EP0851101B1 - Dieselmotor - Google Patents

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EP0851101B1
EP0851101B1 EP96810903A EP96810903A EP0851101B1 EP 0851101 B1 EP0851101 B1 EP 0851101B1 EP 96810903 A EP96810903 A EP 96810903A EP 96810903 A EP96810903 A EP 96810903A EP 0851101 B1 EP0851101 B1 EP 0851101B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
diesel engine
slider
accordance
cylinder liner
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP96810903A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0851101A1 (de
Inventor
Herbert Zehnder
Christian Just
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wartsila NSD Schweiz AG
Original Assignee
Wartsila NSD Schweiz AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Wartsila NSD Schweiz AG filed Critical Wartsila NSD Schweiz AG
Priority to DE59609434T priority Critical patent/DE59609434D1/de
Priority to EP96810903A priority patent/EP0851101B1/de
Priority to DK96810903T priority patent/DK0851101T3/da
Priority to KR1019970060406A priority patent/KR19980063585A/ko
Priority to CN97125587A priority patent/CN1089853C/zh
Priority to JP35555297A priority patent/JPH10196326A/ja
Publication of EP0851101A1 publication Critical patent/EP0851101A1/de
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Publication of EP0851101B1 publication Critical patent/EP0851101B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/18—Other cylinders
    • F02F1/22—Other cylinders characterised by having ports in cylinder wall for scavenging or charging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L5/00—Slide valve-gear or valve-arrangements
    • F01L5/04—Slide valve-gear or valve-arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves
    • F01L5/06—Slide valve-gear or valve-arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves surrounding working cylinder or piston
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L5/00—Slide valve-gear or valve-arrangements
    • F01L5/20—Slide valve-gear or valve-arrangements specially for two-stroke engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F2007/0097—Casings, e.g. crankcases or frames for large diesel engines

Definitions

  • the present invention relates to a Diesel engine according to the generic term of the independent Claim 1.
  • Modern, large two-stroke diesel engines usually have one Longitudinal flushing of the working cylinder. That the purge air enters via fixed flushing slots in the cylinder liner in the Cylinder space as soon as the piston is below this Flush slots. The new, unused purge air flows through the flushing slots in the cylinder liner and the combustion chamber and pushes the exhaust gases through one or more Exhaust valves in the cylinder cover in the exhaust system.
  • One of the objects of the present invention is an engine to create, in which the purge air even in the absence a stuffing box does not flow into the crankcase space. According to the invention, such a motor has the features of the characterizing part of independent claim 1.
  • the dependent claims relate to advantageous Embodiments of the invention.
  • the new engine according to the invention can, if the Gland can be built lower. This is particularly so advantageous for marine engines if the clearance above the Engine necessary for repair and service work is, can be smaller. If the piston rod consists of several parts the removal and installation or replacement of the Piston rod even when there is little free space above the engine possible.
  • the diesel engine with cylinder liner, in which the piston moves, has a slide which on the the lower end of the cylinder liner adjoins, and the with the cylinder liner forms a slide valve.
  • the Slider moves with the movement of the piston, in Area of bottom dead center, from the cylinder liner away, between the cylinder liner and slide a ring-like opening, the flushing gap, for feeding from purge air to the piston chamber.
  • the rinsing gap closes again when the piston moves towards the top Reversal point moved.
  • This new construction of the Diesel engine is particularly suitable for slow-running, long-stroke two-stroke large diesel engines with longitudinal flushing and Crosshead, as used for ships and for power plants Power generation can be used. With the new construction the stuffing box seal to the engine compartment can be omitted, what a lower design of the engine enables.
  • the diesel engine of Fig. 2 to 4, with cross head (not shown), is constructed according to the invention.
  • the Cylinder liner 21 has no flushing slots on lower area.
  • Cylinder liner 21 is a flushing slide or slide 24 present, which follows with the movement of the piston 20 moved down and up again. Doing so opens and the rinsing gap 210 closes between Cylinder liner 21 and slide 24 through which the Cylinder liner, cylinder chamber 22 and the combustion chamber with Flushing air is flowed through.
  • An annular piston skirt 201 is attached to the piston 20.
  • the piston 20 with the piston shirt 201 is with the Piston rod 23 connected.
  • Cooling oil is supplied via a channel 230 pumped into the interior of the piston 20.
  • the nozzles 202 inject the oil into the cooling holes 203 in the bottom of the Pistons 20.
  • the cooling oil Return drain channels 204 instead of the previous engines Design where the return for the cooling oil e.g. in one second channel of the piston rod, it is the new one Engine according to the invention possible through the cooling oil Return drain channels 204 to the engine compartment.
  • the drain channels 204 are arranged differently.
  • the Flush valve 24 movable in the longitudinal axis of the cylinder Slider 24 is formed with the annular space Air spring 209 against and to the lower end of the Cylinder liner 21 pressed.
  • the piston 20 moves with the lower control edge 206 towards the opposite edge 241 of the slide, so begins the slide 24 to move gradually with the piston 20.
  • the slide 24 moving with the piston 20 moves down from the cylinder liner 21.
  • the annular gap can be through guide webs 2124 are bridged by the rebound of the piston rings Prevent 205 in the annular gap 210. If there are no boardwalks 2124 are present, the piston rings 205 rebound in the annular gap 210 only possible if the air spring 209 fails.
  • the piston 20 moves again towards the top Dead center, so the slide 24 follows that of the air spring 206 is driven, the piston 20 and closes the Flushing gap 210 again. While the piston 20 is in the Cylinder liner 21 continues towards the top Dead center moves, the slider 24 pushes delayed and damped at the bottom of the cylinder liner 21. The annular gap 210 for the purge air is closed again.
  • the Purge air space 211 remains against the crankcase space or the engine compartment constantly separated.
  • the slide 24 follows, driven from the air spring 209, the piston 20.
  • the slide 24 but could also with a hydraulic Drive device (not shown) are driven.
  • the delay of the slide 24 during the Closing process from piston speed to the permissible Setting speed for the slide 24 on the Cylinder liner 21 is made using compressed air filled damping space 243 after the edge 242 the Volume of the ring-shaped damping space 243 closed Has.
  • the slider 24 is constructed so that the upper and the purge air is applied to the lower side. If the top and the lower side is the same in the direction of movement projected areas, the influence of Purge air and in particular changes to the Purge air pressure neutralized, i.e. they have no influence on the movement of the slide 24.
  • the movement of the Slider 24 can be projected by unequal size Surfaces, resulting in a resulting force on the slider 24, in one or in the opposite other Direction leads, also influenced in a desired way become.
  • the flushing gap 210 with the vertical guide webs can an adjustable ring of baffles can be placed in front.
  • the purge air flowing into the cylinder chamber 22 can thus a swirl adapted to the respective operating state mediated.
  • the cylinder surface becomes intensive with lubricating oil wetted. This flows on the inner wall of the Cylinder liner 21 and the slide 24 in that Engine crankcase back.
  • the draining lubricating oil forms after the control edge 206 of the Piston support ring 208 on the opposite edge 241 of the slide 24, together with the air in the now closed damping volume 207 below the piston shirt 201 a damping Mixture.
  • the piston shirt 201 serves as a centering element between the piston 20 and the piston support ring 208 and wears an oil control ring.
  • the elimination of the piston rod stuffing box 12 (FIG. 1) enables motors with a stroke / bore ratio of about 4: 1 the reduction in the overall height of the engine by about 30% of the size of the cylinder bore, otherwise unchanged dimensions (relative push rod length).
  • the Length of the cylinder liner 21 can be omitted Purge air slots reduced by approximately 85% of the cylinder bore become.
  • the connecting screws between the piston rod 23 and the piston support ring 208 are good from the crankcase accessible.
  • the connection can be used for overhaul work be solved, causing the piston rod to be removed unnecessary.
  • the piston extension height is thus reduced about the length of the piston rod.
  • Cylinder liner 21 and slide 24 from different To manufacture materials.
  • the Slide 24 be made of a material that against those that occur chemically in the lower, rather cool part Corrosive acids such as sulphurous acid are particularly resistant is.
  • the cylinder liner 23 as a separate one Component is described, could be the cylinder liner of course, be part of the engine block. If in Connection with cylinder liner 21 or piston 20 of spoken below and above should, as in Engine construction usual, the top dead center of the piston 20 as above and the bottom dead center of the piston 20 as below, regardless of the actual position of the cylinder.
  • the invention is for Suitable for engines regardless of the number of cylinders.
  • the ring-like opening is the Annular gap 210 with flat boundary surfaces on the slide 24 and shown on the cylinder liner 21.
  • the interface between cylinder liner 21 and slide 24 could for example, also considered the scope wavy, zigzag. It would be the same conceivable, the separating surface, viewed radially, for example to train in a step-like or wavy manner.

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Description

Die vorliegenden Erfindung bezieht sich auf einen Dieselmotor nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
Grosse Zweitakt-Dieselmotoren bisheriger Bauart, wie sie in Schiffen und Kraftwerken verwendet werden, weisen meist eine Kreuzkopf auf Zwischen Kurbelwelle und Kreuzkopf ist die sog. Schubstange angeordnet, welche die Kurbelwelle antreibt. Zwischen Kreuzkopf und Kolben ist die sog. Kolbenstange angeordnet, welche die lineare Hin- und Herbewegung des Kolbens auf den Kreuzkopf überträgt.
Moderne, grosse Zweitakt-Dieselmotoren haben meist eine Längsspülung des Arbeitszylinders. D.h. die Spülluft tritt über feste Spülschlitze in der Zylinderlaufbuchse in den Zylinderraum ein, sobald der Kolben sich unterhalb dieser Spülschlitze befindet. Die neue, unverbrauchte Spülluft durchströmt die Spülschlitze in der Zylinderlaufbuchse und den Brennraum und drängt die Abgase durch ein oder mehrere Auslassventile im Zylinderdeckel in das Auspuffsystem.
Wenn sich der Kolben oberhalb der Spülschlitze befindet, könnte die Spülluft ungehindert in den Kurbelgehäuseraum gelangen und entweichen. Um dies zu verhindern, ist der unterhalb des Kolbens liegende Teil des Kolbenraumes mit einer als Stopfbüchse bezeichneten Dichtung abgedichtet. Die Kolbenstange läuft in dieser Stopfbüchse.
Bei Motoren mit Ölkühlung für die Kolben, wird das Kühlöl durch Kanäle in der Kolbenstange zum Kolben hin und wieder weggeführt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es u.a., einen Motor zu schaffen, bei welchem die Spülluft auch beim Fehlen einer Stopfbüchse nicht in den Kurbelgehäuseraum fliesst. Erfindungsgemäss weist ein derartiger Motor die Merkmale des Kennzeichnenden Teils des unabhängigen Anspruchs 1 auf. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
Der neue Motor nach der Erfindung kann, beim Weglassen der Stopfbüchse niedriger gebaut werden. Dies ist insbesondere für Schiffsmotoren von Vorteil, wenn der Freiraum über dem Motor, der für Reparatur- und Servicearbeiten notwendig ist, kleiner sein kann. Wenn die Kolbenstange mehrteilig ausgeführt ist, wird der Aus- und Einbau bzw. Austausch der Kolbenstange auch bei niedrigem Freiraum über dem Motor möglich.
Der Dieselmotor, mit Zylinderlaufbuchse, in welcher sich der Kolben bewegt, weist einen Schieber auf, welcher an das untere Ende der Zylinderlaufbuchse angrenzt, und der mit der Zylinderlaufbuchse ein Schieberventil bildet. Der Schieber bewegt sich mit der Bewegung des Kolbens, im Bereich des unteren Totpunktes, von der Zylinderlaufbuchse weg, wobei sich zwischen Zylinderlaufbuchse und Schieber eine ringartige Öffnung, der Spülspalt, für das Zuführen von Spülluft zum Kolbenraum bildet. Der Spülspalt schliesst sich wieder, wenn sich der Kolben in Richtung zum oberen Umkehrpunkt hin bewegt. Diese neuartige Konstruktion des Dieselmotors eignet sich besonders für langsamlaufende, langhubige Zweitakt-Grossdieselmotoren mit Längsspülung und Kreuzkopf, wie sie bei Schiffen und für Kraftwerke zur Stromerzeugung verwendet werden. Bei der neuen Konstruktion kann die Stopfbüchsendichtung zum Motorraum entfallen, was eine niedrigere Bauweise des Motors ermöglicht.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der schematischen Zeichnungen, welche die bisherige Konstruktion von Dieselmotoren und Ausführungsformen der Erfindung zeigen, näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
in einem schematischen Schnitt eine bisherige Konstruktion eines Motors mit Spülschlitzen im unteren Teil der Zylinderlaufbuchse und mit einer Stopfbuchse;
Fig. 2 bis 4
in schematischen Schnitten den neuen Motor nach der Erfindung, wobei an Hand verschiedener Positionen des Kolbens und des Schiebers im Zylinder die Arbeits- und Wirkweise des neuen Motors nach der Erfindung erklärt wird.
Beim Dieselmotor mit Kreuzkopf (nicht gezeigt) von Fig. 1 nach bisheriger konventioneller Bauart läuft der Kolben 10 in einer Zylinderlaufbuchse 11. Im untersten Teil weist die Zylinderlaufbuchse 11 Spülschlitze 110 auf, welche vom Kolben 10 freigegeben werden, wenn er sich im unteren Totpunkt befindet. Die Spülluft fliesst (Pfeil) dann vom Ringraum 110' in den Brennraum. Der unterhalb des Kolbens 10 liegende Teil des Ringraumes 110' ist gegen den Kurbelgehäuseraum, bzw. Motorraum 110'' mit der Stopfbüchse 12 abgedichtet. Die Kolbenstange 13, welche zwischen Kolben und Kreuzkopf (nicht gezeigt) angeordnet ist, läuft in der Stopfbüchse 12.
Der Dieselmotor von Fig. 2 bis 4, mit Kreuzkopf (nicht gezeigt), ist nach der Erfindung konstruiert. Die Zylinderlaufbuchse 21 weist keine Spülschlitze auf am unteren Bereich. Hingegen ist unten, anschliessend an die Zylinderlaufbuchse 21 ein Spülschieber oder Schieber 24 vorhanden, der sich mit der Bewegung des Kolbens 20 nach unten und wieder nach oben bewegt. Dabei öffnet und schliesst sich der Spülspalt 210 zwischen Zylinderlaufbuchse 21 und Schieber 24, durch welchen die Zylinderlaufbuchse, Zylinderraum 22 und der Brennraum mit Spülluft durchströmt wird.
Zwischen Zylinderlaufbuchse 21 und Schieber 24 können Führungselemente 2124 (nur in Fig. 4 gezeigt) angebracht sein, welche als Führungs- und Halteelemente für die Kolbenringe 205 dienen. Dabei können, wie in Fig. 4 gezeichnet, die Führungselemente 2124 feststehend mit der Zylinderlaufbuchse 21 verbunden sein oder die Führungselemente 2124 am Schieber 24 befestigt sein und mit diesem die Hin- und Herbewegung mitmachen.
Am Kolben 20 ist ein ringförmiges Kolbenhemd 201 befestigt. Der Kolben 20 mit dem Kolbenhemd 201 ist mit der Kolbenstange 23 verbunden. Über einen Kanal 230 wird Kühlöl in das Innern des Kolbens 20 gepumpt. Die Düsen 202 spritzen das Öl in die Kühlbohrungen 203 im Boden des Kolbens 20. Statt wie bei den Motoren nach bisheriger Bauart, wo der Rücklauf für das Kühlöl z.B. in einem zweiten Kanal der Kolbenstange verläuft, ist es beim neuen Motor nach der Erfindung möglich, das Kühlöl durch Ablaufkanäle 204 in den Motorraum rückzuführen. In der Fig. 2 einerseits und in den Fig. 3 und 4 anderseits sind die Ablaufkanäle 204 verschieden angeordnet.
An Hand der Fig. 2 bis 4, welche schematisch einen neuen Dieselmotor nach der Erfindung zeigen, wird die Bewegung und die Wirkungsweise des Schiebers 24 erläutert. Der Kolben 20 bewege sich in den Fig. 2 bis 4 nach unten, bzw. in den Fig. 4 bis 2 umgekehrt nach oben.
Das hier beschriebene Prinzip folgt der Idee, bei Zweitakt-Kreuzkopfmotoren die Abdichtung des Spülluftraumes gegen den Kurbelgehäuseraum anstelle der Kolbenstangenstopfbüchse mit einem beweglichen Schieber 24 vorzunehmen. Im Gegensatz zur bisher bekannten Konstruktionen mit den Spülschlitzen 110 (Fig. 1) am unteren Ende der Zylinderlaufbuchse 11 übernimmt der Spülschieber 24, sozusagen als bewegliche untere Verlängerung der Zylinderlaufbuchse 21, in Verbindung mit der Bewegung des Kolbens 20 die Funktionen der Spülschlitze und der Kolbenstangenstopfbüchse.
Am unteren Ende der Zylinderlaufbuchse 21 befindet sich der in Längsachse des Zylinders bewegliche Spülschieber 24. Der Schieber 24 wird mit der ringraumförmig ausgebildeten Luftfeder 209 gegen und an das untere Ende der Zylinderlaufbuchse 21 gepresst.
Bewegt sich der Kolben 20 mit der unteren Steuerkante 206 auf die Gegenkante 241 des Schiebers zu, so beginnt sich der Schieber 24 allmählich mit dem Kolben 20 zu bewegen. Der sich mit dem Kolben 20 bewegende Schieber 24 bewegt sich von der Zylinderlaufbuchse 21 weg nach unten. Zwischen Zylinderlaufbuchse 21 und Schieber 24 öffnet sich ein Ringspalt 210, durch den die Spülluft (Pfeil) vom Spülluftraum 211 in den Zylinderraum 22 bzw. Brennraum einströmen kann. Der Ringspalt kann durch Führungsstege 2124 überbrückt werden, die das Ausfedern der Kolbenringe 205 im Ringspalt 210 verhindern. Wenn keine Führungsstege 2124 vorhanden sind, ist das Ausfedern der Kolbenringe 205 in den Ringspalt 210 nur möglich, wenn die Luftfeder 209 ausfällt.
Das Abdichten des Spülluftraumes 211 mit dem Spülluftdruck gegen den Kurbelgehäuseraum, d.h. den Triebwerkraum, mit Luft von atmosphärischem Druck, erfolgt während dem Spülvorgang durch den sich im Bereich des Schiebers 24 befindenden Kolben 20.
Bewegt sich der Kolben 20 wieder in Richtung zum oberen Totpunkt, so folgt der Schieber 24, der von der Luftfeder 206 angetrieben wird, dem Kolben 20 und schliesst den Spülspalt 210 wieder. Während der Kolben 20 sich in der Zylinderlaufbuchse 21 weiter in Richtung hin zum oberen Totpunkt bewegt, stösst der Schieber 24 verzögert und gedämpft unten an die Zylinderlaufbuchse 21. Der Ringspalt 210 für die Spülluft ist damit wieder geschlossen. Der Spülluftraum 211 bleibt gegen den Kurbelgehäuseraum bzw. den Motorraum ständig getrennt.
Der Schieber 24 folgt im gezeigten Beispiel, angetrieben von der Luftfeder 209, dem Kolben 20. Der Schieber 24 könnte aber auch mit einer hydraulischen Antriebseinrichtung (nicht gezeigt), angetrieben werden.
Nachfolgend werden der Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgang des vom Kolben angetriebenen Schiebers 24 in Einzelheiten beschrieben. Die Beschleunigung des Schiebers 24 auf die Geschwindigkeit des Kolbens 20 auf erfolgt, während sich das im Dämpfungsraum 207 befindende Schmieröl und eventuell vorhanden Spülluft, durch die Spalten aus dem Ringraum 207 verdrängt wird.
Die Verzögerung des Schiebers 24 während dem Schliessvorgang von Kolbengeschwindigkeit auf die zulässige Aufsetzgeschwindigkeit für den Schieber 24 auf die Zylinderlaufbuchse 21 erfolgt mit Hilfe des mit Druckluft gefüllten Dämpfungsraumes 243, nachdem die Kante 242 das Volumen des ringformartigen Dämpfungsraumes 243 geschlossen hat.
Der Schieber 24 ist so konstruiert, dass die obere und die untere Seite mit Spülluft beaufschlagt sind. Wenn die obere und die untere Seite in Bewegungsrichtung gleiche projizierte Flächen aufweisen, wird der Einfluss der Spülluft und werden insbesondere Änderungen des Spülluftdrucks neutralisiert, d.h sie bleiben ohne Einfluss auf die Bewegung des Schiebers 24. Die Bewegung des Schiebers 24 kann durch ungleich grosse projizierte Flächen, was zu einer resultierenden Kraft auf den Schieber 24, in der einen oder in der entgegengesetzt anderen Richtung führt, auch in einer gewünschten Weise beeinflusst werden.
Dem Spülspalt 210 mit den vertikalen Führungsstegen kann ein verstellbarer Kranz von Leitblechen vorgelagert sein. Der in den Zylinderraum 22 einströmenden Spülluft kann damit ein dem jeweiligen Betriebszustand angepasster Drall vermittelt werden.
Über die Kolbenstange 23 wird dem Arbeitskolben 20 vom Kreuzkopf her Schmieröl zugeführt, welches der Kühlung dient. Das kühlende Öl wird nicht mehr in der Kolbenstange 23 zurückgeführt, sondern verlässt den Kolben 20 durch die Kanäle 204.
Die Zylinderlauffläche wird dadurch intensiv mit Schmieröl benetzt. Dieses fliesst an der Innenwand der Zylinderlaufbuchse 21 und des Schiebers 24 in das Kurbelgehäuse des Motors zurück. Das abfliessende Schmieröl bildet nach dem Vorbeigleiten der Steuerkante 206 des Kolbenstützrings 208 an der Gegenkante 241 des Schiebers 24, zusammen mit der Luft im nun geschlossenen Dämpfungsvolumen 207 unterhalb des Kolbenhemdes 201 ein dämpfendes Gemisch. Das Kolbenhemd 201 dient als Zentrierelement zwischen dem Kolben 20 und dem Kolbenstützring 208 und trägt einen Ölabstreifring.
Der Wegfall der Kolbenstangenstopfbüchse 12 (Fig. 1) ermöglicht bei Motoren mit einem Hub-Bohrungsverhältnis von etwa 4 : 1 die Reduktion der Bauhöhe des Motors um etwa 30 % der Grösse der Zylinderbohrung, bei sonst unveränderten Abmessungen (relative Schubstangenlänge). Die Länge der Zylinderlaufbuchse 21 kann durch den Wegfall der Spülluftschlitze um etwa 85 % der Zylinderbohrung reduziert werden.
Die Verbindungsschrauben zwischen der Kolbenstange 23 und dem Kolbenstützring 208 sind vom Kurbelgehäuse her gut zugänglich. Die Verbindung kann für Ueberholungsarbeiten gelöst werden, wodurch sich der Ausbau der Kolbenstange erübrigt. Die Kolbenausbauhöhe verringert sich damit um etwa die Länge der Kolbenstange.
Der Wegfall des innenliegenden Schmieröl-Ablaufrohres vereinfacht zudem die Konstruktion der Kolbenstange 23. Diese kann mit dazwischen liegenden Flanschverbindungen auch mehrteilig gebaut werden.
Schliesslich ist es ohne weiteres möglich, Zylinderlaufbuchse 21 und Schieber 24 aus verschiedenen Werkstoffen zu fertigen. So kann beispielsweise der Schieber 24 aus einem Werkstoff gefertigt sein, der gegen die im unteren, eher kühlen Teil auftretenden chemisch korrosiven Säuren wie schwefliger Säure besonders resistent ist. Obschon die Zylinderlaufbuchse 23 als separates Bauteil beschrieben ist, könnte die Zylinderlaufbuchse natürlich auch Teil des Motorblocks sein. Wenn im Zusammenhang mit Zylinderlaufbuchse 21 oder Kolben 20 von unten und oben gesprochen wird, soll damit, wie im Motorenbau üblich, der obere Totpunkt des Kolbens 20 als oben und der untere Totpunkt des Kolbens 20 als untenliegend gemeint sein, dies unabhängig von der wirklichen Lage der Zylinder. Die Erfindung ist für Motoren, unabhängig von der Zahl der Zylinder geeignet.
Im gezeigten Beispiel ist die ringartige Öffnung, der Ringspalt 210 mit ebenen Begrenzungsflächen am Schieber 24 und an der Zylinderlaufbuchse 21 gezeigt. Die Trennfläche zwischen Zylinderlaufbuchse 21 und Schieber 24 könnte aber beispielsweise auch über den Umfang betrachtet wellenförmig, zick-zack-artig verlaufen. Ebenso wäre es denkbar, die Trennfläche, radial betrachtet, beispielsweise treppenartig oder wellig auszubilden.

Claims (12)

  1. Dieselmotor, insbesondere Zweitakt-Grossdieselmotor, mit Zylinderlaufbuchse (21), in welcher sich der Kolben (20) bewegt, gekennzeichnet durch einen Schieber (24), welcher an das untere Ende der Zylinderlaufbuchse (21) angrenzt, und der mit der Zylinderlaufbuchse (21) ein Schieberventil bildet, wobei der Schieber (24) mit der Bewegung des Kolbens (20), von der Zylinderlaufbuchse (21) weg bewegt und sich dabei, zwischen Zylinderlaufbuchse (21) und Schieber (24) eine ringartige Öffnung (210) für das Zuführen von Spülluft zum Zylinderraum (22) bildet, die sich wieder schliesst, wenn sich der Kolben (20) in Richtung zum oberen Umkehrpunkt hin bewegt.
  2. Dieselmotor nach Anspruch 1, bei welcher der Kolben (20) den Schieber (24) zur Hin- und Herbewegung antreibt.
  3. Dieselmotor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei welchem zwischen Kolben (20) und Schieber (24) eine erste Feder- und/oder Dämpfungseinrichtung (206) angeordnet ist und weitere Feder- und/oder Dämpfungseinrichtungen (207) vorhanden sind, welche die Hin- und Herbewegung des Schiebers (24) in Bewegungsrichtung federnd unterstützten oder hemmen, und/oder dämpfen.
  4. Dieselmotor nach Anspruch 3, bei welchem die Federund/oder Dämpfungseinrichtungen (206) wenigstens teilweise pneumatisch und/oder hydraulisch arbeiten.
  5. Dieselmotor nach einem der Ansprüche 3 oder 4 bei welchem wenigstens eine, vorzugsweise mehrere Feder- und/oder Dämpfungseinrichtungen (207) mit Spülluft des Motors beaufschlagt sind.
  6. Dieselmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem der Schieber (24) mit Führungsteilen (2124) gegenüber der Zylinderlaufbuchse (21) geführt ist.
  7. Dieselmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem die Trennfläche zwischen Schieber (24) und Zylinderlaufbuchse (21) ringartig oder wellig ausgebildet ist.
  8. Dieselmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem Schieber (24) und Zylinderlaufbuchse (21) aus verschiedenen Werkstoffen gefertigt sind.
  9. Dieselmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit Leitschaufeln (212), vorzugsweise verstellbaren Leitschaufeln in der Spülluftzuführung (211) zum Zylinderraum und Verbrennungsraum (22).
  10. Dieselmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit ölgekühlten Kolben (20) und mit Rücklaufkanälen (204) im Kolben (20), die direkt in den Zylinderraum, bzw. in das Kurbelgehäuse unterhalb des Kolbens (20) führen.
  11. Dieselmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit mechanischem (20), und/oder pneumatischem (209), hydraulischen und/oder hydraulisch-pneumatischen, vorzugsweise pneumatisch arbeitendem Antrieb (209; 207) für die Hin- und Herbewegung des Schiebers (24).
  12. Dieselmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, der ein langsamlaufender Zweitakt-Grossdieselmotor ist, mit Kreuzkopf und mit Längsspülung des Zylinderraumes (22) bzw. Verbrennungsraumes (22), mit einem Kolbenhub von mehr als einem Meter, vorzugsweise mehr als drei Metern, wobei die Kolbenstange (23) zwischen Kreuzkopf und Kolben (20) mehrteiligen ausgebildet ist.
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