專利名稱：具有電子控制的排氣門致動系統(tǒng)的大型二沖程柴油發(fā)動機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有電子控制的排氣門致動系統(tǒng)的十字頭式大型二沖程柴油發(fā) 動機，特別是涉及一種具有節(jié)能的電子控制的排氣門致動系統(tǒng)的十字頭式大型二沖程柴油 發(fā)動機。
背景技術：
通常用在大型船只的推進系統(tǒng)中或者用作發(fā)電站的原動機的十字頭式大型二沖 程柴油發(fā)動機在最近已經(jīng)從凸輪軸控制的發(fā)動機發(fā)展成電子控制的發(fā)動機。電子控制在燃 料噴射的定時和形成以及在排氣門的定時方面提供了即時的靈活性。由此能夠更好地控制 燃燒過程，實現(xiàn)在全速運行時的更有效的燃燒和較低的排放值、降低部分負荷時的燃料消 耗以及減小最小運行速度。JP2004-084670公開了一種大型電子控制的二沖程柴油發(fā)動機。在該發(fā)動機中， 排氣門通過液壓致動器致動，利用高壓液壓流體為該液壓致動器提供動力。該致動器迫使 排氣門抵抗燃燒室中的氣體力及氣彈簧的反力而打開。在排氣門的打開行程期間，通過液 壓致動器傳遞的大部分能量作為勢能儲存在氣彈簧中。與凸輪軸驅(qū)動的發(fā)動機不同，因為 沒有裝置來重新利用儲存的能量，所以使得儲存在氣彈簧中的能量在關閉行程中無法得到 重新利用，而是被浪費掉了(耗散掉了)。該儲存的能量被轉(zhuǎn)化成熱，隨著回油而進入到液 壓系統(tǒng)的油箱中。用來打開大型二沖程柴油發(fā)動機上的排氣門的液壓能量的總量是相當多 的，并且通過電子控制的發(fā)動機的增加的燃燒控制所獲得的燃料節(jié)省的大部分在排氣門致 動中被損失掉。DK 148664B公開了一種具有電子-液壓氣門致動系統(tǒng)的大型二沖程柴油發(fā)動機， 其中利用液壓致動器施加兩種不同的液壓壓力來打開排氣門。在打開行程的初始階段期間 使用較高的壓力水平，而在排氣門的打開行程的剩余部分期間使用較低的壓力。W02006108629公開了一種用于大型二沖程柴油發(fā)動機的排氣門組件，該組件包括 能夠沿相反的兩方向在關閉位置和打開位置之間移動的排氣門。雙作用彈簧組件可操作地 連接于排氣門，并且連同排氣門以及與排氣門一同移動的任何其它部件的質(zhì)量一起形成了 質(zhì)量-彈簧系統(tǒng)。當排氣門在關閉位置和打開位置之間來回平移期間，該雙作用彈簧組件 儲存能量以用于排氣門的隨后在相反方向上的推動。液壓裝置根據(jù)來自控制器的指令將排 氣門保持在關閉位置或者打開位置中。該系統(tǒng)要求排氣門的實際位置是已知的，并且每當 氣門需要在它的其中一個極端位置處停止時電子控制器都要發(fā)送信號。該液壓系統(tǒng)相對復 雜，并且在氣門桿的頂部處的氣彈簧和液壓致動器的結(jié)構(gòu)明顯不同于在傳統(tǒng)的凸輪軸發(fā)動 機中的相應的結(jié)構(gòu)。因此，這種現(xiàn)有技術的結(jié)構(gòu)相對昂貴且復雜。

發(fā)明內(nèi)容
基于該背景，本發(fā)明的目的是提供一種具有靈活、節(jié)能、簡單且可靠的排氣門致動 系統(tǒng)的大型二沖程柴油發(fā)動機。
該目的可以根據(jù)權利要求1通過提供一種具有排氣門致動系統(tǒng)的十字頭式大型 多氣缸二沖程柴油發(fā)動機來實現(xiàn)，所述排氣門致動系統(tǒng)對于每個氣缸包括排氣門，該排 氣門具有氣門桿和氣門頭，所述排氣門能夠沿相反的兩方向在關閉位置和打開位置之間移 動，其中在關閉位置中氣門頭置于氣門座上；氣彈簧，該氣彈簧具有容納在氣彈簧缸體中的 彈簧活塞，所述氣彈簧可操作地連接于氣門桿并將排氣門朝向關閉位置迫壓；液壓致動器， 該液壓致動器具有壓力室，所述液壓致動器可操作地連接于排氣門的桿，并且當壓力室被 加壓時所述液壓致動器沿打開方向迫壓排氣門；電子控制的液壓系統(tǒng)，該電子控制的液壓 系統(tǒng)能夠選擇性地在排氣門的打開行程開始時的第一短時期將液壓致動器的壓力室連接 于高壓液壓流體源、在所述第一短時期之后直至排氣門已經(jīng)到達其打開位置的時期將液壓 致動器的壓力室連接于中間壓力液壓蓄能器、從排氣門的關閉行程開始直至排氣門的關閉 行程結(jié)束時的最后短時期開始將液壓致動器的壓力室連接于中間壓力液壓蓄能器、以及在 排氣門的關閉行程的所述最后短時期期間將液壓致動器的壓力室連接于油箱。通過在打開行程開始后不久直至打開行程結(jié)束將液壓致動器的壓力室連接于中 間壓力液壓蓄能器，并且通過從返回行程開始直到將近返回行程結(jié)束將壓力室連接于同一 中間壓力蓄能器，使得用于打開排氣門的能量的大部分可以被重新獲得并被用于下一個打 開行程。因此，在不會存在通常與電子控制的排氣門致動系統(tǒng)相關聯(lián)的高能量損耗的情況 下，該排氣門致動系統(tǒng)具有電子控制的排氣門致動系統(tǒng)的靈活性。液壓系統(tǒng)可包括第一電子控制閥，該第一電子控制閥設置成在排氣門的打開行 程開始時的短時期，將液壓致動器的壓力室連接于高壓液壓流體源。液壓系統(tǒng)可包括第二電子控制閥，該第二電子控制閥設置成在第一電子控制閥 的打開的短時期之后直至排氣門已經(jīng)到達它的打開位置的時期，將液壓致動器的壓力室連 接于中間壓力液壓蓄能器。液壓系統(tǒng)可包括第三電子控制閥，該第三電子控制閥設置成從排氣門的關閉行 程開始直至排氣門的關閉行程的結(jié)束時的最后短時期開始，將液壓致動器的壓力室連接于 中間壓力液壓蓄能器。液壓系統(tǒng)可包括第四電子控制閥，該第四電子控制閥設置成在排氣門的關閉行 程的所述最后短時期期間，將液壓致動器的壓力室連接于油箱。因為循環(huán)的各個階段通過液壓流動來控制，所以止回閥可以用于確保循環(huán)的各個 階段之間的平穩(wěn)過渡。所述第一電子控制閥和所述第四電子控制閥可由單個二通閥形成。所述第二電子控制閥和所述第三電子控制閥可由單個二通閥形成。該大型二沖程柴油發(fā)動機可設有與所述第二電子控制閥相關聯(lián)的僅允許流向所 述中間壓力液壓蓄能器的第一止回閥；以及與所述第三電子控制閥相關聯(lián)的僅允許從所述 中間壓力液壓蓄能器流出的第二止回閥。提供了第一止回閥和第二止回閥使得允許對于第一電子控制閥的打開、第二電子 控制閥的打開、第三電子控制閥的打開以及第四電子控制閥的打開存在著相當大的重疊。該大型二沖程柴油發(fā)動機還可包括電子控制單元，該電子控制單元設置成用以控 制在壓力室與高壓液壓流體源、中間壓力液壓蓄能器以及油箱之間的液壓連接。從下面的詳細描述中，根據(jù)本發(fā)明的大型二沖程柴油發(fā)動機的其它目的、特征、優(yōu)點和特性將變得明顯。


在本說明書的下面的詳細部分中，將參照附圖中所示的示例性實施方式更加詳細 地描述本發(fā)明，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機的橫截面圖，圖2是圖1中所示的發(fā)動機的一個氣缸部分的縱截面圖，圖3是根據(jù)本發(fā)明的排氣門致動系統(tǒng)的第一個實施方式的符號表示圖，圖4是圖示出圖3的排氣門致動系統(tǒng)的電子控制閥的打開和關閉的定時的順序示 圖，圖5是圖示出電子控制閥的交替打開時間的圖4的順序示圖，其中利用了止回閥 的作用，以及圖6是根據(jù)本發(fā)明的排氣門致動系統(tǒng)的第二實施方式的符號表示圖。
具體實施例方式圖1和圖2分別以橫截面圖和縱截面圖示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的發(fā)動 機1 (對于一個氣缸)。發(fā)動機1是十字頭式單流低速二沖程十字頭柴油發(fā)動機，該發(fā)動機 可以是船只中的推進系統(tǒng)或者發(fā)電站中的原動機。這些發(fā)動機通常具有成一行的四到十四 個氣缸。發(fā)動機1自底座2建立，底座2具有用于凸輪軸3的主軸承。凸輪軸3為半組合式。該半組合式是由通過冷縮配合連接而連接于主軸頸的鍛鋼 或者鑄鋼曲柄制成。底座2可以根據(jù)生產(chǎn)設備以一件式制造或者分成具有合適尺寸的多個部分來制 造。該底座包括側(cè)壁以及具有軸承支座的焊接的橫梁。該橫梁在該領域也被稱為“橫向梁”。 油盤58焊接于底座2的底部并且收集來自壓力潤滑和冷卻油系統(tǒng)的回油。連桿8將凸輪軸3連接于十字頭22。十字頭22在豎直的引導板23之間被引導。焊接設計的A形的框架殼4安裝在底座2上。該框架殼4是焊接設計。在排氣側(cè) 上，框架殼4對于每個氣缸設有減壓閥，而在相反一側(cè)上，該框架殼4對于每個氣缸設有大 的鉸鏈門。十字頭引導板23整合在框架殼4中。氣缸架5安裝在框架殼4的頂部上。支撐螺栓27連接底座2、框架殼4以及氣缸 框架5并且將該結(jié)構(gòu)保持在一起。支撐螺栓27利用液壓千斤頂拉緊。氣缸框架5可以以一件或多件的方式鑄造或者它也可以是焊接設計。氣缸架5提供有用于清潔掃氣空間以及用于檢查掃氣口和活塞環(huán)的檢修蓋。氣缸 架連同氣缸套6 —起形成了掃氣空間。掃氣箱9在其開口側(cè)栓接于氣缸架5。在氣缸架的 底部上存在活塞桿填料函(stuffing box)，該活塞桿填料函提供有用于掃氣的密封環(huán)并且 提供有刮油環(huán)，該刮油環(huán)能夠防止排出的燃燒產(chǎn)物進入到框架殼4和底座2的空間中，并由 此保護了在該空間中存在的所有軸承?；钊?3包括活塞頭和活塞裙?；钊^由耐熱鋼制成并且具有四個環(huán)槽，所述環(huán)槽 在槽的上表面和下表面上覆有硬鉻(hard-chrome)。利用四個螺栓將活塞桿14連接于十字頭22。活塞桿14具有兩個同軸孔(附圖中未示出)，所述同軸孔連同冷卻油管一起形成了用于活塞13的冷卻油的入口和出口。氣缸套6由氣缸架5支承。該氣缸套6由合金鑄鐵制成，并且借助于位于低處的 凸緣而懸掛在氣缸架5中。所述氣缸套的最上面的部分由鑄鐵冷卻套管環(huán)繞。氣缸套6具 有用于氣缸潤滑油的鉆孔(未示出)。所述氣缸是單流式，并且具有位于氣箱中的掃氣口 7，該氣箱形成了掃氣箱9(圖 1)，通過渦輪增壓器10為掃氣箱供應加壓的掃氣(圖1)。發(fā)動機安裝有一個或者多個渦輪增壓器10，對于四至九個氣缸的發(fā)動機將渦輪增 壓器布置在發(fā)動機的后端，而對于十個或者更多個氣缸的發(fā)動機則布置在排氣側(cè)。渦輪增壓器10的空氣進入是通過渦輪增壓器的進氣消聲器(未示出)直接來自 于發(fā)動機艙。將來自渦輪增壓器10的空氣經(jīng)由增壓空氣管(未示出)、空氣冷卻器(未示 出)以及掃氣箱9而引導至氣缸套6的掃氣口 7。發(fā)動機提供有電力驅(qū)動的掃氣鼓風機(未示出)。鼓風機的吸入側(cè)連接于位于在 空氣冷卻器之后的掃氣空間。在空氣冷卻器和掃氣箱之間安裝有單向閥(未示出)，當輔助 鼓風機供給空氣時該單向閥自動關閉。在低負荷和中等負荷的條件下該輔助鼓風機輔助渦 輪增壓器壓縮機。燃料閥40同中心地安裝在氣缸蓋12中。在壓縮行程結(jié)束時，噴射閥40通過它們 的噴射噴嘴以高壓將成為細霧的燃料噴射到燃燒室15中。排氣門11以在氣缸的頂部中央 的方式安裝在氣缸蓋12中。在膨脹行程結(jié)束時，在發(fā)動機活塞13向下經(jīng)過掃氣口 7之前 排氣門11打開，由此，在燃燒室15中的位于活塞13上方的燃燒氣體經(jīng)過通往廢氣箱17的 排氣通道16流出，并且燃燒室15中的壓力降低。在活塞13向上運動的過程中排氣門11 再次關閉。排氣門11是液壓啟動的。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的排氣門致動系統(tǒng)的第一實施方式。該排氣門致動系統(tǒng)用 于針對單個氣缸進行說明的所有實施方式。在多氣缸發(fā)動機中，對于每個氣缸具有相同的 構(gòu)造。該排氣門致動系統(tǒng)包括具有氣門桿31和氣門頭32的排氣門11。在圖3所示的關 閉位置中，氣門頭32置于氣門座上，該氣門座布置在氣缸6的頂部。在圖6中圖示出排氣 門11的打開位置。氣彈簧34迫使排氣門11朝向它的關閉位置。該氣彈簧34提供有連接于氣門桿 31的氣動活塞35，從而使氣彈簧34可操作地連接于排氣門11。位置傳感器33以模擬方式或數(shù)字方式來測量排氣門11的位置。位置傳感器33 的信號經(jīng)由信號電纜而被傳送至發(fā)動機控制單元42(例如計算機)。發(fā)動機控制單元42也 接收來自于凸輪軸傳感器(未示出)的凸輪軸位置信號。排氣門致動器37位于氣門桿31的頂部并且包括具有液壓活塞38的圓筒形的閥 殼體，該液壓活塞容納在圓筒形的殼體內(nèi)側(cè)，并且該液壓活塞38連接于氣門桿31，從而使 液壓致動器37可操作地連接于排氣門11。壓力室39限定在液壓活塞38的上方。壓力管道40將液壓致動器38的壓力室39連接于排氣門致動系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)。排氣門致動系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)包括諸如泵站(未示出)的高壓液壓流體源，該泵站 可以是用于排氣門致動系統(tǒng)的專用泵站或者可以是還用于其它目的(系統(tǒng)壓力)的泵站， 例如為燃料噴射系統(tǒng)或者為氣缸潤滑系統(tǒng)提供壓力。通常，系統(tǒng)壓力將是幾百巴(bar)。在實際的應用中，液壓系統(tǒng)和液壓致動器37通常將通過增壓器或者類似的設備分離開，從而 避免系統(tǒng)之間的污染。諸如液壓開關閥的第一電子控制閥44允許壓力管道40選擇性地連接于高壓液壓 流體源。壓力管道40還連接于分支管道41。分支管道41經(jīng)由第一止回閥45和第二電子控制閥46 (例如液壓開關閥)連接于 中間壓力液壓蓄能器43。中間壓力液壓蓄能器43優(yōu)選地是如下的類型，即其提供有彈性膜，該彈性膜將 蓄能器分成填充有加壓的液壓流體的部分以及填充有加壓的氣體的部分。分支管道41經(jīng)由第二止回閥47和第三電子控制閥48 (例如液壓開關閥)也連接 于液壓蓄能器43。分支管道41還經(jīng)由第四電子控制閥50 (例如液壓開關閥)連接于油箱。第一止回閥45和第二止回閥47具有相反的流向。第一電子控制閥44、第二電子控制閥46、第三電子控制閥48以及第四電子控制閥 50經(jīng)由信號電纜而耦聯(lián)于發(fā)動機控制單元42，并且這些閥根據(jù)發(fā)動機控制單元42的指令 來打開以及關閉。電子控制單元42基于時間來確定時期“1”的結(jié)束，但是通過利用來自傳感器33 的信號來確定閥升程并糾正下一個循環(huán)中的“1”的長度，以便獲得需要的閥升程。現(xiàn)將參照圖4中所示的順序示圖來描述電子_液壓氣門致動系統(tǒng)的操作。在該順序示圖中，排氣門11的操作分成六個連續(xù)的時期。在第一時期“0”中，排 氣門11關閉，并且第一至第四電子控制閥44、46、48、50也關閉。當電子控制單元42基于凸輪軸信號以及也可能基于發(fā)動機的其它工作條件已確 定打開排氣門11的時間時，時期“0”結(jié)束并且時期“1”開始。當在排氣門11的打開行程 開始的該短時期開始時，第一電子控制閥44打開并且允許高壓液壓流體流到壓力室39中。 壓力室39中的高壓液壓流體使得排氣門11能夠抵抗燃燒室15中的燃燒氣體的壓力而打 開。因為燃燒室中的氣體的高壓將排氣門11壓到其座中，所以需要液壓致動器37在排氣 門11的打開行程剛開始時提供很高的打開力。當排氣門11稍微打開時，燃燒氣體就不再迫使排氣門11朝向其座，并且液壓致動 器37無需再提供很高的力。因此，當在排氣門11的打開行程開始的第一短時期“1”結(jié)束 時，行程電子控制單元42命令第一電子控制閥44關閉并且命令第二電子控制閥46打開。 電子控制單元42利用來自于位置傳感器33的信號來確定時期“ 1，，的結(jié)束，并且基于上一 個循環(huán)的結(jié)果來糾正定時。排氣門11的打開行程的剩余時期指的是圖4的順序示圖中的時期“2”。液壓蓄能器43容納處于中間壓力——例如10至30巴——的液壓流體。因此，當 第二電子控制閥46打開時，處于中間壓力的液壓流體流向壓力室39并允許排氣門11完成 它的打開行程。通過將中間壓力用于打開行程的大部分，使得用來打開排氣門11的能量的 總量相對較低，并且由于力較小，因此打開運動更易于控制并且很平穩(wěn)。在打開行程結(jié)束 時，移動的氣門和致動器的慣性連同作用力減小到零，并且在氣彈簧34彈簧室中的作用在 氣動活塞35上的空氣的力開始迫壓排氣門11移回。但是，通過止回閥45防止了該返回運
8動，并且排氣門11停止在其打開位置中。用來打開排氣門11的液壓能量中一些現(xiàn)在儲存 在氣彈簧34中。在該點處，時期“2” 一結(jié)束，則時期“3”開始。電子控制單元42命令第二電子控 制閥46關閉，并且排氣門11在時期“3”期間保持打開狀態(tài)。電子控制單元42可以基于來 自位置傳感器33的信號來確定時期“2”的結(jié)束。基于來自凸輪軸傳感器的信號(并且可選擇地基于其它的操作參數(shù))，電子控制 單元42確定何時時期“3”結(jié)束并且時期“4”開始。時期“4”包括排氣門11的關閉行程的 開始以及大部分。在時期“4”開始時，電子控制單元42命令第三電子控制閥48打開。由此，液壓壓 力室39再次連接于液壓蓄能器43。氣彈簧34在關閉方向上迫壓排氣門11，并且從液壓壓 力室39排出的液壓流體導致液壓蓄能器43進行填充并由此儲存之前被儲存在氣彈簧34 中的能量。現(xiàn)在被儲存在液壓蓄能器43中的能量可以用于排氣門11的下一個打開行程。 在時期“4”結(jié)束并且時期“5”開始時，電子控制單元42命令第三電子控制閥48關閉，并且 命令第四電子控制閥50打開。時期“5”包括排氣門11的關閉行程的最后短時期，并且在 該時期期間，壓力室39連接于油箱，因此允許排氣門11通過氣彈簧34中的剩余壓力而被 壓到其座上。時期“5”的開始是由電子控制單元42基于來自位置傳感器33的信號并且基 于蓄能器43中的壓力來確定。關于這一點，將連接于蓄能器43的壓力傳感器的信號傳送 給發(fā)動機控制單元42。以如下方式進行控制，即以維持蓄能器43中的預定壓力的方式基 于先前循環(huán)中的結(jié)果來調(diào)整時期“5”的開始的定時。因此，如果蓄能器43中的壓力增加， 則將時期“5”的開始提前，而如果蓄能器43中的壓力降低，則將時期“5”的開始推遲。在時期“5”結(jié)束時，排氣門11置于其座上(被完全關閉)，并且電子控制單元42 命令第四電子控制閥50關閉。時期“5”的結(jié)束以及時期“0”的開始是由電子控制單元42 基于來自傳感器33的信號來確定。在時期“0”期間，排氣門11關閉，直至下一個循環(huán)開始。利用該氣門致動系統(tǒng)，儲存在氣彈簧34中的能量的一部分在下一個循環(huán)期間可 以再次利用。因此，當與傳統(tǒng)的電子液壓氣門致動系統(tǒng)——其中儲存在氣彈簧34中的能 量在返回行程期間被耗散掉——相比較時，該排氣門致動系統(tǒng)的全部能量消耗可以顯著減 少。圖5圖示出了具有增加的陰影區(qū)域的圖4的順序示圖，所述陰影區(qū)域指出了各個 電子控制閥46、48和50的其它可能打開時期。由于提供了第一止回閥45和第二止回閥 47，因此這些重疊是可能的。該重疊使得更易于確保各個電子控制閥46、48和50在先前的 閥還沒有關閉的時候就被打開。例如，第二電子控制閥46可以在時期“1”期間打開，并由 此無需正好在從時期“1”到時期“2”的過渡時打開。因此，示圖中的陰影區(qū)域指出了有關 的閥可以打開或者關閉的時期。圖6圖示出電子-機械氣門致動系統(tǒng)的另一實施方式，其中第一電子控制閥44和 第四電子控制閥50合并為單個三通閥。第二電子控制閥46和第三電子控制閥48合并為 單個二通閥(插裝閥)。根據(jù)該實施方式的變體(未示出)，第一止回閥45、第二電子控制 閥46、第二止回閥47以及第三電子控制閥48合并為具有中間位置的單個三通閥，在該中間 位置中，管道41和液壓蓄能器43之間的連接被切斷。該實施方式需要較少的控制信號，因 為第一閥和第四閥之間的切換可以利用來自電子控制單元的一個信號來實現(xiàn)，而第二閥和第三閥之間的切換可以利用來自電子控制單元的一個信號來實現(xiàn)。根據(jù)實施方式(未示出)，一個液壓蓄能器43可以由發(fā)動機的幾個或者全部氣缸分享。本發(fā)明的教導具有多個優(yōu)點。不同的具體實施方式
或者執(zhí)行方式可以產(chǎn)生下面優(yōu) 點中的一個或者多個。應當指出，這并不是窮舉的列表，還可以存在此處沒有描述的其它優(yōu) 點。本申請的教示的一個優(yōu)點在于，它為大型二沖程柴油發(fā)動機提供了一種使用相對較少 能量的電子-液壓氣門致動系統(tǒng)。本申請的教示的另一優(yōu)點在于，它提供了一種能夠安裝 于具有完全傳統(tǒng)的排氣門布置的大型二沖程柴油發(fā)動機的電子-液壓氣門致動系統(tǒng)，其使 用作用于氣門桿上的簡單的(無級的)液壓致動器并且利用傳統(tǒng)的氣彈簧在關閉方向上迫 壓排氣門。本申請的教示的又一優(yōu)點在于，它提供了一種可靠的電子-液壓氣門致動系統(tǒng)。 本發(fā)明的另一優(yōu)點在于它降低了能量損失。盡管為了說明的目的已經(jīng)詳細地描述了本申請的教示，但是應當理解這種細節(jié)僅 是用于說明的目的，并且在不背離本申請的教示范圍的情況下本領域的技術人員可以在其 中做出多種變體。應當指出，還存在實現(xiàn)本發(fā)明的教示中的裝置的多種可替代的方式。如在權利要求中所使用的術語“包括”并不排除其它的元件或者步驟。如在權利 要求中所使用的術語“一個”或“一種”并不排除多個的情況。單個處理器或者其它單元可 以實現(xiàn)權利要求中所描述的多個裝置的功能。
權利要求
一種具有排氣門致動系統(tǒng)的十字頭式大型多氣缸二沖程柴油發(fā)動機，所述排氣門致動系統(tǒng)對于每個氣缸包括排氣門，所述排氣門具有氣門桿和氣門頭，所述排氣門能夠沿相反的兩方向在關閉位置和打開位置之間移動，其中在所述關閉位置中所述氣門頭置于氣門座上，氣彈簧，所述氣彈簧具有容納在氣彈簧缸體中的彈簧活塞，所述氣彈簧可操作地連接于所述氣門桿并將所述排氣門朝向所述關閉位置迫壓，液壓致動器，所述液壓致動器具有壓力室，所述液壓致動器可操作地連接于所述排氣門的桿，并且當所述壓力室被加壓時所述液壓致動器沿打開方向迫壓所述排氣門，電子控制的液壓系統(tǒng)，所述電子控制的液壓系統(tǒng)選擇性地在所述排氣門的打開行程開始時的第一短時期，將所述液壓致動器的壓力室連接于高壓液壓流體源，在所述第一短時期之后直至所述排氣門已經(jīng)到達排氣門打開位置的時期，將所述液壓致動器的壓力室連接于中間壓力液壓蓄能器，從所述排氣門的關閉行程開始直至所述排氣門的關閉行程結(jié)束時的最后短時期開始，將所述液壓致動器的壓力室連接于所述中間壓力液壓蓄能器，以及在所述排氣門的關閉行程的所述最后短時期期間，將所述液壓致動器的壓力室連接于油箱。
2.根據(jù)權利要求1所述的大型二沖程柴油發(fā)動機，其中，所述液壓系統(tǒng)包括第一電子 控制閥，該第一電子控制閥設置成在所述排氣門的打開行程開始時的短時期，將所述液壓 致動器的壓力室連接于高壓液壓流體源。
3.根據(jù)權利要求1所述的大型二沖程柴油發(fā)動機，其中，所述液壓系統(tǒng)包括第二電子 控制閥，該第二電子控制閥設置成在所述第一電子控制閥打開的短時期之后直至所述排 氣門已經(jīng)到達排氣門打開位置的時期，將所述液壓致動器的壓力室連接于所述中間壓力液 壓蓄能器。
4.根據(jù)權利要求1所述的大型二沖程柴油發(fā)動機，其中，所述液壓系統(tǒng)包括第三電子 控制閥，該第三電子控制閥設置成從所述排氣門的關閉行程開始直至所述排氣門的關閉 行程結(jié)束時的最后短時期開始，將所述液壓致動器的壓力室連接于所述中間壓力液壓蓄能ο
5.根據(jù)權利要求1所述的大型二沖程柴油發(fā)動機，其中，所述液壓系統(tǒng)包括第四電子 控制閥，該第四電子控制閥設置成在所述排氣門的關閉行程的所述最后短時期期間，將所 述液壓致動器的壓力室連接于油箱。
6.根據(jù)權利要求2和5所述的大型二沖程柴油發(fā)動機，其中，所述第一電子控制閥和所 述第四電子控制閥由單個二通閥形成。
7.根據(jù)權利要求3和4所述的大型二沖程柴油發(fā)動機，其中，所述第二電子控制閥和所 述第三電子控制閥由單個二通閥形成。
8.根據(jù)權利要求2、3、4和5所述的大型二沖程柴油發(fā)動機，其中，僅允許朝向所述中間 壓力液壓蓄能器流動的第一止回閥與所述第二電子控制閥相關聯(lián)，并且僅允許從所述中間 壓力液壓蓄能器流出的第二止回閥與所述第三電子控制閥相關聯(lián)。
9.根據(jù)權利要求8所述的大型二沖程柴油發(fā)動機，其中，通過所述第一止回閥和所述第二止回閥的存在，使得在對于所述第一電子控制閥的打開、所述第二電子控制閥的打開、 所述第三電子控制閥的打開以及所述第四電子控制閥的打開能夠存在相當大的重疊。
10.根據(jù)權利要求1至9中任一項所述的大型二沖程柴油發(fā)動機，還包括電子控制單 元，該電子控制單元設置成控制所述壓力室與所述高壓液壓流體源、所述中間壓力液壓蓄 能器以及油箱之間的液壓連接。
全文摘要
一種具有電子控制的排氣門致動系統(tǒng)的大型二沖程柴油發(fā)動機，所述排氣門致動系統(tǒng)對于每個氣缸包括排氣門，該排氣門具有氣門桿和氣門頭；氣彈簧，該氣彈簧可操作地連接于氣門桿并將排氣門朝向關閉位置迫壓；液壓致動器，該液壓致動器可操作地連接于排氣門；電子控制的液壓系統(tǒng)，該電子控制的液壓系統(tǒng)能夠選擇性地在排氣門的打開行程開始時的第一短時期將液壓致動器連接于高壓液壓流體源、在所述第一短時期之后直至排氣門已經(jīng)到達其打開位置的時期將液壓致動器連接于中間壓力液壓蓄能器、從排氣門的關閉行程開始直至排氣門的關閉行程的結(jié)束時的最后短時期開始將液壓致動器連接于中間壓力液壓蓄能器、以及在排氣門的關閉行程的所述最后短時期期間將液壓致動器連接于油箱。
文檔編號F01L9/02GK101970812SQ200880110555
公開日2011年2月9日 申請日期2008年11月11日 優(yōu)先權日2008年11月11日
發(fā)明者埃里克·羅森隆德 申請人:曼柴油機和渦輪公司,德國曼柴油機和渦輪歐洲股份公司的聯(lián)營公司