FI122436B - Reciprocating internal combustion engine - Google Patents

Reciprocating internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
FI122436B
FI122436B FI20020827A FI20020827A FI122436B FI 122436 B FI122436 B FI 122436B FI 20020827 A FI20020827 A FI 20020827A FI 20020827 A FI20020827 A FI 20020827A FI 122436 B FI122436 B FI 122436B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
combustion engine
flame ring
piston
flame
blades
Prior art date
Application number
FI20020827A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20020827A0 (en
FI20020827A (en
Inventor
Jordan Gentscheff
Kai Rieck
Original Assignee
Man B & W Diesel 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 Man B & W Diesel Ag filed Critical Man B & W Diesel Ag
Publication of FI20020827A0 publication Critical patent/FI20020827A0/en
Publication of FI20020827A publication Critical patent/FI20020827A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI122436B publication Critical patent/FI122436B/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/02Cylinders; Cylinder heads  having cooling means
    • F02F1/10Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F2001/006Cylinders; Cylinder heads  having a ring at the inside of a liner or cylinder for preventing the deposit of carbon oil particles, e.g. oil scrapers

Description

IskumäntäpolttomoottorikoneReciprocating piston internal combustion engine

Keksintö koskee iskumäntäpolttomoottorikonetta, jossa on vähintään yksi sylinterin hoikilla varustettu sylinteri, jonka sylinterin hoikin poltto-5 tilanpuoleiseen päähän on sijoitettu liekkirengas.The invention relates to a piston internal combustion engine machine having at least one cylinder with a cylinder sleeve having a flame ring disposed on the combustion-space end of the cylinder sleeve.

Tällaiseen liekkirenkaaseen kohdistuu suuri terminen kuormitus. Tällöin se pyrkii pakkotoimisesti laajenemaan. Tämän laajenemisen estää sitä ympäröivä viileämpi sylinterin holkki. Tämä johtaa jännitteisiin liekkirenkaassa. Polttomoottorin normaalissa, häiriöttömässä käytössä jännitteet ovat myös 10 liekkirenkaan termisesti vaativimmalla alueella sen rajan alapuolella, josta lähtien esiintyy renkaan plastista deformaatiota. Ääritapauksessa esimerkiksi polttomoottorin ylikuormituksessa tai epäsäännöllisessä palamisessa, kuten kaa-sumoottoreiden nakuttavassa käynnissä, liekkirenkaan materiaalin venymisraja kuitenkin ylitetään ja siten esiintyy plastisia deformaatioita. Nämä deformaatiot 15 johtavat liekkirenkaan luvattomaan kutistumiseen.Such a flame ring is subjected to a high thermal load. In that case, it will seek to forcibly expand. This expansion is prevented by the cooler cylinder sleeve that surrounds it. This results in tension in the flame ring. Under normal, uninterrupted operation of the internal combustion engine, the voltages are also within the thermally most demanding range of the 10 flame rings below the limit at which the plastic deformation of the ring occurs. However, in the extreme case, for example, overload of the internal combustion engine or irregular combustion, such as the knocking action of gas engines, the elongation limit of the flame ring material is exceeded and thus plastic deformations occur. These deformations 15 lead to unauthorized shrinkage of the flame ring.

Tätä silmällä pitäen keksinnön tarkoituksena on parantaa johdannon mukaisen järjestelmän liekkirengasta yksinkertaisin ja edullisin keinoin siten, että se kestää myös erittäin korkeita lämpötiloja ilman käyttöhäiriöiden vaaraa.With this in mind, it is an object of the invention to improve the flame ring of the system according to the preamble by simple and inexpensive means so that it can also withstand very high temperatures without the risk of malfunction.

Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnön mukaisesti siten, että liekki-20 renkaan seinämävahvuutta on osittain vähennetty termisesti paljon vaativilla alueilla sen elastisuuden lisäämiseksi.This object is achieved in accordance with the invention by partially reducing the wall thickness of the flame-20 ring in thermally demanding areas to increase its elasticity.

Tällä toimenpiteellä liekkirenkaan jäykkyyttä vähennetään paikallisesti. Tämä johtaa jännitteiden vähenemiseen liekkirenkaassa, mikä ehkäisee plastisia deformaatioita tehokkaasti.This measure locally reduces the stiffness of the flame ring. This results in a reduction in tension in the flame ring, which effectively prevents plastic deformations.

25 Seinämävahvuuden vähentäminen saavutetaan rakenteellisesti ja valmistusteknisesti yksinkertaisella tavalla siten, että liekkirenkaaseen tehdään o lovia.25 The reduction in wall thickness is achieved in a simple structural and manufacturing manner by making grooves in the flame ring.

CMCM

^ Hyvä jännitteiden vähentäminen saavutetaan yleensä siten, että lo- T vet on sijoitettu liekkirenkaan sisäsivulle. Tällöin lovet ulottuvat edullisesti liek- ° 30 kirenkaan pintaan asti.^ A good voltage reduction is generally achieved by placing the troughs on the inner side of the flame ring. The notches thus preferably extend to the surface of the flame ring.

| Päätoimenpiteiden muita edullisia suoritusmuotoja ja tarkoituksen- mukaisia jatkomuotoja käy ilmi muista alivaatimuksista ja suoritusesimerkin| Other preferred embodiments and appropriate further embodiments of the main procedures will be apparent from the other subclaims and

CMCM

§ kuvauksesta piirustuksen avulla.§ description by drawing.

o Piirustuksen ainoa kuvio esittää perspektiivisesti esitettynä liekki- ^ 35 renkaan ja sylinterin hoikin osaa.The sole figure of the drawing shows a perspective view of a portion of a flame ring and a sleeve of a cylinder.

22

Piirustus esittää iskumäntäpolttomoottorikoneen, kuten suuren kaa-sumoottorin, sylinterin hoikin 1. Iskumäntäpolttomoottorikoneiden rakenne ja toimintatapa ovat sinänsä tunnetut eikä niitä siten tarvitse lähemmin selittää. Sylinterin hoikin 1 yläosassa sijaitsevaan renkaanmuotoiseen koverrukseen on 5 sijoitettu liekkirengas 2. Liekkirenkaan 2 sisäsivuun 7 on yläosassa sijaitsevalla polttotilan puoleisella alueella 3 tehty lovia 4. Tämän seinämävahvuuden osittaisen vähentämisen avulla liekkirenkaan 2 elastisuutta lisätään, nimittäin siellä, missä terminen kuormitus on suurinta. Lovet 4 kulkevat suoritusesimerkissä yhdensuuntaisesti sylinterin hoikin 1 akselin kanssa. Vaihtoehtoisesti lovet voi 10 olla sijoitettu myös kulmittain sylinterin hoikin 1 akseliin nähden. Täten liekki-renkaan 2 elastisuutta voidaan lisätä. Tällöin lovet 4 ulottuvat liekkirenkaan pintaan 5 saakka.The drawing shows the cylinder sleeve 1 of a percussion internal combustion engine, such as a large gas engine, and the construction and operation of the percussion internal combustion engine are known per se and thus need not be further explained. Into the annular recess 5 at the top of the cylinder sleeve 1 is provided a flame ring 2. The inner side 7 of the flame ring 2 has notches 4 in the upper combustion side region 3 by partially reducing this wall thickness, namely the elasticity of the flame ring 2. The notches 4 in the exemplary embodiment run parallel to the axis of the cylinder sleeve 1. Alternatively, the notches 10 may also be disposed at an angle to the axis of the cylinder sleeve 1. Thus, the elasticity of the flame ring 2 can be increased. The notches 4 then extend to the surface 5 of the flame ring.

Esitetyssä suoritusesimerkissä lovien 4 poikkileikkauspinta-ala on rajoitettu olennaisesti puoliympyrän muotoiseksi. Tämä on osoittautunut opti-15 maaliseksi ottaen huomioon esiintyvät jännitteet. Tällöin poikkileikkauspinta-ala pysyy poistopuoliseen päähän 6 asti samana. Aina liekkirenkaan odotettavissa olevan termisen kuormituksen mukaan lovien 4 poikkileikkauspinta-ala voi laajentua myös liekkirenkaan 2 pintaan.In the exemplary embodiment shown, the cross-sectional area of the notches 4 is substantially limited to a semicircular shape. This has proven to be an opt-15 target considering the voltages present. Hereby, the cross-sectional area up to the outlet end 6 remains the same. Depending on the expected thermal load on the flame ring, the cross-sectional area of the notches 4 may also expand to the surface of the flame ring 2.

Ympärykseltään termisesti jokseenkin tasaisesti kuormitetuissa liek-20 kirenkaissa lovet on sijoitettu jaettuna tasaisesti sen ympärykselle. Jos liekki-rengas on kuormitettu ympärykseltään termisesti epätasaisesti, lovien 4 keskinäistä etäisyyttä on termisesti kuormitetuimmalla alueella pienennetty. Vaihtoehtoisesti tai lisäksi voidaan tässä tapauksessa lovien 4 syvyyttä a tai niiden korkeutta b suurentaa. Kaikissa tapauksissa elastisuuden jakautuminen ympä-25 rykselle noudattaa termistä kuormitusta.In the case of flame-20 rings which are approximately uniformly thermally loaded, the notches are spaced evenly around it. If the flame ring is loaded unevenly around its circumference, the distance between the notches 4 in the most thermally loaded area is reduced. Alternatively or additionally, in this case, the depth a or the height b of the notches 4 may be increased. In all cases, the distribution of elasticity around the circumference follows the thermal load.

Piirustukseen on edelleen merkitty käyrällä x termisen kuormituk-5 sen, siis lämpötilan, kautta käytössä esiintyvä samana pysyvän seinämävah-In the drawing, the curve x, which is used during thermal loading, i.e. temperature, is also plotted.

(M(M

^ vuuden omaavan tavanomaisen liekkirenkaan pintojen paine tietylle ympäryk- ^ sen osalle. Muista ympäryksen osista voi olla tuloksena poikkeava käyrä. Käy- ° 30 rä x havainnollistaa, että tavanomaisessa liekkirenkaassa esiintyy osittain erit- | täin korkeita pintojen paineita ja siten jännitteitä, jotka voivat ylittää aineen ve- nymisrajan.The pressure of the surfaces of a conventional flame ring having a certain portion of the circumference. Other parts of the circumference may result in a deviating curve. The 30 ° x illustrates that a conventional flame ring partially contains | high surface pressures and thus stresses that may exceed the material's elongation limit.

(M(M

§ Edelleen merkityn käyrän y avulla on esitetty keksinnön mukaisen o liekkirenkaan pintojen paine ja siten esiintyvät jännitteet. Vertaamalla molem- ^ 35 pia käyriä x ja y ilmenee, että keksinnön mukaisesti voidaan kriittisiä korkeita pintojen paineita tehokkaasti vähentää. Liekkirenkaan, jolla on samana pysy- 3 vä seinämävahvuus, odotettavissa olevat pintojen paineet tai lämpötilat ja niiden jakautuminen ympärykselle ovat siten lähtökohta seinämävahvuuden keksinnön mukaisen vähentämisen käyttämiselle.The curve y below shows the pressure of the surfaces of the flame ring according to the invention and the resulting voltages. By comparing both curves x and y, it appears that the critical high surface pressures according to the invention can be effectively reduced. Expected surface pressures or temperatures and their distribution around the flame ring having a constant wall thickness are thus the starting point for using the wall thickness reduction according to the invention.

Kuten edellä oleva kuvaus esittää, keksintö ei rajoitu esitettyyn suo-5 ritusmuotoesimerkkiin, vaan käytettävissä on monipuolisia liekkirenkaan seinämävahvuuden vähentämisen tulkintamahdollisuuksia.As illustrated above, the invention is not limited to the illustrated embodiment embodiment, but provides a variety of interpretations of flame ring wall thickness reduction.

δδ

(M(M

i oi o

XX

cccc

CLCL

C\l 00C \ l 00

OO

CMCM

OO

OO

CMCM

Claims (7)

1. Slagkolvförbränningsmotormaskin med minst en med cylinder-hylsa (1) försedd cylinder, i vilken cylinderhylsas (1) mot en brännkammare 5 vänd ända har placerats en flamring (2), kännetecknat avatt flamring-ens (2) väggtjocklek har delvis minskats i termiskt mycket krävande omräden för att öka dess elasticitet, sä att för delvis minskning av väggtjockleken har i flamringen (2) gjorts skäror (4), som finns pä flamringens (2) inre sidor (7) och i ett omräde (3) beläget i den övre delen, väri skärorna (4) sträcker sig ända tili 10 flamringens (2) yta (5) och skärorna (4) omfattar en avgränsning väsentligen med formen av en halvcirkel.1. A piston-combustion engine machine having at least one cylinder-fitted cylinder (1) in which the cylinder sleeve (1) is positioned opposite a combustion chamber 5, a flame ring (2), characterized by the wall thickness of the flame ring (2) has been partially reduced in thermal very demanding areas to increase its elasticity, so that for partial reduction of the wall thickness, cuts (4) have been made in the flame ring (2), which are located on the inner sides (7) of the flame ring (2) and in a region (3) located in it. the upper part, wherein the cutters (4) extend all the way to the surface (5) of the flame ring (2) and the cutters (4) comprise a boundary substantially in the shape of a semicircle. 2. Slagkolvförbränningsmotormaskin enligt patentkrav 1, känne-t e c k n a d av att skärorna (4) sträcker sig parallellt i förhällande tili cylinder-hylsans (1) axel.2. Piston combustion engine machine according to claim 1, characterized in that the blades (4) extend parallel to the axis of the cylinder sleeve (1). 3. Slagkolvförbränningsmotormaskin enligt patentkrav 1, känne- t e c k n a d av att skärorna (4) är placerade diagonalt i förhällande tili cylin-derhylsan (1).3. Piston combustion engine engine according to claim 1, characterized in that the blades (4) are placed diagonally in relation to the cylinder sleeve (1). 4. Slagkolvförbränningsmotormaskin enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknad av att skärornas (4) tvärsnittsarea förblir 20 ända tili ändan (6) pä utloppssidan i den nedre delen densamma.4. Piston-combustion engine engine according to any of the preceding claims, characterized in that the cross-sectional area of the cutters (4) remains end to end (6) on the outlet side in the lower part thereof. 5. Slagkolvförbränningsmotormaskin enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknad av att skärorna (4) är placerade jämnt för-delade pä flamringens (2) omkrets.5. Piston combustion engine engine according to any of the preceding claims, characterized in that the blades (4) are evenly distributed on the perimeter of the flame ring (2). 6. Slagkolvförbränningsmotormaskin enligt nägot av patentkraven 1 25 - 3, k ä n n e t e c k n a d av att i tili omkretsen termiskt ojämnt belastade flam- ς ringar (2) är skärornas (4) inbördes avständ reducerade i de termiskt mera be- ™ lastade omrädena.6. Piston combustion engine machine according to any of claims 1 to 3, characterized in that in the circumferentially thermally unevenly loaded flame rings (2), the mutual distance of the blades (4) is reduced in the thermally more loaded areas. 7. Slagkolvförbränningsmotormaskin enligt nägot av patentkraven 1, o 3 eller 6, k ä n n e t e c k n a d av att i de tili omkretsen termiskt ojämnt belas- 3. tade flamringarna (2) är skärdjupet (a) och/eller skärhöjden (b) förstorad i de ^ termiskt mera belastade omrädena. (M 00 o (M o o (M7. Piston-combustion engine engine according to any one of claims 1, 3 or 6, characterized in that the cutting depth (a) and / or the cutting height (b) are enlarged in the circumferentially perpendicular to the flame rings (2). thermally more stressed areas. {M 00 o {M o o {M
FI20020827A 2001-05-04 2002-05-02 Reciprocating internal combustion engine FI122436B (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10121852A DE10121852C2 (en) 2001-05-04 2001-05-04 reciprocating internal combustion engine
DE10121852 2001-05-04

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20020827A0 FI20020827A0 (en) 2002-05-02
FI20020827A FI20020827A (en) 2002-11-05
FI122436B true FI122436B (en) 2012-01-31

Family

ID=7683712

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20020827A FI122436B (en) 2001-05-04 2002-05-02 Reciprocating internal combustion engine

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10121852C2 (en)
FI (1) FI122436B (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112008002642B4 (en) * 2007-10-05 2013-12-05 Hino Jidosha Kabushiki Kaisha cylinder
US20120304954A1 (en) * 2011-06-02 2012-12-06 Caterpillar Inc. Cylinder liner with a case on a cuff-ring groove
CN104214164A (en) * 2013-05-31 2014-12-17 北京谊安医疗系统股份有限公司 Piston assembly
DE102013009415A1 (en) * 2013-06-05 2014-12-11 Man Diesel & Turbo Se Piston of an internal combustion engine
EP3043054B1 (en) * 2015-01-09 2019-05-01 Caterpillar Motoren GmbH & Co. KG Cuff-ring for a cylinder liner
DE102015003039A1 (en) * 2015-03-10 2016-09-15 Mahle International Gmbh Arrangement for an internal combustion engine
GB2546313A (en) * 2016-01-15 2017-07-19 Caterpillar Energy Solutions Gmbh Turbulators for an internal combustion engine
DE102016007727A1 (en) * 2016-06-23 2017-12-28 Man Truck & Bus Ag Internal combustion engine, in particular reciprocating internal combustion engine
WO2021219221A1 (en) 2020-04-30 2021-11-04 Wärtsilä Finland Oy An antipolishing ring
GB2612844B (en) * 2021-11-16 2024-02-28 Caterpillar Energy Solutions Gmbh Coke scraping ring, cylinder liner, cylinder, gas engine and gas engine operation method

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE262939C (en) * 1911-12-02 1913-07-28
DE636782C (en) * 1936-10-14 Michael Martinka Dipl Ing Working cylinder for internal combustion engines

Also Published As

Publication number Publication date
FI20020827A0 (en) 2002-05-02
FI20020827A (en) 2002-11-05
DE10121852A1 (en) 2002-11-14
DE10121852C2 (en) 2003-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI122436B (en) Reciprocating internal combustion engine
KR102068372B1 (en) Engine piston
CN106103960B (en) Piston ring
KR101369037B1 (en) Piston pin bearing for pistons of an internal combustion engine
KR100762527B1 (en) Cooling duct piston for a direct-injection diesel engine
JPWO2005045222A1 (en) Internal combustion engine and liner mounting ring
SE433376B (en) Piston engine with heat insulated combustion chamber
RU2189479C2 (en) Cylinder liner for internal combustion engine of diesel type (versions)
US9316312B2 (en) Piston ring for an internal combustion engine
KR101968490B1 (en) Piston ring for an internal combustion engine
US10309535B2 (en) Piston ring for an internal combustion engine
JP6475682B2 (en) Crosshead type 2-stroke engine cylinder liner
KR102056954B1 (en) Piston ring for an internal combustion engine
JP2020037942A (en) Piston for internal combustion engine
JPS6128822B2 (en)
US20020074733A1 (en) Compression piston ring for use in internal combustion engine
KR102002661B1 (en) Piston ring for an internal combustion engine
US2462567A (en) Piston construction for internalcombustion engines and sleevelike piston ring construction therefor
KR100391358B1 (en) Piston apparatus for top ring
KR100488564B1 (en) Piston ring structure
KR20050023488A (en) Friction reducing apparatus of piston
CN113748262A (en) Piston for an internal combustion engine
JP2024022785A (en) piston and engine
KR100921667B1 (en) Large cylinder liner for two-cycle internal combustion engine
SU1118784A1 (en) Internal combustion engine cylinder liner

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 122436

Country of ref document: FI

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: MAN ENERGY SOLUTIONS SE

MM Patent lapsed