专利名称：大型十字头柴油发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据独立权利要求1的前序部分的大型十字头柴油发动机。
背景技术：
诸如优选地在船舶建造或在固定设施中(例如用于产生电能)使用的十字头构造 的大型柴油发动机，包括形成发动机的框架的三个大型壳体区段。由支承板分开的所谓支 架布置在底板上，除了带有用于接收曲柄轴的曲柄轴主轴承的轴承座外，该底板还具有横 向支承元件。从现有技术中得知的支架包括与大型柴油发动机的气缸的数量一致的多个相 对地布置的支承体，该多个支承体各自具有垂直延伸的滑动面，以便于引导通过推杆连接 到曲柄轴上的两个相邻的十字头。在这方面，垂直延伸的两个相应的相对地设置的滑动面 由中间壁额外地支承。单独的支承体通常由公共盖板彼此连接。然后常常也被称为气缸 套的气缸区在盖板处布置在支架上方，且该气缸区适用于接收多个气缸衬垫。就此而言，底 板、支架和气缸区通过连结杆彼此连接，在支架的区域中，连结杆通常在支承体内延伸，其 中连结杆在相当大的预拉紧力下被旋入底板中或旋到底板处。从DE 3 512 347 Cl中获知了具有用于活塞式机器的十字头滑轨的支承件的支 架，其中该支承件制成具有双壁。支架(气缸套置于其上以接收气缸衬垫)布置在底板上的 基板上，其中基板、倾斜地延伸的外壁和垂直的滑动面共同形成了截面为梯形的两个框架， 且这两个框架由公共盖板彼此连接。在外壁和滑动面之间，梯形框架由横向支承壁填充，使 得双壁设计的支承体结果成为支承件。底板包括具有下部轴承壳和上部轴承壳的轴承座， 上部轴承壳具有轴承盖，在该轴承壳中，曲柄轴的轴颈支承在底板的轴承座中。发动机的气 缸套、支架和底板由连结杆保持在一起，在轴承座处或轴承座中，连结杆在预拉紧力下固定 在曲柄轴下方。在EP 0 774 061中公开了具有三角形截面的双壁支承体，在双壁支承体中引导 两个相应的连结杆。对于这种已知的大型十字头柴油发动机，支架的双壁设计支承体与底板中的双壁 设计类似地支承在支承元件上。这意味着支架和底板两者均通过横向支承壁制成双壁式。但是，在这方面，大型柴油发动机也从这样的现有技术中获知其中底板由具有单 壁设计的横向支承壁形成。申请人已经在多年前在EP 1 382 829 Bl中提出了这种改进的 解决方法。在这方面，从这个现有技术中获知的大型十字头柴油发动机的结构具有几个严重 的缺点。支承体由焊缝固定在支架中。当支承体通过两个相对地布置的壁由双壁设计制成 时，在支架中形成双壁支承体的两个壁之间的焊缝不能被背面焊接，从而会引起关于强度 和/或稳定性的相应的问题。难以使底板相对于支架对准，因为底板的支承元件的壁必须 布置成相对于支架中的支承体的支承壁齐平。在这方面，支承体基本延伸过支架的总高度，这不仅会在双壁设计的闭合支承体 中进行焊接时引起所提到的问题(因为不可接近支承体的内部)，且支承体还可因此而不能被背面焊接。另外，在底板上方的支承板和气缸区下方的盖板之间基本在支架的总高度 上延伸的双壁支承体会消耗大量材料。这就意味着已知支承体不仅难以安装在支架中，而且还可导致关于焊缝的安全问 题。由于材料消耗高，已知的解决方法也是昂贵的，且会对支架的总重量作出重大贡献。因此从现有技术开始，本发明的一个目标是提供一种改进的大型十字头柴油发动 机，在这种大型十字头柴油发动机中，避免了支架的设计导致的已知的缺点。应当特别提出 可以较少的材料消耗来制造且因此具有比已知支架更轻的重量的支架。另外，由本发明提 出的支架必须更易于组装，同时避免与焊缝有关的已知问题(在作为闭合体在支承板和盖 板之间、支架的总高度上延伸的已知支架中必定会出现这样的问题)。满足这些目标的本发明的主题的特征在于独立权利要求1的特征。从属权利要求涉及本发明的特别有利的实施例。
发明内容
根据本发明，因此提出了一种大型十字头柴油发动机，其具有用于接收曲柄轴的 底板以及包括两个外壁且布置在底板上的支架。气缸区布置在支架上以接收气缸，其中底 板、支架和气缸区通过在支架的区域中沿着横向支承壁延伸的连结杆彼此连接。具有一定 横向高度的滑动面形成于支承壁上，以支承布置成可在上死点和下死点之间的冲程路径上 往复地移动的十字头。根据本发明，以分段状态(crosswise)在支承壁处提供支承元件，使 得支承元件的横向宽度小于滑动面的横向高度。因为仅以分段状态在支承壁处提供支承元件，所以首次由本发明提出了用于大型 十字头柴油发动机的这样的支架该支架可用较少的材料耗费来制造，并且因此比已知支 架具有更轻的重量，且在制造方面更加成本有效。因为仅以分段状态在支承壁处提供支承元件，且没有像现有技术中已知的那样使 用在基板和盖板之间经过的支承体，所以根据本发明的支架更易于组装，同时避免了与焊 缝有关的已知问题(在作为完全闭合体在支承板和盖板之间、支架的总高度上延伸的已知 支架中必定会出现这样的问题)。也就是说至多以分段状态在支承壁处提供根据本发明的支承元件。因此，对于双 壁支承元件，使用适当焊接设备也大体可到达支承元件的内部，从而使得支承元件可被背 面焊接，且因此可以可靠地永久地连接到支承壁上。另外可行的是在焊接之后使用适当的诊断装置(例如使用超声波装置)来检查焊 缝，而且另外可靠地针对内部焊缝处的可能的损伤进行检查，从而使得对于支承元件的焊 缝，可保证之前未知的非常高程度的质量和安全。在这方面，本发明基于以下认识十字头在其沿着横向方向移动时施加到滑轨上 的力首先关于水平方向或多或少明显不对称，且其次，该力沿着横向方向变化较大，且在十 字头的上死点附近和下死点上方均具有最大值。这里为了清楚的目的应当简要提到的是，当在本申请的框架内对大型柴油发动机 中的具体空间方向进行引用时，纵向方向大体指设置大型柴油发动机的曲柄轴所沿的方 向。横向方向是垂直于纵向方向且平行于气缸衬垫的纵向轴线而设置的方向。因此横向方 向是在安装状态中大型柴油发动机的高度通常延伸所沿的垂直方向。在这方面，水平方向同时保持垂直于纵向方向和横向方向，也就是说水平方向通常是处于安装状态中的发动机 的水平方向。在这方面，原则上对十字头施加在支承壁的滑动面上的力的上述线路(course) 有所了解。如还将参照图5和图7a在后面更加详细地阐述的，力的线路具有有点使人联想 到鱼的轮廓的特性轮廓，其中力的线路的轮廓关于水平方向不对称。这是因为在大型柴油 发动机的活塞的压缩冲程中，在燃烧空间中仅施加了压缩压力，而在活塞在燃烧空间中的 膨胀冲程中额外地施加了由燃料燃烧产生的额外的燃烧压力，使得在滑轨上引起的水平力 分量在膨胀冲程中还比在压缩冲程中大。
因此力的线路的轮廓的不对称移位对于发动机操作所沿的旋转方向来说也是特 征性的。例如从后面看，即关于朝向发动机的驱动侧的观察方向(这当然是船中的螺旋浆 侧)，如果发动机向左旋转，则人们说发动机逆时针旋转。在发动机逆时针旋转的情况下，沿 右手边的水平方向施加较大的力(同样是从后面看)。对于顺时针旋转的发动机，对应地沿 左手边的水平方向施加较大的力。或者，换句话说，因为大型柴油发动机的排气侧从后面看通常是在右侧，并且因为 用于燃料供应等的单元(即泵侧)在左侧，所以对于顺时针旋转的发动机，在泵侧施加较大 的力，而对于顺时针旋转的发动机，在排气侧施加较大的力。与之前所有的普遍看法相反，现在已经由本发明显示，支承壁不需要由支承体在 支架的总高度上进行支承，而是相反，如果在十字头作用于滑动面上的水平力作用最大的 区域中由根据本发明的支承元件来加强支承壁就基本上足够了。在这方面，出于稳定性原因在某些情况下在总高度上加强支承壁的厚度可能是切 合实际的。在这方面，所需加强的几何结构在个别情况下取决于不同因素，特别是取决于例 如发动机的构造大小、发动机的功率以及其它因素。在这方面，如所陈述的，不必在所有情 况下都加强支承壁。关于350mm缸膛的大型柴油发动机的试验已经(例如)显示，仅将在支架的总高 度上由支承体支承的已知支承壁从原先的40mm厚加强至60mm厚就足以能够有利地使用本 发明的支承元件。对于例如具有较低的功率或无论如何已经具有足够的厚度的发动机，已经发现在 没有加强支承壁的情况下也可使用根据本发明的支承元件。在特殊情况下，如果由水平力分量引起的载荷在十字头的上死点处超过预先设定 的量，则例如相应地加强使支架与气缸区分开的盖板的厚度也可能是切合实际的。当然也 可行的是使用加强的基板来额外地加强底板的区域中的锚定。支承元件的横向几何中心优选地远离下死点最大为十字头的冲程路径的75%，从 而确保十字头的水平力作用的最大值由支承元件有效地补偿。在这方面，支承元件的横向 几何中心特别优选地离下死点最大为冲程路径的50%、尤其最大为冲程路径的30%。关于支承元件的大小，支承元件的横向宽度最大达到滑动面的横向高度的75%。在这方面，支承元件的横向宽度优选地达到滑动面的横向高度的40%至75%。在 特殊情况下，支承元件的横向宽度可以达到介于滑动面的横向高度的5%和40%之间，尤 其是小于该横向高度的30%。如已经在上面详细阐述过的，在操作状态中，十字头在横向支承壁上相对于气缸衬垫的气缸轴线施加不对称地延伸的水平横向力，从而特别有利地在支承壁处在横向力的 最大值的范围中提供支承元件。在这方面，支承元件本身的截面原则上可具有本质上已知的贯穿式支承体的任何 已知的截面形状，而且还可具有适于以适当的方式承受作用于支承壁上的水平力的任何其 它形状。如从现有技术中获知的贯穿式支承体中一样，支承元件优选地制成带有具有三角 形截面的双壁。在另一个实施例中，支承元件例如制成带有具有矩形截面的双壁。支承元 件当然还可作为紧凑的支承元件制成为具有单壁。取决于总体上对大型柴油发动机的稳定性的需求，或者依赖于选择支承元件的哪 个具体实施例，将一个连结杆引导通过支承元件。在其它情况下，也可将多个连结杆(优选 地正好两个连结杆)引导通过支承元件。在这方面，例如可仅在大型柴油发动机的一侧处的支承壁处提供本发明的支承元 件，或者例如可在引导相同的十字头的两个水平地相对地设置的支承壁处提供对应的支承 元件。在其中水平地起作用的力的不对称性不是那么明显的特殊情况下，同样可行的是例 如在各种情况下沿着曲柄轴在左侧及在右侧交替地提供支承元件，借此可在发动机的总长 度上实现较高的力传导对称性。当然还可行的是在一个及同一侧壁处提供至少两个或更多个支承元件(可能相 互间隔开)，借此尤其可增加支承壁的刚性。显然，具有以像横向支承体一样的贯穿方式从底板的基板向上延伸到支架的盖板 的本质上已知的支承体的支承元件也可有利地结合在本发明的大型十字头柴油发动机中。 因此，可行的是例如在曲柄轴的一侧(在曲柄轴的这一侧上，由于水平力分布不对称，会有 较大的力作用在滑轨上)处提供本质上已知的贯穿式支承体，而在该曲柄轴的另一侧上 (在此侧上，相比之下水平力较小，因为发动机在操作状态中沿对应的方向旋转)，提供根 据本发明的支承元件，因为这就已经足以有效地补偿起作用的水平横向力了。
参照附图，以下将对本发明进行更详细的阐述。在图示中显示了 图1具有底板、支架和气缸区的大型十字头柴油发动机的视图；图2具有双壁支承元件的已知大型十字头柴油发动机的根据图1的截面I-I ；图3具有双壁支承元件的已知大型十字头柴油发动机的根据图1的截面II-II ；图4具有三角形双壁支承元件的不同的已知大型十字头柴油发动机的根据图1的 截面II-II ；图5随横向高度变化的、滑轨上的水平力作用的线路；图6根据本发明的、在一侧处布置有支承元件的大型十字头柴油发动机的第一个 实施例；图7a根据图6的、在一个实施例中的滑轨上的水平力作用的线路；图7b通过支承元件的第一个实施例、根据图7a沿着线III-III的截面；图7c通过支承元件的第二个实施例、根据图7a沿着线III-III的截面；图7d通过支承元件的第三个实施例、根据图7a沿着线III-III的截面；
图8根据本发明的、在两侧处布置有支承元件的大型十字头柴油发动机的第二个 实施例图9根据本发明的、具有贯穿式支承体的大型十字头柴油发动机的第三个实施 例。
具体实施方式
将在下文中总体上由参考标号1标明的根据本发明的大型十字头柴油发动机特 别地设计成具有纵向扫气的大型两冲程柴油发动机1，例如，诸如在船舶建造中广泛地使用 的发动机。图1以截面的方式示意性地显示了具有底板2、支架5和气缸区6的根据本发明的 大型十字头柴油发动机1的设计。在这方面，图1所示的外部设计与已知大型柴油发动机 1'的外观基本相同。气缸区6以本质上已知的方式起接收气缸(未显示)的作用。例如已通过将钢片 彼此焊接起来而制成的支架5具有基板12以及两个外壁4，且该支架5与根据图示垂直延 伸(即横向地延伸)的滑动面9 一起形成截面为梯形的两个框架，且这两个框架通过公共 盖板13彼此连接。两个相对地设置的垂直延伸的滑动面9由布置在两个梯形框架之间的 中间壁14支承。支架5与基板12 —起布置在底板2上，底板2包括具有用于支承曲柄轴3 的轴颈的轴承壳的轴承座。具有轴线K的曲柄轴3通过未在图1中显示的推杆15以本质 上已知的方式连接到十字头10上。为了更好地理解本发明，图2至图4中示意性地显示了从现有技术获知的支架的 不同的实施例。在这方面，为了使现有技术更好地区别于本发明，从图2至图4的特征的参 考标号设有撇号(dash)，而在表示根据本发明的实施例的剩余的图中的特征则具有没有撇 号的参考标号。在这方面，根据本发明的实施例的特征和已知实施例的对应的特征各自由 相同的参考标号标示，如所提到的，相同参考标号的区别仅在于使用或未使用撇号。图2显示了沿着通过根据本发明的大型十字头柴油发动机1'的已知实施例的线 I-I的根据图1的截面，大型十字头柴油发动机1'包括布置在底板2'上的支架5'以及 放置在支架5'上的气缸区6'。盖板13'布置在支架5'和气缸区6'之间，且基板12' 布置在支架5'和底板2'之间。气缸区6'适于以已知的方式接收未显示的一个或多个 气缸。气缸的内部空间与气缸盖(未显示)和活塞(同样未显示)一起以已知的方式形成 大型十字头柴油发动机1'的燃烧空间，活塞借助于活塞杆16'连接到十字头10'上，且 布置成可在气缸中往复地移动。支架5'包括支承体11'，横向支承壁8'支承在支承体 11'处。支承壁8'支承滑动面9'以便于引导十字头10'，十字头10'借助于推杆15' 连接到曲柄轴3'上，且借助于活塞杆16'连接到大型十字头柴油发动机Γ的未显示的 活塞上。在这方面，对于现有技术来说特点是支承体1Γ基本在基板12'和盖板13'之 间在支架5'的总高度HT'上延伸。底板2'包括轴承座和横向支承元件，以便于接收曲柄轴3及支承曲柄轴3的轴 颈，这里横向支承元件仅制成具有一个壁；但是横向支承元件在另一个已知实例中也可制 成两壁设计。气缸区6'、支架5'和底板2'在预拉紧力下通过连结杆7'彼此连接。在这方面，连结杆7'沿着双壁支承体1Γ内的横向支承壁8'在支架5'的区域中延伸，且在 曲柄轴3'的轴线K'和支架5'之间的区域中(根据附图也就是在曲柄轴3'的轴线K' 上方)在螺纹孔中固定在底板2'的轴承座中。 在图2所示的实施例中，支承体11'的壁沿气缸区6'的方向延伸成V形，也就是 说支承体11'的壁的相互间距沿朝向气缸区6'的方向逐渐放大。在图2所示的特别优选的实施例中，连结杆7'的纵向轴线Z'在支承体11'的横 向壁之间居中地延伸，其中底板2'的单壁设计的支承元件(底板2'中的支承体11'支承 在其上)布置成与连结杆7'的纵向轴线Z'齐平。连结杆7'在曲柄轴3'的轴线K'和 支架5'之间的区域中(即根据图示，在曲柄轴3'的轴线K'上方)在螺纹孔中固定在轴 承座中，特别地以避免轴承壳变形。由于底板2'中的单壁支承元件布置成与连结杆7'的 纵向轴线Z'齐平，且从而关于支承体11'的壁对称，所以在没有具有太高刚性的底板2' 的情况下实现了特别高的稳定性。在这方面，这样的实施例在现有技术中也是完全已知的其中连结杆7'锚定在 曲柄轴3'的轴线K'下方，且类似地可依赖于载荷曲线来使用连结杆7'。图3显示了沿着线II-II通过根据图1的已知支架5'的又一个截面。显示了两 个相应的支承体11'，它们相对地布置在支架5'中，且由滑动面9'之间的中间壁14'相 对于彼此来支承。十字头10'在两个相应的相邻支承体11'的两个相应的相对地设置的 滑动面9'之间被引导，这两个相应的相邻支承体1Γ基本在支承板12'和盖板13'之 间、在支架5'的总高度H'上延伸。正好一个连结杆7'在各个支承体11'中的壁之间延 伸。图4最后在根据图1的截面II-II中显示了已知支架5'的又一个实例，其在本 质上与根据图3的实例不同，因为在这里当然也基本在支承板12'和盖板13'之间在支架 5'的总高度HT'上延伸的支承体11'制成三角形形式，其中中间壁14'延伸穿过支承体 11'，且从而为其提供额外的稳定性。另外，支承体11'因此被分成两部分式主体，相应的 连结杆7'在该两部分式主体中延伸。这意味着与图3的实例相反，在图4的三角形实例 中，两个连结杆7'与各个支承体11'相关联。在图5和图7a中，针对根据本发明的大型十字头柴油发动机1，示意性地显示了随 横向高度H变化且依赖于曲柄角KW的施加到支承壁8的滑动面9上的水平力作用(即水 平横向力QK)的线路。对应的力线路在本质上与从现有技术获知的大型柴油发动机1'中 的图5的力线路基本相同。如最初已经表明的，当十字头10在上死点OTP和下死点UTP之间的冲程路径HS 上沿着横向方向移动时该十字头10施加到滑动面9上的水平横向力QK的线路首先依赖于 曲柄角KW关于水平方向或多或少明显不对称，而且在另一方面，水平横向力QK的线路沿着 横向方向(即沿着高度H)变化相当大，其中水平横向力QK在十字头10的上死点OTP附近 和下死点UTP上方均具有最大值。位于下死点UTP附近的曲线QK的两个底部最大值由Ml 和M2标明，其清楚地展示了曲线QK的不对称性。相对于中心轴线A，也就是说横向力QK的 最大值Ml (其对应于更大的横向力QK)比对应的最大值M2更加明显得多。这是因为在大型柴油发动机1的活塞的压缩冲程上仅在燃烧空间中施加了压缩 压力，而当活塞在膨胀冲程中时，在燃烧空间中额外地施加了由燃料燃烧产生的额外的燃烧压力，从而使得在滑轨9上引起的水平力分量QK还在膨胀冲程中比在压缩冲程中更大。 这就意味着最大值Ml出现在活塞的膨胀冲程中，即在活塞自其上死点沿朝向下死点的方 向运动时，而最大值M2则出现在活塞的压缩冲程中。因为横向力QK不仅基本上由气缸中盛行的压力确定，而且还由推杆15相对于纵 向轴线A的角位置确定，所以产生了图5和图7a中关于完整的发动机循环示意性地显示的 特征形状，该特征形状令人联想到鱼的轮廓。力的线路的轮廓QK的不对称移位的水平方向，也就是说根据图示，不论最大值Ml 或M2存在于 右侧还是左侧，在这方面对于发动机1的旋转方向来说都是特征性的。例如从 后面看，即关于朝向发动机1的驱动侧的观察方向(这当然是船中的螺旋桨侧)，如果发动 机1向左侧旋转，则人们说发动机1逆时针旋转。在发动机1逆时针旋转的情况下，沿右手 边的水平方向施加较大的力QK(同样是从后面看)。对于顺时针旋转的发动机1，对应地沿 左手边的水平方向施加较大的力QK。或者，换句话说，由于大型柴油发动机1的排气侧从后面看或者从驱动侧看通常 是在右侧，而且因为用于燃料供应的单元等(即泵侧)在左侧，所以对于顺时针旋转的发动 机1，在泵侧施加较大的力，而对于逆时针旋转的发动机1，则在排气侧施加较大的力。在图6中，示意性地显示了在一侧处布置有支承元件11的根据本发明的大型十字 头柴油发动机1的第一个实施例。在这方面，类似于图2，图6显示了根据本发明通过图1的大型十字头柴油发动机 1的沿着线I-I的截面。根据图6的大型十字头柴油发动机1包括布置在底板2上的支架 5以及放置在支架5上的气缸区6。盖板13布置在支架5和气缸区6之间，且基板12布置 在支架5和底板2之间。气缸区6以已知的方式适于接收未显示的一个或多个气缸。气缸 的内部空间与气缸盖(未显示)和活塞(同样未显示)一起以已知的方式形成大型十字头 柴油发动机1的燃烧空间，活塞借助于活塞杆16连接到十字头10上，且布置成可在气缸中 往复地移动。根据本发明，在图示中，支承元件11在左边以分段的方式布置在支承壁8处 (在支承壁8处提供了用于十字头10的滑动面9)，使得支承元件11的横向宽度h小于滑 动面9的或支架5的横向高度HT。在右边(根据图示)在支承壁8处既没有提供从现有技术获知的支承体11'也 没有提供根据本发明的支承元件11，因为在图6的实例中，最大横向力QK在左边(根据图 示)对支承壁8起作用。因此提供了根据本发明的支承元件11，以提高左手边的支承壁8 处的稳定性，但是可在右手边的支承壁8处完全省略额外的支承件11、11'，因为在操作状 态中，小得多的横向力QK作用在此处。在这方面，支承元件11布置在支承壁8处，使得位于支承元件11的横向宽度h的 大约一半处的支承元件11的几何中心GM大约在作用于支承壁8上的横向力QK的最大值 Ml的区域中。再次参照图7a示出了这一点。如已经提到过的，支承壁8支承滑动面9，以便于引导借助于推杆15连接到曲柄轴 3上且通过活塞杆16连接到大型十字头柴油发动机1'的未显示的活塞上的十字头10。在这方面，对于本发明而言其特征是，不像从现有技术获知的支承体11'，支承元 件11不在基板12和盖板13之间、支架5的总高度HT上延伸，而是相反仅在横向宽度h上 延伸，横向宽度h小于滑动面9的或支架5的横向高度HAT。
在这方面，底板2包括轴承座和横向支承元件，以便于接收曲柄轴3及支承曲柄轴 3的轴颈，这里仅显示了横向支承元件具有一个壁。然而，在根据本发明的另一个实施例中， 底板2中的横向支承元件也可为例如双壁设计。如在本质上已知的，气缸区6、支架5和底 板2在预拉紧力下通过连结杆7彼此连接。在这方面，连结杆7沿着横向支承壁8在支架5 的区域中延伸，而且根据图示在支承壁8中、在双壁支承元件11内延伸。连结杆7在曲柄 轴3的轴线K和支架5之间的区域中(根据图示，也就是曲柄轴3的轴线K上方)在螺纹 孔中以本质上已知的方式固定在底板2的轴承座中。在图6所示的特别优选的实施例中，连结杆7的纵向轴线Z在支承体11的横向壁 之间居中地延伸，其中底板2的单壁设计的支承元件(底板2中的支承体8支承在其上) 布置成与连结杆7的纵向轴线Z齐平。连结杆7在曲柄轴3的轴线K和支架5之间的区域 中(即根据图示，在曲柄轴3的轴线K上方)在螺纹孔中固定在轴承座中，特别地以避免轴 承壳变形。由于底板2中的单壁支承元件布置成与连结杆7的纵向轴线Z齐平，所以在没 有具有太高的刚性的底板2的情况下实现了特别高的稳定性。在这方面，关于根据本发明的另一个实施例，无论如何可行的是将连结杆7锚定 在曲柄轴3的轴线K下方。类似地，也可依赖于载荷曲线有利地使用本发明的这种实施例。图7b显示了通过根据本发明的支承元件11的第一个实施例的根据图7a沿着线 III-III的截面。如可从图7b看到，在一个特定实施例中，支承元件11是三角形支承元件11，两个 连结杆在其中被引导，且中间壁14向上延伸到且进入支承元件11中，借此进一步提高支架 5的稳定性。可以理解，无论如何也可有利地使用其它三角形支承元件11。例如，其中中间壁 14不向上延伸及进入支承元件11的内部中以及/或者其中在所有情况下仅有一个连结杆 7与各个三角形支承元件11相关联的那些。图7c和图7d在各自的情况下显示了通过根据本发明的支承元件11的第二和第 三个特定实施例的根据图7a的沿着线III-III的截面。在这方面，类似于图7b的支承元件，支承元件11制成空心体，但其具有矩形截面。 这里也可行的是例如选择矩形截面，且仅仅一个连结杆7例如被引导通过支承元件11。图7d显示了根据本发明的支承元件11的一个特定实施例，支承元件11没有设计 成空心体，而是相反设计成了至少一个连结杆被引导通过其中的紧凑体。在图8中，示意性地显示了在两侧处布置有支承元件11的根据本发明的大型十字 头柴油发动机1的第二个实施例。当在支承壁8处接合的横向力QK在支架5的两侧处太 大，以至于必须提供支承元件11来在两侧稳定支架(优选在横向力QK的最大值Ml、M2的 区域中)时，可以特别有利地使用此实施例。图9中显示了对于实践来说非常重要的根据本发明的大型十字头柴油发动机1的 第三个实施例，其中，这里根据图示在左边在支架5的一侧上提供了贯穿式横向支承体11， 如本质上现有技术中已知的。在这方面，根据本发明，在相对地设置的支承壁8处提供了根 据本发明的支承元件11。当在支架的一侧上(在图9的实例中根据图示在左边的一侧上)的横向力QK非 常大，以至于通过根据本发明的支承元件11进行支承还不够时，就特别地非常有利地使用正是这个特定实施例。然而，因为横向力QK在相对地设置的一侧上小得多，所以在这里仅 仅提供以分段状态具有横向宽度h的根据本发明的支承元件11就足够了。
技术人员将理解，本发明不限于明确论述的实施例，而是相反，对应的进一步发展 同样由本发明覆盖。本发明当然特别地涉及所论述的特定实施例的所 有适当组合。
权利要求
一种大型十字头柴油发动机，具有用于接收曲柄轴(3)的底板(2)；包括两个外壁(4)的支架(5)，所述支架布置在所述底板(2)上；以及布置在所述支架(5)上以接收气缸的气缸区(6)，其中，所述底板(2)、所述支架(5)和所述气缸区(6)通过沿着横向支承壁(8)在所述支架(5)的区域中延伸的连结杆(7)彼此连接；其中，具有横向高度(HT)的滑动面(9)形成于所述支承壁(8)上，以支承布置成可在上死点(OTP)和下死点(UTP)之间的冲程路径(HS)上往复地移动的十字头(10)，其特征在于，以分段状态在所述支承壁(8)处提供支承元件(11)，使得所述支承元件(11)的横向宽度(h)小于所述滑动面(9)的所述横向高度(HT)。
2.根据权利要求1所述的大型十字头柴油发动机，其特征在于，所述支承元件(11)的 横向几何中心(GM)远离所述下死点(UTP)最大为所述冲程路径(HS)的75%。
3.根据权利要求1或2所述的大型十字头柴油发动机，其特征在于，所述支承元件 (11)的横向几何中心(GM)远离所述下死点(UTP)最大为所述冲程路径(HS)的50%，尤其 最大为所述冲程路径(HS)的30%。
4.根据前述权利要求中任一项所述的大型十字头柴油发动机，其特征在于，所述支承 元件(11)的所述横向宽度(h)最大达到所述滑动面(9)的所述横向高度(HT)的75%。
5.根据前述权利要求中任一项所述的大型十字头柴油发动机，其特征在于，所述支承 元件(11)的所述横向宽度(h)达到所述滑动面(9)的所述横向高度(HT)的40%至75%。
6.根据前述权利要求中任一项所述的大型十字头柴油发动机，其特征在于，所述支承 元件(11)的所述横向宽度(h)达到介于所述滑动面(9)的所述横向高度(HT)的5%和 40%之间，优选地小于所述滑动面(9)的所述横向高度(HT)的30%。
7.根据前述权利要求中任一项所述的大型十字头柴油发动机，其特征在于，在操作状 态中，所述十字头(10)将关于气缸轴线(A)不对称地延伸的水平横向力(QK)施加到所述 横向支承壁(8)上，且在所述支承壁(8)处在所述横向力(QK)的最大值(M1，M2)的范围中 提供所述支承元件(11)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的大型十字头柴油发动机，其特征在于，所述支承 元件(11)制成具有三角形截面的双壁形式。
9.根据前述权利要求中任一项所述的大型十字头柴油发动机，其特征在于，所述支承 元件(11)制成具有矩形截面的双壁形式。
10.根据前述权利要求中任一项所述的大型十字头柴油发动机，其特征在于，所述支承 元件(11)以单壁形式设计成紧凑的支承元件(11)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的大型十字头柴油发动机，其特征在于，正好一个 连结杆(7)被引导通过所述支承元件(11)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的大型十字头柴油发动机，其特征在于，多个连结 杆(7)，优选正好两个连结杆(7)，由所述支承元件(11)引导。
13.根据前述权利要求中任一项所述的大型十字头柴油发动机，其特征在于，在引导相 同的十字头(10)的两个水平地相对地设置的支承壁(8)处提供相应的支承元件(11)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的大型十字头柴油发动机，其特征在于，在一个及 同一支承壁(8)处提供至少两个支承元件(11)。
15.根据前述权利要求中任一项所述的大型十字头柴油发动机，其特征在于，提供从所述底板(2)的底部面板(12)起穿过而直到所述支架(5)的顶部面板(13)的横向支承体(110)。
全文摘要
本发明涉及一种大型十字头柴油发动机(1)，其具有用于接收曲柄轴(3)的底板(2)，且具有包括两个外壁(4)且布置在底板(2)上的支架(5)。气缸区(6)布置在支架(5)上以接收气缸，底板(2)、支架(5)和气缸区(6)通过连结杆(7)彼此连接，连结杆(7)沿着横向支承壁(8)在支架(5)的区域中延伸。具有横向高度(H)的滑动面(9)形成于支承壁(8)上，以支承布置成可在上死点(OTP)和下死点(UTP)之间的冲程路径(HS)上往复地移动的十字头(10)。根据本发明，支承元件(11)以分段状态布置在支承壁(8)处，使得支承元件(11)的横向宽度(h)小于滑动面(9)的横向高度(HT)。
文档编号F16C5/00GK101839172SQ20101014555
公开日2010年9月22日 申请日期2010年3月19日 优先权日2009年3月20日
发明者S·基塞, S·塞尼奇森 申请人:瓦特西拉瑞士股份有限公司