CN111742132B - 船舶用柴油发动机的扫气整流构造 - Google Patents

船舶用柴油发动机的扫气整流构造 Download PDF

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Abstract

本发明的一方式的船舶用柴油发动机的扫气整流构造具备:气缸衬套,该气缸衬套构成进行活塞的往复运动的气缸的筒部,并且在与位于下止点的活塞相比位于上侧的位置具有扫气口;气缸套,该气缸套具有使扫气总管与扫气口连通的开口部,压缩后的燃烧用气体被送入该扫气总管,并且该气缸套支承气缸衬套;以及整流板,该整流板在与扫气口相比位于上侧及下侧的至少一方的位置介于气缸衬套与气缸套之间。整流板将从扫气总管通过开口部流入到气缸套的内部空间的燃烧用气体的流动整流为朝向扫气口方向的流动。

Description

船舶用柴油发动机的扫气整流构造
技术领域
本发明涉及搭载于船舶的船舶用柴油发动机的扫气整流构造。
背景技术
一般而言,船舶用柴油发动机中,通过向气缸内导入新的燃烧用气体从而将该气缸内的残留气体排出(即,气缸的扫气)。例如,船舶用柴油发动机的气缸由圆筒形状的气缸衬套与固定于该气缸衬套的上部的气缸盖构成。活塞以能够进行往复运动的方式设置在气缸衬套的内部。在气缸衬套的下部形成有扫气口,该扫气口在活塞位于下止点时成为开状态。另外,气缸衬套由气缸套支承。气缸套具有与扫气总管相通的开口部,并且形成面对气缸衬套的扫气口的内部空间(以下,适当称为扫气室)。气缸的扫气中,通过增压器等而被压缩的燃烧用气体从扫气总管流入气缸套的扫气室,该已流入的燃烧用气体从扫气室通过扫气口而流入气缸衬套的内部。
以往,在船舶用柴油发动机的领域中,提出了对这样的扫气时燃烧用气体(压缩气体)的流动进行整流的扫气整流构造(例如,参照专利文献1、2)。在专利文献1、2中,公开了一种扫气整流结构,在连通扫气总管与扫气室的气缸套的开口部附近设有控制板,通过该控制板控制从扫气总管流入扫气室的燃烧用气体的流动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第3029946号公报
专利文献2:日本专利第3029937号公报
发明所要解决的问题
然而,在上述的现有技术中,存在如下情况:从扫气总管通过气缸套的开口部流入到扫气室的燃烧用气体在通过扫气口而流入气缸衬套的内部之前在扫气室内意外地滞留。在该情况下,燃烧用气体的压力损失伴随着滞留而增大,其结果是,气缸的扫气效率降低。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种能够使燃烧用气体通过扫气口而顺畅地流入气缸内部的船舶用柴油发动机的扫气整流构造。
用于解决问题的手段
为了解决上述的课题,达成目的,本发明所涉及的船舶用柴油发动机的扫气整流构造的特征在于,具备:气缸衬套,该气缸衬套构成进行活塞的往复运动的气缸的筒部,并且在与位于下止点的所述活塞相比位于上侧的位置具有扫气口;气缸套,该气缸套具有使扫气总管和与所述扫气口连通的开口部,压缩后的燃烧用气体被送入所述扫气总管,并且该气缸套支承所述气缸衬套;整流板,该整流板在与所述扫气相比位于上侧以及下侧的至少一方的位置介于所述气缸衬套与所述气缸套之间,该整流板将从所述扫气总管通过所述开口部流入到所述气缸套的内部空间的所述燃烧用气体的流动整流为朝向所述扫气口的方向的流动。
另外,本发明所涉及的船舶用柴油发动机的扫气整流构造的特征在于,在上述的发明中,所述整流板在所述气缸衬套的径向上延伸。
另外,本发明所涉及的船舶用柴油发动机的扫气整流构造的特征在于,在上述的发明中,所述整流板从所述开口部的上端部侧向所述扫气口的上端部侧倾斜,或者从所述开口部的下端部侧向所述扫气口的下端部侧倾斜。
另外,本发明所涉及的船舶用柴油发动机的扫气整流构造的特征在于,在上述的发明中,所述整流板形成为弧状。
发明的效果
根据本发明,起到能够使燃烧用气体通过扫气口而顺畅地流入气缸的内部的效果。
附图说明
图1是表示应用了本发明的第一实施方式所涉及的扫气整流构造的船舶用柴油发动机的一个结构例的示意图。
图2是表示本发明的第一实施方式所涉及的船舶用柴油发动机的扫气整流构造的一个结构例的示意图。
图3是表示模拟本发明的第一实施方式所涉及的扫气整流构造中的压缩气体的流动的结果的一例的图。
图4是表示模拟本发明的比较例的扫气整流构造中的压缩气体的流动的结果的一例的图。
图5是表示本发明的第二实施方式所涉及的船舶用柴油发动机的扫气整流结构的一个结构例的示意图。
图6是表示本发明的第三实施方式所涉及的船舶用柴油发动机的扫气整流构造的一个结构例的示意图。
图7是表示本发明的第四实施方式所涉及的船舶用柴油发动机的扫气整流构造的一个结构例的示意图。
图8是表示本发明的第五实施方式所涉及的船舶用柴油发动机的扫气整流构造的一个结构例的示意图。
图9是表示本发明的第六实施方式所涉及的船舶用柴油发动机的扫气整流构造的一个结构例的示意图。
具体实施方式
以下,参照附图来对本发明所涉及的船舶用柴油发动机的扫气整流构造的优选实施方式进行详细说明。此外,本发明并不限定于本实施方式。另外,需要注意的是,附图是示意性的,各要素的尺寸的关系、各要素的比率等有时与实际的不同。在附图的相互之间,有时也包含相互的尺寸关系和比率不同的部分。另外,在各附图中,对相同的构成部分标有相同的符号。
(第一实施方式)
首先,对本发明的第一实施方式进行说明。图1是表示应用了本发明的第一实施方式所涉及的扫气整流构造的船舶用柴油发动机的一个结构例的示意图。该船舶用柴油发动机10是经由螺旋桨轴而使船舶的推进用螺旋桨(均未图示)旋转运动的推进用的发动机(主发动机)。例如,船舶用柴油发动机10是单流扫排气式的十字头式柴油发动机等二冲程柴油发动机。
在本第一实施方式中,如图1所示,船舶柴油发动机10具备:位于下方的基座1、设置于基座1上的构架5、以及设置于构架5上的气缸套11。这些基座1、构架5和气缸套11通过在上下方向上延伸的多个系紧螺栓(连结部件)24和螺母25而紧固固定成一体。另外,船舶用柴油发动机10具备:设置于气缸套11的气缸12、设置于气缸12内的活塞15、以及与活塞15的往复运动联动地旋转的输出轴(例如曲轴2)。
基座1构成船舶用柴油发动机10的曲轴箱。如图1所示,在基座1内设置有具有曲柄4的曲轴2以及轴承3。曲轴2是输出船舶的推进力的输出轴的一例,被轴承3支承为旋转自如。连杆6的下端部经由曲柄4而转动自如地连结于该曲轴2。
如图1所示,在构架5设置有连杆6、导向板7以及十字头8。在本实施方式中,构架5配置成沿着活塞轴向设置的导向板7在宽度方向上隔开间隔地形成一对。连杆6以其下端部与曲轴2连接的形式配置于一对导向板7之间。与活塞杆16的下端部连接的十字头销9和与连杆6的上端部连接的十字头轴承(未图示)在十字头销9的下半部分别转动自如地连结于十字头8。如图1所示,该十字头8配置于一对导向板7之间,被支承为沿着该一对导向板7移动自如。
如图1所示,气缸套11设置于构架5的上部,支承气缸12。在本第一实施方式中,气缸12是由气缸衬套13和气缸盖14构成的筒状的构造体(气筒),具有用于使燃料燃烧的燃烧室17。气缸衬套13例如是圆筒形状的构造体,配置于气缸套11内。在气缸衬套13的上部固定有气缸盖14,由此,划分出气缸衬套13内的空间部(燃烧室17等)。在该气缸衬套13的空间部内,活塞15被设置成在活塞轴向(图1中为上下方向)上往复运动自如。如图1所示,在该活塞15的下端部连结有活塞杆16的上端部。虽然图1并未表示,但是在气缸衬套13的下部形成有扫气口。气缸衬套13与气缸套11之间设置有整流板。这些气缸衬套13、气缸套11以及整流板构成船舶用柴油发动机10的扫气整流构造。
另外,如图1所示,在气缸盖14设置有排气阀18和气门装置19。排气阀18是以能够开闭的方式封闭排气管21的排气口(排气端口)的阀,该排气管21与气缸12内的燃烧室17相通。气门装置19是对排气阀18进行开闭驱动的装置。燃烧室17是由这样的排气阀18和上述的气缸衬套13、气缸盖14及活塞15包围的空间。另外,船舶用柴油发动机10在气缸12的附近具备排气歧管20。排气歧管20从气缸12的燃烧室17通过排气管21而接收废气,并暂时贮存接收到的废气,将该废气的动压变为静压。
另外,船舶用柴油发动机10具备对空气等燃烧用气体进行增压的增压器22、以及暂时贮存通过增压器22而被压缩的燃烧用气体的扫气总管23。增压器22利用废气的压力而使涡轮与压缩机(均未图示)一起旋转,由此,压缩燃烧用气体。扫气总管23设置为与气缸套11的内部空间连通。通过增压器22而被压缩的燃烧用气体(以下,适当称为压缩气体)从扫气总管23流入气缸套11的内部空间,且从该内部空间通过扫气口送给至气缸衬套13的内部空间(例如气缸12内的燃烧室17)。
虽然未特别图示,船舶用柴油发动机10具备燃料喷射阀以及燃料喷射泵。在船舶用柴油发动机10中,燃料喷射泵通过配管等向燃料喷射阀压送燃料。
在具有上述那样的结构的船舶用柴油发动机10中,从燃料喷射阀向气缸12内的燃烧室17供给燃料,并且从扫气总管23通过扫气口等供给压缩气体。由此,在燃烧室17内,所供给的燃料通过压缩气体而燃烧。并且,活塞15利用由燃料在燃烧室17中的燃烧而产生的能量在气缸盖13内沿活塞轴向进行往复运动。此时,当通过气门装置19使排气阀18工作而将气缸12的排气口开放时,在燃料燃烧后残留在气缸衬套13内的残留气体作为废气被排出至排气管21。并且,从扫气总管23通过扫气口等向气缸衬套13的内部空间重新导入压缩气体。由此,进行气缸12的扫气。
另外,当活塞15如上述那样在活塞轴向上进行往复运动时,活塞杆16与活塞15一起在活塞轴向上进行往复运动。伴随于此,十字头8沿着导向板7而在活塞轴向上进行往复运动。由此,十字头8的十字头销9经由十字头轴承而对连杆6施加旋转驱动力。通过该旋转驱动力,连接于连杆6的下端部的曲柄4进行曲柄运动,其结果是,曲轴2旋转。曲轴2像这样将活塞15的往复运动转换为旋转运动而使船舶的推进用螺旋桨与螺旋桨轴一起旋转,由此,输出船舶的推进力。
图2是表示本发明的第一实施方式所涉及的船舶用柴油发动机的扫气整流构造的一个结构例的示意图。图2扩大表示了图1所示的船舶用柴油发动机10的气缸套11以及气缸衬套13等的内部构造。此外,图2中的单点划线箭头表示压缩气体的流动。如图2所示,该扫气整流构造100具备气缸套11、气缸衬套13、整流板101。
气缸套11为支承气缸衬套13的构造体。具体而言,如图2所示,气缸套11具有在扫气总管23侧开口的开口部11a、接收从扫气总管23送给的压缩气体的扫气室11b。开口部11a连通扫气总管23与气缸衬套13的扫气口13a,该扫气总管23输送有通过增压器22(参照图1)或是辅助鼓风机(未图示)等而被压缩的燃烧用气体(压缩气体)。扫气室11b是使开口部11a与扫气口13a连通的内部空间。如图2所示,在扫气室11b收容有由气缸套11支承的气缸衬套13的支承部分的下侧的部分。例如,从缓和因气缸套11的紧固或热量等而产生的应力的观点来看,如图2所示,这样的扫气室11b优选形成为空间尺寸从上侧向下侧增加的形状(倒杯型的形状)。
气缸衬套13构成进行活塞15的往复运动的气缸12(参照图1)的筒部。如图2所示,气缸衬套13在与位于下止点的活塞15相比位于上侧的位置具有扫气口13a。扫气口13a是从扫气室11b向气缸衬套13的内部空间的压缩气体的流入口。例如,扫气口13a形成为在气缸衬套13的周向上排列多个(优选为遍及气缸衬套13的整周)。在本实施方式1中,如图2所示,扫气口13a形成为经由扫气室11b而面对开口部11a。即,从扫气口13a的上端部到下端部为止的区域包含于从开口部11a上端部到下端部为止的区域内。扫气口13a在活塞15位于下止点时成为开状态,连通扫气室11b与气缸衬套13的内部空间。
整流板101在与扫气口13a相比位于上侧以及下侧的至少一方的位置介于气缸衬套13与气缸套11之间,该整流板101是对从扫气总管23流入到扫气室11b的压缩气体的流动进行整流的整流板的一例。在本第一实施方式中,如图2所示,整流板101在与扫气口13a相比位于上侧的位置介于气缸衬套13的外壁面与气缸座11的内壁面之间。整流板101例如形成为在气缸衬套13的径向(图2的纸面横向)上延伸。图2例示了从气缸套11向气缸衬套13延伸的样式的整流板101。
如图2所示,这样的整流板101抑制压缩气体流入气缸套11内的上侧空间11c,并将该压缩气体导向扫气口13a侧。此外,上侧空间11c是在扫气室11b中与扫气口13a的上端部相比位于上侧的位置由气缸衬套13的外壁面与气缸套11的内壁面包围的内部空间。这样,整流板101将从扫气总管23通过开口部11a流入到气缸套11的内部空间(扫气室11b)的压缩气体的流动整流为朝向扫气口13a的方向的流动。从提高整流板101对压缩气体的整流能力的观点来看,整流板101优选遍及气缸衬套13的周向的整个范围连续地形成。
在此,如图2所示,本第一实施方式的气缸12的扫气中,压缩气体从扫气总管23通过气缸套11的开口部11a而流入扫气室11b。已流入的压缩气体沿着气缸衬套13的外周面等在扫气室11b内流动,并且朝向扫气口13a。此时,整流板101抑制压缩气体朝上侧空间11c的流动,并且将该压缩气体的流动变换为朝向扫气口13a的方向的流动。扫气室11b内的压缩气体这样通过整流板101而被整流,并且通过扫气口13a依次流入气缸衬套13内。由此,压缩气体将气缸衬套13内的残留气体从排气口推出到排气管21(参照图1),并且填充到气缸衬套13内。
图3是表示模拟本发明的第一实施方式所涉及的扫气整流构造中的压缩气体的流动的结果的一例的图。图4是表示模拟本发明的比较例的扫气整流构造中的压缩气体的流动的结果的一例的图。在图3、4中,实线箭头表示气缸12扫气时压缩气体的流动。另外,如图4所示,比较例的扫气整流构造100A除了不具备整流板101以外,与本第一实施方式所涉及的扫气整流构造100构成为相同。
比较图3、4所示的各模拟结果可知,在扫气整流构造100中,从气缸套11的开口部11a流入到扫气室11b的压缩气体由于整流板101而被抑制朝上侧空间11c的流入。因此,扫气整流构造100中的压缩气体与图4所示的比较例的扫气整流构造100A的情况相比,顺畅地从扫气口13a流入气缸衬套13内。
对此,与图3所示的扫气整流构造100的情况相比,比较例的扫气整流构造100A中较多的压缩气体在从气缸套11的开口部11a流入扫气室11b之后,流入上侧空间11c并滞留。因此,比较例的扫气整流构造100A中的压缩气体在大多数情况下,在上侧空间11c滞留之后再通过扫气口13a而流入气缸衬套13内。即,比较例的扫气整流构造100A中,压缩气体滞留在上侧空间11c,相应地,从扫气室11b通过扫气口13a而向气缸衬套13内流入的压缩气体的流动变得不顺畅。其结果是,如图4所示,比较例的扫气整流构造100A中,在气缸衬套13内产生了压缩气体的压力损失显著大的压力损失区域A1、A2。该压缩气体的显著压力损失导致气缸12的扫气效率降低。
如上述说明的那样,本发明的第一实施方式所涉及的扫气整流构造100中,整流板101在与气缸衬套13的扫气口13a相比位于上侧的位置介于气缸衬套13与气缸套11之间,并且通过整流板101将从扫气总管23通过气缸套11的开口部11a流入到扫气室11b的压缩气体的流动整流为朝向扫气口13a的方向的流动。因此,能够抑制从扫气总管23流入扫气室11b的压缩气体在通过扫气口13a流入气缸衬套13内之前意外滞留在扫气室11b的上侧空间11c的情况。由此,能够使压缩气体(被压缩的燃烧用气体)通过扫气口13a顺畅地流入气缸衬套13内,其结果是,能够降低气缸12扫气时压缩气体的压力损失,从而提高气缸12的扫气效率。
另外,本发明的第一实施方式所涉及的扫气整流构造100中,整流板101形成为在气缸衬套13的径向(与活塞轴向垂直的方向)上延伸。因此,能够使朝上侧空间11c流动的压缩气体通过整流板101而向扫气口13a侧顺畅地流动。
(第二实施方式)
接着,对本发明的第二实施方式进行说明。上述的第一实施方式中,例示了形成为沿气缸衬套13的径向延伸的整流板101,但是在本第二实施方式中,形成有从气缸套11的开口部11a的上端部侧向扫气口13a的上端侧倾斜的整流板。
图5是表示本发明的第二实施方式所涉及的船舶用柴油发动机的扫气整流构造的一个结构例的示意图。如图5所示,该扫气整流构造110代替上述的第一实施方式所涉及的扫气整流构造100的整流板101而具有整流板111。其他的结构与第一实施方式相同,并且对同样的构成部分标有同样的符号。另外,该应用了扫气整流构造110的本第二实施方式的船舶用柴油发动机(未图示)除了代替整流板101而具备整流板111以外,与上述的第一实施方式的船舶用柴油发动机10(参照图1)构成为相同。
整流板111在与扫气口13a相比位于上侧以及下侧中的至少一方的位置介于气缸衬套13与气缸套11之间,该整流板111是对从扫气总管23流入到扫气室11b的压缩气体的流动进行整流的整流板的一例。在本第二实施方式中,如图5所示,整流板111在与扫气口13a相比位于上侧的位置介于气缸衬套13的外壁面与气缸套11的内壁面之间。例如,整流板111形成为从气缸套11的开口部11a的上端部侧向气缸衬套13的扫气口13a的上端部侧倾斜。图5例示了以从气缸套11向气缸衬套13下降倾斜的方式延伸的形式的整流板111。
如图5所示,这样的整流板111抑制压缩气体流入气缸套11内的上侧空间11c,并且将该压缩气体导向扫气口13a侧。另外,整流板111使流入到与扫气口13a相比位于上侧的扫气室11b的区域的压缩气体下降并导向扫气口13a。这样,整流板111将从扫气总管23通过气缸套11的开口部11a而流入到扫气室11b的压缩气体的流动整流为朝向扫气口13a的方向的流动。从提高整流板111对压缩气体的整流能力的观点来看,整流板111优选遍及气缸衬套13的周向的整个范围连续地形成。
在此,如图5所示,本第二实施方式的气缸12的扫气中,从扫气总管23通过气缸套11的开口部11a流入到扫气室11b的压缩气体沿着气缸衬套13的外周面等在扫气室11b内流动,并且朝向扫气口13a。此时,整流板111抑制压缩气体朝上侧空间11c流动,并且将该压缩气体的流动变换为朝扫气口13a的方向(图5中下降的方向)的流动。扫气室11b内的压缩气体这样通过整流板111而被整流,并且通过扫气口13a依次流入气缸衬套13内。由此,压缩气体将气缸衬套13内的残留气体从排气口推出到排气管21,并且填充到气缸衬套13内。
如以上说明的那样,本发明的第二实施方式所涉及的扫气整流构造110中,整流板111在与扫气口13a相比位于上侧的位置介于气缸衬套13与气缸套11之间,该整流板111从气缸套11的开口部11a的上端部侧向气缸衬套13的扫气口13a的上端部侧倾斜,通过该整流板111将压缩气体的流动整流为朝向扫气口13a的方向的流动,其他的结构与第一实施方式构成为相同。因此,能够获得与上述的第一实施方式同样的作用效果,并且能够使扫气室11b内的压缩气体的流动集中于朝向扫气口13a的方向,其结果是,能够使压缩气体更顺畅地通过扫气口13a而流入气缸衬套13内。
(第三实施方式)
接着,对本发明的第三实施方式进行说明。上述的第一实施方式中,例示了形成为在气缸衬套13的径向上延伸的整流板101,但是在本第三实施方式中形成有弧状的整流板。
图6是表示本发明的第三实施方式所涉及的船舶用柴油发动机的扫气整流构造的一个结构例的示意图。如图6所示,该扫气整流构造120代替上述的第一实施方式所涉及的扫气整流构造100的整流板101而具备整流板121。其他的结构与第一实施方式相同,对同样的构成部件标有同样的符号。另外,该应用了扫气整流构造120的本第三实施方式的船舶用柴油发动机(未图示)除了代替整流板101而具备整流板121以外,与上述的第一实施方式的船舶用柴油发动机10(参照图1)构成为相同。
整流板121在与扫气口13a相比位于上侧以及下侧的至少一方的位置介于气缸衬套13与气缸套11之间,该整流板121是对从扫气总管23流入到扫气室11b的压缩气体的流动进行整流的整流板的一例。在本第三实施方式中,如图6所示,整流板121在与扫气口13a相比位于上侧的位置介于气缸衬套13的外壁面与气缸套11的内壁面之间。例如,整流板121形成为朝向上侧空间11c成为凸的形状。图6例示了以从气缸套11向气缸衬套13延伸的方式形成为弧状的整流板121。
如图6所示,这样的整流板121抑制压缩气体流入气缸套11内的上侧空间11c,并且使该压缩气体一边弧状地回旋一边导向扫气口13a侧。这样,整流板121将从扫气总管23通过气缸套11的开口11a流入到扫气室11b的压缩气体的流动整流为朝向扫气口13a的方向的流动。从提高整流板121对压缩气体的整流能力的观点来看,整流板121优选遍及气缸衬套13的周向的整个范围连续地形成。
在此,如图6所示,本第三实施方式的气缸12的扫气中,从扫气总管23通过气缸套11的开口部11a流入到扫气室11b的压缩气体沿着气缸衬套13的外周面等在扫气室11b内流动,并且朝向扫气口13a。此时,整流板121抑制压缩气体朝上侧空间11c流动,并且通过使该压缩气体弧状地回旋,由此,该压缩气体的流动变换为朝扫气口13a的方向的流动。扫气室11b内的压缩气体这样通过整流板121而被整流,并且通过扫气口13a依次流入气缸衬套13内。由此,压缩气体将气缸衬套13内的残留气体从排气口推出到排气管21,并且填充到气缸衬套13内。
如以上说明的那样,本发明的第三实施方式所涉及的扫气整流构造120中,弧状的整流板121在与扫气口13a相比位于上侧的位置介于气缸衬套13与气缸套11之间,并且通过该整流板121将压缩气体的流动整流为朝向扫气口13a的方向的流动,其他的结构与第一实施方式构成为相同。因此,能够获得与上述的第一实施方式同样的作用效果,并且能够使由整流板121受到的压缩气体朝扫气口13a顺畅地流动,其结果是,能够使压缩气体更顺畅地通过扫气口13a而流入气缸衬套13内。
(第四实施方式)
接着,对本发明的第四实施方式进行说明。上述的第一实施方式中,例示了设于与扫气口13a相比位于上侧的位置的整流板101,但是在本第四实施方式中,在与扫气口13a相比位于下侧的位置设有整流板。
图7是表示本发明的第四实施方式所涉及的船舶用柴油发动机的扫气整流构造的一个结构例的示意图。如图7所示,该扫气整流构造130代替上述的第一实施方式所涉及的扫气整流构造100的整流板101而具有整流板131。其他的结构与第一实施方式相同,且对同样的构成部分标有同样的符号。另外,应用了该扫气整流构造130的本第四实施方式的船舶用柴油发动机(未图示)除了代替整流板101而具备整流板131以外,与上述的第一实施方式的船舶用柴油发动机10(参照图1)构成为相同。
整流板131在与扫气口13a相比位于上侧以及下侧的至少一方的位置介于气缸衬套13与气缸套11之间,该整流板131是对从扫气总管23流入到扫气室11b的压缩气体的流动进行整流的整流板的一例。在本第四实施方式中,如图7所示,整流板131在与扫气口13a相比位于下侧的位置介于气缸衬套13的外壁面与气缸套11的内壁面之间。例如,整流板131形成为从气缸套11的开口部11a的下端部侧朝气缸衬套13的扫气口13a的下端部侧倾斜。图7例示了以从气缸套11向气缸衬套13上升倾斜的方式延伸的形式的整流板131。
如图7所示,这样的整流板131抑制压缩气体流入气缸套11内的下侧空间11d,并且将该压缩气体导向扫气口13a侧。另外,整流板131使流入到与扫气口13a相比位于下侧的扫气室11b的区域的压缩气体上升并引导向扫气口13a。此外,下侧空间11d是扫气室11b中的在与扫气口13a的上端部相比位于下侧的位置由气缸套11的内壁面包围的内部空间。这样,整流板131将从扫气总管23通过气缸套11的开口部11a而流入扫气室11b的压缩气体的流动整流为朝向扫气口13a的方向的流动。从提高整流板131对压缩气体的整流能力的观点来看,整流板131优选遍及气缸衬套13的周向的整个范围连续地形成。
在此,如图7所示,本第四实施方式的气缸12的扫气中,从扫气总管23通过气缸套11的开口部11a流入到扫气室11b的压缩气体沿着气缸衬套13的外周面等在扫气室11b内流动,并且朝向扫气口13a。此时,整流板131抑制压缩气体朝下侧空间11d流动,并且将该压缩气体的流动变换为朝扫气口13a的方向(图7中为上升的方向)的流动。扫气室11b内的压缩气体这样通过整流板131而被整流,并且通过扫气口13a依次流入气缸衬套13内。由此,压缩气体将气缸衬套13内的残留气体从排气口推出到排气管21,并且填充到气缸衬套13内。
如以上说明的那样,本发明的第四实施方式所涉及的扫气整流构造130中,整流板131在与扫气口13a相比位于下侧的位置介于气缸衬套13与气缸套11之间,该整流板131从气缸套11的开口部11a的下端部侧向气缸衬套13的扫气口13a的下端部侧倾斜,通过该整流板131将压缩气体的流动整流为朝向扫气口13a的方向的流动,其他的结构与第一实施方式构成为相同。因此,能够获得与上述的第一实施方式同样的作用效果,并且能够使扫气室11b内的压缩气体的流动集中于朝向扫气口13a的方向,其结果是,能够使压缩气体更顺畅地通过扫气口13a而流入气缸衬套13内。
(第五实施方式)
接着,对本发明的第五实施方式进行说明。上述的第一实施方式中,在与扫气口13a相比位于上侧的位置形成有在气缸衬套13的径向上延伸的整流板101,但是在本第五实施方式中,在与扫气口13a相比位于下侧的位置形成有弧状的整流板。
图8是表示本发明的第五实施方式所涉及的船舶用柴油发动机的扫气整流构造的一个结构例的示意图。如图8所示,该扫气整流构造140代替上述的第一实施方式所涉及的扫气整流构造100的整流板101而具备整流板141。其他的结构与第一实施方式相同,对同样的构成部件标有同样的符号。另外,应用了该扫气整流构造140的本第五实施方式的船舶用柴油发动机(未图示)除了代替整流板101而具备整流板141以外,与上述的第一实施方式的船舶用柴油发动机10(参照图1)构成为相同。
整流板141在与扫气口13a相比位于上侧以及下侧的至少一方的位置介于气缸衬套13与气缸套11之间,该整流板141是对从扫气总管23流入到扫气室11b的压缩气体的流动进行整流的整流板的一例。在本第五实施方式中,如图8所示,整流板141在与扫气口13a相比位于下侧的位置介于气缸衬套13的外壁面与气缸套11的内壁面之间。例如,整流板141形成为朝向下侧空间11d形成凹的形状。图8例示了以从气缸套11向气缸衬套13延伸的方式形成为弧状的整流板141。
如图8所示,这样的整流板141抑制压缩气体流入气缸套11内的下侧空间11d,并且使该压缩气体沿着整流板141的弧状的凸面(上表面)流动的同时导向扫气口13a侧。这样,整流板141将从扫气总管23通过气缸套11的开口部11a流入到扫气室11b的压缩气体的流动整流为朝向扫气口13a的方向的流动。从提高整流板141对压缩气体的整流能力的观点来看,整流板141优选遍及气缸衬套13的周向的整个范围连续地形成。
在此,如图8所示,本第五实施方式的气缸12的扫气中,从扫气总管23通过气缸套11的开口部11a流入到扫气室11b的压缩气体沿着气缸衬套13的外周面等在扫气室11b内流动,并且朝向扫气口13a。此时,整流板141抑制压缩气体朝下侧空间11d流动,并且通过使该压缩气体沿着弧状的凸面回旋,由此,该压缩气体的流动变换为朝扫气口13a的方向的流动。扫气室11b内的压缩气体这样通过整流板141而被整流,并且通过扫气口13a依次流入气缸衬套13内。由此,压缩气体将气缸衬套13内的残留气体从排气口推出到排气管21,并且填充到气缸衬套13内。
如以上说明的那样,本发明的第五实施方式所涉及的扫气整流构造140中,弧状的整流板141在与扫气口13a相比位于下侧的位置介于气缸衬套13与气缸套11之间,并且通过该整流板141将压缩气体的流动整流为朝向扫气口13a的方向的流动,其他的结构与第一实施方式构成为相同。因此,能够获得与上述的第一实施方式同样的作用效果,并且能够使由整流板141受到的压缩气体朝扫气口13a顺畅地流动,其结果是,能够使压缩气体更顺畅地通过扫气口13a而流入气缸衬套13内。
(第六实施方式)
接着,对本发明的第六实施方式进行说明。上述的第一实施方式例示了整流板101设于与扫气口13a相比位于上侧的位置的情况,但是在本第六实施方式中,整流板设于扫气口13a的上侧及下侧双方。
图9是表示本发明的第六实施方式所涉及的船舶用柴油发动机的扫气整流构造的一个结构例的示意图。如图9所示,该扫气整流构造150具备与第一实施方式所涉及的扫气整流构造100同样的整流板101以及与第四实施方式所涉及的扫气整流构造130同样的整流板131。其他的结构与第一实施方式相同,对同样的构成部件标有同样的符号。另外,应用了该扫气整流构造150的本第六实施方式的船舶用柴油发动机(未图示)除了具备这样的两种整流板101、131以外,与上述的第一实施方式的船舶用柴油发动机10(参照图1)构成为相同。
整流板101、131在与扫气口13a相比位于上侧以及下侧的至少一方的位置介于气缸衬套13与气缸套11之间,该整流板101、131是对从扫气总管23流入到扫气室11b的压缩气体的流动进行整流的整流板的一例。在本第六实施方式中,如图9所示,一方的整流板101与上述的第一实施方式的情况同样地,形成为在与扫气口13a相比位于上侧的位置介于气缸衬套13的外壁面与气缸套11的内壁面之间。另一方的整流板131与上述的第四实施方式的情况同样地,形成为在与扫气口13a相比位于下侧的位置介于气缸衬套13的外壁面与气缸套11的内壁面之间。
在此,如图9所示,本第六实施方式的气缸12的扫气中,从扫气总管23通过气缸套11的开口部11a流入到扫气室11b的压缩气体沿着气缸衬套13的外周面等在扫气室11b内流动,并且朝向扫气口13a。此时,上侧的整流板101抑制压缩气体朝上侧空间11c流动,并且将该压缩气体的流动变换为朝扫气口13a的方向的流动。与此同时,下侧的整流板131抑制压缩气体朝下侧空间11d流动,并且将该压缩气体的流动变换为朝扫气口13a的方向的流动。扫气室11b内的压缩气体通过这些整流板101、131而从上下两侧被整流,并且通过扫气口13a依次流入气缸衬套13内。由此,压缩气体将气缸衬套13内的残留气体从排气口推出到排气管21,并且填充到气缸衬套13内。
如以上说明的那样,本发明的第六实施方式所涉及的扫气整流构造150中,将整流板101、131分别设于与扫气口13a相比位于上侧以及下侧的各位置,并且通过这些整流板101、131将压缩气体的流动整流为朝向扫气口13a的方向的流动,其他的结构与第一实施方式构成为相同。因此,能够获得与上述的第一实施方式同样的作用效果,并且能够通过上侧的整流板101的整流作用与下侧的整流板131的整流作用的相乘作用而使扫气室11b内的压缩气体的流动高效率地集中于朝向扫气口13a的方向,其结果是,能够使压缩气体进一步顺畅地通过扫气口13a而流入气缸衬套13内。
此外,上述的第一至第六实施方式中,作为介于气缸衬套13与气缸套11之间的整流板,例示了从气缸套11朝气缸衬套13延伸的整流板,但是本发明并不限定于此。例如,本发明中的整流板也可以是从气缸衬套13朝气缸套11延伸的结构。
另外,上述的第二实施方式中,例示了从气缸套11的开口部11a的上端部侧朝气缸衬套13的扫气口13a的上端部侧下降倾斜的形式的整流板111,但是本发明并不限定于此。例如,整流板111也可以是与这些开口部11a以及扫气口13a的各上端部的相对位置关系相应地,从开口部11a的上端部侧朝扫气口13a的上端部侧上升倾斜的形式。
另外,上述的第三实施方式中,例示了朝上侧空间11c形成为凸的弧状的整流板121,但是本发明并不限定于此。例如,整流板121也可以是朝上侧空间11c形成为凹的弧状。
另外,上述的第四实施方式中,例示了从气缸套11的开口部11a的下端部侧朝气缸衬套13的扫气口13a的下端部侧上升倾斜的形式的整流板131,但是本发明并不限定于此。例如,整流板131也可以是根据这些开口部11a以及扫气口13a的各下端部的相对位置关系,从开口部11a的下端部侧朝扫气口13a的下端部侧下降倾斜的形式。
另外,上述的第五实施方式中,例示了朝下侧空间11d形成为凹(即向上凸起)的弧状的整流板141,但是本发明并不限定于此。例如,整流板141也可以形成为朝下侧空间11d凸的弧状。
另外,上述的第四、第五实施方式中,例示了将倾斜状或是弧状的整流板设于与扫气口13a相比位于下侧的位置,但是本发明并不限定于此。例如,也可以根据气缸套11的开口部11a以及扫气口13a的各下端部的相对位置关系,在与扫气口13a相比位于下侧的位置设置在气缸衬套13的径向上延伸的直线形状的整流板。
另外,上述的第六实施方式中,例示了作为上侧的整流板具备在气缸衬套13的径向上延伸的整流板101(第一实施方式的整流板101),且作为下侧的整流板具备从气缸套11的开口部11a的下端部侧朝气缸衬套13的扫气口13a的下端部侧上升倾斜的形式的整流板131(第四实施方式的整流板131)的情况,但是本发明并不限定于此。在第六实施方式中,上侧的整流板可以是第一至第三实施方式中的任一方式的整流板,下侧的整流板也可以是第四、第五实施方式中的任一方式的整流板。
另外,本发明并不限定于上述的第一至第六实施方式,将上述的各构成要素适当组合而构成的结构也包含在本发明中。除此以外,基于上述的第一至第六实施方式而由本领域技术人员等做出的其他实施方式、实施例以及运用技术等全部包含在本发明的范畴内。
产业上的利用可能性
如上所述,本发明所涉及的船舶用柴油发动机的扫气整流构造,可用于气缸的扫气,尤其是,适用于能够使燃烧用气体顺畅地通过扫气口流入气缸的内部的船舶用柴油发动机的扫气整流构造。
符号说明
1 基座
2 曲轴
3 轴承
4 曲柄
5 构架
6 连杆
7 导向板
8 十字头
9 十字头销
10 船舶用柴油发动机
11 气缸套
11a 开口部
11b 扫气室
11c 上侧空间
11d 下侧空间
12 气缸
13 气缸衬套
13a 扫气口
14 气缸盖
15 活塞
16 活塞杆
17 燃烧室
18 排气阀
19 气门装置
20 排气歧管
21 排气管
22 增压器
23 扫气总管
24 系紧螺栓
25 螺母
100、110、120、130、140、150 扫气整流构造
100A 比较例的扫气整流构造
101、111、121、131、141 整流板
A1、A2 压力损失区域

Claims (3)

1.一种船舶用柴油发动机的扫气整流构造,其特征在于,具备:
气缸衬套,该气缸衬套构成进行活塞的往复运动的气缸的筒部,并且在与位于下止点的所述活塞相比位于上侧的位置具有扫气口;
气缸套,该气缸套具有使扫气总管与所述扫气口连通的开口部,压缩后的燃烧用气体被送入所述扫气总管,并且该气缸套支承所述气缸衬套;以及
整流板,该整流板在与所述扫气口相比位于上侧以及下侧的至少一方的位置介于所述气缸衬套与所述气缸套之间,该整流板将从所述扫气总管通过所述开口部流入到所述气缸套的内部空间的所述燃烧用气体的流动整流为朝向所述扫气口的方向的流动,
所述整流板从所述开口部的上端部侧向所述扫气口的上端部侧倾斜,或者从所述开口部的下端部侧向所述扫气口的下端部侧倾斜。
2.根据权利要求1所述的船舶用柴油发动机的扫气整流构造,其特征在于,
所述整流板在所述气缸衬套的径向上延伸。
3.根据权利要求1所述的船舶用柴油发动机的扫气整流构造,其特征在于,
所述整流板形成为弧状。
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