CN103946532B - 往复式发动机和发动机本体 - Google Patents

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Abstract

一种往复式发动机(1)，该往复式发动机包括具有气缸(3)的发动机本体(2)和用于将进气引导到气缸(3)中的入口通道(5)。所述入口通道(5)设有主进气接收器(6)和至少一个副进气接收器(7)，所述副进气接收器(7)设置在所述主进气接收器(6)的下游以及所述气缸(3)的上游。

Description

往复式发动机和发动机本体
技术领域
本发明涉及一种往复式发动机，其包括具有气缸的发动机本体和用于将进气引导到气缸中的入口通道。本发明还涉及一种往复式发动机的发动机本体。
背景技术
公知地，在往复式发动机的入口通道中产生进气压力脉动。例如，在涡轮增压的往复式发动机中，进气压力脉动可以反复地使涡轮增压器的操作点移动到喘振区域，这妨碍了涡轮增压器的运行并且因此对发动机的运行产生不利的影响。而且，在入口通道内的压力脉动对气缸的填充也有不利的影响。这是因为在每个入口阀的附近压力水平会波动，并且当入口阀关闭时，保留在气缸中的空气的量由局部压力水平来决定。局部压力水平可以大幅改变，特别是在涡轮增压的发动机中。
发明内容
本发明的一个目的在于减小往复式发动机的入口通道中的压力脉动。
根据本发明的往复式发动机包括具有气缸的发动机本体和用于将进气引导到气缸中的入口通道。所述入口通道设有主进气接收器和副进气接收器。所述副进气接收器设置在所述主进气接收器的下游以及所述气缸的上游。所述副进气接收器借助至少一个连接通道与所述主进气接收器流体连通，所述连接通道从两个相邻的气缸之间穿过。
在根据本发明的发动机本体中，用于进气的主进气接收器设置在发动机本体内，并且用于将进气从主进气接收器排出的连接通道与主进气接收器连接，所述连接通道在发动机本体中设置在连续的气缸之间。
副进气接收器抑制了入口通道中的压力脉动。因此，气缸的填充能够被改进并且如果发动机被涡轮增压则涡轮增压器的喘振将减小。
根据本发明的一实施方式，气缸设置为两排并且进气通道设有两个副进气接收器，这两个副进气接收器设置在主进气接收器的下游以及气缸的上游。每个气缸排均设有单独的副进气接收器。在该实施方式中，进气压力脉动在以下发动机中能够被有效地减小，所述发动机的气缸设置成V型构造。
根据本发明的另一个实施方式，在V型气缸构造中，主进气接收器设置在气缸排之间。副进气接收器能够相对于主进气接收器和气缸排之间的排气通道被置于气缸排的相对两侧。该实施方式提供了一种紧凑布置，该布置在发动机的横向方向上不需要额外的空间。而且，将热的排气通道置于气缸排之间更加安全。
附图说明
接下来将参照下列附图以示例的方式描述本发明，其中：
图1示意性地示出了根据本发明的往复式发动机的实施方式。
图2示出了从发动机本体的端部看时图1的往复式发动机的发动机本体、进气接收器和排气通道。
具体实施方式
图1公开了多气缸往复式发动机1。发动机1能够是大型往复式发动机，为两冲程或者四冲程发动机。这里，大型往复式发动机称为这样的发动机，即：该发动机能够例如用作船舶中或者电厂中的主发动机和副发动机，以用于产生热和/或电。发动机1包括具有气缸3的发动机本体2，这些气缸设置为呈V型构造的两排4。典型地，发动机1包括6至24个气缸3。
往复式发动机1包括用于将进气引导到气缸3中的入口通道5。发动机1能够采用一级或者多级涡轮增压8。在图1的实施方式中，发动机是一级涡轮增压的并且设有一个涡轮增压器8，但是，如果需要，每个气缸排4可以设有单独的涡轮增压器8。入口通道5设有一个主进气接收器6和两个副进气接收器7。主进气接收器和副进气接收器是为了压缩空气系统而设计的罐，它们都被用于储存压缩空气并且容许压力与入口通道5中的压力相同。主进气接收器6设置在涡轮增压器8的下游。副进气接收器7设置在主进气接收器6的下游和气缸3的上游。每个气缸排4都设有单独的副进气接收器7。主进气接收器6的容积大于副进气接收器7的容积。主进气接收器6和副进气接收器7两者都是细长的并且与气缸排4平行。副进气接收器7的内径是气缸3的内径的0.45至0.65倍。
主进气接收器6位于气缸排4之间。主进气接收器6设置在发动机本体2内。主进气接收器6能够与发动机本体2一体形成。主进气接收器6因此能够位于形成发动机本体2的铸件的内部，或者发动机本体2能够形成主进气接收器6的部分壁面。副进气接收器7相对于主进气接收器6设置在气缸排4的相对两侧(即，在由气缸排4形成的V形的外侧)。副进气接收器7和主进气接收器6因此位于气缸3的中间轴线的相对两侧。副进气接收器7能够安装在发动机本体2上。副进气接收器7借助连接通道9与主进气接收器6流体连通，这些连接通道位于气缸3之间。每个连接通道9均从气缸排4的两个连续的气缸3之间穿过。一部分连接通道9能够在气缸3的上方延伸，在这种情况下，这部分连接通道9位于气缸3的延伸部之间。此外，连接通道9可以设置在气缸排4的一个端部或者两端部处。连接通道9能够至少部分地设置在发动机本体2中。在图2中，每个连接通道9均包括位于发动机本体2中的部分9a。这些不位于发动机1的端部处的连接通道9的部分9a从气缸排4的两个相邻的气缸之间穿过。副进气接收器7在两端处都封闭。
往复式发动机1包括两个用于从气缸3中排出排气的排气通道10。每个气缸排4均设有单独的排气通道10。排气通道10设置在气缸排4之间。排气通道10能够安装在发动机本体2上。在附图示出的实施方式中，排气通道10被放置在主进气接收器6的两侧。此外，排气通道10位于主进气接收器6的上方。排气通道10与气缸排4平行。取代两个排气通道，发动机1可以仅包括一个排气通道10，两个气缸排4的气缸3都与该一个排气通道连接。
每个气缸3均设有单独的气缸盖11，所述气缸盖具有用于将进气引导到气缸3中的进气端口12和用于将排气从气缸3排出的出气端口13。气缸盖11是交叉流动设计，其中进气端口12的入口和出气端口13的出口位于气缸盖11的相对两侧。副进气接收器7与进气端口的入口连接，而排气通道10与出气端口的出口连接。副进气接收器7和排气通道10放置在气缸盖11的相对两侧。与副进气接收器7连接的连接通道9的结合的横截面流动面积等于或者大于与副进气接收器7连接的进气端口12的结合的横截面流动面积。
当发动机1运行时，进气压力借助涡轮增压器8而升高。之后，进气被引导到主进气接收器6中，进气从主进气接收器6借助连接通道9被引导到副进气接收器7中。来自副进气接收器7的进气通过进气端口12被引导到气缸3中。排气从气缸3中通过出气端口13排入排气通道10中。之后，排气通过排气通道10被引导到涡轮增压器8中。
本发明可以具有偏离上面所描述的内容的实施方式。往复式发动机1可以是具有设置成单排的气缸的直列式发动机。在这种实施方式中，入口通道设有主进气接收器和副进气接收器。副进气接收器设置在主进气接收器的下游和气缸的上游。主进气接收器和副进气接收器能够放置在气缸列的相对两侧，并且设置成通过连接通道而流动连通，所述连接通道设置在气缸之间。发动机设有一个排气通道，该一个排气通道能够与主进气接收器设置在气缸排的同一侧。在其它方面，该实施方式与上面所描述的相同。

Claims (15)

1.一种往复式发动机(1)，该往复式发动机包括：具有气缸(3)的发动机本体(2)；以及用于将进气引导到所述气缸(3)中的入口通道(5)，所述入口通道(5)设有主进气接收器(6)和至少一个副进气接收器(7)，所述副进气接收器(7)设置在所述主进气接收器(6)的下游以及所述气缸(3)的上游，其特征在于，所述副进气接收器(7)借助至少一个连接通道(9)与所述主进气接收器(6)流体连通，所述连接通道从两个连续的气缸(3)之间穿过并且至少部分地设置在所述发动机本体(2)中。
2.根据权利要求1所述的往复式发动机(1)，其特征在于，所述气缸(3)设置为两排(4)，并且所述入口通道(5)设有两个副进气接收器(7)，这两个副进气接收器设置在所述主进气接收器(6)的下游以及所述气缸(3)的上游，并且每个气缸排(4)都设有单独的副进气接收器(7)。
3.根据权利要求2所述的往复式发动机(1)，其特征在于，所述主进气接收器(6)位于所述气缸排(4)之间。
4.根据权利要求3所述的往复式发动机(1)，其特征在于，所述副进气接收器(7)相对于所述主进气接收器(6)被置于所述气缸排(4)的相对两侧。
5.根据前面任一项权利要求所述的往复式发动机(1)，其特征在于，所述主进气接收器(6)设置在所述发动机本体(2)中。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的往复式发动机(1)，其特征在于，所述主进气接收器(6)与所述发动机本体(2)一体形成。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的往复式发动机(1)，其特征在于，所述主进气接收器(6)独立于所述发动机本体(2)设置。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的往复式发动机(1)，其特征在于，所述副进气接收器(7)借助从连续的气缸(3)之间穿过的连接通道(9)与所述主进气接收器(6)流体连通。
9.根据权利要求8所述的往复式发动机(1)，其特征在于，所述连接通道(9)至少部分地设置在所述发动机本体(2)中。
10.根据权利要求2至4中任一项所述的往复式发动机(1)，其特征在于，所述往复式发动机(1)设有用于将排气从所述气缸(3)排出的排气通道(10)，所述排气通道(10)设置在所述气缸排(4)之间。
11.根据权利要求10所述的往复式发动机(1)，其特征在于，每个气缸排(4)均设有用于将排气从所述气缸(3)排出的单独的排气通道(10)，这些排气通道(10)设置在所述气缸排(4)之间。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的往复式发动机(1)，其特征在于，每个气缸(3)均包括气缸盖(11)，所述气缸盖具有用于进气的进气端口(12)和用于排气的出气端口(13)，所述进气端口(12)的入口和所述出气端口(13)的出口设置在所述气缸盖(11)的相对两侧。
13.根据权利要求1至4中任一项所述的往复式发动机(1)，其特征在于，所述主进气接收器(6)的容积大于所述副进气接收器(7)的容积。
14.一种具有气缸(3)的往复式发动机(1)的发动机本体(2)，其特征在于，用于进气的主进气接收器(6)设置在所述发动机本体(2)中，并且用于将进气从所述主进气接收器(6)排出的连接通道(9)与所述主进气接收器(6)连接，所述连接通道(9)在所述发动机本体(2)中设置在连续的气缸(3)之间。
15.根据权利要求14所述的发动机本体(2)，其特征在于，所述气缸(3)设置为两排(4)，并且用于进气的所述主进气接收器(6)在所述发动机本体(2)中设置在那些气缸排(4)之间。
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