DK170447B1 - Process and internal combustion engine - Google Patents

Process and internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
DK170447B1
DK170447B1 DK60293A DK60293A DK170447B1 DK 170447 B1 DK170447 B1 DK 170447B1 DK 60293 A DK60293 A DK 60293A DK 60293 A DK60293 A DK 60293A DK 170447 B1 DK170447 B1 DK 170447B1
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
cooling
casing
running surface
liner
groups
Prior art date
Application number
DK60293A
Other languages
Danish (da)
Other versions
DK60293D0 (en
Inventor
Thomas Synnestvedt Knudsen
Allan Oestergaard
Original Assignee
Man B & W Diesel Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Man B & W Diesel Gmbh filed Critical Man B & W Diesel Gmbh
Priority to DK60293A priority Critical patent/DK170447B1/en
Publication of DK60293D0 publication Critical patent/DK60293D0/en
Priority to PCT/DK1994/000167 priority patent/WO1994028296A1/en
Priority to JP6523627A priority patent/JPH08510523A/en
Priority to HRP940316 priority patent/HRP940316A2/en
Application granted granted Critical
Publication of DK170447B1 publication Critical patent/DK170447B1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P3/02Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/004Cylinder liners
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P3/02Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
    • F01P2003/021Cooling cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P2007/146Controlling of coolant flow the coolant being liquid using valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2025/00Measuring
    • F01P2025/08Temperature
    • F01P2025/31Cylinder temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

DK 170447 B1 iDK 170447 B1 i

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til køling af en cylinderf oring i en forbrændingsmotor, navnlig en stor totakts hovedmotor i et skib, hvor foringen i sit Øvre parti har flere efter foringens omkreds fordelte 5 køleflader, som køles af kølevand for at bortlede varme fra foringens løbeflade.The invention relates to a method for cooling a cylinder liner in an internal combustion engine, in particular a large two-stroke main engine in a ship, in which the liner in its upper part has several cooling surfaces distributed along the circumference of the liner which are cooled by cooling water to dissipate heat from the liner's running surface.

I en stor totakts forbrændingsmotor er foringens øvre parti, der normalt rager op af cylinderpartiet og er spændt ned imod dette ved hjælp af et dæksel, meget 10 højt termisk og mekanisk belastet af den varme og det tryk, som fremkommer ved forbrændingen. Temperaturniveauet på cylinderforingens indvendige løbeflade for stemplet er af afgørende betydning for foringens levetid og dermed også for dieselmotorens driftsøkonomi. Hvis 15 løbefladens temperatur bliver for høj, vil der opstå varmerevner i foringen, og hvis temperaturen bliver for lav, kan svovlsyre fra forbrændingsprodukterne kondensere på løbefladen, hvilket giver forøget slid som følge af korrosiv nedbrydning af foringens materiale og 20 nedbrydning af smøreoliefilmen på løbefladen.In a large two-stroke internal combustion engine, the upper portion of the casing, which usually protrudes from the cylinder portion and is tensioned down against it by means of a cover, is very thermally and mechanically stressed by the heat and pressure resulting from the combustion. The temperature level on the inner casing surface of the cylinder casing for the piston is of crucial importance for the casing's life and thus also for the economy of the diesel engine. If the temperature of the runner surface becomes too high, heater cracks will occur in the liner and if the temperature becomes too low, sulfuric acid from the combustion products can condense on the running surface, causing increased wear due to corrosive degradation of the liner material and degradation of the lubricating oil film on the running surface.

Løbefladens temperatur vil normalt variere med motorens belastning, og da motoren skal kunne køre i længere tidsrum ved både høj og lav last, er foringerne traditionelt udformet således, at løbefladens temperatur 25 ved motorens maksimale last ligger nær den højst, tilladelige temperatur. Det høje temperaturniveau gør det muligt ved dellast at opretholde tilstrækkelig høj temperatur til, at syrer ikke kondenserer på løbef laden.The temperature of the tread will normally vary with the load of the engine, and since the engine must be able to run for extended periods of time at both high and low loads, the linings are traditionally designed such that the temperature of the tread plate 25 at the maximum load of the engine is close to the maximum permissible temperature. The high temperature level allows, at partial load, to maintain sufficiently high temperature that acids do not condense on the running barn.

Cylindersmøreolien og foringens materiale påvirkes 30 af den høje temperatur ved fuld motorbelastning, og en hævning af denne temperatur kan føre til nedbrydning af smøreolien og blivende skader på foringsmaterialet bl.a. i form af de ovennævnte varmerevner. Den nuværende kølemetode sætter dermed i praksis en grænse for den i DK 170447 B1 2 cylinderen producerede effekt, med mindre der accepteres en vis risiko for syrekondensation ved lav belastning.The cylinder lubricating oil and the lining material are affected by the high temperature at full engine load, and raising this temperature can lead to breakdown of the lubricating oil and permanent damage to the lining material. in the form of the above-mentioned heater cracks. The current cooling method thus in practice limits the power produced in the DK 170447 B1 2 cylinder, unless a certain risk of acid condensation is accepted at low load.

Dette problem er søgt løst ved at styre temperaturen på løbefladen gennem regulering af den gennem-5 strømmende mængde af kølevand. Kølevandet og dermed kølefladerne har sædvanligvis en temperatur på omtrent 70°C. Forsøg med styring af vandgennemstrømningen har vist, at en 50% reduktion af vandgennemstrømningen kan føre til en temperaturstigning på ca. 10°C på løbefla-10 den. En temperaturstigning på kun 10°C ved lav motorbelastning giver meget begrænsede muligheder for at øge varmebortledningen ved høj belastning, og der må derfor foretages store begrænsninger af vandgennemstrømningen ved lav last for at få en mærkbar virkning ved høj last.This problem has been solved by controlling the temperature of the running surface by regulating the flowing amount of cooling water. The cooling water and thus the cooling surfaces usually have a temperature of about 70 ° C. Experiments with water flow control have shown that a 50% reduction in water flow can lead to a temperature rise of approx. 10 ° C on the running surface. A temperature increase of only 10 ° C at low engine load provides very limited opportunities to increase the heat dissipation at high load, and therefore, large limitations of low flow water flow must be made to have a noticeable effect at high load.

15 En lille vandgennemstrømning indebærer den alvorlige risiko, at kølevandet over visse områder af kølefladerne bliver stort set stillestående, hvilket fører til mikrokogninger i vandet umiddelbart uden for kølefladen. Mikrokogningerne vil fastlåse kølefladens temperatur på 20 et niveau, der afhænger af kølevandets driftstryk, fordi varmen skal bortledes ved hjælp af vanddamp. Ved et typisk kølevandstryk på fra 2-3 bar vil vanddampens og dermed også kølefladens temperatur ligge på fra 120-130°C. En sådan temperaturstigning på fra 50-60°C af 25 kølefladen fører dels til progressiv udbredelse af området med mikrokogning, dels til lokal overophedning af det nærliggende område på løbefladen. En regulering af vandgennemstrømningen indebærer derfor, risiko for skader i foringens øvre parti, hvor varmebelastningen 30 er størst.15 A small water flow entails the serious risk that the cooling water over certain areas of the cooling surfaces becomes largely stagnant, leading to microcookings in the water immediately outside the cooling surface. The microcookings will lock the temperature of the heat sink at a level that depends on the operating pressure of the cooling water, because the heat must be dissipated by steam. At a typical cooling water pressure of from 2-3 bar, the temperature of the water vapor and thus also the cooling surface will be from 120-130 ° C. Such an increase in temperature of from 50 to 60 ° C of the cooling surface leads partly to the progressive propagation of the microcooking area and partly to local overheating of the adjacent area on the running surface. Therefore, a regulation of the water flow entails a risk of damage to the upper part of the casing, where the heat load 30 is greatest.

**

Opfindelsen har til formål at frembringe sikker køling af cylinderforingen langs hele dennes højde og over et bredt belastningsområde for motoren.The invention has for its object to provide safe cooling of the cylinder liner along its entire height and over a wide load range of the engine.

Dette opnås med en fremgangsmåde, som ifølge 35 opfindelsen er ejendommelig ved, at kølingens intensitet DK 170447 B1 3 varieres i afhængighed af varmebelastningen på foringen ved at kølevandet ledes til udvalgte køleflader, hvis antal og/eller afstand fra løbefladen er afpasset efter den aktuelle varmebelastning.This is achieved by a method which according to the invention is characterized in that the intensity of cooling is varied according to the heat load on the casing by directing the cooling water to selected cooling surfaces whose number and / or distance from the running surface is adjusted to the actual heat load. .

5 Hvis motorens belastning eksempelvis stiger vil varmeindfaldet på løbefladen og dermed behovet for køling af denne vokse, så køleintensiteten skal øges, hvilket kan ske ved at lede kølevandet til køleflader, som ligger tættere på løbefladen, så temperaturgradien-10 ten mellem løbefladen og kølefladen bliver større og den bortledte varmemængde stiger. Kølevandet kan også ledes til flere køleflader, hvilket øger varmebortledningen.For example, if the load of the engine increases, the heat input to the running surface and thus the need for cooling it will increase, so that the cooling intensity must be increased, which can be done by directing the cooling water to cooling surfaces which are closer to the running surface, so that the temperature gradient between the running surface and the cooling surface becomes larger and the amount of heat dissipated increases. The cooling water can also be directed to several cooling surfaces, which increases the heat dissipation.

Ved faldende motorbelastning kan der udvælges køleflader beliggende i større afstand fra løbefladen og/eller 15 antallet af køleflader kan mindskes. Denne regulering af køleintensiteten kan foretages uden ændring i vandgennemstrømningen, hvorved risikoen for mikrokog-ninger er elimineret.In case of decreasing engine load, cooling surfaces located at a greater distance from the running surface can be selected and / or the number of cooling surfaces can be reduced. This cooling intensity control can be made without changing the water flow, thereby eliminating the risk of microcooking.

Den variable køling i afhængighed af motorbelast-20 ningen giver også en meget ensartet temperatur på løbefladen over hele motorens belastningsområde.The variable cooling, depending on the engine load, also provides a very uniform temperature on the running surface over the entire engine load range.

Løbefladens temperatur kan derfor. vælges i passende afstand fra både syredugpunktet og den temperatur, hvor smøreolien eller foringsmaterialet viser begyndende 25 skader. De ensartede smøre- og temperaturforhold bevirker en væsentlig forøgelse af foringens levetid.Therefore, the temperature of the running surface can. is selected at a suitable distance from both the acid dew point and the temperature at which the lubricating oil or lining material shows initial damage. The uniform lubrication and temperature conditions significantly increase the life of the casing.

Det er naturligvis heller ikke nødvendigt at ændre på foringens udformning, hvis den eksisterende motor modificeres til vedvarende drift ved en anden belastning 30 (derating eller uprating). Den belastningsafhængige styring af køleintensiteten muliggør også en øgning af varmebelastningen på foringen ud over, hvad der i dag er muligt, hvilket tillader udformning af motorer med højere effekt pr. cylinder.Of course, it is also not necessary to change the design of the casing if the existing motor is modified for continuous operation at another load 30 (derating or unprating). The load-dependent control of the cooling intensity also enables an increase in the heat load on the casing beyond what is possible today, which allows the design of engines with higher power per unit. cylinder.

DK 170447 B1 4DK 170447 B1 4

Det foretrækkes, at kølevandet ledes til udvalgte grupper af køleflader, hvor kølefladerne i grupper med flere køleflader har i det væsentlige samme forløb i forhold til løbefladen, og at kølevandstrømmen reguleres 5 således, at den enkelte gruppe enten er helt åben eller helt lukket for gennemstrømning. Temperaturbelastningen på foringen er faldende i retning bort fra dennes øvre ende, og nogle af kølefladerne må derfor forløbe således skråt i forhold til løbefladen, at de i nedovergående 10 retning ligger i voksende afstand herfra. Grupperingen af kølefladerne, så fladerne i hver gruppe har samme forløb modvirker ubalancer i foringens afkøling ved ind-eller udkobling af en gruppe. Da spændingerne i foringens materiale afhænger både af den termiske og den 15 mekaniske belastning, vil grupperingen og den medfølgende ensartede afkøling af foringen medvirke t^l, at foringens evne til optagelse af mekaniske belastninger ikke varierer væsentligt rundt langs tværsnit vinkelret på foringens længdeakse. Ved at lade den 20 enkelte gruppe være enten helt ind- eller udkoblet opnås en veldefineret forudbestemt kølevirkning på foringen afhængigt af den aktuelle kombination af indkoblede grupper, hvilket gør det let at programmere en styring af kølestrømmene i afhængighed af motorbelastningen.It is preferred that the cooling water is directed to selected groups of cooling surfaces, where the cooling surfaces in groups with several cooling surfaces have substantially the same course with respect to the running surface, and that the cooling water flow is regulated such that the individual group is either fully open or completely closed for flow. . The temperature load on the casing is decreasing in direction away from its upper end, and some of the cooling surfaces must therefore extend so inclined with respect to the running surface that they lie in a downward direction away from it. The grouping of the cooling surfaces so that the surfaces of each group have the same course counteract imbalances in the cooling of the casing when switching on or off a group. Since the stresses in the casing material depend on both the thermal and mechanical stresses, the grouping and the consequent uniform cooling of the casing will help ensure that the casing's ability to absorb mechanical stresses does not vary substantially along the cross-section perpendicular to the casing's longitudinal axis. By leaving the 20 individual group either fully switched on or off, a well-defined predetermined cooling effect is achieved on the casing depending on the current combination of switched groups, which makes it easy to program a control of the cooling currents depending on the engine load.

25 Varmeindfaldet på løbefladen falder i retning bort fra foringens øvre parti, fordi forbrændingsgassens tryk og temperatur falder i løbet af stemplets nedovergående arbejdslag. I et foringsparti beliggende under det øvre parti kan kølebehovet dermed blive så ringe, at der ikke 30 forekommer risiko for mikrokogninger på den tilhørende køleflade. Køleintensiteten ved denne flade kan derfor hensigtsmæssigt justeres ved ændring af den gennem-strømmende kølevandsmængde, hvilket giver den fordel, * at kølevandsstrømmen til kølefladerne i det øvre parti DK 170447 B1 5 ikke er begrænset af det forholdsvis ringe kølebehov ved kølefladen i det underliggende parti.25 The heat incident on the running surface falls away from the upper portion of the casing because the pressure and temperature of the combustion gas fall during the downward working layer of the piston. Thus, in a casing portion located below the upper portion, the cooling requirement may become so low that there is no risk of microcooking on the associated cooling surface. The cooling intensity at this surface can therefore conveniently be adjusted by changing the flow of cooling water, which gives the advantage that the cooling water flow to the cooling surfaces of the upper portion is not limited by the relatively low cooling demand at the cooling surface of the underlying portion.

Der kan hensigtsmæssigt kompenseres for anormale driftsforhold ved, at de aktuelle temperaturer ved 5 løbefladen måles og registreres, at de registrerede temperaturer sammenlignes med forudbestemte grænseværdier, og at kølingens intensitet justeres til nærmeste nye niveau, hvis en grænseværdi overskrides. Grænseværdierne kan være fastsat som en øvre og en nedre afvigelse fra 10 den ønskede middeltemperatur af foringen, og målingen af de aktuelle temperaturer gør det muligt på simpel vis at korrigere for ændrede varmebelastninger, eksempelvis som følge af ændrede ambiente forhold såsom luft- og kølevandstemperaturer, der kan give belastningsuaf-15 hængige variationer i varmeindfaldet på løbefladen. Med denne fremgangsmåde bliver temperaturstyringen mere fintmærkende og præcis, end hvad der kan opnås ud fra en forudbestemt køleregulering baseret på erfaringsværdier for sammenhængen mellem varmepåvirkningen og 20 motorens belastning. Sammenhængen mellem valget af aktive køleflader og kølingens intensitet må dog være forudbestemt.Abnormal operating conditions can be suitably compensated for by measuring and recording the actual temperatures at the running surface, comparing the recorded temperatures with predetermined limit values and adjusting the cooling intensity to the nearest new level if a limit value is exceeded. The limit values can be set as an upper and a lower deviation from the desired mean temperature of the liner, and the measurement of the actual temperatures makes it possible to simply correct for changed heat loads, for example due to altered ambient conditions such as air and cooling water temperatures. which can provide load-dependent variations in the heat input of the running surface. With this approach, the temperature control becomes more finely labeled and accurate than can be obtained from a predetermined cooling regulation based on experience values for the relationship between the heat load and the engine load. However, the relationship between the choice of active cooling surfaces and the cooling intensity must be predetermined.

For at hindre den automatiske køleregulering i at sløre egentlige fejltilstande i motoren, kan der afgives 25 et alarmsignal, hvis justeringen af kølingens intensitet skyldes en lokal temperaturændring på løbefladen. En sådan lokal ændring kan eksempelvis skyldes ringe· kondition af en stempelring eller anden mekanisk svigt i en motorkomponent. Alarmsignalet gør det muligt for 30 betjeningspersonalet at foretage en selvstændig vurdering af, om den svigtbehæftede komponent skal ud-bedres, eller om det er forsvarligt at køre videre med forhøjet køleintensitet.In order to prevent the automatic cooling control from detecting actual malfunctions in the engine, an alarm signal may be issued if the adjustment of the cooling intensity is due to a local temperature change on the running surface. Such a local change may be due, for example, to poor condition of a piston ring or other mechanical failure of a motor component. The alarm signal allows the 30 operating personnel to make an independent assessment of whether the failure component needs to be repaired or whether it is safe to continue with increased cooling intensity.

Den optimale styring af foringernes temperatur 35 opnås først, når køleintensiteten reguleres individuelt DK 170447 B1 6 for hver cylinder foring, så der kan kompenseres for individuelle variationer i cylindrenes arbejdsforhold.The optimal control of the temperature of the liners 35 is achieved only when the cooling intensity is individually regulated for each cylinder lining, so that individual variations in the working conditions of the cylinders can be compensated.

Opfindelsen angår også en forbrændingsmotor, * navnlig en stor totakts hovedmotor i et skib, med flere 5 cylinderforinger, der hver er spændt ned mod cylinderpartiet ved hjælp af et dæksel, som sammen med foringen og det tilhørende stempel afgrænser et forbrændingskammer, hvor foringen i sit øvre parti har flere efter sin omkreds fordelte vandkølede køleflader til bort-10 ledning af varme fra foringens løbeflade, ejendommelig ved, at kølefladerne er opdelt i grupper, som hver har en separat kølevandstilgangspassage og et reguleringsorgan til styring af vandgennemstrømningen i passagen.The invention also relates to an internal combustion engine, in particular a large two-stroke main engine in a ship, with several 5 cylinder liners, each of which is clamped down against the cylinder portion by a cover which, together with the casing and the associated piston, delimits an internal combustion chamber where the casing in its the upper portion has several water-cooled cooling surfaces distributed according to its circumference to dissipate heat from the casing's running surface, characterized in that the cooling surfaces are divided into groups, each having a separate cooling water supply passage and a regulating means for controlling the water flow in the passage.

Grupperne beliggende i foringens øvre parti vil typisk 15 have et reguleringsorgan i form af et afspærringsorgan, der kan åbne eller lukke helt for vandgennemstrømningen, mens grupper beliggende under det øvre parti kan have en ventil til regulering af gennemstrømningsmængden.The groups located in the upper portion of the casing will typically have a regulating means in the form of a shut-off means which can open or close completely to the water flow, while groups located below the upper portion may have a valve for controlling the flow rate.

I en foretrukken udførelsesform ligger grupperne 20 indbyrdes over i det mindste en del af kølefladernes udstrækning i foringens aksialretning i forskellig afstand fra løbefladen. Dette muliggør en regulering af køleintensiteten i forholdsvis fine spring, fordi kølevirkningen af en i større afstand fra løbefladen 25 beliggende gruppe er begrænset af den mindre temperaturgradient mellem løbefladen og kølefladen i gruppen. For kølefladegrupper beliggende inde i foringens materiale giver den radiale adskillelse af grupperne også den fordel, at foringens mekaniske styrke ikke svækkes 30 uhensigtsmæssigt af kølefladerne.In a preferred embodiment, the groups 20 are mutually at least part of the extent of the cooling surfaces in the axial direction of the casing at different distances from the running surface. This allows for the control of the cooling intensity in relatively fine jumps, because the cooling effect of a larger distance from the running surface 25 is limited by the smaller temperature gradient between the running surface and the cooling surface of the group. For cooling surface groups located inside the casing material, the radial separation of the groups also offers the advantage that the mechanical strength of the casing is not attenuated by the cooling surfaces.

I en foretrukken udførelsesform er foringen udformet således, at den første gruppe omfatter flere efter foringens omkreds fordelte, langstrakte kølekanaler, der fra foringens yderside i det væsentlige 35 forløber opad og indad mod løbefladen, at en anden DK 170447 B1 7 gruppe omfatter flere efter foringens omkreds fordelte, langstrakte kølekanaler, der fra foringens yderside i det væsentlige forløber opad og indad mod løbefladen, fortrinsvis således, at det øvre afsnit af kanalerne 5 ligger i større afstand fra løbefladen end det tilsvarende afsnit af kanalerne i den første gruppe, og at en tredje gruppe omfatter en enkelt rundtgående køleflade ved foringens yderside beliggende radialt ud for kanalerne i den første og den anden gruppe, samt 10 fortrinsvis en fjerde gruppe med en enkelt rundtgående køleflade ved foringens yderside beliggende aksialt nedenunder de andre grupper.In a preferred embodiment, the liner is designed such that the first group comprises several elongated, elongate cooling channels distributed along the liner substantially extending upwardly and inwardly toward the tread surface that a second group comprises several liner members. circumferentially spaced elongated cooling ducts extending substantially upwardly and inwardly from the casing toward the tread surface, preferably such that the upper portion of the ducts 5 is at a greater distance from the tread surface than the corresponding portion of the ducts in the first group, and that a the third group comprises a single circumferential cooling surface at the outside of the casing radially adjacent to the channels of the first and second groups, and preferably a fourth group with a single circular cooling surface at the outside of the casing located axially below the other groups.

Det er kendt, at en cylinder foring til en stor totakts forbrændingsmotor i sit øvre med større vægtyk-15 kelse udformede afsnit kan have en enkelt gruppe af langstrakte kølekanaler, der fra foringens yderside i det væsentlige forløber opad og indad mod løbefladen i en sådan vinkel i forhold til cylinderaksen, at kølekanalerne i deres helhed danner en hyperboloide. Disse 20 kanaler ligger tættest ved løbefladen i foringens øverste afsnit, hvor varmebelastningen er størst, og kanalernes skrå forløb sikrer, at køleintensiteten i nedovergående retning aftager nogenlunde i takt med varmepåvirkningen. Anvendelsen af en yderligere gruppe 25 af langstrakte kølekanaler inde i foringens væg gør det muligt at opnå et stort spring i køleintensiteten ved indkobling af den anden gruppe. Hvis kanalerne i deres øvre afsnit ligger radialt uden for kanalerne i den første gruppe, bliver ændringen af køleintensiteten ved 30 indkoblingen mindre. Ved udformningen af en ny cylinderforing til en bestemt cylinderydelse kan kanalernes forløb dermed fastlægges, så der opnås netop den ønskede forskel i køleintensitet ved indkobling af kanalerne.It is known that a cylinder liner for a large two-stroke internal combustion engine in its upper with greater wall thickness can have a single group of elongated cooling ducts extending substantially upwardly and inwardly toward the running surface at such an angle. relative to the cylinder axis, that the cooling ducts in their entirety form a hyperboloid. These 20 ducts are closest to the running surface in the upper section of the casing, where the heat load is greatest, and the slopes of the ducts ensure that the cooling intensity in the downward direction decreases roughly as the heat is applied. The use of an additional group 25 of elongated cooling ducts within the casing wall makes it possible to achieve a large jump in cooling intensity by engaging the second group. If the channels in their upper section are radially outside the channels in the first group, the change in cooling intensity at the switch-on becomes smaller. Thus, in designing a new cylinder liner for a particular cylinder performance, the course of the channels can be determined so that precisely the desired difference in cooling intensity is obtained when the channels are switched on.

Det er konstruktivt meget simpelt at tilvejebringe 35 en enkelt rundtgående køleflade ved foringens yderside, DK 170447 B1 8 og en sådan køleflade, der ligger længst muligt væk fra løbefladen muliggør en finjustering af køleintensiteten.Constructively, it is very simple to provide a single circular cooling surface at the outside of the casing, and such a cooling surface as far as possible away from the running surface enables a fine adjustment of the cooling intensity.

Som nævnt ovenfor er kølebehovet mindre i større afstand fra foringens øvre parti, så kølingen om ønsket her kan 5 ske alene ved hjælp af en enkelt rundtgående køleflade ved foringens yderside.As mentioned above, the cooling requirement is less at a greater distance from the upper portion of the casing, so that if desired here the cooling can be done only by means of a single circumferential cooling surface at the outside of the casing.

Et eksempel på en udførelsesform for motoren ifølge opfindelsen forklares herefter nærmere med henvisning til den skematiske tegning, hvor 10 fig. 1 og 2 viser radialsnit gennem den øverste del af en cylinderforing efter linierne henholdsvis I-I og II-II i fig. 3, fig. 3 i mindre skala tværsnit gennem foringen efter linien III-III i fig. 1 og 2 og 15 fig. 4 et koblingsdiagram for kølef ladegrupper i foringen.An example of an embodiment of the engine according to the invention is explained in greater detail with reference to the schematic drawing, in which FIG. 1 and 2 show radial sections through the upper part of a cylinder liner along lines I-I and II-II in FIG. 3, FIG. 3 on a smaller scale cross-section through the liner along line III-III of FIG. 1 and 2 and 15 FIG. 4 is a wiring diagram for cool charge groups in the casing.

I fig. 1 og 2 ses et udsnit af et øverste afsnit -1 af en cylinderforing til en stor totakts krydshoved-motor. Sådan en motor er særdeles velkendt både som 20 hovedmotor i et skib og som stationær kraftproducerende motor og skal ikke beskrives nærmere her men kan eksempelvis være af fabrikatet MAN B&W DIESEL og kan typisk have typebetegnelsen L60MC, hvor 60 angiver en cylinderboring på 60 cm. Det øverste afsnit 1 er 25 bestemt til indspænding mellem et cylinderdæksel og oversiden af motorens cylinderparti, der er monteret på et motorstativ og en underliggende bundramme. Afsnittet 1 har en nedadvendende nedre anlægsflade 2, som hviler mod en modsvarende anlægs flade på cylinderpartiets 30 overside, samt en opadvendende ringformet øvre anlægsflade 3 til understøtning af det ikke viste cylinderdæksel, der ved hjælp af dæksel tappe er spændt ned mod cylinderpartiet med en kraft, der er større end den under forbrændingen forekommende største opadrettede 35 kraft på dækslet. Det øverste afsnit 1 har stor DK 170447 B1 9 vægtykkelse, så det kan overføre de store aksialrettede trykkræfter fra dækslet til cylinderpartiet og kan modstå det radialt udadrettede tryk i forbrændings-kammeret samt temperaturbelastningen herfra. I en motor 5 med en cylinderboring på 60 cm kan det øverste afsnit 1 have en aksial længde på ca. 70 cm og et nedre afsnit 4 kan have en aksial længde på ca. 1,8 m. Hvis boringen er eksempelvis 90 cm er de tilsvarende længder ca. 105 cm for det øverste afsnit og 250 cm for det nedre 10 afsnit.In FIG. 1 and 2, a section of a top section -1 of a cylinder liner is shown for a large two-stroke cross-head motor. Such an engine is very well known both as a 20 main engine in a ship and as a stationary power producing engine and should not be described in more detail here but may be, for example, MAN B&W DIESEL and can typically have the type designation L60MC, where 60 indicates a cylinder bore of 60 cm. The upper section 1 is provided for clamping between a cylinder cover and the upper side of the cylinder portion of the engine mounted on an engine rack and an underlying bottom frame. The section 1 has a downwardly facing lower abutment surface 2 which rests against the surface of a corresponding abutment on the upper side of the cylinder portion 30, and an upwardly annular upper abutment surface 3 for supporting the cylinder cover (not shown) which, by means of a cover pin, is pressed down against the cylinder portion with a force. that is greater than the largest upward 35 force on the cover during combustion. The upper section 1 has a large wall thickness DK 170447 B1, so that it can transfer the large axial directional forces from the cover to the cylinder part and can withstand the radially outward pressure in the combustion chamber and the temperature load therefrom. In a motor 5 with a cylinder bore of 60 cm, the upper section 1 can have an axial length of approx. 70 cm and a lower section 4 can have an axial length of approx. 1.8 m. If, for example, the bore is 90 cm, the corresponding lengths are approx. 105 cm for the upper section and 250 cm for the lower 10 section.

Det nedre afsnit 4 er ikke belastet af de aksiale trykkræfter fra dækslet og trykpåvirkningen fra forbrændingsgasserne er også mindre. Afsnittet 4 har derfor væsentlig mindre vægtykkelse end det øverste afsnit.The lower section 4 is not burdened by the axial compressive forces from the cover and the pressure effect from the combustion gases is also less. The section 4 therefore has substantially less wall thickness than the upper section.

15 Foringens cirkulærcylindriske inderside danner en · løbeflade 5 for stempelringene på det i foringen lejrede stempel. Vægtykkelsen af det nedre afsnit er tilstrækkelig til at optage styrekræfterne fra stemplet, og ved bunden af det nedre afsnit er der rundt langs 20 foringens periferi en række skylleluftporte, som er blottet, når stemplet befinder sig nær ved bunddød-punktstillingen, så skylleluft kan strømme op gennem forbrændingskammeret og ud gennem udstødspassagen i dækslet, og ladeluft kan fylde forbrændingskammeret 25 samtidig med, at kompressionsslaget påbegyndes.15 The circular cylindrical inside of the casing forms a · running surface 5 for the piston rings on the piston which is housed in the casing. The wall thickness of the lower section is sufficient to absorb the steering forces from the piston, and at the bottom of the lower section there are a series of purging air ports around the periphery of the casing which are exposed when the piston is near the bottom dead point position, so that purging air can flow. up through the combustion chamber and out through the exhaust passage in the cover, and charge air can fill the combustion chamber 25 at the same time as the compression stroke is started.

Foringen er hårdest termisk belastet i et øvre parti 6, der aksialt strækker sig fra den øvre anlægsflade 3 til overkanten af et i den nedre del af det øverste afsnit 1 indarbejdet reces 7 på foringens 30 yderside. En første gruppe af kølekanaler 8 er fra en fremspringende flade 9 ved recessens øvre afslutning boret således ind i foringens øvre vægparti, at kanalerne 8 forløber skråt indefter mod løbefladen 5 og ligger skråt i forhold til et radialsnit gennem for-35 ingen. For enkelheds skyld er kanalerne 8 i fig. 1 og DK 170447 B1 10 2 vist som om de forløb i radialsnittet. I fig. 3 ses, at kølekanalerne ligger jævnt fordelt efter foringens periferi, og at boringernes antal er tilstrækkelig stort * til at give en hovedsagelig jævn køling af løbefladen 5 5.The liner is most thermally loaded in an upper portion 6 which extends axially from the upper abutment surface 3 to the upper edge of a recess 7 incorporated in the lower portion of the upper section 1 on the outside of the liner 30. A first group of cooling ducts 8 is drilled from a projecting surface 9 at the upper end of the recess into the upper wall portion of the liner so that the ducts 8 extend inclined inwardly toward the running surface 5 and lie obliquely relative to a radial section through the casing. For convenience, the channels 8 in FIG. 1 and DK 170447 B1 10 2 as if they were in the radial section. In FIG. 3 it is seen that the cooling ducts are evenly distributed along the periphery of the casing and that the number of bores is sufficiently large * to provide a substantially even cooling of the running surface 5 5.

Kølekanalerne 8 er blindboringer og i hver boring er indsat et rør 10 med mindre ydre diamater end kanalens indre diameter, så der mellem røret og kanalvæggen er en ringformet kølespalte. Rørets nedre ende 10 har en udragende flange, der ligger an mod et skulderparti 11 i kanalen 8. Det øvre stykke af røret er bukket således i bølgefacon, at rørets topåbning 12 ligger centreret i forhold til boringen. Røret kan fastholdes i foringen ved hjælp af en spændring, som 15 ligger an mod rørflangen. Efter indsætning af røret 10 er kanalen 8 lukket nedadtil ved hjælp af et legeme * 13, der kan være en prop eller et i et gevind indskruet dæksel. Kanalen 8 står i forbindelse med en radialgående tilgangskanal 14 og en radialgående afgangskanal 20 15 beliggende i niveau over skulderen 11. Tilgangskanalen munder ud i kølekanalen 8' s nedre afsnit under skulderen 11, og da flangen på røret 10 ligger an mod skulderen og afspærrer den ringformede kanal uden om røret, tvinges det tilledte vand til at strømme opad 25 inden i røret 10 og videre gennem ringrummet uden om røret 10 ned til afgangskanalen 15.The cooling ducts 8 are blind bores and in each bore is inserted a pipe 10 with smaller outer diameters than the inner diameter of the duct, so that there is an annular cooling gap between the duct and the duct wall. The lower end 10 of the tube has a protruding flange abutting a shoulder portion 11 in the channel 8. The upper portion of the tube is bent in a corrugated shape so that the top opening 12 of the tube is centered relative to the bore. The tube may be retained in the liner by a tensioning ring 15 abutting the tube flange. After inserting the tube 10, the duct 8 is closed downwardly by a body * 13 which may be a plug or a threaded cover. The channel 8 communicates with a radial inlet channel 14 and a radial outlet channel 20 15 located at a level above the shoulder 11. The access channel opens into the lower section of the cooling channel 8 below the shoulder 11, and as the flange of the tube 10 abuts the shoulder and blocks it. annular channel around the tube, the entrained water is forced to flow upwardly 25 within the tube 10 and further through the annular space around the tube 10 down to the outlet channel 15.

En anden gruppe af langstrakte kølekanaler 8' er i og for sig udformet på samme måde som kølekanalerne i den første gruppe, og den anden gruppes kanalelementer 30 vist i fig. 2 er betegnet med samme henvisningstal som i fig. 1 blot påført et mærke.Another group of elongated cooling ducts 8 'is formed in itself in the same way as the cooling ducts of the first group, and the second group of channel elements 30 shown in FIG. 2 is designated by the same reference numerals as in FIG. 1 simply applied a mark.

Kølekanalerne 8' i den anden gruppe er boret i en mindre vinkel i forhold til løbefladen 5, så kanalernes øvre afsnit 16’ ligger i større afstand fra 35 løbefladen end det tilsvarende afsnit 16 af kanalerne DK 170447 B1 11 8 i den første gruppe, hvilket medfører, at kanalerne 8' giver mindre køleintensitet end kanalerne 8.The cooling ducts 8 'in the second group are drilled at a smaller angle relative to the running surface 5, so that the upper sections 16' of the channels are at a greater distance from the running surface than the corresponding section 16 of the channels DK 170447 B1 11 8 in the first group, which causes the channels 8 'to give less cooling intensity than the channels 8.

En kappe 17 omgiver foringens øvre parti og ligger i afstand fra en parallelt med foringens akse 5 forløbende, rundtgående køleflade 18, så der mellem denne flade og kappen 17 er dannet et ringformet kølekammer 19. Da kølefladen 18 virker ved foringens ydre periferi, ligger den længst væk fra løbefladen 5, og temperaturgradienten ud til fladen 18 er derfor 10 mindst mulig. Kølefladen 18 er den eneste flade i en tredje gruppe.A casing 17 surrounds the upper portion of the casing and is spaced from a circular cooling surface 18 extending parallel to the casing axis, so that an annular cooling chamber 19 is formed between this casing and the casing 19. As the casing surface 18 acts at the outer periphery of the casing, furthest away from the running surface 5, and the temperature gradient out to the surface 18 is therefore 10 least possible. The cooling surface 18 is the only surface in a third group.

Da varmebelastningen er størst i foringens øvre parti 6 er det også her de største variationer i varmebelastningen forekommer, når motorbelastningen 15 ændres. Det øvre partis tre grupper af køleflader med hver sin køleintensitet muliggør en nøje afstemning af køleintensiteten til det øjeblikkelige behov. I området under det øvre parti er kølebehovet væsentligt mindre, og kølingen kan derfor klares med en enkelt rundgående 20 køleflade 20 ved foringens yderside. Denne flade er eneste køleflade i en fjerde gruppe.Since the heat load is greatest in the upper portion 6 of the casing, this is also where the greatest variations in the heat load occur when the engine load 15 changes. The three batches of cooling surfaces of the upper part, each with its own cooling intensity, enable a precise adjustment of the cooling intensity to the immediate need. In the area below the upper portion, the cooling requirement is substantially smaller and the cooling can therefore be handled with a single circular 20 cooling surface 20 at the outside of the casing. This surface is the only cooling surface in a fourth group.

Recessen 7 er udformet således, at kølefladen 20 i opadgående retning hælder indad mod løbefladen 5. Da fladens køleintensitet afhænger af afstanden ind 25 til løbefladen 5, sikrer det skrå forløb af fladen 20, at dennes kølevirkning vokser nogenlunde i takt med stigningen op mod foringens øvre ende af varmeindfaldet på løbefladen 5. I det øvre parti 6 sikrer de skrå boringer i den første og anden gruppe en tilsvarende 30 tilpasning til det i opovergående retning stigende varmeindfald.The recess 7 is designed such that the cooling surface 20 is inclined upwardly towards the running surface 5. Since the cooling intensity of the surface depends on the distance inwards 25 to the running surface 5, the inclined course of the surface 20 ensures that its cooling effect grows somewhat as the rise towards the casing upper end of the heat incident on the running surface 5. In the upper portion 6 the inclined bores in the first and second groups ensure a corresponding adaptation to the upwardly increasing heat incident.

En ringformet kappe 21 omgiver recessen 7, så der mellem kappen og fladen 20 er dannet et kølekammer. Kappen 21 strækker sig opefter forbi fladen 9 35 og henover et midterparti 22, som er forsynet med DK 170447 B1 12 rundtgående noter til fordeling af kølevand mellem kanalerne i samme gruppe. Noterne er radialt udefter lukket af kappen 21. En række af tætningsorganer 23 beliggende i tilhørende noter ligger an mod indersiden 5 af kapperne og giver den fornødne tætning mellem kølefladerne og noterne i foringens periferi.An annular sheath 21 surrounds the recess 7 so that a cooling chamber is formed between the sheath and the surface 20. The sheath 21 extends upwardly past the surface 9 35 and over a central portion 22 provided with circular grooves for distributing cooling water between the ducts in the same group. The grooves are radially outwardly closed by the sheath 21. A series of sealing means 23 located in associated grooves abut the inside 5 of the sheaths and provide the necessary sealing between the cooling surfaces and the grooves on the periphery of the casing.

Tilgang og afgang af kølevand til de enkelte grupper sker gennem rør, som er fastgjort på ydersiden af kapperne 17 og 21 ud for gennemgangshuller i disse.Inlet and outlet of cooling water for the individual groups takes place through pipes which are fixed on the outside of the sheaths 17 and 21 next to through holes in them.

10 På tegningen er kun vist et tilgangs- og et afgangsrør for hver gruppe, men det er naturligvis muligt at anvende flere sæt af rør for hver gruppe, idet sættene så kan fordeles efter foringens periferi, så der ikke bliver lang strømningsvej fra et tilgangsrør til en 15 kølekanals tilgangskanal.10 The drawing shows only one inlet and outlet pipes for each group, but it is of course possible to use several sets of pipes for each group, since the sets can then be distributed along the periphery of the casing so that there is no long flow path from one inlet to a 15 cooling channel access channel.

En rundtgående fordelingskanal 24 ved foringens periferi sætter tilgangskanalerne 14 hørende til den første gruppe i forbindelse med hinanden og med et tilgangsrør 25. Afgangskanalerne 15 står gennem en 20 rundtgående samlekanal 26 i forbindelse med et afgangsrør 27. På tilsvarende vis er tilgangskanalerne 14’ gennem en fordelingskanal 28 sat i strømnings forbindelse med et tilgangsrør 29, og afgangskanalerne 15' står gennem en samlekanal 30 i strømningsfor-25 bindelse med et afgangsrør 31. Kølekammeret 19 står i forbindelse med et tilgangsrør 32 ved kammerets bund og et afgangsrør 33 ved kammertoppen. Kølekammeret i recessen 7 står i forbindelse med et tilgangsrør 34 og et afgangsrør 35, ligeledes positioneret ved 30 henholdsvis kammerets bund og top.An annular distribution channel 24 at the periphery of the casing connects the inlet channels 14 of the first group with each other and with an inlet pipe 25. The outlet channels 15 pass through a 20 inlet connecting duct 26 in connection with an outlet pipe 27. Similarly, the inlet channels 14 'are through a distribution channel 28 is connected to flow with an inlet pipe 29, and the outlet channels 15 'are through a connecting channel 30 in flow communication with an outlet pipe 31. The cooling chamber 19 communicates with an inlet pipe 32 at the bottom of the chamber and an outlet pipe 33 at the chamber top. The cooling chamber in the recess 7 communicates with an inlet pipe 34 and an outlet pipe 35, also positioned at the bottom and top of the chamber, respectively.

Reguleringen af vandgennemstrømningen i de fire grupper sker ved hjælp af ventiler, der er styret af en i fig. 4 vist regneenhed 36, der, som vist med punkterede linier, er styrende forbundet med hver 35 ventil. De tre første grupper af køleflader beliggende DK 170447 B1 13 i det øvre parti 6 kan ved hjælp af 3/2-vejs ventiler 37, 38 og 39, dvs. ventiler med 3 tilslutninger og to stillinger, kobles helt ind eller helt ud, så hele vandstrømmen løber enten gennem eller udenom gruppen.The flow of water in the four groups is regulated by means of valves controlled by a valve in FIG. 4, as shown in dashed lines, is connected to each 35 valve in a controlled manner. The first three groups of cooling surfaces located in the upper portion 6 can be provided by means of 3/2-way valves 37, 38 and 39, ie. valves with 3 connections and two positions, fully switched on or off, so that the entire flow of water flows either through or outside the group.

5 Med de i fig. 4 viste ventilstillinger ledes hele vandstrømmen gennem alle tre grupper, så køleintensiteten i det øvre parti 6 er maksimal. Hvert afgangsrør 27, 31 og 33 indeholder en kontraventil hhv.5 With those of FIG. 4, the entire flow of water is passed through all three groups, so that the cooling intensity in the upper part 6 is maximum. Each discharge pipe 27, 31 and 33 contains a non-return valve, respectively.

40, 41 og 42, som hindrer kølevand i at strømme baglæns 10 ind i en gruppe, som er udkoblet.40, 41 and 42, which prevent cooling water from flowing backwards 10 into a disengaged group.

Den fjerde gruppe med kølefladen 20 skal fjerne så forholdsvis begrænsede varmemængder, at der kun er ringe risiko for mikrokogninger ved kølefladen, hvilket muliggør en regulering af køleintensiteten ved hjælp af 15 en trinløst indstillelig reguleringsventil 43, der kan lede en del af vandstrømmen udenom den fjerde gruppe.Afgangsrøret 35 indeholder også en kontraventil 47.The fourth group with the cooling surface 20 must remove such relatively limited quantities of heat that there is little risk of microcooking at the cooling surface, which allows the cooling intensity to be controlled by means of an infinitely adjustable control valve 43 which can direct part of the water flow outside the fourth The exhaust pipe 35 also contains a check valve 47.

Det er muligt at samle flere af ventilerne i en enkelt ventilblok, hvor ventilen har et passende antal til- og 20 afgange samt ventilstillinger, så ovennævnte styring af vandstrømmen opnås.It is possible to assemble several of the valves into a single valve block where the valve has an appropriate number of inlets and outlets and valve positions so that the above-mentioned control of the water flow is achieved.

Regneenheden 36 kan gennem en ledning 44 tilføres information om motorens øjeblikkelige belastning og på basis heraf afgive styresignaler til 25 ventilerne i overensstemmelse med en forudbestemt sammenhæng mellem belastningen og behovet for køling.The calculator 36 can be supplied through a line 44 with information on the instantaneous load of the motor and on this basis provide control signals to the valves in accordance with a predetermined relationship between the load and the need for cooling.

Det er også muligt at anbringe temperatursensorer 45 ved løbefladen 5 og gennem en ledning 46 at tilføre regneenheden oplysninger om foringens faktiske tempera-30 tur ved de udvalgte målepunkter. I sidstnævnte tilfælde indeholder regneenheden forudbestemte oplysninger om de køleintensitetsniveauer, som fremkommer ved de mulige kombinationer af aktive kølegrupper samt oplysning om tilladelige afvigelser fra den ønskede foringstempera-35 tur. Hvis den målte temperatur passerer en af disse DK 170447 B1 14 forudbestemte grænseværdier, omstiller regneenheden kølesystemet til nærmeste niveau for køleintensiteten.It is also possible to place temperature sensors 45 at the running surface 5 and through a conduit 46 to supply information to the calculator about the actual temperature of the casing at the selected measurement points. In the latter case, the calculator contains predetermined information on the cooling intensity levels that result from the possible combinations of active cooling groups as well as information on permissible deviations from the desired lining temperature. If the measured temperature passes one of these predetermined limit values, the calculator switches the cooling system to the nearest level of cooling intensity.

Sensorerne 45 kan i foringens aksialretning ligge i forskellig afstand fra anlægsfladen 3 og i samme 5 aksiale niveau kan der være flere sensorer fordelt efter foringens omkreds. Det foretrækkes, at nogle af sensorerne ligger i så stor afstand fra fladen 3, at løbefladen ud for sensorerne bestryges af stempelringene. Hvis disse efter omkredsen fordelte sensorer 10 måler indbyrdes forskellige temperaturer, kan dette være indikation af svigt i en stempelring. Der kan også være mindst én sensor anbragt ved det punkt af foringen, som erfaringsmæssigt udsættes for højest temperatur.The sensors 45 may be located in the axial direction of the casing at different distances from the abutment surface 3 and at the same axial level there may be several sensors distributed along the circumference of the casing. It is preferred that some of the sensors be at such a distance from the surface 3 that the running surface next to the sensors is covered by the piston rings. If the sensors 10 distributed around the perimeter measure different temperatures, this may be an indication of a piston ring failure. There may also be at least one sensor positioned at the point of the casing which is experientially exposed to the highest temperature.

Herefter beskrives et eksempel på belastningsaf-15 hængig ind- eller udkobling af de tre kølefladegrupper i foringens øvre parti 6.Hereinafter, an example of load-dependent dependent or disengaging of the three heat sink groups in the upper portion 6 of the casing is described.

Motorbelastning i % Gruppe 1 Gruppe 2 Gruppe 3 95-105 + + + 20 85-95 + + 75-85 + - + 60-75 + - - 40-60 - + + 20-40 + 25 0-20 + I skemaet svarer en belastning på 100% til at motoren kører med 100% nominelt middeltryk og 100% nominelt omdrejningstal, hvilket normalt benævnes motorens nominelle Ll-punkt. Motorens MCR-punkt må ikke 30 lægges højere end Ll-punktet, men ved eksempelvis deratede motorer er det velkendt at lægge MCR-punktet på en belastning svarende til eksempelvis 85% af Ll-punktet. Skemaet viser umiddelbart, at det ikke er nødvendigt at ændre foringen, blot fordi motoren er DK 170447 B1 15 derated, idet køleintensiteten automatisk justeres i overensstemmelse med den effekt, som motoren yder.Engine load in% Group 1 Group 2 Group 3 95-105 + + + 20 85-95 + + 75-85 + - + 60-75 + - - 40-60 - + + 20-40 + 25 0-20 + In the diagram a load of 100% corresponds to the motor running at 100% nominal mean pressure and 100% nominal rpm, which is usually referred to as the nominal L1 point of the motor. The MCR point of the motor may not be higher than the L1 point, but for example, by means of derated motors it is well known to place the MCR point at a load corresponding to, for example, 85% of the L1 point. The diagram immediately shows that it is not necessary to change the lining simply because the motor is derated, since the cooling intensity is automatically adjusted according to the power provided by the motor.

I stedet for blindboringer med indre rør kan kølekanalerne inden i det øvre parti 6 være gennemgående 5 kanaler, som fra en nedre tilgangsåbning strækker sig op til en øvre afgangsåbning. Disse kanaler kan være fremstillet ved at bore mindst to krydsende kanalafsnit ind i foringens vægmateriale, men af hensyn til at undgå spændingskoncentrationer i foringen foretrækkes, at 10 kanalerne dannes af faconformede rør, som indstøbes i foringen. Dette giver også stor frihed til at vælge et optimalt forløb af kanalerne.Instead of blind bores with inner tubes, the cooling ducts within the upper portion 6 may be through 5 ducts extending from a lower inlet opening up to an upper outlet opening. These channels may be made by drilling at least two intersecting channel portions into the casing wall material, but in order to avoid stress concentrations in the casing, it is preferred that the 10 passages be formed of shaped tubes embedded in the casing. This also gives great freedom to choose an optimal course of the channels.

Claims (10)

1. Fremgangsmåde til køling af en cylinderforing i en forbrændingsmotor, navnlig en stor totakts hovedmotor i et skib, hvor foringen i sit øvre parti (6) har 5 flere efter foringens omkreds fordelte køleflader (8), som køles af kølevand for at bortlede varme fra foringens løbeflade (5), kendetegnet ved, at kølingens intensitet varieres i afhængighed af varmebelastningen på foringen ved at kølevandet ledes 10 til udvalgte køleflader (8, 8', 18), hvis antal og/eller afstand fra løbefladen er afpasset efter den aktuelle varmebelastning.A method of cooling a cylinder liner in an internal combustion engine, in particular a large two-stroke main engine in a ship, the liner of its upper portion (6) having 5 more cooling surfaces (8) distributed along the liner circumference, which are cooled by cooling water to dissipate heat. from the liner's running surface (5), characterized in that the cooling intensity varies depending on the heat load on the liner by passing the cooling water 10 to selected cooling surfaces (8, 8 ', 18) whose number and / or distance from the running surface is adjusted to the current heat load. 2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet v e d, at kølevandet ledes til udvalgte grupper 15 af køleflader, hvor kølefladerne (8, 8') i grupper med flere køleflader har i det væsentlige samme forløb i forhold til løbefladen (5), og at kølevandsstrømmen reguleres således, at den enkelte gruppe enten er helt åben eller helt lukket for gennemstrømning.Method according to claim 1, characterized in that the cooling water is directed to selected groups 15 of cooling surfaces, wherein the cooling surfaces (8, 8 ') in groups with several cooling surfaces have essentially the same course with respect to the running surface (5) and that the cooling water flow is regulated such that the individual group is either fully open or completely closed for flow. 3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendeteg net v e d, at foringen i et parti beliggende under det øvre parti (6) har en køleflade (20), hvor køleintensiteten justeres ved ændring af den gennemstrømmende kølevandsmængde.Method according to claim 2, characterized in that the liner in a portion located below the upper portion (6) has a cooling surface (20), wherein the cooling intensity is adjusted by changing the flow of cooling water quantity. 4. Fremgangsmåde ifølge et af kravene 1-3, ken detegnet ved, at der kompenseres for anormale driftsforhold ved, at de aktuelle temperaturer ved løbefladen (5) måles og registreres, at de registrerede temperaturer sammenlignes med forudbestemte grænseværdi- 30 er, og at kølingens intensitet justeres til nærmeste nye niveau, hvis en grænseværdi overskrides.Method according to one of Claims 1 to 3, characterized by compensating for abnormal operating conditions by measuring and recording the actual temperatures at the running surface (5), comparing the recorded temperatures with predetermined limit values and the cooling intensity is adjusted to the nearest new level if a limit value is exceeded. 5. Fremgangsmåde ifølge krav 4, kendetegnet ved, at der afgives et alarmsignal, hvis DK 170447 B1 17 justeringen af kølingens intensitet skyldes en lokal temperaturændring på løbefladen.Method according to claim 4, characterized in that an alarm signal is issued if the adjustment of the cooling intensity is due to a local temperature change on the running surface. 6. Fremgangsmåde ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at køleintensiteten 5 reguleres individuelt for hver cylinderforing.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling intensity 5 is individually regulated for each cylinder liner. 7. Forbrændignsmotor, navnlig stor totakts hovedmotor i et skib, med flere cylinderforinger, der hver er spændt ned mod cylinderpartiet ved hjælp af et dæksel, som sammen med foringen og det tilhørende 10 stempel afgrænser et forbrændingskammer, hvor foringen i sit øvre parti (6) har flere efter sin omkreds fordelte vandkølede køleflader (8) til bortledning af varme fra foringens løbeflade (5), kendetegnet v e d, at kølefladerne (8, 8', 18, 20) er opdelt 15 i grupper, som hver har en separat kølevandstilgangspassage (25, 24, 29, 28, 32, 34) og et reguleringsorgan (37-39, 43) til styring af vandgennemstrømningen i passagen.A combustion engine, in particular a large two-stroke main engine of a ship, with several cylinder liners, each of which is clamped down against the cylinder portion by means of a cover, which together with the casing and the associated piston delimits a combustion chamber, the casing in its upper portion (6). ) has several water-cooled cooling surfaces (8) distributed according to its circumference to dissipate heat from the casing (5) of the casing, characterized in that the cooling surfaces (8, 8 ', 18, 20) are divided into groups, each having a separate cooling water access passage. (25, 24, 29, 28, 32, 34) and a regulator (37-39, 43) for controlling the water flow in the passage. 8. Forbrændingsmotor ifølge krav 7, kende-20 tegnet ved, at grupperne indbyrdes over i det mindste en del af kølefladernes udstrækning i foringens aksialretning ligger i forskellig afstand fra løbefla- den.An internal combustion engine according to claim 7, characterized in that the groups mutually over at least part of the extent of the cooling surfaces in the axial direction of the casing are at different distances from the running surface. 9. Forbrændingsmotor ifølge krav 7 eller 8, k e n -25detegnet ved, at en første gruppe omfatter flere efter foringens omkreds fordelte, langstrakte kølekanaler (8), der fra foringens yderside i det væsentlige forløber opad og indad mod løbefladen (5), at en anden gruppe omfatter flere efter foringens 30 omkreds fordelte, langstrakte kølekanaler (8')/ der fra foringens yderside i det væsentlige forløber opad og indad mod løbefladen (5), fortrinsvis således at det øvre afsnit (16') af kanalerne (8') ligger i større afstand fra løbefladen end det tilsvarende afsnit (16) 35 af kanalerne (8) i den første gruppe, og 18 DK 170447 B1 at en tredje gruppe omfatter en enkelt rundtgående køleflade (18) ved foringens ydeerside beliggende radialt ud for kanalerne (8, 8') i den første og den * anden gruppe, 5 samt fortrinsvis en fjerde gruppe med en enkelt rundtgående køleflade (20) ved foringens yderside beliggende aksialt neden under de andre grupper.An internal combustion engine according to claim 7 or 8, characterized in that a first group comprises a plurality of elongate cooling channels (8) distributed along the circumference, which extend from the outer surface of the casing substantially upwards and inwards towards the running surface (5). second group comprises several elongate cooling channels (8 ') distributed along the circumference of the casing 30 extending from the outer surface of the casing substantially upwardly and inwardly towards the running surface (5), preferably such that the upper portion (16') of the channels (8 ') is at a greater distance from the running surface than the corresponding section (16) 35 of the channels (8) of the first group, and a third group comprises a single circumferential cooling surface (18) at the outer side of the casing radially adjacent to the channels ( 8, 8 ') in the first and second groups, 5 and preferably a fourth group with a single circumferential cooling surface (20) at the outer surface of the casing located axially below the other groups. 10. Forbrændingsmotor ifølge et af kravene 7-9, kendetegnet ved, at den første, den anden 10 og den tredje gruppe hver har en ventil (37, 38, 39), som enten leder den cirkulerende kølevandsmængde helt gennem eller helt forbi den pågældende gruppe, og at ' ventilerne er styret således, at den aktuelle kombi-* nation af åbne kølevandsgrupper frembringer en kølein-15 tensitet svarende til den øjeblikkelige varmebelastning på foringen. 4Internal combustion engine according to one of claims 7-9, characterized in that the first, second 10 and the third group each have a valve (37, 38, 39) which either passes the circulating cooling water quantity all the way through or completely past the respective The valves are controlled so that the current combination of open cooling water groups produces a cooling intensity corresponding to the instantaneous heat load on the liner. 4
DK60293A 1993-05-26 1993-05-26 Process and internal combustion engine DK170447B1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK60293A DK170447B1 (en) 1993-05-26 1993-05-26 Process and internal combustion engine
PCT/DK1994/000167 WO1994028296A1 (en) 1993-05-26 1994-04-25 A method and an internal combustion engine
JP6523627A JPH08510523A (en) 1993-05-26 1994-04-25 Engine and cooling method thereof
HRP940316 HRP940316A2 (en) 1993-05-26 1994-05-23 Strukture and a method of cooling a cylinder liner in an internal combustion engine

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK60293A DK170447B1 (en) 1993-05-26 1993-05-26 Process and internal combustion engine
DK60293 1993-05-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DK60293D0 DK60293D0 (en) 1993-05-26
DK170447B1 true DK170447B1 (en) 1995-09-04

Family

ID=8095439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK60293A DK170447B1 (en) 1993-05-26 1993-05-26 Process and internal combustion engine

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPH08510523A (en)
DK (1) DK170447B1 (en)
HR (1) HRP940316A2 (en)
WO (1) WO1994028296A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK178937B9 (en) * 2015-11-02 2017-07-03 Man Diesel & Turbo Filial Af Man Diesel & Turbo Se Tyskland A cylinder liner for a two-stroke crosshead engine
DE102018102064A1 (en) * 2018-01-30 2019-08-01 Man Energy Solutions Se Cylinder liner and internal combustion engine
CN112483272A (en) * 2020-12-02 2021-03-12 潍柴动力股份有限公司 Cylinder jacket

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1942846A1 (en) * 1969-08-22 1971-03-04 Caterpillar Tractor Co Cylinder liner holder with improved cooling
CH627523A5 (en) * 1978-04-25 1982-01-15 Sulzer Ag CYLINDER INSERT OF A RECIPROCATING ENGINE.
FR2570439B1 (en) * 1984-09-20 1989-03-31 Semt METHOD AND DEVICE FOR REGULATING THE TEMPERATURE OF THE INTERNAL SURFACE OF THE CYLINDER LINERS OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
DK277690D0 (en) * 1990-11-22 1990-11-22 Man B & W Diesel Gmbh CYLINDER LINING FOR A WATER-COOLED COMBUSTION ENGINE

Also Published As

Publication number Publication date
DK60293D0 (en) 1993-05-26
HRP940316A2 (en) 1996-08-31
JPH08510523A (en) 1996-11-05
WO1994028296A1 (en) 1994-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4668162A (en) Changeable cooling control system for a turbine shroud and rotor
US4620509A (en) Twin-flow cooling system
FI66057B (en) VAETSKEKYLT FOER EN FYRTAKTS-DIESELMOTOR AVSETT CYLINDERLOCK
US7037065B2 (en) Flange bolt for turbines
JP2008057546A (en) Cooling mechanism for cylinder jacket of internal combustion engine
US8939116B2 (en) Liquid-cooled internal combustion engine
US20050235930A1 (en) Cylinder block cooling arrangement for multi-cylinder internal combustion engine
EP0580934B1 (en) Cooling system for an automotive engine
KR101283032B1 (en) Water jacket spacer
US4794884A (en) Internal combustion engine with fluid-cooled cylinder liner
US4200066A (en) Internal combustion piston engine
DK170447B1 (en) Process and internal combustion engine
SE456837B (en) MULTI-CYLINDERED COMBUSTION ENGINE
FI82292B (en) ANORDNING FOER REGLERING AV TEMPERATUREN I INRE VAEGGYTAN AV EN FOERBRAENNINGSMOTORS CYLINDRAR.
US6688263B1 (en) System for controlling the temperature of a cylinder wall in an engine
US6036433A (en) Method of balancing thrust loads in steam turbines
EP0558583B1 (en) A cylinder liner for a water-cooled internal combustion engine
JP4335665B2 (en) Internal combustion engine with cylinder coolant temperature controller
KR20210003434A (en) Water jacket of engine
JP3444606B2 (en) Reciprocating piston diesel engine cooling system
US5419388A (en) Regenerative heat exchanger system and an operating method for the same
US1083265A (en) Combustion-engine.
US2807247A (en) Piston head for internal combustion engines
JP2005507047A (en) INTERNAL COMBUSTION ENGINE OPERATION METHOD, COMPUTER PROGRAM, OPERATION / CONTROL DEVICE, AND INTERNAL COMBUSTION ENGINE
US8740555B2 (en) Steam turbine having a cooling apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A0 Application filed
B1 Patent granted (law 1993)
PBP Patent lapsed

Country of ref document: DK