DE7911903U1 - CYLINDER INSERT OF A RECIPROCATING ENGINE - Google Patents
CYLINDER INSERT OF A RECIPROCATING ENGINEInfo
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- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Description
Gebrüder Sulzer AG P.5309 StphSulzer Brothers AG P. 5309 Stph
Die Neuerung betrifft einen Zylindereinsatz einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, mit mehreren in der Wand des Einsatzes vergesehenen Bohrungen für ein strömend.es Kühlmittel.The innovation relates to a cylinder insert of a reciprocating internal combustion engine, with several in the wall of the Insert provided holes for a flowing coolant.
Bei bekannten Z/lindereinsätzen dieser Art kommt es vor, dass durch die Kühlwirkung des Kühlmediums die Temperatur der Zylindei'lauffläche soweit abgekühlt w.. rd, dass der Taupunkt der \'-arbrennungsgase unterschritten wird. Bei stark schwefelhaltigen Brennstoffen kann dies wegen der Sehwefelsäurebildung zu Korrosionen führen, was zusammen mit der Reibbeanspruchung durch die Kolbenringe, insbesondere im Bereich der obersten Kolbenringe im oberen Totpunkt zu starker Abnützung der Lauffläche des Zylindereinsatzes führt.With known Z / linder inserts of this type it is the case that the temperature of the cylinder running surface is cooled down by the cooling effect of the cooling medium. that the dew point of the combustion gases is not reached. In the case of fuels with a high sulfur content, this can lead to corrosion due to the formation of sulfuric acid, which together with the frictional stress caused by the piston rings, especially in the area of the top piston rings at top dead center, is too strong Wear of the running surface of the cylinder insert leads.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zylindereinsatz der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass Taupunktunterschreitungen vermieden werden.The innovation is based on the task of improving a cylinder insert of the type mentioned at the beginning in such a way that that falling below the dew point is avoided.
Diese Aufgabe wird neuerungsgemäss dadurch gelöst, dass in den Bohrungen mindestens auf ihrer dem Zylinderraum zugewendeten Fläche und mindestens im Bereich der obersten Kolbenringe bei im oberen Totpunkt befindlichem Kolben eine den Wärmefluss vom Jiylinderraum zum Kühlmittel dämmende Schicht vorgesehen ist.This object is achieved according to the invention in that in the bores at least on their cylinder space facing surface and at least in the area of the uppermost piston rings when the piston is in the top dead center Damping the heat flow from the cylinder space to the coolant Layer is provided.
Durch die Anordnung der wärmedämmenden Schicht bleibt die Oberflächentemperatur der Zylinderlauffläche oberhalb der Taupunkttempsratur, so dass auch bei Verbrennung stark schwefelhaltiger Brennstoffe keine Schwefelsäurebildung im Zylinderraum eintreten kann. Damit werden also auf einfache Weise Korrosionen sowie Abnützungen an der Lauffläche des Zylindereinsatzes vermieden.Due to the arrangement of the heat insulating layer, the surface temperature of the cylinder running surface remains above the dew point temperature, so that no sulfuric acid is formed even when fuels with a high sulfur content are burned can occur in the cylinder space. In this way, corrosion and wear and tear on the running surface of the Cylinder insert avoided.
Zwei Ausführungsbeispiele der Neuerung sind in der folgenden Beschreibung anhand der zeichnung näher erläutert. Es zeigen:Two embodiments of the innovation are explained in more detail in the following description with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 einen Axialschnitt durch den oberen Teil eines Zylindereinsatzes undFig. 1 shows an axial section through the upper part of a cylinder insert and
Fig. 2Fig. 2
und 3 je einen Axialschnitt durch eine Bohrung mit verschiedenen Wärmedämmschichten.and 3 each an axial section through a bore with different thermal insulation layers.
Gemäss Fig. 1 ist der obere flanschartig verdickte Teil 1 eines Zylindereinsatzes 2 einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, z.B. eines Viertaktdieselmotors, mit mehreren Bohrungen 3 versehen, die in an sich bekannter Weise geradlinig und schräg zu einer Fläche verlaufen, die senkrecht zur Zylinderachse steht. Infolge dieser Anordnung der Bohrungen sind in Fig. 1 zwei davon im Schnitt zu sehen. Am oberen Ende steht jede Bohrung 3 über eine radiale Bohrung 4 mit der Aussenflache des Flansches 1 in Verbindung. Im Zylindereinsatz 2 ist ein Kolben 5 auf und ab bewegbar gelagert, von dem in Fig. 1 nur der obere Teil mit d.en drei obersten Kolbenringen 6 zu sehen ist. Der oberhalb des Kolbens 5 befindliche Zylinderraum 8, in dem die Verbrennung stattfindet, ist nach oben durch einen nicht dargestellten Zylinderdeckel begrenzt. Der Zylindereinsatz 2 ist in an sich bekannter, nicht dargestellter Weise in einem Kurbelgehäuse angeordnet, in dem ein flüssiges Kühlmittel, ztB. Wasser, zirkuliert. Das Kühlwasser tritt in die in Fig. unteren Enden der Bohrungen 3 ein und verlässt den Zylindereiiisatz 2 über die Bohrungen 4, von wo es über nicht dargestellte Leitungen in Kühlwasserkanäle des Zylinderdeckels strömt.According to Fig. 1, the upper flange-like thickened part 1 of a cylinder insert 2 of a reciprocating internal combustion engine, e.g. a four-stroke diesel engine, is provided with several bores 3, which run in a known manner in a straight line and oblique to a surface that is perpendicular to the cylinder axis. As a result of this arrangement of the bores, two of them can be seen in section in FIG. At the upper end, each bore 3 is connected to the outer surface of the flange 1 via a radial bore 4. In the cylinder insert 2, a piston 5 is mounted so as to be movable up and down, of which only the upper part with the three uppermost piston rings 6 can be seen in FIG. The cylinder space 8 located above the piston 5, in which the combustion takes place, is delimited at the top by a cylinder cover (not shown). The cylinder insert 2 is arranged in a known per se and not shown manner in a crankcase in which a liquid coolant, such t as water, circulates. The cooling water enters the lower ends of the bores 3 in FIG. 1 and leaves the cylinder set 2 via the bores 4, from where it flows into the cooling water channels of the cylinder cover via lines not shown.
Neuerungsg;emäss ist in jeder der Bohrungen 3 eine wärmedämmende Schicht vorgesehen, die gemäss Fig. 1 und 2 von einem Luftspalt 10 gebildet ist. Der Luftspalt 10 befindet sich zwischen der Begrenzungsfläche der Bohrung 3 und einem in der Bohrung angebrachten Metallrohr 11, das über den grösstenAccording to the innovation, there is one in each of the 3 holes heat-insulating layer is provided which, according to FIGS. 1 and 2, is formed by an air gap 10. The air gap 10 is located between the boundary surface of the bore 3 and a metal tube 11 mounted in the bore, which extends over the largest
Teil seiner Länge etwas kleineren Durchmesser aufweist als die Bohrung. Die beiden verdickten Enden des Rohres 11 haben etwa den gleichen Durchmesser wie die Bohrung 3, sodass der Luftspalt 10 an beiden Seiten durch die verdickten Enden des Rohres 11 verschlossen ist/ wobei im Bereich dieser verdickten Enden an sich bekannte Dichtmittel angewendet werden können. Durch den Luftspalt 10 wird eine Dämmung des Wärmeflusses vom Zylinderraum 8 zum das Rohr 11 durchströmenden Kühlwasser erreicht, sodass gegenüber der bekannten Kühlung die Temperatur der Lauffläche 9 des Zylindereinsatzes höher liegt und damit an dieser Fläche keine Taupunktunterschreitung auftreten kann.Part of its length has a slightly smaller diameter than the bore. The two thickened ends of the tube 11 have approximately the same diameter as the bore 3, so that the air gap 10 on both sides through the thickened ends of the Tube 11 is closed / it is possible to use known sealing means in the area of these thickened ends. The air gap 10 insulates the heat flow from the cylinder space 8 to the cooling water flowing through the pipe 11, so that compared to the known cooling, the temperature of the running surface 9 of the cylinder insert is higher and thus no dew point can occur on this surface.
Die gleiche Wirkung wird mit der Ausführungsform gemäss Fig. 3 erreicht, bei der die wärmedämmende Schicht in jeder Bohrung 3 aus einem Kunststoffrohr 15 besteht, das vorzugsweise an der Begrenzungsfläche der Bohrung 3 anliegt. In axialer Richtung ist das Kunststoffrohr 15 durch federnde Ringe 16 und 17 fixiert, die sich durch Spreizwirkung an die Bohrung anlegen. Das. Kunststoffrohr 15 stösst mit seinen beiden Stirnflächen an die Ringe 16 und 17 an. Als Werkstoff für das Kunststoffrohr 15 hat sich z.B. Polyvinylidenfluorid (PVDF) als besonders, gut geeignet erwiesen.The same effect is achieved with the embodiment according to FIG. 3, in which the heat-insulating layer in each bore 3 consists of a plastic tube 15, which is preferably rests against the boundary surface of the bore 3. In the axial direction, the plastic tube 15 is resilient Rings 16 and 17 fixed, which apply to the bore by spreading action. The. Plastic pipe 15 butts with his both end faces on the rings 16 and 17. Polyvinylidene fluoride, for example, has proven to be the material for the plastic pipe 15 (PVDF) proved to be particularly well suited.
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