KR20140010908A - 대형 왕복 피스톤 연소 기관, 그러한 기관의 제어 장치 및 방법 - Google Patents

대형 왕복 피스톤 연소 기관, 그러한 기관의 제어 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140010908A
KR20140010908A KR1020130084442A KR20130084442A KR20140010908A KR 20140010908 A KR20140010908 A KR 20140010908A KR 1020130084442 A KR1020130084442 A KR 1020130084442A KR 20130084442 A KR20130084442 A KR 20130084442A KR 20140010908 A KR20140010908 A KR 20140010908A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
piston
crosshead
control device
combustion engine
compression ratio
Prior art date
Application number
KR1020130084442A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102095598B1 (ko
Inventor
레이쁘 끄니쁘스뜨룀
라이너 슐츠
페터 슈미츠
그레고리 수드보이
Original Assignee
베르트질레 슈바이츠 악티엔게젤샤프트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=48669827&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR20140010908(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 베르트질레 슈바이츠 악티엔게젤샤프트 filed Critical 베르트질레 슈바이츠 악티엔게젤샤프트
Publication of KR20140010908A publication Critical patent/KR20140010908A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102095598B1 publication Critical patent/KR102095598B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00—Varying compression ratio
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F02B75/045—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of a variable connecting rod length
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B25/00—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders
    • F02B25/02—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders using unidirectional scavenging
    • F02B25/04—Engines having ports both in cylinder head and in cylinder wall near bottom of piston stroke
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00—Varying compression ratio
    • F02D15/02—Varying compression ratio by alteration or displacement of piston stroke
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0639—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels
    • F02D19/0642—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels at least one fuel being gaseous, the other fuels being gaseous or liquid at standard conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0611—Fuel type, fuel composition or fuel quality
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2700/00—Mechanical control of speed or power of a single cylinder piston engine
    • F02D2700/03—Controlling by changing the compression ratio
    • F02D2700/035—Controlling by changing the compression ratio without modifying the volume of the compression space, e.g. by changing the valve timing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

실린더 라이너 (4) 가 구비된 적어도 하나의 실린더, 실린더 라이너 내에 이동가능하게 배치된 적어도 하나의 피스톤 (6), 및 크랭크축 하우징 내에 회전가능하게 배치된 크랭크축 (2) 을 갖는 대형 왕복 피스톤 연소 기관 (1) 으로서, 각각의 피스톤은 피스톤 로드 (7) 를 통해 크로스헤드 (8) 에 연결되고, 상기 크로스헤드는 상기 크랭크축을 구동하기 위해 커넥팅 로드 (9) 를 통해 상기 크랭크축 (2) 에 연결되고, 각각의 크로스헤드 (8) 에는 상기 왕복 피스톤 연소 기관의 압축비를 제어하기 위한 제어 장치 (10) 가 제공되는, 대형 왕복 피스톤 연소 기관.

Description

대형 왕복 피스톤 연소 기관, 그러한 기관의 제어 장치 및 방법{A LARGE RECIPROCATING PISTON COMBUSTION ENGINE, A CONTROL APPARATUS AND A METHOD FOR CONTROLLING SUCH AN ENGINE}
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 대형 왕복 피스톤 연소 기관 및 청구항 12 및 14 각각의 서문에 따른 대형 왕복 피스톤 연소 기관의 압축비 제어 방법에 관한 것이다.
왕복 피스톤 연소 기관에 있어서 압축비는 연소, 열효율, 및 배기가스 배출에 있어서 중요한 매개변수이다. 압축비는 통상 최상의 기관 성능을 보장하도록 선택된다. 종종 고부하 기관 성능은 선택에 있어서 가장 중요한 점이다. 전체 운전범위에 대한 최적의 성능을 위해서 가변적인 압축비가 바람직하지만, 그러한 시스템과의 문제로 인하여 통상 일정한 압축비를 한정하는 타협이 이루어진다.
다양한 점화 특성을 가진 다양한 연료 품질에서 작동할 수 있는 왕복 피스톤 연소 기관이나 디젤 사이클에 따른 액체 경유와 오토 사이클에 따른 가스에서 작동할 수 있는 이른바 2중 연료 기관에 있어서는 이 문제가 더욱 심각해진다. 경유에 의한 디젤 사이클과 가스에 의한 오토 사이클 모두를 작동할 수 있는 통상적인 압축비 범위가 매우 좁으므로 그러한 경우에 있어서 디젤 사이클과 오토 사이클 성능간의 타협이 이루어져야 한다. 이는 일부 경우에 가능하지만 최적의 기관 성능을 위해서는 가변적인 압축비가 필요하다.
피스톤 핀이나 주 베어링 주위의 편심 슬리브 또는 편심 축 및 실린더 헤드와 크랭크축 중심선 사이의 거리조절을 위한 메커니즘과 같은 소형 왕복 피스톤 연소 기관 내의 압축비를 변화시키기 위한 다양한 해결책이 알려져 있다. 이러한 해결책은 다소 복잡한 경우가 많지만 기관의 주요 재설계 없이는 대형 왕복 피스톤 연소 기관에 쉽게 적용할 수 없다. 더욱이, 이러한 해결책은 대형 기관 내에서 견고한 기관 구조를 보장하기 위해 보다 많은 강재와 철재를 필요로 한다.
더욱이, 예를 들면, 선박이나 발전소에서 사용되는 알려진 대형 왕복 피스톤 연소 기관, 특히 디젤 유형의 대형 2행정 왕복 피스톤 연소 기관들은 보다 소형의 왕복 피스톤 연소 기관의 구조와는 다른 구조를 가지고 있다. 알려진 대형 왕복 피스톤 연소 기관은 각각 실린더 라이너가 구비된 하나 이상의 실린더, 각각의 실린더 라이너 내에 이동가능하게 배열되어 있는 하나 이상의 피스톤, 및 크랭크축 하우징 내에 회전할 수 있도록 배열되어 있는 크랭크축을 포함하고, 각 피스톤이 피스톤 로드를 통해서 각각의 크로스헤드에 연결되어 있고, 각각의 크로스헤드가 크랭크축을 구동하기 위해 커넥팅 로드를 통해서 크랭크축에 연결되어 있다. 피스톤 로드는 전형적으로 세로축을 따라서 직선으로 안내되며, 각각의 크로스헤드는 피스톤 로드의 직선의 운동을 커넥팅 로드의 비직선의 운동으로 전환한다.
가변적인 압축비를 가진 대형 디젤 기관은 JP 61-197731A 에 설명되어 있다. 상기의 디젤 기관은 압축비를 변화시키기 위한 변위가능한 출구 밸브시트를 포함하고 있다. 이러한 해결책은 부피가 큰 것으로 간주되며 이 해결책을 실행하기 위해 비교적 대량의 강재가 필요하다.
본 발명의 목적은, 압축비가 변경될 수 있고 가변적인 압축비 제어가 여분의 공간을 작게 필요로 하거나 전혀 필요로 하지 않는 대형 왕복 피스톤 연소 기관, 그리고 대형 왕복 피스톤 연소 기관의 압축비 제어용의 제어 장치와 방법을 제공하는 것이고, 제어 장치는 크로스헤드나 피스톤에 일체로 될 수 있다.
본 목적은 청구항 1에서 정의된 대형 왕복 피스톤 연소 기관 그리고 청구항 12와 15에서 각각 정의된 제어 장치와 방법에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 대형 왕복 피스톤 연소 기관은, 실린더 라이너가 구비된 적어도 하나의 실린더, 실린더 라이너 내에 이동가능하게 배치된 적어도 하나의 피스톤, 및 크랭크축 하우징 내에 회전가능하게 배열 또는 저널링되어 있는 크랭크축을 갖고, 피스톤은 각 경우에 피스톤 로드를 통해서 크로스헤드에 연결되어 있고, 크로스헤드는 각 경우에 크랭크축을 구동하기 위해 커넥팅 로드를 통해 크랭크축에 연결되어 있다. 더욱이, 크로스헤드나 피스톤 또는 이들 양자는 각 경우에 왕복 피스톤 연소 기관의 압축비 제어용의 제어 장치를 구비한다. 크로스헤드는 전형적으로 피스톤 로드의 직선 운동을 커넥팅 로드의 비직선 운동으로 전환한다.
대형 왕복 피스톤 연소 기관의 유리한 실시예에서, 제어 장치는 크로스헤드에 대해 피스톤 로드 및/또는 피스톤을 변위시키기 위해 크로스헤드 내에 또는 크로스헤드에, 또는, 피스톤 내에 또는 피스톤에 제공되는 구동 메커니즘을 포함한다.
예를 들면, 제어 장치는 하나 이상의 다음 요소를 포함한다: 회전가능한 편심 크로스헤드 핀, 크로스헤드 핀과 짝을 이루는 편심 부시, 여기서 부시는 회전가능하며, 크로스헤드 핀이나 부시 또는 이들 양자의 회전을 위한 회전 메커니즘, 그리고 크로스헤드 핀이나 부시 또는 이들 양자를 잠그기 위한 잠금 메커니즘.
제어 장치는 선택적으로 피스톤 로드와의 연결부, 특히 피스톤 로드의 단부에 공급되는 제 1 나사부, 제 1 나사부와 짝을 이루는 제 2 나사부, 그리고 제 1 또는 제 2 나사부를 회전시키기 위해 크로스헤드 내에 또는 크로스헤드에, 또는, 피스톤내에 또는 피스톤에 제공되는 회전 메커니즘을 포함한다.
대안으로 또는 추가적으로 제어 장치는, 적어도 하나의 쐐기형 부분, 상기 쐐기형 부분과 상기 피스톤 로드 쌍방과 작동 연결되는 상대부분, 특히 쐐기형 상대부분, 및 상기 쐐기형 부분과 상기 상대부분 중 일방 또는 쌍방을 이동시키기 위한 구동 메커니즘을 포함한다.
대형 왕복 피스톤 연소 기관의 보다 유리한 실시예에서, 제어 장치는, 상기 피스톤 로드에 대해 그리고 상기 피스톤 로드에 평행하게 상기 피스톤을 이동시키거나, 또는 이동가능하거나 가동 인서트를 포함하는 피스톤 헤드를 이동시키기 위한 가이드를 포함하고, 상기 제어 장치는, 상기 피스톤 로드에 대해 상기 피스톤을, 또는 상기 피스톤 또는 피스톤 로드에 대해 상기 피스톤 헤드를, 또는 상기 피스톤 헤드 또는 피스톤에 대해 상기 인서트를 이동시키기 위한 구동 메커니즘을 더 포함한다.
상기 실시예에서 언급된 회전 메커니즘이나 구동 메커니즘은 유리하게는 유압식으로 구동된다.
또 다른 유리한 실시예에서 제어 장치는 유압을 생성하기 위해 상기 크로스헤드 내에 또는 상기 크로스헤드에 배치된 유압식 스윙 펌프를 포함하고, 상기 스윙 펌프는 중공 공간, 특히 환형 세그먼트 형태를 갖는 중공 공간, 및 상기 중공 공간에 끼워 맞춰지는 스윙형 (swinging) 피스톤을 포함하고, 상기 중공 공간과 상기 스윙형 피스톤 중 일방은 커넥팅 로드의 단부에 연결되어서, 작동 중에 상기 커넥팅 로드가 이동되는 때에 상기 스윙형 피스톤이 상기 중공 공간 내에서 진동한다.
본 발명은 대형 왕복 피스톤 연소 기관의 압축비를 제어하기 위한 제어 장치를 포함하고, 상기 왕복 피스톤 연소 기관은, 실린더 라이너가 구비된 적어도 하나의 실린더, 상기 실린더 라이너 내에 이동가능하게 배치된 적어도 하나의 피스톤, 및 크랭크축 하우징 내에 회전가능하게 배치된 크랭크축을 포함하고, 각각의 피스톤은 피스톤 로드를 통해 개별 크로스헤드에 연결되고, 각각의 크로스헤드는 상기 크랭크축을 구동하기 위해 커넥팅 로드를 통해 상기 크랭크축에 연결되고, 상기 제어 장치는 각 경우에 상기 크로스헤드의 부분으로서 설계되거나 또는 상기 크로스헤드 또는 크로스헤드 핀에 일체로 된다.
유리한 실시예에서 제어 장치는 크로스헤드에 관해서 그리고 피스톤과 동일 방향으로 피스톤 로드를 변위시키기 위한 구동 메커니즘을 포함한다.
본 발명은 대형 왕복 피스톤 연소 기관의 압축비 제어 방법을 추가로 포함하고, 본 방법은, 실린더 라이너가 구비된 적어도 하나의 실린더, 상기 실린더 라이너 내에 이동가능하게 배치된 적어도 하나의 피스톤, 및 크랭크축 하우징 내에 회전가능하게 배치된 크랭크축을 갖는 대형 왕복 피스톤 연소 기관으로서, 상기 피스톤은 각 경우에 피스톤 로드를 통해 크로스헤드에 연결되고, 상기 크로스헤드는 각 경우에 상기 크랭크축을 구동하기 위해 커넥팅 로드를 통해 상기 크랭크축에 연결되는, 상기 대형 왕복 피스톤 연소 기관을 제공하는 단계를 포함한다.
더욱이, 본 방법은, 상기 왕복 피스톤 연소 기관의 압축비를 제어하기 위한 제어 장치를, 각각의 크로스헤드 및/또는 각각의 피스톤에 제공하는 단계, 및 상이한 점화 특성을 갖는 상이한 연료 품질이 공급되는 때에 또는 경유로부터 가스로 또는 가스로부터 경유로 연료 공급이 변화되는 때에 압축비를 변화시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 대형 왕복 피스톤 연소 기관은 2행정 또는 4행정 기관, 예를 들면 160㎜ 이상 또는 200㎜ 이상의 실린더 보어를 가지는 4행정 기관 또는 직경 270㎜ 이상 또는 300㎜ 이상의 실린더 보어를 가지는 2행정 기관으로서 실시할 수 있다. 더욱이, 대형 왕복 피스톤 연소 기관은 디젤 유형의 대형 왕복 피스톤 연소 기관으로서 실시할 수 있다.
본 발명에 따른 대형 왕복 피스톤 연소 기관과 제어 장치 그리고 대형 왕복 피스톤 연소 기관의 압축비 제어 방법은, 제어 장치가 대형 왕복 피스톤 연소 기관의 크로스헤드나 피스톤에 통합되고 실시를 위해 단지 무시할 수 있을 정도의 여분의 공간이 필요하거나 여분의 공간이 필요하지 않으며, 따라서 기존의 대형 왕복 피스톤 연소 기관에 가변적인 압축비 제어기능을 새로 장착할 수 있다는 장점을 가지고 있다.
상기 실시예와 변형예에 대한 설명은 단순히 예로서만 활용된다. 더욱 유리한 실시예는 종속 청구항과 도면으로부터 알 수 있다. 더욱이, 본 발명의 맥락에서 볼 때, 상기 기재된 또는 설명된 실시형태 및 상기 기재된 또는 설명된 변형예로부터의 개별적인 특징들은 새로운 실시형태를 형성하기 위해 서로 결합가능하다.
이하, 본 발명은 구체적인 실시형태와 도면을 참조로 상세히 설명된다.
도 1 은 본 발명에 따른 대형 왕복 피스톤 연소 기관의 실시형태이다.
도 2a 및 도 2b 는 본 발명에 따른 제어 장치의 실시형태를 통한 단면도이다.
도 2c 는 도 2a 및 도 2b 에 도시된 실시형태에 대한 잠금 메커니즘의 실시형태이다.
도 2d ~2f 는 도 2a 및 도 2b 에 도시된 실시형태에 대한 회전 메커니즘의 실시형태를 통한 단면도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 제어 장치의 제 2 실시형태의 단면도이다.
도 4 의 A 및 B 는 본 발명에 따른 제어 장치의 제 3 실시형태의 단면도이다.
도 5 의 A 및 B 는 도 2 ~ 도 4 에 도시된 실시형태들 중의 하나에 대한 회전 메커니즘의 실시형태를 통한 단면도이다.
도 6a 및 도 6b 는 각각 본 발명에 따른 제어 장치의 제 4 및 제 5 실시형태의 단면도이다.
도 7 은 본 발명에 따른 제어 장치의 제 6 실시형태의 단면도이다.
도 8 은 본 발명에 따른 제어 장치의 제 7 실시형태의 단면도이다.
도 9a 및 도 9b 는 본 발명에 따른 제어 장치의 제 8 실시형태의 단면도이다.
도 10 의 A 및 B 는 본 발명에 따른 제어 장치의 제 9 실시형태의 단면도이다.
도 11 의 A 및 B 는 본 발명에 따른 제어 장치의 제 10 실시형태의 단면도이다.
도 12 의 A 및 B 는 본 발명에 따른 제어 장치의 제 11 실시형태의 단면도이다.
도 13 은 본 발명에 따른 제어 장치의 제 12 실시형태의 단면도이다.
도 14a 내지 도 14c 는 본 발명에 따른 제어 장치의 제 13 실시형태의 단면도이다.
도 15 는 본 발명에 따른 제어 장치의 제 14 실시형태의 단면도이다.
도 16 은 본 발명에 따른 제어 장치용 스윙 펌프의 실시형태이다.
도 1 은 본 발명에 따른 대형 왕복 피스톤 연소 기관 (1) 의 일 실시형태를 보여주고 있다. 기관 (1) 은 실린더 라이너 (4) 가 구비된 적어도 하나의 실린더, 실린더 라이너 내에 이동가능하게 배치된 적어도 하나의 피스톤 (6), 및 크랭크축 하우징 내에 회전가능하게 배열 및 저널링된 크랭크축 (2) 을 포함하고, 피스톤 (6) 이 각 경우에 피스톤 로드 (7) 를 통해서 크로스헤드 (8) 에 연결되고, 크랭크헤드가 각 경우에 커넥팅 로드 (9) 를 통해서 크랭크축 (2) 에 연결되어 있다. 더욱이, 각 크로스헤드나 각 피스톤 또는 이들 양자에는 왕복 피스톤 연소 기관의 압축비 제어용 제어 장치가 구비된다. 압축비 제어용 제어 장치의 전형적인 실시형태는 이하 도면과 관련하여 후술된다.
크로스헤드는 전형적으로 피스톤 로드의 직선 운동을 커넥팅 로드의 비직선 운동으로 전환시킨다. 실린더 라이너 (4) 는, 연소 공간 (3) 이 각각 피스톤과 실린더커버 사이의 실린더에 형성되도록, 실린더커버에 의해 통상 상방향으로 닫힌다.
더욱이, 대형 왕복 피스톤 연소 기관 (1) 은 선택적으로 하나 이상의 다음 요소를 포함할 수 있다: 소기 공기의 입구용의 실린더 라이너 (4) 의 하부의 하나 이상의 소기 개구 (5), 연료분사를 위해 실린더커버에 배치된 하나 이상의 분사 노즐 (12), 배기가스의 배출을 제어하기 위한 적어도 하나의 출구 밸브 (13), 및 크랭크축 위치에 따라서 배기밸브 구동 및 압축비 제어를 위한 제어 장치의 타이밍을 제어하기 위한 전자제어장치 (25).
대형 왕복 피스톤 연소 기관의 유리한 실시예에서 제어 장치는 크로스헤드에 대해서 그리고 피스톤과 동일한 방향으로 피스톤 로드 (7) 를 이동시키기 위해 크로스헤드 (8) 내에 또는 크로스헤드 (8) 에, 또는, 크로스헤드 핀 내에 또는 크로스헤드 핀에, 또는 피스톤 (6) 내에 또는 피스톤 (6) 에 제공되는 구동 메커니즘을 포함한다
도 2a, b는 본 발명에 따른 제어 장치의 실시형태의 단면을 보여준다. 본 실시형태에서 제어 장치 (10) 는 크로스헤드 (8) 의 부분을 형성하며, 회전가능한 편심 크로스헤드 핀 (14) 을 포함한다. 더욱이 도 2a, b는 제어 장치 (10) 가 속하는 대형 왕복 피스톤 연소 기관의 부분을 보여준다. 대형 왕복 피스톤 연소 기관에 관한 설명이 도 1의 기재와 관련하여 위에 주어진다.
제어 장치 (10) 는 유리하게는 크로스헤드 핀을 잠그고 회전을 억제하기 위한 잠금 메커니즘을 포함한다. 도 2c 는 도 2a, b의 실시형태에 대한 잠금 메커니즘의 실시형태를 보여준다. 잠금 메커니즘은 작동시 크로스헤드 핀 (14) 에 결합될 수 있는 잠금 핀 (16a) 을 포함한다. 예를 들면, 잠금 핀 (16a) 은 유압식 밸브로 활성화할 수 있다.
다음에서 용어 "가스 힘"이란 연소 공간에서의 가스 압축 및/또는 연소에 의해 피스톤 (6) 에 작용하는 힘을 말하며, "질량 힘" 이라는 용어는 피스톤 (6) 및 피스톤 로드 (7) 와 같은 요소의 이동에 의해 발생하는 관성력을 말한다.
편심 크로스헤드 핀 (14) 은 잠금 메커니즘이 풀릴 경우 규정된 각도로 자유롭게 회전한다. 편심 크로스헤드 핀 상에서 피스톤 (6)과 피스톤 로드 7을 통해 작용하는 가스 힘 및 질량 힘으로 인해 크로스헤드 핀이 도 2B와 같이 피스톤 하사점(BDC)에서 낮은 압축비 위치로 회전하게 된다. 따라서, 매 회전시마다 연소에 의해 한 사이클에서 다른 사이클로 높은 압축비에서 낮은 압축비로의 전환이 가능하다.
낮은 압축비에서 높은 압축비로의 전환은 피스톤 상사점 (TDC) 인근에서 가능하다. 전환 중에는 각각의 사이클 동안 실린더 내부의 연소가 발생하면 안 되며 배기밸브는 하나의 완전한 기관 회전 중에 개방되는 것이 바람직하다. 피스톤에 가스 힘이 작용하지 않는 상태에서, 질량 힘은 TDC 에서의 지배적인 힘이며 이로 인해 크로스헤드 핀이 높은 압축비 위치로 회전하게 된다.
편심 크로스헤드 핀이 상사점이나 하사점에 있을 경우, 가스나 질량 힘으로 이를 회전시키는 것은 어려울 수 있다. 따라서 크로스헤드 핀의 회전각의 범위를 180°이하로 제한하는 것이 유리하다.
유리하게는 잠금 메커니즘은 빠르게 작동하여 1번의 기관 회전 내에 압축비를 변경할 수 있다. 압축비는 고부하에서의 연속운전이 가능하도록 상이한 실린더들 내에서 순차적으로 전환시키는 것이 바람직하다. 기관 회전시마다 연소가 가능하므로 기관 동력의 심각한 손실 없이도 고압축비에서 저압축비로의 전환이 가능한 반면, 압축비 전환을 위해 한 번의 점화를 생략해야 하므로 저압축비에서 고압축비로의 변경은 동력손실의 원인이 된다.
시스템은 일반적으로 개별적인 배기밸브 제어 뿐만 아니라 크랭크축 위치에 관한 잠금 메커니즘의 제어의 타이밍을 위하여 전자제어 기관을 필요로 한다.
이러한 유형의 시스템의 장점은 압축비를 빨리 전환할 수 있고 시스템이 한 사이클에서 또 다른 사이클로 전환될 수 있다는 것이다. 또 다른 장점은 잠금 메커니즘만 제어하면 되므로 전환을 위한 오일 요구량이 많이 제한된다는 것이다. 반면에, 질량 힘이 기관 속도에 의존하므로 시스템은 작동을 위해 특정 기관 속도를 필요로 한다.
필요시, 제어 장치 (10) 는 크로스헤드 핀 (14) 의 회전과 압축비 전환을 돕기 위한 회전 메커니즘을 포함한다. 도 2d, e, f는 도 2a, b의 실시실형에 대한 회전 메커니즘 (11) 의 실시형태를 보여준다. 도시된 회전 메커니즘은 크로스헤드 핀 (14) 과 연결되어 있는 치차나 기어부분 (14a), 치차와 맞물려 있는 랙 (11a), 및 랙 구동용 피스톤 (18) 을 포함한다. 더욱이, 회전 메커니즘은 선택적으로 회전 억제 핀 (14c), 회전 억제 핀에 맞물려 있고 크로스헤드 핀의 회전을 억제하기 위해 크로스헤드 핀 (14) 에 부착되어 있는 컷아웃 (14b) 을 포함할 수 있다.
그러한 회전 메커니즘의 장점은 기관이 작동하지 않는 경우 압축비를 또한 변경할 수 있다는 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 제어 장치의 제 2 실시형태를 통한 단면도를 보여주고 있다. 본 실시형태에서, 제어 장치 (10) 는 크로스헤드 (8) 의 일부를 형성하고, 회전가능한 편심 크로스헤드 핀 (14), 및 베어링 셸 (15) 을 포함한다. 더욱이 도 3은 제어 장치가 통상 연결되는 커넥팅 로드 (9) 및 피스톤 로드 (7) 의 부분을 보여주고 있다.
도 3에 도시된 제어 장치 (10) 의 기능은 상기 도 2a ~ f 에 나오는 제어 장치의 기능과 유사하다.
도 3에 도시된 제어 장치 (10) 는 베어링 셸이 베어링의 고부하 부분 내에 폐쇄되고 따라서 베어링의 마모와 정비가 재래식 베어링 구조와 동일하다는 장점을 가진다.
도 4의 A, B는 본 발명에 따른 제어 장치의 제 3 실시형태의 단면을 보여준다. 본 실시형태에서, 제어 장치 (10) 는 크로스헤드 (8) 의 부분을 형성하고, 회전가능한 편심 크로스헤드 핀 (14), 회전가능하며 크로스헤드 핀의 편심부를 감싸고 있는 부시 (15.2), 및 회전이 불가한 베어링 셸 (15.1) 을 포함하고 있다. 더욱이, 도 4 의 A, B는 제어 장치가 통상적으로 연결되는 피스톤 로드 (7) 의 부분을 보여주고 있다.
예를 들면 낮은 압축비에서 높은 압축비로의 전환을 위해, 특히 편심 크로스헤드 핀 (14) 은 도 4 의 A 와 같이 시계방향으로 회전하는 반면, 부시 (15.2) 는 반시계방향으로 회전한다. 따라서, 제어 장치는 도 4 의 B 에 나타낸 높은 압축비 위치로 이동한다. 낮은 압축비에서 높은 압축비로의 변화시에는, 크로스헤드 핀과 부시의 동시 회전시에 피스톤 로드 (7) 가 상방향으로 이동한다.
도 4 의 A, B 에 도시된 제어 장치 (10) 는 낮은 압축비에서 높은 압축비로의 그리고 그 반대로의 변경시에 피스톤 로드가 실린더 라이너와 평행하게 유지될 수 있다는 장점을 가진다.
제어 장치는 회전 크로스헤드 핀 (14) 과 부시 (15.2) 를 회전시키기 위한 하나 또는 두 개의 회전 메커니즘을 포함하는 것이 유리하다. 도 5 의 A, B 는 도 4 의 A, B 의 실시형태에 적합한 회전 메커니즘 (11)의 실시형태를 보여준다. 회전 메커니즘은 분할 벽 (11d) 에 의해 2 개의 절반부로 분할될 수 있는 원통형 또는 부채꼴형 공간 (11b), 원통형 또는 부채꼴형 공간 (11) 에 회전가능하게 배열되는 하나 이상의 베인 (11c) 그리고 각 측면에서 원통형 또는 부채꼴형 공간 (11a) 및 베인을 축방향으로 밀봉하는 측벽 (도 5a 및 5b 에는 미도시됨) 을 포함한다.
베인들은 도 5 의 A 에서 분할 벽 (11d) 의 한 측면에 가까운 위치에 있으며 도 5 의 B 에서는 분할 벽의 다른 측면에 가까이 위치해 있다. 베인은 분할 벽 (11d) 과 베인 사이에 가해지는 압력 p1 이 원통형 또는 부채꼴형 공간 (11) 에 가해지는 압력 p2 보다 클 경우에 도 5 의 A 의 위치로부터 도 5 의 B 의 위치로 회전한다.
본 발명에 따른 제어 장치의 제 4 유리한 실시형태가 도 6a 에 도시되어 있다. 도시된 제어 장치 (10) 는, 전형적으로 이동가능한 적어도 하나의 쐐기형 부분 (17.1), 쐐기형 부분과 피스톤 로드 (7) 쌍방과 작동 연결되는 상대부분 (17.2), 예컨대 쐐기형 상대부분, 및 쐐기형 부분과 상대부분 중 일방 또는 쌍방을 이동시키기 위한 구동 메커니즘 (18a~d) 을 포함한다. 제어 장치는 피스톤 로드의 대략 하단부에 있는 피스톤 (7a) 을 더 포함할 수 있고, 이 피스톤에는, 피스톤 로드 (7) 를 상대부분 (17.2) 과 항상 작동 연결된 채로 유지하기 위해 기관 오일 압력이 가해질 수 있다. 전형적으로 제어 장치 (10) 는 피스톤 로드 (7) 를 커넥팅 로드 (9) 와 연결할 수 있는 크로스헤드 (8) 내에 또는 크로스헤드 (8) 에 제공된다.
도 6a 에 도시된 제어 장치는 가이드레일 (18b) 및 가이드슈 (18a) 를 더 포함하고, 가이드슈는 가이드레일에 이동가능하게 배치되고 쐐기형 부분 (17.1) 에 연결되어, 쐐기형 부분이 크로스헤드 (8) 와 함께 이동할 수 있게 한다. 가이드레일은 예컨대 평행 암 (18d) 을 통해 그리고 유압 피스톤 (18c) 을 통해 고정 표면에 연결될 수 있고, 크로스헤드와 피스톤 사이의 거리를 증가시키기 위해, 따라서 압축비를 증가시키기 위해, 쐐기형 부분 (17.1) 을 피스톤 로드 (7) 와 크로스헤드 핀 (14) 사이로 밀 수 있다.
본 발명에 따른 제어 장치의 제 5 유리한 실시형태가 도 6b 에 도시되어 있다. 도시된 제어 장치 (10) 는, 전형적으로 이동가능한 적어도 하나의 쐐기형 부분 (17.1), 쐐기형 부분과 피스톤 로드 (7) 쌍방과 작동 연결되는 상대부분 (17.2), 예를 들면 쐐기형 상대부분, 및 쐐기형 부분과 상대부분 중 일방 또는 쌍방을 이동시키기 위해 크로스헤드 (8) 에 또는 크로스헤드 (8) 내에 또는 크로스헤드 (8) 상에 배치되는 유압 피스톤 (18c) 과 같은 구동 메커니즘을 포함한다. 제어 장치는 피스톤 로드의 하단부에 배치되는 피스톤 (7a) 을 더 포함할 수 있고, 이 피스톤에는 피스톤 로드 (7) 를 상대부분 (17.2) 과 항상 작동 연결된 채로 유지하기 위해 기관 오일 압력이 가해질 수 있다.
도 6b 에 도시된 제어 장치는, 도면에 도시되지 않은 배관 (tubing) 및 유압 피스톤 (18c) 에의 오일 공급을 위한 제어 밸브 (21) 를 캐리하는 니이 레버 (knee lever; 18e) 를 더 포함한다. 제어 밸브가 활성화되면, 크로스헤드와 피스톤 사이의 거리를 증가시키기 위해, 따라서 압축비를 증가시키기 위해, 유압 피스톤 (18c) 에 오일 압력이 가해지고, 쐐기형 부분 (17.1) 이 피스톤 로드 (7) 와 크로스헤드 핀 (14) 사이로 밀린다.
도 7 은 본 발명에 따른 제어 장치의 제 6 실시형태의 단면도를 보여준다. 이 실시형태에서, 제어 장치 (10) 는 크로스헤드 (8) 의 부분을 형성하고, 전형적으로 이동가능한 적어도 하나의 쐐기형 부분 (17.1), 쐐기형 부분과 피스톤 로드 (7) 쌍방과 작동 연결되는 상대부분 (17.2), 예를 들면 쐐기형 상대부분, 및 쐐기형 부분과 상대부분 중 일방 또는 쌍방을 이동시키기 위한 구동 메커니즘 (18.1, 18.2) 을 포함한다. 제어 장치는 피스톤 로드의 하단부에 배치되는 유압 피스톤 (도면에 도시 안 됨) 을 더 포함할 수 있고, 이 유압 피스톤에는 피스톤 로드 (7) 를 상대부분 (17.2) 과 항상 작동 연결된 채로 유지하기 위해 기관 오일 압력이 가해질 수 있다. 전형적으로 제어 장치 (10) 는 크로스헤드 (8) 내에 또는 크로스헤드 (8) 에 제공되고, 바람직하게는 크로스헤드 핀 (14) 내에 또는 크로스헤드 핀 (14) 에, 예컨대 중공 크로스헤드 핀 내에 제공된다.
도 7 에 도시된 구동 메커니즘은, 크로스헤드와 피스톤 사이의 거리를 증가시켜서 압축비를 증가시키기 위해, 또는 높은 압축비 위치로부터 쐐기형 부분을 후퇴시켜 크로스헤드와 피스톤 사이의 거리를 감소시키서 압축비를 감소시키기 위해, 피스톤 로드 (7) 와 크로스헤드 핀 (14) 사이로 쐐기형 부분을 각각 밀기 위해 예컨대 쐐기형 부분 (17.1) 의 대향 측들에 연결될 수 있는 2 개의 유압 피스톤 (18.1, 18.2) 을 포함한다.
유압 피스톤들 (18.1, 18.2) 중 일방에 압력이 가해진다. 서보 오일이 사용될 수 있고, 쐐기의 힘 강화로 인해 합리적인 낮은 오일 압력 (200 bar 미만) 이 충분하다. 표준 회전 유니온 (standard rotary unions) 이 니이 레버에 적용될 수 있다. 쐐기형 부분은 일방 측의 정지부 (stop) 에 대해 가압되어서, 피스톤으로부터의 힘에 의해 영향을 받지 않고, 즉 주기적인 압축이 존재하지 않고, 따라서 오일의 가열이 존재하지 않고, 그러므로 방산 (dissipation) 이 존재하지 않으며, 오일 순환이 필요하지 않다. 그렇지만, 압축비는 연속적으로 조절가능하지 않다.
도 8 은 본 발명에 따른 제어장치의 제 7 실시형태의 단면을 보여준다. 이 실시형태에서, 제어 장치 (10) 는 크로스헤드 (8) 의 부분을 형성하고, 전형적으로 이동가능한 적어도 하나의 쐐기형 부분 (17.1, 17.1'), 상대부분 (17.2), 예컨대 피스톤 로드 (7) 에 제공되는 예를 들면 쐐기형 상대부분, 및 쐐기형 부분과 상대부분 중 일방 또는 쌍방을 이동시키기 위한 구동 메커니즘 (18.3) 을 포함한다. 제어 장치는, 피스톤 로드 (7) 를 쐐기형 부분 또는 부분들 (17.1, 17.1') 및 상대부분 (17.2) 과 항상 작동 연결된 채로 유지하기 위해, 피스톤 로드의 하단부에 배치되는 유압 피스톤 (도면에 도시 안 됨) 을 더 포함할 수 있다. 전형적으로 제어 장치 (10) 는 크로스헤드 (8) 내에 또는 크로스헤드 (8) 에 제공되고, 바람직하게는 크로스헤드 핀 (14) 내에 또는 크로스헤드 핀 (14) 에, 예컨대 도 8 에 도시된 것처럼 중공 크로스헤드 핀 내에 제공된다.
도 8 에 도시된 제어 장치는 상대부분 (17.2) 의 일방 측에 배치되는 2 개의 쐐기형 부분 (17.1, 17.1') 을 포함하고, 구동 메커니즘은, 쐐기형 부분을 가로지르고 2 개의 부분을 갖는 나사형 볼트 (18.3) 를 포함하고, 이 2 개의 부분 중, 제 1 부분은 제 1 쐐기형 부분의 나사 구멍과 맞물리는 오른 나사부 (right-hand thread) 를 갖고, 제 2 부분은 제 2 쐐기형 부분의 나사 구멍과 맞물리는 왼 나사부 (left-hand thread) 를 갖는다. 쐐기형 부분들 (17.1, 17.2) 이 서로를 향해 이동되도록 나사형 볼트 (18.3) 를 회전시킴으로써 크로스헤드와 피스톤 사이의 거리, 따라서 압축비는 증가될 수 있는 한편, 쐐기형 부분들이 서로로부터 멀어지게 이동하도록 나사형 볼트를 반대 방향으로 회전시킴으로써 크로스헤드와 피스톤 사이의 거리, 따라서 압축비는 감소될 수 있다.
도 8 에 나타낸 제어 장치 (10) 는 압축비가 연속적으로 조절될 수 있다는 장점을 갖는다.
도 9a 및 도 9b 는 본 발명에 따른 제어 장치의 제 8 실시형태의 단면을 보여준다. 이 실시형태에서, 제어 장치 (10) 는 크로스헤드 (8) 의 부분을 형성하고, 전형적으로 이동가능한 적어도 하나의 쐐기형 부분 (17.1), 피스톤 로드 (7) 와 작동 연결되는 상대부분 (17.2), 예를 들면 도 9b 에 도시된 것과 같은 쐐기형 상대부분, 및 쐐기형 부분과 상대부분 중 일방 또는 쌍방을 이동시키기 위한 구동 메커니즘 (18.1, 18.2) 을 포함한다. 쐐기형 부분 (17.1) 및 쐐기형 상대부분 (17.2) 은 이중 작용 (double acting) 일 수 있고, 도 9a 및 도 9b 에 도시된 것처럼 각각 유압 피스톤 (18.2, 18.2) 에 의해 구동될 수 있다. 제어 장치는 피스톤 로드를 쐐기형 부분 (17.1) 및 상대부분 (17.2) 과 항상 작동 연결된 채로 유지하기 위해, 피스톤 로드 (7) 의 하단부에 배치되는 유압 피스톤 (7a) 을 더 포함할 수 있다. 전형적으로 제어 장치 (10) 는 크로스헤드 (8) 내에 또는 크로스헤드 (8) 에 제공되고, 바람직하게는 크로스헤드 핀 (14) 내에 또는 크로스헤드 핀 (14) 에, 예컨대 도 9a 및 도 9b 에 도시된 것처럼 중공 크로스헤드 핀 내에 제공된다.
도 10 의 A 및 B 는 본 발명에 따른 제어 장치의 제 9 실시형태의 단면을 보여준다. 본 실시형태에서, 제어 장치는, 이중 작용이고 서로 맞물리고 각각 유압 피스톤 (18.1, 18.2) 에 의해 구동되는 다중 쐐기형 부분 (17.1) 및 다중 쐐기형 상대부분 (17.2) 을 포함한다. 도 10 의 A 에서, 쐐기형 부분 및 다중 쐐기형 상대부분은 유압 피스톤 (18.1, 18.2) 에 의해 서로에 대해 가압되어서, 피스톤 로드 (7) 를 높은 압축비 위치에 해당하는 상부 위치로 이동시키고, 도 10 의 B 에서, 쐐기형 부분 및 다중 쐐기형 상대부분은 서로 멀어지도록 이동되어서, 피스톤 로드 (7) 를 낮은 압축비 위치에 해당하는 저부 위치로 이동시킨다.
도 10 의 A 및 B 에 도시된 실시형태는 도 9a 및 도 9b 에 도시된 실시형태의 변형예이다. 그러므로, 상기한 도 9a 및 도 9b 의 설명으로부터 추가적인 특징 및 가능한 변형이 취해질 수 있다.
도 11 의 A, B 및 C 는 본 발명에 따른 제어 장치의 제 10 실시형태의 단면을 보여준다. 이 실시형태에서, 제어 장치 (10) 는 크로스헤드 (8) 의 부분을 형성하고, 피스톤 로드를 크로스헤드에 대해 상하 이동시키기 위해 피스톤 로드 (7) 와 관련하여 제공된 적어도 하나의 유압 피스톤 (7a) 을 포함한다. 필요하다면, 높은 그리고 낮은 압축비 위치에 각각 해당하는 상부 또는 저부 위치에 피스톤 로드를 고정시키도록 반경방향으로 배치된 쐐기 (17.1, 17.1') 를 피스톤 로드 (7) 의 원추부에 대해 가압하기 위해, 크로스헤드 (8) 에 제 2 유압 피스톤 (18) 이 제공된다. 전형적으로 제어 장치 (10) 는 크로스헤드 핀 (14) 내에 또는 크로스헤드 핀 (14) 에 제공된다.
도 12 의 A, B 및 C 에 도시된 본 발명에 따른 제어 장치의 제 11 실시형태에서, 제어 장치 (10) 는, 피스톤 로드 (7) 와 관련하여 제공된, 예컨대 피스톤 로드의 단부에 제공된 제 1 나사부 (19.1), 제 1 나사부와 짝을 이루는 제 2 나사부 (19.2), 및 제 1 또는 제 2 나사부를 회전시키기 위해 크로스헤드 (8) 내에 또는 크로스헤드 (8) 에, 또는, 피스톤 내에 또는 피스톤에 제공된 회전 메커니즘 (11) 을 포함한다. 제어 장치는, 피스톤 로드 (7) 를 제 1 및/또는 제 2 나사부와 항상 작동 연결된 채로 유지하기 위해, 피스톤 로드 (7) 의 하단부에 배치되는 유압 피스톤 (7a) 을 더 포함할 수 있다. 전형적으로 제어 장치 (10) 는 크로스헤드 (8) 내에 크로스헤드 (8) 에 제공되고, 바람직하게는 크로스헤드 핀 내에 또는 크로스헤드 핀에 제공된다.
도 12 의 C 에 도시된 회전 메커니즘 (11) 은 예컨대, 제 1 또는 제 2 나사부 (19.1, 19.2) 와 커플링되는 피니언 (19a) 과 맞물리는 치차형 랙 (toothed rack; 11a) 을 포함할 수 있다. 치차형 랙에는, 치차형 랙을 이동시키기 위해 양단부에 각각 이중 작용 피스톤과 피스톤 (18.1, 18.2) 중 일방이 제공되는 것이 유리하다. 도 12 의 A 및 C 에서, 좌측의 제 1 피스톤 (18.1) 이 작동되고, 치차형 랙 (11a) 은 반대측으로 이동되어서, 피스톤 로드 (7) 가 높은 압축비 위치에 해당하는 상부 위치에 있도록 제 1 나사부 (19.1) 를 회전시킨다. 도 12 의 B 에서, 반대측에 있는 제 2 피스톤 (18.2) 이 작동되고, 치차형 랙이 좌측으로 이동되어서, 피스톤 로드 (7) 가 낮은 압축비 위치에 해당하는 저부 위치에 있도록 제 1 나사부를 회전시킨다.
도 13 은 본 발명에 따른 제어 장치의 제 12 실시형태의 단면을 보여준다. 이 실시형태에서, 제어 장치 (10) 는 피스톤 로드 (7) 에 이동가능하게 배치된 피스톤 (6) 을 포함한다. 제어 장치는 축선 방향에서 피스톤을 안내하기 위한 하나 이상의 가이드 (6b), 및 예컨대 피스톤 로드 (7) 에 대해 피스톤 (6) 을 이동시키기 위한 유압 실린더 (18) 를 전형적으로 포함한다. 피스톤은 피스톤과 함께 이동하는 또는 피스톤 로드에 대해 고정되는 링 지지체 (6a) 를 선택적으로 가질 수 있다.
도 14 의 A, B 및 C 는 본 발명에 따른 제어 장치의 제 13 실시형태의 단면을 보여준다. 이 실시형태에서, 제어 장치 (10) 는 축선 방향으로 이동가능한 내측 부분 (6c) 을 구비하는 피스톤 헤드를 포함한다. 피스톤은 링 지지체 (6b) 및/또는 축선 방향에서 피스톤 헤드의 내측 부분을 안내하기 위한 가이드 또는 안내 표면을 더 가질 수 있다. 피스톤 헤드의 내측 및 외측 부분 사이의 밀봉은 예컨대 도 14c 에 도시된 것처럼 연소측에서는 기밀 피스톤 링 (6d) 으로 그리고 냉각측에서는 유압 밀봉으로 행해질 수 있다. 두 밀봉 사이의 공간은 유리하게는 벤팅 연결부 (venting connecton; 6e) 를 통해 피스톤 하측으로 벤팅된다. 전형적으로 제어 장치 (10) 는 피스톤 (6) 의 부분을 형성하거나 또는 피스톤 내에 또는 피스톤에 제공된다.
피스톤 헤드의 내측 부분의 변위는 예컨대, 피스톤 헤드와 피스톤 로드 사이의 오일 채널이 직접 로딩되도록, 유압으로 행해질 수 있다. 이 경우, 피스톤 로드를 따른 튜브 또는 보어홀 (borehole) 이 필요하다.
다른 가능성은, 예컨대 크로스헤드 (8) 또는 크로스헤드 핀에 또는 그 안에 위치되는, 유압 피스톤 (18) 에의 연결 피이스 (18a) 로서 오일 출구를 냉각시키기 위한 튜브를 사용하는 것이다. 이러한 구동 메커니즘의 경우, 단지 피스톤 (6) 에서 낮은 축선방향 힘을 갖는 기간 (TDC 이전 대략 90°) 동안에만 상향 이동이 이루어진다. 피스톤 냉각으로부터의 오일은 상향 이동 동안 역류방지 밸브를 통해 피스톤 헤드와 피스톤 로드 사이의 챔버로 안내될 수 있다. 따라서, 구동 메커니즘에 의해서가 아니라 오일 체적에 의해 가스 힘 및 질량 (mass) 힘이 유리하게 취해진다.
이 유압 시스템의 이점은, 공급 시스템에 의해 단지 소량의 오일 (필요한 압력을 가짐) 만이 전달되어야 하고, 피스톤 헤드 아래에서 챔버에 들어가는 많은 양의 오일이 이 챔버와 냉각 오일 공급부 사이의 압력차에 의해 계속 유동한다는 것이다. 이 챔버의 대형 유압 표면은, 기관 사이클 동안 피스톤 헤드의 내측 부분과 외측 부분 사이의 상대 이동 및 오일 압력은 단지 중간 정도인 것을 보장한다.
위에서 설명한 유압 시스템 대신에, 이전의 또는 이후의 실시형태들 중 하나로부터의 구동 메커니즘이 피스톤 헤드의 내측 부분을 들어올리는데 사용될 수 있다. 또한, 이 경우에, 시스템을 작게 유지하고 시스템의 내재하는 탄성에 의해 과부하 보호를 제공하기 위해, 가스 힘 및 질량 힘을 취하는데 피스톤 헤드에서 오일 챔버를 사용하는 것이 유리하다.
도 15 는 본 발명에 따른 제 14 실시형태의 단면을 보여준다. 이 실시형태에서, 제어 장치 (10) 는 피스톤 로드를 상하 이동시키기 위해 예컨대 피스톤 로드 (7) 의 하단부에 배치된 유압 실린더 (18') 내의 피스톤 (18) 을 포함한다. 전형적으로, 제어 장치 (10) 는 크로스헤드 (8) 내에 또는 크로스헤드 (8) 에 제공되고, 바람직하게는 크로스헤드 핀 내에 또는 크로스헤드 핀에 제공된다. 필요하다면, 유압 피스톤 (18) 의 상향 및 하향 이동을 제어하기 위해 제어 밸브 (21) 가 제공될 수 있다.
하중 하에서, 피스톤 로드를 상향 이동시키는데 필요한 힘은 비교적 높다. 따라서, 질량 힘 및 가스 힘의 양이 최소에 달하는 곳인 TDC 이전의 약 90°의 작은 기간 동안에만, 이 이동을 행하는 것이 추천된다.
다른 유리한 실시형태에서, 본 발명에 따른 제어 장치는, 예컨대 제어 장치의 구동 메커니즘에서 유압 피스톤을 작동시키는데 사용될 수 있는 유압을 생성하기 위한 스윙 펌프를 포함한다. 그렇지만, 후술하는 스윙 펌프는 또한, 조인트에서 회전 운동으로부터 압력을 생성하기 위해 본 적용과 무관하게 사용될 수 있는 고유의 주제로서 간주될 수 있다.
도 16 은 본 발명에 따른 제어 장치용 펌프의 실시형태를 보여준다. 이 실시형태에서, 스윙 펌프 (22) 는 예컨대 환형 세그먼트의 형태를 갖는 중공 공간 및 중공 공간에 끼워 맞춰지는, 예컨대 중공 공간에 밀봉식으로 끼워 맞춰지는 스윙형 피스톤 (22a) 을 포함하고, 중공 공간과 스윙형 피스톤 중 일방은 커넥팅 로드 (9) 의 단부에 연결되어서, 작동 중에 커넥팅 로드가 이동되는 때에 스윙형 피스톤 (22) 이 중공 공간 내에서 진동한다.
중공 공간은 예컨대 도 16 에 도시된 것처럼 크로스헤드 핀 내에 또는 크로스헤드 핀에 또는 크로스헤드 (8) 내에 또는 크로스헤드 (8) 에 제공될 수 있고, 스윙형 피스톤 (22a) 은 커넥팅 로드 (9) 의 상단부에, 예컨대 커넥팅 로드의 상측 베어링의 베어링 커버에 제공될 수 있다. 스윙 펌프 (22) 는 스프링을 갖는, 선형 운동 피스톤과 같은 제 2 피스톤 (22b) 을 포함하는 것이 유리하고, 상기 제 2 피스톤은 압력 어큐뮬레이터 (22c) 및/또는 제어 밸브, 예컨대 역류 방지 밸브로서 및/또는 피스톤 로드 또는 기관 피스톤의 변위의 타이밍 제어부로서 작용한다.
본 발명에 따른 대형 왕복 피스톤 연소 기관에서, 커넥팅 로드의 스윙 운동은 TDC 이후의 90°및 270°의 기관 각도에서 최대 진폭에 도달하고, 예컨대 TDC 이후의 270°에서의 하나의 최대 진폭은 스윙 펌프에 의해 생성되는 최대 압력에 해당한다. 이는 정확히, 피스톤 로드 또는 기관 피스톤의 상향 이동이 이루어져야 하는 때이다. 따라서, TDC 이후의 270°의 기관 각도에서 기관 피스톤을 들어올리는데 스윙 펌프의 높은 압력이 사용될 수 있다. 180°뒤에, TDC 이후의 90°에서, 스윙형 피스톤은 오일 입구를 개방하고, 시스템 오일 압력이 펌프를 다시 채운다. 기관의 여러 회전 동안, 기관 피스톤은 높은 압축비 위치에 해당하는 상부 위치까지 들어올려질 것이다.
기관 피스톤을 하강시키기 위해, 스윙 펌프의 압력은 도 15 에 도시된 피스톤 로드 (7) 에서 기관 피스톤 (18) 의 상부 측으로 안내된다. 주로 하향 작용하는 가스 힘 및 질량 힘과 함께, 하나의 기관 사이클에서 기관 피스톤을 저부 위치까지, 즉 낮은 압축비 위치까지 하향 이동시키는 것이 가능하다.
도 1 ~ 도 16을 참조하여, 이하에서 대형 왕복 피스톤 연소 기관의 압축비를 제어하기 위한 본 발명에 따른 방법의 일 실시형태에 대해 설명한다. 이 실시형태에서, 본 방법은, 실린더 라이너 (4) 가 구비된 적어도 하나의 실린더, 상기 실린더 라이너 내에 이동가능하게 배치된 적어도 하나의 피스톤 (6), 및 크랭크축 하우징 내에 회전가능하게 배치된 크랭크축 (2) 을 갖는 대형 왕복 피스톤 연소 기관 (1) 으로서, 상기 피스톤 (6) 은 각 경우에 피스톤 로드 (7) 를 통해 크로스헤드 (8) 에 연결되고, 상기 크로스헤드는 각 경우에 상기 크랭크축을 구동하기 위해 커넥팅 로드 (9) 를 통해 상기 크랭크축 (2) 에 연결되는, 상기 대형 왕복 피스톤 연소 기관 (1) 을 제공하는 단계를 포함한다. 본 방법은, 상기 왕복 피스톤 연소 기관 (1) 의 압축비를 제어하기 위한 제어 장치 (10) 를, 각각의 크로스헤드 (8) 및/또는 각각의 피스톤 (6) 에 제공하는 단계, 및 상이한 점화 특성을 갖는 상이한 연료 품질이 공급되는 때에 또는 예컨대 경유로부터 가스로 또는 가스로부터 경유로 연료 공급이 변화되는 때에 압축비를 변화시키는 단계를 더 포함한다.
압축비의 변화는 이동 부품에 작용하는 질량 힘을 활용하여 행해지는 것이 유리하다. 따라서, 낮은 압축비로부터 높은 압축비로의 변화는 피스톤이 상사점을 향해 상향 이동하는 때에 행해지고, 높은 압축비로부터 낮은 압축비로의 변화는 피스톤이 하사점을 향해 하향 이동하는 때에 행해진다.
상기한 실시형태들 및 실시형태의 변형예에 따른 대형 왕복 피스톤 연소 기관 및 대형 왕복 피스톤 연소 기관의 압축비를 제어하기 위한 제어 장치 및 방법은 제어 장치가 대형 왕복 피스톤 연소 기관의 크로스헤드 또는 피스톤에 일체화될 수 있어서, 추가 공간이 거의 또는 전혀 필요하지 않다는 이점을 갖는다.

Claims (14)

  1. 실린더 라이너 (4) 가 구비된 적어도 하나의 실린더,
    상기 실린더 라이너 내에 이동가능하게 배치된 적어도 하나의 피스톤 (6), 및
    크랭크축 하우징 내에 회전가능하게 배치된 크랭크축 (2) 을 갖는 대형 왕복 피스톤 연소 기관 (1) 으로서,
    상기 피스톤 (6) 은 각 경우에 피스톤 로드 (7) 를 통해 크로스헤드 (8) 에 연결되고,
    상기 크로스헤드는 각 경우에 상기 크랭크축을 구동하기 위해 커넥팅 로드 (9) 를 통해 상기 크랭크축 (2) 에 연결되고,
    상기 크로스헤드 (8) 에는 각 경우에 상기 왕복 피스톤 연소 기관의 압축비를 제어하기 위한 제어 장치 (10) 가 제공되고, 그리고/또는
    상기 피스톤 (6) 에는 각 경우에 상기 왕복 피스톤 연소 기관의 압축비를 제어하기 위한 제어 장치 (10) 가 제공되는 것을 특징으로 하는, 대형 왕복 피스톤 연소 기관.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 크로스헤드 (8) 는 상기 피스톤 로드 (7) 의 직선 운동을 상기 커넥팅 로드 (9) 의 비직선 (non-rectilinear) 운동으로 전환시키는, 대형 왕복 피스톤 연소 기관.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 장치 (10) 는 크로스헤드 (8) 에 대해 상기 피스톤 로드 (7) 및/또는 피스톤 (6) 을 변위시키기 위해, 상기 크로스헤드 (8) 내에 또는 상기 크로스헤드 (8) 에, 또는, 크로스헤드 핀 (14) 내에 또는 크로스헤드 핀 (14) 에 제공되는 구동 메커니즘 (11, 18) 을 포함하는, 대형 왕복 피스톤 연소 기관.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 장치 (10) 는 회전가능한 편심 크로스헤드 핀 (14) 을 포함하는, 대형 왕복 피스톤 연소 기관.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 장치 (10) 는 크로스헤드 핀 (14) 과 짝을 이루는 (mating) 편심 부시 (15.2) 를 포함하고, 상기 부시는 회전가능한, 대형 왕복 피스톤 연소 기관.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 제어 장치 (10) 는, 상기 크로스헤드 핀 (14) 과 상기 부시 (15.2) 중 일방 또는 쌍방을 회전시키기 위한 회전 메커니즘 (11), 및/또는 상기 크로스헤드 핀과 상기 부시 중 일방 또는 쌍방을 잠그기 위한 잠금 (locking) 메커니즘 (16) 을 포함하는, 대형 왕복 피스톤 연소 기관.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 장치 (10) 는,
    상기 피스톤 로드 (7) 와 관련하여, 특히 상기 피스톤 로드의 일 단부에 제공되는 제 1 나사부 (19.1),
    상기 제 1 나사부와 짝을 이루는 제 2 나사부 (17.2), 및
    상기 제 1 또는 제 2 나사부를 회전시키기 위해 상기 크로스헤드 (8) 내에 또는 상기 크로스헤드 (8) 에, 또는, 상기 피스톤 (6) 내에 또는 상기 피스톤 (6) 에 제공되는 회전 메커니즘 (11)
    을 포함하는, 대형 왕복 피스톤 연소 기관.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 장치 (10) 는,
    적어도 하나의 쐐기형 부분 (17.1),
    상기 쐐기형 부분과 상기 피스톤 로드 (7) 쌍방과 작동 연결되는 상대부분 (17.2), 특히 쐐기형 상대부분, 및
    상기 쐐기형 부분과 상기 상대부분 중 일방 또는 쌍방을 이동시키기 위한 구동 메커니즘 (18.1, 18.2, 18.3)
    을 포함하는, 대형 왕복 피스톤 연소 기관.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 장치 (10) 는, 상기 피스톤 로드 (7) 에 대해 그리고 상기 피스톤 로드 (7) 에 평행하게 상기 피스톤 (6) 을 이동시키거나, 또는 이동가능하거나 가동 인서트 (6c) 를 포함하는 피스톤 헤드를 이동시키기 위한 가이드 (6b) 를 포함하고,
    상기 제어 장치는, 상기 피스톤 로드 (7) 에 대해 상기 피스톤 (6) 을, 또는 상기 피스톤 또는 피스톤 로드에 대해 상기 피스톤 헤드를, 또는 상기 피스톤 헤드 또는 피스톤에 대해 상기 인서트 (6c) 를 이동시키기 위한 구동 메커니즘 (18) 을 더 포함하는, 대형 왕복 피스톤 연소 기관.
  10. 제 3 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전 메커니즘 (11) 또는 상기 구동 메커니즘 (18, 18.1, 18.2, 18.3) 은 유압식으로 구동되는, 대형 왕복 피스톤 연소 기관.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 장치 (10) 는 유압을 생성하기 위해 상기 크로스헤드 (8) 내에 또는 상기 크로스헤드 (8) 에 배치된 유압식 스윙 펌프 (22) 를 포함하고,
    상기 스윙 펌프 (22) 는 중공 공간, 특히 환형 세그먼트 형태를 갖는 중공 공간, 및 상기 중공 공간에 끼워 맞춰지는 스윙형 (swinging) 피스톤 (22a) 을 포함하고,
    상기 중공 공간과 상기 스윙형 피스톤 중 일방은 커넥팅 로드 (9) 의 단부에 연결되어서, 작동 중에 상기 커넥팅 로드가 이동되는 때에 상기 스윙형 피스톤 (22a) 이 상기 중공 공간 내에서 진동하는, 대형 왕복 피스톤 연소 기관.
  12. 대형 왕복 피스톤 연소 기관의 압축비를 제어하기 위한 제어 장치 (10) 로서,
    상기 왕복 피스톤 연소 기관은,
    실린더 라이너 (4) 가 구비된 적어도 하나의 실린더,
    상기 실린더 라이너 내에 이동가능하게 배치된 적어도 하나의 피스톤 (6), 및
    크랭크축 하우징 내에 회전가능하게 배치된 크랭크축 (2) 을 포함하고,
    각각의 피스톤은 피스톤 로드 (7) 를 통해 개별 크로스헤드 (8) 에 연결되고,
    각각의 크로스헤드는 상기 크랭크축을 구동하기 위해 커넥팅 로드 (9) 를 통해 상기 크랭크축 (2) 에 연결되고,
    상기 제어 장치 (10) 는 각 경우에 상기 크로스헤드 (8) 의 부분으로서 설계되거나 또는 상기 크로스헤드 또는 크로스헤드 핀 (14) 에 일체로 되는, 대형 왕복 피스톤 연소 기관의 압축비를 제어하기 위한 제어 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어 장치 (10) 는 상기 크로스헤드 (8) 에 대해 그리고 상기 피스톤 (6) 과 동일한 방향으로 상기 피스톤 로드 (7) 를 변위시키기 위한 구동 메커니즘 (11, 18, 18.1, 18.2, 18.3) 을 포함하는, 대형 왕복 피스톤 연소 기관의 압축비를 제어하기 위한 제어 장치.
  14. 대형 왕복 피스톤 연소 기관의 압축비를 제어하는 방법으로서,
    실린더 라이너 (4) 가 구비된 적어도 하나의 실린더, 상기 실린더 라이너 내에 이동가능하게 배치된 적어도 하나의 피스톤 (6), 및 크랭크축 하우징 내에 회전가능하게 배치된 크랭크축 (2) 을 갖는 대형 왕복 피스톤 연소 기관 (1) 으로서, 상기 피스톤 (6) 은 각 경우에 피스톤 로드 (7) 를 통해 크로스헤드 (8) 에 연결되고, 상기 크로스헤드는 각 경우에 상기 크랭크축을 구동하기 위해 커넥팅 로드 (9) 를 통해 상기 크랭크축 (2) 에 연결되는, 상기 대형 왕복 피스톤 연소 기관 (1) 을 제공하는 단계,
    상기 왕복 피스톤 연소 기관 (1) 의 압축비를 제어하기 위한 제어 장치 (10) 를, 각각의 크로스헤드 (8) 및/또는 각각의 피스톤 (6) 에 제공하는 단계, 및
    상이한 점화 특성을 갖는 상이한 연료 품질이 공급되는 때에 또는 경유로부터 가스로 또는 가스로부터 경유로 연료 공급이 변화되는 때에 압축비를 변화시키는 단계를 포함하는, 대형 왕복 피스톤 연소 기관의 압축비를 제어하는 방법.
KR1020130084442A 2012-07-17 2013-07-17 대형 왕복 피스톤 연소 기관, 그러한 기관의 제어 장치 및 방법 KR102095598B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12176686 2012-07-17
EP12176686.9 2012-07-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140010908A true KR20140010908A (ko) 2014-01-27
KR102095598B1 KR102095598B1 (ko) 2020-04-01

Family

ID=48669827

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130084442A KR102095598B1 (ko) 2012-07-17 2013-07-17 대형 왕복 피스톤 연소 기관, 그러한 기관의 제어 장치 및 방법

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2687707A3 (ko)
JP (3) JP2014020375A (ko)
KR (1) KR102095598B1 (ko)
CN (1) CN103541819B (ko)
BR (1) BR102013017533A2 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210002605A (ko) * 2018-05-25 2021-01-08 가부시키가이샤 아이에이치아이 가변 압축 장치 및 엔진 시스템

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103541819B (zh) * 2012-07-17 2017-08-08 瓦锡兰瑞士公司 大型往复活塞式燃烧发动机及其控制设备和控制方法
DK3098417T3 (en) * 2014-01-20 2018-12-10 Ihi Corp ENGINE
WO2015108138A1 (ja) * 2014-01-20 2015-07-23 株式会社Ihi クロスヘッド型エンジン
JP6137341B2 (ja) * 2014-01-20 2017-05-31 株式会社Ihi クロスヘッド型エンジン
CN104260867B (zh) * 2014-09-26 2016-11-16 泉州安盛船务有限公司 船舶推进系统柴油主机的压缩比调整方法
FR3027051B1 (fr) * 2014-10-13 2016-11-25 MCE 5 Development Dispositif de compensation des jeux de fonctionnement d'un moteur.
DK3214292T3 (da) 2014-10-30 2020-01-06 Ihi Corp Jævnstrømsskylningstotaktsmotor
JP6633270B2 (ja) * 2014-10-30 2020-01-22 株式会社Ihi ユニフロー掃気式２サイクルエンジン
JP2018515709A (ja) * 2015-04-28 2018-06-14 クレク，ウラディスラフ 改良された内燃機関
JP6451485B2 (ja) 2015-05-11 2019-01-16 株式会社Ihi クロスヘッド型エンジン
JP6451486B2 (ja) * 2015-05-11 2019-01-16 株式会社Ihi 油圧発生装置およびクロスヘッド型エンジン
WO2017014702A1 (en) * 2015-07-21 2017-01-26 Mehmet Aydin Structure of articulated rod for vehicle engines
AT518679B1 (de) * 2016-05-31 2018-11-15 Avl List Gmbh Pleuelstange mit Schiebekeil für eine Hubkolbenmaschine, Hubkolbenmaschine und Fahrzeug mit einer Hubkolbenmaschine
JP6805783B2 (ja) * 2016-12-12 2020-12-23 株式会社Ihi 可変圧縮比機構
JP6870499B2 (ja) * 2017-06-26 2021-05-12 株式会社Ihi 可変圧縮装置及びエンジンシステム
JP6904130B2 (ja) * 2017-07-21 2021-07-14 株式会社Ihi 可変圧縮装置及びエンジンシステム
JP6939244B2 (ja) 2017-08-22 2021-09-22 株式会社Ihi 可変圧縮装置及びエンジンシステム
DK3674529T3 (da) 2017-08-25 2023-01-30 Ihi Corp Variabel kompressionsindretning, motorsystem og fremgangsmåde til justering af stempelstangposition
JP7309109B2 (ja) 2017-10-27 2023-07-18 株式会社三井E&S Du エンジンシステム
DK3715600T3 (da) 2017-11-24 2023-04-24 Ihi Corp Variabel kompressionsindretning og motorsystem
JP6946977B2 (ja) 2017-11-28 2021-10-13 株式会社Ihi 可変圧縮装置及びエンジンシステム
JP2019100231A (ja) 2017-11-30 2019-06-24 株式会社Ihi エンジンシステム及び可変圧縮装置の制御方法
JP7309110B2 (ja) 2017-12-07 2023-07-18 株式会社三井E&S Du エンジンシステム
JP6954090B2 (ja) 2017-12-19 2021-10-27 株式会社Ihi 圧縮端圧力制御装置及びエンジンシステム
JP6947025B2 (ja) 2017-12-28 2021-10-13 株式会社Ihi 可変圧縮装置及びエンジンシステム
JP2019143528A (ja) * 2018-02-20 2019-08-29 株式会社Ihi ２ストロークエンジン
JP7027956B2 (ja) * 2018-02-28 2022-03-02 株式会社Ihi 圧縮比可変機構
JP6868584B2 (ja) 2018-03-16 2021-05-12 株式会社Ｉｈｉ原動機 エンジン
KR102384827B1 (ko) 2018-03-16 2022-04-08 가부시키가이샤 아이에이치아이 엔진
JP7196408B2 (ja) 2018-03-28 2022-12-27 株式会社Ihi 圧縮比制御装置およびエンジン
WO2019194025A1 (ja) 2018-04-06 2019-10-10 株式会社Ihi 可変圧縮装置及びエンジンシステム
JP7348715B2 (ja) 2018-04-26 2023-09-21 株式会社三井E&S Du エンジンシステム
JP7139702B2 (ja) 2018-06-11 2022-09-21 株式会社Ihi 圧縮比可変機構
EP3748144A1 (de) * 2019-06-03 2020-12-09 Winterthur Gas & Diesel AG Verfahren zum betreiben eines grossmotors sowie grossmotor
DK3748145T3 (da) 2019-06-07 2024-01-29 Winterthur Gas & Diesel Ltd Motor med variabelt kompressionsforhold (VCR)
CN111156083A (zh) * 2020-01-17 2020-05-15 东风汽车集团有限公司 可变压缩比的机构及可变压缩比的发动机
EP4166766A1 (de) 2021-10-15 2023-04-19 Winterthur Gas & Diesel AG Längsgespülter grossdieselmotor
EP4166769A1 (en) 2021-10-18 2023-04-19 Winterthur Gas & Diesel Ltd. Internal combustion engine with variable compression ratio device
EP4191046A1 (de) 2021-12-06 2023-06-07 Winterthur Gas & Diesel AG Grossdieselmotor und verfahren zum bestimmen des zylinderdrucks in einem grossdieselmotor

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6325331A (ja) * 1985-04-01 1988-02-02 ダリアン　マリ−ン　カレツジ 油圧弾性要素付きピストンを備えるデイ−ゼル機関
JPS63110643U (ko) * 1987-01-08 1988-07-15
JPH03106144U (ko) * 1990-02-19 1991-11-01
US20040134452A1 (en) * 2002-10-29 2004-07-15 Yoshikazu Yamada Engine of compression-ratio variable type
US6789515B1 (en) * 1999-11-30 2004-09-14 Institut Francais Du Petrole Method and device for modifying the compression rate to optimize operating conditions of reciprocating piston engines
JP2005054619A (ja) * 2003-07-31 2005-03-03 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の圧縮比可変装置
JP2006200508A (ja) * 2005-01-24 2006-08-03 Toyota Motor Corp 可変圧縮比内燃機関
JP2007247415A (ja) * 2006-03-13 2007-09-27 Nissan Motor Co Ltd 複リンク式可変圧縮比エンジン
JP2008133788A (ja) * 2006-11-29 2008-06-12 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の可変圧縮比調整装置
JP2009108864A (ja) * 2007-10-31 2009-05-21 Ford Global Technologies Llc 可変圧縮比エンジンのピストン及びコネクティング・ロッド組立体、及び、その圧縮比を動的に変更する方法
US20090205615A1 (en) * 2008-02-19 2009-08-20 Tonand Brakes Inc. Variable compression ratio system

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58165543A (ja) * 1982-03-25 1983-09-30 Hitachi Zosen Corp 圧縮比可変内燃機関
JPS61197731A (ja) 1985-02-25 1986-09-02 Susumu Nagai 可変圧縮比デイ−ゼル機関
JPS6435029A (en) * 1987-07-30 1989-02-06 Atsugi Motor Parts Co Ltd Compression ratio varying device for internal combustion engine
CN1091496A (zh) * 1993-02-13 1994-08-31 韩培洲 蒸汽回注型转轮活塞式内燃机
NO306422B1 (no) * 1997-04-25 1999-11-01 Leif Dag Henriksen Anordning ved forbrenningsmotor med innvendig forbrenning
JP2000073804A (ja) * 1998-09-01 2000-03-07 Toyota Autom Loom Works Ltd 内燃機関及びその制御装置
JP2003201875A (ja) * 2001-10-26 2003-07-18 Toyota Motor Corp 可変ピストンストローク型内燃機関
JP4005550B2 (ja) * 2003-10-10 2007-11-07 エムエーエヌ・ディーゼル・エーエス エンジンフレーム構造
GB2475641B (en) * 2006-03-03 2011-07-13 Cameron Int Corp Increasing the bore size of a two stroke engine
US7258087B1 (en) * 2006-03-03 2007-08-21 Cameron International Corporation Air intake porting for a two stroke engine
JP2008202545A (ja) * 2007-02-21 2008-09-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd デュアルフュールエンジン
JP2009036128A (ja) * 2007-08-02 2009-02-19 Nissan Motor Co Ltd 複リンク式可変圧縮比エンジン
US7546820B2 (en) * 2007-10-31 2009-06-16 Ford Global Technologies, Llc Variable compression ratio engine with lost motion coupling
CN103541819B (zh) * 2012-07-17 2017-08-08 瓦锡兰瑞士公司 大型往复活塞式燃烧发动机及其控制设备和控制方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6325331A (ja) * 1985-04-01 1988-02-02 ダリアン　マリ−ン　カレツジ 油圧弾性要素付きピストンを備えるデイ−ゼル機関
JPS63110643U (ko) * 1987-01-08 1988-07-15
JPH03106144U (ko) * 1990-02-19 1991-11-01
US6789515B1 (en) * 1999-11-30 2004-09-14 Institut Francais Du Petrole Method and device for modifying the compression rate to optimize operating conditions of reciprocating piston engines
US20040134452A1 (en) * 2002-10-29 2004-07-15 Yoshikazu Yamada Engine of compression-ratio variable type
JP2005054619A (ja) * 2003-07-31 2005-03-03 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の圧縮比可変装置
JP2006200508A (ja) * 2005-01-24 2006-08-03 Toyota Motor Corp 可変圧縮比内燃機関
JP2007247415A (ja) * 2006-03-13 2007-09-27 Nissan Motor Co Ltd 複リンク式可変圧縮比エンジン
JP2008133788A (ja) * 2006-11-29 2008-06-12 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の可変圧縮比調整装置
JP2009108864A (ja) * 2007-10-31 2009-05-21 Ford Global Technologies Llc 可変圧縮比エンジンのピストン及びコネクティング・ロッド組立体、及び、その圧縮比を動的に変更する方法
US20090205615A1 (en) * 2008-02-19 2009-08-20 Tonand Brakes Inc. Variable compression ratio system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210002605A (ko) * 2018-05-25 2021-01-08 가부시키가이샤 아이에이치아이 가변 압축 장치 및 엔진 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021008885A (ja) 2021-01-28
EP2687707A3 (en) 2018-04-04
EP2687707A2 (en) 2014-01-22
KR102095598B1 (ko) 2020-04-01
BR102013017533A2 (pt) 2015-06-30
CN103541819A (zh) 2014-01-29
JP2014020375A (ja) 2014-02-03
JP2019002406A (ja) 2019-01-10
CN103541819B (zh) 2017-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102095598B1 (ko) 대형 왕복 피스톤 연소 기관, 그러한 기관의 제어 장치 및 방법
US20170082021A1 (en) Variable compression ratio piston machine and method for adjusting the variable compression ratio piston machine
KR102245904B1 (ko) 길이-조정 가능 커넥팅 로드
JP2021008885A5 (ko)
JP3941371B2 (ja) 内燃機関の可変圧縮比機構
JP5917702B2 (ja) 可変圧縮比を有する内燃機関の燃焼室のためのピストン機構
CN107237690A (zh) 具有可变压缩比的独立压缩膨胀比发动机
EP2907986B1 (en) A four-stroke internal combustion engine with variable compression ratio
JP2004116434A (ja) レシプロ式可変圧縮比機関
US6354250B1 (en) Internal combustion engine
WO2015121254A1 (en) An internal combustion engine including variable compression ratio and a method of operating the engine
CN106801750B (zh) 用于可变地压缩内燃机用的连杆的止回阀以及具有这种止回阀的连杆
CN108019278B (zh) 具有用于进行长度调节的密闭的构件组的连杆
RU2122643C1 (ru) Поршневой двигатель внутреннего сгорания
EP2801713A1 (en) A Reciprocating Piston Combustion Engine and an Apparatus and a Method for Controlling Such an Engine
WO2018033276A1 (de) Pleuel für eine brennkraftmaschine mit variabler verdichtung
CN201187400Y (zh) 液压驱动机
CN112664508A (zh) 摆动直线油缸
EP3805538A1 (en) Variable compression device and engine system
JP4714610B2 (ja) 内燃機関の可変圧縮比装置
EP3715600B1 (en) Variable compression device and engine system
CN110799739A (zh) 具有带防扭转部的缸-活塞单元的长度能调节的连杆
CN214888049U (zh) 摆动直线油缸
RU200908U1 (ru) Шатун переменной длины двигателя внутреннего сгорания
JP2019100183A (ja) 可変圧縮装置及びエンジンシステム

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
J204 Request for invalidation trial [patent]