KR20050033575A - 크로스헤드형 대형 2행정 디젤 기관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 크로스헤드형 대형 2행정 디젤 기관에 관한 것이다. 이 기관은, 배기 밸브 (4) 에 각각 제공된 복수의 실린더 (1) 와, 각각의 배기 밸브 (4) 에 관계된 유압 밸브 액츄에이터 (9) 와, 공동 연료 레일과, 상기 공동 연료 레일에 연료를 전달하기 위한 고압 연료원과, 상기 공동 연료 레일로부터의 연료에 의해 작동하는 연료 분사 시스템을 포함한다. 상기 밸브 액츄에이터 (9) 는 상기 공동 연료 레일로부터의 연료에 의해 작동한다.

Description

크로스헤드형 대형 2행정 디젤 기관{LARGE TWO-STROKE DIESEL ENGINE OF THE CROSSHEAD TYPE}

본 발명은 크로스헤드형 대형 2행정 디젤 기관에 관한 것이다. 이러한 기관은, 일반적으로, 배기 밸브의 개폐 이동을 제어하는 장치와 연료 분사 시스템을 포함한다.

맨 비 앤드 더블유 디젤 에이/에스 (MAN B&W Diesel A/S) 에 의한 ME 기관 범위는, 전자 유압 제어식 배기 밸브 및 전자 유압 작동식 연료 분사 시스템을 구비하는 크로스헤드형 대형 2행정 디젤 기관을 포함한다. 배기 밸브 액츄에이터 및 분사 시스템에 동력을 전달하는 고압 유압 시스템은, 기관 윤활 시스템으로부터의 오일에 의해 작동한다. 윤활유 시스템은 3 내지 4 바아의 저압 펌프에 의해 작동한다.

윤활 시스템으로부터의 오일은 특별히 여과되고, 전용 고압 펌프는 상기 여과된 윤활유를 약 200 바아의 압력으로 공동 레일에 전달한다. 공동 레일로부터의 윤활유는 유압 밸브를 통해 부스터로 향하게 되는데, 이 부스터에서는, 공동 레일에서의 200 바아의 압력이 연료 라인에서 요구되는 1000 바아의 압력까지 승압된다. 인젝터에 유도되는 연료 라인은, 또 다르게는 고점성의 연료 중유가 유동할 수 있고 적절한 점도를 갖도록 하기 위해, 약 120 내지 140℃ 까지 가열된다.

공동 레일로부터의 윤활유는 타이밍 밸브를 통해 유압 배기가스 액츄에이터로 향하여 배기 밸브를 작동시킨다.

그러나, 이들 기관의 윤활 시스템으로부터의 윤활유는, 공동 레일 유압 시스템에서 사용할 수 있을 정도로 충분하게 깨끗하지는 못하다. 그러므로, 윤활유는, 공동 레일에 전달되기 이전에 5-10 μ를 상회하는 입자의 제거를 위해, 여과되어야만 한다.

따라서, ME-시리즈의 기관은, 전용의 고순도 여과 시스템을 포함하는 고압 연료 시스템과, 또한 자신만의 전용의 고순도 여과 시스템을 포함하는, 윤활유에 의해 작동되는 고압 유압 시스템을 구비하고 있다. 또한, 이들 기관은, 저압 기관 윤활 시스템과, 이것에 관계된 또 다른 저순도 여과 시스템을 구비하고 있다.

슐쩌/배르츠실리애 (Sulzer/Waertsilae) RT-flex 컨셉 타입의 기관은, 전자 유압 제어식 배기 밸브 및 전자 유압 작동식 연료 분사 시스템을 구비하는 크로스헤드형 대형 2행정 디젤 기관을 포함한다.

배기 밸브 액츄에이터에 동력을 전달하는 고압 유압 시스템은, 고순도 필터를 구비하는 전용의 고압 펌프에 의해 전달된 전용의 유압 유체에 의해 작동한다.

이들 기관은, 일부는 3 내지 4 바아의 저압 펌프로 작동하고 일부는 10 내지 11 바아의 펌프로 작동하는 윤활유 시스템을 포함한다.

연료 분사 시스템은, 고순도 필터, 및 여과된 고압 연료를 공동 연료 레일에 전달하는 복수의 고압 연료 펌프를 포함한다.

따라서, RT-flex 컨셉 타입의 기관은, 전용의 고순도 여과 시스템을 포함하는 고압 연료 시스템과, 또한 자신만의 전용의 고순도 여과 시스템을 포함하는, 전용의 유압 오일에 의해 작동되는 고압 유압 시스템을 구비하고 있다. 또한, 이들 기관은, 중저압 기관 윤활 시스템과, 이것에 관계된 또 다른 저순도 여과 시스템을 구비하고 있다.

이러한 상황을 감안하여, 본 발명의 목적은, 유압 시스템이 전체적으로 복잡하지 않은 크로스헤드형 대형 2행정 디젤 기관을 제공하는데 있다.

본 발명의 상기 목적은, 청구항 1 에 따라, 하나 이상의 배기 밸브에 각각 제공된 복수의 실린더와, 각각의 배기 밸브에 관계된 유압 밸브 액츄에이터와, 공동 연료 레일과, 상기 공동 연료 레일에 연료를 전달하기 위한 고압 연료원과, 상기 공동 연료 레일로부터의 연료에 의해 작동하는 연료 분사 시스템을 포함하고, 각각의 상기 밸브 액츄에이터가 상기 공동 연료 레일에 작동 연결되어 있는 크로스헤드형 대형 2행정 디젤 기관을 제공함으로써 달성된다.

이에 의하면, 오직 하나의 고압 유압 시스템과 하나의 고순도 여과 시스템을 구비하는 기관이 제공된다. 따라서, 이 기관은 그 구성 및 유지관리가 간단하다.

유리하게는, 상기 밸브 액츄에이터는 상기 공동 연료 레일에 제어 밸브를 통하여 연결된다. 이 제어 밸브는 전자적인 작동이 가능하다. 바람직하게는, 상기 제어 밸브는 온/오프 타입이고, 상기 밸브 액츄에이터는 유압 저항이 가변으로 되어 있는 유동로를 포함한다.

이하, 본 발명에 따른 유압 작동식 밸브의 또 다른 목적, 특징, 장점과 특성은 상세한 설명으로부터 명백히 파악할 수 있을 것이다.

도 1 은, 공기박스 (3) 에 위치한 소기 공기 포트 (2) 를 갖는 유니플로우형의 실린더 (1) 를 나타낸며, 상기 공기 박스는 소기 공기 저장부 (도시안됨) 로부터 예컨데 터보 과급기에 의해 가압된 소기 공기를 공급받게 된다.

배기 밸브 (4) 는 실린더 커버 (24') 에서 실린더의 최상부 중앙에 장착된다. 팽창 행정의 끝에서, 기관 피스톤 (5) 이 소기 공기 포트 (2) 를 지나 밑으로 가기 전에 배기 밸브가 열리며, 이에 따라 피스톤 위의 연소실 (6) 내의 연소 가스는 배기 수용부 (8) 안으로 이어진 배출로 (7) 를 통해 유출된다. 즉, 연속 연소를 위해 소망된 유효 압축비에 따르는 조절 가능한 모멘트에서 피스톤의 상향 운동 동안, 배기 밸브는 다시 닫힌다. 폐쇄 운동 동안, 배기 밸브는 공압 스프링 (23) 에 의해 상향 구동된다.

밸브의 내구성과 연소실 조건의 정확한 제어 및 기관 효율을 고려하여, 배기 밸브는 매우 정확하게 효과적으로 제어될 수 있다.

배기 밸브는 유압 작동식 액츄에이터 (9) 에 의해 열린다. 유압 유체는 콘솔 (13) 로 지지되는 분배 블록 (12) 의 상부면에 있는 제어 포트와 액츄에이터의 포트 (11) (도 3, 4 및 6, 7 에만 도시됨) 를 연결하는 압력 관 (10) 을 통해 공급된다. 콘솔은 예컨데, 16 내지 500 바 범위의 압력에서 공동 레일 (도시되지 않음) 로 부터 공급된 유압 유체를 위한 고압 관 (14) 에 연결된다. 공동 레일은 또한 바람직하게는 연료 분사 시스템을 위한 고압 유체원으로서의 역할을 한다.

공동 레일에서, 유압 유체 (이경우, 연료) 는 직접적으로 밸브 액츄에이터를 구동시키거나, 또는 공동 레일에서 밸브 액츄에이터용 유압 유체와 연료를 분리하는 압력 증폭기/분리기를 통해 간접적으로 구동시키기 위해 사용될 수 있다. 공동 레일 연료 시스템에서 압력은 주행 속력 및 하중 조건과 같은 기관의 작동 상태에 따라 변한다. 일반적으로, 대형 2 행정 디젤 기관의 경우, 공동 레일 연료 시스템에서 압력은 800 바 내지 2000 바 사이에서 변한다.

밸브 액츄에이터를 위한 전용의 공동 레일이 사용될 경우, 유압 유체는 저장 탱크로부터 펌프 스테이션을 통해 공급될 수 있으며, 유압 유체는 예컨데, 표준 유압 오일이 될 수 있지만, 바람직하게는, 기관의 윤활유가 유압 유체로 사용되며, 그리고 시스템은 기관의 유조로부터 공급받는다.

내연 기관은, 선박의 추진 기관 또는 발전소의 고정된 발동기인, 중속 4 행정 디젤 또는 가스 기관이거나, 또는 저속 2 행정 크로스헤드 디젤 기관일 수 있다.

각 기관의 실린더는 전자 제어 장치 (15) 와 결합되는데, 이 전자 제어 장치는 와이어 (16) 를 통해 일반 동조화/제어 신호를 받으며, 와이어 (18) 를 통해 제어 밸브 (17) 에 전자 제어 신호를 전송한다. 실린더당 하나의 제어 장치 (15) 가 제공될 수 있거나, 또는 동일한 제어 장치에 수개의 실린더가 연결되어 있을 수 있다. 제어 장치는 또한 모든 실린더에 공통인 전체 제어 장치로부터 신호를 받을 수 있다.

콘솔에서, 고압 관으로부터 분기하는 채널 (19) 은 가압된 유압 유체를 제어 밸브 (17) 의 고압 포트로 보낸다.

채널 (19) 에는 제어 밸브가 열리면, 유체량의 대부분을 전달하는 복수의 유체 축압기 (20) 가 제공되었으며, 제어 밸브가 닫히면 상기 채널은 고압관으로부터 공급받는다.

제어 밸브 (17) 의 제어 포트는 분배 블록의 채널 (21) 을 통해 블록 (12) 의 상부면에 있는 배출 포트와 연결되어 있다. 제어 밸브는 또한 채널형 복귀 실선 (22) 을 통해 사용된 유압 유체를 위한 복귀관에 연결된 탱크 포트를 갖추고 있다. 선택적으로, 복귀 실선은 대기압에서 예컨데, 기관의 기름통에 연결된 드레인 도관에 연결될 수 있다. 복귀 실선의 압력은 대기압과 대기압보다 몇 바(bar) 높은 과압 사이의 범위가 될 수 있다. 액츄에이터 내의 공기의 침투를 막기 위해, 복귀 실선 (22) 은 바람직하게는, 예컨데 적어도 1 바의 과압을 가지므로, 유압 유체가 액츄에이터로부터 배출되는 동안 압력 관 (10) 에서 과압이 유지된다.

배기 밸브 (4) 가 열려야 하는 경우, 제어 장치 (15) 로부터의 제어 신호는 제어 밸브 (17) 를 고압 포트 (19) 가 제어 포트에 연결되는 위치로 조정하여, 고압 유체는 압력 관 (10) 과 유체 공급기 (11) 에 자유롭게 접근한다. 배기 밸브 (4) 가 닫힐 경우, 제어 밸브 (12) 는 복귀 실선 (22) 에 연결된 탱크 포트가 제어 포트에 열결되는 위치로 조정되어, 관 (10) 의 고압이 배출된다.

제어 밸브 (17) 는 세 개의 포트와 두 개의 위치를 갖는 단일 전자 작동식 온/오프 밸브와 같은 임의의 평범한 형태일 수 있다. 그러나, 신속하고 정확한 작동 밸브 세팅을 하기 위해, 제어 밸브 (17) 는 바람직하게는, 밸브 액츄에이터를 위해 두 개의 밸브, 즉 전자 작동 밸브 (17a) 와 주 밸브 (17b) 로 구성된다. 작동 밸브 (17a) 는 세 개의 포트와 두 개의 위치를 가질 수 있다. 예컨데, 극단적인 위치에서 마그네틱 잠금이 이루어지는 형태이며, 이 위치에서 밸브는 철 자성 재료로 만들어진 밸브 슬라이더의 각 끝에 위치된 두 개의 코일 중 하나의 자화로 작동된다. 두 코일의 자화가 이루어지지 않는 경우에 대비해서, 복귀 실선 (22) 에 대한 탱크 포트가 활성 공급 포트가 되는, 비활성 위치에 있도록 밸브 슬라이더를 스프링으로 미리 가압할 수 있다. 또는, 작동 밸브는 일반적인 솔레노이드 밸브일 수 있다. 작동 밸브의 배출 포트는 압력을 주 밸브 (17b) 의 슬라이더의 일 단에 있는 피스톤면에 압력을 전달하는 중간 채널에 연결된다. 슬라이더의 타 단은 영구히 고압 관과 연결된 작은 면적의 피스톤면을 갖는다. 작동 밸브의 한 위치에서, 작은 피스톤 영역에 작용하는 고압에 의해 주 슬라이더는 복귀 관이 복귀 실선 (22) 을 통해 주 밸브의 배출 포트와 연결되는 위치로 가게 된다. 상기 배출 포트는 압력 관 (10) 으로 이어져 있다. 작동 밸브 (17a) 가 중간 채널이 고압 관 (14) 에 연결되는 제 2 위치에 있으면, 큰 피스톤면의 고압에 의해 주 밸브의 슬라이더는 고압이 고압 관 (10) 에 전달되어 액츄에이터가 배기 밸브를 열게 되는 제 2 위치로 가게 된다.

도 2 내지 4 를 참조로, 액츄에이터 (9) 와 공압 스프링의 제 1 실시예를 더 상세히 설명한다.

배기 밸브는 밸브 디스크로부터 수직하게 있는 스템 (24) 을 가지고, 스템의 상 끝는 압력 밀봉을 지니면서 공압 실린더 (26) 안에서 종방향으로 변위 가능하게 스템에 장착되는 스프링 피스톤 (25) 을 지지한다. 스프링 피스톤 아래에는 압축 공기 공급주에 연결된 스프링 챔버 (27) 가 있다. 상기 압축 공기 공급부는, 압축 공기로 채워진 스프링 챔버를 규정된 최소 압력 (예컨데 4.5 바의 과압) 으로 유지하게 된다. 또한, 3 내지 10 바와 같은 다른 공기 압력도 사용될 수 있다. 최소 압력은 공압 스프링의 소망 스프링 특성에 따라 선택된다. 몇몇의 다른 실린더의 스프링 챔버를 연결하는 것이 가능하지만, 바람직하게는 각 스프링 챔버는 압축 공기 공급부에 있는 비복귀 밸브 (56) 로 개별적으로 분리된다. 스프링 챔버 (27) 내의 압축 공기는 스프링 피스톤 (25) 에 지속적인 상향력을 발생시킨다. 스프링 피스톤 (25) 이 하향 이동되고 비복귀 밸브에 의해 유출을 못하게 되어 있는 스프링 챔버 (27) 내의 공기를 가압하는 경우, 상향력은 증가한다.

하우징 (28) 은 공압 스프링의 주변과 상방에서 캐비티 (29) 를 제한한다. 케비티는 드레인 (57) 에 연결되어, 대기압을 갖는다.

유압 액츄에이터 (9) 는 하우징 (28) 의 상부로 지지되는 실린더 (31) 로 구성된다. 제 1 피스톤 (32) 은 실린더 (31) 의 중앙 보어 안에 들어있다. 중앙 보어는 실린더의 상부에서 닫히며, 실린더 (31) 의 하부에서 열려 있다. 중앙 보어는 하우징 (28) 의 보어 (34) 와 동축으로 배치된다.

제 1 압력실 (35) 은 실린더 (31) 와 제 1 피스톤의 상부 사이에 제한된다. 유압 유체는 포트 (11) 를 통해 밸브 액츄에이터에 공급 및 그로부터 배출된다. 포트 (11) 는 실린더 (31) 의 중앙 보어와 연결된 포트 (36) 에 관 (30) 을 통해 연결된다. 포트 (11) 는 고압원 및 복귀 실선에 교대로 연결된다. 포트 (36) 는 실린더 (31) 와 제 1 피스톤의 소경부 (38) 의 사이에 제한되는 중간 압력실 (37) 과 연결되어 있다. 관 (39) 은 관 (30) 으로부터 분기되어, 포트 (43) 를 통해 중앙 보어와 연결되어 있으며, 개방 행정의 제 1 부분 동안 제 1 피스톤의 리세스 (41) 와 만나게 된다. 리세스 (41) 를 통해, 유압 유체는 이차 압력실 (40) 에 도달한다. 이차 압력실은 제 1 피스톤과 동축으로 배열된 제 2 피스톤 (42) 과 중앙 보어의 대경부 사이에 제한된다. 제 2 피스톤은 제 1 피스톤의 플랜지 (45) 와 접촉함으로써, 개방 행정의 제 1 부분에서 제 1 피스톤을 보조하게 된다. 제 2 피스톤 (42) 의 행정은 제 1 피스톤 (32) 의 행정 보다 현저하게 짧다. 제 2 피스톤의 행정의 마지막에서, 제 2 피스톤은 행정 제한기 (46) 와 접촉한다. 따라서, 개방 행정의 제 1 부분 동안에는, 제 1 및 제 2 피스톤은 함께 움직이게 된다. 제 2 압력실 (40) 과 포트 (43) 사이의 유동로는, 제 1 피스톤의 리세스 (41) 가 포트 (43) 가 중앙 보어와 연결되는 위치를 지났기 때문에, 제 2 피스톤이 행정 제한기 (46) 에 접하기 전에 차단된다. 따라서, 제 2 피스톤이 행정 제한기에 접하기 훨씬 전에 압축 유압 유체의 공급은 끝나고, 결과적으로, 제 2 피스톤은 그의 행정 제한기 (46) 에 부드럽게 닿는다.

폐쇄 운동을 위해 이차 압력실이 비워지도록 하기 위해, 체크 밸브 (44) 로 제공된 복귀 관 (47) 은 이차 압력실을 관 (10) 에 연결한다.

배기 밸브를 열고자 할 때는, 제어 밸브 (17) 가 고압 유체를 포트 (11) 에 공급하고, 일차, 중간 및 이차 압력실이 가압된다. 일차 및 이차 압력실의 고압 유압 유체에 의해 제 1 및 제 2 피스톤은 동시에 하방으로 가압된다.

제 1 피스톤의 상부는 제 1 피스톤의 상부를 향해 직경이 증가하는 테이퍼형 부분 (48) 을 포함한다. 도 1 ~ 3 에서 상기 테이퍼형 부분은 조금 외부로 만곡된 외형을 갖는 것으로 되어 있지만, 절두 원뿔형, 조금 내부로 만곡된 외형, 이들 형태의 조합 또는 임의의 소망된 정해진 외형과 같은 다른 외형도 가능하다. 그런 외형은 테스트, 컴퓨터 시뮬레이션 또는 해석적 방법을 통해 결정될 수 있으며, 이들은 밸브 액츄에이터의 최적의 역학적 거동을 위해 행정를 따르는 각 위치에서 유동 수축부가 어느 정도로 넓어야 하는지 나타낸다. 이에 따라 테이퍼형 부분이 만들어진다.

내부 돌출 환상 플랜지 (49) 는, 포트 (36) 가 중앙 보어와 통하는 위치 바로 위에서 중앙 보어로부터 신장된다. 테이퍼형 부분 (48) 은 환상 플랜지 (49) 와 함께 제 1 피스톤의 위치에 따라 변하는 크기를 갖는 좁은 환상 틈을 형성한다. 유압 유체는, 중간 압력실에서부터 일차 압력실까지 유동하기 위해 상기 환상 틈을 통해 가압되어야 한다. 이로 인해 중간 압력실과 일차 압력실 사이에 압력 강하가 발생한다. 환상 틈의 크기가 감소하면 압력 강하는 증가하며, 유량증가와 더불어 압력 강하도 점진적으로 증가되며, 따라서 제 1 피스톤이 고속으로 되는 것이 효과적으로 방지된다. 테이퍼형 부분의 치수는 상기 틈이 개방 행정의 끝으로 가면서 작아지도록 되어 있다. 따라서, 유압 액체의 공급 압력이 비교적 높다하더라도, 제 1 피스톤의 속력은 행정의 끝으로 가면서 효과적으로 제한된다. 또한 제 1 피스톤에는 댐핑 챔버 (50) 의 형태로된 행정 댐퍼의 일단부가 제공되어 있다. 플랜지 (45) 는 블라인드 댐핑 챔버와 연결된 작은 틈새에 맞는 치수로 되어있고, 플랜지가 댐핑 챔버 내로 진입하면, 유압 액체가 상기 작은 틈새를 통해 댐핑 챔버를 빠져 나감으로써 대부분의 잔류 운동 에너지가 흡수되며, 그리고 제 1 피스톤의 하부면은 행정 제한기 (51) 에 부드럽게 접촉한다.

제 1 피스톤은 공압 스프링의 영향 하에 후퇴 위치로 복귀한다. 또한, 액츄에이터에는 댐핑 챔버 (52) 의 형태로된 폐쇄 운동용 스트로커 댐퍼의 일단부가 제공된다. 피스톤의 상부는 블라인드 댐핑 챔버 (52) 와 연결된 작은 틈새에 맞는 치수로 되어 있다. 제 1 피스톤의 상부가 댐핑 챔버 내로 진입하면, 대부분의 잔류 운동 에너지는 흡수되며, 그리고 밸브는 밸브 시트에 부드럽게 접촉한다.

포트 (36) 와 일차 압력실 (35) 사이의 유동로의 유동 저항은, 제 1 피스톤의 각 위치에서 일차 압력실 (35) 에 요구되는 압력에 따라 테이퍼형 부분의 설계 변경으로 조정된다. 따라서, 밸브 액츄에이터는, 가변 압력을 갖는 고압원으로 적절하게 작동할 수 있다. 공급 압력이 비교적 낮으면 밸브의 가속은 느리게 된다. 따라서, 전자 제어 장치 (15) 는 조금 더 긴 시간 동안 밸브를 개방 상태로 유지한다. 도 5 에 도시된 바와 같이, 전자 제어 장치 (15) 는 고압 유압 유체 공급부에서의 압력 변화를 보상하기 위해 타이밍과 길이를 밸브 개방에 맞게 한다. 표준 유압 유체 압력에 대한 일반적인 밸브 타이밍이 도 5 에서 연속 실선으로 표시되어 있다. 공급 압력이 비교적 낮은 경우, 연소실의 가스의 적절한 배출을 위해 밸브가 충분히 오랫도록 열려 있는 것을 보장하기 위해, 전자 제어 장치는 밸브를 비교적 빨리 열고 비교적 긴 시간 동안 개방 상태로 둘 것이며 (도 5 에서 일점 쇄선으로 표시), 그리고 공급 압력이 비교적 높은 경우에는 반대가 된다 ( 도 5 의 다른 파선으로 도시).

실린더는 일차 압력실 (35) 을 보어 (34) 에 연결하는 배출/재순환 관 (53) 을 포함한다. 미온 유압 유체는 제 1 피스톤이 중간 위치에 있을 경우, 액츄에이터를 통해 순환될 수 있다. 이는 기관이 가동되지 않을 경우, 밸브를 가동 온도로 유지하는데 유익하고, 더욱이 효과적인 탈기를 제공한다.

도 6 은 밸브 액츄에이터의 제 2 실시예이다. 이 밸브 액츄에이터는 제 1 실시예에 따른 밸브 액츄에이터와 원리적으로 동일한 구성을 갖는데, 다른 점은, 포트 (11) 와 일차 압력실 (35) 사이의 일차 유체 경로의 유동 수축부를 변화시키는 수단이 있다는 것이다. 이 실시예의 포트 (36) 는 경사 포트 (36') 로 대체된다. 경사 포트는 상부와 함께, 제 1 피스톤이 후퇴 위치에서 전진 위치로 이동할 때 증가하는 유동 수축부를 형성하며, 개방 행정이 끝나기 전에 일차 유동로는 완전히 막혀 일차 압력실로 유압 액체가 더 이상 가지 못하며, 그래서 제 1 피스톤과 밸브는 개방 행정의 마지막 부분 동안 감소한다. 유압 유체는 포트 (36') 로부터 중간 압력실 내로 유동하고, 계속해서 중간 압력실과 일차 압력실 (35) 을 연결하는 관 (54) 을 통해 일차 압력실로 가게 된다.

도 7 은 밸브 액츄에이터의 제 3 실시예이다. 이 밸브 액츄에이터는 제 1 실시예에 따른 밸브 액츄에이터처럼 원리적으로 동일한 구성을 갖는데, 다른 점은, 포트 (11) 와 일차 압력실 (35) 사이의 일차 유체 경로의 유동 수축부를 변화시키는 수단이 있다는 것이다. 관 (30) 은, 상하로 배열되어 포트 (36") 를 통해 중간 압력실과 내통하게 되는 비교적 좁은 복수의 관 (55) 에 연결된다. 좁은 채널의 유동 수축에 의해 유압 유체의 높은 유동 속력에서 실질적인 압력 강하가 발생한다. 개방 행정 동안, 제 1 피스톤의 상부는 포트 (36") 를 하나씩 폐쇄한다. 따라서, 개방 행정 동안, 일차 유동로의 유체 저항은 점차 증가한다. 도 7 에 도시된 좁은 관 (55) 들의 단면은, 개방 행정의 방향으로 가면서 좁아지게 되어 있다. 이리 하여, 제 1 피스톤이 전진 위치로 이동할 경우, 일차 유체 경로에서 유동 수축부는 점진적으로 증가하게 된다. 선택적으로, 관 (55) 들은 동일한 단면을 가질 수 있으며 (도시되지 않음), 또는 비교적 넓은 단면과 관 (55) 에 배열된 유동 수축기 (도시되지 않음) 를 가질 수 있다.

상기 설명된 실시예의 공압 스프링은 복귀 행정 압력실과, 제 1 피스톤을 후퇴 위치로 가압하는 피스톤 표면으로 대체될 수 있다.

이 실시예에서, 피스톤을 후퇴 위치로 가압하기 위해 복귀 행정 압력실에 압축된 유압 유체를 공급할 수 있는 조금 변경된 제어 밸브가 요구될 것이다 (도시되지 않음). 상기와 동일한 이론이, 제 1 피스톤의 위치에 따라 복귀 행정 압력실의 압력을 제어하기 위해 이용될 수 있다.

본 발명을 실례의 목적으로 상세히 설명하였지만, 이는 그러한 목적만을 위한 것임을 알아야 하며, 아래의 청구 범위를 벗어나지 않는 상태에서 당업자에 의해 변형이 이루어질 수도 있다.

이상, 본 발명에 따르면, 유압 시스템이 전체적으로 복잡하지 않은 크로스헤드형 대형 2행정 디젤 기관이 제공된다.

즉, 본 발명의 크로스헤드형 대형 2행정 디젤 기관은, 하나 이상의 배기 밸브에 각각 제공된 복수의 실린더와, 각각의 배기 밸브에 관계된 유압 밸브 액츄에이터와, 공동 연료 레일과, 상기 공동 연료 레일에 연료를 전달하기 위한 고압 연료원과, 상기 공동 연료 레일로부터의 연료에 의해 작동하는 연료 분사 시스템을 포함하고, 각각의 상기 밸브 액츄에이터가 상기 공동 연료 레일에 작동 연결되므로, 기관이 오직 하나의 고압 유압 시스템과 하나의 고순도 여과 시스템을 구비하게 되며, 따라서 기관의 구성 및 유지관리가 간단하다.

도 1 은 실린더 커버와 2 행정 크로스헤드 기관의 실린더를 개략적으로 나타낸 단면도.

도 2 는 밸브는 닫혀 있고 제 1 피스톤은 후퇴 위치에 있는, 도 1 의 실린더의 유압 작동식 배기 밸브의 제 1 실시예의 종방향 단면도.

도 3 은 제 1 피스톤은 부분 전진 위치에 있는, 액츄에이터의 확대 단면도.

도 4 는 제 1 피스톤이 행정 제한기에 접근하는 상태를 도시한 도 3 과 같은 도면.

도 5 는 다른 유압 공급 압력에서 배기 밸브에 대한 개방 다이어그램.

도 6 는 제 2 실시예에 따른 액츄에이터의 단면도.

도 7 은 제 3 실시예에 따른 액츄에이터의 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1. 실린더 2. 공기 포트

3. 공기박스 4. 배기 밸브

9. 액츄에이터 10. 압력 관

12. 분배 블록 13. 콘솔

15. 제어 장치 19. 고압 포트

Claims (4)

1. 하나 이상의 배기 밸브 (4) 에 각각 제공된 복수의 실린더 (1),

   각각의 배기 밸브 (4) 에 관계된 유압 밸브 액츄에이터 (9),

   공동 연료 레일,

   상기 공동 연료 레일에 연료를 전달하기 위한 고압 연료원, 및

   상기 공동 연료 레일로부터의 연료에 의해 작동하는 연료 분사 시스템을 포함하고,

   각각의 상기 밸브 액츄에이터 (9) 가 상기 공동 연료 레일에 작동 연결되어 있는 크로스헤드형 대형 2행정 디젤 기관.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브 액츄에이터 (9) 가 상기 공동 연료 레일에 제어 밸브 (17) 를 통하여 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 크로스헤드형 대형 2행정 디젤 기관.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제어 밸브 (17) 가 전자적으로 작동하는 것을 특징으로 하는 크로스헤드형 대형 2행정 디젤 기관.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 제어 밸브 (17) 는 온/오프 타입이고, 상기 밸브 액츄에이터 (9) 는 유압 저항이 가변으로 되어 있는 유동로를 포함하며, 상기 유압 저항은 관련된 배기 밸브 (4) 의 위치에 따라 변화하는 것을 특징으로 하는 크로스헤드형 대형 2행정 디젤 기관.