JP5403962B2 - ２ストローク・ディーゼル燃焼エンジン - Google Patents

Description

本発明は、往復動ピストン燃焼エンジンに関し、より詳しくは独立請求項１の前文に記載の、船舶用又は電気エネルギ発生のための固定施設用の長手方向掃気を有する２ストローク大型ディーゼル・エンジンに関する。

例えば、船舶用又は電気エネルギ発生のための固定施設用の大型ディーゼル・エンジンなどの往復動ピストン燃焼エンジンの出力の増加のために、通例排気ガス・ターボチャージャーとして設計される給気群を使用して、燃焼行程後の高圧力でシリンダの燃焼空間内に新鮮な空気が導入される。この構成では、燃焼行程の後にシリンダの燃焼空間を去る排気ガスの熱エネルギの一部分を活用することができる。この目的のために、シリンダの燃焼空間からの高温排ガスは、排気バルブの開口によって給気群に供給される。この給気群は、基本的に圧力下で給気群内に入る高温排ガスによって駆動されるタービンから構成される。その役割のために、このタービンはローター・ディスクを駆動し、それによって新鮮な空気が吸い込まれ、且つ圧縮される。圧縮機付のタービン、通常ターボチャージャーと呼ばれる構成は、特に、ただし、それだけではなく、２ストローク大型ディーゼル・エンジンの場合、遠心圧縮機として設計され、その後に連結されるいわゆるディフューザ、給気空気冷却器、水分離器及び給気口レシーバを有し、そこから給気空気又は掃気空気とも呼ばれる圧縮された新鮮な空気が、最終的に大型ディーゼル・エンジンのシリンダの個々の燃焼空間内に供給される。

長手方向に掃気される２ストローク大型ディーゼル・エンジンの場合、空気の各シリンダの燃焼空間内への供給は、シリンダ・スリーブ又はランニング・スリーブの下側区域内に配置される掃気スロットを経由して行われるのが好ましい。

長手方向掃気ディーゼル・エンジンの重大な問題点は、凝縮した水がシリンダ・スリーブの内部表面上の潤滑油の膜に対して負の影響を有するので、掃気空気から生じる水凝縮である。

エンジンがかなりの給気空気圧力で作動される、すなわち増圧されているので、給気空気の湿分の大部分は既に給気空気冷却器内で外に分離されている。この凝縮水は可能ならエンジンの給気口レシーバ内に入れるべきではなく、そうではなくできるだけ完全に事前に逸らすべきである。この目的のために、知られているように水分離器が使用され、その手段によって凝縮水のかなりの部分を排水させることができる。

給気空気冷却器内の局所的な圧力損失に起因してかなりの空気速度が局所的に確実に上昇する可能性があり、その結果として凝縮水が持ち運ばれ、すなわち次の水分離器内にさらに導かれる。知られている給気空気冷却器内でほぼ８０％の又はそれより少ない凝縮水が通常分離され、一方残りはさらに水分離器内に運ばれる。

給気空気冷却器の後に配置される水分離器効率の不足に起因して、分離されなかった水滴が給気口レシーバに至るまで通過し、掃気空気の流れと共に給気口レシーバに入る可能性がある。給気口レシーバ内に入った水滴は、そこで自由に移動することができ、掃気工程中にシリンダ・ジャケット開口部及び掃気空気開口部を通過しシリンダの燃焼空間内に入り、そこでシリンダ・スリーブのシリンダ表面上に投げつけられる可能性がある。

しかしながら、ピストン下側の水滴は、水分離器の後に存在する掃気空気の流れ内の掃気空気からの水凝縮を介して、又は給気口レシーバ、シリンダ・ジャケット及び存在する任意のバルブ又は給気開口部の接続ラインの壁上の凝縮及び水滴形成によっても形成される可能性がある。

特に熱帯地方の条件では、あまりに多くの凝縮した水が掃気空気と共にシリンダの燃焼空間内に入り、この凝縮水によってシリンダ・スリーブの内部表面上の潤滑油の膜が損なわれる可能性があるので、それがピストンのところの及び／又はシリンダ・スリーブのところの高度な材料磨耗を介して損傷につながる可能性がある。

掃気空気開口部を通過し往復動ピストン燃焼エンジンのシリンダの燃焼空間内に流入する給気空気内の凝縮水の割合をさらに減少させることが本発明の目的である。

この目的は、独立請求項１の特徴を有する対象物によって満足させられる。

従属請求項は、本発明の特に有利な実施例に関する。

したがって本発明は、中にピストンが配置され、ピストンが前後に移動可能なシリンダ・スリーブを伴う少なくとも１つのシリンダを有する往復動ピストン燃焼エンジン、より詳しくは長手方向掃気を有する２ストローク大型ディーゼル・エンジンに関する。この２ストローク大型ディーゼル・エンジンは、通常５から１４の又はもっと多くの垂直に配設されるシリンダを含む。シリンダ・スリーブは、それらの下側部分に、複数の掃気空気開口部を有する。各シリンダ・スリーブの一部分はそれぞれシリンダ・ジャケットによって取り囲まれ、このシリンダ・ジャケットは給気口レシーバから外に出る掃気空気のシリンダ・スリーブ内への導入のための少なくとも１つのシリンダ・ジャケット開口部を有する。したがって、このシリンダ・ジャケットは、シリンダ・スリーブの下側部分及び掃気空気開口部も取り囲み、シリンダ・スリーブの所定の高さまで延び、シリンダ・ジャケットはカバー及びシールによってシリンダ・スリーブに対して気密態様で閉じられる。シリンダ・ジャケットによって取り囲まれた空間は、時にはピストン下側と呼ばれる。シリンダ・ジャケットの床は、ピストン・ロッドが貫通して案内される通路開口部を含み、この通路はやはり便宜上気密態様で設計される。シリンダ・ジャケットによって取り囲まれる空間、すなわちピストン下側は、基本的にブロック形状の形態を通常有する。多シリンダ往復動ピストン燃焼エンジンでは、通常互いに隣り合っているこのピストンの下側は、隣接するシリンダ・ジャケットの接続開口部によって互いに接続することができる。

シリンダ・ジャケット開口部を通過し流れる掃気空気のための、シリンダ・ジャケット開口部の区域内に配置されるデフレクタ手段は、本発明に対して極めて重要である。シリンダ・ジャケット開口部と掃気空気開口部との間に配置されるこのデフレクタ手段が、往復動ピストン燃焼エンジンの動作状態で、すなわち掃気空気による燃焼チャンバの掃気中に、シリンダ・ジャケット開口部から掃気空気開口部への掃気空気の直線的流れを防止する。これに関連して、掃気空気は給気口レシーバと呼ばれるプレチャンバを出て、シリンダ・ジャケット開口部を通過し、このデフレクタ手段を経由してピストン下側に流れ込み、次いでシリンダ・スリーブの掃気空気開口部を通過しシリンダの燃焼空間内に流れ込む。この構成で、給気口レシーバはピストンのないプレチャンバであり、掃気空気用の中間貯蔵場所としての役目を果たす。

シリンダ・ジャケット開口部は、任意の所望の形状を有することができる。その横断面は、多角形に、特に四角形又は楕円形に作られるのが好ましい。丸い横断面を有するシリンダ・ジャケット開口部が、本発明による往復動ピストン燃焼エンジンのために特に好ましく使用される。

本発明によるデフレクタ手段なしでは、シリンダ・ジャケット開口部と掃気空気開口部の間のほとんどの場合短い距離の結果として、燃焼空間の長手方向掃気中に水の大きな水滴も掃気空気開口部を高速で通過し燃焼空間内に入る可能性がある。これを防止するために、且つ本発明によれば、掃気空気の流れによって運搬される水滴がそれらの入り口からシリンダ・ジャケット開口部を通過し掃気空気開口部まで移動しなければならない距離が増加するようなやり方で、掃気流れ用のデフレクタ手段がシリンダ・ジャケット内でシリンダ・ジャケット開口部の後の掃気流れ内に設置される。その結果、掃気工程中に水のより小さな水滴のみが掃気空気開口に到達できることが保証される。

本発明は特に、長手方向掃気を有する２ストローク大型ディーゼル・エンジンのシリンダのシリンダ・ジャケットの設計に関する。掃気空気の流れの乱れが増加するように、掃気空気の流れが本発明によるデフレクタ手段によってさらに回転させられる。高度な乱れが空気摩擦を低下させるので、水のより大きな水滴はもはや掃気空気の流れによって持ち運ばれず、それらはシリンダ・ジャケットの床上に落ちる。結果として、このデフレクタ手段によって作り出される掃気空気の流れの乱れが、特に掃気空気からの凝縮水の分離及び堆積を増加させる。

このデフレクタ手段は掃気空気の質量流れに何の影響も有さないが、それはシリンダ・ジャケット開口部の給気口区域内の掃気空気の流速を増加させる。シリンダ・ジャケット内に入る際の凝縮水の水滴の速度は、通常約３０ｍ／ｓに達する。

掃気空気と共に燃焼空間内に導入される凝縮水の量の減少は、水のその量は水滴の半径の３乗に依存するので、結果として特に燃焼空間内への大きな水滴の導入の回避になる。

本発明によるデフレクタ手段の使用なしでは、通常６．５ｍｍの直径までの、又は０．１４３グラムまでの重量の水滴がシリンダ・スリーブの掃気空気開口部に入ることができる。本発明によるデフレクタ手段の使用によって、シリンダ・スリーブの掃気空気開口部内に入る水の水滴の最大直径は約２．５ｍｍ、又は０．００８グラムの水滴重量まで減少する。

本発明によるデフレクタ手段を使用することによって、シリンダ・スリーブの掃気空気開口部に到達する凝縮水滴の最大可能質量は９０％から９５％減少する。

本発明によるデフレクタ手段は、シリンダ・ジャケット開口部を通る入り口とシリンダ・スリーブの掃気空気開口部との間の掃気空気内に存在する又は掃気空気内で形成される水滴の流れ長さを増加させ、且つ掃気空気の流れの乱れも増加させる。水滴のより長い飛行経路に起因して、一方では、長い距離に起因して、シリンダ・ジャケットの壁上で凝塊する確率が増大し、且つ他方では、掃気空気の乱れの増加に起因して、特に大きな水滴が重力によってシリンダ・ジャケットの床上に落ちる確率も増大するので、いくつかの水滴が掃気空気開口部に到達する確率が減少する。

このデフレクタ手段は、原理的にとにかく任意の所望の形態を有することができ、例えば、円筒形、円錐台形状、又は平面形状を有することができる。このデフレクタ手段は、平面又は湾曲したプレートで閉じていない形状を有するのが好ましい。これに関連して、樋形状又は波形状を有する湾曲したプレートを形成することができるが、他の曲がりも有することができる。そのような湾曲したデフレクタ要素の長手方向又は横方向の軸は、ピストン下側に入る際の掃気空気の流れの方向にあることが好ましい。平らなプレートの形態のデフレクタ手段が特に好ましい。

このデフレクタ手段は、便宜上シリンダ・ジャケットに及び／又はシリンダ・スリーブ上に固定され、或いはシリンダ・ジャケットに組み込むことができる。このデフレクタ手段は、シリンダ・ジャケット開口部の上方で、又はシリンダ・ジャケット開口部の上側リムのところでシリンダ・ジャケットに固定されるのが好ましい。シリンダ・スリーブが基本的に垂直に通常配置されるので、このデフレクタ手段はシリンダ・ジャケット開口部の上側リムから斜めに下向きに延び、シリンダ・スリーブの長手方向軸に向けられるのが好ましい。

シリンダ・スリーブの長手方向軸の方向にあるデフレクタ手段の端部は、シリンダ・スリーブの掃気空気開口部の下にあるのが特に好ましい。

このデフレクタ手段は、シリンダ・スリーブの長手方向軸に対して傾いており、それとの角度αを含む。この角度αは、鋭角であるのが好ましい。これは、３６０°の一周に基づき２０°と７０°の間に、特に２５°と５０°の間に達するのが好ましい。

シリンダ・ジャケット内への掃気空気の流入方向からみたシリンダ・ジャケット開口部の後ろ側は、少なくとも部分的にデフレクタ手段によって覆われる、すなわちシリンダ・ジャケット開口部の後ろにある空間が部分的にデフレクタ手段によって覆われるのが好ましい。この構成では、掃気空気の流れはシリンダ・ジャケット開口部を通過した後、斜めに下向きに偏向させられる。

一方では、このデフレクタ手段は、シリンダ・ジャケット開口部の上方に便宜的に固定され、シリンダ・ジャケット内でシリンダ軸の方向に斜め下向きに延びる。デフレクタ手段の外側リムは、少なくとも部分的に、特にシリンダ・ジャケット開口部に続く部分で、シリンダ・ジャケット表面の内部表面と形状的に合致する態様で形成されるのが好ましい。結果として、デフレクタ手段とシリンダ・ジャケットの間のデフレクタ手段のリムの周りでの掃気空気及びその中に含有される水滴の旋回が防止される。これに関連して、デフレクタ手段とシリンダ・ジャケット壁の間に形成されるデフレクタ手段のリム区域上を下から、すなわち対応する風下側に向かう流れが上に起きるデフレクタ手段の側面から、掃気空気が上向きに流れることができる状況を特に避けることができる。

シリンダ壁に接触しないデフレクタ手段の自由端は、シリンダ・スリーブの外壁まで延びるのが好ましい。シリンダ軸の方向にあるデフレクタ手段のこの自由端は、シリンダ・スリーブの下側端部まで延びるのがさらに好ましい。このデフレクタ手段は、デフレクタ手段とシリンダ・スリーブの間に形状の合致する連結部が存在するように、シリンダ・スリーブに正確に嵌合する形状を有するのがさらに好ましい可能性がある。この形状合致連結部は、その上気密である。

このデフレクタ手段とシリンダ・ジャケットの間の、必要な場合やはりシリンダ・スリーブとの、この形状合致連結部の気密連結は、例えば、接着接合を使用して行うことができる。金属のデフレクタ手段の使用の場合、デフレクタ手段とシリンダ・ジャケット及び／又はシリンダ・スリーブとの間の形状合致連結部の気密連結は、例えば、半田付け又は溶接接合によって行うことができる。さらに、気密な形状合致は、ねじ留め又はクランプ接合によっても形成することができる。

シリンダ・ジャケット間にあるシリンダ・スリーブの長手方向軸に向けられたデフレクタ手段の自由端は、シリンダ・スリーブの長手方向軸ｍに対して基本的に直角に延びる直線縁部として形成される。これに関連して、基本的に直角は、３６０°の一周との関連で、例えば、直角又は８５°から９５°の角度を意味する。結果として、シリンダ・スリーブの長手方向軸に向けられたデフレクタ手段の自由端部は、水平に位置合わせされる。３６０°の一周との関連で、その垂線がシリンダ・スリーブの長手方向軸に対して２°から５°の角度で傾いたデフレクタ手段の露出された、真直ぐな縁部がさらに好ましい。

このデフレクタ手段は、シリンダ・スリーブの長手方向軸に向けられ、シリンダ・スリーブの長手方向軸に対して基本的に直角に延びる自由端部のところに、凝縮水用の排水溝を有するのが好ましい。この排水溝がデフレクタ手段の自由縁部全体にわたり延びる、すなわち、平らなプレートの形状でのデフレクタ手段の場合、この排水溝がデフレクタプレートの縁部の露出された長さ全体にわたり好ましく延び、この対応する縁部が直線の通路を描くのがさらに好ましい。

この排水溝は、長手方向凹部の形状を有し、掃気空気の流れ及び重力に起因して、特に掃気空気の流れに向けられたデフレクタ手段の側面上に堆積し、デフレクタ手段の下側自由端部上に流れる凝縮水を受け、且つ排水するために役立つのが好ましい。この排水溝内に集められる凝縮水の排水は、シリンダ・ジャケットに沿ってシリンダ・ジャケットの床上に達する好ましくは垂直の排水チューブを介して排水溝の一端部のところで、又は、排水溝の両側でシリンダ・ジャケットに沿ってシリンダ・ジャケットの床上に達するそれぞれの好ましくは垂直の排水チューブを使用してのいずれかで行われる。この排水チューブは、閉じた横断面を有するのが好ましいが、排水溝の形態で形成することもできる。排水溝から排水チューブを介してシリンダ・ジャケットの床上への凝縮水のこの排水は、重力を使用して有利に達成される。往復動ピストン燃焼エンジンの油排液システムも、主にピストンの個々の下側からの凝縮水の排水用に適している。

好ましい実施例では、この排水溝はデフレクタ手段上に水平に固定され、次いで排水溝の両端部のところにそれぞれの排水チューブが存在させられる。

排水溝は、任意の描かれた、閉じていない横断面を有することができる。例えば、この横断面は半円形であることができ、或いはその中央角度が３６０°の一周との関連で、有利に１８０°から２７０°に達する凸状の多角形曲線を描くことができる。

この排水溝は、２００ｋｇまでの水が時間当たり排水できるような方式で寸法設定されるのが好ましい。デフレクタ手段は、任意の種類の表面構造を有することができる。その表面は、孔のないのが有利である。その表面は、例えば滑らかであり、又は所定の表面粗さを有することができる。

このデフレクタ手段は鋼から作られる、特にステンレス鋼から作られるのが好ましい。しかしながら、この表面は被覆を有することができる。デフレクタ手段の厚さは５ｍｍから１０ｍｍに達するのが好ましい。

このデフレクタ手段によって引き起こされる掃気空気の流れ内の圧力損失は、シリンダ当り通常０．１バール〜６バールになり、ピストン下側のところの平均掃気空気圧力のほぼ０．１５％になり、結果として往復動ピストン燃焼エンジンの機能に負の影響を全く有さない。

本発明によるデフレクタ手段の好ましい実施例では、これは複数の部品、特に２つの部品で形成される。デフレクタ手段の多部品形成によって、シリンダ・ジャケット内の開口部を通り、特にシリンダ・ジャケット開口部を通りそれを導入することが可能になる。

デフレクタ手段の個々の部品要素の組み立ては、それらの連結側のところで継がれるべきデフレクタ手段の２つの部品要素に重なり合う、重なり合う部品、すなわち、例えば長方形のプレート要素を使用して行うのが好ましい。この重なり合う部品の長さは、デフレクタ手段の自由縁部のシリンダ・ジャケット開口部からの距離によって決まる。重なり合う部品の幅は、５０ｍｍから１００ｍｍになるのが有利である。この重なり合う部品とデフレクタ手段の部品要素との連結は、機械的に、便宜上、ねじ留め又はリベット連結を使用して行うのが好ましい。例えば製造公差に起因して、異なるシリンダのシリンダ・ジャケットは、正確に同じ寸法であることはめったにないので、且つそれらの幅（シリンダ・ジャケット開口部の横断面に対して平行なシリンダ・ジャケットの長手方向長さ）は通常±１０ｍｍまで変わる可能性があるので、このデフレクタ手段の部品要素及び連結要素として使用される重なり合う部品は、例えば２０ｍｍまでのシリンダ・ジャケットの幅の相違は補償できるように形成するのが好ましい。これは例えば、連結ねじ又は連結リベットを受けるためのスロット形状の穴の使用によって達成することができる。デフレクタ手段の部品要素は、互いに重なり合わないのがさらに好ましい。

このデフレクタ手段は、デフレクタ手段の２つの部品要素を備えるのが好ましい。シリンダ・ジャケットに形状合致方式で好ましく接合されるこれらの縁部ゾーンは、シリンダ・ジャケット内に導入された後、例えば半田付け又は溶接接合を使用してシリンダ・ジャケットに気密接合されるのが好ましく、デフレクタ手段の部品要素が接合された後、この重なり合う部品はシリンダ・ジャケット上に搭載される。

この重なり合う部品は、デフレクタ手段の部品要素の、掃気空気の流れから見て外方に向く側で固定されるのが好ましい。

重なり合う部品の使用によって連結される、このデフレクタ手段の部品要素の連結継手部、すなわち互いに向けられるその縁部ゾーンは、シリンダ・ジャケットに入る掃気空気の流入方向に対して平行に形成されるのが好ましい。

このデフレクタ手段の部品要素は、それらの連結継手部がデフレクタ手段の中央にならないように形成するのがさらに好ましい。デフレクタ手段の部品要素は、それらの連結継手部がシリンダ・ジャケット開口部の区域内にならないように特に形成される。これに関連して、シリンダ・ジャケット開口部の区域は、床表面としてのシリンダ・ジャケットとシリンダの長手方向軸としての、掃気空気の流入方向に見えるシリンダ・ジャケット開口部の側面に対する中央垂線とを有する、直線シリンダの区域として理解すべきである。これに関連して、掃気空気の流れに向けられるデフレクタ手段の第１の部品要素の部品表面は、デフレクタ手段の全表面の２０％と４０％の間になることが好ましい。２つの部品で設計されるデフレクタ手段では、この連結継手部は非対称的に配置されるのが好ましい。

デフレクタ手段の２つ以上の部品要素を備えるデフレクタ手段を使用するとき、排水溝はデフレクタ手段の分割に応じて同様に分割するのが好ましい。重なり合う部品の排水溝部品の横断面形状がデフレクタ手段の部品要素の排水溝の部品要素の形状に合致するように調整された、排水溝部品を同様に有する重なり合う部品は、対応して分割された排水溝の部品要素を有するデフレクタ手段の部品要素の連結用に使用するのが特に好ましい。

本発明を図面の助けと共に以下にさらに説明する。

大型ディーゼル・エンジン１の排気ガス・ターボチャージャー・システムの異なる構成部品の協働を図１に概略的に示す。この構成では、大型ディーゼル・エンジンは長手方向掃気を有する２ストローク大型ディーゼル・エンジンとして形成され、本発明による掃気空気デフレクタ手段３０を装備する。

大型ディーゼル・エンジン１は通常、それ自体知られているように、シリンダ・カバー１４内に配置される排気口バルブ１６を有する複数のシリンダ１０を含み、そのシリンダ１０内にピストン２０が、シリンダ・スリーブ１２の内部壁に沿って下死点ＵＴと上死点ＯＴの間を行ったりきたり移動可能なように配置される。シリンダ・カバー１４を有するシリンダ・スリーブ１２とピストン２０は、それ自体知られているようにシリンダ１０の燃焼空間４０を画成する。複数の掃気開口部４５がシリンダ・スリーブ１２の下側区域内に設けられ、それらは掃気スロットとして設計される。ピストン２０の位置に応じて、この掃気スロット４５はピストンによって覆われ或いは露出される。掃気空気５０と呼ばれる給気空気は、この掃気空気開口部４５を通過しシリンダ１０の燃焼空間４０内に流れ込むことができる。燃焼中に生じる排気ガス６０が、シリンダ・カバー内に配置される排気口バルブ１６を通過し、排気口バルブに接続される排気ライン６５を通過し、排気ガス・ターボチャージャー７０内に入る。

それ自体知られているように、この排気ガス・ターボチャージャー７０は、重要な構成部品として、新鮮な空気５５の圧縮用のインペラ７５を有する圧縮機と、それ自体知られている方法でシャフトによってタービン・ロータ８０に動作的に連結されるインペラ７５を駆動するためのタービン・ロータ８０を有するタービンも含む。このタービン及び圧縮機はハウジング内に配置され、本発明の場合圧縮機側で遠心圧縮機として形成される排気ガス・ターボチャージャー７０を形成する。このタービンは、それ自体知られている方法で、シリンダ１０の燃焼空間４０から流れ込む高温の排気ガス６０によって駆動される。

燃焼空間４０を掃気空気５０で満たすために、新鮮な空気５５がインペラ７５によって誘導スタッブを経由して取り込まれ、排気ガス・ターボチャージャー７０内で圧縮される。この圧縮された新鮮な空気は、ターボチャージャー７０を出て掃気空気５０として次のディフューザ８５、給気空気冷却器９０及び水分離器９５を通過し給気口レシーバ９８に入り、そこからこの圧縮された掃気空気５０はデフレクタプレート３０上を通過しピストン下側２５内に入り、最終的に高くされた圧力で掃気スロット４５を通過しシリンダ１０の燃焼空間４０に入る。

図２は、本発明による長手方向掃気を有する２ストローク大型ディーゼル・エンジンのシリンダを貫通する長手方向断面を概略的に示す。通例、そのような大型ディーゼル・エンジンは複数のシリンダ１０を有する。

このエンジンなどの大型ディーゼル・エンジンのシリンダ１０は、少なくとも１つの噴射ノズル１８及び１つの排気口バルブ１６を伴うシリンダ・カバー１４を有する。このシリンダ・カバーはシリンダ・スリーブ１２及びピストン２０と共にシリンダの燃焼空間４０の境界となる。噴射ノズル１８は、噴射ノズル１８を介して燃料をシリンダ１０の燃焼空間４０内に導入する燃料ラインを経由して噴射装置（図示せず）に接続される。シリンダ１０は、中でピストン２０が長手方向軸ｍに沿って行ったり来たり移動可能なシリンダ・スリーブ１２と、シリンダ・スリーブ１２の下側部分に、ピストン下側２５及びシリンダ・スリーブ１２の底部部分を外側に対して閉鎖するシリンダ・ジャケット２６とを含む。このシリンダ・ジャケットは、実質的に平行６面体のものである設計を有する。

ピストン２０は、ピストン・ロッド２２を使用して、それ自体知られている方法でクランクシャフト（図示せず）に連結される。これに関連して、ピストン・ロッドはシリンダ・ジャケット２６の床を貫通し、このために床開口部はシール２１を備える必要がある。

シリンダ・スリーブ１２は、シリンダ・ジャケット２６の内側の下側区域内に掃気空気開口部４５を含む。この開口部は、ピストン２０が下死点の区域に到達したとき掃気空気５０が燃焼空間４０内に入ることができるようにする。しかしながら、この掃気空気開口部４５は、ピストン２０が上死点の区域に配置されるときピストン２０によって閉じられる。

掃気空気５０は、給気口レシーバ９８から出てシリンダ・ジャケット開口部２７を通過し、シリンダ・ジャケット２６内に入る。シリンダ・ジャケット開口部２７は、任意の横断面を有することができ、例えば丸い又は楕円形の形態以外に閉じた多角形の形状も有することができる。掃気空気５０がシリンダ・ジャケット開口部２７を通過するとき、それは流入方向５２を有する。掃気空気５０がシリンダ・ジャケット開口部２７を通過した後、掃気空気５０の流れは、例えばデフレクタプレートの形状のデフレクタ手段３０によって下向きに偏向される。

デフレクタプレート３０は、シリンダ・ジャケット２６内でシリンダ・ジャケット開口部２７の上方に固定され、斜め下向きに且つ内向きにシリンダ・スリーブ１２の長手方向軸ｍの方向に延び、シリンダ・スリーブ１２の下側リム１３の区域内で終端する。デフレクタプレート３０は、平面図を見れば分かるように、掃気空気５０の流入方向４２にシリンダ・ジャケットの１つの側壁からシリンダ・ジャケット２６の対向配設された側壁まで延びる、すなわち、図２の長手方向断面に示すものに対して互いに直交方向にあるシリンダ・ジャケット２６の２つの側壁を連結する。デフレクタプレート３０のシリンダ・ジャケット２６への連結は、掃気空気がデフレクタプレート３０を横に又は上方を流れ、デフレクタプレート３０の上方にあるピストン下側２５内に全く流れ込まないように、気密に作られる。デフレクタプレート３０は、掃気空気５０の流入方向５２に見られるシリンダ・ジャケット開口部２７の横断面の大部分を覆う。

シリンダ・ジャケット２６の２つの対向配設された壁の間にあるデフレクタプレート３０の下側縁部３２は、シリンダ・スリーブ１２の底部リム１３と部分的に接触するけれども、シリンダ・スリーブに結合されない。この理由のために、デフレクタプレート３０の底部縁部３２は、本実施例では真直ぐな且つ水平に配設される縁部３２として形成される自由縁部を画成する。

デフレクタプレート３０のこの自由縁部３２は、その上に形成される排水溝３５を有する。この排水溝は、樋のような形状を有し、デフレクタプレート３０の自由縁部３２の全長にわたり延びる。

図３は、部品要素３１ａ、３１ｂを備える本発明によるデフレクタプレート３０の平面図を示す。デフレクタプレート３０の形態のこのデフレクタ手段は、２つのデフレクタプレート部品要素３１ａ、３１ｂを有する。図３は、ねじ又はリベット穴３４を有する重なり合う部分３３も示す。

この重なり合う部分３３は、図示の部品要素３１ａ、３１ｂの後ろ側に固定され、したがって、デフレクタプレート部品要素３１ａ、３１ｂの接合縁部３７ａ、３７ｂを連結する。シリンダ内に挿入されるデフレクタ手段３０の自由縁部３２は、直線の縁部を形成する。接合縁部３７ａ、３７ｂに対して対向する２つの外側縁部３８ａ、３８ｂは、デフレクタプレート３０とシリンダ・ジャケット２６の間の形状固定された且つ気密な連結が可能になるように、シリンダ・ジャケット２６の形状に合致させられる。これに関連して、気密な連結が特にシリンダ・ジャケットと外側縁部３８ａ、３８ｂとの間、及び自由縁部３２と反対側にあるデフレクタプレート部品要素３１ａ、３１ｂの縁部との間にも作り出され、デフレクタプレート部品要素３１ａ、３１ｂの重なり合う部分３３に対する連結も同様に気密に作られる。

デフレクタプレート３０の２つのデフレクタプレート部品要素３１ａ、３１ｂへの分割は、対称的ではない。図３に示す分割では、デフレクタプレート部品要素３１ｂは、デフレクタプレート３０の全縁部の長さ３２のほぼ１／３の自由縁部長さ３２を有する。対応して、デフレクタプレート部品要素３１ａの自由縁部長さ３２は、デフレクタプレート３０の全縁部の長さ３２のほぼ２／３になる。

前述の部品の排水溝の対応する部品要素３５ａ、３５ｂ、３５ｃも、デフレクタプレート部品要素３１ａ、３１ｂの下側縁部のところに、且つ重なり合う部品３３上に見えるはずである。重なり合う部品３３のデフレクタプレート部品要素３１ａ、３１ｂへの連結の後、重なり合う部品は、接合縁部３７ａ、３７ｂによって形成される連結継手部の後ろ側が重なり合う部品３３によって覆われるように、デフレクタプレート部品要素３１ａ、３１ｂの後ろにあるようになる。重なり合う部品３３の排水溝部品要素３５ｃ、及びデフレクタプレートの部品要素３１ａ、３１ｂの排水溝部品要素３５ａ、３５ｂは、このデフレクタプレート３０が組み立てられるとき排水溝部品要素３５ａ及び排水溝部品要素３５ｂが重なり合う部品３３の排水溝部品要素３５ｃによって形状固定された方式で受けられるように形成される。排水チューブ３６が、凝縮水を排水溝３５から外に導くために、排水溝部品要素３５ａの左手縁部に接続される。

図３に示すデフレクタプレートの線Ａ−Ａに沿った横断面上の平面図が、組み立てられたバージョンで図４に示されている。

デフレクタプレート部品要素３１ａ、３１ｂの連結縁部３７ａ及び３７ｂは、互いに対して当接し、又はある距離で互いに平行に配置することができ、この結果生じる連結継手部は後ろ側で重なり合う部品３３によって覆われる。排水溝部品要素３５ａ、３５ｃは、特定の内部横断面を有する樋のような形状を有する。左手側にある要素は、成型された排水溝３５ｃを有する下流側重なり合う部品３３と関連する。排水溝３５ａを有するデフレクタプレート部品要素３１ａの横断面は、重なり合う部品３３の横断面と接触する右手側上に続く。重なり合う部品３３の排水溝３５ｃの横断面形状は、両方の排水溝部品要素３５ａ、３５ｃが形状合致した方式で１つがもう１つの上にあるように、デフレクタプレート部品要素３１ａのものに適合させられる。排水溝３５内に集められた水を排水させるための排水チューブ３６も、図３に示すデフレクタプレート３０の線Ａ−Ａに沿った横断面上の平面図内に、シリンダ・ジャケット２６（図示せず）の床上に見えるはずである。

デフレクタプレート部品要素３１ａ、３１ｂのシリンダ・ジャケット２６のところでの固定は、半田付け、溶接、接着、ねじ留め又はクランピングによって有利に行われる。加えるに、デフレクタ手段のデフレクタ手段／部品要素は、機械的な支持手段（図示せず）を使用して、好ましくは掃気空気の流れから見て外方に向く側で、シリンダ・ジャケットに追加でさらに連結することができる。

排気ガス・ターボチャージャー・システム及び本発明によるデフレクタ手段を有する大型ディーゼル・エンジンの基本構造の概略図である。 本発明による長手方向掃気を有する２ストローク大型ディーゼル・エンジンのシリンダを貫通する長手方向概略断面図である。 部品要素を備える本発明によるデフレクタプレート上の平面図である。 線Ａ−Ａに沿った、図３に示すデフレクタプレートの横断面上の平面図である。

Claims (22)

1. 中にピストン（２０）が配置されるシリンダ・スリーブ（１２）を備えた少なくとも１つのシリンダ（１０）を有する往復動ピストン燃焼エンジン、特に長手方向掃気を有する２ストローク大型ディーゼル・エンジン（１）であって、
   前記シリンダ・スリーブ（１２）が複数の掃気空気開口部（４５）を有し、前記シリンダ（１０）が少なくとも１つのシリンダ・ジャケット開口部（２７）を備えたシリンダ・ジャケット（２６）を有し、前記シリンダ・ジャケット（２６）が前記シリンダ・スリーブ（１２）の少なくとも下側部分を取り囲み、前記掃気空気開口部（４５）が前記シリンダ・ジャケット（２６）の内部と連通し、且つ前記ピストンが前記掃気空気開口部（４５）の片側の上死点位置と前記掃気空気開口部（４５）の反対側のところの下死点位置との間を行ったり来たり移動可能であり、
   前記掃気空気（５０）用のデフレクタ手段（３０）が、前記掃気空気開口部（４５）と前記シリンダ・ジャケット開口部（２７）との間に配置される往復動ピストン燃焼エンジンにおいて、
   前記デフレクタ手段（３０）が前記シリンダ・ジャケット（２６）又は前記シリンダ・スリーブ（１２）に固定され、前記シリンダ・スリーブ（１２）の長手方向軸（ｍ）に対して所定の角度αで傾き、且つ前記シリンダ・スリーブ（１２）の下側端部に向かって延びる、平面の又は湾曲する要素であり、前記往復動ピストン燃焼エンジン（１）の動作状態で、前記掃気空気（５０）の前記シリンダ・ジャケット開口部（２７）から前記掃気空気開口部（４５）への直線的流れを防止することを特徴とする、往復動ピストン燃焼エンジン。
2. 請求項１に記載の往復動ピストン燃焼エンジンにおいて、前記デフレクタ手段（３０）が前記シリンダ・ジャケット（２６）及び前記シリンダ・スリーブ（１２）に固定され、前記シリンダ・スリーブ（１２）の長手方向軸（ｍ）に対して所定の角度αで傾き、且つ前記シリンダ・スリーブ（１２）の下側端部に向かって延びる、平面の又は湾曲する要素である、往復動ピストン燃焼エンジン。
3. 請求項１又は請求項２に記載の往復動ピストン燃焼エンジンにおいて、前記デフレクタ手段（３０）がデフレクタプレートであることを特徴とする、往復動ピストン燃焼エンジン。
4. 請求項３に記載の往復動ピストン燃焼エンジンにおいて、前記デフレクタ手段（３０）と前記シリンダ・スリーブ（１２）の前記長手方向軸（ｍ）の間の前記角度αが鋭角であり、３６０°の一周を基準にして、好ましくは２０°と７０°の間、特に２５°〜５０°になることを特徴とする、往復動ピストン燃焼エンジン。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の往復動ピストン燃焼エンジンにおいて、前記デフレクタ手段（３０）が一方では前記シリンダ・ジャケット開口部（２７）の上側リムの上方に、又は上側リムに固定され、前記デフレクタ手段（３０）の自由端部（３２）が、前記シリンダ・スリーブ（１２）の長手方向軸（ｍ）の方向で、前記シリンダ・スリーブ（１２）の前記掃気空気開口部（４５）の下にあることを特徴とする、往復動ピストン燃焼エンジン。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の往復動ピストン燃焼エンジンにおいて、前記デフレクタ手段（３０）が一方では前記シリンダ・ジャケット開口部（２７）の上側リムの上方に、又は上側リムに固定され、斜め下向きに且つ前記シリンダ・スリーブ（１２）の長手方向軸（ｍ）の方向に前記シリンダ・スリーブ（１２）の下側端部に向かって出っ張り、前記デフレクタ手段（３０）の外側周囲表面（３８ａ、３８ｂ）が少なくとも部分的に前記シリンダ・ジャケット（２６）と形状合致態様で形成されることを特徴とする、往復動ピストン燃焼エンジン。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の往復動ピストン燃焼エンジンにおいて、前記シリンダ・スリーブ（１２）の長手方向軸（ｍ）に向けられる前記デフレクタ手段（３０）の前記自由端部（３２）が、前記シリンダ・スリーブ（１２）の下側リム（１３）まで延びることを特徴とする、往復動ピストン燃焼エンジン。
8. 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の往復動ピストン燃焼エンジンにおいて、前記デフレクタ手段（３０）の前記シリンダ・ジャケット（２６）への連結が形状合致態様で形成されることを特徴とする、往復動ピストン燃焼エンジン。
9. 請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の往復動ピストン燃焼エンジンにおいて、前記デフレクタ手段（３０）が形状合致態様で前記シリンダ・スリーブ（１２）に連結されることを特徴とする、往復動ピストン燃焼エンジン。
10. 請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の往復動ピストン燃焼エンジンにおいて、前記デフレクタ手段（３０）と前記シリンダ・ジャケット（２６）との間の連結が気密であることを特徴とする、往復動ピストン燃焼エンジン。
11. 請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の往復動ピストン燃焼エンジンにおいて、前記デフレクタ手段（３０）と前記シリンダ・スリーブ（１２）との間の連結が気密であることを特徴とする、往復動ピストン燃焼エンジン。
12. 請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の往復動ピストン燃焼エンジンにおいて、前記デフレクタ手段（３０）の前記シリンダ・ジャケット（２６）への及び／又は前記シリンダ・スリーブ（１２）への連結が、少なくとも部分的に接着、半田付け、ロウ付け、溶接、ねじ留め、又はクランプ連結であることを特徴とする、往復動ピストン燃焼エンジン。
13. 請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の往復動ピストン燃焼エンジンにおいて、前記シリンダ・スリーブ（１２）の長手方向軸（ｍ）に向けられ、前記シリンダ・ジャケット（２６）の壁の間にある前記デフレクタ手段（３０）の前記自由端部（３２）が、前記シリンダ・スリーブ（１２）の長手方向軸（ｍ）に対して基本的に直角で延びる直線縁部として形成されることを特徴とする、往復動ピストン燃焼エンジン。
14. 請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の往復動ピストン燃焼エンジンにおいて、前記デフレクタ手段（３０）の前記自由端部に対する垂線が、前記シリンダ・スリーブ（１２）の長手方向軸（ｍ）と、３６０°の１周を基準にして、２°から５°の角度を含むことを特徴とする、往復動ピストン燃焼エンジン。
15. 請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の往復動ピストン燃焼エンジンにおいて、前記シリンダ・スリーブ（１２）の長手方向軸（ｍ）に向けられ、前記シリンダ・ジャケット（２６）の壁の間にある前記デフレクタ手段（３０）の前記自由端部（３２）が、凝縮水用の排水溝（３５）を有することを特徴とする、往復動ピストン燃焼エンジン。
16. 請求項１５に記載の往復動ピストン燃焼エンジンにおいて、前記排水溝（３５）が、前記シリンダ・ジャケット（２６）の壁の間にある前記デフレクタ手段（３０）の自由端部全体にわたり延在していることを特徴とする、往復動ピストン燃焼エンジン。
17. 請求項１５又は請求項１６に記載の往復動ピストン燃焼エンジンにおいて、前記排水溝（３５）の少なくとも片側に、前記排水溝（３５）内で集められた凝縮水を前記シリンダ・ジャケット（２６）の床の上に排水するための排水チューブが設けられていることを特徴とする、往復動ピストン燃焼エンジン。
18. 請求項１５から請求項１７のいずれか一項に記載の往復動ピストン燃焼エンジンにおいて、前記排水溝（３５）内で集められた前記凝縮水を前記シリンダ・ジャケット（２６）の前記床の上に排水するための排水チューブが前記排水溝（３５）の両側に存在することを特徴とする、往復動ピストン燃焼エンジン。
19. 請求項１から請求項１８のいずれか一項に記載の往復動ピストン燃焼エンジンにおいて、前記デフレクタ手段（３０）が複数の部品で、特に２つの部品で形成されることを特徴とする、往復動ピストン燃焼エンジン。
20. 請求項１９に記載の往復動ピストン燃焼エンジンにおいて、前記デフレクタ手段の部品要素（３１）が重なり合う部品（３３）に接合され、前記重なり合う部品が、掃気空気（５０）の流れから見て外方に向くデフレクタ手段部品（３１）の側に好ましく搭載されることを特徴とする、往復動ピストン燃焼エンジン。
21. 請求項１９又は請求項２０に記載の往復動ピストン燃焼エンジンにおいて、前記デフレクタ手段（３０）が２つの部品で設計され、連結継手部が非対称的に配置されることを特徴とする、往復動ピストン燃焼エンジン。
22. 請求項１９から請求項２１のいずれか一項に記載の往復動ピストン燃焼エンジンにおいて、前記デフレクタ手段の第１の部品要素（３１ｂ）の部品面積が、掃気空気（５０）の流れに抗して向けられる前記デフレクタ手段（３０）の合計面積の２０％と４０％の間である、往復動ピストン燃焼エンジン。

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