CN108699967A - 气缸套和耐磨环 - Google Patents

Abstract

用于形成活塞发动机(1)的气缸(2)的气缸套(5)包括通孔(9)，所述通孔(9)被配置成允许压力从所述气缸(2)传输到压力传感器(3)，并且所述通孔(9)布置在所述气缸套(5)的壁中的这样的高度，使得当所述气缸套(5)被安装在所述发动机(1)中以形成气缸(2)并且所述气缸(2)内的活塞(6)处于上止点时，所述通孔(9)在所述活塞(6)的所有活塞环(10)上方的位置处通向所述气缸(2)内。

Description

气缸套和耐磨环

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的气缸套。本发明还涉及根据其他独立权利要求的前序部分中定义的用于气缸套的耐磨环。

背景技术

诸如轮船和发电厂发动机的大型内燃机常常设置有用于监视气缸压力的装置。要么使用暴露于气缸内压力的压力传感器直接地要么使用监视发动机气缸体部件的变形和移位的应变计、力传感器或类似装置来测量气缸压力。如果使用直接压力测量，则压力传感器典型地布置在发动机的气缸盖中。直接压力监视的缺点在于，由于气缸盖中出现的高温和振动，压力传感器的寿命是有限的。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于形成活塞发动机的气缸的改进的气缸套，所述活塞发动机包括活塞，所述活塞被配置成在所述气缸中以往复方式在下止点和上止点之间移动，所述活塞包括至少一个活塞环。在权利要求1的特征部分中，给出了根据本发明的气缸套的特征化特征。本发明的另一个目的是提供用于气缸套的改进的耐磨环。在其他独立权利要求的特征部分中，给出了耐磨环的特征化特征。

根据本发明的气缸套包括通孔，所述通孔被配置成允许压力从所述气缸传输到压力传感器，并且所述通孔布置在所述气缸套的所述壁中的这样的高度，使得当所述气缸套被安装在发动机中以形成气缸并且所述气缸内的活塞处于上止点时，所述通孔在所述活塞的所有活塞环上方的位置处通向所述气缸内。

利用根据本发明的气缸套，可经由气缸套的壁直接测量气缸压力。气缸套中的温度和振动程度低于气缸盖中的温度和振动程度。因此，压力传感器的寿命增加。

根据本发明的实施方式，所述通孔被配置成接纳压力传感器。所述通孔的直径可以朝向所述气缸套的外表面逐级增大。

根据本发明的实施方式，所述气缸套的上端包括用于接纳耐磨环的凹陷。

根据本发明的实施方式，所述气缸套的所述通孔通向所述凹陷的区域。这允许压力传感器布置在耐磨环的后方，从而防止压力传感器受热。

在根据本发明的耐磨环中，所述耐磨环的外表面包括凹槽，所述凹槽在轴向方向上从所述耐磨环的上端朝向下端延伸，并且被配置成允许压力从所述气缸传输到所述气缸套的所述通孔。

根据本发明的一种活塞发动机包括至少一个气缸和活塞，所述活塞被配置成在所述气缸中以往复方式在上止点和下止点之间移动，所述活塞包括至少一个活塞环。所述气缸由以上定义的气缸套形成。根据本发明的实施方式，所述发动机包括以上定义的气缸套和耐磨环，所述气缸套在上端具有用于容纳所述耐磨环的凹陷。

附图说明

以下，将参照附图来更详细地描述本发明的实施方式，在附图中，

图1示意性示出了活塞发动机的气缸压力监视布置，

图2示出了根据本发明的实施方式的活塞发动机的气缸套，以及

图3示出了根据本发明的另一个实施方式的活塞发动机的气缸套。

具体实施方式

在图1中示意性示出了具有气缸压力监视布置的内燃发动机1。发动机1是大型活塞发动机，诸如船舶的主或辅发动机或在发电厂用于发电的发动机。发动机1的气缸直径为至少150mm。在图1中，示出了四个气缸2。然而，发动机1可包括任何合理数量的气缸2，这些气缸可例如成直线地或以V形配置来布置。为了监视气缸2中的压力，发动机1的每个气缸设置有压力传感器3。压力传感器3被布置成直接测量气缸压力。因此，每个压力传感器3暴露于相应气缸2中的气缸压力。每个压力传感器3都连接于控制单元4。

图2示出了根据本发明的实施方式的气缸套5的简化剖视图。气缸套5至少部分布置在发动机气缸体的内部并且形成发动机1的气缸2中的一个。活塞6布置在气缸2的内部。活塞6经由连杆8与曲轴(未示出)连接。活塞6被配置成以往复方式在下止点和上止点之间移动。气缸盖7封闭气缸2的上端。措辞“上端”在这里是指离曲轴较远的端部，即，气缸2的上止点。气缸2不必布置在竖直位置。在图2中，示出活塞6处于上止点。活塞6设置有活塞环10。在图2的示例中，活塞6包括三个活塞环10。然而，活塞环10的数量也可不同。活塞环10的主要功能是密封燃烧室，以防止燃烧气体的逸出，防止从活塞6到气缸套5的热传递以及调节气缸套5的内表面上的油膜。活塞环10上方的活塞6的外径小于气缸套5的内径。在活塞环10上方的活塞6和气缸套5之间的间隙14中，压力因此与活塞6上方的压力基本上相同。

为了监视气缸2内的压力，气缸套5的壁设置有通孔9。孔9布置在这样的高度，使得当气缸套5布置在发动机1中用于形成气缸2并且活塞6处于上止点时，孔9在活塞6的活塞环10上方的位置通向气缸套5的内表面。因此，不管活塞6的位置如何，气缸压力都被传输到孔9。孔9的直径朝向气缸套5的外表面逐级增大。因此，孔的最内端的直径小于孔9的最外端。孔9的最外端可被配置成接纳压力传感器3。孔9的最内端可用作将压力从气缸2传输到压力传感器3的导管。孔9可设置有用于将压力传感器3附接于气缸套5的螺纹。通过将压力传感器3布置在气缸套5中，压力传感器3不会承受如同布置在气缸盖7中的压力传感器一样的高温和振动程度。

图3示出了本发明的另一个实施方式。图2的气缸套5与图2的气缸套5的不同之处在于，它设置有用于接纳耐磨环11的凹陷13。凹陷13位于气缸套13的上端处。耐磨环11是套筒状元件，该套筒状元件用于从活塞6上去除碳沉积物。耐磨环11的内径小于气缸套5的内径，但是大于活塞环10上方区域中的活塞6的外径。耐磨环11的下端处于这样的高度，使得当活塞6处于上止点时，耐磨环11的下端处于活塞6的所有活塞环10的上方，但是活塞6的上端处于耐磨环11的下端的上方。因此，耐磨环11可以从活塞环10上方的活塞头部刮掉碳沉积物。

气缸套5的孔9布置在凹陷13的区域处。因此，孔9处于耐磨环11的后方。为了允许压力从气缸2传输到气缸套5的孔9，耐磨环11设置有凹槽12。凹槽12布置在耐磨环11的外表面上。凹槽12从耐磨环11的上端延伸到这样的位置，使得在气缸2和气缸套5的孔9之间建立流体连通。在图3的实施方式中，凹槽12是竖直的。耐磨环11不与气缸盖7接触，而是在气缸盖7和耐磨环11之间形成小间隙15。因此，气缸压力可以通过该间隙传输到凹槽12。通过将气缸套5的孔9定位在耐磨环11的后方，可以将压力传输到压力传感器3，但是保护压力传感器3免受最极端热的影响。耐磨环11可以设置有锁定销，并且气缸套5或气缸盖7可以设置有用于保持耐磨环11的凹槽12与气缸套5的孔9对准的配合凹陷。

本领域的技术人员应该理解，本发明不限于上述实施方式，而是可在随附权利要求书的范围内变化。

Claims (8)

1.一种用于形成活塞发动机(1)的气缸(2)的气缸套(5)，所述活塞发动机(1)包括活塞(6)，所述活塞(6)被配置成在所述气缸(2)中以往复方式在下止点和上止点之间移动，所述活塞(6)包括至少一个活塞环(10)，其特征在于，所述气缸套(5)的壁包括通孔(9)，所述通孔(9)被配置成允许压力从所述气缸(2)传输到压力传感器(3)，并且所述通孔(9)布置在所述气缸套(5)的所述壁中的这样的高度，使得当所述气缸套(5)被安装在发动机(1)中以形成气缸(2)并且所述气缸(2)内的活塞(6)处于上止点时，所述通孔(9)在所述活塞(6)的所有活塞环(10)上方的位置处通向所述气缸(2)内。

2.根据权利要求1所述的气缸套(5)，其中，所述通孔(9)被配置成接纳压力传感器(3)。

3.根据权利要求1或2所述的气缸套(5)，其中，所述通孔(9)的直径朝向所述气缸套(5)的外表面逐级增大。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的气缸套(5)，其中，所述气缸套(5)的上端包括用于接纳耐磨环(11)的凹陷(13)。

5.根据权利要求4所述的气缸套(5)，其中，所述通孔(9)通向所述凹陷(13)的区域。

6.一种用于根据权利要求5所述的气缸套(5)的耐磨环(11)，其特征在于，所述耐磨环(11)的外表面包括凹槽(12)，所述凹槽(12)在轴向方向上从所述耐磨环(11)的上端朝向下端延伸，并且被配置成允许压力从所述气缸(2)传输到所述气缸套(5)的所述通孔(9)。

7.一种活塞发动机(1)，该活塞发动机(1)包括至少一个气缸(2)和活塞(6)，所述活塞(6)被配置成在所述气缸(2)中以往复方式在上止点和下止点之间移动，所述活塞(6)包括至少一个活塞环(10)，其特征在于，所述气缸(2)由根据权利要求1至5中任一项所述的气缸套(5)形成。

8.根据权利要求7所述的活塞发动机(1)，其中，所述发动机(1)包括根据权利要求5所述的气缸套(5)和根据权利要求6所述的耐磨环(11)。