EP2703630A1 - Zylinderliner für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine - Google Patents

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EP2703630A1
EP2703630A1 EP13177249.3A EP13177249A EP2703630A1 EP 2703630 A1 EP2703630 A1 EP 2703630A1 EP 13177249 A EP13177249 A EP 13177249A EP 2703630 A1 EP2703630 A1 EP 2703630A1
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EP
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cylinder liner
cylinder
cooling
coolant
liner according
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Withdrawn
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EP13177249.3A
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French (fr)
Inventor
Konrad Räss
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Wartsila NSD Schweiz AG
Original Assignee
Wartsila NSD Schweiz AG
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Publication date
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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 
    • F02F1/004—Cylinder liners
    • 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
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    • 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 
    • F02F1/02—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means
    • F02F1/10—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling
    • F02F1/16—Cylinder liners of wet type

Definitions

  • the invention relates to a cylinder liner for a reciprocating internal combustion engine, in particular for a longitudinally-flushed two-stroke large diesel engine with a thermally asymmetrically designed cooling system for the asymmetric cooling of the cylinder liner according to the preamble of the independent claim 1.
  • Crosshead two-stroke engines are not necessary, but usually two or three injectors per cylinder liner which usually inject tangential into the combustion chamber. Due to the different temperature distribution in the combustion chamber while the cylinder shape of the cylinder liner, especially in the region of top dead center (TDC) can be negatively influenced so that the cylindrical shape of the cylinder liner is deformed into a kind of polygon. In the area of top dead center (TDC), as already mentioned, very high pressures and temperatures are measured. Any deviation of the cylinder from the optimal round cylindrical shape, for example, can be harmful
  • Piston ring deformations lead, which in the extreme case to "blow through” of Gas, especially combustion gases and even damage or destruction of the lubricating oil film on the cylinder surface can lead.
  • the object of the invention is therefore to provide an improved cylinder liner for a reciprocating internal combustion engine, in particular for a longitudinally-purged slow-running two-stroke large diesel engine, in which the problems known from the prior art are avoided, in particular the static and dynamic thermal expansions occurring therewith can be better controlled, so that a higher reliability of the internal combustion engine is ensured, maintenance intervals can be extended, the life of the cylinder liner and other components are significantly increased, and thus ultimately the cost of operating the engine can be significantly reduced.
  • the invention thus relates to a cylinder liner for a reciprocating internal combustion engine, in particular for a longitudinally-flushed two-stroke large diesel engine, wherein in the cylinder liner, a piston can be arranged, in the operating and installed state between a top dead center and a bottom dead center so along a cylinder axis of the cylinder liner is arranged reciprocable, that an upper surface of the piston together with a running surface of the cylinder liner and a cylinder liner arranged on the cylinder cover limits a combustion chamber.
  • a cooling system designed to asymmetrically cool the cylinder liner with respect to a circumferential direction and / or with respect to the cylinder axis of the cylinder liner is provided.
  • Cooling holes mounted in the area of the cylinder near top dead center (TDC), are symmetrically arranged in the state of the art to date, often equidistant from the cylinder surface.
  • TDC top dead center
  • cooling bores are preferably provided in the cylinder wall of the cylinder liner at a non-constant distance from the cylinder surface.
  • Another possibility is to install the cooling holes as known per se from the prior art, symmetrically with a constant distance, but for example, locally with insulation means, in particular with the same or different highly thermally insulating insulating tube to provide.
  • the cooling of the cylinder liner to the asymmetrically distributed tread temperatures that occur in the operating state be aligned, which are not least caused by the spatially targeted introduced into the combustion chamber fuel injection jet, which leads to different degrees heated points of the cylinder wall of the cylinder liner.
  • cylinder liners without cooling holes which may instead have a refrigerator, to isolate locally.
  • Measures according to the invention may be particularly preferably provided in the region of top dead center (TDC) but also at other locations of the cylinder. For example, at a local cooling water inlet but also, for example, at locations where a cooling fan blows cold air to the cylinder.
  • TDC top dead center
  • Essential for the invention is that the proposed measures ultimately lead to the cylinder liner is thermally stressed in the operating state as uniform as possible in order to avoid the harmful effects described above.
  • FIG. 1 to Fig. 4 is schematic, and shown for reasons of clarity only partially in section respectively an inventive cylinder liner 1 for a reciprocating internal combustion engine, in particular for a longitudinally purged two-stroke large diesel engine.
  • a piston not shown in detail is arranged in the cylinder liner 1 in a conventional manner, which is in the operating and installed state between a top dead center and a bottom dead center OT along such a cylinder axis A of the cylinder liner 1 and herbewegbar arranged that an upper side of the piston together with a running surface 2 of the cylinder liner 1 and arranged on the cylinder liner 1, also not shown cylinder cover a combustion chamber 3 limited.
  • asymmetric cooling system 4 for the asymmetric cooling of Cylinder liner provided.
  • Fig. 1 is a first cooling chamber 4, 41, 42 arranged at a first axial height H1, while a second cooling space is arranged at a second axial height H2, whereby the inventive asymmetric cooling of the cylinder liner 1 is made possible.
  • a cooling system 4 which is formed in the cylinder wall 11 of the cylinder liner 1 in the form of at least two, inside the cylinder wall 11 asymmetrically configured cooling chambers 41, 42, wherein the at least two cooling chambers 41, 42 within the Cylinder wall 11 are not connected to each other in the specific embodiment shown here, but in an alternative embodiment, of course, all or some of the cooling chambers 41, 42 may be interconnected.
  • the refrigerator 41, 42 in the specific example of Fig. 1 is formed in the form of a with respect to the cylinder axis A perpendicular or parallel or obliquely extending bore-like cooling chamber 41, 42 and is in the specific embodiments of Fig. 1 to Fig. 4 formed in particular in the form of a bore in the cylinder wall 11.
  • Fig. 2 to Fig. 4 represent a vertical section through an inventive cylinder liner and could, for example, a section through a cylinder liner 1 according to Fig. 1 be; but may also relate to embodiments in which a part or all of the cooling chambers 41, 42 are arranged at the same axial height.
  • Fig. 2 is in the circumferential direction U a first distance D1 between two cooling chambers 41, 42 different from a second distance D2 between two cooling chambers 41, 42, whereby according to the invention a geometrically asymmetric cooling of the cylinder liner 1 is achieved.
  • a first cooling space 41 has a cooling volume different from a second cooling space 42, which is realized here in particular in that a first cooling space 41 has a different diameter from a second cooling space 42, the first cooling space 41 and / or the second cooling space 42 is preferably provided in the form of a bore-like cooling space 41, 42. It goes without saying by itself, that according to another embodiment Fig. 3 the distance D1, D2 between two cooling chambers 41, 42 of different volumes can also be the same.
  • the cooling chamber 41, 42 extend in the cylinder wall 11 in a predetermined range in the circumferential direction U, but of course this is not absolutely necessary.
  • the cylinder liner 1 has a cooling system 4, which is provided for asymmetric cooling of the cylinder liner 1 partially with a heat insulation 5, wherein in the present specific embodiment, the cooling system 4 comprises a hole-like cooling chamber 41, 42, the is provided with a thermal insulation 5 in the form of an insulation tube.
  • a cooling system 4 may be formed in the cylinder wall 11 of the cylinder liner 1 in the form of a cooling space 41, 42 to be filled with a coolant, the coolant preferably being circulatable in a manner known per se through the cooling space 41, 42.
  • the cooling system 4 can be configured in the cylinder wall 11 in a very specific embodiment also in the form of regions with thermally different properties, in which no coolant is circulated.
  • the cylinder wall 11 locally have different material thicknesses or it may be provided as such thermal bridges with a different thermal conductivity than the cylinder liner 1 or any other suitable measure with which the asymmetric thermal load of the cylinder liner 1 is suitably compensated.
  • cooling system 4 in the cylinder wall 11 of the cylinder liner 1 in the form of a single contiguous, asymmetrically designed cooling space 41, 42 may be formed.
  • the coolant may be a liquid coolant, in particular water or oil and / or the coolant may be a gaseous coolant, in particular air and / or the coolant may be a solid provided on the cylinder wall, for example be the aforementioned thermal bridge, with which a geometrically asymmetric heat flow in the wall of the cylinder liner is adjustable.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Zylinderliner (1) für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine, insbesondere für einen längsgespülten Zweitakt-Grossdieselmotor ,wobei im Zylinderliner (1) ein Kolben anordenbar ist, der im Betriebs- und Einbauzustand zwischen einem oberen Totpunkt (OT) und einem unteren Totpunkt derart entlang einer Zylinderachse (A) des Zylinderliners (1) hin- und herbewegbar angeordnet ist, dass eine Oberseite des Kolbens zusammen mit einer Lauffläche (2) des Zylinderliners (1) und einem am Zylinderliner (1) angeordneten Zylinderdeckel einen Brennraum (3) begrenzt. Erfindungsgemäss ist in einer Zylinderwand (11) des Zylinderliners (1) in einem vorgebaren Bereich in der Nähe des oberen Totpunkts (OT) ein in Bezug auf eine Umfangsrichtung (U) und / oder in Bezug auf die Zylinderachse (A) des Zylinderliners (1) thermisch asymmetrisch ausgestaltetes Kühlsystem (4) zur asymmetrischen Kühlung des Zylinderliners (1) vorgesehen.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Zylinderliner für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine, insbesondere für einen längsgespülten Zweitakt-Grossdieselmotor mit einem thermisch asymmetrisch ausgestalteten Kühlsystem zur asymmetrischen Kühlung des Zylinderliners gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
  • Grossdieselmotoren werden häufig als Antriebsaggregate für Schiffe oder auch im stationären Betrieb, z.B. zum Antrieb grosser Generatoren zur Erzeugung elektrischer Energie eingesetzt. Dabei laufen die Motoren in der Regel über beträchtliche Zeiträume im Dauerbetrieb, was hohe Anforderungen an die Betriebssicherheit und die Verfügbarkeit stellt. Daher sind für den Betreiber insbesondere lange Wartungsintervalle, geringer Verschleiss und ein wirtschaftlicher Umgang mit Brenn- und Betriebsstoffen zentrale Kriterien für den Betrieb der Maschinen. Unter anderem ist das Kolbenlaufverhalten im Zylinderliner solcher grossbohrigen langsam laufenden Dieselmotoren ein bestimmender Faktor für die Länge der Wartungsintervalle, die Verfügbarkeit und über den Schmiermittelverbrauch auch unmittelbar für die Betriebskosten und damit für die Wirtschaftlichkeit. Damit kommt der komplexen Problematik des Kolbenlaufverhaltens von Grossdieselmotoren eine immer grössere Bedeutung zu.
  • Bekanntermassen sind dabei die Belastungen, denen der Zylinderliner im Betriebszustand ausgesetzt ist, im oberen Bereich des Zylinderliners, also dort wo der Kolben in der Nähe des Zylinderdeckels im Betriebszustand den oberen Totpunkt durchläuft besonders gross. In der Nähe der oberen Totpunkt Position des Kolbens, also wenn das von Zylinderliner, Zylinderdeckel und Kolben eingeschlossene Volumen des Brennraums ungefähr minimal ist, wird ein Luft Brennstoffgemisch gezündet. Es wirken dadurch hohe Temperaturen und Drücke im Zylinderliner, die zudem nicht zuletzt aufgrund der Bewegung des Kolbens und des sich damit ständig verändernden dynamischen Volumens des Brennraums, auch starken dynamischen Änderungen unterliegen.
  • Daher ist es seit langem bekannt am oberen Ende des Zylinderliners in der Nähe des Zylinderdeckels beispielweise Kühlringe vorzusehen, die bevorzugt mit einer Wasserkühlung ausgestattet sind, so dass zumindest ein der entstehenden Wärmebelastungen über den Kühlring vom Zylinderliner wegführbar sind. Zuweilen werden auch einfache Kühlringe vorgesehen, wie zum Beispiel bereits in der US 937,200 gezeigt.
  • Kreuzkopf Zweitaktmotoren haben dabei nicht notwendig, aber üblicherweise zwei oder drei Einspritzventile pro Zylinderliner welche meist tangential in den Brennraum einspritzen. Durch die unterschiedliche Temperaturverteilung im Brennraum kann dabei die Zylinderform des Zylinderliners, speziell im Bereich des oberen Totpunkts (OT) negativ beeinflusst werden so, dass die Zylinderform des Zylinderliner zu einer Art Vieleck deformiert wird. Im Bereich des oberen Totpunkts (OT) misst man wie bereits erwähnt sehr hohe Drücke und Temperaturen. Jede Abweichung des Zylinder von der optimalen runden zylindrischen Form kann zum Beispiel zu schädlichen
  • Kolbenringdeformationen führen, die im Extremfall zum "Durchblasen" von Gasen, speziell Verbrennungsgasen und sogar zur Schädigung oder Zerstörung des Schmierölfilmes auf der Zylinderlauffläche führen kann.
  • Dadurch ist nicht nur eine stark reduzierte Lebensdauer der beteiligten Komponenten wie beispielweise Zylinderliner, Kolbenringe, Kolben usw. zu erwarten, sondern es ist auch mit Leistungsverlusten beim Betrieb des Motors zu rechnen, was zu einem erhöhten Treibstoffverbrauch und letztlich alles in allem zu höheren Kosten und einer Verschlechterung der Effizienz beim Betrieb führt.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es daher einen verbesserten Zylinderliner für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine, insbesondere für einen längsgespülten langsam laufenden Zweitakt-Grossdieselmotor zur Verfügung zu stellen, bei dem die aus dem Stand Technik bekannten Probleme vermieden werden, im Speziellen die damit auftretenden statischen und dynamischen thermischen Dehnungen besser kontrolliert werden können, so dass eine höhere Betriebssicherheit der Brennkraftmaschine gewährleistet ist, Wartungsintervalle verlängert werden können, die Lebensdauer des Zylinderliners und weiterer Komponenten deutlich erhöht werden, und somit letztlich die Kosten für den Betrieb des Motors merklich gesenkt werden können.
  • Die diese Aufgaben lösenden Gegenstände der Erfindung sind durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gekennzeichnet.
  • Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
  • Die Erfindung betrifft somit einen Zylinderliner für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine, insbesondere für einen längsgespülten Zweitakt-Grossdieselmotor, wobei im Zylinderliner ein Kolben anordenbar ist, der im Betriebs- und Einbauzustand zwischen einem oberen Totpunkt und einem unteren Totpunkt derart entlang einer Zylinderachse des Zylinderliners hin- und herbewegbar angeordnet ist, dass eine Oberseite des Kolbens zusammen mit einer Lauffläche des Zylinderliners und einem am Zylinderliner angeordneten Zylinderdeckel einen Brennraum begrenzt. Erfindungsgemäss ist in einer Zylinderwand des Zylinderliners in einem vorgebaren Bereich in der Nähe des oberen Totpunkts ein in Bezug auf eine Umfangsrichtung und / oder in Bezug auf die Zylinderachse des Zylinderliners thermisch asymmetrisch ausgestaltetes Kühlsystem zur asymmetrischen Kühlung des Zylinderliners vorgesehen.
  • Kühlbohrungen, angebracht im Bereich des Zylinders in der Nähe des oberen Totpunkts (OT), werden bis heute im Stand der Technik symmetrisch angeordnet, oft mit gleichem Abstand zur Zylinderoberfläche. Da jedoch wie oben beschrieben im Betriebszustand ein ungleichmässiger Wärmeeintrag in die Zylinderwand des Zylinders erfolgt, kann dies zu der eingangs beschriebenen unsymmetrischen Zylinderdeformation führen.
  • Das ist durch die vorliegende Erfindung erstmals korrigierbar, indem erfindungsgemäss in der Zylinderwand des Zylinderliners in einem vorgebaren Bereich in der Nähe des oberen Totpunkts ein in Bezug auf eine Umfangsrichtung und / oder in Bezug auf die Zylinderachse des Zylinderliners ein thermisch asymmetrisch ausgestaltetes Kühlsystem zur asymmetrischen Kühlung des Zylinderliners vorgesehen wird.
  • Besonders bevorzugt werden in der Praxis in der Zylinderwand des Zylinderliners Kühlbohrungen mit nicht gleichbleibendem Abstand zur Zylinderoberfläche vorgesehen.
  • Eine weitere Möglichkeit ist es, die Kühlbohrungen wie aus dem Stand der Technik an sich bekannt, symmetrisch mit gleichbleibendem Abstand anzubringen, aber z.B. lokal mit Isolationsmitteln, im Speziellen mit gleichen oder verscheiden stark thermisch isolierenden Isolationsröhrchen zu versehen. Dadurch kann die Kühlung des Zylinderliners an die asymmetrisch verteilten Laufflächentemperaturen, die im Betriebszustand auftreten, angeglichen werden, die nicht zuletzt auch von dem räumlich gezielt in den Brennraum eingebrachten Brennstoff Einspritzstrahl verursacht sind, was zu unterschiedlich stark aufgeheizten Stellen der Zylinderwand des Zylinderliners führt.
  • Auch ist es möglich, dass Zylinderliner ohne Kühlbohrungen, die stattdessen über einen Kühlraum verfügen können, lokal zu isolieren.
  • Erfindungsgemässe Massnahmen können besonders bevorzugt im Bereich des oberen Totpunkts (OT) aber auch an anderen Stellen des Zylinders vorgesehen werden. So zum Beispiel bei einem lokalen Kühlwassereintritt aber auch beispielweise an Stellen, an welchen ein Kühlgebläse kalte Luft an den Zylinder bläst.
  • Es versteht sich von selbst, dass auch jegliche geeignete Kombination erfindungsgemässer Ausführungsbeispiele, sowie einfache, dem Fachmann naheliegende Fortbildungen der Erfindung, auch wenn diese in der vorliegenden Anmeldung nicht explizit beschrieben sind, von der vorliegenden Erfindung abgedeckt sind.
  • Wesentlich für die Erfindung ist, dass die vorgeschlagenen Massnahmen letztlich dazu führen, dass der Zylinderliner im Betriebszustand thermisch möglichst gleichmässig belastet wird, um die eingangs beschriebenen schädlichen Wirkungen zu vermeiden.
  • Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Zylinderliners mit axial versetzten Kühlräumen;
    Fig. 2
    ein zweites Ausführungsbeispiel mit in Umfangsrichtung verschieden beabstandeten Kühlräumen;
    Fig. 3
    ein anderes Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 mit Kühlräumen verschiedenen Durchmessers;
    Fig. 4
    ein Ausführungsbeispiel mit einem Isolationsröhrchen.
  • In den Fig. 1 bis Fig. 4 ist schematisch, und aus Gründen der Übersichtlichkeit nur teilweise im Schnitt jeweils ein erfindungsgemässer Zylinderliner 1 für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine, insbesondere für einen längsgespülten Zweitakt-Grossdieselmotor dargestellt. Dabei ist im Zylinderliner 1 in an sich bekannter Weise ein nicht näher dargestellter Kolben angeordnet, der im Betriebs- und Einbauzustand zwischen einem oberen Totpunkt OT und einem unteren Totpunkt derart entlang einer Zylinderachse A des Zylinderliners 1 hin- und herbewegbar angeordnet ist, dass eine Oberseite des Kolbens zusammen mit einer Lauffläche 2 des Zylinderliners 1 und einem am Zylinderliner 1 angeordneten, ebenfalls nicht dargestellten Zylinderdeckel einen Brennraum 3 begrenzt. Gemäss der vorliegenden Erfindung ist in einer Zylinderwand 11 des Zylinderliners 1 in einem vorgebaren Bereich in der Nähe des oberen Totpunkts OT ein in Bezug auf eine Umfangsrichtung U und / oder in Bezug auf die Zylinderachse A des Zylinderliners thermisch asymmetrisch ausgestaltetes Kühlsystem 4 zur asymmetrischen Kühlung des Zylinderliners vorgesehen. Im speziellen Beispiel der Fig. 1 ist ist ein erster Kühlraum 4, 41, 42 in einer ersten axialen Höhe H1 angeordnet, während ein zweiter Kühlraum in einer zweiten axialen Höhe H2 angeordnet ist, wodurch die erfindungsgemässe asymmetrische Kühlung des Zylinderliners 1 ermöglicht wird.
  • Die Zylinderliner 1 gemäss Fig. 1 bis Fig. 4 haben somit ein Kühlsystem 4, das in der Zylinderwand 11 des Zylinderliners 1 in Form von mindestens zwei, innerhalb der Zylinderwand 11 asymmetrisch ausgestalteten Kühlräumen 41, 42 ausgebildet ist, wobei die mindestens zwei Kühlräume 41, 42 innerhalb der Zylinderwand 11 in den hier gezeigten speziellen Ausführungsbeispiel nicht miteinander verbunden sind, in einem anderen Ausführungsbeispiel jedoch selbstverständlich auch alle oder einige der Kühlräume 41, 42 miteinander verbunden sein können.
  • Der Kühlraum 41, 42 im speziellen Beispiel der Fig. 1 ist dabei in Form eines in Bezug auf die Zylinderachse A senkrecht oder parallel oder schiefwinklig verlaufenden bohrungsähnlichen Kühlraums 41, 42 ausgebildet und ist in den speziellen Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis Fig. 4 insbesondere in Form einer Bohrung in der Zylinderwand 11 ausgebildet.
  • Die speziellen Ausführungsbeispiele der Fig. 2 bis Fig. 4 stellen dabei einen senkrechten Schnitt durch einen erfindungsgemässen Zylinderliner dar und könnten z.B. auch einen Schnitt durch einen Zylinderliner 1 gemäss Fig. 1 sein; können sich aber auch auf Ausführungsbeispiele beziehen, bei welchen ein Teil oder alle Kühlräume 41, 42 auf gleicher axialer Höhe angeordnet sind.
  • Bei dem speziellen Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 ist in Umfangsrichtung U ein erster Abstand D1 zwischen zwei Kühlräumen 41, 42 verschieden von einem zweiten Abstand D2 zwischen zwei Kühlräumen 41, 42, wodurch erfindungsgemäss eine geometrisch asymmetrische Kühlung des Zylinderliners 1 erreicht wird.
  • Bei dem anhand der Fig. 3 schematisch dargestellten speziellen Ausführungsbeispiel hat zusätzlich ein erster Kühlraum 41 ein von einem zweiten Kühlraum 42 verschiedenes Kühlvolumen, was hier im Speziellen dadurch realisiert ist, dass ein erster Kühlraum 41 einen von einem zweiten Kühlraum 42 verschiedenen Durchmesser hat, wobei der erste Kühlraum 41 und / oder der zweite Kühlraum 42 bevorzugt in Form eines bohrungsähnlichen Kühlraums 41, 42 vorgesehen ist. Es versteht sich dabei von selbst, dass in einem anderen Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 der Abstand D1, D2 zwischen zwei Kühlräumen 41, 42 verschiedenen Volumens auch gleich sein kann.
  • Dabei kann bei allen erfindungsgemässen Ausführungsbeispielen der Kühlraum 41, 42 in der Zylinderwand 11 in einem vorgebbaren Bereich auch in Umfangsrichtung U verlaufen, was aber natürlich nicht zwingend notwendig ist.
  • Anhand Fig. 4 ist schliesslich ein erfindungsgemässes Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt, bei welchem der Zylinderliner 1 ein Kühlsystem 4 hat, das zur asymmetrischen Kühlung des Zylinderliners 1 teilweise mit einer Wärmeisolierung 5 versehen ist, wobei im vorliegenden speziellen Ausführungsbeispiel das Kühlsystem 4 einen bohrungsähnlichen Kühlraum 41, 42 umfasst, der mit einer Wärmeisolierung 5 in Form eines Isolationsröhrchens versehen ist.
  • Ganz allgemein kann ein Kühlsystem 4 gemäss der vorliegenden Erfindung in der Zylinderwand 11 des Zylinderliners 1 in Form eines mit einem Kühlmittel befüllbaren Kühlraums 41, 42 ausgebildet sein, wobei das Kühlmittel bevorzugt in an sich bekannter Weise durch den Kühlraum 41, 42 zirkulierbar ist.
  • Dabei kann das Kühlsystem 4 in der Zylinderwand 11 in einem ganz speziellen Ausführungsbeispiel auch in Form von Bereichen mit thermisch unterschiedlichen Eigenschaften ausgestaltet sein, in welchen kein Kühlmittel zirkulierbar ist. Beispielweise kann die Zylinderwand 11 lokal verschiedene Materialdicken habe oder es können Wärmebrücken mit einer anderen Wärmeleitfähigkeit als der Zylinderliner 1 als solches vorgesehen sein oder jede andere geeignete Massnahme, mit der die asymmetrische thermische Belastung des Zylinderliners 1 geeignet ausgleichbar ist.
  • Selbstverständlich kann das Kühlsystem 4 in der Zylinderwand 11 des Zylinderliners 1 auch in Form eines einzigen zusammenhängenden, asymmetrisch ausgestalteten Kühlraums 41, 42 ausgebildet sein.
  • Bevorzugt, aber wie bereits erwähnt nicht notwendig, kann das Kühlmittel ein flüssiges Kühlmittel, insbesondere Wasser oder Öl sein und / oder das Kühlmittel kann ein gasförmiges Kühlmittel, insbesondere Luft ist sein und / oder das Kühlmittel kann ein an der Zylinderwand vorgesehener Feststoff ist, beispielweise die zuvor erwähnte Wärmebrücke sein, mit welchem ein geometrisch asymmetrischer Wärmefluss in der Wand des Zylinderliners einstellbar ist.

Claims (15)

  1. Zylinderliner für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine, insbesondere für einen längsgespülten Zweitakt-Grossdieselmotor, wobei im Zylinderliner ein Kolben anordenbar ist, der im Betriebs- und Einbauzustand zwischen einem oberen Totpunkt (OT) und einem unteren Totpunkt derart entlang einer Zylinderachse (A) des Zylinderliners hin- und herbewegbar angeordnet ist, dass eine Oberseite des Kolbens zusammen mit einer Lauffläche (2) des Zylinderliners und einem am Zylinderliner angeordneten Zylinderdeckel einen Brennraum (3) begrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Zylinderwand (11) des Zylinderliners in einem vorgebaren Bereich in der Nähe des oberen Totpunkts (OT) ein in Bezug auf eine Umfangsrichtung (U) und / oder in Bezug auf die Zylinderachse (A) des Zylinderliners thermisch asymmetrisch ausgestaltetes Kühlsystem (4) zur asymmetrischen Kühlung des Zylinderliners vorgesehen ist.
  2. Zylinderliner nach Anspruch 1, wobei das Kühlsystem (4) in der Zylinderwand (11) des Zylinderliners in Form eines mit einem Kühlmittel befüllbaren Kühlraums (41, 42) ausgebildet ist, wobei das Kühlmittel bevorzugt durch den Kühlraum (41, 42) zirkulierbar ist.
  3. Zylinderliner nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Kühlsystem (4) in der Zylinderwand (11) in Form von Bereichen mit thermisch unterschiedlichen Eigenschaften ausgestaltet ist, in welchen kein Kühlmittel zirkulierbar ist.
  4. Zylinderliner nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Kühlsystem (4) in der Zylinderwand (11) des Zylinderliners in Form eines einzigen zusammenhängenden, asymmetrisch ausgestalteten Kühlraums (41, 42) ausgebildet ist.
  5. Zylinderliner nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Kühlsystem (4) in der Zylinderwand (11) des Zylinderliners in Form von mindestens zwei, innerhalb der Zylinderwand (11) asymmetrisch ausgestalteten Kühlräumen (41, 42) ausgebildet ist.
  6. Zylinderliner nach Anspruch 5, wobei die mindestens zwei Kühlräume (41, 42) innerhalb der Zylinderwand (11) nicht miteinander verbunden sind.
  7. Zylinderliner nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in Umfangsrichtung (U) ein erster Abstand (D1) zwischen zwei Kühlräumen (41, 42) verschieden ist von einem zweiten Abstand (D2) zwischen zwei Kühlräumen (41, 42).
  8. Zylinderliner nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein erster Kühlraum (41, 42) in Bezug auf die Zylinderachse (A) in einer ersten axialen Höhe (H1) angeordnet ist und ein zweiter Kühlraum (41, 42) in Bezug auf die Zylinderachse (A) in einer zweiten axialen Höhe (H2) angeordnet ist.
  9. Zylinderliner nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Kühlraum (41, 42) in Form eines in Bezug auf die Zylinderachse (A) senkrecht oder parallel oder schiefwinklig verlaufenden bohrungsähnlichen Kühlraums (41, 42), insbesondere in Form einer Bohrung in der Zylinderwand (11) ausgebildet ist.
  10. Zylinderliner nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein erster Kühlraum (41) ein von einem zweiten Kühlraum (42) verschiedenes Kühlvolumen hat.
  11. Zylinderliner nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein erster Kühlraum (41) einen von einem zweiten Kühlraum (42) verschiedenen Durchmesser hat, und der erste Kühlraum (41) und / oder der zweite Kühlraum (42) bevorzugt in Form eines bohrungsähnlichen Kühlraums (41, 42) vorgesehen ist.
  12. Zylinderliner nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Kühlraum (41, 42) in der Zylinderwand (11) in einem vorgebbaren Bereich in Umfangsrichtung (U) verläuft).
  13. Zylinderliner nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Kühlsystem (4) zur asymmetrischen Kühlung des Zylinderliners teilweise mit einer Wärmeisolierung (5) versehen ist.
  14. Zylinderliner nach Anspruch 13, wobei das Kühlsystem (4) einen bohrungsähnlichen Kühlraum (41, 42) umfasst, und mindestens ein bohrungsähnlicher Kühlraum (41, 42) mit einer Wärmeisolierung (5) in Form eines Isolationsröhrchens versehen ist.
  15. Zylinderliner nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Kühlmittel ein flüssiges Kühlmittel, insbesondere Wasser oder Öl ist und / oder wobei das Kühlmittel ein gasförmiges Kühlmittel, insbesondere Luft ist und / oder wobei das Kühlmittel ein an der Zylinderwand vorgesehener Feststoff ist, mit welchem ein geometrisch asymmetrischer Wärmefluss in der Wand des Zylinderliners einstellbar ist.
EP13177249.3A 2012-08-31 2013-07-19 Zylinderliner für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine Withdrawn EP2703630A1 (de)

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EP12182592 2012-08-31
EP13177249.3A EP2703630A1 (de) 2012-08-31 2013-07-19 Zylinderliner für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine

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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105569796B (zh) * 2015-12-18 2018-09-04 燕山大学 一种基于温差发电式内燃机冷却装置
EP3219970A1 (de) * 2016-03-17 2017-09-20 Winterthur Gas & Diesel AG Zylinder für einen längsgespülten zweitakt-grossdieselmotor sowie grossdieselmotor
DE102018211169A1 (de) * 2018-07-06 2020-01-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, sowie Kraftfahrzeug

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US937200A (en) 1909-03-09 1909-10-19 Floyd T Wood Whip-socket.
JPH02145646U (de) * 1989-05-15 1990-12-11
WO1997042406A1 (en) * 1996-05-07 1997-11-13 Man B & W Diesel A/S A cylinder liner for an internal combustion engine
WO2012008335A1 (ja) * 2010-07-12 2012-01-19 三菱重工業株式会社 シリンダライナ
WO2012023502A1 (ja) * 2010-08-17 2012-02-23 三菱重工業株式会社 シリンダライナ

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6123634Y2 (de) * 1979-05-07 1986-07-15
JPS5958749U (ja) * 1982-10-13 1984-04-17 川崎重工業株式会社 水冷４サイクル内燃機関のシリンダ
JPH0674090A (ja) * 1992-06-26 1994-03-15 Mazda Motor Corp エンジンの冷却装置
JPH06221219A (ja) * 1993-01-29 1994-08-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 内燃機関のシリンダライナ
AU3148497A (en) * 1996-06-11 1998-01-07 Boler Company, The Laterally adjustable control means for vehicle frames and axles
JP3584860B2 (ja) * 2000-07-11 2004-11-04 トヨタ自動車株式会社 シリンダブロックの冷却構造
US6799541B1 (en) * 2002-10-25 2004-10-05 Darton International, Inc. Cylinder sleeve with coolant groove
JP4442542B2 (ja) * 2005-09-30 2010-03-31 マツダ株式会社 往復動ピストン型エンジン
JP2007297923A (ja) * 2006-04-27 2007-11-15 Toyota Motor Corp シリンダライナの構造
JP5164210B2 (ja) * 2008-09-19 2013-03-21 日野自動車株式会社 シリンダライナの冷却装置及びシリンダライナ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US937200A (en) 1909-03-09 1909-10-19 Floyd T Wood Whip-socket.
JPH02145646U (de) * 1989-05-15 1990-12-11
WO1997042406A1 (en) * 1996-05-07 1997-11-13 Man B & W Diesel A/S A cylinder liner for an internal combustion engine
WO2012008335A1 (ja) * 2010-07-12 2012-01-19 三菱重工業株式会社 シリンダライナ
WO2012023502A1 (ja) * 2010-08-17 2012-02-23 三菱重工業株式会社 シリンダライナ

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