KR20080100191A

KR20080100191A - 연소 엔진의 연소실의 밸브를 작동시키기 위한 방법과 장치, 및 연소 엔진

Info

Publication number: KR20080100191A
Application number: KR1020087019977A
Authority: KR
Inventors: 맷츠 헤드만
Original assignee: 카르긴 엔지니어링 아베
Priority date: 2006-01-16
Filing date: 2007-01-16
Publication date: 2008-11-14
Also published as: EP1979584B1; WO2007081274A1; CN101375024A; RU2008129122A; EP1979584A4; JP2009523954A; US8056515B2; US20090211546A1; SE0600077L; SE531265C2; DE602007010424D1; EP1979584A1; ATE487853T1

Abstract

본 발명은 연소 엔진의 연소실(6)의 밸브(5)를 작동시키기 위한 장치로서, 상기 연소 엔진은, 실린더(2), 상기 실린더(2) 내에 이동 가능하게 배치된 피스톤(3), 상기 실린더(2)와 상기 피스톤(3)에 의해 경계가 설정된 연소실(6), 및 상기 밸브(5)를 포함하며, 상기 장치는 밸브 액추에이터(7)를 포함하고, 상기 밸브 액추에이터(7)는, 액추에이터 챔버(8), 상기 밸브(5)를 구동하기 위해 상기 액추에이터 챔버(8) 내에 이동 가능하게 배치된 액추에이터 피스톤(9), 및 상기 밸브(5)가 개방되는 방향으로 상기 액추에이터 피스톤(9), 따라서 상기 밸브(5)를 구동하기 위해 압력 유체가 상기 액추에이터 챔버(8) 내로 도입되게 하는 연통 채널(11)을 포함하는, 연소 엔진의 연소실(6)의 밸브(5)를 작동시키기 위한 장치에 관한 것이다. 상기 연통 채널(11)은 상기 연소실(6)로부터 상기 액추에이터 챔버(8)로 연장되고, 상기 압력 유체는, 상기 연소실(6) 내의 압력에 의해 가압된 유체를 포함한다.

연소 엔진, 연소실, 밸브, 장치, 실린더, 피스톤, 밸브 액추에이터, 액추에이터 챔버, 액추에이터 피스톤, 연통 채널.

Description

연소 엔진의 연소실의 밸브를 작동시키기 위한 방법과 장치, 및 연소 엔진{A METHOD AND DEVICE FOR THE OPERATION OF A VALVE OF THE COMBUSTION CHAMBER OF A COMBUSTION ENGINE, AND A COMBUSTION ENGINE}

본 발명은 연소 엔진의 연소실의 밸브를 작동시키기 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 연소 엔진은, 실린더, 상기 실린더 내에 이동 가능하게 배치되는 피스톤, 상기 피스톤과 상기 실린더에 의해 경계가 설정되는 연소실, 상기 밸브, 및 상기 밸브를 구동하기 위해 액추에이터 챔버 내에 배치되는 액추에이터 피스톤을 포함하는 밸브 액추에이터를 포함하며, 상기 액추에이터 피스톤과 상기 밸브를 구동하는 목적으로 압력 유체가 상기 액추에이터 챔버 내로 도입된다.

본 발명은 또한, 연소 엔진의 연소실의 밸브를 작동시키기 위한 장치에 관한 것으로서, 상기 연소 엔진은, 실린더, 상기 실린더 내에 이동 가능하게 배치되는 피스톤, 상기 피스톤과 상기 실린더에 의해 경계가 설정되는 연소실, 및 상기 밸브를 포함하며, 상기 장치는 밸브 액추에이터를 포함하고, 상기 밸브 액추에이터는, 액추에이터 챔버, 상기 밸브를 구동하기 위해 상기 액추에이터 챔버 내에 이동 가능하게 배치되는 액추에이터 피스톤, 및 상기 밸브가 개방되는 방향으로 상기 액추에이터 피스톤, 따라서 상기 밸브를 구동하는 목적으로 압력 유체가 상기 액추에이터 챔버 내로 도입되게 하는 연통 채널을 포함한다.

본 발명은 또한, 본 발명에 따른 장치를 구비하는 연소 엔진, 바람직하게 압력 유체에 의해 구동되는 자유롭게 작동될 수 있는 엔진 밸브를 구비하는 연소 엔진에 관한 것이다. 특히, 그러한 연소 엔진은 카(car) 또는 로리(lorry)와 같은 차량을 추진하기 위해 배치된다. 따라서, 본 발명은 상기 연소 엔진을 구비하는 차량을 포함한다.

실린더 헤드 내의 개방된 밸브가 구비된 연소 엔진에 부하가 많이 걸릴수록, 배기 밸브가 개방되어야 할 때 실린더 압력은 더 높아지고, 배기 밸브를 개방하기 위해 더 많은 에너지가 필요하게 될 것이라는 것은 잘 알려진 사실이다. 이러한 사실은, 밸브의 개방을 위해 사용된 방법과 무관하다. 공압식, 전자기식 또는 유압식으로 작동되는 밸브의 개방 시에 발생하지만, 캠 샤프트 작동 밸브 개방 시에는 발생하지 않는 문제점은, 연소 가스의 배출 시에 높은 실린더 압력에 대항하여 개방하는 것이다. 주 문제는, 가장 높은 압력보다 실질적으로 낮은 가장 일반적인 실린더 압력 대신 가장 높은 실린더 압력에 밸브 개방 파워의 크기가 맞추어져야 한다는 것이다. 밸브가 압력 유체 또는 전자석과 같은 수단에 의해 작동된다면, 현재의 기술에 의하면, 이러한 수단의 파워는, 최대 실린더 압력에 의해 발생되는 힘에 대항하여 밸브를 개방시킬 수 있도록 하는 크기를 가져야 한다. 이러한 과도한 크기를 감소시키는 것이 바람직하다.

또한, 배기 가스가 배출될 때, 실린더 내의 높은 압력으로 인해, 가능한 팽창 일이 사용되지 않는다는 점에서 에너지가 낭비된다(그러나, 터보(turbo)가 있으 면, 에너지의 일부가 사용될 것이다).

차량을 위한 모터-제동 기술은 용량 및 제어성 면에서, 또한 파워 절약 목적으로 개발될 수 있다. 중량급 로리와 같은 연소 엔진을 구비하는 차량에서, 모터 제동은 통상적인 제동 시스템에 대한 보충으로서 능동적으로 사용된다. 한 가지 그러한 방법은, 엔진의 실린더로부터 나오는 배기 가스의 배출이 금지되는 배기 가스 제동을 포함한다. 대안으로서, 공기가 압축 행정시에 배기 가스 시스템으로 유출될 수 있게 한다. 현재의 방법의 문제점은, 최대 제동 효과 및 제동 효과를 제어하는 가능성이 만족스럽지 않다는 사실이다. 이러한 문제점과 관련하여, 또한 경차량과 관련하여, 모터 제동시에 제동 에너지를 저장하는 가능성이 있다. 모터 제동시에 압축 공기를 탱크로 도입하고, 그 후 가속이 필요할 때 저장된 에너지를 사용하는 방법에 관한 제안이 공지되어 있다. 양호한 제어성, 높은 제동 효율, 및 에너지 절약이, 엔진의 실린더 헤드에 자유롭게 작동될 수 있는 밸브를 사용함으로써 압축 공기에 의해 가능하게 되는 경량 및 중량 차량의 공통적 특징이 있다. 이와 관련하여, 자유롭게 작동될 수 있는 밸브를 사용할 때, 압축 행정시에 실린더 압력이 높게 되어, 밸브를 개방하는 목적으로 많은 양의 에너지가 필요하게 되는 문제점이 있을 수 있다. 큰 엔진 부하는, 배기 가스가 배출되어야 할 때 비교적 큰 실린더 압력을 발생시키는 다른 작동 모드이다.

본 발명의 주 목적은, 자유롭게 작동될 수 있는 공압식으로 작동되는 배기 밸브를 구비하는 연소 엔진에 대해, 모터 제동 및 배기 가스 배출시에 발생할 수 있는 모든 실린더 압력에서 양호한 작동 경제성을 가지면서 배기 밸브가 개방될 수 있게 하는 것이다.

본 발명의 목적은, 상기 연소실 내의 압력에 의해 가압된 압력 유체가, 상기 밸브의 개방과 관련하여, 상기 밸브가 개방되는 방향으로 상기 액추에이터 피스톤을 구동하기 위해, 상기 액추에이터 챔버로 도입되는 것을 특징으로 하는 서두에서 정의된 방법에 의해 달성된다. 공압식 밸브-개방기는, 여기에서 제안된 바와 같이, 실린더 압력을 에너지원으로서 사용하고, 모터 제동시에, 존재할 수 있는 모든 실린더 압력에 대항하여 배기 밸브를 개방할 것이다. 따라서, 밸브 개방기는, 배기 가스 배출시에, 에너지를 나머지 일 잠재력(remaining work potential)에 사용할 것이다. 가압된 압력 유체는, 바람직하게, 그러나 필수적은 아니게, 연소실 내에 존재하는 가스 또는 가스 혼합물이다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 압력 유체는, 상기 연소실로부터 상기 액추에이터 챔버로 연장된 연통 채널을 통해 상기 액추에이터 챔버로 도입된다. 바람직하게, 상기 채널 내의 연통은 파일럿 밸브에 의해 제어된다. 그러면, 연소실의 밸브는 상기 파일럿 밸브와 관련하여 슬레이브 밸브를 형성할 것이다. 파일럿 밸브는, 제어된 슬레이브 밸브의 대응하는 표면적보다 실질적으로 작으며, 연소실로부터 압력 유체로 향하는 표면적을 가질 수 있다. 따라서, 파일럿 밸브를 구동하기 위한 수단은, 파일럿 밸브의 구동이 연소실로부터의 압력, 즉 실린더 압력에 의해 수행될 수 없으면, 상기 슬레이브 밸브의 구동을 위한 대응하는 수단의 크기보다 실질적으로 작은 크기를 가질 수 있다.

바람직하게, 상기 파일럿 밸브는 가압 유체에 의해, 전자기식으로 또는 광전소자에 의해 구동된다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 파일럿 밸브는, 상기 연소실 내의 높은 압력이 상기 파일럿 밸브에 작용하는 방향과 동일한 방향으로 이동됨으로써 연소실과 액추에이터 챔버 사이의 연통을 위해 개방된다. 따라서, 개방은, 배기 가스가 배출되는 상황과 같은 상황에서 파일럿 밸브를 구동하는 수단이 작동을 멈추는 경우에도 달성될 수 있다. 그러한 경우에, 최대 실린더 압력은 연소와 관련하여 가장 높은 압력보다 실질적으로 높을 수 있어, 심각한 엔진 손상을 일으킬 위험을 초래한다. 따라서, 실린더 압력에 의해 발생되는 힘이 파일럿 밸브 액추에이터에 의해 발생되는 반작용력보다 클 것이기 때문에, 파일럿 밸브의 개방은 자동적으로 발생할 것이다.

상기 파일럿 밸브와 관련된 파일럿 밸브 액추에이터의 작동은 바람직하게 상기 파일럿 밸브 액추에이터로 전달된 신호에 의해 시작되어, 상기 파일럿 밸브는 상기 연소실과 상기 액추에이터 챔버 사이의 연통을 위해 개방될 것이다. 이것은 상술한 수동적 안전성에 기여할 것이고, 파일럿 밸브 액추에이터에 전달된 신호의 차단을 통해 파일럿 밸브가 작동되어야 하는 반대의 경우에는, 엔진 피스톤과 밸브 사이의 충돌의 위험성이 증가될 것이다.

바람직하게, 상기 밸브는 배기 밸브, 즉, 연소실로부터 오는 배기 가스를 후속 배기 가스 시스템으로 배출시키거나, 공기 또는 배기 가스를 연소실에 연결된 압력 유체 탱크로 배출시키도록 배치된 밸브이다. 이러한 양상은 뒤에 더 설명될 것이다.

높은 실린더 압력에 대항하여 개방될 수 있는 가능성은 또한, 압축 행정의 매우 늦은 시기에 또는 팽창 행정의 매운 이른 시기에 연소실로 향하는 방향으로 개방될 포핏 밸브(poppet valve)를 개방시키는 가능성을 발생시킨다. 이것은, 통상적 제동 시스템에 걸리는 부하를 감소시키고 및/또는 제동 에너지를 저장하기 위해 압축 일에 의해 차량을 제동하기 위해 이용되어야 하는 중요한 가능성이다. 일 예로서, 로리는 자주 통상적 제동 시스템에 대한 보충으로서 배기 가스 제동을 가진다. 그러나, 이러한 방법은 용량 및 제어성에 관하여 단점을 가진다. 제안된 방법(밸브 개방기)은, 한편, 실제적 가능성과 관련하여, 엔진 밸브가 자유롭게 작동될 수 있으면, 실린더 압력이 가장 높은 값을 가지며, 2-행정 작동이 적용될 수 있을 때, 실린더 압력이 떨어질 수 있기 때문에 최대 제동 효과를 발생시킨다. 다른 한편, 제동 효과는, 원리상, 제동의 필요성에 따라, 압축 또는 팽창시 항상 실린더 가스의 배출을 위해 개방될 수 있는 가능성으로 인해 상당히 제어될 수 있을 것이다. 새로운 가능성은 또한, 예를 들면 추후에 가속의 필요성이 있을 때 사용하기 위해 압축 에너지가 압축 공기로서 탱크 내에 저장되는 것이 차량의 모터 제동에 포함되는 공압식 혼합을 위해 큰 가치가 있다. 후자의 경우에, 즉, 가속시에, 액추에이터 챔버와 상기 탱크 사이의 채널에서의 압력 유체, 통상적으로 가압 공기의 흐름을 제어하는 파일럿 밸브에 의해 작동된다.

따라서, 바람직한 실시예는, 상기 연소실 내에 존재하는 가스의 배출을 위해, 상기 파일럿 밸브의 제어를 통해, 밸브가 압축 행정 또는 팽창 행정시에 개방 및 후속적으로 폐쇄되며, 상기 작동이 일어나는 크랭크 각도 범위는 필요한 모터 제동 효과에 의존하는 것을 특징으로 한다. 필요한 모터 제동 효과는, 예를 들면, 제어 컴퓨터로부터의 명령에 관련되거나, 가속기 페달과 같은 드라이버에 의해 제어되는 제어 소자가 작동시 및 모터 제동시에 얼마나 크게 릴리스되는가 하는 것에 관련될 수 있다. 통상적인 팽창 행정의 전 또는 시작시에 밸브의 순간적 개폐에 의해, 연소실 내의 통상적인 압력보다 낮은 압력이 발생된다. 하사점을 향한 피스톤의 후속 운동시에, 연료의 공급이 없으면 연소실의 부피가 증가되기 때문에, 음의 압력이 연소실 내에 발생될 것이다. 피스톤은 발생된 음의 압력에 대항하여 일을 하여 제동 효과를 발생시킬 것이다. 본 발명의 이러한 측면은 일반적인 것이며, 자유롭게 제어 가능한 밸브가 연소실이 아닌 임의의 다른 압력 유체원으로부터 오는 압력 유체에 의해 직접 구동되거나 전자석에 의해 구동되는 경우에도 자유롭게 제어 가능한 밸브에 적용될 수 있다는 것에 유의하여야 한다.

필요한 제동 효과가 클수록, 밸브는 피스톤의 상사점에 가까운 곳에서 개방된다. 따라서, 최대 제동 효과가 달성되어야 할 때, 압축 행정의 종료시 또는 팽창 행정의 시작시에도 밸브는 개방되고 후속적을 폐쇄되어야 한다. 예를 들면 디젤 엔진에서와 같이 높은 압력비에서, 큰 제동 효과가 적용될 때, 피스톤과 포핏 밸브 사이의 접촉 위험성이 있다. 따라서, 그러한 경우에, 팽창 행정시에 장치를 작동시키는 것이 바람직한데, 그것은, 피스톤이 이동하는 방향과 동일한 방향으로 밸브가 개방되어, 상기 가능성이 최적 방식으로 이용될 수 있고, 동시에 어떠한 가능한 피스톤 접촉도 그다지 위험하지 않기 때문이다. 제안된 장치는, 엔진의 흡기 및/또는 배기 밸브를 위한 캠 샤프트를 구비하는 현재의 2-행정 및 4-행정 엔진을 사용할 때 배기 가스 제동 또는 공압식 혼합으로서 사용될 수 있지만, 2-행정 작동에는 사용하지 않는다. 디젤 엔진에서 일반적인 관행인, 피스톤에 피트를 구비하는 엔진에 의해, 압축 공기의 대부분은 압축 행정의 종료시에 상기 피트에 수집된다. 피트를 제외한 피스톤의 표면으로서, 엔진 밸브가 실린더 헤드에서 위에 위치되는 피스톤의 표면은, 엔진 밸브에 대해 가장 가까운 위치에 있을 때 실린더 헤드 내의 엔진 밸브로부터 수십 분의 일의 밀리미터만 떨어져 있다. 공기 배출이 가동될 때 피스톤과 접촉되지만 그러한 접촉이 전혀 해롭지 않도록, 피스톤이 압축 행정의 종료시에 또는 팽창 행정의 시작시에 실린더 헤드에 가까이 있으면, 그것은 최적 및 바람직한 방법이 될 것이다.

추가적 실시예는, 상기 배기 밸브의 개폐 후에 흡기 밸브가 개방 및 후속적으로 폐쇄되고, 상기 조치는 팽창 행정의 종료시 또는 압축 행정의 시작 스테이지에서 수행되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 팽창 행정의 종료시의 개방 및 압축 행정의 시작시의 폐쇄를 포함하는 해결방안이 포함된다. 따라서, 유체, 바람직하게 공기는 피스톤의 하사점에 가까운 지점에서 연소실에 공급되고, 그 후에, 피스톤이 상사점을 향해 다시 이동될 때, 피스톤은 압축 일을 수행할 것이다. 그러한 방식으로, 추가적 제동 효과가 보장된다. 따라서, 모터 제동과 관련하여 피스톤의 상사점에 가까울 때 배기 밸브를 순간적으로 개방하고, 그 후에 피스톤의 하사점의 영역에서 흡기 밸브를 순간적으로 개방하는 원리는 제동 효과를 향상시킬 것이다. 본 발명의 이러한 측면은 일반적인 것이며, 연소실로부터 가압된 압력 유체에 의해 배기 밸브가 구동되는 것을 필요로 하지 않는다. 이러한 원리는, 배기 밸브가 임의의 다른 압력 유체원 또는 전자석에 의해 직접 구동되는 경우에도 적용될 수 있다.

본 발명의 추가 측면에 따르면, 모터 제동과 관련하여 상기 연소실 내의 압력은 압력 유체 용기 내에 압력을 형성하는 목적으로 사용되고, 상기 밸브는 상기 연소실과 상기 압력 유체 용기 사이의 연통을 개폐하는 목적을 위해 사용된다. 이것은, 예를 들면 상술한 모터 제동과 관련하여, 연소실 내의 압력을 이용하고, 이러한 에너지를 가압 압력 유체로서 압력 용기에 저장하며, 그 후에, 밸브의 개폐의 적절한 제어를 통하여, 짧은 기간 동안, 예를 들면 모터 제동 직후의 가속시에, 이러한 가압 유체에 의해 피스톤을 작동시키기 위해 가압 유체를 압력 유체 용기로부터 공급하는 것을 가능하게 한다. 그러면, 엔진이 2-행정 원리에 따라 작동되는 실시예에서, 가압 유체는 피스톤의 상사점에 가까운 지점에서 바람직하게 밸브에 의해 연소실 내로 유입되고, 피스톤이 하사점에 가까이 있고 나아가서는 상사점의 영역에 있을 때 배출되어야 한다. 연료는 팽창 행정시 및 그 전에 공급되고 연소될 수 있다.

본 발명의 목적은 또한, 상기 연통 채널은 상기 연소실로부터 상기 액추에이터 챔버로 연장되고, 상기 압력 유체는, 상기 연소실 내의 압력에 의해 가압된 유체를 포함하는 것을 특징으로 하는 서두에서 정의된 장치에 의해 달성된다.

상술한 이유로, 상기 장치는 바람직하게 상기 연통 채널 내의 연통을 개폐시키기 위한 파일럿 밸브를 더 포함한다.

바람직하게, 상기 파일럿 밸브는 압력 유체원과 연결되어 있어, 상기 압력 유체원의 가압된 유체에 의해 작동되거나 전자석 또는 광전소자에 의해 직접 구동된다.

상기 연소실 내의 압력에 의해 가압된 유체가 상기 액추에이터 피스톤에 작용하는 면은, 상기 연소실을 향하는 상기 밸브의 면보다 크다. 실제로, 이것은 밸브의 이러한 종류의 작동을 가능하게 하기 위한 필수 예비사항이다.

본 발명의 방법을 설명할 때 상술한 바와 같이, 상기 파일럿 밸브는, 바람직하게, 상기 연소실 내의 과도 압력이 상기 파일럿 밸브에 작용하는 방향과 동일한 방향으로 이동됨으로써 연통을 위해 개방되도록 구비된다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 밸브는 배기 밸브이다.

대안으로서, 상기 밸브는, 상술한 원리에 따라, 모터 제동과 관련하여 상기 연소실 내의 압력에 의해 압력이 형성된 압력 유체 용기와 상기 연소실 사이의 연통을 개폐시키기 위해 구비될 수 있다. 그러면, 밸브는 작동 상황에 따라 배기 밸브 및 흡기 밸브로서 작용할 수 있다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 장치는, 상기 압력 유체 용기와 상기 액추에이터 챔버 사이의 연통을 개폐시키기 위한 파일럿 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 바람직하게, 상기 파일럿 밸브는, 상기 압력 유체 용기 내의 과도 압력이 상기 파일럿 밸브에 작용하는 방향으로 이동됨으로써 상기 연통을 제동하도록 구비된다. 이것은, 파일럿 밸브가 고장난 경우에, 압력 유체가 제어되지 않으면서 압력 유체 용기로부터 연소실로 공급되지 않는 것을 확실히 하기 위한 안전의 문제이다.

바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 파일럿 밸브는, 상기 밸브의 스템 내에서 연장된다. 그러면, 상술한 연통 채널은, 액추에이터 챔버의 영역에서, 바람직하게 외주에 하나 이상의 개구를 구비하는 스템을 통해 연장될 것이며, 상기 유압 유체는 연통 채널과 액추에이터 챔버 사이의 상기 개구를 통해 흐를 수 있다.

바람직하게, 상기 스템은 상기 액추에이터 피스톤과 연결된다.

본 발명은 또한, 실린더, 상기 실린더 내에 이동 가능하게 배치된 피스톤, 상기 실린더와 상기 피스톤에 의해 경계가 설정된 연소실, 상기 연소실과 결합된 밸브, 및 상기 밸브에 연결되며 본 발명에 따른 장치를 포함하는, 연소 엔진에 관한 것이다.

본 발명의 추가적 특징 및 이점을 다음의 상세한 설명 및 청구범위에서 설명한다.

본 발명의 이제 첨부된 도면을 참조하여 예로서 설명한다.

도 1은, 본 발명에 따른 연소 엔진의 개략적으로 도시된 부분적으로 절단된 부분에 적용된 본 발명에 따른 장치의 개략도이다.

도 2는 제2 실시예의 도 1에 대응하는 도면이다.

도 3은 제3 실시예의 도 1에 대응하는 도면이다.

도 4는 제4 실시예의 도 1에 대응하는 도면이다.

도 5는 제5 실시예의 도 1에 대응하는 도면이다.

도 6은 제6 실시예의 도 1에 대응하는 도면이다.

도 7은 제7 실시예의 도 1에 대응하는 도면이다.

모든 도면은, 실린더(2), 상기 실린더(2) 내에 이동 가능하게 배치되는 피스톤(3), 및 실린더 헤드(4)를 포함하는 본 발명의 연소 엔진(1)의 일부를 도시한다. 밸브(5)는 실린더 헤드(4) 내에 배치된다. 밸브(5)는 포핏(poppet) 밸브이다. 실린더(2), 피스톤(3) 및 실린더 헤드(4)는 함께 연소실(6)의 경계를 설정한다. 밸브(5)는 연소실(6) 내로 이동됨으로써 개방되도록 배치된다. 밸브가 폐쇄될 때, 밸브는, 공지되어 있는 방식으로 실린더 헤드(4) 내에 구비되는 시트에 놓일 것이다. 엔진(1)은 복수개의 실린더를 포함할 수 있고, 실린더 각각은 상술한 방식으로 공지되어 있는 방식으로 배치될 수 있으며, 흡기 밸브, 배기 밸브, 및 가능한 별개의 연료 분사 노즐을 더 구비할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 밸브(5)는, 자유롭게 작동될 수 있는 공압식으로 작동되는 유형의 밸브이다.

본 발명에 따른 장치는 밸브 액추에이터 즉 밸브 개방기(7)를 포함하며, 밸브 액추에이터(7)는, 액추에이터 챔버(8), 및 액추에이터 챔버(8) 내에 전후 이동되도록 배치되는 액추에이터 피스톤(9)을 포함한다. 액추에이터 피스톤(9)은, 액추에이터 피스톤(9)에 배치되는 스템(10)을 통해 밸브(5)에 연결된다. 액추에이터 피스톤(9)이 밸브(5)에 간접적으로 연결되거나 밸브(5)를 기계적으로 추진하도록 배치되는 다른 실시예도 생각할 수 있다.

연소실(6)로부터, 채널(11)은 액추에이터 챔버(8)로 연결된다. 도 1 내지 도 6에 따른 실시예에서, 파일럿 밸브(12)는, 연소실(6) 내의 압력이 파일럿 밸브를 개방시키는 방향으로 작용하도록 채널(11)에 구비된다. 개시된 실시예에서, 파일럿 밸브(12)는, 압력 유체 회로, 전자석 또는 광전 소자(도시되지 않음)와 같은 수단을 포함할 수 있는 파일럿 밸브 액추에이터(13)에 의해 구동 및 제어된다. 파일럿 밸브(12)는, 도 1에 도시된 바와 같이 연소실(6) 내의 압력에 대항하여 연소실(6) 내로 또는 연소실(6)을 향해 이동되거나, 도 2에 도시된 바와 같이 연소실(6)로부터의 압력에 의해 연소실(6)로부터 멀리 이동됨으로써 개방될 수 있다. 파일럿 밸브(12)가 채널(11)의 연통을 위해 개방될 때 연소실(6) 내에 존재하는 압력은 액추에이터 챔버(8) 내에도 발생될 것이다. 압력과 압력이 작용하는 액추에이터 피스톤(9)의 표면의 사이즈에 비례하는 힘이 밸브(5)를 개방 방향으로 밀 것이다. 액추에이터 피스톤(9)의 이러한 표면적은, 밸브(5)의 개방을 가능하게 하기 위해 연소실을 향하는 밸브(5)의 표면적보다 커야 한다.

밸브 개방기(7)는, 고압의 가스를 연소실(6)로부터 액추에이터 챔버(8)로 도입하기 위해 파일럿 밸브(12)의 개방에 의해 작동된다. 밸브를 폐쇄 상태로 유지하거나 높은 실린더 압력에 대항하여 밸브를 개방하는 데에 에너지가 필요하다. 파일럿 밸브(12)는 작은 양의 에너지를 필요로 하는데, 왜냐하면, 연소실(6)을 향한 파일럿 밸브(12)의 표면적이 비교적 작기 때문이다. 도2, 도 4 및 도 5에 따른 실시예에서, 파일럿 밸브(12)는, 안전상의 이유로, 연소실(6)로부터 멀어지는 방향으로 개방되고, 파일럿 밸브(12)의 액추에이터(13)로 가는 신호를 제동함으로써 밸브 개방기(7)가 작동되어, 파일럿 밸브(12)는 액추에이터 챔버와의 연결을 위해 개 방될 것이다.

실린더 헤드(4) 내에 포핏 밸브(5)가 구비되는 연소 엔진(1)에 더 큰 부하가 걸릴수록, 배기 밸브(5)가 개방될 때 실린더 압력이 더 높아지고, 배기 밸브(5)를 개방하기 위해 더 큰 에너지가 필요하게 될 것이다. 이러한 사실은 밸브를 개방하기 위해 사용되는 방법과 무관하다. 그러나, 본 발명은 연소실 내에 존재하는 가압 유체의 에너지를 사용할 수 있게 하여, 상승된 실린더 압력에도 불구하고 밸브의 개방이 보장된다.

다음에, 도면에 도시된 약간 다른 실시예 각각에 대하여 간략히 설명한다. 도면에서, 본 발명과 구체적으로 관련되지 않는 상세사항, 예를 들면 추가적 흡기 밸브 또는 배기 밸브 또는 연료 분사 밸브는 도시되지 않는다.

도 1은, 왕복운동을 하는 피스톤(3), 및 연소실(6)을 구비하는 실린더(2)를 도시한다. 또한, 밸브(5)가 연소실(6)을 향해 또한 연소실(6) 내로 이동될 때, 상기 연소실(6)과 흐름 연통되는 배기 가스 채널(14)이 있다. 밸브(5)는, 액추에이터 챔버(8)를 향하는 액추에이터 피스톤(9)의 표면적보다 작은 연소실(6)을 향하는 표면적을 가진다. 파일럿 액추에이터(13)의 작동을 통해, 파일럿 밸브(12)는 연소실(6) 내로 이동되어, 채널(11)은 연소실(6)과 액추에이터 챔버(8)를 연결한다. 따라서, 가압된 실린더 가스는 액추에이터 챔버(8) 내로 또는 적어도 액추에이터 챔버(8)를 향해 흘러, 연소실(6) 내의 압력에 대응하는 액추에이터 챔버(8) 내의 압력을 발생시킨다. 실린더 가스의 압력은, 액추에이터 챔버(8)를 직접 향하는 액추에이터 피스톤(9)의 액추에이터 표면에 작용하여, 그 결과 밸브(5)는 연소실(6) 로 향해 또한 연소실(6) 내로 이동되어, 연소실(6)과 배기 가스 채널(14)이 연결된다. 따라서, 실린더 가스는 배기 가스 채널(14) 내로 흘러 나와, 연소실(6) 내의 압력은 감소되어, 밸브(5)는, 밸브(5)의 폐쇄 방향으로 힘을 인가하는 스프링의 작용으로 인해, 배기 가스 채널(14)과 연소실(6) 사이의 연결을 막는다. 파일럿 밸브(12)의 개폐는 공압식, 유압식, 전자식 또는 다른 유형의 파일럿 액추에이터(13)에 의해 제어된다. 밸브(5)의 개방 직후에 파일럿 밸브 액추에이터(13)의 작동에 의해 파일럿 밸브(12)가 연소실(6)과 액추에이터 챔버(8) 사이의 연결을 막음으로써 밸브(5)가 필요한 시간 동안 개방 위치에 유지될 수 있어, 가압된 실린더 가스가 액추에이터 챔버(8) 내에 유지된다. 그 후에, 연결이 다시 개방되어, 밸브(5)가 폐쇄되어야 할 때 가압된 실린더 가스는 연소실(6)로 되돌아 흐른다. 상기 경우에, 이하에서 설명될 유압 록(lock)은 필요하지 않다. 대안으로서, 밸브(5)는 유압 록(16)에 의해 필요한 시간 동안 개방 위치에 유지될 수 있다. 파일럿 밸브(12)가 개방될 때, 유압 록(16) 내의 개구(17)는 폐쇄되고, 밸브 샤프트(10)가 이동됨과 동시에 유압 오일이 체크 밸브(18)를 통해 밸브 샤프트(10)를 따라 흐를 것이다. 밸브(5)가 말단 단부 위치에 도달하고 스프링(15)의 작용으로 인해 복귀하고자 할 때, 체크 밸브(18)는, 샤프트(10)와 함께 액체가 존재하는 채널로부터, 유압 록(16) 내에 존재하는 액체가 이탈하는 것을 막는다. 파일럿 밸브(12)가 시작 위치로 복귀될 때, 잠금 위치는 릴리스된다.

도 2는 연소실(6)로 향해 폐쇄되는 파일럿 밸브(12)를 도시한다. 이 경우에도, 파일럿 밸브(12)의 작동을 위한 공압식 파일럿 밸브 액추에이터(13)가 도시되 었다. 도 1과 관련하여 상술한 것과 같은 잠금 기능은 없다는 것이 명백하다(그러나, 그러한 기능은 대응하는 방식으로 배치될 수 있다). 액추에이터(13)의 작동으로 인해, 파일럿 밸브(12)는 연소실(6)로부터 이동되어, 파일럿 밸브는 채널(11) 내의 연통을 위해 개방된다. 이것은, 파일럿 밸브 액추에이터(13)가, 그 유형에 상관없이, 작동되었을 때, 연소실(6)로 향하는 파일럿 밸브(12)의 닫는 힘이 정지되는 기능을 가질 것을 필요로 한다. 도 1에서와 같이, 파일럿 밸브(12)가 연소실(6)로 향하며 또한 연소실(6) 내로 개방되고, 파일럿 밸브 액추에이터(13)가, 어떠한 신호도 수신하지 못하거나 실린더 압력이 너무 높다는 사실로 인해, 파일럿 밸브(12)를 개방시킬 수 없으면, 압축된 실린더 가스는 엔진을 심각하게 손상시킬 수 있다.

모든 도면의 공통된 특징은, 실린더 가스가 밸브(5)를 통해 연소실로부터 배출되어야 할 때 연소실(6)과 액추에이터 챔버(8)를 연결시킴으로써, 밸브(5)가 작동된다는 것이다. 도 2에서 점선으로 도시된 채널(19)은, 실린더의 재료 내에서, 연소실(6)로부터 액추에이터 챔버(8)로 채널(11)이 다르게 실질적으로 더 길게 연장된 것을 도시한다. 이렇게 더 길게 연장되는 것은, 밸브(5)의 각각의 개방시에, 동일한 양의 가스가 액추에이터 챔버(8) 내로 통과하고 또한 그로부터 나오도록, 채널 내의 부피를 증가시키는 방식이며, 액추에이터 챔버 내의 배기 가스로부터 오연 입자를 감소시키는 일종의 방식이다. 따라서, 이 경우에, 채널(19)의 부피는, 액추에이터 피스톤(9)의 말단 위치들 사이에서 액추에이터 피스톤(9)이 이동될 때 액추에이터 챔버(8) 내에 발생하는 부피의 변화보다 크다.

도 3은 공압 혼합식 유형의 엔진의 실린더(2)를 도시한다. 모터 제동 동안에, 도시되지 않았으며 채널(14)에 연결되는 압력 유체 용기 또는 탱크 내에 압축 공기가 저장된다. 모터 제동시에, 탱크 및 채널(14) 내의 압력은, 엔진의 압축비에 의존하는 최대치로 증가된다. 밸브(5)는, 모터 제동시에 채널(14) 내의 압력이 증가될 때, 밸브(5)가 잘못된 위치에서 자동적으로 개방 또는 페쇄되는 것을 방지하는 목적으로 연소실(6)로부터 액추에이터 챔버(8)를 향해 상향 작용하는 힘을 발생시키는 목적을 위한 피스톤(20)을 구비한다. 피스톤(20)은, 밸브(5)가 닫히는 방향, 즉 액추에이터 챔버(8)를 향한 방향으로 채널(14) 내의 압력이 상기 피스톤(20)을 밀도록 위치된다. 실린더 내에 구비되는 피스톤(3)에(이 실시예에서), 피스톤 핏트(pit)(21)가 구비되며, 피스톤(3)은, 피스톤(3)의 표면, 즉 피스톤 핏트(21) 밖의 영역이 밸브(5)로부터 수 밀리미터만 떨어진 상태로 상사점 위치에 도시되었다. 파일럿 밸브 액추에이터(13)가 파일럿 밸브(12)를 작동시킬 때, 파일럿 밸브(12)는, 액추에이터 챔버(8)로 향한 채널(11) 내의 유체 연통을 위해 개방되고, 동시에, 액추에이터 챔버로부터의 추가적 배기 채널(22)은 파일럿 밸브(12)에 의해 또는 더 정확하게는 파일럿 밸브의 부분(23)에 의해 폐쇄된다. 바람직하게, 배기 채널(22)은 환경으로(예를 들면, 배기관으로) 연장될 수 있다. 따라서, 액추에이터 챔버(8)는 가압되고, 밸브(5)는 피스톤(3)과 접촉되거나 거의 접촉될 때까지 이동되며, 공기는 연소실(6)로부터 채널(14)을 통해 압력 유체 용기로 흐르기 시작할 것이다. 팽창 행정시에 피스톤(3)의 초기 하향 이동시에, 밸브(5)는 피스톤(3)을 뒤따르고 더 개방될 것이다. 연소실(6)과 압력 유체 용기 사이의 채 널(14)의 연결을 막기 위해, 파일럿 밸브 액추에이터(13)가 정지됨으로써 파일럿 밸브(12)는 연소실(6)에서 폐쇄되고, 동시에, 고압 공기는 추가 채널(22)을 통해 액추에이터 챔버(8)로부터 나와, 밸브(5)는 스프링(15)의 작용으로 인해 도 3에 도시된 바와 같이 시작 위치로 복귀된다.

도 3과 마찬가지로, 도 4는 공압 혼합식 유형의 엔진의 실린더(2)를 도시하지만, 피스톤(3)이 실린더 헤드로 향한 단부에 어떠한 핏트로 가지지 않는다는 점에서 도 3과 다르다. 모터 제동시에 탱크 또는 압력 유체 용기에 저장된 압축 공기가 엔진을 추진하기 위해 채널(14)을 통해 연소실(6)로 이제 도입되는 방법을 설명한다. 이러한 실시예는, 앞의 실시예에 대해 이미 설명된 제1 파일럿 밸브 외에도, 관련 파일럿 밸브 액추에이터(25)를 구비하는 제2 파일럿 밸브(24), 및 압력 유체 용기로부터 또는 압력 유체 용기에 연결되는 채널(14)로부터 액추에이터 챔버(8)로 연결되는 추가 채널(26)을 포함한다. 추가 채널(26)의 분기(27)는, 환경(예를 들면 배기관)에 대한 압력 유체용 배기 채널을 형성한다. 제2 파일럿 밸브(24)는 제2 채널(26)과 제2 채널(26)의 분기(27) 내의 연통을 개방 및 정지시켜, 분기(27)를 폐쇄할 때 채널(26)을 개방하고, 또한 그 반대로도 한다. 압력 유체 용기에 압력 유체가 저장되고, 압력 유체가 연소실(6)로 공급되어야 할 때, 다음의 단계가 수행된다. 피스톤(3)의 상사점과 관련하여, 폭발 행정 시작시에 또는 전에, 제2 파일럿 밸브 액추에이터(25)가 작동되어, 제2 파일럿 밸브(24)는 시트(28)의 영역에서 채널(26)을 개방하고, 분기(27) 내에 구비되는 시트(29)의 영역에서 분기(27)를 폐쇄한다. 따라서, 고압 공기는 액추에이터 챔버(8) 내로 흘러, 채 널(14)과 연소실(6)이 연결되도록 밸브(5)를 강제로 개방한다. 따라서, 고압 공기는, 도면에 도시되지 않은 압력 유체 용기로부터 채널(14)을 통해 연소실(6)로 흘러, 연소실(6) 내에서, 압력이 증가되고 피스톤(3)에 작용하여, 상기 폭발 행정시에 피스톤(3)은 하사점을 향해 이동된다. 연소실(6)로의 고압 공기의 공급이 정지되어야 할 때, 제2 파일럿 밸브 액추에이터(25)가 정지되어, 제2 파일럿 밸브 액추에이터(25)와 관련되는 파일럿 밸브(24)는 추가 채널(26)을 폐쇄하고 추가 채널(26)의 분기(27)를 개방하게 된다. 그 결과, 액추에이터 챔버(8) 내의 고압 공기는 분기(27)를 통해 흘러 나오고 스프링(15) 내에서 흐르며, 밸브(5)에 연결되는 피스톤(20)의 하면에 작용하는 압력은 밸브(5)로 하여금 연소실(6)과 채널(14) 사이의 압력 유체 연통을 정지시키도록 강요한다. 제2 파일럿 밸브 액추에이터(25)로 가는 어떠한 신호도 없지만, 제1 파일럿 밸브 액추에이터(13)로 가는 그러한 신호가 있으면, 채널(14) 내의 압력에 대항하는 개방 이동은 최대 안전도를 제공할 것이다.

도 5 및 도 6은, 액추에이터 피스톤(9), 및 파일럿 밸브 액추에이터(13)에 완전히 또는 부분적으로 병합되거나 포함되는 스프링(15)을 구비하는 밸브(5)를 도시한다. 파일럿 밸브(12)는 (슬레이브) 밸브(5)의 샤프트 내에서 연장된다. 또한, 연소실(6)과 액추에이터 챔버(8)를 연결하는 채널(11)은 밸브(5)의 샤프트(10) 내에서 연장되며, 연소실(6)로 향하는 밸브(5)의 면에서 종료되고, 또한, 밸브 샤프트의 둘레에 있는 개구를 통해, 액추에이터 챔버(8)로 향하는 밸브 샤프트(10)의 면에서 종료된다. 채널(11)이 파일럿 밸브(12)에 의해 연소실(6)과 액추에이터 챔 버(8) 사이의 유체 연통을 위해 개방될 때, 밸브(5)는 연소실(6) 내로 이동된다. 이것은, 도 5에 따른 실시예에서는 파일럿 밸브 액추에이터(13)가 정지됨으로써 달성되고, 도 6에 따른 실시예에서는 파일럿 밸브 액추에이터(13)가 작동됨으로써 달성된다. 차이점은, 도 5의 파일럿 밸브(12)는 연소실(6) 내의 압력에 의해 개방되는 방향으로 작동되고, 도 6의 파일럿 밸브(12)는 연소실(6) 내의 압력에 의해 폐쇄되는 방향으로 작동된다는 사실로 인한 것이다. 도 5 및 도 6의 실시예에 도시된 파일럿 밸브 액추에이터(13)는 압력 유체 액추에이터, 예를 들면 공압식 액추에이터이다. 따라서, 파일럿 밸브 액추에이터(13)는, 챔버(31) 내에 이동 가능하게 배치되고, 상기 챔버(31)에 구비되는 스프링(32)에 의한 반작용을 받는 피스톤(30)을 포함한다. 파일럿 밸브(12)는 다시 말해서 공압식으로 작동되지만, 다른 방식으로 작동시키는 것도 가능한데, 예를 들면, 전자석 또는 광전소자에 의해 작동될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 이것은, 파일럿 밸브 액추에이터의 유형이 정의되지 않은 다른 실시예도 고려한 것이라는 것을 이해하여야 한다.

도 5 및 도 6의 실시예의 이점은 조밀하고 공간을 덜 필요로 하는 디자인이다.

마직막으로, 도 7은 본 발명에 따른 장치의 단순화된 실시예를 도시한다. 이러한 실시예에서, 파일럿 밸브가 없고, 채널(11)은 실린더 헤드(4)가 아니라 실린더 벽에서 연소실(6) 내로 개방되며, 상기 채널은, 실린더(2) 내에서 왕복운동하는 피스톤(3)의 위치에 기초하여 개폐되는 포트를 정의한다.

피스톤(3)이 하사점에 접근하고, 채널(11)이 실린더 벽에서 개방되는 위치를 통과할 때, 채널(11)은 연소실(6)과 액추에이터 챔버(8) 사이의 압력 유체 연통을 위해 개방되어, 밸브(5)는, 실린더 압력이 충분히 높다는 가정하에, 상기 밸브(5)와 관련되는 채널(14)을 통한 실린더 가스의 유출을 위해 개방될 것이다.

도 7에 따른 실시예의 단점은, 오일이 피스톤으로부터 긁히고, 실린더(2)의 벽에 있는 채널(11)의 개구를 통과할 때 채널(11) 내로 도입되며, 연소 공정을 통해 채널(11)에 부착된다는 것이다. 이러한 단점은 앞의 실시예에서 상술된 바와 같이 실린더 헤드 내의 파일럿 밸브에 의해 제거된다. 또한, 이러한 마지막 해결방안은 다른 해결방안에 의해 제공되는 밸브(5)의 융통성 있는 제어를 가질 가능성이 없다.

상술한 설명은 단지 예로서만 주어진 것이고, 본 발명의 복수개의 다른 실시예들이 당업자에게 명백할 것이라는 것을 이해하여야 한다. 따라서, 본 발명은 첨부된 특허청구범위의 양상에 의해서만 한정되고, 상세한 설명 및 첨부된 도면에 의해 지지된다.

Claims

연소 엔진의 연소실(6)의 밸브(5)를 작동시키기 위한 방법으로서,

상기 연소 엔진은, 실린더(2), 상기 실린더(2) 내에 이동 가능하게 배치된 피스톤(3), 상기 실린더(2)와 상기 피스톤(3)에 의해 경계가 설정된 연소실(6), 상기 밸브(5), 및 상기 밸브(5)를 구동하기 위해 액추에이터 챔버(8) 내에 배치된 액추에이터 피스톤(9)을 포함하는 밸브 액추에이터(7)를 포함하며,

상기 액추에이터 피스톤(9)과, 따라서 상기 밸브(5)를 구동하기 위해, 압력 유체가 상기 액추에이터 챔버(8) 내로 도입되고,

상기 연소실(6) 내의 압력에 의해 가압된 압력 유체는, 상기 밸브(5)의 개방과 관련하여, 상기 밸브(5)가 개방되는 방향으로 상기 액추에이터 피스톤(9)을 구동하기 위해, 상기 액추에이터 챔버(8)로 도입되는,

연소 엔진의 연소실(6)의 밸브(5)를 작동시키기 위한 방법.
제1항에 있어서,

상기 압력 유체는, 상기 연소실(6)로부터 상기 액추에이터 챔버(8)로 연장된 연통 채널(11)을 통해 상기 액추에이터 챔버(8)로 도입되고,

상기 채널(11) 내의 연통은 파일럿 밸브(12)에 의해 제어되는,

연소 엔진의 연소실(6)의 밸브(5)를 작동시키기 위한 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 파일럿 밸브(12)는 가압 유체에 의해, 전자기식으로 또는 광전소자에 의해 작동되는, 연소 엔진의 연소실(6)의 밸브(5)를 작동시키기 위한 방법.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 파일럿 밸브(12)는, 상기 연소실(6) 내의 상승된 압력이 상기 파일럿 밸브(12)에 작용하는 방향과 동일한 방향으로 이동됨으로써 연통을 위해 개방되는, 연소 엔진의 연소실(6)의 밸브(5)를 작동시키기 위한 방법.
제4항에 있어서,

상기 파일럿 밸브(12)와 관련된 파일럿 밸브 액추에이터(13)의 작동은 상기 파일럿 밸브 액추에이터(13)에 대한 신호에 의해 시작되어, 상기 파일럿 밸브(12)는 상기 연소실(6)과 상기 액추에이터 챔버(8) 사이의 연통을 위해 개방되는, 연소 엔진의 연소실(6)의 밸브(5)를 작동시키기 위한 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 밸브(5)는 배기 밸브인, 연소 엔진의 연소실(6)의 밸브(5)를 작동시키기 위한 방법.
제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 밸브(5)는, 상기 연소실(6) 내에 존재하는 가스의 배출을 위해, 상기 파일럿 밸브(12)의 제어를 통해, 압축 행정 또는 팽창 행정시에 개방 및 후속적으로 폐쇄되며,

상기 작동이 일어나는 크랭크 각도 범위는 조절된 모터 제동 효과에 의존하는,

연소 엔진의 연소실(6)의 밸브(5)를 작동시키기 위한 방법.
제7항에 있어서,

상기 밸브(5)의 개방은, 필요한 제동 효과가 증가될 때, 상기 피스톤(3)의 상사점에 가까울 때 수행되는, 연소 엔진의 연소실(6)의 밸브(5)를 작동시키기 위한 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 밸브(5)는 압축 행정의 최종 스테이지 또는 팽창 행정의 시작 스테이지에서 개방되고 후속적으로 폐쇄되는, 연소 엔진의 연소실(6)의 밸브(5)를 작동시키기 위한 방법.
제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 밸브(5)의 개폐 후에 흡기 밸브가 개방되고 후속적으로 폐쇄되며,

상기 작동은 팽창 행정의 최종 스테이지 또는 압축 행정의 시작 스테이지에 서 수행되는,

연소 엔진의 연소실(6)의 밸브(5)를 작동시키기 위한 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

모터 제동과 관련하여 상기 연소실(6) 내의 압력은 압력 유체 용기 내에 압력을 형성하는 목적으로 사용되고,

상기 밸브(5)는 상기 연소실(6)과 상기 압력 유체 용기 사이의 연통을 개폐하는 목적을 위해 사용되는,

연소 엔진의 연소실(6)의 밸브(5)를 작동시키기 위한 방법.
연소 엔진의 연소실(6)의 밸브(5)를 작동시키기 위한 장치로서,

상기 연소 엔진은, 실린더(2), 상기 실린더(2) 내에 이동 가능하게 배치된 피스톤(3), 상기 실린더(2)와 상기 피스톤(3)에 의해 경계가 설정된 연소실(6), 및 상기 밸브(5)를 포함하며,

상기 장치는 밸브 액추에이터(7)를 포함하고,

상기 밸브 액추에이터(7)는, 액추에이터 챔버(8), 상기 밸브(5)를 구동하기 위해 상기 액추에이터 챔버(8) 내에 이동 가능하게 배치된 액추에이터 피스톤(9), 및 상기 밸브(5)가 개방되는 방향으로 상기 액추에이터 피스톤(9), 따라서 상기 밸브(5)를 구동하기 위해 압력 유체가 상기 액추에이터 챔버(8) 내로 도입되게 하는 연통 채널(11)을 포함하며,

상기 연통 채널(11)은 상기 연소실(6)로부터 상기 액추에이터 챔버(8)로 연장되고,

상기 압력 유체는, 상기 연소실(6) 내의 압력에 의해 가압된 유체를 포함하는,

연소 엔진의 연소실(6)의 밸브(5)를 작동시키기 위한 장치.
제12항에 있어서,

상기 연통 채널 내의 연통을 개폐시키기 위한 파일럿 밸브(12)를 더 포함하는, 연소 엔진의 연소실(6)의 밸브(5)를 작동시키기 위한 장치.
제13항에 있어서,

상기 파일럿 밸브(12)는 압력 유체원과 연결되어 있고, 상기 압력 유체원의 가압된 유체에 의해 작동되거나 전자석 또는 광전소자에 의해 직접 구동되는, 연소 엔진의 연소실(6)의 밸브(5)를 작동시키기 위한 장치.
제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 연소실(6) 내의 압력에 의해 가압된 유체가 상기 액추에이터 피스톤(9)에 작용하는 면은, 상기 연소실(6)을 향하는 상기 밸브(5)의 면보다 더 큰, 연소 엔진의 연소실(6)의 밸브(5)를 작동시키기 위한 장치.
제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 파일럿 밸브(12)는, 상기 연소실(6) 내의 상승된 압력이 상기 파일럿 밸브(12)에 작용하는 방향과 동일한 방향으로 이동됨으로써 연통을 위해 개방되도록 배치되어 있는, 연소 엔진의 연소실(6)의 밸브(5)를 작동시키기 위한 장치.
제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 밸브는 배기 밸브인, 연소 엔진의 연소실(6)의 밸브(5)를 작동시키기 위한 장치.
제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 밸브(5)는, 모터 제동과 관련하여 상기 연소실(6) 내의 압력에 의해 압력이 형성된 압력 유체 용기와 상기 연소실(6) 사이의 연통을 개폐시키기 위해 배치되어 있는, 연소 엔진의 연소실(6)의 밸브(5)를 작동시키기 위한 장치.
제18항에 있어서,

상기 압력 유체 용기와 상기 액추에이터 챔버(8) 사이의 연통을 개폐시키기 위한 파일럿 밸브(24)를 더 포함하는, 연소 엔진의 연소실(6)의 밸브(5)를 작동시키기 위한 장치.
제19항에 있어서,

상기 압력 유체 용기와 상기 액추에이터 챔버(8) 사이의 연통을 개폐시키기 위한 상기 파일럿 밸브(24)는, 상기 압력 유체 용기 내의 상승된 압력이 상기 파일럿 밸브(24)에 작용하는 방향으로 이동됨으로써 상기 연통을 차단하도록 배치되어 있는, 연소 엔진의 연소실(6)의 밸브(5)를 작동시키기 위한 장치.
제13항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 파일럿 밸브(12)는, 상기 밸브(5)와 결합된 스템(10) 내에서 연장되어 있는, 연소 엔진의 연소실(6)의 밸브(5)를 작동시키기 위한 장치.
제21항에 있어서,

상기 스템(10)은 상기 액추에이터 피스톤(9)과 연결되어 있는, 연소 엔진의 연소실(6)의 밸브(5)를 작동시키기 위한 장치.
실린더(2), 상기 실린더(2) 내에 이동 가능하게 배치된 피스톤(3), 상기 실린더(2)와 상기 피스톤(3)에 의해 경계가 설정된 연소실(6), 상기 연소실(6)과 결합된 밸브(5), 및 상기 밸브(5)에 연결되며 제12항 내지 제22항 중 어느 한 항에 따른 장치를 포함하는, 연소 엔진.