EP0965738A1 - Dieselmotor - Google Patents

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EP0965738A1
EP0965738A1 EP98810548A EP98810548A EP0965738A1 EP 0965738 A1 EP0965738 A1 EP 0965738A1 EP 98810548 A EP98810548 A EP 98810548A EP 98810548 A EP98810548 A EP 98810548A EP 0965738 A1 EP0965738 A1 EP 0965738A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
slide
cylinder liner
cylinder
diesel engine
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP98810548A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Herbert Zehnder
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
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 Wartsila NSD Schweiz AG filed Critical Wartsila NSD Schweiz AG
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Priority to EP99810437A priority patent/EP0965739A3/de
Priority to JP11151526A priority patent/JP2000054844A/ja
Priority to CN99108389A priority patent/CN1239180A/zh
Priority to KR1019990022278A priority patent/KR20000006194A/ko
Priority to PL99333742A priority patent/PL333742A1/xx
Publication of EP0965738A1 publication Critical patent/EP0965738A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • F02B25/00—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders
    • F02B25/02—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders using unidirectional scavenging
    • 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
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B25/00—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders
    • F02B25/02—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders using unidirectional scavenging
    • F02B25/04—Engines having ports both in cylinder head and in cylinder wall near bottom of piston stroke
    • 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 Preamble of independent claim 1.
  • Modern, large two-stroke diesel engines usually have a longitudinal flushing of the Working cylinder. I.e. the purge air passes through purge slots in the Cylinder liner into the cylinder space as soon as the piston is below this flushing slot is located. 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 Exhaust system.
  • the object of the present invention is, inter alia, to provide an engine for which the purge air does not enter even in the absence of a stuffing box Crankcase space can escape. According to the invention, such a Motor the features of the characterizing part of the independent claim 1 on.
  • the dependent claims relate to advantageous Embodiments of the invention.
  • the new motor according to the invention can, if the stuffing box is omitted be built lower. This is particularly advantageous for marine engines, if there is free space above the engine for repair and service work is necessary, may be smaller. If the piston rod is made of several parts is the removal and installation or replacement of the piston rod also at low clearance above the engine possible.
  • the diesel engine with a cylinder liner in which the piston moves, has a slide, which at the lower end of the cylinder liner adjoins, and together with the cylinder liner a slide valve forms.
  • the drive of the slide i.e. the back and forth movement, or the up and down Movement takes place in a diesel engine according to the invention with a separate drive, giving additional opportunities for improving the Efficiency opened.
  • variable control times of the flushing slide allow interaction with a variable control of the exhaust valve the optimal adjustment of the Motors to the respective power / speed combination regarding Fuel consumption and / or exhaust emissions.
  • Variable valve slider control times allow e.g. the extension of the Useful stroke to practically the full theoretical length.
  • the potential of Fuel consumption savings at nominal power should be around 3-4 g / kWh lie.
  • variable setting of the swirl with an upstream guide device in Flushing air flowing into the cylinder allows the engine to be optimally adjusted to changed operating points with regard to speed / power which is not with the Adaptation in the lower power range is to be confused.
  • the operation of the glandless motor is also relevant Oil household and oil maintenance that of a medium-speed Correspond to the plunger motor. It is conceivable that the cylinder lubrication according to the principle of the ZA40S engine can be done directly by the piston.
  • the cylinder running surfaces no longer communicate on the underside of the piston the purge air room. Condensates (water, sulphurous acid) and kickback exhaust gases from neighboring cylinders no longer have access and can no longer attack the cylinder surfaces.
  • the piston running behavior will adjust to that of a plunger engine. As Plunger engines are called engines in which the piston Sealing between the combustion chamber and crankcase takes over.
  • the slide is driven by the drive, e.g. can be hydraulic from the Cylinder liner moves away when the piston is in the lower area Dead center. This opens between the cylinder liner and Slide a ring-like opening, the purge gap, through which so-called purge air is fed to the cylinder space above.
  • the rinse gap is with the separate drive closes again when the piston moves towards moved to the top reversal point.
  • the slide can be removed from the cylinder jacket, when the piston is in the area of bottom dead center.
  • the purge air can through the slot between slide and cylinder jacket in the Flow cylinder space. If the outlet valve is also opened, the Flushed air flows through the cylinder chamber and become the Combustion gases / exhaust gases are expelled through the exhaust valve. Since the Function of the slide and the exhaust valve for the engine closely related linked, it can be structurally advantageous, for example to design the hydraulic drive of the slide and exhaust valve together.
  • the hydraulics for valve and slide can also be completely separate from each other be independent and operated by a higher-level controller.
  • One of the material of the cylinder liner can be used for the flushing slide different material can be selected, so that e.g. the one to be moved Mass is reduced.
  • This new design of the diesel engine is particularly suitable for slow-running, long-stroke two-stroke large diesel engines with longitudinal purge, as used in ships and for power plants to generate electricity.
  • the gland seal can be connected to the engine compartment omitted, which enables a lower design of the engine.
  • the piston 10 runs in a cylinder liner 11. In lowest part has the cylinder liner 11 rinsing slots 110, which from Piston 10 are released when it is at bottom dead center. The Purge air then flows (arrow) from the wash cabinet 110 'into the combustion chamber. The one below of the piston 10 lying part of the washing compartment 110 'is against the Crankcase space, or engine compartment 110 '' sealed with the stuffing box 12. The piston rod 13, which between the piston and crosshead (not shown) is arranged, runs in the stuffing box 12th
  • the cylinder liner 21 has no flushing slots at the bottom. On the other hand is below, after that Cylinder liner 21 has a flushing slide or slide 24, which is with the movement of the piston 20 down and up again.
  • the rinsing gap 210 between the cylinder liner opens and closes 21 and slide 24 through which the cylinder liner, cylinder space 22nd and flushing air flows through the combustion chamber.
  • Guide elements can be provided between the cylinder liner 21 and the slide 24 2124 (only shown in FIG. 4), which act as a guide and Holding elements for the piston rings 205 serve.
  • the guide elements 2124 stationary with the cylinder liner 21 be connected or the guide elements 2124 attached to the slide 24 be and join in the reciprocation.
  • An annular piston skirt 201 is attached to the piston 20.
  • the piston 20 with the piston skirt 201 is connected to the piston rod 23.
  • About one Channel 230 is pumped cooling oil into the interior of the piston 20.
  • the nozzles 202 inject the oil into the cooling holes 203 in the bottom of the piston 20.
  • the cooling oil through drainage channels 204 directly for the Lubricate the cylinder barrel and then use it in the engine compartment return. 2 on the one hand and in FIGS. 3 and 4 on the other hand Drain channels 204 arranged differently.
  • FIGS. 2 to 4 which schematically shows a new diesel engine the invention will show the movement and operation of the slide 24 explained.
  • the piston 20 moves downwards in FIGS. 2 to 4, or in 4 to 2 upside down.
  • the piston 20 moves with the lower control edge 206 onto the opposite edge 241 of the slide, the slide 24 begins gradually with the To move piston 20.
  • the slide 24 moving with the piston 20 moves downward from the cylinder liner 21.
  • Between Cylinder liner 21 and slide 24 open an annular gap 210 through the purge air (arrow) from the purge air space 211 into the cylinder space 22 or Combustion chamber can flow. If the slider 24 due to engine standstill Failure of the air spring 209 drops down, the annular gap can Guide webs 2124 are bridged, which the rebound of the piston rings Prevent 205 in the annular gap 210. If there are no guide ribs 2124 the piston rings 205 can only spring out into the annular gap 210, if the air spring 209 fails.
  • the piston 20 moves again towards the top dead center, it follows the slider 24, which is driven by the air spring 209, the piston 20 and closes the flushing gap 210 again. While the piston 20 is in the Cylinder liner 21 moved further toward top dead center, the slider 24 hits with a delay and is damped at the bottom of the cylinder liner 21. The annular gap 210 for the purge air is closed again. Of the Purge air space 211 remains against the crankcase space or the engine compartment constantly disconnected.
  • the slide 24 follows, driven by the air spring 209, the piston 20.
  • the slide 24 could also be a hydraulic Drive device (not shown in Fig. 3) are driven.
  • the acceleration and deceleration process of the Piston driven spool 24 described in detail.
  • the Acceleration of the slide 24 to the speed of the piston 20 takes place while the lubricating oil and located in the damping space 207 Possibly existing purge air, through the gaps from the annular space 207 is ousted.
  • the slider 24 is designed so that the upper and lower sides with Purge air are applied. If the top and bottom are in Have the same projected areas, the influence of Purge air pressure and in particular any change neutralized, i.e. They stay without affecting the movement of the slide 24.
  • the movement of the Slider 24 can through unevenly projected areas, resulting in a resulting force on the slide 24, in one or in the leads in the opposite direction, also in a desired manner to be influenced.
  • the flushing gap 210 with the vertical guide webs can be an adjustable one Wreath of baffles in front.
  • the in the cylinder chamber 22nd Incoming purge air can therefore be the respective operating state adjusted twist.
  • the cylinder surface is wetted intensively with lubricating oil.
  • the outflowing lubricating oil replicates sliding the control edge 206 of the piston support ring 208 past the Mating edge 241 of the slide 24, together with the air in the now closed damping volume 207 below the piston skirt 201 steaming mixture.
  • the piston shirt 201 serves as a centering element between the piston 20 and the piston support ring 208 and carries one Oil control ring.
  • the omission of the piston rod stuffing box 12 (FIG. 1) enables engines with a stroke-bore ratio of approximately 4: 1, the reduction in 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 about by the elimination of the purge air slots 85% of the cylinder bore can be reduced.
  • the connecting screws between the piston rod 23 and the Piston support ring 208 is easily accessible from the crankcase.
  • the Connection can be disconnected for overhaul work, causing the There is no need to remove the piston rod.
  • the piston height is reduced theoretically the length of the piston rod.
  • the cylinder liner 21 and slide 24 be made of a material that against the lower, rather cool part of chemically corrosive acids such as sulphurous acid is particularly resistant.
  • the cylinder liner 21 as a separate one Component is described, the cylinder liner could of course also be part of the Engine blocks. If in connection with cylinder liner 21 or Piston 20 is spoken from below and above, so as in engine construction usual, the top dead center of the piston 20 as lying on top and the bottom Dead center of the piston 20 should be meant as below, regardless of the real position of the cylinders. The invention is for engines regardless of the number of cylinders.
  • the ring-like opening is the annular gap 210 with planes Boundary surfaces on the slide 24 and on the cylinder liner 21 shown.
  • the interface between the cylinder liner 21 and slide 24 could, however for example, viewed in a wavy, zigzag-like manner over the circumference run. It would also be conceivable to consider the separating surface, viewed radially, for example, step-like or wavy.
  • the flushing slide 24 is at the control edge 2421 by the air spring 26 pressed lower end of the cylinder liner 21 and closes the Purge air space 211 against the crankcase space 218, as long as the Flush slide 24 remains in this position.
  • the purge air space 211 thus remains against the crankcase 218 during the compression / expansion stroke closed.
  • the behavior is that of the classic Equal to plunger motors.
  • the piston 20 begins in Normal operation of the flushing slide 24, driven by in the circumference Control housing arranged hydraulic pistons 25 to move.
  • the Flush slide 24 detaches from the control edge 2421 of the cylinder liner 21 and opens an annular gap 210 through which the purge air from the purge air space 211 can flow into the cylinder chamber.
  • the annular gap 210 can be bridged by guide webs 2124, which Rebound of the piston rings in the transition between the sliding surfaces of the Prevent cylinder liner 21 and the flushing slide 24, this also for the Case when the purge slide 24 is at a standstill with the air spring 26 released drops and can no longer guarantee the guidance of the ring packet directly.
  • the flushing slide 24 is connected to the by a hydraulically controlled oil column Actuator piston 25, e.g. same as the exhaust valve (not shown). It is possible to vary the opening times of the flushing slide 24 to keep.
  • the piston 20 becomes lubricating oil from the crosshead via the piston rod 23 fed, which the cooling of the piston crown the same as with conventional Engines.
  • the cooling lubricating oil is, in contrast to the conventional one Type, no longer returned in the piston rod 23, but leaves the Working piston 20 through the piston support ring 204 and flows on the Cylinder liner 21, on the flush valve 24 and on Flushing pressure compensation housing over into the crankcase.
  • the oil serves the lubrication of the piston skirt 201 and the piston rings. It conserves the cylinder liner tread.
  • the flushing slide 24 is acted upon on the upper side by the annular surface of the diameter (d 2 -d 0 ) with the flushing air pressure. It is also subjected to the purge air pressure on the lower side by the same annular surface (d 2 - d 0 ), formed by the purge pressure compensation housing (8). At flushing slide 24, the same forces therefore act on flushing air pressure in the opposite direction, which cancel each other out. The dynamics of flushing slide 24 are not influenced thereby.
  • the flushing gap 210 is an adjustable ring of guide plates 212 radial upstream.
  • the purge air flowing into the cylinder can be a Twist adjusted for each operating point.
  • the piston skirt 201 serves as a centering between the piston crown and the Piston support ring and is, similar to the four-stroke engines of conventional Type, equipped with an oil scraper ring.
  • the omission of the piston rod stuffing box enables the overall height to be reduced by about 0.35 d 0 for engines with a stroke / bore ratio of 4: 1 while the main dimensions remain unchanged.
  • the length of the cylinder liner 21 can be shortened by about 0.85 d 0 compared to the conventional design by eliminating the purge air slots.
  • connection screws between the piston rod 23 and the piston support ring 208 are relatively accessible from the crankcase due to the omission of the piston rod stuffing box, in contrast to the conventional design.
  • the connection from the crankcase 18 can be released, which eliminates the need to remove the piston rod 23.
  • the piston height is reduced to the smallest possible dimension. The saving on the installation height corresponds theoretically to the length of the piston rod (4 to 5d 0 ).
  • the diesel engine especially such a large two-stroke diesel engine, comprises a cylinder liner 21 in which the piston 20 reciprocates emotional.
  • the slide 24 can be driven by the piston 20 to reciprocate become.
  • a first spring and / or Damping device 206 is arranged and there are further spring and / or Damping devices 207 are present, which the back and forth Movement of the slide 24 resiliently supported in the direction of movement or inhibit, and / or dampen.
  • the feather and / or Damping devices 206 can be at least partially pneumatic and / or work hydraulically.
  • Several spring and / or damping devices 207 can be supplied with purge air from the engine.
  • the slider 24 will for example with guide parts 2124 opposite the cylinder liner 21 guided.
  • the interface between slide 24 and cylinder liner 21 can be ring-like or be wavy. Slider 24 and cylinder liner 21 can be made of different materials.
  • In the purge air supply 211 for Cylinder chamber and combustion chamber 22 can have guide vanes 212, with preferably adjustable guide vanes can be arranged at one Diesel engine with oil-cooled pistons 20 can return channels 204 in the piston 20 can be provided directly in the cylinder space or in the crankcase lead below the piston 20.

Landscapes

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  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

Der Dieselmotor, mit Zylinderlaufbuchse (21), in welcher sich der Kolben (20) bewegt, weist einen Schieber (24) auf, welcher an das untere Ende der Zylinderlaufbuchse (21) angrenzt, und der mit der Zylinderlaufbuchse (21) ein Schieberventil bildet. Der Schieber (24) bewegt sich mit der Bewegung des Kolbens (20), im Bereich des unteren Totpunktes, von der Zylinderlaufbuchse (21) weg, wobei sich zwischen Zylinderlaufbuchse (21) und Schieber (24) eine ringartige Öffnung, der Spülspalt (210), für das Zuführen von Spülluft zum Kolbenraum (22) bildet. Der Spülspalt (210) schliesst sich wieder, wenn sich der Kolben (20) 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 (12) zum Kurbelgehäuse entfallen, was eine niedrigere Bauweise des Motors ermöglicht. <IMAGE>

Description

Die vorliegenden Erfindung bezieht sich auf einen Dieselmotor nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
Grosse Zweitakt-Dieselmotoren bisheriger Bauart (siehe dazu Fig. 1), wie sie in Schiffen und Kraftwerken verwendet werden, weisen meist einen 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 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 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 ölgekühlten 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 entweichen kann. 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 gemeinsam mit der Zylinderlaufbuchse ein Schieberventil bildet. Der Antrieb des Schiebers, d.h. die Hin- und Herbewegung, bzw. die Auf- und Abbewegung erfolgt bei einem Dieselmotor nach der Erfindung mit einem separaten Antrieb, was zusätzliche Möglichkeiten für das Verbessern des Wirkungsgrades eröffnet.
Die variablen Steuerzeiten des Spülschiebers erlauben im Zusammenwirken mit einer variablen Steuerung des Auslassventiles die optimale Anpassung des Motors an die jeweilige Leistungs-/Drehzahlkombination bezüglich Brennstoffverbrauch und/oder Abgasemmissionen.
Variable Steuerzeiten des Spülschiebers erlauben z.B. die Verlängerung des Nutzhubes auf praktisch die volle theoretische Länge. Das Potential der Brennstoffverbrauchsersparnis dürfte bei Nennleistung bei etwa bei 3-4 g/kWh liegen.
Die variable Einstellung des Dralls mit einem vorgelagerten Leitapparat der in den Zylinder einfliessenden Spülluft erlaubt die optimale Anpassung des Motors an veränderte Betriebspunkte bezüglich Drehzahl/Leistung was nicht mit der Anpassung im tieferen Leistungsbereich zu verwechseln ist.
Der Betrieb des stopfbüchsenlosen Motors wird aber auch bezüglich Oelhaushalt und Oelpflege dem eines mittelschnelllaufenden Tauchkolbenmotors entsprechen. Es ist denkbar, dass die Zylinderschmierung nach dem Prinzip des ZA40S-Motors direkt durch den Kolben geschehen kann.
Die Zylinderlaufflächen kommunizieren auf der Kolbenunterseite nicht mehr mit dem Spülluftraum. Kondensate (Wasser, schweflige Säure) und rückschlagende Abgase benachbarter Zylinder haben keinen Zutritt mehr und können die Zylinderlaufflächen nicht mehr attackieren. Das Kolbenlaufverhalten wird sich demjenigen eines Tauchkolbenmotors angleichen. Als Tauchkolbenmotoren werden Motoren bezeichnet, in denen der Kolben die Abdichtung zwischen Verbrennungsraum und Kurbelraum übernimmt.
Die Pflege des Schmieröles muss, ähnlich wie bei mittelschnelllaufenden Tauchkolbenmotoren, intensiver erfolgen. Der Schmierölverbrauch dürfte unter Einbezug der Zylinderschmierung etwa gleich bleiben.
Der Schieber wird mit dem Antrieb, der z.B. hydraulisch sein kann von der Zylinderlaufbuchse weg bewegt, wenn sich der Kolben, im Bereich des unteren Totpunktes befindet. Dabei öffnet sich zwischen Zylinderlaufbuchse und Schieber eine ringartige Öffnung, der Spülspalt, durch welchen sog. Spülluft dem darüber befindlichen Zylinderraum zugeführt wird. Der Spülspalt wird mit dem separaten Antrieb wieder geschlossen, wenn sich der Kolben in Richtung zum oberen Umkehrpunkt hin bewegt.
Wenn für die Bewegung des Schiebers ein eigener Antrieb vorhanden ist, der von der Bewegung des Kolbens nicht abhängig ist, beispielsweise ein hydraulischer Antrieb (die funktionelle Abhängigkeit der Betätigung des Schiebers besteht selbstverständlich in gewissen Grenzen) wird es z.B. möglich, den Arbeitstakt (Nutzhub) des Motors zu verlängern bis sich der Kolben im Bereich des unteren Totpunktes befindet.
Bei einem Motor bisheriger Bauart, mit Spülschlitzen im Zylindereinsatz werden diese für die Spülluft auf jeden Fall freigegeben, wenn sich der Kolben im Arbeitstakt nach unten bewegt und die obere Kante des Kolbens die obere Kante der Spülschlitze erreicht und diese freigibt. Dies ist mit einem eigenen Antrieb des Schiebers nicht der Fall. Einerseits kann die Länge des Schiebers in Bewegungsrichtung des Kolbens so gewählt werden, dass sich die obere Kante des Kolbens selbst dann noch im Bereich des Schiebers befindet, wenn dieser am Zylindermantel anliegt und sich der Kolben im Bereich des unteren Totpunktes bewegt. Damit ist es möglich, den Arbeitstakt (Nutzhub) maximal zu verlängern.
Nach der Erfindung kann der Schieber vom Zylindermantel entfernt werden, wenn sich der Kolben im Bereich des unteren Totpunktes befindet. Die Spülluft kann durch den Schlitz zwischen Schieber und Zylindermantel in den Zylinderraum strömen. Wenn das Auslassventil auch geöffnet wird, wird der Zylinderraum mit Spülluft durchströmt und werden die Verbrennungsgase/Abgase durch das Auslassventil ausgestossen. Da die Funktion des Schiebers und des Auslassventils für den Motor eng miteinander verknüpft sind, kann es konstruktiv vorteilhaft sein, den beispielsweise hydraulischen Antrieb von Schieber und Auslassventil gemeinsam auszulegen. Die Hydraulik für Ventil und Schieber kann aber auch von einander vollständig unabhängig sein und von einer übergeordneten Steuerung betätigt werde.
Für den Spülschieber kann ein vom Werkstoff der Zylinderlaufbuchse verschiedener Werkstoff gewählt werden, so dass z.B. die zu bewegende Masse verkleinert wird.
Diese neuartige Konstruktion des Dieselmotors eignet sich besonders für langsamlaufende, langhubige Zweitakt-Grossdieselmotoren mit Längsspülung, 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 Motor mit Spülschieber, wobei an Hand verschiedener Positionen des Kolbens und des Schiebers im Zylinder die Arbeits- und Wirkweise des Motors erklärt wird.
Fig. 5 und 6
in einem schematischen Schnitt den Motor nach der Erfindung, mit einem hydraulischen Antrieb für den Spütschieber.
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 Spülraum 110' in den Brennraum. Der unterhalb des Kolbens 10 liegende Teil des Spülraumes 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 direkt für die Schmierung der Zylinderlauffläche zu nutzen und dann 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 Spüischlitze 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. Wenn im Motorstillstand der Schieber 24 infolge Ausfall der Luftfeder 209 nach unten sinkt, kann der Ringpalt 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 209 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 (auf Fig. 3 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 vorhandenen 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 Spülluftdruckes und insbesondere jede Änderung 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 theoretisch um 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 21 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 liegend 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.
Bei dem in Fig. 5 und Fig. 6 gezeigten Motor erfolgt der Antrieb des Spülschiebers 24 mit Hydraulikkolben 25.
Der Spülschieber 24 wird durch die Luftfeder 26 an die Steuerkante 2421 am unteren Ende der Zylinderlaufbuchse 21 gepresst und schliesst den Spülluftraum 211 gegen den Kurbelgehäuseraum 218 ab, solange der Spülschieber 24 in dieser Position verharrt. Der Spülluftraum 211 bleibt somit gegen das Kurbelgehäuse 218 während des Kompressions-/Expansionshubes geschlossen. Das Verhalten ist demjenigen der klassischen Tauchkolbenmotoren gleichzusetzen.
Nähert sich der Kolben 20 dem unteren Totpunkt, so beginnt sich im Normalbetrieb der Spülschieber 24, angetrieben durch am Umfang im Steuergehäuse angeordnete Hydraulikkolben 25, zu bewegen. Der Spülschieber 24 löst sich von der Steuerkante 2421 der Zylinderlaufbuchse 21 und öffnet einen Ringspalt 210, durch den die Spülluft vom Spülluftraum 211 her in den Zylinderraum einströmen kann.
Der Ringspalt 210 kann durch Führungsstege 2124 überbrückt werden, die das Ausfedern der Kolbenringe im Übergang zwischen den Gleitflächen der Zylinderlaufbuchse 21 und dem Spülschieber 24 verhindern, dies auch für den Fall, wenn der Spülschieber 24 im Motorstillstand bei entlasteter Luftfeder 26 absinkt und die Führung des Ringpaketes nicht mehr direkt gewährleisten kann.
Während des Spülvorganges wird die Abdichtung des Spülluftraumes 211 gegen das Kurbelgehäuse 218 durch das Ringpaket des Kolbens 20 wahrgenommen. Bewegt sich der Kolben 20 wieder in Richtung oberer Totpunkt, so muss der Spülschieber 24 wieder auf die Steuerkante 2421 der Zylinderlaufbuchse 21 auftreffen, sobald der Kolben 20 mit der Oberkante die Steuerkante 2421 überlaufen hat.
Unterhalb der verstellbaren Leitbleche 212 befindet sich ein ringförmiger Schmutzölsammler 224, der durch vertikale Schächte direkt zum Spüldruckausgleichsgehäuse 8 führt und der Ableitung des sich sammelnden Schmutzöles dient.
Der Spülschieber 24 wird durch eine hydraulisch gesteuerte Oelsäule mit dem Aktuatorkolben 25, z.B. gleich wie das Auslassventil (nicht gezeichnet), bewegt. Es besteht die Möglichkeit, die Oeffnungszeiten des Spülschiebers 24 variabel zu halten.
Über die Kolbenstange 23 wird dem Kolben 20 vom Kreuzkopf her Schmieröl zugeführt, welches der Kühlung der Kolbenkrone gleich wie bei konventionellen Motoren dient. Das kühlende Schmieröl wird, im Gegensatz zur konventionellen Bauart, nicht mehr in der Kolbenstange 23 zurückgeführt, sondern verlässt den Arbeitskolben 20 durch den Kolbenstützring 204 und fliesst an der Zylinderlaufbuchse 21, am Spülschieber 24 und am Spüldruckausgleichsgehäuse vorbei in das Kurbelgehäuse zurück. Das Öl dient der Schmierung des Kolbenhemdes 201 und der Kolbenringe. Es konserviert die Zylinderbuchsenlauffläche.
Der Spülschieber 24 ist auf der oberen Seite durch die Ringfläche der Durchmesser (d2-d0) mit dem Spülluftdruck beaufschlagt. Er ist auch auf der unteren Seite durch die gleiche Ringfläche (d2 - d0), gebildet durch das Spüldruckausgleichsgehäuse (8), mit dem Spülluftdruck beaufschlagt. Am Spülschieber 24 greifen damit gleiche Kräfte Spülluftdruck in entgegengesetzter Richtung an, die sich gegenseitig aufheben die Dynamik des Spülschiebers 24 wird damit nicht beeinflusst nicht.
Dem Spülspalt 210 ist ein verstellbarer Kranz von Leitblechen 212 radial vorgelagert. Der in den Zylinder einströmenden Spülluft kann ein dem jeweiligen Betriebspunkt angepasster Drall vermittelt werden.
Das Kolbenhemd 201 dient als Zentrierung zwischen der Kolbenkrone und dem Kolbenstützring und ist, ähnlich den Viertaktmotoren von konventioneller Bauart, mit einem Oelabstreifring ausgerüstet.
Der Wegfall der Kolbenstangenstopfbüchse ermöglicht bei Motoren mit einem Hub-Bohrungsverhältnis um 4:1 bei sonst unveränderten Hauptabmessungen die Reduktion der Bauhöhe um etwa 0.35 d0. Die Länge der Zylinderlaufbuchse 21 kann durch den Wegfall der Spülluftschlitze gegenüber der konventionellen Bauart um etwa 0.85 d0 verkürzt werden.
Die Verbindungsschrauben zwischen der Kolbenstange 23 und dem Kolbenstützring 208 werden durch den Wegfall der Kolbenstangenstopfbüchse im Gegensatz zur konventionellen Bauart, vom Kurbelgehäuse her verhältnismässig gut zugänglich. Für Überholungsarbeiten kann die Verbindung vom Kurbelgehäuse 18 her gelöst werden, wodurch sich der Ausbau der Kolbenstange 23 erübrigt. Die Kolbenausbauhöhe verringert sich damit auf das kleinstmögliche Mass. Die Einsparung an Ausbauhöhe entspricht theoretisch der Länge der Kolbenstange (4 bis 5d0).
Der Wegfall des innenliegenden Schmieröl-Ablaufrohres vereinfacht die Konstruktion der Kolbenstange 23. Diese kann zur Wahrung der vorteilhaften niedrigen Ausbauhöhe mit einer zwischenliegenden Flanschverbindung zweiteilig ausgeführt werden.
Der Dieselmotor, insbesondere ein derartiger Zweitakt-Grossdieselmotor, umfasst eine Zylinderlaufbuchse 21, in welcher sich der Kolben 20 hin und her bewegt. Der Schieber 24, welcher an das untere Ende der Zylinderlaufbuchse 21 angrenzt bildet mit der Zylinderlaufbuchse 21 ein Schieberventil, wobei sich 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.
Der Schieber 24 kann vom Kolben 20 zur Hin- und Herbewegung angetrieben werden. Zwischen dem Kolben 20 und Schieber 24 ist eine erste Feder- und/oder Dämpfungseinrichtung 206 angeordnet und es sind 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. Die Feder- und/oder Dämpfungseinrichtungen 206 kann wenigstens teilweise pneumatisch und/oder hydraulisch arbeiten. Mehrere Feder- und/oder Dämpfungseinrichtungen 207 können mit Spülluft des Motors beaufschlagt sein. Der Schieber 24 wird beispielsweise mit Führungsteilen 2124 gegenüber der Zylinderlaufbuchse 21 geführt.
Die Trennfläche zwischen Schieber 24 und Zylinderlaufbuchse 21 kann ringartig oder wellig ausgebildet sein. Schieber 24 und Zylinderlaufbuchse 21 können aus verschiedenen Werkstoffen gefertigt sein. In der Spülluftzuführung 211 zum Zylinderraum und Verbrennungsraum 22 können Leitschaufeln 212, mit vorzugsweise verstellbaren Leitschaufeln angeordnet sein Bei einem Dieselmotor mit ölgekühlten Kolben 20 können Rücklaufkanälen 204 im Kolben 20 vorgesehen sein, die direkt in den Zylinderraum, bzw. in das Kurbelgehäuse unterhalb des Kolbens 20 führen.

Claims (4)

  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, und mit einem vom Kolben (20) unabhängigen Antrieb für den Schieber (24) mit welchem der Schieber (24) von der Zylinderlaufbuchse (21) weg und wieder hin bewegt wird wobei sich bei der Wegbewegung, zwischen Zylinderlaufbuchse (21) und Schieber (24) eine ringartige Öffnung (210) für das Zuführen von Spülluft zum Zylinderraum (22) bildet, die sich wieder schliesst, wenn der Schieber (24) sich wieder zur Zylinderlaufbuchse hin bewegt.
  2. Dieselmotor nach Anspruch 1, mit einem hydraulischen Antrieb für die Hin- und Herbewegung des Schiebers (24) zur von der Zylinderbuchse (21) weg und wieder zu dieser hin.
  3. Dieselmotor nach Anspruch 1 oder 2 mit variabler Steuerung für das Auslassventil, bei welchem die Hin- und Herbewegung des Schiebers in Abhängigkeit von der Lage des Auslassventils oder umgekehrt, das Auslassventil in Abhängigkeit von der Lage des Schiebers betätigt wird.
  4. Dieselmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem die Bewegung des Schiebers (24) weg von der Zylinderlaufbuchse (21) spätestens im Bereich des unteren Totpunktes des Kolbens beginnt und die Bewegung des Schiebers (24) wieder hin zur Zylinderlaufbuchse (21) abgeschlossen ist, wenn die obere Kante des Kolbens (20), beim Kompressionstakt den unteren Rand der Zylinderlaufbuchse (21) passiert hat.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1471228A3 (de) * 2003-04-21 2011-06-15 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Brennkraftmaschine mit Ventileinrichtung zur Spülungssteuerung
CZ304349B6 (cs) * 2011-02-28 2014-03-19 Zdeněk Novotný Dvoudobý zážehový motor

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4696634B2 (ja) * 2005-03-28 2011-06-08 アイシン精機株式会社 エンジン駆動式空気調和機
JP6075086B2 (ja) * 2013-01-28 2017-02-08 株式会社Ihi ユニフロー掃気式２サイクルエンジンおよびユニフロー掃気式２サイクルエンジンの燃料噴射方法
JP6746268B2 (ja) * 2014-06-05 2020-08-26 三菱重工業株式会社 内燃機関およびこれを備えた船舶ならびに内燃機関の制御方法
WO2018049354A1 (en) * 2016-09-09 2018-03-15 Charles Price Variable travel valve apparatus for an internal combustion engine
CN108661817B (zh) * 2018-05-10 2023-11-03 天津大学 可变扫气持续期的船用二冲程柴油机气缸套

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE858046C (de) * 1941-04-23 1952-12-04 Goetaverken Ab Steuerung fuer einfach wirkende Zweitaktbrennkraftmaschinen
JPS5638512A (en) * 1979-09-05 1981-04-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Two-cycle internal combustion engine
JPS59192824A (ja) * 1983-04-16 1984-11-01 Hitachi Zosen Corp 内筒式掃排気管制弁
EP0397361A1 (de) * 1989-05-09 1990-11-14 Isuzu Motors Limited Wärmeisolierte Zweitaktmaschine
DE19700412A1 (de) * 1997-01-09 1997-07-31 Hermann Fazis Zweitakt-Dieselmotor mit Gleichstromspülung, mit Einlaßschieber und Auslaßventilen vom Arbeitskolben gesteuert
EP0851101A1 (de) * 1996-12-24 1998-07-01 Wärtsilä NSD Schweiz AG Dieselmotor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE858046C (de) * 1941-04-23 1952-12-04 Goetaverken Ab Steuerung fuer einfach wirkende Zweitaktbrennkraftmaschinen
JPS5638512A (en) * 1979-09-05 1981-04-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Two-cycle internal combustion engine
JPS59192824A (ja) * 1983-04-16 1984-11-01 Hitachi Zosen Corp 内筒式掃排気管制弁
EP0397361A1 (de) * 1989-05-09 1990-11-14 Isuzu Motors Limited Wärmeisolierte Zweitaktmaschine
EP0851101A1 (de) * 1996-12-24 1998-07-01 Wärtsilä NSD Schweiz AG Dieselmotor
DE19700412A1 (de) * 1997-01-09 1997-07-31 Hermann Fazis Zweitakt-Dieselmotor mit Gleichstromspülung, mit Einlaßschieber und Auslaßventilen vom Arbeitskolben gesteuert

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 5, no. 90 (M - 073) 12 June 1981 (1981-06-12) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 9, no. 57 (M - 363)<1780> 13 March 1985 (1985-03-13) *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1471228A3 (de) * 2003-04-21 2011-06-15 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Brennkraftmaschine mit Ventileinrichtung zur Spülungssteuerung
CZ304349B6 (cs) * 2011-02-28 2014-03-19 Zdeněk Novotný Dvoudobý zážehový motor
US9175635B2 (en) 2011-02-28 2015-11-03 Zdenek Novotny Two-stroke spark-ignition engine

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Publication number Publication date
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JP2000054844A (ja) 2000-02-22
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PL333742A1 (en) 1999-12-20

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