CN101353979B - 二冲程柴油内燃机 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
技术领域
本发明涉及往复活塞式内燃机(reciprocating piston combustionengine),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,在燃烧冲程之后,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,在燃烧冲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,在二冲程大型柴油机的情况下特别地(但不仅仅是)设计为径向压气机,其后连接有所谓的扩压器、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缸套筒(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,而其余的冷凝液被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缸套开口(cylinder jacket opening)和扫气开口(scavenging airopening)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缸表面上。
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被气缸套所包围,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。带有圆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横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α,角度α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°。
从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,尤其可以避免扫气从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纹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”是指相对于整个圆周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,横截面可以是半圆形,或者是中凸的多角曲线,其中心角相对于整个圆周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纹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很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+/-10mm,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。
附图说明
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;
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的二冲程大型柴油机。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20一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10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20一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。
偏转板30的自由边沿32具有形成于其上的排水槽道35。排水槽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板子元件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1/3。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2/3。
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、螺纹或夹持连接进行。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。
Claims (24)
1.一种往复活塞式内燃机,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,其中,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,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(α),并朝向所述气缸套筒(12)的下端突出。
2.根据权利要求1所述的往复活塞式内燃机,其特征在于,所述往复活塞式内燃机是带纵向清扫的二冲程大型柴油机(1)。
3.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(α)为锐角。
5.根据权利要求4所述的往复活塞式内燃机,其特征在于,所述角度(α)基于整个圆周360°而言处于20°到70°之间。
6.根据权利要求5所述的往复活塞式内燃机,其特征在于,所述角度(α)基于整个圆周360°而言处于25°到50°之间。
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,所述偏转装置(30)一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)在所述气缸套筒(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。
8.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,所述偏转装置(30)一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。
9.根据权利要求7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)的自由端(32)延伸到所述气缸套筒(12)的下边缘(13)。
10.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,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。
11.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,所述偏转装置(30)以形状匹配的方式连接到所述气缸套筒(12)上。
12.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,所述偏转装置(30)与所述气缸套(26)的连接是气密的。
13.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,所述偏转装置(30)与所述气缸套筒(12)的连接是气密的。
14.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,所述偏转装置(30)与所述气缸套(26)和/或所述气缸套筒(12)之间的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。
15.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)、位于所述气缸套(26)的壁之间的所述偏转装置(30)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。
16.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,相对于整个圆周360°而言,所述偏转装置(30)的自由边沿的法线包括与所述气缸套筒(12)的纵向轴线(m)所成的2°到5°的角度。
17.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)、位于所述气缸套(26)的壁之间的所述偏转装置(30)的自由端(32)具有用于冷凝水的排水槽道(35)。
18.根据权利要求17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。
19.根据权利要求17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。
20.根据权利要求17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。
21.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,所述偏转装置(30)由多个部分构成。
22.根据权利要求21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,并且所述交叠部分安装到所述偏转装置子元件(31)背向所述扫气(50)的一侧。
23.根据权利要求21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。
24.根据权利要求21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(50)的总面积的20%到40%。
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Legal Events
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---|---|---|---|
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Granted publication date: 20121003 Termination date: 20160723 |