二冲程柴油内燃机的制作方法

文档序号:5196654阅读:157来源:国知局
专利名称:二冲程柴油内燃机的制作方法
技术领域
本发明涉及往复活塞式内燃才几(reciprocating piston combustion engine),具体地涉及基于独立权利要求1中前序部分用于轮船或固定 发电装置的带有纵向清扫的二冲程大型柴油机。
背景技术
为了往复活塞式内燃机功率的增加,诸如举例来说用于轮船或电 能生产中固定安装的大型柴油机,在燃烧沖程之后,新鲜空气通过增 压装置在升高的压力下引入气缸的燃烧空间,其中增压装置通常设计 为排气涡轮增压器。在这一布置中,在燃烧沖程之后离开气缸的燃烧 空间的废气中的一部分热能可以被利用。为此目的,来自气缸的燃烧 空间的高温废气通过出口阀的开口提供给增压装置。增压装置基本上 由涡轮机组成,其中涡轮机由在压力下进入增压装置的高温废气驱 动。对于涡轮机来说,涡轮机驱动转盘,新鲜空气由此被吸入并被加 压。带有压气机的涡轮机,即通常称为涡轮增压器的布置,在二冲程
接有所谓的扩压器、增压空气冷却器、水分离器和进口接收器,其中 压缩的新鲜空气(也称为增压空气或扫气)从进口接收器中最终供入大 型柴油机的气缸的各燃烧空间中。
在纵向清扫的二冲程大型柴油机的情况下,进入各气缸的燃烧空 间中的空气供应优选地通过扫气槽(scavenging slots)进行,其中扫气槽 布置在气釭套筒(cylinder sleeve)或运行套筒的下部区域。
纵向清扫的柴油机的一个严重问题是扫气中产生的冷凝水,这是
因为冷凝水对气缸套筒的内表面上的润滑油膜有不良的影响。
因为发动机在相当大的增压空气的压力下操作(即被增压),所以 增压空气中大部分湿气已经在增压空气冷却器中分离出来。冷凝液应 尽可能不进入发动机的进口接收器中,而是应该在之前尽可能完全地 分流。为此目的,可如所知使用水分离器,冷凝水中相当大的一部分 可通过水分离器排出。
由于增压空气冷却器中局部的压力损失,所以无可否认地可在局 部产生相当大的气流速度,结果冷凝液被带走,即被进一步引入后面
的水分离器。在已知的增压空气冷却器中,通常大约有80%或更少的
冷凝液可分离,而其余的冷凝液-f皮进一步带入水分离器中。
由于布置在增压空气冷却器之后的水分离器的低效率,所以没有 被分离的水滴可随着扫气流被直接向上传递到进口接收器并进入其 中。进入进口接收器中的水滴可在其中自由地运动,并在扫气过程中
穿过气釭套开口 (cylinder jacket opening)和扫气开口 (scavenging air opening)进入气缸的燃烧空间中,而且在其中被抛甩到气缸套筒的气 釭表面上。
然而,位于活塞下侧的水滴也可在水分离器之后出现的扫气流中 通过水从扫气中冷凝而形成,或者通过在所设置的连接管路、进口接 收器、气缸套及任何阀门的壁上或进口开口中冷凝及生成水滴而形 成。
尤其是在热带条件下,过多的冷凝水会随着扫气进入气缸的燃烧 空间中,这将在活塞和/或气缸套筒处通过材料的高度磨损而引起破 坏,因为气缸套筒内表面上的润滑油膜可被冷凝水损坏。

发明内容
本发明的目标是进一步降低流经扫气开口而进入往复活塞式内 燃机的气缸的燃烧空间中的增压空气中冷凝水的比例。
这一目标可通过带有独立权利要求1的特征的对象来实现。
从属权利要求具体地涉及本发明的有利的实施例。 本发明涉及往复活塞式内燃机,具体地涉及带有纵向清扫的二冲 程大型柴油机,其具有至少一个带有气缸套筒的气缸,在气缸套筒中 布置有活塞,并且活塞可往复移动。二冲程大型柴油机通常包括5到
14个或更多个垂直布置的气缸。气缸套筒在其下部具有多个扫气开
口。各气缸套筒的一部分分别^t气缸套所包围,并且气缸套具有至少 一个气缸套开口,用于将扫气从进口接收器中引入气缸套筒中。于是, 气缸套包围着气缸套筒的下部并且还包围着扫气开口,而且延伸到气 缸套筒的预定高度上,同时,气缸套通过封盖和密封件相对于气缸套 筒以气密的方式封闭。由气缸套所包围的空间有时称为活塞下侧。气 缸套的底部包括通道开口,活塞杆通过此通道开口被导向,并且该通 道也以气密的方式而恰当地设计。由气缸套所包围的空间即活塞下侧 通常具有块状的形式。在多气缸的往复活塞式内燃机中,通常彼此相 邻的气缸下侧可通过邻近的气缸套的连接开口相互连接。
布置在气缸套开口的区域而用于扫气流经气缸套开口的偏转装
置(deflection means)对于本发明是至关重要的。位于气缸套开口与扫 气开口之间的偏转装置可在往复活塞式内燃机的操作状态下(即在利 用扫气清扫燃烧室的过程中)防止扫气从气缸套开口到扫气开口的直 线流动。就此而论,扫气从称为进口接收器的预燃室(prechamber)中流 出,经由气缸套开口通过偏转装置进入活塞下侧,然后经由气缸套筒 的扫气开口进入气缸的燃烧空间。在该布置中,进口接收器是不带有 活塞的预燃室,并用作扫气的中间存储。
气缸套开口可具有任意所需的形状。其横截面优先地制成多边
形,尤其优先地制成矩形或椭圆形。带有圓形横截面的气缸套开口特 别优选地用于基于本发明的往复活塞式内燃机。
在没有基于本发明的偏转装置的情况下,主要由于气缸套开口与 扫气开口之间距离短的原因,大水滴也可在纵向清扫的过程中高速地
穿过扫气开口而进入燃烧空间中。为了防止这一点发生,用于扫气流 的偏转装置根据本发明在气缸套中以这种方式安装到气缸套开口之 后的扫气流中,即,使得扫气流所携带的水滴从其入口经由气缸套开 口至到达扫气开口所必须行进的距离增加。因此可以保证在扫气过程 中只有较小的水滴能够到达扫气开口 。
本发明具体地涉及带有纵向清扫的二冲程大型柴油机的气缸的 气缸套的设计。扫气流通过基于本发明的偏转装置进一步转动,使得 扫气流的扰动有所增强。因为高度的扰动可降低空气的摩擦,较大的 水滴不再被扫气流带走,而是降落到气缸套的底部。结果由偏转装置 所产生的扫气流的扰动特别地使冷凝水从扫气中的分离和沉积增加。
偏转装置对扫气的质量流动没有影响;然而,它使扫气在气缸套 开口的进口区域中的流速增加。冷凝水滴在进入气缸套时的速度通常 可达到大约30m/s。
随着扫气引入燃烧空间中的冷凝水量的降低尤其可以避免较大 的水滴被引入燃烧空间中,这是因为燃烧空间中的水量与水滴半径的 三次幂相关。
在没有基于本发明的偏转装置的情况下,直径通常大至6.5mm或 质量大至0.143g的水滴可进入气缸套筒的扫气开口中。通过使用基于 本发明的偏转装置,可进入气缸套筒的扫气开口中的水滴的最大直径 减小到大约2.5mm或水滴质量减小到0.008g。
通过使用基于本发明的偏转装置,到达气缸套筒的扫气开口的冷 凝水滴的最大可能的质量通常降低90%到95%。
基于本发明的偏转装置增加了在经由气缸套开口的入口与扫气 开口之间的扫气中出现或形成的水滴的流动长度,并且还使扫气流的
扰动增强。由于水滴较长的飞行路径,某些水滴到达扫气开口的可能 性降低,其原因是, 一方面由于距离长,在气缸套的壁上凝聚的可能 性增加,另一方面由于扫气流扰动的增强,特别大的水滴由于重力而 降落到气缸套底部的可能性也增加。
偏转装置可大体上完全具有任意所需的形式,并且可以(例如)具
有圆筒形、截锥形或平面形状。偏转装置优选地具有平板或弯曲板形 式的非封闭的形状。就此而论,可形成为带有槽形或波形的弯曲板, 然而也可具有其它的弯曲形状。该弯曲的偏转单元的纵向轴线或;镜向 轴线优选地位于扫气进入活塞下侧时的流向上。特别优选的是偏转装 置采用平板的形式。
偏转装置可方便地固定到气缸套和/或气缸套筒上,或者可以集成 在气缸套中。偏转装置优选地在气缸套开口上方或在气缸套开口的上 边缘固定到气缸套上。由于气缸套筒通常基本上沿垂直方向对齐,所 以偏转装置优选地从气缸套开口的上边缘倾斜地向下延伸,并朝向气
缸套筒的纵向轴线。
在气缸套筒的纵向轴线方向上的偏转装置的末端特别优选地位 于气缸套筒的扫气开口的下方。
偏转装置相对于气缸套筒的纵向轴线倾斜并与其成角度a,角度a 优选地为锐角。基于整个圆周360。而言,这一角度优选地处于20°到 70°之间,特别优选地处于25°到之间50°。
^^扫气流入气缸套的方向来看,气缸套开口的后侧优选地至少部 分地被偏转装置遮盖,即位于气缸套开口后面的空间部分地被偏转装 置所遮盖。在该布置中,扫气流穿过气缸套开口之后被.倾斜地向下偏 转。
偏转装置一方面适当地固定在气缸套开口上方,另一方面在气缸 套内沿着气缸轴线的方向倾斜地向下延伸。偏转装置的外边缘优选地 至少部分地以形状上与气缸套表面相匹配的方式形成,特别优选地沿 着气缸套开口以形状上与气缸套表面相匹配的方式形成。因此,可防
止扫气及包含在其中的水滴在偏转装置与气缸套之间绕着偏转装置
的边缘产生旋涡。在这一点上,尤其可以避免扫气^v下面向上流过形
成在偏转装置与气缸壁之间的偏转装置边缘区域的情况,即从偏转装 置的侧边流动到相应的背风面的位置。
偏转装置中不与气缸壁接触的自由端优选地延伸到气缸套筒的
外壁。位于气缸轴线上的偏转装置的自由端还优选地延伸到气缸套筒 的下端。偏转装置可进一步优选地具有与气缸套筒精确配合的形状, 使得形状匹配的连接存在于偏转装置与气缸套筒之间。该形状匹配的 连接也是气密的。
偏转装置与气缸套之间形状匹配的气密连接以及(如果需要)与气 缸套筒之间形状匹配的气密连接可(例如)通过粘结剂连接来实现。使 用金属的偏转装置时,偏转装置与气缸套和/或气缸套筒之间形状匹配 的气密连接可通过(例如)软焊连接或焊接连接来实现。此外,形状匹 配的气密连接还可以通过螺紋连接或夹持连接来建立。
朝向位于气缸套之间的气缸套筒的纵向轴线的偏转装置的自由
端形成为相对于气缸套筒的纵向轴线m基本上成直角延伸的直边沿。 就此而论,"基本上成直角"是指相对于整个圓周360。而言的直角或 (例如)85。到95。之间的角度。于是,朝向气缸套筒的纵向轴线的偏转 装置的自由端沿水平方向对齐。偏转装置暴露的直边沿是进一步优选 的,其中偏转装置的直边沿的法线相对于气缸套筒的纵向轴线倾斜2° 到5。(相对于整个圆周360。而言)。
偏转装置优选地在自由边沿处具有用于冷凝水的排水槽道,其中 自由边沿朝向气缸套筒的纵向轴线并相对于气缸套筒的纵向轴线基 本上成直角延伸。该排水槽道进一步优选地在偏转装置的整个自由边 沿上延伸,即在偏转装置为平板形状的情况下,排水槽道优选地在偏 转板边沿的全部暴露的长度上延伸,其中对应的边沿限定了直通道。
排水槽道优选地具有纵向凹槽(depression)的形状并起到接收及排 放冷凝水的作用,其中冷凝水特别地沉积在朝向扫气流的偏转装置的 侧边,并由于扫气流及重力的原因流到偏转装置的下部自由边沿。
积聚在排水槽道中的冷凝水的排放或者在排水槽道的 一 端经过 优选的沿着气缸套到达气缸套底部的垂直的排水管进行,或者(然而) 通过在排水槽道的两端沿着气缸套到达气缸套底部的各自优先的垂 直管进行。排水管优选地具有封闭的横截面,然而也可以形成排水槽 道的形状。冷凝水从排水槽道中经由排水管排放到气缸套的底部可有 利地通过重力作用实现。往复活塞式内燃机的排油系统大体上也适合 从活塞单独的下侧排放冷凝水。
在优选的实施例中,排水槽道水平地固定到偏转装置上,然后排 水管分别布置在排水槽道的两侧。
排水槽道可具有任意形状的非封闭的横截面。例如,横截面可以
是半圓形,或者是中凸的多角曲线,其中心角相对于整个圓周360。而 言有利地处于180°到270°之间。
排水槽道的尺寸优选地设置成每小时可排放高达200kg的水。偏 转装置可具有任意类型的表面结构。其表面有利地不具有孔隙。表面 可以是(例如)光滑的或具有预定的表面粗糙度。
偏转装置优选地由钢制成,特别优选地由不锈钢制成。然而,表 面可具有涂层。偏转装置的厚度优选地处于5mm到10mm之间。
由偏转装置引起的扫气流的压力损失通常为每缸0.1-6bar,并且 在活塞下侧等于扫气的平均压力的大约0.15%,所以对往复活塞式内 燃机的功能没有不良影响。
在优选的实施例中,基于本发明的偏转装置由多个部分构成,特 别地由两部分构成。偏转装置多部分的构造可使其能够通过气缸套中 的开口引入,尤其是通过气缸套开口引入。
偏转装置的各子元件的组装优选地通过交叠部分(即例如矩形板) 进行,其中交叠部分在待连接的偏转装置的两个子元件的连接侧与它 们重叠。交叠部分的长度由偏转装置的自由边沿离开气缸套开口的距 离来确定。交叠部分的宽度有利地处于50mm到100mm之间。交叠 部分与偏转装置的子元件之间的连接优选地通过螺紋连接或铆接连 接以机械的方式方便地进行。由于不同气缸的气缸套^艮少正好是相同 的尺寸(例如由于制造公差的原因),并且由于它们的宽度(气缸套平行
于气缸套开口横截面的纵向范围)通常可变化+/-101!1111,所以偏转装置
的子元件以及用作连接单元的交叠部分优选地以这种方式形成,即,
使得气缸套在宽度上高达(例如)20mm的差异可得以抵消。这一点可 以(例如)通过用于容纳连接螺钉或连接铆钉的槽形孔来实现。偏转装 置的子元件进一步优选地彼此不重叠。
偏转装置优选地包括偏转装置的两个子元件。在引入气缸套之 后,优选地以形状匹配的方式连接到气缸套上的这些子元件的边沿区 域优选地以密封的方式连接到气缸套上,例如通过软焊或焊接连接, 并且一旦偏转装置的子元件完成连接则将交叠部分固定到气缸套上。
交叠部分优选地固定到偏转装置的子元件背向扫气流的 一侧。
通过交叠部分所连接的偏转装置的子元件的连接接头(即其彼此 朝向对方的边沿区域)优选地平行于扫气进入气缸套的流入方向形成。
偏转装置的子元件进一步优选地以这种方式形成,即,使得它们 的连接接头不处于偏转装置的中间位置。偏转装置的子元件特别优选 地以这种方式形成,即,使得它们的连接接头不处于气缸套开口的区 域。就此而论,气缸套开口的区域理解为直气缸的区域,其中以气缸 套开口作为底部表面,并且从扫气流入的方向来看,以气缸套开口侧 边的中心法线作为气缸的纵向轴线。就此而论,朝向扫气流的偏转装 置的第一子元件的子面积占偏转装置总表面的20%到40%。在设计成 两部分的偏转装置中,连接接头优选地非对称地布置。
当使用包括两个或多个偏转装置的子元件的偏转装置时,排水槽 道优选地对应于偏转装置的分割线以相同的方式分开。交叠部分特别 优选地用于偏转装置子元件与排水槽道中相应分开的子元件的连接, 其同样具有排水槽道部分,并且对交叠部分的排水槽道部分的横截面 形状进行调整,以匹配偏转装置子元件的排水槽道子元件的横截面。


以下借助于附图进一步对本发明进行说明,其中附图显示 图1示意性地显示了大型柴油机的结构原理,其中柴油机带有废 气增压器系统和基于本发明的偏转装置;
图2示意性地显示了穿过二冲程大型柴油机基于本发明的气缸的
纵向截面,其中二冲程大型柴油机带有纵向清扫;
图3是基于本发明的包括子元件的偏转板的平面图4是图3中所显示的偏转板沿着A-A线的截面的平面图。
具体实施例方式
大型柴油机1中废气增压器系统的不同部件的协同操作示意性地 显示在图1中。在该布置中,大型柴油机形成为带有纵向清扫并装配 有基于本发明的扫气偏转装置30的二沖程大型柴油机。大型柴油机1 通常以本身已知的方式包括多个气缸10,其中气缸10带有布置在气 缸盖14上的出口阀16,并且活塞20在气缸10中布置成沿着气缸套 筒12的内壁在底部死点UT和顶部死点OT之间往复移动。气缸套筒 12与气缸盖14和活塞20 —起以本身已知的方式限定了气缸10的燃 烧空间40。多个扫气开口 45设置在气缸套筒12的下部区域,其中扫 气开口 45设计为扫气槽。扫气槽45取决于活塞20的位置而被活塞 20遮盖或者暴露。称为扫气50的增压空气可经由扫气开口 45流入气 缸10的燃烧空间40中。燃烧过程中产生的废气60经由布置在气缸 盖14上的出口阀16并经由连接到出口阀上的排气管路65流入废气 涡轮增压器70中。
废气涡轮增压器70以本身已知的方式包括作为重要部件的压气 机,其带有叶轮75并用于压缩新鲜空气55,废气涡轮增压器70还包 括涡轮机,并且涡轮机带有涡轮转子80,以驱动叶轮75,其中叶轮 75通过轴以本身已知的方式连接到涡轮转子80上。涡轮机和压气机 布置在壳体中并形成废气涡轮增压器70,其中废气涡轮增压器70在 目前情况下形成为位于压气机侧的径向压气机。涡轮机以本身已知的 方式由从气缸10的燃烧空间40中流入的高温废气60驱动。
为了将增压空气50充入燃烧空间40中,新鲜空气55被叶轮75 通过诱导短管(induction stub)吸入并在废气涡轮增压器70中压缩。压缩的新鲜空气从涡轮增压器70中作为增压空气50排出,并通过后面
的扩压器85、增压空气冷却器90和水分离器95进入进口接收器98, 压缩的增压空气50由此流过偏转板30而进入活塞下侧25,并最终经 过扫气槽45在升高的压力下进入气缸10的燃烧空间40。
图2示意性地显示穿过二冲程大型柴油机气缸的纵向截面,其中 二冲程大型柴油机带有基于本发明的纵向清扫。通常,该大型柴油机 具有多个气缸10。
诸如这样的大型柴油机的气缸IO具有气缸盖14,其中气缸盖14 带有至少一个喷嘴18并带有出口阀16。气缸盖与气缸套筒12和活塞 20 —起限定了气缸的燃烧空间40。喷嘴18通过燃料管路连接到喷射 装置(未示出)上,其中燃料管路经由喷嘴18将燃料引入气缸10的燃 烧空间40中。气缸10包括气缸套筒12,其中活塞在套筒12中可沿 着纵向轴线m往复移动,并且气缸10在气缸套筒12的下部包括气缸 套26,而气缸套26使活塞下侧25及气缸套筒12的底部与外界封闭。 气缸套具有大致为平行六面体的结构。
活塞20通过活塞杆22以本身已知的方式连接到曲轴(未示出)上。 就此而论,活塞杆穿过气缸套26的底部,并且必然因此为底部开口 设置密封件21。
气缸套筒12在气缸套26内部的下部区域包括扫气开口 45。当活 塞20到达下死点区时,扫气开口 45允许扫气50进入燃烧空间40中。 然而,当活塞20位于上死点区时,扫气开口 45被活塞20关闭。
扫气50从进口接收器98中排出,并经由气缸套开口 27进入气 缸套26中。气缸套开口 27可具有任意的横截面,例如可具有圆形或 椭圆形的形式,并且还可以具有封闭的多边形的形状。当扫气50流 经气缸套开口27时,它具有流入的方向52。当扫气50流过气缸套开 口 27后,扫气流50被(例如)偏转板形式的偏转装置30向下偏转。
偏转板30在气缸套开口 27上方固定在气缸套26中,并沿气缸 套筒12的纵向轴线m的方向倾斜地向下向内延伸,且终止于气缸套 筒12的下边缘13的区域中。在平面图中从扫气50流入的方向52来 看,偏转板30从气缸套的一个侧壁延伸到气缸套26中相对布置的侧 壁,即连接气缸套26的两个侧壁,该侧壁与图2中的纵向截面中所 示的侧壁彼此正交。偏转板30与气缸套26的连接制成气密的,使得 扫气不能沿侧向流动或从偏转板30上面流入位于偏转板30上方的活 塞下侧25中。从扫气50流入的方向52来看,偏转板30遮盖了气缸 套开口 27的横截面中较大的一部分。
位于气缸套26的两个相对布置的侧壁之间的偏转板30的下边沿 32部分地接触气缸套筒12的底部边缘13,然而偏转板30的下边沿 32并不连接到气缸套筒上。为此偏转板30的下边沿32确定了自由边 沿,该自由边沿在本实施例中形成为笔直并且水平布置的边沿32。
道具有槽形的形状并在偏转板30的自由边沿32的整个长度上延伸。
图3显示了基于本发明的包括子元件31a,31b的偏转板30的平面 图。形式为偏转板30的偏转装置具有两个偏转^1子元件31a和31b。 图3还显示带有螺钉孔或铆钉孔34的交叠部分33。
交叠部分33固定到所显示的子元件31a,31b的后侧,并由此连接 偏转板的子元件31a和31b的结合边沿37a,37b。插入气缸中的偏转装 置30的自由边沿32形成直边沿。与结合边沿37a,37b相对的两个外 边沿38a,38b与气缸套26的形状相匹配,使得偏转板30与气缸套26 之间的形状锁定并且气密的连接成为可能。就此而论,气密的连接特 别地在气缸套与外边沿38a,38b之间形成,并且也在气缸套与在偏转 板的子元件31a和31b中与自由边沿32相对的边沿之间形成,而且偏 转板的子元件31a和31b与交叠部分33之间的连接同样制成气密的。 将偏转板30划分成两个偏转板子元件31a,31b的分割是非对称 的。在图3中所示的分割中,偏转板的子元件31b所具有的自由边沿 长度32为偏转板30总体边沿长度32的大约1Z3。相应地,偏转板的 子元件31a的自由边沿长度32等于偏转板30总体边沿长度32的大约
在偏转板的子元件31a,31b的下边沿和交叠部分33上也设有上述 部分的相应的排水槽道的子元件35a,35b,35c。当交叠部分33连接到 偏转板的子元件31a,31b上之后,交叠部分变成位于偏转板的子元件 31a,31b的后面,使得由结合边沿37a,37b所形成的连接接头的后侧被 交叠部分33所覆盖。交叠部分33的排水槽道的子元件35c以及偏转 板子元件31a,31b的排水槽道子元件35a,35b以这种方式形成,即当偏 转板30组装时,排水槽道子元件35a和排水槽道子元件35b以形状锁 定的方式被交叠部分33的排水槽道子元件35c所容纳。排水管36连 接到排水槽道的子元件35a的左手边沿,以将冷凝水从排水槽道35 中引出。
沿着图3中所显示的偏转板的A-A线的横截面的平面图以组装的 形式显示在图4中。
偏转板的子元件31a,31b的连接边沿37a和37b可彼此紧靠在一 起,或相隔一定的距离彼此平行地定位,由此所形成的连接接头在后 侧被交叠部分33所覆盖。排水槽道的子元件35a,35c具有槽形的形状, 该形状带有特定的内截面。位于左手侧的单元对应于下游的交叠部分 33,其中交叠部分33带有模压的排水槽道35c。带有排水槽道35a的 偏转板的子元件31a的横截面布置在右手侧并接触交叠部分33的横截 面。交叠部分33的排水槽道35c的横截面形状与偏转板的子元件31a 的排水槽道的横截面形状相适应,使得排水槽道的子元件35a,35c以 形状匹配的方式彼此上下叠放。在图3中所显示的沿着偏转板的A-A 线的横截面的平面图中,用于将积聚在排水槽道35中的水排出的排 水管36也显示在气缸套26(未示出)的底部。
偏转板的子元件31a,31b在气缸套26上的固定可有利地通过软 焊、焊接、粘结、螺紋或夹持连接进行。另外,偏转装置/偏转装置的 子元件可通过机械支撑装置(未示出)优选地在背向扫气流的一侧另外 进一步连接到气缸套上。
权利要求
1.一种往复活塞式内燃机,尤其是一种带纵向清扫的二冲程大型柴油机(1),其带有至少一个带有气缸套筒(12)的气缸(10),在所述气缸套筒(12)中布置有活塞(20),并且所述气缸套筒(12)具有多个扫气开口(45),且所述气缸(10)具有气缸套(26),所述气缸套(26)带有至少一个气缸套开口(27),而且所述气缸套(26)至少包围所述气缸套筒(12)的下部,而所述扫气开口(45)与所述气缸套(26)的内部连通,并且所述活塞可在位于所述扫气开口(45)一侧的上死点位置与位于所述扫气开口(45)的相对一侧的下死点位置之间往复移动,其特征在于,用于扫气(50)的偏转装置(30)布置在所述扫气开口(45)与所述气缸套开口(27)之间,并在所述往复活塞式内燃机(1)的操作状态下防止所述扫气(50)从所述气缸套开口(27)到所述扫气开口(45)的直线流动。
2. 根据权利要求1所述的往复活塞式内燃机,其特征在于,所 述偏转装置(30)为安装到所述气缸套(26)和/或所述气缸套筒(12)上的 平坦单元或弯曲单元,所述偏转装置(30)相对于所述气缸套筒(12)的纵 向轴线(m)倾斜预定的角度(a),并朝向所述气缸套筒(12)的下端突出。
3. 根据权利要求1或权利要求2所述的往复活塞式内燃机,其 特征在于,所述偏转装置(30)为偏转板。
4. 根据权利要求3所述的往复活塞式内燃机,其特征在于,所 述偏转装置(30)与所述气缸套筒(12)中的所述纵向轴线(m)之间的角度 (a)为锐角,并且基于整个圆周360°而言,所述角度(a)优选地处于20。 到70。之间,特别优选地处于25。到50。之间。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的往复活塞式内燃机,其 特征在于,所述偏转装置(30)—方面固定在所述气缸套开口(27)的上方 或固定在所述气缸套开口(27)的上边缘上,而另一方面,所述偏转装 置(30)的自由端(32)在所迷气缸套筒(12)的所述纵向轴线(m)的方向上 位于所述气缸套筒(12)的所述扫气开口(45)的下方。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的往复活塞式内燃机,其 特征在于,所述偏转装置(30)—方面固定在所述气缸套开口(27)的上方 或固定在所述气缸套开口(27)的上边缘上,而另一方面,所述偏转装 置(30)倾斜向下突出,并在所述气缸套筒(12)的所述纵向轴线(m)的方 向上朝向所述气缸套筒(12)的下端突出,而所述偏转装置(30)的外圆周 表面(38a,38b)至少部分地以与所述气缸套(26)形状匹配的方式形成。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的往复活塞式内燃机,其 特征在于,朝向所述气缸套筒(12)的所述纵向轴线(m)的所述偏转装置 (30)的所述自由端(32)延伸到所述气釭套筒(12)的下边缘(13)。
8. 根据权利要求1至7中任一项所述的往复活塞式内燃机,其 特征在于,所述偏转装置(30)与所述气缸套(26)的连接以形状匹配的方 式形成。
9. 根据权利要求1至8中任一项所述的往复活塞式内燃机,其 特征在于,所述偏转装置(30)以形状匹配的方式连接到所述气缸套筒 (!2)上。
10. 根据权利要求1至9中任一项所述的往复活塞式内燃机,其 特征在于,所述偏转装置(30)与所述气缸套(26)的连接是气密的。
11. 根据权利要求1至10中任一项所述的往复活塞式内燃机, 其特征在于,所述偏转装置(30)与所述气缸套筒(12)的连接是气密的。
12. 根据权利要求1至11中任一项所述的往复活塞式内燃机, 其特征在于,所述偏转装置(30)与所述气缸套(26)和/或所述气缸套筒 (12)的所述连接至少部分地为粘结、软焊、硬焊、焊接、螺纹连接或 夹持连接。
13. 根据权利要求1至12中任一项所述的往复活塞式内燃机, 其特征在于,所述偏转装置(30)的朝向所述气缸套筒(12)的所述纵向轴 线(m)并位于所述气缸套(26)的壁之间的自由端(32)形成为相对于所述 气缸套筒的所述纵向轴线(m)基本上成直角地延伸的直的边沿。
14. 根据权利要求1至13中任一项所述的往复活塞式内燃机, 其特征在于,相对于整个圆周360°而言,所述偏转装置(30)的所述自 由边沿的法线包括与所述气釭套筒(12)的纵向轴线(m)所成的2°到5° 的角度。
15. 根据权利要求1至14中任一项所述的往复活塞式内燃机, 其特征在于,所述偏转装置(30)的朝向所述气缸套筒(12)的所述纵向轴 线(m)并位于所述气缸套(26)的所述壁之间的所述自由端(32)具有用于 冷凝水的排水槽道(35)。
16. 根据权利要求15所述的往复活塞式内燃机,其特征在于, 所述排水槽道(35)在所述偏转装置(30)的位于所述气缸套(26)的所述 壁之间的整个自由端上延伸。
17. 根据权利要求15或16所述的往复活塞式内燃机,其特征在 于,在所述排水槽道(35)的至少一侧设有排水管,用于将积聚在所述 排水槽道(35)中的冷凝水排放到所述气缸套(26)的底部。
18. 根据权利要求15至17中任一项所述的往复活塞式内燃机, 其特征在于,排水管设置在所述排水槽道(35)的两侧,用于将积聚在 所述排水槽道(35)中的冷凝水排放到所述气缸套(26)的底部。
19. 根据权利要求1至18中任一项所述的往复活塞式内燃机, 其特征在于,所述偏转装置(30)由多个部分构成,尤其由两个部分构 成。
20. 根据权利要求19所述的往复活塞式内燃机,其特征在于, 所述偏转装置的子元件(31)连接到交叠部分(33)上,并且所述交叠部分 优选地安装到所述偏转装置子元件(3 l)背向所述扫气(50)的 一侧。
21. 根据权利要求19或权利要求20所述的往复活塞式内燃机, 其特征在于,所述偏转装置(30)设计成两个部分,并且连接接头非对 称地布置。
22. 根据权利要求19至21中任一项所述的往复活塞式内燃机, 其特征在于,所述偏转装置的第一子元件(31b)的子面积占所述偏转装 置(30)朝向所述扫气流(50)的总面积的20%到40%。
全文摘要
本发明涉及往复活塞式内燃机,尤其涉及带纵向清扫的二冲程大型柴油机(1)。往复活塞式内燃机具有至少一个带气缸套筒(12)的气缸(10),在气缸套筒(12)中布置有可往复移动的活塞(20)。气缸套筒(12)具有多个扫气开口(45)。此外,气缸(10)具有气缸套(26),其包围至少气缸套筒(12)的下部并带有至少一个气缸套开口(27)。扫气开口(45)与气缸套(26)的内部连通,并且所述活塞在位于所述扫气开口(45)一侧的上死点位置与位于所述扫气开口(45)中相对一侧的下死点位置之间往复移动。用于扫气(50)的偏转装置(30)布置在扫气开口(45)与气缸套开口(27)之间,在往复活塞式内燃机(1)的操作状态下,该偏转装置(30)可防止扫气(50)从气缸套开口(27)到扫气开口(45)的直线流动。
文档编号F02B25/14GK101353979SQ20081013378
公开日2009年1月28日 申请日期2008年7月23日 优先权日2007年7月27日
发明者F·米卡利, M·F·韦伯 申请人:瓦特西拉瑞士股份有限公司
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