(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴射される液体用の高圧貯蔵部（３）に接続される少なくとも１つの噴射ノズル（２）、前記高圧貯蔵部（３）と前記噴射ノズル（２）との間の接続を断接するための制御ユニット（４，６）、前記制御ユニット（４，６）の予備制御のための予備制御装置（５）を含む液体噴射装置であって、
前記予備制御装置（５）が噴射される液体により前記制御ユニット（４，６）を予備制御し、前記制御ユニット（４，６）は、バルブスライダ（６１）を有するスライダバルブ（６）を備え、前記スライダバルブ（６）は、封止要素（６１５）により、前記高圧貯蔵部（３）と前記各噴射ノズル（２）とを接続するための供給ライン（７）を連通状態と遮断状態との間で切替えることが可能であるディーゼルエンジンのシリンダへの液体噴射装置において、
前記供給ライン（７）は、直列に繋がれたスペース（６８）、バルブチャンバ（６７）、及びアンテチャンバ（６９）を含み、前記封止要素（６１５）は、前記バルブチャンバ（６７）と前記スペース（６８）との連通を遮断するための封止部（６１５ａ）、及び前記バルブチャンバ（６７）と前記アンテチャンバ（６９）との連通を遮断するためのシート部（６１５ｂ）を備える
ことを特徴とするディーゼルエンジンのシリンダへの液体噴射装置。
【請求項２】
噴射される液体が制御ユニット（４，６）を作動するように、制御ユニット（４，６）はそれ自身の媒体により作動される
ことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
制御ユニット（４，６）及び噴射ノズル（２）は離間されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
高圧貯蔵部（３）に接続される複数の噴射ノズル（２）を含み、制御ユニット（４，６）は全ての噴射ノズル（２）の高圧貯蔵部（３）への接続を断接することが可能である
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
制御ユニット（４，６）及び予備制御装置（５）は高圧貯蔵部（３）に接続される
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液体噴射装置。
【請求項６】
予備制御装置は磁気的に作動可能なバルブ（５）を含む
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液体噴射装置。
【請求項７】
制御ユニット（４，６）の予備制御のための圧力を低減するために、圧力低減バルブ（ＤＲ）が具備される
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液体噴射装置。
【請求項８】
制御ユニット（４，６）はバルブスライダ（６１）を有するスライダシートバルブ（６）を含み、該スライダシートバルブ（６）は高圧貯蔵部（３）と各噴射ノズル（２）との間の接続用の供給ライン（７）を開閉できる
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の液体噴射装置。
【請求項９】
バルブスライダ（６１）の位置計測用のセンサー（１２）を含み、該センサー（１２）により噴射持続時間を監視することが可能である
ことを特徴とする請求項８に記載の液体噴射装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の液体噴射装置を少なくとも１つ含む
ことを特徴とするディーゼルエンジン。
【請求項１１】
予備制御装置（５）を有する独立した制御ユニット（４，６）が各シリンダ（３０）用に具備されることを特徴とする
請求項１０に記載のディーゼルエンジン。
【請求項１２】
それぞれのシリンダ（３０）における複数の噴射ノズル（２）用の少なくとも１つの共通制御ユニット（４，６）を含むことを特徴とする
請求項１０または１１に記載のディーゼルエンジン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、噴射される液体用の高圧貯蔵部に接続される少なくとも１つの噴射ノズル、高圧貯蔵部と噴射ノズルとの間の接続を断接するための制御ユニット、制御ユニットの予備制御のための予備制御装置を含む液体噴射装置であり、ディーゼルエンジンのシリンダへの液体噴射装置に関する。さらに、この発明は、この種の装置を有するディーゼルエンジンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特に大形のディーゼルエンジンにおいて、例えば船舶の推進用に以下のような公知で効果的な手段が使用されている。即ち、汚染酸化窒素（ＮＯx）の排出を効果的に低減するために、燃料に加えて水をシリンダの燃焼室に噴射することである。ここにおいて水を燃料から分離して噴射することが可能であり、例えばシリンダ内におけるピストンの圧縮行程の間である（直接水噴射）。または、水と燃料のエマルジョンをまず生成し、燃焼室にこのエマルジョンを噴射することが可能である。
【０００３】
特に縦方向に掃気される２行程ディーゼルエンジンにおいて、各シリンダに複数の、例えば３個の燃料噴射ノズルを具備することが通常であり、燃料噴射ノズルは排気バルブの周囲に分散して配置され、排気バルブはシリンダカバーの中心に配置される。この種のエンジンが直接の水噴射で運転される場合は、通常、燃料噴射ノズルと同じ数の水噴射ノズルがシリンダカバーに具備される。シリンダにおいて水の分散が可能な限り均一に得られるために、及び最高温度が低下されるために火炎を故意に冷却するためである。
【０００４】
水または燃料の噴射を制御するために、噴射ノズルに接続される各シリンダに対応して噴射ポンプが具備されることが公知であり、噴射ポンプは制御軸上のカムにより作動され、作動サイクルに関連する所望する時間間隔で噴射が起こる。
【０００５】
他方、コモンレール原理に関して噴射を行うことが公知である。噴射されるべき液体、例えば水または燃料は、全てのシリンダの全ての噴射ノズルに接続される高圧貯蔵部内に高圧ポンプにより送出される。高圧貯蔵部内の液体圧力は、実質的に噴射圧力に対応する。制御バルブまたは他の制御装置により、高圧貯蔵部と対応するシリンダの噴射ノズルとの間の接続は、エンジンの作動サイクルに関係した所望する時間間隔の間に開放され、液体はこのシリンダ内に噴射ノズルにより噴射される。
【０００６】
ここにおいて、制御バルブまたは装置の作動は、燃料とは異なる特殊な制御オイルで油圧的に起こり、このために少なくとも１つの分離循環システムが供給、ポンプ及びブロッキング装置に具備される必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の基本的な目的は、ディーゼルエンジン、特に大形のディーゼルエンジンのシリンダに、例えば水または燃料のような液体を噴射できる、より構造が簡単でかつより経済的な装置を提供することである。さらに、水及び燃料のうち少なくとも一方のためのより簡単な噴射装置を有するディーゼルエンジン、特に大形のディーゼルエンジンを提供することが本発明の目的である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、以下の手段により達成される。本発明のディーゼルエンジンのシリンダへの液体噴射装置は、噴射される液体用の高圧貯蔵部に接続される少なくとも１つの噴射ノズル、高圧貯蔵部と噴射ノズルとの間の接続を断接するための制御ユニット、制御ユニットの予備制御のための予備制御装置を含む液体噴射装置であって、予備制御装置が噴射される液体により制御ユニットを予備制御し、前記制御ユニットは、バルブスライダを有するスライダバルブを備え、前記スライダバルブは、封止要素により、前記高圧貯蔵部と前記各噴射ノズルとを接続するための供給ラインを連通状態と遮断状態との間で切替えることが可能であるディーゼルエンジンのシリンダへの液体噴射装置において、前記供給ライン（７）は、直列に繋がれたスペース（６８）、バルブチャンバ（６７）、及びアンテチャンバ（６９）を含み、前記封止要素（６１５）は、前記バルブチャンバ（６７）と前記スペース（６８）との連通を遮断するための封止部（６１５ａ）、及び前記バルブチャンバ（６７）と前記アンテチャンバ（６９）との連通を遮断するためのシート部（６１５ｂ）を備える。
【０００９】
前記装置は、噴射される液体が制御ユニットを作動するように、制御ユニットはそれ自身の媒体により作動される。
前記装置は、制御ユニット及び噴射ノズルが離間されている。
【００１０】
前記装置は、高圧貯蔵部に接続される複数の噴射ノズルを含み、制御ユニットは全ての噴射ノズルの高圧貯蔵部への接続を断接することが可能である。
前記装置は、制御ユニット及び予備制御装置は高圧貯蔵部に接続される。
【００１１】
前記装置は、予備制御装置が磁気的に作動可能なバルブを含む。
前記装置は、制御ユニットの予備制御のための圧力を低減するために、圧力低減バルブが具備される。
【００１２】
前記装置は、制御ユニットがバルブスライダを有するスライダシートバルブを含み、該スライダシートバルブは高圧貯蔵部と各噴射ノズルとの間の接続用の供給ラインを開閉できる。
【００１３】
前記装置は、バルブスライダの位置計測用のセンサーを含み、該センサーにより噴射持続時間を監視することが可能である。また、本発明のディーゼルエンジンは、前記した液体噴射装置を少なくとも１つ含む。
【００１４】
前記ディーゼルエンジンは、予備制御装置を有する独立した制御ユニットが各シリンダ用に具備される。前記ディーゼルエンジンは、それぞれのシリンダにおける複数の噴射ノズル用の少なくとも１つの共通制御ユニットを含む。
【００１５】
このように、本発明に関するディーゼルエンジンのシリンダ内への液体噴射装置は、噴射される液体の高圧貯蔵部に接続される少なくとも１つの噴射ノズル、高圧貯蔵部と噴射ノズルとの間の接続の断接用の制御ユニット及び制御ユニットの予備制御用の予備制御装置を含み、噴射される液体により制御ユニットを予備制御する予備制御装置であることが提案されている。
【００１６】
噴射される液体、例えば水または燃料による制御ユニットを予備制御する手段により、特別な制御オイルがもはや予備制御用に必要とされず、これにより特に装置及び建設作業のコスト及び煩雑さが著しく低減される。また、燃料と制御オイルのような互いに相異する媒体を封止するために、特別な手段が必要とされない。
【００１７】
制御ユニットはそれ自身の媒体により好適に作動され、噴射される液体は制御ユニットを作動する。このように、噴射される液体以外の別の作動または制御液体が完全な噴射装置の運転のために必要とされず、これにより装置は特に簡単かつ経済的になる。
【００１８】
制御ユニット及び噴射ノズルを互いに離間して、即ち構造ユニットとしてでなく、配置することは別の利点である。これにより簡単な通常の噴射ノズルを使用することが可能であるためである。例えば電磁石のような分離した活動的に制御可能な作動要素と共に具備される、より複雑な噴射ノズルは回避される。
【００１９】
制御ユニットと噴射ノズルの離間も、１つのみの制御ユニットを有する高圧貯蔵部に接続される複数の噴射ノズルを運転する有利な手段を可能にする。ここにおいて、制御ユニットは全ての噴射ノズル用の高圧貯蔵部への接続を断接することができる。
【００２０】
制御ユニットの予備制御用の予備制御装置は、磁気的に作動可能なバルブを好適に含む。
好適な実施形態に関して、制御ユニットは、高圧貯蔵部と各噴射ノズルとの間の接続用の供給ラインを開閉することができるバルブスライダを有するスライダシートバルブを含む。スライダシートバルブによりシリンダ内への好ましくない永続的な噴射に対する高い安全性が、簡単で高価でない手段により達成される。この種の手段はバルブスライダの位置計測用のセンサーを具備することにある。噴射持続時間はバルブスライダによっても監視できる。余りに長い開放時間がこのセンサーにより検出されるならば、シリンダへの永続的な噴射の故障を防止するために、例えば高圧貯蔵部の供給が働かなくなるか、または非常バルブが閉鎖される。
【００２１】
本発明に関するディーゼルエンジン、特に大形のディーゼルエンジン、特に２行程の縦方向に掃気する大形ディーゼルエンジンは、噴射用の本発明に関する少なくとも１つの装置を有する。この装置は、燃料噴射用に、水噴射用または水−燃料エマルジョンの噴射用に役立つ。
【００２２】
さらなる本発明の主題の有利な手段及び好適な実施形態は、特許請求の範囲の従属項から生じる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、一実施例を図面に従って詳述する。
本発明の実施形態に関するディーゼルエンジンのシリンダ内への液体噴射の装置の記載において、縦方向に掃気する２行程大形ディーゼルエンジンのシリンダ内にこの装置により水が噴射される使用を主に参照する。しかしながら、この装置はこの種の使用に制限されない。同様な方法で燃料噴射、または水−燃料エマルジョンの噴射のためにも役立つ。さらに、本発明は２行程ディーゼルエンジンに制限されず、他のタイプのディーゼルエンジン、例えば４行程方法で運転するようなディーゼルエンジンにも使用され得る。
【００２４】
図１は本発明に関する装置の第１実施形態の一部シンボル化した概略図を示すが、装置全体は符号１で表す。この実施形態において、３個の噴射ノズル２が具備され、噴射ノズル２は縦方向に掃気する２行程大形ディーゼルエンジンの同じシリンダのシリンダカバー（不図示）に全て配置されている。各噴射ノズル２では接続ライン２７が終端するが、この接続ライン２７を通って噴射される液体、この場合は水が対応する噴射ノズルに噴射圧力下で達する。接続ライン２７は全て共通供給ライン７の一部７ａ内に開口し、共通供給ライン７は噴射される液体が配置される高圧貯蔵部３に接続される。高圧貯蔵部３は例えば、コモンレール方法において通常であるような、エンジンに沿って延びる耐高圧性縦ラインとして形成される。さらに制御ユニット４が具備され、制御ユニット４は供給ライン７を通る通路を開閉できると共に、供給ライン７の一部７ａを通る高圧貯蔵部３と噴射ノズル２との間の接続の断接、即ち接続路の開閉ができる。制御ユニット４はこのように噴射を制御する。制御ユニット４は予備制御装置により予備制御され、予備制御装置は磁気的に作動可能なバルブ５を含む。以下においてその作動を詳細に述べる。高圧ポンプ８は噴射される液体を高圧貯蔵部３内に送り出す。水の場合には、例えば約４００バールで高圧貯蔵部３内に送出される。
【００２５】
制御ユニット４はハウジング６０を有するスライダシートバルブ６を含み、ハウジング６０にはバルブスライダ６１の受承のために縦方向の孔Ｂが形成されている。バルブスライダ６１は以下の部分を含み、これらは軸方向に連続して配置されるが、これは縦軸Ａの方向を意味する。バルブスライダ６１の一方の軸端はほぼ円筒形の制御ピストン６１１を形成し、制御ピストン６１１にほぼ棒形状の第１軸６１２が接合し、第１軸６１２の直径は制御ピストン６１１の直径よりも小さい。第１軸６１２は第２軸６１３に合体し、第２軸６１３は第１軸６１２よりも大きい直径を有する。第２軸６１３において、ほぼ棒形状の第３軸６１４が接合し、第３軸６１４の直径は第２軸６１３の直径よりも小さい。第３軸６１４において封止要素６１５が接合し、封止要素６１５はバルブスライダ６１の別の軸端を形成する。封止要素６１５は円盤形状の封止部６１５ａを含み、封止部６１５ａの直径は第２軸６１３の直径とほぼ同じ大きさである。同様に封止要素６１５は、ほぼ円錐形状に形成されたシート部６１５ｂを含み、シート部６１５ｂは、シートバルブの原理で縦孔Ｂに取り付けられるバルブシート６２と共同する。
【００２６】
制御ピストン６１１の領域において、縦孔Ｂの直径は、制御ピストン６１１が縦孔Ｂに案内され、軸方向に移動可能であるような寸法に形成される。縦孔Ｂのこの部分は軸方向における長さが制御ピストン６１１よりも長く、制御ピストン６１１の２つの端面はそれぞれ、制御チャンバ、即ち第１制御チャンバＳ１及び第２制御チャンバＳ２をハウジング６０の内壁で縁取りされる。第１軸６１２の領域において、縦孔Ｂの直径はほぼ第１軸６１２の外径に対応し、第１軸６１２は縦孔Ｂ内に案内され、移動可能である。第２軸６１３及び第３軸６１４の領域において、縦孔Ｂの直径はほぼ第２軸６１３の外径に対応し、第２軸６１３は縦孔Ｂ内に案内され、移動可能である。第３軸６１４は第２軸６１３よりも小さい直径であるため、リングスペース６８が第３軸６１４とハウジング６０の内壁との間に形成される。縦孔Ｂのこの部分は円盤形状の封止部６１５ａの領域で終端する。円盤形状の封止部６１５ａに軸方向に隣接して縦孔Ｂはバルブチャンバ６７を形成する広がりを有し、バルブチャンバ６７の軸方向の端部はバルブシート６２により形成される。バルブシート６２の他方側にはアンテチャンバ６９が具備され、アンテチャンバ６９は噴射される液体の入口６３を有する。アンテチャンバ６９において図示されない復元バネが好適に具備され、このバネはバルブスライダ６１に作用し、バルブスライダ６１をバルブシート６２に対して片寄らせる。
【００２７】
第１軸６１２と第２軸６１３との間の移行領域において、縦孔Ｂは、バルブスライダ６１の位置計測用のセンサー１２のための計測チャンバＭを形成する広がりを有する。
【００２８】
一端で高圧貯蔵部に接続される供給ライン７は、他端でスライダシートバルブ６の入口６３に接続し、噴射される液体はアンテチャンバ６９における圧力が高圧貯蔵部３における圧力、即ち噴射圧力とほぼ同じである。リングスペース６８は出口６４を有し、出口６４は噴射ノズル２の供給ラインの一部７ａ内に開口する。噴射ノズル２につながる３個の接続ライン２７はこの供給ラインの一部７ａから分岐する。
【００２９】
第１制御チャンバＳ１は第１制御ライン１０を介して高圧貯蔵部３に接続し、第２制御チャンバＳ２は第２制御ライン１１を介して高圧貯蔵部３に接続される。第２制御ライン１１は高圧貯蔵部３から延びているが、分岐点１１１で第１支流１１ａに分岐し、第１支流１１ａは第２制御チャンバＳ２に連絡される。第２支流１１ｂは、磁気的に作動可能なバルブ５に接続され、バルブ５により帰還ライン１４への通路が開閉される。分岐点１１１から上流は絞り弁１３が取り付けられ、絞り弁１３は流量制御し得るように形成され、絞り弁１３の領域の流量断面積が第２制御ライン１１の第２支流１１ｂの流量断面積よりも小さい。
【００３０】
磁気的に作動可能なバルブ５は、例えば電磁バルブ、または略して磁気バルブ５として形成され、電気的に励磁できるコイルを有し、このコイルは閉鎖位置から開放位置へ作動する場合にバルブタペットが詰められたバネを移動する。磁気バルブ５は、図示しない供給及び励磁ユニットにより公知の方法で作動される。
【００３１】
噴射ノズル２は通常の噴射ノズルとしてそれ自体公知な方法で形成され、ノズルニードルを内蔵するバネがニードルシートと協働する。噴射ノズル２における液体圧力が、ノズルニードルがニードルシート（開口圧力）に押圧されるバネにより形成されるバイアス圧力よりも大きい場合、その後ノズルニードルがニードルシートから持ち上げられ、ノズル孔への通路を開放し、ノズル孔を通って液体がシリンダの燃焼室内に噴射される。液体圧力が閉鎖圧力以下に低下した場合は、その後バネにより形成されるバイアス圧力が優勢になり、ノズルニードルはニードルシートに押圧されて封止部となり、噴射が終了する。
【００３２】
ディーゼルエンジンが直接水噴射で駆動される場合、噴射ノズル２としていわゆるタンデムノズルを使用することが可能であり、タンデムノズルにはノズル孔に連係する２つの分離した噴射経路が具備され、一方の噴射経路は水噴射のために使用され、他方の噴射経路は燃料噴射のために使用される。
【００３３】
当然、水噴射及び燃料噴射の場合に、別の噴射ノズルを使用することも可能である。
水の噴射は、予備制御装置により予備制御される制御ユニット４により制御され、予備制御装置は磁気バルブ５を含む。以下において、本発明の装置の作動方法が第１実施形態に関してさらに詳細に説明される。高圧ポンプ８は、噴射される水を噴射圧力に高め、高圧貯蔵部３に送り出す。そこから水は供給ライン７及び入口６３を通りスライダシートバルブ６のアンテチャンバ６９に入る。アンテチャンバ６９は同じ噴射圧力下にある。噴射が起こらない限り、スライダシートバルブ６は閉鎖位置にあり、供給ライン７が閉鎖される。この閉鎖位置において、バルブスライダ６１の封止要素６１５は、供給ラインの一部７ａと、スライダシートバルブ６の上流側の供給ライン７の一部との間の接続を遮断する。ここにおいて、封止要素６１５の封止機能は２重である。一方では、シート部６１５ｂは、シートバルブの原理に関するバルブシート６２に押圧される。他方では、円盤形状の封止部６１５ａは、スライダバルブの原理に関して、バルブチャンバ６７とリングスペース６８との間の接続を遮断する。磁気バルブ５は同様に閉鎖位置にあり、第２支流１１ｂと帰還ライン１４との間の接続が遮断されることを意味する。第２制御チャンバＳ２は第２制御ライン１１及び第１支流１１ａを介して高圧貯蔵部３に接続されるため、噴射される液体も制御チャンバＳ２における噴射圧力下にある。第１制御ライン１０の結果として、第１制御チャンバＳ１にも噴射圧力が存在する。結果として、２つの制御チャンバＳ１，Ｓ２及びアンテチャンバ６９においてそれぞれ同じ圧力となる。制御ピストン６１１の直径、第１軸６１２の直径、及びアンテチャンバ６９内に延びるバルブスライダ６１の端部の直径は互いに一致し、一方ではバルブスライダ６１の封止要素６１５に接するアンテチャンバ６９に、他方では制御ピストン６１１に接する第２制御チャンバＳ２に液体が加える力の合計は、制御ピストン６１１に接する第１制御チャンバＳ１に液体が加える力よりも大きい。結果として、シート部６１５ｂはバルブシート６２内に封止して押圧され、接続ライン２７内に液体が流入できない。
【００３４】
噴射が開始される場合、磁気バルブ５が供給及び励磁ユニットにより閉鎖位置から開放位置内にもたらされ、これにより第２制御ライン１１の第２支流１１ｂと帰還ライン１４との間が接続される。分岐点１１１から上流側の流量断面積が絞り弁１３により縮小される結果として、液体は第２制御チャンバＳ２から第１支流１１ａ及び第２支流１１ｂを通過して帰還ライン１４に流入する。これにより、第２制御チャンバＳ２及び第２制御チャンバＳ２を境界づける制御ピストン６１１の端面が解放される。結果として、第２制御チャンバＳ２内の圧力は、第１制御チャンバＳ１及びアンテチャンバ６９と比較して低減される。これにより、バルブスライダ６１に接する液体により加えられる力が修正され、バルブスライダ６１が開放位置内に移動し（図１では右側）、以下のことを意味する。即ち、液体の圧力が互いに調和され、第１制御チャンバＳ１の制御ピストン６１１に液体が加える力は、アンテチャンバ６９及び解放された第２制御チャンバＳ２のバルブスライダ６１に液体が加える力の合計よりも大きい。
【００３５】
開放移動の間、封止要素６１５のシート部６１５ｂはバルブシート６２からまず持ち上げられ、液体はバルブチャンバ６７内にアンテチャンバ６９から流出可能である。ここにおいてしかしながら、円盤形状の封止部６１５ａもまずリングスペース６８への通路を閉鎖する。リングスペース６８への通路は、この封止部６１５ａがバルブチャンバ６７にほぼ完全に位置されるまでバルブスライダ６１の開放移動が進行するまでは解放されない。噴射が始まる。液体がリングスペース６８内へバルブチャンバ６７から流出し、そこから出口６４を通り供給ラインの一部７ａ内へ、及び噴射ノズル２への接続ライン２７を通り、噴射ノズル２を通り液体がシリンダ内へ噴射される。
【００３６】
噴射の終端のために磁気バルブ５が閉鎖される。これにより、液体が再び第２制御ライン１１及び第１支流１１ａを通って第２制御チャンバＳ２内へ流出し、噴射圧力が再び第２制御チャンバＳ２内で増大する。これによりバルブスライダ６１が再び閉鎖位置内へ、図の左へ移動される。封止部６１５ａがバルブチャンバ６７とリングスペース６８との間の通路を閉鎖し、シート部６１５ｂが再びバルブシート６２内に封止して押圧される。結果として、液体が接続ライン２７内へ流入できず、液体圧力が噴射ノズル２の閉鎖圧力以下に落ちる。噴射は終了される。
【００３７】
本発明に関する装置において、噴射を制御する制御ユニット４はこのように噴射される液体により予備制御されるが、即ち、ここに記載された実施形態において、磁気バルブ５及び２つの制御ライン１０，１１の助けにより予備制御される。このように、例えば制御オイルのような分離しない制御液体が予備制御のために必要とされ、従って連係されたポンプ、バルブ等との油圧回路システムが必要とされず、これにより本発明に関する装置は特に簡単で経済的である。
【００３８】
さらに、ここに記載された実施形態において、スライダシートバルブ６はそれ自身の媒体により作動され、スライダシートバルブ６の開閉はそれ自身噴射される液体により起きる。このように、例えば特別な制御オイルのような作動または制御液体は、噴射される液体以外に、噴射の完全な制御のために要求される。
【００３９】
既述したように、バルブスライダ６１に作用するアンテチャンバ６９において回復バネも具備され、バルブシート６２に対してバルブスライダ６１を片寄らせる。装置が圧力下にあるとき、例えば装置のスイッチを消るとき、バルブスライダ６１は一定の位置、即ち閉鎖位置にあるため、この手段は好都合である。
【００４０】
さらに、特にスライダシートバルブ６の結果として、好ましくない、シリンダへの永久噴射を損なうことに対する高い安全性が単純な手段により達成できることは好都合である。バルブスライダ６１が開閉時に行程移動の後に突き出るならば、この種の永久噴射が例えば起きる。第１実施形態において、スライダシートバルブ６の計測チャンバＭ内に突出するセンサー１２はこの理由のために具備される。このセンサー１２は図示されない監視及び制御ユニット、及びモニター装置に接続され、好適には開放移動及び閉鎖移動の両方におけるバルブスライダ６１の位置に接触せずに接続される。センサー１２は、例えば近接または距離センサーとして形成され、このセンサーは第１軸６１２と第２軸６１３との間の移行領域の位置を検出し、監視及び制御ユニットに伝達する。それ自体公知の全てのセンサー、このセンサーによりバルブスライダ６１の位置が計測され、例えば磁気、誘導または光学センサーがセンサー１２として適切である。マーキングはセンサー１２により検出できるバルブスライダ６１にも具備される。
【００４１】
バルブスライダ６１の開口移動の間、センサー１２により検出されるバルブスライダ６１の行程が予め決められる限界値、例えば０．４ｍｍを超えるとすぐに、スライダシートバルブ６は監視及び制御ユニットにおける開口として記録される。シート部６１５ｂがバルブシート６２から完全に持ち上げられる、即ち、アンテチャンバ６９とバルブチャンバ６７との間の流量接続が既に開放するように限界値が選ばれるが、しかし円盤形状の封止部６１５ａはカバーの結果としてバルブチャンバ６７とリングスペース６８との間の接続を閉鎖する。スライダシートバルブ６が開口として記録されるとすぐに、スライダシートバルブ６が開口する間に時間の長さが計測される。時間のこの長さが予め決められる限界値を超える場合、所望する噴射持続時間及び公差時間を構成し、長すぎるこの開放時間は監視及び制御ユニットによるエラーとして考えられる。永久噴射の防止用の対策として、監視及び制御ユニットは例えば高圧ポンプ８のスイッチを切るか、または例えば供給ライン７に具備される安全バルブを閉鎖するか、または高圧ポンプ８と噴射ノズル２との間の流量接続に配置される流出バルブを開放する。
【００４２】
スライダシートバルブが開口部として記録されるのを超えて上記の限界値よりも小さい行程の後、バルブスライダ６が例えば開放移動において突き出した場合、増大可能な圧力が円盤形状の封止部６１５ａを介した漏れにより防止され、及び一方において第１軸６１２、第２軸６１３と、他方において縦方向の孔Ｂの内壁との間の適合された間隙により防止される。このため、溝がそれ自体公知の方法で第１軸６１２及び第２軸６１３において、対応する部分の周囲に周辺の方向に延びる制御ピストン６１１において具備される。
【００４３】
図２はディーゼルエンジン、特に大形のディーゼルエンジンに実施された第１実施形態の変形を概略図で示す。２つのシリンダ３０が概略的に図示され、各シリンダはシリンダカバーに３個の噴射ノズル２を有し、噴射ノズル２により燃料または水または燃料−水エマルジョンがシリンダ３０内に噴射される。各シリンダ３０に対して、各場合にスライダシートバルブ６を有する独立した制御ユニット４が具備され、磁気バルブ５を含む予備制御装置により既に説明されたように各場合に予備制御される。２つの制御ライン１０，１１（図１参照）は、磁気バルブ５とスライダシートバルブ６との間の、または磁気バルブ５と高圧貯蔵部３との間のそれぞれの単一接続により、非常に簡略化された方法で図２に示されるのみである。噴射される液体によりスライダシートバルブ６の予備制御が前記に説明したように、各スライダシートバルブ６に対して行われる。
【００４４】
高圧貯蔵部３がエンジンに沿って延びる圧力抵抗縦方向ライン（コモンライン）として形成される。予備制御用の制御ライン１０，１１は高圧貯蔵部に接続される。各シリンダ３０の噴射ノズル２用に、高圧貯蔵部３に接続される独立した供給ライン７が具備され、供給ライン７はそれぞれ関連するスライダシートバルブ６により開閉され、スライダシートバルブ６により各関連するシリンダ３０内への噴射が既に説明されたように制御される。ブロッキングバルブ７１が、手動で、または図示されない監視及び制御ユニットにより作動される各供給ライン７に具備される。シリンダ３０の１つ、または関連するスライダシートバルブ６の１つにそれぞれエラーが発生する場合、関連するブロッキングバルブ７１は閉鎖され、噴射装置は運転され続け、エラーが発生するシリンダ３０内に自然に噴射が起こることはない。
【００４５】
第１実施形態に対照的に、噴射圧力に関してそれぞれスライダシートバルブ６または制御ユニット４の予備制御用の圧力を低減するために、圧力低減バルブＤＲが制御ライン１０，１１にここに記述したように具備される。ここにおいて、噴射圧力に比較して低減された種々の圧力は、スライダシートバルブ６が閉鎖されるときに第１制御チャンバＳ１及び第２制御チャンバＳ２の両方に存在する。予備制御用に圧力が充満された表面、即ち、特に制御ピストン６１１の端面が、前記したスライダシートバルブ６の作動方法が確実に行われるように予備制御用の低減された液体圧力に適合される。帰還ラインＲは圧力低減バルブＤＲから高圧ポンプ８用の供給容器８０へ導く。
【００４６】
噴射圧力に関する予備制御用の圧力を低減することは以下のような利点がある。即ち、予備制御用の圧力は実質的に噴射圧力と無関係のために、噴射装置は実際的に所望する噴射圧力で運転される。これは特に非常に高い噴射圧力、例えば１０００バールの圧力において好適であり、この圧力において燃料噴射は２行程の大形ディーゼルエンジンにおいて通常行われる。
【００４７】
同様に図２に示すように、予備ポンプ８２は噴射される液体をメインタンク８１からフィルター８３を介して供給容器８０内に送り出し、供給容器８０から高圧ポンプ８は液体を得る。別の分枝が高圧ポンプ８と高圧貯蔵部３との間に具備され、高圧貯蔵部３は圧力推進力の減衰のために役立つ貯蔵部８ａにつながる。この貯蔵部８ａは圧力制限バルブ８ｂを介して供給容器８０内への帰還ラインに接続される。
【００４８】
図３は本発明の噴射装置の第２実施形態を示し、関連記号は図１及び図２に関する説明と同じ意味を有する。第１実施形態との本質的な相異は、各シリンダ３０における複数の噴射ノズル２用の共通スライダシートバルブ６を有する共通の制御ユニット４が具備されることにある。さもなければ第１実施形態に関する説明は第２実施形態に対しても同様である。
【００４９】
第２実施形態において、２つのシリンダ３０内への噴射を制御する共通制御ユニット４が具備される。磁気バルブ５は再び制御ユニット４の予備制御のために具備される。制御ユニット４は既述した方法で磁気バルブ５により予備制御される共通スライダシートバルブ６を含む。制御ユニット４はさらに３方向バルブ９０を含み、バルブ９０はスライダシートバルブの後に配置されて運転位置によって決まり、スライダシートバルブ６の出口６４を一方のシリンダ３０の噴射ノズル２または他方のシリンダ３０の噴射ノズル２に接続する。
【００５０】
１つのみの共通に予備制御される制御ユニット４を有する複数のシリンダ３０内への噴射を制御するこの手段により、装置のコスト及び煩雑さが低減され、これにより、装置はより経済的になる。より少ない制御ユニットであるため、故障の可能性も低い。自然に２つ以上のシリンダ３０内への噴射も共通の制御ユニット４により同じ方法で制御される。
【００５１】
既に述べたように、液体噴射の本発明の装置は、水または燃料または水−燃料エマルジョンの噴射用にも同様に適合する。水噴射の本発明に関する装置、及び大形ディーゼルエンジへの燃料噴射用の本発明の別の装置を提供することも可能である。
【００５２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のディーゼルエンジンの液体噴射装置は、構造が簡単で取り扱い易く、経済的であるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の装置の第１実施形態において部分的にシンボル化した概略図。
【図２】  第１実施形態の変形のシンボル化した概略図。
【図３】  第２実施形態のシンボル化した概略図。
【符号の説明】
２…噴射ノズル、  ３…高圧貯蔵部、  ４，６…制御ユニット、
５…予備制御装置
【図１】
0004445072.tif 000002
【図２】
0004445072.tif 000003
【図３】
0004445072.tif 000004