CN1084250A - 往复式内燃机的气缸套 - Google Patents

Abstract

二冲程往复式内燃机的气缸套(10)在其壁内有 一排进气槽(12)，为辐板(17)相互隔离。在进气槽内 (12)配置一装置(20)，能相对于辐板(17)活动，并且 具有，例如U形体(21)，借助于它，流经该槽的空气 方向可以改变。

Description

本发明涉及二冲程往复式内燃机的气缸套，在气缸套壁上开有进气槽，这些槽由腹板相互隔离。在这类气缸套中，进气槽通常被布置成跟径向平面有一角度，这样，经这些进气槽流入气缸容积内的空气形成了一种涡流。这一空气流的涡旋速度对往复式内燃机的运转数据，即燃料消耗量、生烟、帚气品质以及气缸套和包围燃烧室的其它部件的温度有重大影响。基于发动机的这些运转数据，迄今已确定了这些进气槽的几何形状，并保持不变。

但业已发现，鉴于内燃机必须在不同的负荷和转速下运转，因此，希望相对于这些不同的运转状态来选择气缸容积中的涡流速度。本发明的基本课题是基本上采用这种方法来改善这类气缸套，即通过结构上的简单措施和手段，在运转期间气缸容积中的涡流速度可以改善。

按照本发明，这一课题是借助于设置在进气槽内的一个装置来完成的，它相对于辐板可以活动，借助于这种活动，可以改变流经进气槽的空气方向。

在往复式内燃机运转期间，通过可活动装置的调节使流入气缸容积内的空气的方向，从而它的涡流速度较容易地适合于当时的负荷和/或转速。因此，上述运转数据可按照负荷和转速提高到一个最佳值。由于可活动装置主要处于进气槽内，因此它可以在将气缸套装入内燃机之前安装到气缸套上，然后和气缸套装在一起装入发动机。本发明的另一个优点在于，作为一种附件，若需要将辐板经进一步的机加工制成适当形状，然后使气缸套按权利要求所说那样装备该可活动装置，它甚至可适合于已在使用中的内燃机。

借助于附图，本发明的若干实施例在随后的说明中作较详细的解释。

图1为带有现有技术进气槽的气缸套的部分横剖面;

图2为带有改变涡流的装置的本发明的气缸套的部分轴向剖面;

图3为类同于图2中的轴向剖面，其中沿圆周方向在气缸套的某一位置处已被取代;

图4为沿图3中箭头A方向的视图;

图5为经图2气缸套的部分横剖视图;

图5a和5b为相同于图5中的局部横剖视图，但涡流改变装置的位置不同;

图6为表示涡流改变装置另一实施例的局部横剖视图，和图5相应;

图6a和6b为相同于图6中的局部横剖视图，其中涡流改变装置在另外位置。

按照图1，一台未被示出的二种程往复式柴油机较详细地表示出一气缸套1，其中设置一排进气槽2，它们均匀地分布在气缸套的整个圆周上。进气槽2具有一个大体成矩形的横断面，该横断面的轴与气缸套的轴线3平行。每一进气槽2的中心平面4，与图1中横断面的所处平面相垂直，并不与轴线3相交，但跟经该轴线的径向平面5成一α角。由于中心平面的这一倾斜位置，使流经进气槽2的空气在气缸1所包围的空间6内形成涡流运动（箭头B）。就公知技术气缸套1来说，往复式内燃机在全负荷和部分负荷下在空间6的空气涡流基本上是由空气的流量和密度产生的，它并不一定跟运转中某点工况的最佳值相对应。

按照图5，在铸钢的气缸套10中设置本发明的涡流改变装置20，并在每一辐板17上表示出例如由金属薄板组成的一U形体21。每一U形体21表示出二个臂22和23以及部分24，部分24在位于气缸套外边的这些臂的边缘处跟这些臂连接。从外侧开始，这二个臂22和23在辐板17的两侧延伸到二个相邻的进气槽12，为沿它们流动的空气形成导向区。每一辐板17有二个面17′和17″，它们形成二邻接进气槽12。臂22、23以其自由端弹性地压在分别接近气缸套10的延伸面18的边界面17′和17″上。沿着气缸套10的纵轴线30的方面（图2），在所以情况下，U形体21基本上沿进气槽12的整个高度延伸。每一U形体21的连接部24处在气缸套10的外侧，并在那里连接于在图2至4中未详细表示的一个机构，以便在U形体21上实现一种以枢轴为支点的转动。

在图2的一排进气槽12的上边和下边，设有相应的环25和26，并设计得能沿气缸套10的外侧圆周方向移动。这二个环25和26在它们的外圆周的区域内借助于许多围绕这些环圆周排列的杆27牢固地连接在一起。在下环26的外圆周面上表示出一条具有矩形横断面的环形槽28。一突出部自导块29上凸入环形槽28内，导块固定于环26下边的气缸套10上，以点划线29′表示。沿圆周分布的许多导块29安装于气缸套10上。U形体21在二个环25和264之间自其连接部24上凸出来。二支架31和32固定于每一U形体21，二支架又用铰链连接于一对环25和26上。该铰链连接用互相重叠的点划线31′和32′表示。在气缸套10内上、下移动的工作活塞50也表示在图2中，即在其下止点。在气缸套的顶端以公知方式装有一气缸盖，在气缸盖上装有排气阀。这样，在内燃机运转期间，产生纵向帚气。

按照图3和4，在气缸套10圆周的一个位置上，设有用以转动涡流改变装置20的位置控制机构35。处于一对导块29之间的位置控制机构25包括一螺纹转轴36，一接受传轴36螺纹部的驱动块37，一接受螺纹转轴36的定位块38。按照图3，驱动块37例如用螺丝39固定于环26外圆周上的凹槽中。镶入驱动块37下部内的螺纹件40具有相应于螺纹转轴36的内螺纹，并能在驱动块37内绕一垂直轴41转动。定位块38用二条螺丝42固定于气缸套10上。在定位块38内导向的螺纹转轴36有一轴环36′，它用镶入定位块38内的螺纹环43在轴向固定。自定位块凸出的螺纹转轴36的自由端设有方头45，通过它，可由手或未表示出的位控马达来驱动螺纹转轴。在转动螺纹转轴36时，驱动块37沿气缸套10的圆周方向移动，从而环26和它一起移动，涡流改变装置20便转动，因此，其U形体21改变它们的相对于辐板17的位置。这一改变，改变了流经进气槽12的空气方向，这样，取决于转动的方向，气缸容积60内的涡流如图5a或5b中用不同方向的箭头F和F′所表示那样增强或削弱。

就图6的涡流改变装置20′来说，代替包围每一辐板的U形体，设置楔形体51，在气缸套10的每一进气槽12内有一个。每一楔形体51的楔形面52和53沿气缸套10延伸面18的方向变尖，并在接近该延伸面的进气槽内终止。该楔形体的角度大约为8°。在一种没有进一步详细表示的形式中，每一楔形体51的厚端54连接于二个包围缸套10的环56，这二个环相应于图2中的环25和26。但由于在楔形体51和环56之间的固定连接，省去了杆27和支架31与32。沿着气缸套10的纵轴30方向，楔形体51基本上沿进气槽12的整个长度延伸。

从原则上讲，可以用就图2至5b所述的同样方法来影响涡流改变装置20′的动作，也就是说，用沿着气缸套10周围转动连接楔形体51的环56的方法。在图6中，楔形体51处于气缸套辐板之间的某一中间位置上，因此，进入气缸套的气流在每一进气槽12内再分成二个部分流（箭头C和D），它们从而以不同的角度流入气缸容积60内。部分空气流C在气缸容积内产生一股高涡流，而部分空气流D则产生一股低涡流。这二股部分流在气缸容积60内混合，从而使旋涡流的紊流增强。

在图6a中涡流改变装置20′被表示为处于一个极端位置，其中每一楔形体51以其面53和辐板17顶靠。在此情况下，每一进气槽12仅产生一股空气流（箭头E）。这样，和图6中的位置相比，在气缸容积60内引起了涡流改变。沿逆时针方向转动涡流改变装置20′，楔形体51可以转变到图6b中所示的另一极端位置，其中每一楔形体以其面52靠在辐板17上。这样，在楔形体的这一位置上，再次引起了进气槽12内空气流方向（箭头E′）的改变，从而引起了气缸容积60内涡流的改变。

在图5和6中，辐板17自延伸面18开始，向气缸套10的外侧变尖。由于辐板的这一形状，获得了涡流改变装置20或20′的最大可能调节范围。辐板变尖的限度由辐板材料的强度决定的。计及调节范围的缩小，在外侧19处辐板的宽度也可以大于所画的。例为辐板宽度甚至可以是不变的。

由于气缸套由铸钢制成，气缸套壁的厚度比较大。由于空气导块安装在进气槽和气缸套的外侧，这一壁厚会使进气槽2内的导气长度L相对于一定的辐度7变大（图1）。这一长度L跟槽的宽度g之比一在气缸套延伸面处沿其圆周方向测量一不就应大于0.5。就本发明的装置来说，在给定的调节范围内，能达到最大可能的强度，而L/g小于0.2。

作为所述各种实施例的变异，也可以这样安排气缸套10内的进气槽12，即无涡流改变装置20或20′的结构，空气直接流入气缸容积内。也可以这样这排气缸套内的进气槽12，即进气槽的纵轴线相互平行，但不跟气缸轴线30平行。

Claims (8)

1、一种二冲程往复式内燃机的气缸套，其进气槽为气缸套壁内的辐板所相互分隔，其特征在于在进气槽内配置一装置，它能相对于辐板活动，流经进气槽的空气方向通过它可以改变。

2、一种如权利要求1所述的气缸套，其特征在于，将该装置配置成能沿气缸套的圆周方向移动，并且该装置具有凸入进气槽内为流径其内的空气导向的导向面。

3、一种如权利要求1或2所述的气缸套，其特征在于该可活动的装置有许多U形体，每一辐板有一U形体，U形体包围邻近相应进气槽的辐板的二个面及其外面，邻近二边界面的每一U形体的臂形成导向面。

4、一种如权利要求1或2所述的气缸套，其特征在于该可活动的装置有许多楔形体，每一进气槽有一楔形体，该楔形体的尖端朝向气缸的延伸面，楔形体的面形成导向面。

5、一种如权利要求3所述的气缸套，其特征在于该U形体在其外端用铰链固定于至少一个环上，该环由气缸套的外圆周导向，绕气缸套的纵轴线转动。

6、一种如权利要求4所述的气缸套，其特征在于该楔形体在其外侧固定于至少一个环上，该环由气缸套外圆周导向，绕气缸套纵轴线转动。

7、一种如权利要求5或6所述的气缸套，其特征在于该环可由一伺服马达驱动。

8、一种如权利要求1至7中任一项所述的气缸套，其特征在于每一辐板，自气缸的延伸面开始，向其外侧变尖。

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