PL199631B1 - Sposób eksploatacji układu wymiany ładunku cylindrów w silniku spalinowym i układ wymiany ładunku cylindrów silnika spalinowego - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest uk lad wymiany ladunku cylindrów silnika spalinowego z uru- chamianym hydraulicznie zaworem (20) wy- miany ladunku cylindra i z po laczonym z zawo- rem (20) wymiany ladunku cylindra pierwszym uk ladem p lynowym (30) dla medium roboczego do uruchamiania zaworu (20) wymiany ladunku cylindra. Uk lad wymiany ladunku cylindrów zawiera ponadto drugi uk lad p lynowy (40) dla medium hydraulicznego, g lówny zawór steruj a- cy (50) do sterowania zaworem (20) wymiany ladunku cylindra, przewidziany w drugim uk la- dzie p lynowym (40) oraz umieszczony pomi e- dzy g lównym zaworem steruj acym (50) i zawo- rem (20) wymiany ladunku cylindra, oddzielacz mediów (70), który z jednej strony jest po laczo- ny z pierwszym uk ladem p lynowym (30), a z drugiej strony mo ze by c laczony z drugim uk la- dem p lynowym (40). Przedmiotem wynalazku jest ponadto sposób eksploatacji uk ladu wy- miany ladunku cylindrów w silniku spalinowym. PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób eksploatacji układu wymiany ładunku cylindrów w silniku spalinowym i układ wymiany ładunku cylindrów silnika spalinowego.

Z europejskiego opisu patentowego nr EP-A-0 539 320 znane jest urzą dzenie do hydraulicznego uruchamiania zaworu wylotowego silnika spalinowego. Element zaworowy zaworu wylotowego jest uruchamiany przez serwotłok, który jest połączony z hydraulicznym urządzeniem sterującym. Hydrauliczne urządzenie sterujące zawiera uruchamiany za pomocą elektromagnesu zawór wysterowania wstępnego, który wysterowuje zawór sterujący. Ponadto przewidziany jest akumulator hydrauliczny, w którym medium hydrauliczne znajduje się pod ciś nieniem. Dla otwarcia zaworu wylotowego zawór sterujący jest poprzez odpowiednie wysterowanie zaworu sterującego przełączany w położenie, które otwiera połączenie przepływowe pomiędzy akumulatorem hydraulicznym i serwotłokiem, tak że na serwotłok oddziałuje znajdujące się pod ciśnieniem medium hydrauliczne i przemieszcza on korpus zaworowy w położenie otwarte. W celu zamknięcia zaworu wylotowego zawór sterujący jest przez odpowiednie sterowanie zaworu wysterowania wstępnego przełączany w położenie, które zamyka połączenie przepływowe pomiędzy akumulatorem hydraulicznym i serwotłokiem, i które jednocześnie umożliwia odpływ medium hydraulicznego i tym samym odciążenie serwotłoka od ciśnienia.

Jeśli nawet urządzenie okazało się w praktyce dobrym, to jednak ujawniły się także wady. Tak więc w ramach prac związanych z konserwacją, sprawdzaniem lub naprawami konieczne jest demontowanie pokrywy cylindra, do czego musi zostać otwarty układ hydrauliczny. Wskutek tego powstaje znaczne niebezpieczeństwo zanieczyszczeń układu hydraulicznego, który zwykle jest utrzymywany w czystości za pomocą dokładnych filtrów. Zanieczyszczenia takie mogą powodować uszkodzenia, zwłaszcza w zaworach wysterowania wstępnego i zaworach sterujących, które to uszkodzenia mogą powodować znaczne wydatki na naprawy. Ponieważ zwykle wszystkie cylindry silnika są przyłączone do tego samego układu hydraulicznego, więc istnieje niebezpieczeństwo zanieczyszczenia wszystkich cylindrów, nawet jeśli musi zostać otwarta tylko jedna pokrywa cylindra. Ponadto istnieje niebezpieczeństwo, że przy montażu mogą występować przecieki, które dotyczą całego układu hydraulicznego, tak że nie będzie już mógł zostać dokonany rozruch silnika.

Celem wynalazku jest, biorąc za punkt wyjścia powyższy stan techniki, zaproponowanie układu wymiany ładunku cylindrów względnie sposobu jego eksploatacji, przy których nie będą występowały wymienione wady. Układ wymiany ładunku cylindrów powinien więc zwłaszcza umożliwiać przeprowadzanie prac związanych z naprawami lub konserwacją w poszczególnych cylindrach, bez powstawania wskutek tego niebezpieczeństwa zanieczyszczenia zaworów wysterowania wstępnego i zaworów sterujących.

Sposób eksploatacji układu wymiany ładunku cylindrów w silniku spalinowym, w którym to sposobie za pomocą pierwszego układu płynowego uruchamia się hydraulicznie za pomocą medium roboczego zawór wymiany ładunku cylindra, według wynalazku charakteryzuje się tym, że za pomocą drugiego układu płynowego dla medium hydraulicznego uruchamia się główny zawór sterujący do sterowania zaworem wymiany ładunku cylindra, przy czym za pomocą umieszczonego pomiędzy głównym zaworem sterującym i zaworem wymiany ładunku cylindra oddzielacza mediów, który z jednej strony jest połączony z pierwszym układem płynowym, a z drugiej strony daje się łączyć z drugim układem płynowym, wytwarza się połączenie czynne pomiędzy pierwszym układem płynowym i drugim układem płynowym.

Korzystnie, tłok sterujący głównego zaworu sterującego oddziałuje siłą na element sprężysty, która to siła jest skierowana ku położeniu zamkniętemu tłoka sterującego, które to położenie zamknięte w stanie normalnej pracy silnika spalinowego powoduje zamknięcie zaworu wymiany ładunku cylindra.

Korzystnie, główny zawór sterujący wysterowuje się wstępnie za pomocą elektromagnetycznego zaworu wysterowania wstępnego z suwakiem magnetycznym, który jest przełączalny w dwie strony pomiędzy dwoma elektromagnesami.

Korzystnie, dla uruchomienia zaworu wysterowania wstępnego uaktywnia się jeden z dwóch elektromagnesów, wykrywa się początek ruchu magnetycznego suwaka zaworowego, a następnie deaktywuje się elektromagnes skoro tylko po rozpoczęciu ruchu magnetycznego suwaka zaworowego upłynął przedział czasu, który korzystnie w zasadzie odpowiada czasowi przełączania zaworu wysterowania wstępnego.

PL 199 631 B1

Korzystnie, przed rozruchem silnika spalinowego przełącza się zawór wysterowania wstępnego za pomocą impulsu kierunkowego w określone położenie, które korzystnie odpowiada położeniu zamkniętemu zaworu wymiany ładunku cylindra.

Układ wymiany ładunku cylindrów silnika spalinowego z uruchamianym hydraulicznie zaworem wymiany ładunku cylindra, i z połączonym z zaworem wymiany ładunku cylindra pierwszym układem płynowym dla medium roboczego do uruchamiania zaworu wymiany ładunku cylindra, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera drugi układ płynowy dla medium hydraulicznego, główny zawór sterujący do sterowania zaworem wymiany ładunku cylindra, przewidziany w drugim układzie płynowym, oraz umieszczony pomiędzy głównym zaworem sterującym i zaworem wymiany ładunku cylindra oddzielacz mediów, który z jednej strony jest połączony z pierwszym układem płynowym, a z drugiej strony jest łączony z drugim układem płynowym.

Korzystnie, główny zawór sterujący zawiera tłok sterujący, który przyjmuje położenie otwarte i poł o ż enie zamknię te, przy czym przy normalnej pracy silnika spalinowego poł o ż enie otwarte powoduje otwarcie zaworu wymiany ładunku cylindra, a położenie zamknięte powoduje zamknięcie zaworu wymiany ładunku cylindra.

Korzystnie, główny zawór sterujący zawiera element sprężysty, który jest tak umieszczony, że oddziałuje na tłok sterujący siłą skierowaną w kierunku do położenia zamkniętego.

Korzystnie, układ ma w drugim układzie płynowym elektromagnetyczny zawór wysterowania wstępnego do wysterowywania głównego zaworu sterującego.

Korzystnie, zawór wymiany ładunku cylindra ma tłok napędowy do uruchamiania zaworu wymiany ładunku cylindra, który to tłok napędowy jest ukształtowany jako tłok stopniowy.

Dzięki zastosowaniu dwóch układów płynowych, które są rozdzielone przez oddzielacz mediów, jest możliwe przeprowadzanie prac remontowych i konserwacyjnych w poszczególnych cylindrach bez konieczności otwierania w tym celu drugiego układu płynowego z głównymi zaworami sterującymi, tak że nie powstaje niebezpieczeństwo zanieczyszczeń i przecieków w tym drugim układzie płynowym. Ponadto dzięki temu jest możliwe odłączanie poszczególnych cylindrów od silnika spalinowego, tak że silnik spalinowy z n cylindrami może być dalej eksploatowany z przykładowo (n-1) cylindrami, podczas gdy w odłączonym cylindrze mogą zostać na przykład przeprowadzone prace remontowe.

W korzystnej postaci wykonania główny zawór sterujący zawiera tłok sterujący, który moż e przyjmować położenie otwarte i położenie zamknięte, przy czym przy normalnej pracy silnika spalinowego położenie otwarte powoduje otwarcie zaworu wymiany ładunku cylindra, a położenie zamknięte powoduje zamknięcie zaworu wymiany ładunku cylindra. Główny zawór sterujący zawiera ponadto element sprężysty, który jest tak umieszczony, że oddziałuje na tłok sterujący siłą skierowaną w kierunku do położenia zamkniętego, co oznacza, że suwak sterujący musi być przemieszczany do położenia otwartego przeciw sile elementu sprężystego. Jeśli w drugim układzie płynowym nie panuje ciśnienie, to element sprężysty zapewnia to, że suwak sterujący jest przemieszczany do położenia zamkniętego względnie jest w nim utrzymywany. Element sprężysty wytwarza więc naprężenie wstępne w kierunku położenia zamkniętego tłoka sterującego. Ma to tę zaletę, że możliwe jest skuteczne uniknięcie niepożądanego otwarcia zaworu wymiany ładunku cylindra, zwłaszcza przy rozruchu silnika spalinowego, gdy wzrasta ciśnienie w drugim układzie.

Szczególnie w przypadku silników spalinowych sterowanych elektronicznie lub elektryczno-hydraulicznie, które nie mają wału rozrządu, korzystne jest przewidzenie w drugim układzie płynowym sterowanego elektromagnetycznie zaworu wysterowania wstępnego do wysterowywania wstępnego głównego zaworu sterującego. Dzięki temu jest bowiem możliwe uruchamianie zaworu wymiany ładunku cylindra za pomocą elektrycznych lub elektronicznych impulsów sterujących.

Ponadto dzięki temu, że zawór wymiany ładunku cylindra ma tłok napędowy do uruchamiania zaworu wymiany ładunku cylindra, który to tłok napędowy ma postać tłoka stopniowego, możliwe jest zaoszczędzenie energii hydraulicznej.

W przypadku sposobu wedł ug wynalazku są w szczególno ś ci dla sterowanych elektronicznie lub elektryczno-hydraulicznie silników spalinowych korzystne takie postaci sposobu, w których główny zawór sterujący jest wstępnie wysterowywany za pomocą elektromagnetycznego zaworu wysterowania wstępnego z suwakiem magnetycznym, który jest przełączalny w dwie strony pomiędzy dwoma elektromagnesami.

Zgodnie z korzystną realizacją sposobu w celu uruchomienia zaworu wysterowania wstępnego uaktywnia się jeden z dwóch elektromagnesów, wykrywa się początek ruchu suwaka magnetycznego, a nastę pnie deaktywuje się elektromagnes skoro tylko po rozpoczę ciu ruchu suwaka magnetycznego

PL 199 631 B1 upłynął przedział czasu, który korzystnie w zasadzie odpowiada czasowi przełączania zaworu wysterowania wstępnego.

Dzięki temu zapewnione zostało to, że dany elektromagnes nie jest dłużej aktywowany niż to jest konieczne dla pewnego przebiegu przełączania. Jest to zwłaszcza korzystne z uwagi na wytwarzanie ciepła w zaworze wysterowania wstępnego i niezawodność eksploatacji zaworu wysterowania wstępnego.

Dzięki temu, że przed rozruchem silnika spalinowego przełącza się zawór wysterowania wstępnego za pomocą impulsu kierunkowego w określone położenie, które korzystnie odpowiada położeniu zamkniętemu zaworu wymiany ładunku cylindra. Dzięki temu zagwarantowano to, że przy rozruchu silnika spalinowego nie dochodzi do niepożądanych uruchomień zaworu wymiany ładunku cylindra.

Układ wymiany ładunku cylindrów według wynalazku i sposób według wynalazku nadają się zwłaszcza do silników wysokoprężnych dużej mocy, które są stosowane przykładowo jako agregaty napędowe statków lub jako stacjonarne urządzenia do wytwarzania prądu. Układ wymiany ładunku cylindrów według wynalazku i sposób według wynalazku nadają się szczególnie także do takich silników wysokoprężnych dużej mocy, które są sterowane drogą czysto elektroniczną względnie elektryczno-hydrauliczną, a więc nie mają żadnego wału rozrządu do sterowania zaworami i wtryskiem paliwa.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony i objaśniony w przykładach wykonania na schematycznym i wykonanym nie w skali rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przykład wykonania układu wymiany ładunku cylindrów, częściowo w postaci schematu i częściowo w przekroju, fig. 1A - szczegół z fig. 1 w powię kszeniu, fig. 2 - silnik wysokoprężny duż ej mocy, w przekroju, fig. 3 - zawór wysterowania wstępnego w bardzo schematycznym przekroju, a fig. 4 - schemat objaśniający uruchamianie zaworu wysterowania wstępnego.

Figura 1 ukazuje częściowo w postaci schematu częściowo w przekroju korzystny przykład wykonania układu wymiany ładunku cylindrów według wynalazku, który jako całość jest oznaczony odnośnikiem 10. Zawiera on zawór 20 wymiany ładunku cylindra, który tu stanowi zawór wylotowy silnika wysokoprężnego, pierwszy układ płynowy 30 dla medium roboczego i drugi układ płynowy 40 dla medium hydraulicznego. W drugim układzie płynowym 40 znajduje się główny zawór sterujący 50, zawór 60 wysterowania wstępnego (zawór pilotowy) i akumulator hydrauliczny 41 dla medium hydraulicznego. Pomiędzy głównym zaworem sterującym 50 i zaworem 20 wymiany ładunku cylindra znajduje się oddzielacz 70 mediów, który z jednej strony jest połączony z pierwszym układem płynowym 30, a z drugiej strony może być łączony z drugim układem płynowym 40. Za pomocą oddzielacza 70 mediów realizowane jest czynne połączenie pomiędzy pierwszym i drugim układem płynowym.

Na fig. 1a są pokazane w powiększeniu główny zawór sterujący 50, zawór 60 wysterowania wstępnego i oddzielacz 70 mediów.

Poniższy opis odniesiono do konkretnego przykładu zastosowania, w którym układ 10 wymiany ładunku cylindrów stanowi część sterowanego elektronicznie silnika wysokoprężnego dużej mocy 1 (fig. 2), który na przykład może być stosowany jako główny agregat napędowy statku lub stacjonarnego urządzenia do wytwarzania prądu. Dla lepszego zrozumienia fig. 2 ukazuje w schematycznym przekroju silnik wysokoprężny dużej mocy 1 z jednym z jego zwykle kilku cylindrów 2. Silnik wysokoprężny dużej mocy 1 ma postać wolnobieżnego dwusuwowego wysokoprężnego silnika dużej mocy typu wodzikowego z płukaniem wzdłużnym i jest sterowany elektronicznie względnie elektryczno-hydraulicznie, to znaczy nie ma on wału rozrządu, w klasycznym sensie, do mechaniczno-hydraulicznego sterowania wymianą ładunku cylindrów i wtryskiem.

W silnikach tych układy hydrauliczne, za pomocą których są realizowane wtrysk, wymiana ładunku cylindrów, oraz układy pomocnicze, jak układ rozruchowy, są sterowane za pomocą zaworów wysterowania wstępnego, przy czym zawory wysterowania wstępnego są uruchamiane za pomocą sygnałów elektrycznych, pochodzących z urządzenia sterującego. Urządzenie sterujące wyznacza, za pomocą kąta obrotu korby, optymalny dla prędkości obrotowej silnika i ewentualnie dalszych wielkości stanu przedział czasu oraz każdorazowo optymalną ilość paliwa dla wtrysku względnie optymalne chwile otwierania i zamykania zaworów wylotowych i wysyła odpowiednio do tego elektryczne sygnały sterujące do zaworów wysterowania wstępnego, które na ich podstawie uruchamiają przynależny układ hydrauliczny. Za pomocą tego bardzo zmiennego elektryczno-hydraulicznego sterowania można w prosty sposób i dla wszystkich stanów pracy silnika wysokoprężnego dużej mocy optymalizować i dopasowywać do danego cyklu roboczego maszyny wtrysk i wymianę ł adunku cylindra, ponieważ nie

PL 199 631 B1 istnieje już mechaniczne przymusowe sprzężenie pomiędzy położeniami tłoków i elementami uruchamiającymi, takimi jak pompy wtryskowe lub pompy czujnika skoku.

Silnik wysokoprężny dużej mocy 1 (fig. 2) ma wał korbowy 3, który poprzez koło zębate 3a wału korbowego i zazębiające się z nim koło zębate 4 napędza pompę wysokociśnieniową 5, która tłoczy pod wysokim ciśnieniem, np. aż do 2000 bar (200 MPa), poprzez przewód 6 do akumulatora 7 paliwa, który zasila nie opisany tu bliżej układ wtryskowy. Ponadto przewidziana jest także napędzana przez wał korbowy 3 pompa 8, która tłoczy medium hydrauliczne, przykładowo olej w postaci oleju hydraulicznego lub oleju sterującego, poprzez przewód 42 do akumulatora hydraulicznego 41 drugiego układu płynowego. Oczywiście może być przewidzianych kilka pomp wysokociśnieniowych 5 do tłoczenia paliwa i/lub kilka pomp 8 do tłoczenia medium hydraulicznego.

Akumulator 7 paliwa i akumulator hydrauliczny 41 są każdorazowo ukształtowane jako elementy ruropodobne, które rozciągają się wzdłuż silnika.

Na fig. 2 jest także przedstawiony zawór 20 wymiany ładunku w cylindrze w postaci zaworu wylotowego do odprowadzania gazów spalinowych z cylindra 2. Poniższe objaśnienia układu wymiany ładunku cylindrów są odniesione do tylko jednego cylindra. Rozumie się jednak, że dla zaworu wylotowego każdego cylindra przewidziany jest każdorazowo główny zawór sterujący 50, elektromagnetyczny zawór 60 wysterowania wstępnego oraz oddzielacz 70 mediów, przy czym wszystkie główne zawory sterujące względnie wszystkie zawory wysterowania wstępnego są zgodnie z zasadą Common Rail przyłączone do akumulatora hydraulicznego 41 i mogą być przez niego zasilane medium znajdującym się pod ciśnieniem. Jest to zaznaczone na fig. 1 za pomocą strzałki z odnośnikiem Z. W akumulatorze hydraulicznym 41 medium hydrauliczne znajduje się przykładowo pod ciśnieniem około 200 bar (20 MPa).

Do akumulatora hydraulicznego 41 jest przyłączony przewód doprowadzający 43 z zaworem odcinającym 44. Przewód doprowadzający rozgałęzia się za zaworem odcinającym 44 na odgałęzienie 43a, które jest połączone z zaworem 60 wysterowania wstępnego i na odgałęzienie 43b, które jest połączone z wlotem 51 głównego zaworu sterującego 50. Wylot zaworu 60 wysterowania wstępnego jest połączony, poprzez przewód 65, z wlotem sterującym 52 głównego zaworu sterującego 50.

Figura 3 ukazuje w sposób mocno uproszczony przykład wykonania zaworu 60 wysterowania wstępnego, który ma postać bistabilnego elektromagnetycznego dwu-/trzydrogowego rozdzielacza o suwakowej konstrukcji. Zawór 60 wysterowania wstę pnego zawiera umieszczony przesuwnie w obudowie 61 magnetyczny suwak zaworowy 62, który jest ukształtowany jako wydrążony cylinder z centralnym otworem odciążającym 621. W obudowie 61 znajduje się kanał doprowadzający 63, kanał powrotny 64 i kanał odbiorczy 66. Centralny otwór odciążający 621 jest poprzez otwory poprzeczne 641 połączony z kanałem powrotnym 64. Kanał doprowadzający 63 jest połączony z odgałęzieniem 43a przewodu doprowadzającego 43, kanał powrotny 64 jest połączony z przewodem 47, który prowadzi do układu powrotnego 49 dla medium hydraulicznego, a kanał odbiorczy 66 - z przewodem 65, prowadzącym do wlotu sterującego 52 głównego zaworu sterującego 50.

Magnetyczny suwak zaworowy 62 jest przełączalny za pomocą dwóch elektromagnesów 67a, 67b w obie strony pomiędzy dwoma położeniami, przy czym w pierwszym położeniu suwaka zaworowego 62, które jest pokazane na fig. 3, jest otwarte połączenie przepływowe pomiędzy kanałem doprowadzającym 63 i kanałem odbiorczym 66. W drugim położeniu kanał odbiorczy 66 jest połączony z kanał em powrotnym 64.

Aby zawór 60 wysterowania wstępnego mógł być możliwie szybko przełączany z jednego położenia w drugie, a więc miał mały czas opóźnienia, mają elektromagnesy 67a, 67b bardzo małą indukcyjność, co daje się uzyskać poprzez możliwie małą liczbę zwojów i przez zastosowanie na korpus cewki materiałów z małymi stratami wiroprądowymi. Czas przełączania, to znaczy czas, który jest potrzebny do przełączenia zaworu 60 wysterowania wstępnego z jednego położenia w drugie, wynosi przykładowo tylko około pół milisekundy. Przy tym ten czas przełączania jest w wysokim stopniu stały, to znaczy powtarzalny. Kwestia dosterowania zaworu 60 wysterowania wstępnego zostanie jeszcze omówiona poniżej.

Główny zawór sterujący 50 ma tłok sterujący 56, który może przyjmować położenie otwarte i przedstawione na fig. 1 względnie na fig. 1A położenie zamknięte. Jak to jeszcze wyjaśniono dalej, przy normalnej pracy silnika wysokoprężnego 1 położenie otwarte powoduje otwarcie, a położenie zamknięte - zamknięcie zaworu wylotowego 20. Główny zawór sterujący 50 zawiera ponadto połączenie pierwsze 53 względnie drugie 54, przez które główny zawór sterujący 50 jest połączony z oddzielaczem 70 mediów, oraz otwór 55 przepływu powrotnego, przez który medium hydrauliczne może

PL 199 631 B1 odpływać z głównego zaworu sterującego 50 do zaopatrzonego w zawór odcinający 45 przewodu 47. Ten przewód 47 jest połączony z układem powrotnym 49 dla medium hydraulicznego. Główny zawór sterujący 50 jest tu więc cztero-/dwudrogowym rozdzielaczem.

Tłok sterujący 56 jest obciążony przez element sprężysty 57, który jest tak umieszczony, że siła sprężystości próbuje przemieścić tłok sterujący 56 w jego położenie zamknięte względnie usiłuje go utrzymywać w położeniu zamkniętym. Dzięki temu napięciu wstępnemu jest zagwarantowane to, że tłok sterujący 56 w stanie bezciśnieniowym, to znaczy wtedy, gdy nie jest on obciążony przez medium hydrauliczne znajdujące się pod ciśnieniem, przyjmuje położenie zamknięte względnie w nim pozostaje. Tłok sterujący 56 musi więc być przemieszczony w położenie otwarte przeciw sile elementu sprężystego 57. W opisanym tu przykładzie wykonania element sprężysty 57 ma postać sprężyny spiralnej, która z jednej strony opiera się na, według rysunku, górnej powierzchni czołowej tłoka sterującego 56, a z drugiej strony na obudowie głównego zaworu sterującego 50. Znajdująca się pod działaniem elementu sprężystego 57 powierzchnia czołowa tłoka sterującego 56 jest poprzez centralny otwór połączona z otworem 55 przepływu powrotnego, gdy tłok sterujący znajduje się w położeniu zamkniętym, tak że wtedy może odpływać medium hydrauliczne, które jest wypierane do przestrzeni pomiędzy tą powierzchnią czołową i obudową.

Oddzielacz 70 mediów zawiera umieszczony w obudowie 73 tłok oddzielający 72, którego, według rysunku górna, powierzchnia czołowa 721 ogranicza komorę 71 dla medium roboczego pierwszego układu płynowego. Oba połączenia 53, 54 z głównym zaworem sterującym 50 uchodzą do oddzielacza 70 mediów według obu figur rysunku pod górną powierzchnią czołową 721 tłoka oddzielającego. Tłok oddzielający 72 oddziela więc medium robocze pierwszego układu płynowego od medium hydraulicznego drugiego układu płynowego. Zgodnie z rysunkiem nad powierzchnią czołową 721 komora 71 oddzielacza 70 mediów jest poprzez otwór 74 połączona z pierwszym układem płynowym 30.

Pierwszy układ płynowy dla medium roboczego zawiera przewód ciśnieniowy 31, który łączy otwór 74 oddzielacza 70 mediów z zaworem 20 wymiany ładunku cylindra w postaci zaworu wylotowego, jak również doprowadzenie 32 dla medium roboczego, które z jednej strony jest poprzez zawór odcinający 33 i zawór zwrotny 34 połączone z przewodem ciśnieniowym 31 a z drugiej strony jest połączone z nie przedstawioną pompą, która tłoczy medium robocze do doprowadzenia 32.

Na medium robocze nadaje się przykładowo olej smarowy albo olej silnikowy, który jest pobierany na przykład z układu smarowania silnika wysokoprężnego dużej mocy 1. Medium robocze w pierwszym układzie płynowym 30 i medium hydrauliczne w drugim układzie płynowym 40 może stanowić ta sama substancja, na przykład olej, który dla obu układów płynowych 30, 40 jest pobierany z tego samego zbiornika zapasowego silnika wysokoprężnego dużej mocy 1. Ponieważ jednak drugi układ płynowy 40 zawiera części składowe wrażliwsze na zanieczyszczenia, więc olej wprowadzany do drugiego układu płynowego 40 jest dokładniej filtrowany względnie oczyszczany niż olej wprowadzany do pierwszego układu płynowego. Oczywiście jest także możliwe stosowanie jako medium robocze w pierwszym układzie płynowym 30 całkiem innej substancji niż medium hydrauliczne w drugim układzie płynowym 40.

Zawór 20 wymiany ładunku cylindra w postaci zaworu wylotowego zawiera element zaworowy 21, który w zależności od położenia otwiera albo zamyka połączenie pomiędzy komorą spalania cylindra 2 i przewodem odprowadzającym, który łączy komorę spalania z układem wydechowym. Ponadto zawór wylotowy zawiera tłok napędowy 22, który uruchamia element zaworowy 21. Element zaworowy 21 jest przez powietrzny element sprężysty 23 utrzymywany w jego przedstawionym na fig. 1 położeniu zamkniętym. Nad, zgodnie z rysunkiem, tłokiem napędowym 22 uchodzi do zaworu 20 wymiany ładunku cylindra przewód ciśnieniowy 31, tak że na powierzchnię czołową tłoka napędowego 22 może oddziaływać pod ciśnieniem medium robocze.

Elektroniczne urządzenie sterujące do sterowania silnikiem wysokoprężnym dużej mocy zawiera przykładowo jednostkę centralną 90 dla sterowania ogólnego silnikiem wysokoprężnym dużej mocy i każ dorazowo moduł sterujący 91 dla każdego cylindra, za pomocą którego sterowane są funkcje specyficzne dla cylindra. Moduły sterujące 91 poszczególnych cylindrów są poprzez szyny danych połączone z jednostką centralną 90. Jednostka centralna 90 jest ponadto połączona z nie przedstawionym czujnikiem kąta (shaft encoder), za pomocą którego ustalane są prędkość obrotowa wału korbowego 3 oraz kąt obrotu korby i tym samym każdorazowe położenia tłoków. Ze względów bezpieczeństwa zwykle są przewidziane dwa niezależne czujniki kąta. Czujnik kąta jest połączony, jeśli chodzi o napęd, z wałem korbowym 3. Dla każdego czujnika kąta jest przewidziany jeszcze czujnik odniesienia do pilnowania synchronizacji pomiędzy wałem korbowym 3 i czujnikiem kąta. Za pomocą syPL 199 631 B1 gnałów odbieranych z czujnika kąta i ewentualnie jeszcze innych danych jednostka centralna 90 ustala chwilowy i wymagany stan roboczy silnika wysokoprężnego dużej mocy 1 i przekazuje potrzebne informacje do poszczególnych modułów sterujących 91. Moduły te ustalają, przy uwzględnieniu chwilowego obciążenia i chwilowej prędkości obrotowej, najkorzystniejsze czasy i wielkości wtrysku dla poszczególnych cylindrów oraz chwile uruchamiania dla zaworów 20 wymiany ładunku cylindrów, a wię c np. zaworów wylotowych, i wysył ają odpowiednio do tego elektryczne sygna ł y sterują ce do poszczególnych zaworów wysterowania wstępnego, które następnie sterują wtryskiem i wymianą ładunku cylindrów. Połączenia pomiędzy modułem sterującym 91 i modułem wysterowania wstępnego 60 nie są przedstawione na fig. 1.

Poniżej zostanie teraz objaśniony sposób działania układu 10 wymiany ładunku cylindrów, przy czym zostanie to dokonane w odniesieniu do normalnego stanu pracy silnika wysokoprężnego dużej mocy 1. Jako punkt wyjścia przyjmuje się, że element zaworowy 21 zaworu 20 wymiany ładunku cylindra i tłok sterujący 56 głównego zaworu sterującego 50 każdorazowo znajdują się w swoim przedstawionym na fig. 1 względnie fig. 1A położeniu zamkniętym, i że tłok oddzielający 72 oddzielacza 70 mediów znajduje się w swoim położeniu wyjściowym - według rysunku przy dolnym ograniczniku. Przewód ciśnieniowy 31 oraz komora 71 ponad tłokiem oddzielającym 72 są wypełnione medium roboczym.

Jeśli teraz zawór 20 wymiany ładunku cylindra ma zostać otwarty, to moduł sterujący 91 tego cylindra 2 podaje odpowiedni sygnał elektryczny do zaworu 60 wysterowania wstępnego. Zawór ten przełącza się następnie w położenie pokazane na fig. 1 i otwiera połączenie przepływowe pomiędzy odgałęzieniem 43a i przewodem 65, tak że medium hydrauliczne przepływa z akumulatora hydraulicznego 41 do wlotu sterującego 52 głównego zaworu sterującego 50 i oddziałuje ciśnieniem na dolną stronę tłoka sterującego 56. Zostaje on w następstwie tego przeciw sile elementu sprężystego 57 przemieszczony według rysunku do dołu, zamykając przez to najpierw otwór 55 przepływu powrotnego, a następnie otwierając wlot 51. Tłok sterujący 56 znajduje się teraz w swoim położeniu otwartym. W położeniu otwartym tłoka sterującego 56 komora pod tłokiem oddzielającym 72 jest poprzez odgałęzienie 43a, wlot 51 i drugie połączenie 54 połączona z akumulatorem hydraulicznym 41, tak że medium hydrauliczne oddziałuje ciśnieniem na dolną według rysunku stronę tłoka oddzielającego 72. Wskutek tego tłok oddzielający 72 przemieszcza się w dół. Ruch ten zostaje poprzez medium robocze w przewodzie ciśnieniowym 31, który działa jako drążek hydrauliczny, przeniesiony na tłok napędowy 22 zaworu wylotowego. Wskutek wywierania nacisku przez medium robocze tłok napędowy 22 przemieszcza element zaworowy 21 przeciw sile powietrznego elementu sprężystego 23 w położenie otwarte.

W celu zamknię cia zaworu 20 wymiany ł adunku cylindra nastę puje przełączenie się zaworu 60 wysterowania wstępnego, spowodowane elektrycznym sygnałem sterującym, w jego drugie położenie, w którym zamyka on połączenie przepł ywowe pomię dzy akumulatorem hydraulicznym 41 i przewodem 65, tak że dolna strona tłoka sterującego 56 nie jest już połączona z akumulatorem hydraulicznym 41. Za pomocą siły elementu sprężystego 57 przemieszcza się tłok sterujący 56 zgodnie z rysunkiem do dołu, zamykając przy tym wlot 51, wskutek czego zamknięte zostaje połączenie przepływowe pomiędzy akumulatorem hydraulicznym 41 i dolną stroną tłoka oddzielającego 72, i otwierając otwór 55 przepływu powrotnego głównego zaworu sterującego 50. Główny zawór sterujący 50 znajduje się teraz w swoim położeniu zamkniętym, w którym jest otwarte połączenie przepływowe pomiędzy pierwszym połączeniem 53 i otworem 55 przepływu powrotnego, tak że medium hydrauliczne z komory pod tłokiem oddzielającym 72 może odpływać, poprzez pierwsze połączenie 53 i przewód 47, do układu powrotnego 49.

Wskutek działania powietrznego elementu sprężystego 23 zaworu 20 wymiany ładunku cylindra w postaci zaworu wylotowego jest tł ok napędzają cy 22 popychany wedł ug rysunku do góry i wypiera przy tym medium robocze do przewodu ciśnieniowego 31. Zawór 20 wymiany ładunku cylindra zostaje zamknięty. Tłok oddzielający 72 oddzielacza 70 mediów jest popychany przez wyparte do przewodu ciśnieniowego 31 medium robocze zgodnie z rysunkiem do dołu i wypiera przy tym medium hydrauliczne od swej dolnej strony poprzez tłok sterujący 56 głównego zaworu sterującego 50 do układu powrotnego 49. Wskutek działania powietrznego elementu sprężystego 23 zostaje tłok oddzielający 72 przemieszczony niemal w swoje określone, przedstawione na fig. 1 i fig. 1A, położenie wyjściowe. Wskutek ciągłego odpowietrzania (nie przedstawione), przykładowo za pomocą otworów odpowietrzających znajdujących się w zaworze 20 wymiany ładunku cylindra, traci się stale trochę medium roboczego z działającego jako drążek hydrauliczny przewodu hydraulicznego 31. To odpowietrzanie jest

PL 199 631 B1 zamykane podczas fazy otwarcia zaworu 20 wymiany ładunku cylindra, korzystnie samoczynnie poprzez ustawienie tłoka napędowego 22. Podczas czasu aż do następnego przełączenia zaworu 20 wymiany ładunku cylindra w postaci zaworu wylotowego to stracone wskutek odpowietrzania i przecieków medium robocze jest zastępowane poprzez doprowadzenie 32 i zawór zwrotny 34, wskutek czego tłok oddzielający 72 zostaje całkowicie przemieszczony w swoje położenie wyjściowe.

Oddzielacz mediów 70 z tłokiem oddzielającym 72 ma za zadanie tak oddzielać drugi układ płynowy 40 z czystym medium hydraulicznym od pierwszego układu płynowego 30 ze zwykle mocniej zanieczyszczonym i mniej dokładnie filtrowanym medium roboczym, aby po pierwsze istniało połączenie czynne pomiędzy pierwszym i drugim układem płynowym i aby po drugie było skutecznie uniemożliwiane wnikanie medium roboczego do drugiego układu płynowego. Przy normalnej pracy jest zapewnione to, że pod tłokiem oddzielającym 72 panuje wyższe ciśnienie niż ponad tym tłokiem, tak że medium robocze nie może przenikać obok tłoka oddzielającego do drugiego układu płynowego. Z drugiej strony jednak jest moż liwy strumień przecieków medium hydraulicznego z drugiego układu płynowego 40 obok tłoka oddzielającego 72 do pierwszego układu płynowego 30. Nie powoduje to jednak zakłóceń, ponieważ wymagania odnośnie do czystości są w pierwszym układzie płynowym 30 o wiele niż sze.

Ponadto przez tłok oddzielający 72 jest tłumiony ruch elementu zaworowego 21 zaworu 20 wymiany ładunku cylindra w obszarze położeń końcowych, a więc pod koniec jego każdorazowego ruchu.

W korzystnej postaci wykonania tłok napędowy 22 zaworu 20 wymiany ładunku cylindra jest ukształtowany jako tłok stopniowy. Jak pokazano na fig. 1 tłok napędowy 22 zawiera większy tłok 22a i umieszczony koncentrycznie przesuwnie w większym tłoku 22a mniejszy tłok 22b. W ten sposób uwzględniono fakt, że przy otwieraniu zaworu 20 wymiany ładunku cylindra jest najpierw potrzebna większa siła, aby otworzyć element zaworowy 21 przeciw ciśnieniu gazów spalinowych w komorze spalania i przeciw naciskowi powietrznego elementu sprężystego 23. Po częściowym zmniejszeniu się już ciśnienia gazów spalinowych jest potrzebna już tylko mniejsza siła, aby element zaworowy 21 całkowicie doprowadzić w położenie otwarte względnie utrzymywać w położeniu otwartym. Przy otwieraniu zaworu 20 wymiany ładunku cylindra poruszają się tłoki duży 22a i mały 22b najpierw wspólnie zgodnie z rysunkiem w dół przeciw ciśnieniu panującemu w cylindrze 2. Zgodnie z zadanym suwem zaworu większy tłok 22a przesuwa się z tłumieniem do ogranicznika 24 i w rezultacie tego nie przemieszcza się dalej. Pozostała część suwu zaworu, dla której potrzebna jest już tylko mniejsza siła, jest wykonywana potem przez mniejszy tłok 22b, który przemieszcza się dalej w dół w teraz nieruchomym większym tłoku 22a. Dzięki temu ukształtowaniu tłoka napędowego 22 jako tłoka stopniowego może być w dużej mierze, na przykład o około 30%, zaoszczędzona energia hydrauliczna.

W silniku wysokoprężnym dużej mocy 1 bez wału rozrządu nie jest już wzajemne powiązanie pomiędzy ustawieniem wału korbowego 3 i punktem otwierania i zamykania zaworu wylotowego zadawane w sposób wymuszony. Dlatego zawór 20 wymiany ładunku cylindra w postaci zaworu wylotowego zawiera dwa czujniki, na przykład czujniki przemieszczenia 25, które sprawdzają połączony nieruchomo z elementem zaworowym 21 stożek pomiarowy 26, aby wyczuwać ruch względnie położenie elementu zaworowego 21. Sygnał pomiarowy czujnika przemieszczenia 25 jest poprzez nie przedstawione przewody sygnałowe przekazywany do elektronicznego urządzenia sterującego, tak że są mu znane punkty otwierania i zamykania. Na podstawie sygnałów pomiarowych czujników przemieszczenia 25 może urządzenie sterujące rozpoznawać, czy przemieszczenia zaworu wymiany ładunku cylindra odpowiadają wartościom zadanym i przy występujących błędach wprowadzają przeciwśrodki, na przykład odłączają dany cylinder poprzez unieruchamianie wtrysku paliwa. Ze względu na redundancję są przewidziane dwa czujniki 25.

Za pomocą elektronicznego urządzenia sterującego może więc zostać zadany każdy dowolny punkt otwarcia i zamknięcia zaworu 20 wymiany ładunku cylindra, przy czym z powodu możliwej różnicy czasu zwłoki zaworów 60 wysterowania wstępnego, wahań ciśnienia hydraulicznego, wahań nacisku powietrznego elementu sprężystego 23 i wskutek różnych wpływów tarcia w całym układzie 10 wymiany ładunku cylindrów dokonuje się regulacji punktu otwarcia i zamknięcia.

Dzięki dwu układom płynowym 30, 40 do hydraulicznego uruchamiania zaworu 20 wymiany ładunku cylindra, które są rozdzielone przez oddzielacz 70 mediów, jest możliwe otwarcie pokrywy cylindra 2, bez potrzeby otwierania do tego drugiego układu płynowego 40. Ponieważ ponadto układ hydrauliczny dla cylindra 2 może być za pomocą zaworów odcinających 33, 44, 45 odcinany od reszty silnika, jest możliwa dalsza praca silnika n-cylindrowego ze zmniejszoną liczbą cylindrów, na przykład

PL 199 631 B1 z (n-1) cylindrów. W ten sposób w poszczególnych cylindrach mogą być prowadzone prace remontowe lub konserwacyjne bez konieczności wyłączania do tego silnika wysokoprężnego dużej mocy 1.

Dalsze korzystne rozwiązanie zapewniające podwyższenie pewności pracy polega na tym, że w zaworze 20 wymiany ł adunku cylindra są umieszczone sprężyny talerzowe 27, które zapobiegają wpadaniu w sposób nie hamowany elementu zaworowego 21 względnie związanych z nim części na mechaniczny ogranicznik. W opisanym tu przykładzie wykonania sprężyny talerzowe 27 są tak rozmieszczone, że złączony nieruchomo z elementem zaworowym 21 stożek pomiarowy 26 przy ruchu otwierania może nabiegać na sprężyny talerzowe 27. Jeżeli zawór 20 wymiany ładunku cylindra nie zamknąłby się z jakichś powodów, to także tłok napędowy 22 nie znajdowałby się w swoim przedstawionym na fig. 1 położeniu zamkniętym. Jeśli teraz przy następnym otwarciu zaworu 20 wymiany ładunku cylindra tłok oddzielający 72 wtłoczy całą ilość medium roboczego do przewodu ciśnieniowego 31, wówczas zawór 20 wymiany ładunku cylindra, względnie element zaworowy 21, uderzy w sposób nie hamowany z dużą prędkością w ogranicznik. Wskutek dużej energii ruchu obciążonego dużą masą elementu zaworowego 21 mogłoby to prowadzić do poważnych uszkodzeń. Aby temu zapobiec przewidziano sprężyny talerzowe 27, w które wchodzi stożek pomiarowy 26 i które przejmują energię ruchu, tak że element zaworowy 21 jest hamowany.

Z powodu wspomnianego już ciągłego odpowietrzania, które jest na przykład przewidziane pomiędzy przewodem ciśnieniowym 31 i tłokiem napędowym 22, i które jest zamknięte tylko podczas fazy otwarcia zaworu 20 wymiany ładunku cylindra, oraz nieuniknionych strat związanych z przeciekami, powietrzny element sprężysty 23 dba o to, aby przy zakłóceniu w układzie hydraulicznym zawór 20 wymiany ładunku cylindra po jakimś czasie zamykał się samoczynnie. To samo odnosi się do przypadku, gdy silnik wysokoprężny dużej mocy 1 jest unieruchomiony, nawet wówczas, gdy zawór 60 wysterowania wstępnego znajduje się w położeniu, które w stanie normalnej pracy powoduje otwarcie zaworu 20 wymiany ładunku cylindra.

Szczególnej zalety opisanego tu przykładu wykonania należy upatrywać w tym, że sprężysty element 57 w głównym zaworze sterującym 50 napina wstępnie tłok sterujący 56 w kierunku jego położenia zamkniętego, a więc wywiera siłę na tłok sterujący 56, która jest tak skierowana, że próbuje ona tłok sterujący 56 przemieścić w jego położenie zamknięte względnie utrzymać go w położeniu zamkniętym. Przy braku ciśnienia w akumulatorze hydraulicznym 41, np. przed uruchomieniem silnika wysokoprężnego dużej mocy 1, jest w ten sposób zagwarantowane to, że tłok sterujący 56 znajduje się w swoim położeniu zamkniętym. Dzięki temu rozwiązaniu możliwe jest zapobieganie występowaniu przy wzroście ciśnienia w akumulatorze hydraulicznym 41 lub przy uruchamianiu silnika wysokoprężnego dużej mocy 1 krótkotrwałego, nieoczekiwanego otwarcia zaworu 20 wymiany ładunku cylindra, przy którym mogłoby uchodzić powietrze rozruchowe z cylindra 2.

Poniżej jest na podstawie fig. 4 opisany korzystny sposób postępowania przy uruchamianiu zaworu 60 wysterowania wstępnego. Do elektrycznego uruchamiania zaworu 60 wysterowania wstępnego jest przewidziany zaworowy zespół napędowy (valve driver), który przykładowo jest wbudowany w moduł sterujący 91, i który moż e poprzez zasilanie prądem uruchamiać elektromagnesy 67a, 67b (fig. 3). Jeśli zawór 60 wysterowania wstępnego ma być przykładowo przełączony z przedstawionego na fig. 3 położenia otwartego w położenie zamknięte, to zaworowy zespół napędowy otrzymuje we właściwej chwili impuls sterujący z modułu sterującego 91. Wskutek tego impulsu zaworowy zespół napędowy podaje prąd magnesujący do cewki odpowiedniego elektromagnesu - tu elektromagnesu 67b. Fig. 4 ukazuje przebieg prądu magnesującego I w zależności od czasu t. W chwili ta włącza zaworowy zespół napędowy prąd magnesujący I i uaktywnia w ten sposób elektromagnes 67b. Za pomocą odpowiedniego czujnika zostaje uchwycona chwila tb, w której zaczyna się przemieszczać magnetyczny suwak zaworowy 62. Jako czujnik do wykrywania początku ruchu magnetycznego suwaka zaworowego 62 może w szczególności służyć cewka nieuaktywnionego elektromagnesu 67a. Poprzez ruch suwaka zaworowego 62 jest bowiem w tej cewce indukowane napięcie, które jest wykrywalne i które jest rejestrowane w zaworowym zespole napędowym jako początek ruchu. Po wykryciu początku ruchu zaworowy zespół napędowy odczekuje jeszcze zadany przedział czasu Δt i odłącza potem prąd magnesujący I w chwili tc, wskutek czego elektromagnes 67b zostaje odaktywniony. Przedział czasu Δt jest korzystnie tak dobierany, że w zasadzie odpowiada czasowi przełączania zaworu 60 wysterowania wstępnego, a więc wynosi przykładowo w przybliżeniu pół milisekundy. Po odłączeniu prądu magnesującego dla cewki 67b magnetyczny suwak zaworowy 62, dzięki swej pozostałości magnetycznej, pozostaje przy elektromagnesie 67b, a więc tu w swoim położeniu zamknię10

PL 199 631 B1 tym, aż zawór 60 wysterowania wstępnego zostanie poprzez uaktywnienie drugiego elektromagnesu 67a przełączony w jego położenie otwarte.

Wskutek tego środka, to jest odłączania prądu magnesującego, skoro tylko po rozpoczęciu ruchu magnetycznego suwaka zaworowego 62 upłynie przedział czasu At, jest optymalizowane zasilanie prądem potrzebne dla niezawodnego przełączenia zaworu 60 wysterowania wstępnego, przez co zapobiega się przegrzaniu lub uszkodzeniu zaworu 60 wysterowania wstępnego.

Ze względów bezpieczeństwa jest ponadto zadawany zaworowemu zespołowi napędowemu maksymalny czas trwania zasilania prądem. Najpóźniej w chwili td zostaje automatycznie odłączony prąd magnesujący (na fig. 4 przedstawiono linią kreskową), niezależnie od tego, czy został wykryty ruch suwaka zaworowego 62 czy nie. Zatem zadany jest maksymalny czas, podczas którego może płynąć prąd w cewce elektromagnesu, a mianowicie (td-ta), tak że również przy występowaniu błędów wykluczone jest przegrzanie zaworu 60 wysterowania wstępnego.

Opisany tu sposób postępowania przy uruchamianiu zaworu 60 wysterowania wstępnego nie ogranicza się do zaworów wysterowania wstępnego zaworów wymiany ładunku cylindrów, lecz nadaje się zgodnie z jego istotą jako taki sam sposób do wszystkich zaworów elektromagnetycznych silnika spalinowego, a więc na przykład także do zaworów wysterowania wstępnego układu wtryskowego i rozruchowego.

Dalsze korzystne rozwiązanie polega na tym, że przed uruchomieniem silnika wysokoprężnego dużej mocy 1 przełącza się poprzez impuls kierunkowy zawór 60 wysterowania wstępnego w określone położenie, które korzystnie odpowiada położeniu zamkniętemu układu wymiany ładunku cylindrów. Tak więc istnieje, na przykład po długim postoju silnika, możliwość, że zawory wysterowania wstępnego znajdują się w nieokreślonych lub nieznanych położeniach, ponieważ chodzi tu o zawory bistabilne. Aby wtedy przy rozruchu uniknąć nie zamierzonego uruchomienia zaworu 20 wymiany ładunku cylindra elektroniczne urządzenie sterujące podaje impuls kierunkowy do zaworowych zespołów napędowych, które na jego podstawie przełączają zawory wysterowania wstępnego w określone położenie, którym w przypadku układu wymiany ładunku cylindrów jest korzystnie położenie zamknięte.

Claims (10)

1. Sposób eksploatacji układu wymiany ładunku cylindrów w silniku spalinowym, w którym to sposobie za pomocą pierwszego układu płynowego uruchamia się hydraulicznie za pomocą medium roboczego zawór wymiany ładunku cylindra, znamienny tym, że za pomocą drugiego układu płynowego (40) dla medium hydraulicznego uruchamia się główny zawór sterujący (50) do sterowania zaworem (20) wymiany ładunku cylindra, przy czym za pomocą umieszczonego pomiędzy głównym zaworem sterującym (50) i zaworem (20) wymiany ładunku cylindra oddzielacza mediów (70), który z jednej strony jest połączony z pierwszym układem płynowym (30), a z drugiej strony daje się łączyć z drugim układem płynowym (40), wytwarza się połączenie czynne pomiędzy pierwszym układem płynowym (30) i drugim układem płynowym (40).

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że tłok sterujący (56) głównego zaworu sterującego (50) oddziałuje siłą na element sprężysty (57), która to siła jest skierowana ku położeniu zamkniętemu tłoka sterującego (56), które to położenie zamknięte w stanie normalnej pracy silnika spalinowego powoduje zamknięcie zaworu (20) wymiany ładunku cylindra.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że główny zawór sterujący (50) wysterowuje się wstępnie za pomocą elektromagnetycznego zaworu (60) wysterowania wstępnego z suwakiem magnetycznym, który jest przełączalny w dwie strony pomiędzy dwoma elektromagnesami (67a, 67b).

4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że dla uruchomienia zaworu (60) wysterowania wstępnego uaktywnia się jeden z dwóch elektromagnesów (67a, 67b), wykrywa się początek ruchu magnetycznego suwaka zaworowego (62), a następnie deaktywuje się elektromagnes (67a, 67b) skoro tylko po rozpoczęciu ruchu magnetycznego suwaka zaworowego upłynął przedział czasu (Δ^, który korzystnie w zasadzie odpowiada czasowi przełączania zaworu wysterowania wstępnego.

5. Sposób według zastrz. 3 albo 4, znamienny tym, że przed rozruchem silnika spalinowego przełącza się zawór (60) wysterowania wstępnego za pomocą impulsu kierunkowego w określone położenie, które korzystnie odpowiada położeniu zamkniętemu zaworu (20) wymiany ładunku cylindra.

6. Układ wymiany ładunku cylindrów silnika spalinowego z uruchamianym hydraulicznie zaworem wymiany ładunku cylindra, i z połączonym z zaworem wymiany ładunku cylindra pierwPL 199 631 B1 szym układem płynowym dla medium roboczego do uruchamiania zaworu wymiany ładunku cylindra, znamienny tym, że zawiera drugi układ płynowy (40) dla medium hydraulicznego, główny zawór sterujący (50) do sterowania zaworem (20) wymiany ładunku cylindra, przewidziany w drugim układzie płynowym (40), oraz umieszczony pomiędzy głównym zaworem sterującym (50) i zaworem (20) wymiany ładunku cylindra oddzielacz mediów (70), który z jednej strony jest połączony z pierwszym układem płynowym (30), a z drugiej strony jest łączony z drugim układem płynowym (40).

7. Układ według zastrz. 6, znamienny tym, że główny zawór sterujący (50) zawiera tłok sterujący (56), który przyjmuje położenie otwarte i położenie zamknięte, przy czym przy normalnej pracy silnika spalinowego położenie otwarte powoduje otwarcie zaworu (20) wymiany ładunku cylindra, a położenie zamknięte powoduje zamknięcie zaworu (20) wymiany ładunku cylindra.

8. Układ według zastrz. 6 albo 7, znamienny tym, że główny zawór sterujący (50) zawiera element sprężysty (57), który jest tak umieszczony, że oddziałuje na tłok sterujący (56) siłą skierowaną w kierunku do położ enia zamkniętego.

9. Ukł ad wedł ug zastrz. 6, znamienny tym, że ma w drugim ukł adzie pł ynowym (40) elektromagnetyczny zawór (60) wysterowania wstępnego do wysterowywania głównego zaworu sterującego (50).

10. Układ według zastrz. 6, znamienny tym, że zawór (20) wymiany ładunku cylindra ma tłok napędowy (22) uruchamiania zaworu (20) wymiany ładunku cylindra, który to tłok napędowy (22) jest ukształtowany jako tłok stopniowy (22a, 22b).