための手段(50、60)と、
・ 前記複動式ばねアセンブリ(40)が前記排気弁(11)を前記閉鎖位置の方へ動かすことができるように、前記開放位置に保持された前記排気弁(11)を解放するための手段と、
・ 前記アセンブリ(18)内のエネルギーの散逸を補うために、前記制御装置(27)からの命令で、前記排気弁(11)に所定の量の追加エネルギーを供給するための油圧手段(50、60)と、を備える大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。 - 前記制御装置(27)は、前記システムに供給すべき追加エネルギーの所要量を決定するために、ポジションセンサー(55)からの信号および状況に応じて他のパラメータを使用するよう構成され、また、前記追加エネルギーを供給するための油圧手段(50、60)に所定の量の油圧エネルギーを送るように命令するように構成される、請求項16に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記制御装置(27)は、前記エンジン(1)の作動パラメータに基づいて、予め決定するか、または前記制御装置によって決定することが可能な、初期のエネルギー量を提供するように、前記追加エネルギーを供給するための油圧手段(50、60)に命令するように構成される、請求項16または17に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記制御装置(27)は、前記排気弁(11)の行程の少なくとも一部の間に、前記ポジションセンサー(55)からの信号を定期的にまたは連続的に監視するように構成される、請求項18に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記制御装置(27)は、実際の位置および/または速度と、予想される位置および/または速度とを比較するように構成される、請求項19に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記制御装置(27)は、前記追加エネルギーを供給するための油圧手段(50)に、ある量の追加エネルギーを送るように命令するか、または前記保持するための油圧手段(50)に、前記排気弁(11)を減速するように命令することによって、前記排気弁(11)の実際の速度と予想された速度との間の偏差を補正するように構成される、請求項20に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記制御装置(27)は、前記ポジションセンサー(55)からの信号および状況に応じて他のパラメータを使用して、前記排気弁(11)が、弁座(32)を行過ぎるか、または到達が早すぎる可能性があることを判断するように構成され、また、前記排気弁(11)が過度の速度によって弁座(32)を行過ぎるか、または衝突する前に、前記保持するための油圧手段(50)に命令して排気弁(11)を減速するように構成される、請求項16乃至20のうちのいずれかに記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記排気弁(11)を前記閉鎖位置および前記開放位置に保持するための前記手段(50)と、前記閉鎖位置に保持された前記排気弁(11)を解放するための前記手段(50)と、前記開放位置に保持された前記排気弁(11)を解放するための前記油圧手段(50)と、前記排気弁(11)に追加エネルギーを供給するための前記油圧手段(50)とは、一対の相対して作動する油圧シリンダピストンアセンブリ(50、51、51'、51"、52)によって形成される、請求項16乃至22のうちのいずれかに記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記制御装置は、実際の部分および/または速度と所定の所望のプロファイルとを比較し、実際のプロファイルと所望のプロファイルとを比較することによって、追加エネルギーの量または付加すべきブレーキング量の量を決定する、請求項16乃至23のうちのいずれかに記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記制御装置は、実際のプロファイルと所望のプロファイルとの間の差異を、前記排気弁の物理的挙動をシミュレートする数学的モデルに提供して、追加エネルギーの量または付加すべきブレーキング量の量を決定する、請求項16乃至23のうちのいずれかに記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 公称最大連続定格におけるエンジン速度Rm(回転数/分)を有するクロスヘッド型大型2ストロークディーゼルエンジン(1)であって、該エンジンは、
・ 閉鎖位置と開放位置との間を移動可能である排気弁(11)と、
・ 排気弁(11)に対して作用しうるように連結され、前記排気弁(11)および前記排気弁(11)と同調して動くあらゆる他の部分の質量とともにマススプリングシステムを形成し、前記排気弁(11)が前記閉鎖位置と前記開放位置との間を前後に往復する間に前記排気弁(11)の次の反対方向への運動のためのエネルギーを蓄える、複動式ばねアセンブリ(40)と、
・ 前記排気弁(11)を前記閉鎖位置および前記開放位置に保持するための手段(50)と、
・ 前記複動式ばねアセンブリ(40)が前記排気弁(11)を前記開放位置の方へ動かすことができるように、前記閉鎖位置に保持された前記排気弁(11)を解放するための手段(50)と、
・ 前記複動式ばねアセンブリ(40)が前記排気弁(11)を前記閉鎖位置の方へ動かすことができるように、前記開放位置に保持された前記排気弁(11)を解放するための手段(50)と、
・ 前記アセンブリ(40)内のエネルギーの散逸を補うために、前記排気弁に追加エネルギーを供給するための油圧手段(50)と、
を備える排気弁アセンブリ(18)を有し、
・ 前記複動式ばねアセンブリ(40)は、排気弁(11)に対して作用しうるように連結された複動式エアピストン(41)を有し、前記マススプリングシステムはRmの1乃至64倍の範囲の固有振動数を有することを特徴とする、大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。 - 前記複動式エアピストン(41)は、弁ステム(33)に嵌め合わされ、ウェッジ連結(110、112)によって、前記弁ステムに対するずれから保護する、請求項26に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記複動式エアピストン(41)は、弁ステム(33)に嵌め合わされ、前記弁ステム(33)内に形成された肩部によって、前記弁ステムに対するずれから保護する、請求項26に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記油圧手段(50)は、前記弁ステムによって形成されるか、または前記弁ステムの上の少なくとも1つの位置を含む、請求項26に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- エンジン速度R(回転数/分)を有するクロスヘッド型大型2ストロークディーゼルエンジン(1)であって、該エンジンは、
・ 閉鎖位置と開放位置との間を移動可能である排気弁(11)と、
・ 排気弁(11)に対して作用しうるように連結され、前記排気弁(11)および前記排気弁(11)と同調して動くあらゆる他の部分の質量とともにマススプリングシステムを形成し、前記排気弁(11)が前記閉鎖位置と前記開放位置との間を前後に往復する間に前記排気弁(11)の次の反対方向への運動のためのエネルギーを蓄える複動式ばねアセンブリ(40)と、
・ 前記閉鎖位置および前記開放位置に排気弁(11)を保持するための手段(50)と、
・ 前記複動式ばねアセンブリ(40)が前記排気弁(11)を前記開放位置の方へ動かすことができるように、前記閉鎖位置に保持された前記排気弁(11)を解放するための手段(50)と、
・ 前記複動式ばねアセンブリ(40)が前記排気弁(11)を前記閉鎖位置の方へ動かすことができるように、前記開放位置に保持された前記排気弁(11)を解放するための手段(50)と、
・ 前記アセンブリのエネルギーの散逸を補うために、前記排気弁(11)に追加エネルギーを供給するための油圧手段(50)と、
・ 前記マススプリングシステムの固有振動数の望ましい値を決定するように構成され、それに応じて、前記複動式ばねアセンブリ内の前記ガス状媒体の前記ベース圧を制御および調整するように構成された、制御装置(27)と、
を備える排気弁アセンブリを有し、
・ 前記複動式ばねアセンブリ(40)は、前記排気弁(11)を動かすために、ガス状媒体をベース圧から高圧に圧縮してエネルギーを蓄え、前記ガス状媒体を前記高圧から前記ベース圧まで膨張させるタイプのものである、
を備える大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。 - 前記制御装置(27)は、実際のエンジン速度の関数として、前記所望の固有振動数を決定する、請求項30に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記制御装置(27)は、前記実際のエンジン速度の2乃至10倍の範囲内にあるように前記固有振動数を決定する、請求項30または31に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記固有振動数は、前記空気シリンダ(40)内の圧力を適応させることによって調整される、請求項30乃至32のうちのいずれかに記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記ばね室(42、43)のそれぞれは、前記制御装置部(27)によって制御された圧力で、圧力ライン(92、93)に連結される、請求項33に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記圧力ライン(92、93)内の圧力は、各ばね室(42、43)に対して個々に制御することができる、請求項34に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記ばね室(42、43)のそれぞれからの逆流を防ぐための逆止弁(94、96)が、各圧力ライン(92、93)に配置され、圧力制御された逃がし弁(95、97)が、前記逆止弁(94、96)と前記ばね室(42、43)との間の各圧力ライン(92、93)に配置され、それによって、前記逃がし弁(95、97)の制御圧力は、それぞれの前記逆止弁(94、96)の上流の圧力となる、請求項35に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記逃がし弁(95、97)の開放圧力は、前記制御圧力のK倍であり、Kは、閉鎖位置または開放位置のそれぞれにある前記ばね室(42、43)のそれぞれの圧縮比に実質的に等しい、請求項36に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記制御装置(27)にフィードバック信号を提供するための圧力センサー(99、99')を前記逆止弁(94、96)の上流にさらに含む、請求項34乃至37のうちのいずれかに記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- クロスヘッド型大型2ストロークディーゼルエンジン(1)であって、
・ 弁ハウジング(101A、101B、101C)と、
・ 閉鎖位置と開放位置との間を移動可能である排気弁(11)と、
・ 前記排気弁(11)のステム(33)の上に取り付けられたピストン(41)を含み、前記排気弁(11)および前記排気弁(11)と同調して動くあらゆる他の部分の質量とともにマススプリングシステムを形成する複動式空気ばねアセンブリ(40)と、を備える排気弁アセンブリ(18)を有し、
・ 前記ピストン(41)と前記排気弁の前記ステム(33)との間の連結は、相対して配置された2つのウェッジを備える単一のジョイントによって形成される、大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。 - 前記ウェッジは、ウェッジリング(110、116)またはウェッジ軸受筒によって形成される、請求項39に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記アセンブリ(18)は、前記ばねピストン(41)に面する前記弁ステム(33)の上に配置されたフランジ(114)を備える、請求項40に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記ウェッジリング(110、116)のうちの1つを、前記ばねピストン(41)内に配置された円錐状コレット穴内で受け、他の前記ウェッジリング(110、116)を、前記フランジ(114)内に配置された円錐状コレット穴内で受け、前記フランジ(114)は、前記ばねピストン(41)に密接され、それによって、前記相対して配置されたウェッジリング(110、116)は、それらのコレット穴のそれぞれに動かされ、前記弁ステム(33)の外周に放射状に密接され、それによって、前記ばねピストン(41)および前記フランジ(114)を前記弁ステム(33)に固定する、請求項41に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記フランジ(114)は、前記フランジ(114)を通して組み付けられた張力ボルト(117)によって、前記ばねピストン(41)に密接される、請求項42に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記排気弁(11)を閉鎖方向に付勢する前記油圧ピストンシリンダ機構(50、51、51"、53)のうちの少なくとも前記油圧ピストン(51)は、前記排気弁(11)の前記ステム(33)の周囲に配置されたリングピストン(51")を含む、請求項39乃至43のうちのいずれかに記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記リングピストン(51")は、前記ばねピストン(41)に連結されたスリーブ(47)によって形成される、請求項44に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記スリーブ(47)は、弁頭部(32)の方へ導かれ、前記ばねピストン(41)と一体である、請求項45に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記油圧ピストン−シリンダ(50)を出入りする油圧油の流れを制御するための油圧弁ブロックは、前記弁ハウジング(101A、101B、101C)に直接取り付けられる、請求項39乃至46のうちのいずれかに記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 強磁性材料の先細り部分(56)を備えるポジションセンサー(55)をさらに含む、請求項39乃至47のうちのいずれかに記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記先細り部分(56)は、前記フランジ(114)から延在する軸受筒(115)の一体部分である、請求項48に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記排気弁(11)を開放方向に付勢する前記油圧ピストン(52)は、前記弁ステム(33)の上部によって形成される請求項39乃至49のうちのいずれかに記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記弁ステム(33)の上部は、前記排気弁(11)の位置を検出するために使用される縦方向の穴を備える、請求項39乃至50のうちのいずれかに記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記空気ばねアセンブリ(40)は、複動式ばねピストン(41)を備え、前記油圧ピストンシリンダ機構(50)は、1つの共通の複動式油圧ピストン(51)を含み、それによって、前記ばねピストン(41)および前記複動式油圧ピストン(51)は、前記弁ステム(33)の細い上部に嵌め合わされ、前記弁ステム(33)の上部との螺合で、前記弁ステム(33)の太い下部とナット(119、119')との間に挟まれる、請求項39に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 軸受筒(54)は、前記弁ステム(33)の細い上部に嵌め合わされ、前記複動式油圧ピストン(51)と前記複動式ばねピストン(41)との間に配置される、請求項52に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記ナット(119')の少なくとも一部が、ポジションセンサーでの使用のために先細りにされる、請求項52または53に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記弁ステム(33)の少なくとも一部が、ポジションセンサー(55)での使用のために先細りにされる、請求項39乃至54に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- クロスヘッド型大型2ストロークディーゼルエンジン(1)であって、
・ 閉鎖位置と開放位置との間を往復しうる排気弁(11)と、
・ 排気弁(11)に対して作用しうるように連結され、前記排気弁(11)および前記排気弁(11)と同調して動くあらゆる他の部分の質量とともにマススプリングシステムを形成し、前記排気弁(11)が前記閉鎖位置と前記開放位置との間を前後に往復する間に前記排気弁(11)の次の反対方向への運動のためのエネルギーを蓄えるための2つのばね室(42、43)を含む、複動式ばねアセンブリ(40)と、
・ 前記制御装置(27)からの命令で前記排気弁を保持するための油圧手段(50)と、
・ 油圧が下がるか、または既定閾を下回ったときに、前記排気弁(11)が自動的に前記閉鎖位置をとるように、油圧が下がったときに前記排気弁(11)を開放方向に付勢する前記ばね室(42)を真空にするための手段と、
を備える排気弁アセンブリ(18)を有する、大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。 - 前記真空にするための手段は、前記ばね室(42)内の空気圧による弾性手段によって開放位置に付勢され、油圧によって閉鎖位置に付勢される逃がし弁(125)を備え、油圧が下がるか、または既定閾を下回ったときに、前記弾性手段または前記空気圧が、前記逃がし弁(125)を開放位置に付勢する、請求項56に記載のエンジン(1)。
- クロスヘッド型大型2ストロークディーゼルエンジン(1)であって、
・ 閉鎖位置と開放位置との間を移動可能である排気弁(11)と、
・ 排気弁(11)に対して作用しうるように連結され、前記排気弁(11)および前記排気弁(11)と同調して動くあらゆる他の部分の質量とともにマススプリングシステムを形成し、前記排気弁(11)が前記閉鎖位置と前記開放位置との間を前後に往復する間に前記排気弁(11)の次の反対方向への運動のためのエネルギーを、相対して作動する2つのばね室に蓄える、前記複動式ばねアセンブリ(40)と、
・ 前記排気弁(11)を閉鎖位置および開放位置に保持するための手段(50)と、
・ 前記複動式ばねアセンブリ(40)が前記排気弁(11)を前記開放位置の方へ動かすことができるように、前記閉鎖位置に保持された前記排気弁(11)を解放するための手段(50)と、
・ 前記複動式ばねアセンブリ(40)が前記排気弁(11)を前記閉鎖位置の方へ動かすことができるように、前記開放位置に保持された前記排気弁(11)を解放するための手段(50)と、
・ 前記アセンブリのエネルギーの散逸を補うために、前記排気弁(11)に追加エネルギーを供給するための油圧手段(50)と、
・ 前記追加エネルギーを供給するための油圧手段(50)および前記複動式ばねアセンブリに組み合わされるコントローラと、
を備える排気弁アセンブリを有し、
前記複動式ばねアセンブリ(40)が、前記排気弁が前記開放位置にあるときに前記排気弁を前記閉鎖位置に付勢するばね室よりも、前記排気弁が前記閉鎖位置にあるときに前記排気弁を前記開放位置に付勢するばね室の方に、より高い量のエネルギーを貯蔵するように構成され、
前記コントローラ(27)が、前記排気弁(11)に供給されるべき追加の油圧エネルギーの量を最小にするように、対向する前記2つのばね室のエネルギーの差を制御するように構成される、
大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。 - 前記複動式ばねアセンブリ(40)は、ピストンの両側に圧力室が配置されたシリンダ内に配置された前記ピストンを備える、請求項58に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記複動式ばねアセンブリ(40)は、前記排気弁(11)を動かすために、ガス状媒体をベース圧から高圧に圧縮してエネルギーを蓄え、前記ガス状媒体を前記高圧から前記ベース圧まで膨張させるタイプのものであり、前記排気弁を開放方向に付勢する前記ばね室へのベース圧は、前記排気弁を閉鎖方向に付勢するばね室内のベース圧よりも高い、請求項58または59に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記エンジンの動作条件に基づいて、および/または前記排気弁の測定された位置および/または速度に基づいて、前記ばね室内のベース圧の所望の差を決定するように構成された制御装置(27)をさらに備える、請求項60に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- ピストンの片側の有効領域が、前記ピストンの他の側の有効領域とは異なる、請求項58または59に記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記排気弁(11)の前記閉鎖位置における、前記排気弁(11)を前記開放位置に付勢する前記ばね室(42)の容量は、前記排気弁(11)の前記開放位置における、前記排気弁(11)を前記閉鎖位置に付勢する前記ばね室(43)の容量よりも小さい、請求項58乃至62のいずれかに記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記排気弁(11)の前記閉鎖位置における、前記排気弁(11)を前記開放位置に付勢する前記ばね室(42)内の空気の圧縮比は、前記排気弁(11)の開放位置における前記排気弁(11)を前記閉鎖位置に付勢する前記ばね室(42)内の空気の圧縮比よりも高い、請求項58乃至63のうちのいずれかに記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 追加エネルギーは、前記排気弁の開放行程の開始中に油圧で供給され、前記排気弁に供給された力に打ち勝って、開放行程の終わりに前記排気弁が前記開放位置に到達できるようにする、請求項58乃至64のうちのいずれかに記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 追加エネルギーは、前記排気弁の閉鎖行程の終了中に油圧で供給され、前記より高い量のエネルギーを、前記排気弁(11)を前記開放位置の方へ付勢するばね室(42)内に貯蔵できるようにする、請求項58乃至65のうちのいずれかに記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 前記2つの油圧ピストンシリンダ機構(50、51、51'、51")は、前記排気弁に前記開放方向への力を供給するための少なくとも1つの第一の圧力室(52)と、前記排気弁に前記閉鎖方向への力を供給するための少なくとも1つの第二の圧力室(53)とを備える、請求項58乃至66のうちのいずれかに記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
- 正の油圧が圧力源から前記少なくとも1つの第一の圧力室(52)に供給され、一方で、前記少なくとも1つの第二の圧力室(53)を出入りする油圧油の流れが遮断される、請求項58乃至67のうちのいずれかに記載の大型2ストロークディーゼルエンジン(1)。
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