JP7330188B2 - 大型低速2ストロークエンジン及びそのようなエンジンを潤滑する方法、並びにこのようなエンジン及び方法のための電気ポンプシステムを備えた噴射器 - Google Patents
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Description
2 シリンダライナ
3 シリンダ壁
4 オイル噴射器
5 ノズル
5’ ノズル開口部
6 ライナのフリーカット
7 単一の噴射器4からの霧状の噴霧
8 スワール噴霧
9 潤滑油給送導管
9’ 潤滑油供給源
10 電気信号ケーブル
10’ 電気信号ケーブル10と噴射器4のソレノイドコイル23との間の電気接続部
11 制御装置
11’ コンピュータ
12 噴射器4の潤滑油入口ポート
13 噴射器基部
14 シリンダ内のスワール
15 噴射器4の出口弁システム
16 潤滑油入口ポート12と出口弁システム15を接続する流動室
16’ 流動室16の導管
16A 流動室16の導管16’の後室
16B 流動室16の導管16’の前室
17 逆流防止出口弁、例えば出口ボール弁
18 出口弁部材、例えばバール
19 出口弁座
20 出口弁ばね
21 ポンプシステム
22 噴射器基部に対して流動室16を保持するためのフランジ
23 ソレノイドコイル
24 コイル23内のソレノイドプランジャ
25 ソレノイドプランジャ24用の前方エンドストップ
26 ソレノイドプランジャ24用の調整可能後方エンドストップ
26’ 調整可能後方エンドストップ26の調整ねじ
27 ソレノイドプランジャ24の移動長
28 ソレノイドプランジャ24の延長線上のステムの形態の押圧部材
29 プランジャ部材
29’ プランジャ部材29のヘッド
29’’ プランジャ部材29の前部
30 ばね
31 プランジャ部材29の前部29’’内の流路
32 プランジャ部材29の内部流路
33 プランジャ部材29が摺動して流れ開口部31を閉じるブッシング
34 後室16Aと前室16Bとの間のプランジャ部材29内の吸入弁
35 吸入弁34内の弁座37に対して予応力が付与されたボール部材
36 プランジャ部材29内の横断通路
37 ボール部材用の弁座
40 室
41 ステム
42 円筒形シーリングヘッド
43 円筒形室部分
44 ノズル先端部
45 ばね
46 経路
47 ステム41の後部
Claims (18)
- シリンダ(1)を備えた大型低速2ストロークエンジンであって、前記シリンダ(1)は、内部に往復式ピストンを備え、前記シリンダ(1)の周囲に沿って分散配置され周囲上の様々な位置で前記シリンダ(1)の中に潤滑油を噴射するための複数の噴射器(4)をさらに備え、前記エンジンは、前記噴射器(4)のうちの少なくとも1つによる前記潤滑油の噴射の量及びタイミングを制御するために制御装置(11)をさらに備え、前記噴射器(4)の各々は、
-ハウジングであって、前記ハウジングは基部(13)を備え、前記基部(13)が潤滑油給送導管(9)から潤滑油を受け取るための潤滑油入口ポート(12)を備える、ハウジングと、
-前記入口ポート(12)から前記シリンダ(1)の中に潤滑油を噴射するための前記シリンダ(1)の中に延びるノズル開口部(5’)を備えたノズル(5)と、
-噴射サイクルの間に前記ノズル開口部(5’)への潤滑油の流れを開放及び閉鎖するための出口弁システム(15)であって、前記出口弁システム(15)は、圧力が前記出口弁システム(15)において所定の限度を超えて上昇した状態での噴射フェーズの間にノズル開口部(5’)への潤滑油の流れを開放し、前記噴射フェーズの後で前記出口弁システム(15)を閉鎖するように構成される、出口弁システム(15)と、
-噴射フェーズにおいて往復式プランジャ部材(29)を移動させるためのポンプシステムであって、前記プランジャ部材(29)は、前記噴射フェーズの間に移動することで噴射器(4)内部の所定の潤滑油量に作用して、前記所定の潤滑油量の潤滑油の圧力を上昇させて、前記潤滑油を前記出口弁システム(15)及び前記ノズル開口部(5’)を介して前記シリンダ(1)の中に圧送するように構成される、ポンプシステムと、
を備え、
前記噴射器内部の前記ポンプシステムは、電気制御信号を受け取るために前記制御装置(11)に電気的に接続される電動ポンプシステム(21)であり、前記ポンプシステムは、前記電気制御信号を受けて、噴射フェーズにおいて前記プランジャ部材(29)の電動動作を引き起こすように構成され、
前記ハウジングは、前記基部(13)を前記ノズル(5)に剛結合する流動室(16)を備え、前記流動室(16)は、前記基部(13)から前記ノズル(5)への前記流動室(16)内部の潤滑油流れのために中空であり、前記流動室(16)は、前記流動室(16)によって前記ノズル(5)を前記シリンダ(1)にしっかりと保持するために、前記エンジンのシリンダ壁(3)を貫通して延び、
前記噴射器は、シリンダ壁(3)の内部に位置する唯一のノズル(5)を備え、
-前記噴射器の各々は、単一の潤滑油供給導管のみに接続すると共に前記制御装置に電気的に接続し、
-前記出口弁システム(15)は、前記ノズル(5)内に逆止弁を備え、
-前記プランジャ部材(29)は、前記流動室(16)の中に設けられ、前記流動室内の前記プランジャ部材の移動は、潤滑油の噴射圧力を上昇させ、
-前記噴射器の内部の前記ポンプシステムは、内部電動ポンプシステム(21)であり、
-前記噴射器の内部の前記プランジャ部材(29)の移動は、前記電動ポンプシステム(21)によって制御され、前記電動ポンプシステムは、電気制御信号が前記流動室(16)の内部の前記プランジャ部材(29)の電動動作を引き起こすように電気制御信号を受け取るために前記制御装置(11)に電気的に接続され、
-前記流動室(16)は、前記シリンダ壁を貫通して延び、前記噴射器が大型低速2ストロークエンジンのシリンダ壁内に取り付けられた場合、前記ノズルは、前記シリンダ壁に配置された前記流動室によってしっかりと保持される、エンジン。 - 前記電動ポンプシステム(21)は、ソレノイドコイル(23)及び前記ソレノイドコイル(23)の電気的励起状態で前記ソレノイドコイル(23)によって駆動される往復式ソレノイドプランジャ(24)を備え、前記ソレノイドプランジャは、前記ソレノイドプランジャ(24)及び前記プランジャ部材(29)を一緒に駆動するために、前記プランジャ部材(29)に結合される、請求項1に記載のエンジン。
- 前記噴射器(4)は、潤滑油を前記潤滑油入口ポート(12)から前記ノズル(5)に流すために潤滑油入口ポート(12)をノズル(5)に接続する潤滑油導管(16’)を備え、前記潤滑油導管(16’)は、ノズル(5)に隣接する前室(16B)及び前記ノズル(5)から離れた後室(16A)を備え、前記前室(16B)は、前記所定の潤滑油量を収容し、前記噴射器(4)は、各噴射フェーズの間で潤滑油を前記後室(16A)から前記前室(16B)に流すために前記前室(16B)を前記後室(16A)と接続するように構成され、さらに前記プランジャ部材(29)の前方移動によって潤滑油が前記前室(16B)で加圧されかつ前記ノズル開口部(5’)を介して前記前室(16B)から排出される際に、潤滑油の前室(16B)からの逆流を防止するために、噴射フェーズにおいて前記前室(16B)を後室(16A)から切り離すように構成される、請求項1又は2に記載のエンジン。
- 前記噴射器(4)は、前記噴射フェーズにおいて前記前室(16B)を前記後室(16A)から切り離すために、前記前室(16B)と前記後室(16A)との間に逆止弁(34)を備え、前記逆止弁(34)は、前記プランジャ部材(29)の前方移動の間に前記前室(16B)内の潤滑油圧力を上昇させることで前記逆止弁(34)を閉じ、前記プランジャ部材(29)の後方移動の間に前記前室(16B)の潤滑油圧力を低下させることで前記逆止弁(34)を開き、これにより流体流れが前記プランジャ部材(29)の後方移動の間に前記後室(16A)から前記前室(16B)へ潤滑油を吸引するために前記前室(16B)を前記後室(16A)に接続するように構成される、請求項3に記載のエンジン。
- 前記噴射器(4)は、前記噴射フェーズにおいて前記前室(16B)を前記後室(16A)から切り離すために、内部に前記プランジャ部材(29)が摺動自在に配置されたブッシング(33)を備え、前記プランジャ部材(29)は、前記ブッシング(33)の中に及び外に往復摺動し、それによって交互に開閉されるように構成された流れ開口部(31)を備え、もしくは、前記ブッシングは、前記ブッシング(33)内の前記プランジャ部材(29)の往復移動によって交互に開閉するように構成された流れ開口部(31)を備え、前記流れ開口部(31)は、開放時に潤滑油を流れ開口部(31)を介して前記後室(16A)から前記前室(16B)へ流すために前室(16B)を後室(16A)に接続するように構成され、さらに潤滑油が前記噴射フェーズにおいて前記プランジャ部材(29)の前記前方移動によって前記ノズル開口部(5’)を介して前記前室(16B)から排出される場合の閉鎖時に潤滑油の前記前室(16B)からの逆流を防止するために、前記前室(16B)を前記後室(16A)から切り離すように構成される、請求項3に記載のエンジン。
- シリンダ(1)を備えた大型低速2ストロークエンジンを潤滑する方法であって、前記シリンダ(1)は、内部に往復式ピストンを備え、前記シリンダ(1)の周囲に沿って分散配置され周囲上の様々な位置で前記シリンダ(1)の中に潤滑油を噴射するための複数の噴射器(4)をさらに備え、前記エンジンは、前記噴射器(4)のうちの少なくとも1つによる前記潤滑油の噴射の量及びタイミングを制御するために制御装置(11)をさらに備え、前記噴射器(4)の各々は、
-ハウジングであって、前記ハウジングは基部(13)を備え、前記基部(13)が潤滑油給送導管(9)から潤滑油を受け取るための潤滑油入口ポート(12)を備える、ハウジングと、
-前記入口ポート(12)から前記シリンダ(1)の中に潤滑油を噴射するための前記シリンダ(1)の中に延びるノズル開口部(5’)を備えたノズル(5)と、
-噴射サイクルの間に前記ノズル開口部(5’)への潤滑油の流れを開放及び閉鎖するための出口弁システム(15)であって、前記出口弁システム(15)は、圧力が前記出口弁システム(15)において所定の限度を超えて上昇した状態での噴射フェーズの間にノズル開口部(5’)への潤滑油の流れを開放し、前記噴射フェーズの後で前記出口弁システム(15)を閉鎖するように構成される、出口弁システム(15)と、
-噴射フェーズにおいて往復式プランジャ部材(29)を移動させるためのポンプシステムであって、前記プランジャ部材(29)は、前記噴射フェーズの間に移動することで噴射器(4)内部の所定の潤滑油量に作用して、前記所定の潤滑油量の潤滑油の圧力を上昇させて、前記潤滑油を前記出口弁システム(15)及び前記ノズル開口部(5’)を介して前記シリンダ(1)の中に圧送するように構成される、ポンプシステムと、
を備え、
前記噴射器内部の前記ポンプシステムは、電気制御信号を受け取るために前記制御装置(11)に電気的に接続される電動ポンプシステム(21)であり、前記ポンプシステムは、前記電気制御信号を受けて、噴射フェーズにおいて前記プランジャ部材(29)の電動動作を引き起こすように構成され、
前記方法は、
前記ポンプシステム(21)によって、前記制御装置(11)から前記電気制御信号を受け取り、その結果として、前記往復式プランジャ部材(29)を移動させて噴射フェーズを開始し、噴射器(4)内部で所定の潤滑油量の圧力を上昇させ、圧力上昇によって前記所定の潤滑油量を前記出口弁システム(15)及び前記ノズル開口部(5’)を介して前記シリンダ(1)の中に圧送する段階と、
前記噴射フェーズの終了時、前記プランジャ部材(29)を後退させて前記出口弁システム(15)を閉鎖させる段階と、
を含み、
前記ハウジングは、前記基部(13)を前記ノズル(5)に剛結合する流動室(16)を備え、前記流動室(16)は、前記基部(13)から前記ノズル(5)への前記流動室(16)内部の潤滑油流れのために中空であり、前記流動室(16)は、前記流動室(16)によって前記ノズル(5)を前記シリンダ(1)にしっかりと保持するために、前記エンジンのシリンダ壁(3)を貫通して延び、
-前記噴射器は、シリンダ壁(3)の内部に位置する唯一のノズル(5)を備え、
-前記出口弁システム(15)は、前記ノズル(5)内に逆止弁を備え、
-前記プランジャ部材(29)は、前記流動室(16)の中に設けられ、
-前記噴射器の内部の前記ポンプシステムは、内部電動ポンプシステム(21)であり、前記噴射器の内部の前記プランジャ部材(29)の移動は、前記電動ポンプシステム(21)によって制御され、前記電動ポンプシステムは、電気制御信号が前記流動室(16)の内部の前記プランジャ部材(29)の電動動作を引き起こすように電気制御信号を受け取るために前記制御装置(11)に電気的に接続され、
-前記流動室(16)は、前記シリンダ壁を貫通して延び、前記噴射器が使用時に大型低速2ストロークエンジンのシリンダ壁内に取り付けられた場合、前記ノズルは、前記シリンダ壁に配置された前記流動室によってしっかりと保持される、方法。 - 前記電動ポンプシステム(21)は、ソレノイドコイル(23)及び前記ソレノイドコイル(23)の電気的励起状態で前記ソレノイドコイル(23)によって駆動される往復式ソレノイドプランジャ(24)を備え、前記ソレノイドプランジャは、前記ソレノイドプランジャ(24)及び前記プランジャ部材(29)を一緒に駆動するために、前記プランジャ部材(29)に結合され、前記方法は、前記噴射フェーズにおいて前記ソレノイドプランジャ(24)によって前記プランジャ部材(29)を移動させる段階を含む、請求項6に記載の方法。
- 前記噴射器(4)は、潤滑油を前記潤滑油入口ポート(12)から前記ノズル(5)に流すために潤滑油入口ポート(12)をノズル(5)に接続する潤滑油導管(16’)を備え、前記潤滑油導管(16’)は、ノズル(5)に隣接する前室(16B)及び前記ノズル(5)から離れた後室(16A)を備え、前記前室(16B)は、前記所定の潤滑油量を収容し、
本方法は、各噴射フェーズの間で前記前室(16B)を前記後室(16A)と接続して、前記前室(16B)を満たすために潤滑油を前記後室(16A)から前記前室(16B)への流れを引き起こし、さらに、前記プランジャ部材(29)の前方移動によって潤滑油が前記前室(16B)で加圧されかつ前記ノズル開口部(5’)を介して前記前室(16B)から排出される際に、潤滑油の前室(16B)からの逆流を防止するために、噴射フェーズにおいて前記前室(16B)を後室(16A)から切り離す段階を含む、請求項6又は7に記載の方法。 - 前記噴射器(4)は、前記噴射フェーズにおいて前記前室(16B)を前記後室(16A)から切り離すために、前記前室(16B)と前記後室(16A)との間に逆止弁(34)を備え、
前記方法は、前記プランジャ部材(29)の前方移動の間に前記前室(16B)内の潤滑油圧力を上昇させることで前記逆止弁(34)を閉じ、前記プランジャ部材(29)の後方移動の間に前記前室(16B)の潤滑油圧力を低下させることで前記逆止弁(34)を開き、これにより流体流れが前記プランジャ部材(29)の後方移動の間に前記後室(16A)から前記前室(16B)へ潤滑油を吸引するために前記前室(16B)を前記後室(16A)に接続する段階を含む、請求項8に記載の方法。 - 前記噴射器(4)は、内部に前記プランジャ部材(29)が摺動自在に配置されたブッシング(33)を備え、前記プランジャ部材(29)は、前記ブッシング(33)の中に及び外に往復摺動し、それによって交互に開閉されるように構成された流れ開口部(31)を備え、もしくは、前記ブッシングは、前記ブッシング(33)内の前記プランジャ部材(29)の往復移動によって交互に開閉するように構成された流れ開口部(31)を備え、前記流れ開口部(31)は、開放時に潤滑油を流れ開口部(31)を介して前記後室(16A)から前記前室(16B)へ流すために前室(16B)を後室(16A)に接続するように構成され、さらに潤滑油が前記噴射フェーズにおいて前記プランジャ部材(29)の前記前方移動によって前記ノズル開口部(5’)を介して前記前室(16B)から排出される場合の閉鎖時に潤滑油の前記前室(16B)からの逆流を防止するために、前記前室(16B)を前記後室(16A)から切り離すように構成される、
前記方法は、
前記噴射フェーズにおいて、前記プランジャ部材(29)を前記ブッシング(33)の内部で前記ノズルに向かって前方に駆動して、前記前室(16B)と前記後室(16A)との間の流れ連通を切り離すために前記流れ開口部(31)を閉じる段階と、
前記噴射フェーズの終了時、前記プランジャ部材(29)を後退させることで前記前室(16B)内に前記後室内よりも低い圧力を引き起こし、その後、前記後退の間に前記流れ開口部(31)を開放し、差圧によって前記後室(16A)から前記流れ開口部(31)を通って前記前室(16B)の中への潤滑油の流れを引き起こす段階と、
を含む。請求項8に記載の方法。 - 請求項1-5のいずれか一項に記載のエンジンのための又は請求項6-10のいずれか一項に記載の方法のための噴射器であって、
-ハウジングであって、前記ハウジングは基部(13)を備え、前記基部(13)が潤滑油給送導管(9)から潤滑油を受け取るための潤滑油入口ポート(12)を備える、ハウジングと、
-前記入口ポート(12)から前記シリンダ(1)の中に潤滑油を噴射するための前記シリンダ(1)の中に延びるノズル開口部(5’)を備えたノズル(5)と、
-噴射サイクルの間に前記ノズル開口部(5’)への潤滑油の流れを開放及び閉鎖するための出口弁システム(15)であって、前記出口弁システム(15)は、圧力が前記出口弁システム(15)において所定の限度を超えて上昇した状態での噴射フェーズの間にノズル開口部(5’)への潤滑油の流れを開放し、前記噴射フェーズの後で前記出口弁システム(15)を閉鎖するように構成される、出口弁システム(15)と、
-噴射フェーズにおいて往復式プランジャ部材(29)を移動させるためのポンプシステムであって、前記プランジャ部材(29)は、前記噴射フェーズの間に移動することで噴射器(4)内部の所定の潤滑油量に作用して、前記所定の潤滑油量の潤滑油の圧力を上昇させて、前記潤滑油を前記出口弁システム(15)及び前記ノズル開口部(5’)を介して前記シリンダ(1)の中に圧送するように構成される、ポンプシステムと、
を備え、
前記噴射器内部の前記ポンプシステムは、電気制御信号を受け取るために前記制御装置(11)に電気的に接続される電動ポンプシステム(21)であり、前記ポンプシステムは、前記電気制御信号を受け取って、噴射フェーズにおいて前記プランジャ部材(29)の電動動作を引き起こすように構成され、
前記ハウジングは、前記基部(13)を前記ノズル(5)に剛結合する流動室(16)を備え、前記流動室(16)は、前記基部(13)から前記ノズル(5)への前記流動室(16)内部の潤滑油流れのために中空であり、前記流動室(16)は、前記流動室(16)によって前記ノズル(5)を前記シリンダ(1)にしっかりと保持するために、前記エンジンのシリンダ壁(3)を貫通して延び、
前記噴射器は、流動室(16)がシリンダ壁(3)を貫通して延びる場合に、シリンダ壁(3)の内部に位置するよう構成される唯一のノズル(5)を備え、
-前記噴射器の各々は、単一の潤滑油供給導管のみに接続すると共に前記制御装置に電気的に接続し、
-前記出口弁システム(15)は、前記ノズル(5)内に逆止弁を備え、
-前記プランジャ部材(29)は、前記流動室(16)の中に設けられ、
-前記噴射器の内部の前記ポンプシステムは、内部電動ポンプシステム(21)であり、
-前記噴射器の内部の前記プランジャ部材(29)の移動は、前記電動ポンプシステム(21)によって制御され、前記電動ポンプシステムは、電気制御信号が前記流動室(16)の内部の前記プランジャ部材(29)の電動動作を引き起こすように電気制御信号を受け取るために前記制御装置(11)に電気的に接続され、
-前記流動室(16)は、前記シリンダ壁を貫通して延び、前記噴射器が使用時に大型低速2ストロークエンジンのシリンダ壁内に取り付けられた場合、前記ノズルは、前記シリンダ壁に配置された前記流動室によってしっかりと保持される、噴射器。 - 前記電動ポンプシステム(21)は、ソレノイドコイル(23)及び前記ソレノイドコイル(23)の電気的励起状態で前記ソレノイドコイル(23)によって駆動される往復式ソレノイドプランジャ(24)を備え、前記ソレノイドプランジャは、前記ソレノイドプランジャ(24)及び前記プランジャ部材(29)を一緒に駆動するために、前記プランジャ部材(29)に結合される、請求項11に記載の噴射器。
- 前記プランジャ部材(29)の移動長を調整するための調整機構(26’)を備える、請求項11又は12に記載の噴射器。
- 前記調整機構は、ソレノイドプランジャ(24)のための位置調整可能エンドストップを備える、請求項12に従属する請求項13に記載の噴射器。
- 前記プランジャ部材(29)は、前記噴射フェーズの後で前記プランジャ部材(29)の後退を引き起こすために、前記ノズル(5)から離れる方向にばね付勢される、請求項11から14のいずれか一項に記載の噴射器。
- 前記噴射器(4)は、潤滑油を前記潤滑油入口ポート(12)から前記ノズル(5)に流すために潤滑油入口ポート(12)をノズル(5)に接続する潤滑油導管(16’)を備え、前記潤滑油導管(16’)は、ノズル(5)に隣接する前室(16B)及び前記ノズル(5)から離れた後室(16A)を備え、前記前室(16B)は、前記所定の潤滑油量を収容し、前記噴射器(4)は、各噴射フェーズの間で潤滑油を前記後室(16A)から前記前室(16B)に流すために前記前室(16B)を前記後室(16A)と接続するように構成され、さらに前記プランジャ部材(29)の前方移動によって潤滑油が前記前室(16B)で加圧されかつ前記ノズル開口部(5’)を介して前記前室(16B)から排出される際に、潤滑油の前室(16B)からの逆流を防止するために、噴射フェーズにおいて前記前室(16B)を後室(16A)から切り離すように構成される、請求項11から15のいずれか一項に記載の噴射器。
- 前記噴射器(4)は、前記噴射フェーズにおいて前記前室(16B)を前記後室(16A)から切り離すために、前記前室(16B)と前記後室(16A)との間に逆止弁(34)を備え、前記逆止弁(34)は、前記プランジャ部材(29)の前方移動の間に前記前室(16B)の潤滑油圧力を上昇させることで前記逆止弁(34)を閉じ、前記プランジャ部材(29)の後方移動の間に前記前室(16B)の潤滑油圧力を低下させることで前記逆止弁(34)を開き、これにより流体流れが前記プランジャ部材(29)の後方移動の間に前記後室(16A)から前記前室(16B)へ潤滑油を吸引するために前記前室(16B)を前記後室(16A)に接続するように構成される、請求項16に記載の噴射器。
- 前記噴射器(4)は、内部に前記プランジャ部材(29)が摺動自在に配置されたブッシング(33)を備え、前記プランジャ部材(29)は、前記ブッシング(33)の中に及び外に往復摺動し、それによって交互に開閉されるように構成された流れ開口部(31)を備え、もしくは、前記ブッシングは、前記ブッシング(33)内の前記プランジャ部材(29)の往復移動によって交互に開閉するように構成された流れ開口部(31)を備え、前記流れ開口部(31)は、開放時に潤滑油を流れ開口部(31)を介して前記後室(16A)から前記前室(16B)へ流すために前室(16B)を後室(16A)に接続するように構成され、さらに潤滑油が前記噴射フェーズにおいて前記プランジャ部材(29)の前記前方移動によって前記ノズル開口部(5’)を介して前記前室(16B)から排出される場合の閉鎖時に潤滑油の前記前室(16B)からの逆流を防止するために、前記前室(16B)を前記後室(16A)から切り離すように構成される、請求項16に記載の噴射器。
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