KR102110588B1 - A cylinder liner for a two-stroke crosshead engine - Google Patents

A cylinder liner for a two-stroke crosshead engine Download PDF

Info

Publication number
KR102110588B1
KR102110588B1 KR1020180107496A KR20180107496A KR102110588B1 KR 102110588 B1 KR102110588 B1 KR 102110588B1 KR 1020180107496 A KR1020180107496 A KR 1020180107496A KR 20180107496 A KR20180107496 A KR 20180107496A KR 102110588 B1 KR102110588 B1 KR 102110588B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cylinder liner
cylinder
cooling
liner
columnar
Prior art date
Application number
KR1020180107496A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20180103031A (en
Inventor
게벨 모르텐
아드리안센 크리스티안
Original Assignee
만 에너지 솔루션즈, 필리알 아프 만 에너지 솔루션즈 에스이, 티스크란드
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 만 에너지 솔루션즈, 필리알 아프 만 에너지 솔루션즈 에스이, 티스크란드 filed Critical 만 에너지 솔루션즈, 필리알 아프 만 에너지 솔루션즈 에스이, 티스크란드
Publication of KR20180103031A publication Critical patent/KR20180103031A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102110588B1 publication Critical patent/KR102110588B1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/02—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means
    • F02F1/10—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling
    • 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
    • F02F1/20—Other cylinders characterised by constructional features providing for lubrication
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Abstract

왕복 피스톤(10)이 수용된 복수의 실린더 라이너(1)와 실린더 프레임(23)을 포함하는 2 행정 크로스헤드 자가-점화 내연 기관에 있어서, 실린더 라이너(1)는. 실린더 커버(22)와 체결되도록 적응된 제1 단부; 실린더 라이너(1)의 축방향 연장부의 중간 둘레에서 실린더 라이너(1)의 벽 두께의 급격한 변동 구간으로서, 실린더 프레임(23) 상에 실린더 라이너(1)가 안착하도록 하기 위한 숄더(shoulder)로서 기능하는 급격한 변동 구간; 소기 포트들(18); 및 제1 단부 근방의, 실린더 라이너(1)의 축방향 연장부의 상단부분(U) 내에, 실린더 라이너(1)의 벽(29) 내에서 강제 냉각을 위한 액상 냉각제용으로 적어도 하나의 원주형 냉각 리세스(31) 또는 적어도 하나의 원주형 냉각 보어;를 포함하고, 적어도 하나의 원주형 냉각 리세스(31) 또는 원주형 냉각 보어는 제1 단부에 근접한, 실린더 라이너(1)의 축방향 연장부의 10%에만 위치하고, 실린더 라이너(1)의 축방향 연장부의 나머지 90%에는 강제 냉각 수단을 포함하지 않으며, 실린더 라이너(1)는 임의의 냉각 재킷을 포함하지 않는 것을 특징으로 한다.In a two-stroke cross-head self-igniting internal combustion engine comprising a plurality of cylinder liners (1) and cylinder frames (23) containing reciprocating pistons (10), the cylinder liners (1). A first end adapted to engage with the cylinder cover 22; A rapid variation section of the wall thickness of the cylinder liner 1 in the middle circumference of the axial extension of the cylinder liner 1, functioning as a shoulder for allowing the cylinder liner 1 to rest on the cylinder frame 23 Sudden fluctuation intervals; Scavenging ports 18; And at least one columnar cooling for liquid coolant for forced cooling in the wall 29 of the cylinder liner 1, in the upper end U of the axial extension of the cylinder liner 1, near the first end. Recess 31 or at least one columnar cooling bore; and at least one columnar cooling recess 31 or columnar cooling bore is axially extending of the cylinder liner 1 proximate the first end. Located only at 10% of the negative, the remaining 90% of the axial extension of the cylinder liner 1 does not include forced cooling means, and the cylinder liner 1 is characterized by not including any cooling jacket.

Description

2 행정 크로스헤드 기관용 실린더 라이너{A CYLINDER LINER FOR A TWO-STROKE CROSSHEAD ENGINE}Cylinder stroke for 2-stroke crosshead engines {A CYLINDER LINER FOR A TWO-STROKE CROSSHEAD ENGINE}

본 개시는 내연 기관용 실린더 라이너에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실린더 라이너 내에서 실린더 라이너의 종(축) 방향으로 하사점과 상사점 사이에서 이동 가능한 피스톤을 포함하는 2 행정 크로스헤드 기관용 실린더 라이너에 관한 것이며, 하사점에서 실린더 라이너의 벽 내의 소기 공기 포트들(scavenging air ports)은 피스톤의 상면 위에 노출되어 있고, 상사점에서 피스톤은 실린더 라이너 내에서 최상 위치를 갖는다. The present disclosure relates to a cylinder liner for an internal combustion engine, and more particularly, to a cylinder liner for a two-stroke crosshead engine comprising a piston movable between a bottom dead center and a top dead center in the longitudinal (axial) direction of the cylinder liner within the cylinder liner. The scavenging air ports in the wall of the cylinder liner at the bottom dead center are exposed above the top surface of the piston, and at the top dead center the piston has the best position in the cylinder liner.

대형 2 행정 크로스헤드 압축 점화 내연 기관에서, 일반적으로 실린더 프레임으로부터 상향 돌출되며 실린더 커버에 의해 실린더 프레임에 고정되는 실린더 라이너의 상단부(upper portion)는 연소 공정으로부터 생성되는 열과 압력에 의해 열적 및 기계적인 부하가 매우 심하다. 실린더 라이너의 피스톤과 접하는 내부 작동면(running surface)에서의 온도 레벨은 실린더 라이너의 유효 수명에 결정적인 영향을 미치므로, 기관의 경제적 작동에도 영향을 미친다. 작동면의 온도가 지나치게 높을 경우에 실린더 라이너 내에서 열 균열이 생성될 수 있고, 온도가 지나치게 낮으면 연소 생성물로부터의 황산이 작동면 상에서 응축될 수 있어서, 라이너 물질의 부식성 침식으로 인하여 마모가 증대되고, 작동면 상에 실린더 오일의 윤활유막 분해 및 (고가의) 실린더 오일 소모의 증대를 초래한다. In a large two-stroke crosshead compression ignition internal combustion engine, the upper portion of the cylinder liner, which generally protrudes upward from the cylinder frame and is fixed to the cylinder frame by the cylinder cover, is thermally and mechanically driven by heat and pressure generated from the combustion process. The load is very heavy. The temperature level on the running surface of the cylinder liner in contact with the piston has a decisive effect on the useful life of the cylinder liner, thus affecting the economic operation of the engine. Thermal cracks can be created in the cylinder liner if the temperature of the working surface is too high, and if the temperature is too low, sulfuric acid from the combustion products can condense on the working surface, resulting in increased wear due to corrosive erosion of the liner material. This results in a decomposition of the lubricating oil film of the cylinder oil on the working surface and an increase in (expensive) cylinder oil consumption.

작동면의 온도는 일반적으로 기관 부하에 따라 달라질 것이며, 기관은 높은 부하 및 낮은 부하 모두에서 장시간 동안 작동할 수 있어야 하므로, 종래에 라이너는 기관의 부하가 최대일 때 작동면의 온도가 최고 허용 온도에 근접하도록 제조되었다. 고온 레벨은, 부분 부하의 상황에서 작동면에 산 성분이 응축되는 것을 방지할만큼 충분히 높은 온도가 유지될 수 있는 정도이다. Since the temperature of the working surface will generally depend on the engine load, and the engine must be able to operate for a long period of time at both high and low loads, the liner conventionally has the highest allowable temperature when the engine is at full load. It was prepared to be close to. The high temperature level is such a degree that a temperature high enough to prevent the acid component from condensing on the working surface in a partial load situation can be maintained.

실린더 윤활유 및 실린더 라이너 물질은 기관 최대 부하일 때 고온에 의해 영향을 받으며, 온도 증가는 윤활제 분해를 야기할 수 있어 열 균열의 형상으로 실린더 라이너 물질의 손상이 남을 수 있다. Cylinder lubricating oil and cylinder liner material are affected by high temperatures when the engine is at full load, and an increase in temperature can cause lubricant decomposition, which can result in damage to the cylinder liner material in the form of thermal cracks.

예컨대 직경이 50 cm가 넘는 보어를 포함하는 기관과 같은 대형 기관(large bore engine)에 있어서, 공지된 실린더 라이너는 냉각 수단을 구비하고, 냉각 수단은 실린더 커버에 가장 근접한 실린더 라이너의 축방향 연장부의 부분, 즉 축방향 연장부의 상단부에 냉각 보어를 포함하는데, 이는 대형 2행정 크로스헤드 기관의 실린더 라이너가 항상 직립 위치로 배치되기 때문이다. 실린더 커버에 가장 근접한 실린더 라이너의 축방향 연장부의 이러한 상단부는 압축비가 가장 높으며 연소가 개시되는 연소 챔버 부분을 둘러싸고 있으므로, 실린더 라이너의 상단부는 실린더 라이너의 나머지 축방향 연장부에 비해 가장 높은 온도 및 압력에 노출된다. 그러므로 실린더 라이너의 상단부는 최고 온도 및 압력을 견뎌야 하는 반면, 실린더 라이너의 축방향 연장부의 나머지 하단부는 오직 낮은 온도 및 압력에만 노출된다. 따라서, 실린더 라이너의 상단부의 벽 두께는 특히 두꺼우며, 대부분 냉각을 필요로 한다. 실린더 커버로부터 멀어지는 축방향으로 온도 및 압력은 점진적으로 감소하나, 실무상의 이유로 실린더 라이너의 벽 두께는 대략적으로 2개 또는 3개 레벨로 나눠지는 것이 통상적이며, 가장 얇은 벽 두께는 소기 포트들에 가장 근접한 실린더 라이너의 축방향 단부에 제공되고, 가장 두꺼운 벽 두께는 실린더 커버와의 접점을 갖는 실린더 라이너의 축방향 단부에 제공된다. For large bore engines, for example engines with bore over 50 cm in diameter, the known cylinder liner has cooling means, the cooling means having an axial extension of the cylinder liner closest to the cylinder cover. A cooling bore is included at the top of the portion, ie the axial extension, since the cylinder liner of a large two-stroke crosshead engine is always placed in an upright position. Since this upper end of the axial extension of the cylinder liner closest to the cylinder cover has the highest compression ratio and surrounds the combustion chamber portion where combustion commences, the upper end of the cylinder liner has the highest temperature and pressure compared to the rest of the axial extension of the cylinder liner. Is exposed to. Therefore, the upper end of the cylinder liner must withstand the highest temperature and pressure, while the remaining lower end of the axial extension of the cylinder liner is only exposed to low temperature and pressure. Therefore, the wall thickness of the upper end of the cylinder liner is particularly thick and mostly requires cooling. The temperature and pressure gradually decrease in the axial direction away from the cylinder cover, but for practical reasons, the wall thickness of the cylinder liner is usually divided into approximately two or three levels, the thinnest wall thickness being the most desirable for scavenging ports. It is provided at the axial end of the adjacent cylinder liner, and the thickest wall thickness is provided at the axial end of the cylinder liner having a contact with the cylinder cover.

실린더 커버와의 접점 바로 아래에서 실린더 라이너의 축방향 연장부의 상단부는 서로 근접하게 이격된 복수의 냉각 보어를 구비하고, 냉각 보어들은 외부의 리세스로부터 실린더 라이너의 비교적 두꺼운 벽 안으로 천공되어 들어온 것으로, 직선의 냉각 보어들의 종축들은 라이너의 종축에 대하여 사선을 이루거나 비스듬하다. 각각의 냉각 보어에는, 파이프 또는 가이드 플레이트가 삽입되어 리세스로부터 유입되는 액상 냉각제를 보어의 상사점 단부로 가이드하고, 이 위치로부터 액상 냉각제는 하향 유동하여 챔버 안으로 들어가고, 이 위치로부터 액상 냉각제는 파이프를 통해 실린더 커버 안으로 이동한다. 사선의 냉각 보어들은 실린더 라이너 상단부의 원주 연장 부분에 걸쳐 균등 분포한다. 그럼에도 불구하고, 라이너 물질의 온도는 실린더 라이너 상단부의 원주 연장 부분에 걸쳐 균등 분포하지 않는데, 냉각 보어에 가장 근접하는 실린더 라이너 물질은 2개의 냉각 보어 사이에 있는 물질보다 온도가 낮을 것이기 때문이다. 따라서, 실린더 라이너 상단부에서 물질의 온도는 원주 방향으로 관찰할 때 편차가 있을 것이다. 실린더 라이너 상단부에서 원주 방향으로 균등하지 않은 이러한 온도 분포는 실린더 라이너 물질의 균등하지 않은 온도 팽창으로 인하여 실린더 라이너 물질 내에서 응력을 야기하고, 이는 결국 실린더 라이너 및 피스톤 링의 균등하지 않은 마모를 초래하고, 이는 실린더 라이너 상단부의 작동면은 완벽한 원형이 아닐 것이기 때문이다. 실린더 라이너가 길이 들여진 후 약간 더 원형이 되긴 할 것이나 임의의 새로운 부하가 있으면 새로운 변형이 발생하므로 공지된 실린더 라이너에서 완벽한 원형은 결코 없을 것이다.The upper end of the axial extension of the cylinder liner, just below the contact with the cylinder cover, has a plurality of cooling bores spaced close to each other, the cooling bores being perforated into the relatively thick wall of the cylinder liner from the outer recess, The longitudinal axes of the straight cooling bores are oblique or oblique to the longitudinal axis of the liner. In each cooling bore, a pipe or guide plate is inserted to guide the liquid coolant flowing from the recess to the top dead end of the bore, from which liquid coolant flows downward into the chamber, and from this position the liquid coolant is piped Through to the cylinder cover. The diagonal cooling bores are evenly distributed over the circumferential extension of the upper end of the cylinder liner. Nevertheless, the temperature of the liner material is not evenly distributed over the circumferential extension of the top of the cylinder liner, since the cylinder liner material closest to the cooling bore will have a lower temperature than the material between the two cooling bores. Therefore, the temperature of the material at the top of the cylinder liner will deviate when viewed in the circumferential direction. This uneven circumferential temperature distribution at the top of the cylinder liner causes stress in the cylinder liner material due to uneven temperature expansion of the cylinder liner material, which in turn leads to uneven wear of the cylinder liner and piston ring. This is because the working surface of the top of the cylinder liner will not be perfectly round. Although the cylinder liner will be slightly more circular after length is introduced, there will never be a perfect circle in the known cylinder liner as any new load will result in new deformation.

상단부 바로 아래의 실린더 라이너 부분에는 하나 이상의 냉각 재킷이 구비되고, 냉각 재킷은 실린더 라이너의 외표면을 완전히 둘러싸고 있어 액상 냉각제를 위한 원주 방향으로 연장된 공간을 제공한다. 통상적으로, 냉각 재킷 또는 재킷들은 냉각 보어를 포함한 실린더 라이너의 상단부로부터 현저한 길이만큼 실린더 프레임 쪽으로 하향 연장되며, 때때로 완전히 실린더 프레임까지 연장된다.The cylinder liner portion just below the top is provided with one or more cooling jackets, which completely surround the outer surface of the cylinder liner, providing a space extending circumferentially for the liquid coolant. Typically, the cooling jacket or jackets extend downwards toward the cylinder frame by a significant length from the top of the cylinder liner including the cooling bore, sometimes extending completely to the cylinder frame.

전술한 유형의 실린더 라이너는 WO 97/42406으로부터 공지되어 있다. Cylinder liners of the type described above are known from WO 97/42406.

발명인은, 실린더 라이너의 상단부 아래에서 실린더 라이너의 강제 냉각은 상단부 바로 아래에 위치한 실린더 라이너 부분의 작동면의 온도를, 실린더 라이너의 이 특정 부분의 작동면 상에 산성(acidic) 연소 생성물의 응축으로 인하여, 원하는 것보다 더 낮게 한다는 통찰에 이르렀다. 도 18은 최대 부하로 작동하는(최대 연속비 100%) 90 cm 보어 기관의 작동면의 온도를 나타내는 그래프이다. 온도는 실린더 커버와의 접합면(mate surface)으로부터 축 방향 거리에 대하여 표시되었다. 불연속 선분은 실린더 라이너의 상단부 아래에서 냉각 재킷을 포함하는 종래 기관의 온도 분포를 나타낸다. 실린더 커버와의 접합면으로부터 약 0.3 내지 1.3 m의 거리에서 이러한 실린더 라이너의 작동면은 약 150 내지 160 °C의 온도를 포함하고, 테스트를 통해, 이러한 영역의 작동면에서 이러한 온도 레벨은 작동면을 보호하는 실린더 오일층의 분해 및 라이너 물질 부식으로 인하여 원하는 것보다 더 높은 정도로 산성 연소 생성물의 응축을 야기하는 것으로 나타났다. 작동면은 균열 형성의 위험 없이 200°C를 훨씬 상회하는 온도를 견딜 수 있다.The inventors say that forced cooling of the cylinder liner below the top of the cylinder liner results in the temperature of the working surface of the cylinder liner portion located just below the top portion, by the condensation of acidic combustion products on the working surface of this particular portion of the cylinder liner. This led to the insight that it was lower than desired. 18 is a graph showing the temperature of the working surface of a 90 cm bore engine operating at full load (maximum continuous ratio 100%). The temperature was plotted against the axial distance from the mate surface with the cylinder cover. The discontinuous line segment represents the temperature distribution of a conventional engine that includes a cooling jacket below the top of the cylinder liner. At a distance of about 0.3 to 1.3 m from the abutment surface with the cylinder cover, the working surface of this cylinder liner includes a temperature of about 150 to 160 ° C, and through testing, this temperature level in the working surface of this area is at the operating surface. It has been shown to cause condensation of acidic combustion products to a higher degree than desired due to decomposition of the cylinder oil layer and corrosion of the liner material protecting the oil. The working surface can withstand temperatures well above 200 ° C without the risk of crack formation.

따라서 본 발명의 목적은 상단부 바로 아래에 위치한 실린더 라이너 부분에서 작동면이, 산성 연소 생성물의 응축을 방지하기 위해, 고온으로 유지되는 실린더 라이너를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a cylinder liner whose operating surface is maintained at a high temperature in order to prevent condensation of acidic combustion products in the portion of the cylinder liner located directly below the upper end.

이러한 목적은, 제1 양태에 따라, 왕복 피스톤이 수용된 복수의 실린더 라이너와 실린더 프레임을 포함하는 2 행정 크로스헤드 자가-점화 내연 기관에 의해 달성되고, 상기 실린더 라이너는 실린더 커버와 체결되도록 적응된 제1 단부, 소기 포트들, 실린더 라이너의 축방향 연장부의 중간 둘레에서 실린더 라이너의 벽 두께의 급격한 변동 구간으로, 상기 실린더 프레임 상에 실린더 라이너가 안착할 수 있게 하는 숄더(shoulder)로서 기능하는 급격한 변동 구간, 및 상기 제1 단부 근방에서 실린더 라이너의 축방향 연장 부분에서 실린더 라이너의 벽 내에서 강제 냉각을 위한 액상 냉각제를 위한 적어도 하나의 원주형 냉각 리세스 또는 적어도 하나의 원주형 냉각 보어를 포함하고, 적어도 하나 이상의 상기 원주형 냉각 리세스 또는 상기 원주형 냉각 보어는 상기 제1 단부에 근접하여, 실린더 라이너의 축방향 연장부의 10%에만 위치하고, 상기 실린더 라이너의 축방향 연장부의 나머지 90%에는 강제 냉각 수단을 포함하지 않으며, 상기 실린더 라이너는 임의의 냉각 재킷을 포함하지 않도록 구성된다.This object is achieved by a two-stroke crosshead self-igniting internal combustion engine comprising a plurality of cylinder liners and cylinder frames in which reciprocating pistons are accommodated, according to a first aspect, wherein the cylinder liners are adapted to engage with a cylinder cover. A rapid fluctuation section of the wall thickness of the cylinder liner at one end, scavenging ports, and the middle circumference of the axial extension of the cylinder liner, a sudden fluctuation acting as a shoulder allowing the cylinder liner to rest on the cylinder frame. A section, and at least one columnar cooling recess or at least one columnar cooling bore for liquid coolant for forced cooling in the wall of the cylinder liner in the axially extending portion of the cylinder liner near the first end, , The at least one columnar cooling recess or the columnar cooling bore Proximity to the first end, located only at 10% of the axial extension of the cylinder liner, the remaining 90% of the axial extension of the cylinder liner does not include forced cooling means, and the cylinder liner includes any cooling jacket It is configured not to.

실린더 라이너의 상단부분에 강제 냉각이 제공되고, 실린더 라이너의 나머지 부분에 강제 냉각이 방지됨으로써, 실린더 라이너의 축방향에서 작동면의 최적화된 온도 분포가 달성된다. 이러한 온도 분포는 실린더 라이너의 축방향 연장부의 상단부분 바로 아래에서 온도 감소를 방지함으로써, 관련 작동면의 부분에서 산성(acidic)의 연소 생성물의 응축을 줄인다.By providing forced cooling at the top of the cylinder liner and preventing forced cooling at the rest of the cylinder liner, an optimized temperature distribution of the working surface in the axial direction of the cylinder liner is achieved. This temperature distribution reduces the condensation of acidic combustion products in the part of the associated working surface by preventing a temperature drop just below the upper end of the axial extension of the cylinder liner.

제1 양태의 제1 구현예에서, 실린더 라이너는 실린더 라이너 벽 내에서 복수의 실린더 윤활제 공급 홀들을 더 포함하고, 실린더 윤활제 공급 홀들은 실린더 라이너의 원주 둘레에 분포하며, 바람직하게는 실질적으로 균일한 정도로 분포한다.In a first embodiment of the first aspect, the cylinder liner further comprises a plurality of cylinder lubricant supply holes in the cylinder liner wall, the cylinder lubricant supply holes being distributed around the circumference of the cylinder liner, preferably substantially uniform Distribution.

본 발명의 전술한 양태 및 여타 양태는 이하에 설명되는 상세한 설명 및 실시예들로부터 명확해질 것이다.The foregoing and other aspects of the invention will become apparent from the detailed description and examples described below.

본 발명의 효과는 전술한 단점을 극복하거나 적어도 줄이는 효과가 있다.The effect of the present invention has the effect of overcoming or at least reducing the aforementioned disadvantages.

이하, 본 개시의 세부적인 부분에 대하여, 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참조로 하여 더 상세히 설명된다:
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대형 2 행정 디젤 기관의 전면도이다.
도 2는 도 1의 대형 2 행정 기관의 측면도이다.
도 3은 도 1에 따른 대형 2 행정 기관의 다이어그램이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실린더 라이너로서, 실린더 커버 및 이에 부착된 배기 밸브를 포함하는 실린더 라이너 및 실린더 프레임의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실린더 라이너의 측면도이다.
도 6은 도 5의 실린더 라이너의 부분 단면도이다.
도 7은 도 5의 실린더 라이너의 상단부의 세부 단면도로서, 원주형 냉각 리세스를 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 원주형 냉각 리세스 내에 삽입된 축방향 지지 부재를 함께 나타낸 도 7의 세부도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 실린더 라이너의 상단부를 둘러싸는 원주형 지지 부재를 함께 나타낸 도 8의 세부도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 축방향 지지 부재의 세부도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 원주형 냉각 리세스에 냉각제를 공급하기 위한 배관을 함께 나타낸 도 9의 세부도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 환형 리세스로부터 냉각제를 배출하기 위한 배관을 함께 나타낸 도 9의 세부도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 원주형 지지 부재의 단면도이다.
도 14는 도 5의 실린더 라이너의 입면 분해도로서, 원주형 지지 부재를 도시하지 않는다.
도 15는 도 5의 실린더 라이너의 입면도로서, 원주형 지지 부재를 도시하지 않는다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 축방향 지지 부재를 도시한다.
도 17은 도 5의 실린더 라이너의 상부 단면도이다.
도 18은 도 6의 실린더 라이너의 작동면 및 종래 기술에 따른 실린더 라이너의 작동면의 온도를 나타낸 그래프이다.Hereinafter, with respect to the detailed parts of the present disclosure, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments shown in the drawings:
1 is a front view of a large two-stroke diesel engine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the large two administrative body of FIG. 1.
FIG. 3 is a diagram of the large two administrative agency according to FIG. 1.
4 is a cylinder liner according to an embodiment of the present invention, a cross-sectional view of a cylinder liner and a cylinder frame including a cylinder cover and an exhaust valve attached thereto.
5 is a side view of a cylinder liner according to an embodiment of the present invention.
6 is a partial cross-sectional view of the cylinder liner of FIG. 5.
7 is a detailed cross-sectional view of the upper end of the cylinder liner of FIG. 5, showing a columnar cooling recess.
8 is a detailed view of FIG. 7 together showing an axial support member inserted into a columnar cooling recess according to one embodiment of the present invention.
9 is a detailed view of FIG. 8 together showing a columnar support member surrounding an upper end of a cylinder liner according to an embodiment of the present invention.
10 is a detailed view of an axial support member according to an embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a detailed view of FIG. 9 showing piping for supplying coolant to a columnar cooling recess according to an embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a detailed view of FIG. 9 showing piping for discharging coolant from an annular recess according to an embodiment of the present invention.
13 is a cross-sectional view of a columnar support member according to an embodiment of the present invention.
14 is an exploded elevational view of the cylinder liner of FIG. 5 and does not show a columnar support member.
15 is an elevational view of the cylinder liner of FIG. 5 and does not show a columnar support member.
16 shows an axial support member according to an embodiment of the present invention.
17 is a top cross-sectional view of the cylinder liner of FIG. 5.
18 is a graph showing the temperature of the working surface of the cylinder liner of FIG. 6 and the working surface of the cylinder liner according to the prior art.

이하의 상세한 설명에서, 내연 기관은 일 실시예에서 대형 2 행정 저속 터보차징(turbocharged) 압축-점화 내연 크로스헤드 기관과 관련하여 설명된다. 도 1, 2 및 도 3은 크랭크축(8) 및 크로스헤드(9)를 포함하는 대형 저속 터보차징 2 행정 디젤 기관을 도시한다. 도 3은 흡기 및 배기 시스템을 포함하는 대형 저속 터보차징 2 행정 디젤 기관의 다이어그램을 도시한다. 이러한 실시예에서, 기관은 일렬로 4개의 실린더들을 포함한다. 대형 저속 터보차징 2 행정 디젤 기관은 통상적으로 일렬로 배치된 4 내지 14 개의 실린더들을 포함하고, 실린더들은 기관 프레임(11)에 의해 지지된다. 기관은 예컨대 해상용 선박의 메인 기관으로 또는 전력 스테이션에서 발전기를 작동시키는 고정 기관으로서 사용될 수 있다. 기관의 총 출력은 예컨대 1,000 내지 110,000 kW일 수 있다.In the following detailed description, an internal combustion engine is described in connection with a large two-stroke low-speed turbocharged compression-ignition internal combustion crosshead engine in one embodiment. 1, 2 and 3 show a large low-speed turbocharging two-stroke diesel engine comprising a crankshaft 8 and a crosshead 9. 3 shows a diagram of a large low-speed turbocharging two-stroke diesel engine including an intake and exhaust system. In this embodiment, the engine includes four cylinders in a row. A large low-speed turbocharging two-stroke diesel engine typically includes 4 to 14 cylinders arranged in a row, the cylinders being supported by an engine frame 11. The engine can be used, for example, as the main engine of a marine vessel or as a stationary engine operating a generator at a power station. The total power of the engine can be, for example, 1,000 to 110,000 kW.

이러한 실시예에서, 기관은 실린더 라이너(1)의 하부 영역에 소기 포트들(scavenge ports)(18)을 포함하고 실린더 라이너(1)의 상부에서 중앙 배기 밸브(4)를 포함하는 2 행정 단일 유동식 압축 점화 기관이다. 소기용 공기는 소기용 공기 수용부(2)로부터 개별 실린더(1)의 소기 포트들(18)로 유입된다. 실린더 라이너(1) 내의 피스톤(10)은 소기용 공기를 압축하고, 연료는 실린더 커버(22) 내의 연료 주입 밸브를 통해 주입된 후, 연소가 이루어져, 배기 가스가 생성된다. In this embodiment, the engine is a two-stroke single flow type comprising scavenge ports 18 in the lower region of the cylinder liner 1 and a central exhaust valve 4 at the top of the cylinder liner 1. It is a compression ignition engine. The scavenging air enters the scavenging ports 18 of the individual cylinder 1 from the scavenging air receiving portion 2. The piston 10 in the cylinder liner 1 compresses air for scavenging, and after fuel is injected through the fuel injection valve in the cylinder cover 22, combustion is performed, and exhaust gas is generated.

중앙 배기 밸브(4)가 개방되면, 배기 가스는 실린더(1)와 연동하는 배기 덕트를 통과하여 배기 가스 수용부(3) 내부로 유동하고, 위쪽으로 제1 배기 경로(19)를 통하여 터보 차져(5)의 터빈(6)으로 유동하며, 이 위치로부터 배기 가스는 이코노마이저(economizer)(20)를 통해 제2 배기 경로를 통과하여 아울렛(21)을 통해 대기로 배출된다. 샤프트를 통하여, 터빈(6)은 공기 인렛(12)을 통해 신선한 공기가 공급된 컴프레서(7)를 구동시킨다. 컴프레서(7)는 압축된 소기용 공기를 소기용 공기 수용부(2)로 연결되는 소기용 공기 경로(13)로 이동시킨다. 소기용 공기 경로(13) 내에는, 컴프레서(7)에서 배출될 때 약 200˚C인 소기용 공기를 약 36 내지 80˚C 사이의 온도로 냉각시키기 위한 인터쿨러(14)를 통과한다.When the central exhaust valve 4 is opened, the exhaust gas passes through an exhaust duct interlocking with the cylinder 1 and flows into the exhaust gas receiving portion 3, and turbocharges upwardly through the first exhaust path 19. It flows to the turbine 6 of (5), from which the exhaust gas passes through the second exhaust path through the economizer 20 and is discharged to the atmosphere through the outlet 21. Through the shaft, the turbine 6 drives the compressor 7 supplied with fresh air through the air inlet 12. The compressor 7 moves compressed air for scavenging to the scavenging air path 13 connected to the scavenging air receiving portion 2. In the scavenging air path 13, when it is discharged from the compressor 7, an intercooler 14 for cooling scavenging air, which is about 200 ° C, to a temperature between about 36 and 80 ° C is passed.

냉각된 소기용 공기는 전기 모터(17)에 의해 구동되는 보조 송풍기(16)를 통과하게 되는데, 전기 모터는 터보 차져(5)의 컴프레서(7)가 소기용 공기 수용부(2)를 위한 충분한 압력을 전달하지 않을 때, 즉 기관의 낮은 부하 조건 또는 부분 부하 조건일 때에는 보조 송풍기(16)를 통해 소기용 공기 유동에 압력을 가한다. 기관 부하가 더 높을 때에는, 터보 차져(5)의 컴프레서(7)는 충분한 압축된 소기용 공기를 제공하므로, 냉각된 소기용 공기는 체크 밸브(15)를 통해 보조 송풍기(16)를 우회한다. The cooled scavenging air passes through an auxiliary blower 16 driven by the electric motor 17, where the compressor 7 of the turbocharger 5 is sufficient for the scavenging air receiving portion 2 When the pressure is not transmitted, that is, when the engine is in a low load condition or a partial load condition, pressure is applied to the air flow for scavenging through the auxiliary blower 16. When the engine load is higher, the compressor 7 of the turbocharger 5 provides sufficient compressed scavenging air, so the cooled scavenging air bypasses the auxiliary blower 16 through the check valve 15.

도 4, 5 및 6은 전반적으로 대형 2 행정 크로스헤드 기관을 위해 설계된 실린더 라이너(1)를 도시한다. 기관 크기에 따라, 실린더 라이너(1)는 상이한 크기로 제조될 수 있으며, 이에 포함되는 실린더 보어는 통상적으로 250 내지 1000 mm의 범위를 가지고, 이에 대응하는 통상적 길이는 1000 내지 4500 mm일 수 있다. 실린더 라이너(1)는 일반적으로 주철로 제조되며, 일체형이거나 단부 대 단부(end to end) 방식으로 조립된 2개 이상의 부품으로 구획될 수 있다. 구획 라이너의 경우, 상단 부품은 스틸로 제조될 수 있다. 대형 2 행정 크로스헤드 기관은 1.16 내지 1.20의 매우 고효율적인 압축비를 지향하며 개발되었고, 이에 따라 예컨대 실린더 라이너(1), 피스톤(10) 및 피스톤 링(미도시)과 같은 요소들에는 상당한 부하가 수반되므로, 이러한 요소들은 내연 기관 내의 압력을 견뎌야 한다.4, 5 and 6 show the cylinder liner 1 designed for a large two-stroke crosshead engine overall. Depending on the engine size, the cylinder liner 1 can be made in different sizes, and the cylinder bore included therein typically has a range of 250 to 1000 mm, and the corresponding conventional length can be 1000 to 4500 mm. The cylinder liner 1 is generally made of cast iron and can be divided into two or more parts that are integral or assembled in an end-to-end fashion. For compartment liners, the top part can be made of steel. The large two-stroke crosshead engine was developed with a very high efficient compression ratio of 1.16 to 1.20 and was developed, thus enforcing significant loads on elements such as the cylinder liner 1, piston 10 and piston ring (not shown). Therefore, these elements must withstand the pressure in the internal combustion engine.

도 4에서 실린더 라이너(1)는 실린더 커버(22)를 포함하는 실린더 프레임(23) 내에 부착되어 도시되어 있으며, 실린더 커버(22)는 실린더 라이너(1)의 상부(제1 단부)에서 기밀식 접점을 가지며 배치된다. 도 4에서, 피스톤(10)은 실린더 윤활 홀들(25) 및 실린더 윤활 라인(24)을 포함하는 실린더 라이너(1)를 잘 보여주기 위해 피스톤(10)이 미도시되었으며, 실린더 윤활 홀(25) 및 실린더 윤활 라인(24)은 피스톤(10)이 실린더 윤활 라인(24)을 통과할 때 실린더 윤활유를 공급하고, 이후 피스톤 링은 실린더 라이너(1)의 작동면에 걸쳐서 실린더 윤활유를 분포시킨다. In FIG. 4, the cylinder liner 1 is shown attached to the cylinder frame 23 including the cylinder cover 22, and the cylinder cover 22 is airtight at the top (first end) of the cylinder liner 1 It has contacts and is placed. In FIG. 4, the piston 10 is not shown to show the cylinder liner 1 including the cylinder lubrication holes 25 and the cylinder lubrication line 24, the cylinder lubrication hole 25 is shown. And the cylinder lubrication line 24 supplies cylinder lubrication oil when the piston 10 passes through the cylinder lubrication line 24, and then the piston ring distributes the cylinder lubrication oil over the working surface of the cylinder liner 1.

배관(26)은 예컨대 물과 같은 액상 냉각제를 실린더 라이너(1)의 상단부에 위치한 냉각 및 보강 장치(30)에 공급하는 역할을 한다. 배관(28)은 냉각 및 보강 장치(30)로부터 실린더 커버(22)로 액상 냉각제를 이송시키는 역할을 한다. 배관(27)은 실린더 커버(22)로부터 냉각 시스템으로 액상 냉각제를 배출시키는 역할을 한다. 냉각 및 보강 장치(30)에 공급되는 액상 냉각제는 제어된 공급 온도의 액상 냉각제를 제공하는 주지의 냉각 시스템(미도시)에 의해 제공되며, 실린더 커버(22)로부터 배출된 냉각제는 리컨디셔닝(reconditioning)을 위해 냉각 시스템으로 돌아간다. 실린더 라이너(1)의 벽(29)은 실린더 라이너(1)의 축방향 연장 부분에 걸쳐 변하며, 다양한 두께를 가진다. 도시된 실시예에서, 벽(29)의 가장 얇은 부분은 실린더 라이너(1)의 하부인 제2 단부, 즉 소기 포트들(18) 아래의 영역에 위치한다. 실린더 라이너(1)의 벽(29)의 가장 두꺼운 부분은 실린더 라이너(1)의 축방향 연장 부분의 상단부에 위치한다. 실린더 라이너(1)의 축방향 연장부분의 중간 둘레에서 실린더 라이너(1)의 두께의 급격한 변동 구간은 실린더 프레임(23) 상에 실린더가 안착되도록 하기 위한 숄더로서 기능한다. 실린더 커버(22)는 실린더 라이너(1)의 상부 표면에서 텐셔닝 볼트에 의해 인가된 큰 힘으로 가압된다. The piping 26 serves to supply a liquid coolant such as water to the cooling and reinforcing device 30 located at the upper end of the cylinder liner 1. The pipe 28 serves to transport the liquid coolant from the cooling and reinforcement device 30 to the cylinder cover 22. The pipe 27 serves to discharge the liquid coolant from the cylinder cover 22 to the cooling system. The liquid coolant supplied to the cooling and reinforcing device 30 is provided by a known cooling system (not shown) that provides a liquid coolant at a controlled supply temperature, and the coolant discharged from the cylinder cover 22 is reconditioned. ) To the cooling system. The wall 29 of the cylinder liner 1 varies over the axially extending portion of the cylinder liner 1 and has various thicknesses. In the illustrated embodiment, the thinnest part of the wall 29 is located at the lower end of the cylinder liner 1, ie the area under the scavenging ports 18. The thickest portion of the wall 29 of the cylinder liner 1 is located at the upper end of the axially extending portion of the cylinder liner 1. The rapid fluctuation section of the thickness of the cylinder liner 1 in the middle circumference of the axially extending portion of the cylinder liner 1 functions as a shoulder for allowing the cylinder to sit on the cylinder frame 23. The cylinder cover 22 is pressed with a large force applied by the tensioning bolt at the upper surface of the cylinder liner 1.

도 5 및 6은 실린더 라이너(1)를 더 세부적으로 도시하되, 실린더 라이너(1)의 축방향 축(X) 및 도 6에서 점선으로 표시된 직사각형 영역으로 나타낸 냉각 및 보강 장치(30)를 함께 도시한다. 실린더 라이너(1)의 최상부 부분, 즉 실린더 커버(22)와의 접점을 형성하는 실린더 라이너의 상단부에 가장 근접한 실린더 라이너(1)의 부분은 실린더 라이너(1)의 상부로부터 하부로 화살표 U로 표시된 거리만큼 연장된다. 실린더 라이너(1)의 상단부에 가장 근접한 이러한 영역은 연소 공정에 따른 가장 높은 압력 및 가장 높은 온도에 노출되는 실린더 라이너 영역이다. 그러므로 이 영역은 실린더 라이너의 나머지 연장 부분에 비해 가장 효과적인 냉각 및 가장 견고한 구성을 포함해야 한다.5 and 6 show the cylinder liner 1 in more detail, but together with the axial axis X of the cylinder liner 1 and the cooling and reinforcing device 30 shown by the dashed rectangular area in FIG. 6. do. The uppermost portion of the cylinder liner 1, ie the portion of the cylinder liner 1 closest to the upper end of the cylinder liner forming a contact with the cylinder cover 22, is the distance indicated by the arrow U from the top of the cylinder liner 1 to the bottom. Prolonged. This area closest to the upper end of the cylinder liner 1 is the area of the cylinder liner exposed to the highest pressure and highest temperature according to the combustion process. Therefore, this area should include the most effective cooling and the most robust construction compared to the rest of the extension of the cylinder liner.

실린더 라이너(1)의 상단부에 가장 근접한 이러한 영역인 상단부분(U)은 실린더 라이너 몸체의 대각선 섹션이 증대됨으로써 형성되는 숄더(89)로부터 위쪽으로 실린더 라이너(1)의 상단부를 향하여 연장된다.The upper portion U, which is the area closest to the upper end of the cylinder liner 1, extends upward from the shoulder 89 formed by the diagonal section of the cylinder liner body toward the upper end of the cylinder liner 1.

도 7은 냉각 및 보강 장치(30)를 더 상세하게 도시한다. 냉각 및 보강 장치(30)는 실린더 라이너(1)의 상단부분(U)에 제공되며, 이 상단부분(U)은 실린더 커버(22)와 접점을 이루는 실린더 라이너(1)의 축방향 단부에 가장 근접하다. 또한, 상단부분(U)은 연소 공정에 따른 가장 높은 압력 및 온도에 노출되는 실린더 라이너 부분이다. 그러므로 실린더 라이너(1)의 이 상단부분(U)에서 실린더 라이너의 벽(29) 두께는 비교적 두껍다. 7 shows the cooling and reinforcement device 30 in more detail. Cooling and reinforcing device 30 is provided on the upper end portion U of the cylinder liner 1, which upper end portion U is the most distal to the axial end of the cylinder liner 1 making contact with the cylinder cover 22. Close In addition, the upper portion U is a cylinder liner portion exposed to the highest pressure and temperature according to the combustion process. Therefore, the wall 29 of the cylinder liner at this upper end portion U of the cylinder liner 1 is relatively thick.

한편, 강제 냉각(forced cooling)이 필요하고, 강제 냉각은 실린더 라이너(1)의 상단부분(U)의 작동면에 비교적 근접하게 배치되어, 실린더 라이너(1)의 상단부분(U)의 작동면 온도를 허용 수준으로 유지해야 한다(실린더 라이너(1)의 물질 유형에 따라 최대 작동면 온도는 예컨대 약 300 °C 미만이어야 하거나 특정한 경우에 약 280 °C 미만이어야 함). 이에 덧붙여, 원주형 냉각 리세스(31)는 실린더 라이너(1)의 상단부인 상단부분(U)에 구비되어 액상 냉각제를 수용하는 공간을 제공한다. 원주형 냉각 리세스(31)는 실린더 라이너(1)의 외표면을 향하여 개방되며, 일 실시예에서 상부 로브(32) 및 하부 로브(33)를 구비한다. 원주형 냉각 리세스(31)의 개구부는 하향 지지 표면(34) 및 상향 지지 표면(35) 사이에서 축방향 거리(H)를 가진다.On the other hand, forced cooling is required, and forced cooling is disposed relatively close to the working surface of the upper end portion U of the cylinder liner 1, so that the working surface of the upper end portion U of the cylinder liner 1 The temperature must be maintained at an acceptable level (depending on the material type of the cylinder liner 1, the maximum working surface temperature should be less than about 300 ° C, for example, or in certain cases less than about 280 ° C). In addition to this, the columnar cooling recess 31 is provided at the upper end portion U which is the upper end portion of the cylinder liner 1 to provide a space for receiving the liquid coolant. The circumferential cooling recess 31 is opened toward the outer surface of the cylinder liner 1 and, in one embodiment, has an upper lobe 32 and a lower lobe 33. The opening of the columnar cooling recess 31 has an axial distance H between the downward supporting surface 34 and the upward supporting surface 35.

원주형 냉각 리세스(31)는 밀링 공정에 의해 생성될 수 있거나, 라이너가 주조 제품인 경우 주조 공정의 일부로 생성될 수 있다. 후자의 경우, 리세스는 주조 후 정밀하게 정의된 형상으로 가공될 것이다.The columnar cooling recess 31 can be produced by a milling process, or can be produced as part of a casting process if the liner is a cast product. In the latter case, the recess will be machined into a precisely defined shape after casting.

상부 로브(32) 및 하부 로브(33)의 곡면은 실린더 라이너(1)의 물질 내에서 응력이 최소화되게끔 계산된 형상을 따른다.The curved surfaces of the upper lobe 32 and the lower lobe 33 follow the calculated shape to minimize stress in the material of the cylinder liner 1.

도 7의 화살표 F는 실린더 커버(22)가 실린더 라이너(1)의 상부 표면에 인가하는 힘을 나타낸다. 힘(F)의 정도는, 실린더 라이너(1)가 하향 지지 표면(34)과 상향 지지 표면(35) 사이의 갭 내에서 축방향 지지부재가 없으면 변형이 될 만큼 크다. 이러한 축방향 지지부재가 도 8에 도시되어 있다. 축방향 지지 부재(36)는 원주형 냉각 리세스(31) 내에 삽입됨으로써, 하향 표면(34)과 상향 표면(35) 사이의 폭(H)을 갖는 갭을 실질적으로 채운다. 도 8에 도시된 바와 같이, 축방향 지지 부재(36)는, (작은) 수직 화살표로 도시된 바와 같이 실린더 라이너 벽의 구조를 지지하고, 현저한 양의 힘(F)을 전달하며, 이로써 실린더 라이너(1)의 상단부 변형을 방지한다. 도 10은 축방향 지지 부재(36)의 세부도이다. 축방향 지지 부재(36)는 2개 이상의 부분으로 구성된 분할 링과 같은 링의 형태를 가질 수 있다(2개의 부분을 갖는 분할 링은 도면에 도시되었으나, 당업자라면 축방향 지지 부재(36)가 2개 이상의 복수의 부재들로 형성될 수 있고 이러한 복수의 부재들이 연속적인 링으로 형성될 필요가 없으며 원주형 냉각 리세스(31)를 축방향으로 지지하기에 적합한 복수의 컬럼(column) 또는 그 유사체 형태를 가질 수 있음을 이해할 것이다). 축방향 지지 부재(36)는 상향 표면(39) 및 하향 표면(40) 사이의 축방향 연장 거리(h)를 포함한다. 축방향 지지 부재(36)의 축방향 연장 거리(h)는 바람직하게는, 원주형 냉각 리세스(31)의 개구부 내의 갭의 축방향 연장 거리(H)보다 약간 짧아서, 실린더 커버(22)에 의해 힘(F)이 인가되지 않을 때 축방향 지지 부재(36)와 갭 사이에 간극이 존재한다. 이러한 간극은, 실린더 라이너(1)가 하향 지지 표면(34) 및 상향 지지 표면(35)이 각각 축방향 지지 부재(36)의 상향 표면(39) 및 하향 표면(40)과 인접할 때까지 경미하게 변형하는 것을 허용할 수 있다. 실린더 라이너(1)의 상단부 물질의 이러한 약간의 변형은 상부 로브(32) 둘레 및 하부 로브(33) 둘레에서 라이너 물질의 프리텐셔닝을 야기하고, 이는 각각의 로브들(31, 32)에서 균열 형성 위험에 대응한다. Arrow F in FIG. 7 indicates the force that the cylinder cover 22 applies to the upper surface of the cylinder liner 1. The degree of force F is large enough that the cylinder liner 1 deforms without an axial support member within the gap between the downward support surface 34 and the upward support surface 35. This axial support member is shown in FIG. 8. The axial support member 36 is inserted into the circumferential cooling recess 31, thereby substantially filling a gap having a width H between the downward surface 34 and the upward surface 35. As shown in Fig. 8, the axial support member 36 supports the structure of the cylinder liner wall as shown by the (small) vertical arrow, and transmits a significant amount of force F, whereby the cylinder liner (1) The deformation of the upper part is prevented. 10 is a detailed view of the axial support member 36. The axial support member 36 may have the form of a ring, such as a split ring composed of two or more parts (the split ring having two parts is shown in the drawings, but the axial support member 36 is 2 A plurality of columns or analogs thereof, which may be formed of more than one plurality of members and which do not need to be formed into a continuous ring, suitable for axially supporting the columnar cooling recess 31 You will understand that it can take shape). The axial support member 36 includes an axial extension distance h between the upward surface 39 and the downward surface 40. The axial extension distance h of the axial support member 36 is preferably slightly shorter than the axial extension distance H of the gap in the opening of the circumferential cooling recess 31, so that the cylinder cover 22 When the force (F) is not applied by A gap exists between the axial support member 36 and the gap. This clearance is slight until the cylinder liner 1 abuts the downward support surface 34 and the upward support surface 35 with the upward surface 39 and downward surface 40 of the axial support member 36, respectively. Can be allowed to transform. This slight deformation of the upper material of the cylinder liner 1 causes pretensioning of the liner material around the upper lobe 32 and around the lower lobe 33, which cracks in the respective lobes 31, 32 Respond to the formation risk.

또한, 다른 방식으로 텐션을 제어하기 위해 간극이 없거나 음의 간극(negative clearance)이 있을 수 있다. In addition, there may be no gap or negative clearance to control tension in different ways.

도 14, 15 및 16은 축방향 지지 부재(36) 및 그 조립체를 더 세부적으로 도시한다. 이러한 실시예에서, 축방향 지지 부재(36)는 2개의 반부재(half)(48, 49)를 포함하며, 이들은 함께 하나의 링을 형성한다. 2개의 반부재(48, 49)는 원주형 냉각 리세스(31) 내에 느슨한 상태로 삽입되며, 서로 연결되지 않는다. 도 14는 조립 전 2개의 반부재(48, 49)를 도시하고, 도 15는 조립 후 2개의 반부재(48, 49)를 도시한다.14, 15 and 16 show the axial support member 36 and its assembly in more detail. In this embodiment, the axial support member 36 comprises two half members 48, 49, which together form a ring. The two semi-members 48 and 49 are inserted loosely in the columnar cooling recess 31 and are not connected to each other. 14 shows two half members 48, 49 before assembly, and FIG. 15 shows two half members 48, 49 after assembly.

각각의 반부재(48, 49)는 인렛 개구부들(43)을 형성하는 슬롯들 및 아울렛 개구부들(42)을 형성하는 슬롯들을 구비한다. 아울렛 개구부들(42)을 형성하는 슬롯들은 끝단이 둥근 T 형상을 가짐으로써, 물질 내의 응력으로 인한 균열을 방지한다.Each half member 48, 49 has slots forming the inlet openings 43 and slots forming the outlet openings 42. The slots forming the outlet openings 42 have a rounded T-shape to prevent cracking due to stress in the material.

도 9에 도시된 바와 같이, 원주형 지지 부재(37)는 실린더 라이너(1)의 상단부 둘레에 배치된다. 원주형 지지 부재(37)의 하향 표면(40)은 실린더 라이너(1)의 상단부분(U)의 상향 숄더(38) 상에 안착한다. 원주형 지지 부재(37)는 실린더 라이너(1)의 상단부분(U)을 반경방향에서 지지하고, 이는 도 9에서 수평 화살표로 표시되어 있다. 일 실시예에서, 원주형 지지 부재(37)는 고강도 스틸의 일체형 환형 몸체이다. 원주형 지지 부재(37)의 반경방향 지지 능력을 개선하기 위해, 이러한 지지 부재는 실린더 라이너(1)의 상단부 둘레에 수축 고정됨으로써, 실린더 라이너(1) 물질 및 원주형 지지 부재(37)의 물질에 대하여 프리텐셔닝을 형성한다. 원주형 지지 부재(37)는 도 9에서 서로 대향하는 상부 화살표 쌍에 의해 표시된 바와 같이 원주형 냉각 리세스(31) 상부에서 실린더의 축방향 연장 부분 둘레에서 프리텐셔닝 되고, 원주형 지지 부재(37)는 도 9에서 서로 대향하는 하부 화살표 쌍에 의해 표시된 바와 같이 원주형 냉각 리세스(31) 하부에서 실린더 라이너(1)의 상기 축방향 부분 둘레에서 프리텐셔닝 된다.9, the columnar support member 37 is disposed around the upper end of the cylinder liner 1. The downward surface 40 of the columnar support member 37 rests on the upward shoulder 38 of the upper end U of the cylinder liner 1. The columnar support member 37 supports the upper end portion U of the cylinder liner 1 in the radial direction, which is indicated by a horizontal arrow in FIG. 9. In one embodiment, the columnar support member 37 is an integral annular body of high strength steel. To improve the radial support capability of the columnar support member 37, this support member is contracted and fixed around the upper end of the cylinder liner 1, so that the material of the cylinder liner 1 and the material of the columnar support member 37 Pretension is formed with respect to. The circumferential support member 37 is pretensioned around the axially extending portion of the cylinder above the circumferential cooling recess 31 as indicated by the pair of upper arrows facing each other in FIG. 9, and the circumferential support member ( 37) is pretensioned around the axial portion of the cylinder liner 1 under the circumferential cooling recess 31 as indicated by the pair of lower arrows facing each other in FIG. 9.

다른 실시예에서, 원주형 지지 부재(37)의 느슨한 부착이 사용된다(스트롱백). 실린더 라이너로부터의 열 팽창은 원주형 지지 부재(37)와의 접점을 생성할 것이다(스트롱백).In another embodiment, loose attachment of the columnar support member 37 is used (strong bag). Thermal expansion from the cylinder liner will create a contact with the columnar support member 37 (strong bag).

일 실시예에서, 원주형 지지 부재(37)는 실질적인 소정의 벽 두께를 가지고, 스트롱백으로서 간주될 수 있다.In one embodiment, the columnar support member 37 has a substantially predetermined wall thickness and can be regarded as a strong bag.

반경방향 힘은 도 9의 상부 수평 화살표 쌍으로 도시된 바와 같이 원주형 지지 부재(37)의 상단부 및 도 9의 하부 수평 화살표 쌍으로 도시된 바와 같이 원주형 지지 부재(37)의 하단부에서 원주형 지지 부재(37)와 실린더 라이너(1) 사이에 전달된다. 원주형 지지 부재(37)의 중간 섹션은 임의의 현저한 반경방향 힘을 받지 않으며, 축방향 지지 부재(36)와 원주형 지지 부재(37) 사이에 현저한 규모의 반경방향 힘이 존재하지 않는다. The radial force is columnar at the upper end of the columnar support member 37 as shown by the upper horizontal arrow pair in FIG. 9 and at the lower end of the columnar support member 37 as shown by the lower horizontal arrow pair in FIG. 9. It is transferred between the support member 37 and the cylinder liner 1. The middle section of the columnar support member 37 is not subject to any significant radial force, and there is no significant amount of radial force between the axial support member 36 and the columnar support member 37.

원주형 지지 부재(37)는 액상 냉각제가 통과하는 공간을 제공하기 위해 환형 리세스(47)를 구비한다. 실린더 라이너(1)와 원주형 지지 부재(37) 사이의 전이(전환) 구간을 밀봉하는 개스킷(미도시)은 유체 기밀 밀봉을 보장하기 위해 제공된다. 도 13은 원주형 지지 부재(37)를 단면도로 더 상세하게 도시한다.The columnar support member 37 has an annular recess 47 to provide a space through which the liquid coolant passes. A gasket (not shown) that seals the transition (transition) section between the cylinder liner 1 and the columnar support member 37 is provided to ensure a fluid tight seal. 13 shows the columnar support member 37 in more detail in a sectional view.

도 11에 도시된 바와 같이, 인렛 개구부(46)는 원주형 지지 부재(37) 내에 제공된다. 원주형 지지 부재(37)의 인렛 개구부(46)는 원주형 지지 부재(37)에서 응력 레벨이 낮은 영역(예컨대 중간 높이), 즉 임의의 현저한 반경방향 힘을 받지 않는 원주형 지지 부재(37)의 부분에 실질적으로 배치된다. 원주형 지지 부재(37)의 인렛 개구부(46)는 원주형 지지 부재(37) 내에서 환형 리세스(47)에 연결된다. 복수의 인렛 개구부(46)가 있을 수 있으나, 이는 유리하거나 필요한 것은 아니다. 원주형 지지 부재(37)의 인렛 개구부(46)는 액상 냉각제 공급 경로(배관, 26)에 연결되고, 이러한 경로는 냉각 시스템으로부터 액상 냉각제를 공급한다. 액상 냉각제는 축방향 지지 부재(36)의 인렛 개구부(43)를 통해 원주형 냉각 리세스(31) 안으로 유입될 수 있다. 액상 냉각제는 축방향 지지 부재(36)의 인렛 개구부(43)를 통해 하부 로브(33)로 직접 진입할 수 있으며, 액상 냉각제는 축방향 지지 부재(36) 내의 내향 원주형 리세스(41)를 통해 상부 로브(32)를 향하여 유동할 수 있다. 도 11의 화살표들은 액상 냉각제의 유동 방향을 대략적으로 표시한다.11, an inlet opening 46 is provided in the columnar support member 37. The inlet opening 46 of the circumferential support member 37 is an area having a low stress level in the circumferential support member 37 (for example, a medium height), that is, a circumferential support member 37 that is not subjected to any significant radial force Is placed substantially on the part of. The inlet opening 46 of the columnar support member 37 is connected to the annular recess 47 within the columnar support member 37. There may be multiple inlet openings 46, but this is advantageous or not required. The inlet opening 46 of the columnar support member 37 is connected to a liquid coolant supply path (pipe, 26), which feeds the liquid coolant from the cooling system. The liquid coolant may be introduced into the circumferential cooling recess 31 through the inlet opening 43 of the axial support member 36. The liquid coolant may directly enter the lower lobe 33 through the inlet opening 43 of the axial support member 36, and the liquid coolant may enter the inward circumferential recess 41 in the axial support member 36. Through it, it can flow toward the upper lobe 32. The arrows in FIG. 11 roughly indicate the flow direction of the liquid coolant.

도 12에 도시된 바와 같이, 경사 유동 아울렛 파이프(44)는 상부 로브(32)로부터 원주형 지지 부재(37)의 외측면의 연결 블록(50)으로 연장된다. 경사 유동 아울렛 파이프(44)는 축방향 지지 부재(36) 내의 아울렛 개구부(42)를 통해 연장되고, 또한 원주형 지지 부재(37)의 아울렛 개구부인 경사 보어(45)를 더 통과하여 연장되며, 경사 보어(45)는 실질적으로 원주형 지지 부재(37)의 중간 높이에 위치한다. 경사 유동 아울렛 파이프(44)의 경사 배치는, 경사 유동 아울렛 파이프(44)의 인렛이 원주형 냉각 리세스(31)의 가장 높은 부분, 즉 상부 로브(32)에 위치하도록 보장하고, 경사 유동 아울렛 파이프(44)의 경사 방향은, 경사 보어(45)가 원주형 지지 부재(37)의 중간 높이에, 즉 임의의 현저한 반경방향 힘을 받지 않는 원주형 지지 부재(37)의 부분 내에 배치되게 한다. 경사 유동 아울렛 파이프(44)의 아울렛은 예컨대 경사 유동 아울렛 파이프(44)의 단부에 위치한 용접 플랜지를 통해 연결 블록(50)으로 연결된다. 12, the inclined flow outlet pipe 44 extends from the upper lobe 32 to the connecting block 50 of the outer surface of the columnar support member 37. The inclined flow outlet pipe 44 extends through the outlet opening 42 in the axial support member 36 and further passes through the inclined bore 45, which is the outlet opening of the columnar support member 37, The inclined bore 45 is located substantially at an intermediate height of the columnar support member 37. The inclined arrangement of the inclined flow outlet pipe 44 ensures that the inlet of the inclined flow outlet pipe 44 is located at the highest portion of the circumferential cooling recess 31, i.e., the upper lobe 32, and the inclined flow outlet The inclined direction of the pipe 44 allows the inclined bore 45 to be placed at the mid-height of the columnar support member 37, i.e., within the portion of the columnar support member 37 that is not subjected to any significant radial force. . The outlet of the inclined flow outlet pipe 44 is connected to the connecting block 50 via a welding flange located at the end of the inclined flow outlet pipe 44, for example.

연결 블록(50)은 원주형 지지 부재(37)의 외주면에 고정된다. 연결 블록(50)은 각진 보어를 구비하고, 상향으로 연장되는 냉각수 이동 경로(배관, 28)는 연결 블록(50)의 상부 측면에 연결된다. 냉각수 이동 경로(28)는 액상 냉각제를 실린더 커버(22)의 냉각을 위해 실린더 커버(22) 쪽으로 안내하는 역할이다. 도 12의 화살표는 액상 냉각제의 유동 방향을 대략적으로 표시한다.The connecting block 50 is fixed to the outer circumferential surface of the columnar support member 37. The connecting block 50 has an angled bore, and the cooling water movement path (pipe, 28) extending upwardly is connected to the upper side of the connecting block 50. The cooling water movement path 28 serves to guide the liquid coolant toward the cylinder cover 22 for cooling the cylinder cover 22. The arrow in FIG. 12 roughly indicates the flow direction of the liquid coolant.

도 17은 실린더 라이너(1)의 상단부분(U)의 단면도로서, 냉각 및 보강 장치(30)의 인렛 및 아울렛 장치를 모두 도시한다. 냉각 및 보강 장치(30)의 구성은, 종래 설계에 따른 실린더 라이너의 상단부에서 실린더 라이너 물질의 심한 온도 편차에 반하여, 실린더 라이너(1)의 상단부분(U)에서 실린더 벽 물질이 원주형으로 실질적으로 균등한 온도 분포를 갖도록 제공된다. 17 is a cross-sectional view of the upper end portion U of the cylinder liner 1, showing both the inlet and outlet devices of the cooling and reinforcing device 30. The construction of the cooling and reinforcing device 30 is substantially cylindrical in the cylinder wall material at the upper end U of the cylinder liner 1, as opposed to severe temperature variations of the cylinder liner material at the upper end of the cylinder liner according to the prior art design. It is provided to have an even temperature distribution.

도 18은 실린더 커버(22)의 접합면(상부 표면)으로부터의 거리에 대하여 나타낸 실린더 라이너(1)의 작동면의 온도를 도시한 그래프이다. 연속한 선분은 당해 설계의 온도 곡선, 즉 본 명세서에 설명된 실시예들에 따른 실린더 커버의 온도 곡선을 나타낸다. 불연속한 곡선은 예컨대 WO 97/42406으로부터 공지된 바와 같은 종래 기술의 실린더 라이너의 온도 곡선을 나타낸다. 실린더 라이너(1)의 상단부분(U)에서, 당해 설계 및 종래 설계의 온도 곡선은 실질적으로 중첩되고, 즉 동일하다. 이는, 실린더 라이너(1)의 상단부분(U)이 당해 설계 및 종래 설계 모두에서 강제 냉각되기 때문인 것으로 예상되었다. 상이점은, 당해 설계는 원주형 냉각 리세스를 이용하여 원주 방향으로 완전히 균등한 냉각을 제공하는 반면, 종래 설계의 복수의 경사 보어는 원주 방향으로 균등한 냉각을 제공할 수 없어서, 실린더 라이너(1)의 상단부분(U)의 원주형 연장 부분을 따라 온도 편차를 보인다는 것이다. 그러나 이는 도 18에서 확인할 수 없는데, 이 도면은 원주 방향이 아니라 축방향과 관련하여 온도를 도시하였기 때문이다. 2개의 곡선은 상단부분(U) 바로 아래에서 실린더 라이너(1)의 축방향 연장 부분에서 현저하게 상이하다(그래프에서 상단부분(U)은 0 내지 약 0.3 m로 연장-실린더 라이너의 전체 축방향 연장부의 길이에 대하여 상측으로부터 약 10%에 해당하는 위치에 해당할 수 있다-되고, 현저하게 상이한 온도를 갖는 상단부분(U)의 아래 부분은 약 0.3 m 내지 1.3 m로 연장되나, 이러한 숫자는 특정한 형상 및 크기를 갖는 실린더 라이너(1)를 위해서만 유효하며, 다른 설계에서 매우 상이할 수 있음).FIG. 18 is a graph showing the temperature of the working surface of the cylinder liner 1 shown with respect to the distance from the bonding surface (upper surface) of the cylinder cover 22. The continuous line segment represents the temperature curve of the design, ie the temperature curve of the cylinder cover according to the embodiments described herein. The discontinuous curve represents the temperature curve of a prior art cylinder liner, as is known, for example, from WO 97/42406. In the upper part U of the cylinder liner 1, the temperature curves of the design and the conventional design are substantially overlapped, ie the same. This was expected because the upper end portion U of the cylinder liner 1 was forcibly cooled in both the design and the conventional design. The difference is that the design provides completely uniform cooling in the circumferential direction using a circumferential cooling recess, whereas a plurality of inclined bores of the conventional design cannot provide uniform cooling in the circumferential direction, so that the cylinder liner 1 ) Shows the temperature deviation along the circumferential extension of the upper part (U). However, this cannot be confirmed in FIG. 18 because the figure shows the temperature in relation to the axial direction, not the circumferential direction. The two curves differ significantly in the axially extending portion of the cylinder liner 1 just below the upper portion U (the upper portion U in the graph extends from 0 to about 0.3 m-the entire axial direction of the cylinder liner) It may correspond to a position corresponding to about 10% from the upper side with respect to the length of the extension portion, and the lower portion of the upper portion U having a significantly different temperature extends from about 0.3 m to 1.3 m, but these numbers Valid only for cylinder liners 1 with specific shapes and sizes, and may be very different in different designs).

당해 설계의 실린더 라이너(1)의 상단부 바로 아래에서 축방향 연장 부분에서 강제 냉각의 결여로 인하여, 작동면의 온도가 현저히 더 높으며, 온도차는 50 °C 까지 달한다. 실린더 라이너(1)의 상단부분(U) 바로 아래 영역에서 작동면의 증대된 온도는 산성 연소 생성물의 응축을 줄이므로 실린더 라이너(1)의 부식도 덜하게 되며, 실린더 오일의 소모도 줄인다(실린더 오일은 연소 생산물 내의 산도(acidity)를 보상하기 위한 기본 성분을 포함함). 또한 작동면 아래에서, 즉 실린더 커버로부터 약 1.3 m를 초과하여 당해 설계 및 종래 설계의 작동면의 온도는 동일하며, 온도 증가가 필요하지 않은데, 연소 챔버의 팽창으로 인하여 실린더 라이너(1)의 작동면의 이 부분에서 산성 연소 생성물은 높은 농도에 이르지 않기 때문이다. 최대 연속비 100% 미만인 기관 부하에서, 실린더 라이너의 상단부분(U)을 제외하고, 실린더 라이너의 강제 냉각이 없는 것이 주는 이점은 마찬가지로 현저하다. 또한, 실린더 라이너의 상단부분(U) 바로 아래에서 축방향으로 실린더 라이너(1)의 작동면에서 얻어지는 높은 온도는 낮은 기관 부하에서도 해당된다.Due to the lack of forced cooling in the axially extending portion just below the upper end of the cylinder liner 1 of this design, the temperature of the working surface is significantly higher, and the temperature difference reaches up to 50 ° C. The increased temperature of the working surface in the area just below the upper part (U) of the cylinder liner (1) reduces the condensation of acidic combustion products, thereby reducing the corrosion of the cylinder liner (1) and reducing the consumption of cylinder oil (cylinder Oil contains the basic ingredients to compensate for acidity in combustion products). Also below the working surface, i.e., in excess of about 1.3 m from the cylinder cover, the temperature of the working surface of the design and of the prior art is the same, no increase in temperature is required, the operation of the cylinder liner 1 due to the expansion of the combustion chamber This is because the acidic combustion products in this part of the cotton do not reach high concentrations. At engine loads of less than 100% of the maximum continuous ratio, the advantage of having no forced cooling of the cylinder liner is equally significant, except for the upper end (U) of the cylinder liner. In addition, the high temperature obtained on the operating surface of the cylinder liner 1 in the axial direction just below the upper end portion U of the cylinder liner is applicable even at low engine loads.

본 발명은 본원에서 다양한 실시예를 들어 설명되었다. 그러나 당업자에게는 청구된 발명을 실시할 때 도면, 본 개시 및 첨부 청구항의 교시로부터 개시된 실시예에 대한 다른 변형예들도 명확하고 유효할 것이다. 청구항에서, "포함하다"라는 단어는 다른 요소 또는 단계를 배제하는 것이 아니며, 부정 관사("a" 또는 "an")는 복수를 배제하지 않는다. 특정 수치가 서로 상이한 종속 청구항들에서 인용되었다는 단순한 사실은, 유리한 실시예를 위해 이러한 수치의 조합을 사용할 수 없는 것을 나타내지 않는다. 청구 범위에 사용된 참조 기호는 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석될 수 없다.The present invention has been described with various examples herein. However, other modifications to the embodiment disclosed from the teachings of the drawings, the present disclosure, and the appended claims will be apparent and effective to those skilled in the art when practicing the claimed invention. In the claims, the word "comprises" does not exclude other elements or steps, and the indefinite article ("a" or "an") does not exclude a plurality. The simple fact that certain figures are recited in different dependent claims does not indicate that a combination of these figures cannot be used for advantageous embodiments. Reference signs used in the claims should not be construed as limiting the scope of the invention.

1 실린더 라이너 18 소기 포트
31 원주형 냉각 리세스 37 원주형 지지 부재
36 축방향 지지 부재 41 내향 원주형 리세스
47 환형 리세스1 cylinder liner 18 scavenging port
31 Cylindrical cooling recess 37 Cylindrical support member
36 Axial support member 41 Inward circumferential recess
47 annular recess

Claims (2)

왕복 피스톤(10)이 수용된 복수의 실린더 라이너(1)와 실린더 프레임(23)을 포함하는 2 행정 크로스헤드 자가-점화 내연 기관에 있어서,
상기 실린더 라이너(1)는.
실린더 커버(22)와 체결되도록 적응된 제1 단부;
상기 실린더 라이너(1)의 축방향 연장부의 중간 둘레에서 상기 실린더 라이너(1)의 벽 두께의 급격한 변동 구간으로, 상기 실린더 프레임(23) 상에 상기 실린더 라이너(1)가 안착하도록 하기 위한 숄더(shoulder)로서 기능하는 급격한 변동 구간;
소기 포트들(18); 및
상기 제1 단부 근방의, 상기 실린더 라이너(1)의 축방향 연장부의 상단부분(U) 내에, 상기 실린더 라이너(1)의 벽(29) 내에서 강제 냉각을 위한 액상 냉각제용으로 적어도 하나의 원주형 냉각 리세스(31) 또는 적어도 하나의 원주형 냉각 보어;를 포함하고,
적어도 하나 이상의 상기 원주형 냉각 리세스(31) 또는 상기 원주형 냉각 보어는 상기 제1 단부에 근접한, 상기 실린더 라이너(1)의 축방향 연장부의 10%에만 위치하고, 상기 실린더 라이너(1)의 축방향 연장부의 나머지 90%에는 강제 냉각 수단을 포함하지 않으며,
상기 실린더 라이너(1)는 임의의 냉각 재킷을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 2 행정 크로스헤드 자가-점화 내연 기관.A two-stroke cross-head self-igniting internal combustion engine comprising a plurality of cylinder liners (1) and cylinder frames (23) containing reciprocating pistons (10),
The cylinder liner (1).
A first end adapted to engage with the cylinder cover 22;
A shoulder for allowing the cylinder liner 1 to be seated on the cylinder frame 23 in a rapidly varying section of the wall thickness of the cylinder liner 1 in the middle circumference of the axial extension of the cylinder liner 1. shoulder) a rapidly varying period of functioning;
Scavenging ports 18; And
At least one circumference for the liquid coolant for forced cooling in the wall (29) of the cylinder liner (1), in the upper end (U) of the axial extension of the cylinder liner (1), near the first end. Includes; type cooling recess 31 or at least one columnar cooling bore;
The at least one columnar cooling recess 31 or the columnar cooling bore is located only 10% of the axial extension of the cylinder liner 1 proximate to the first end, and the shaft of the cylinder liner 1 The remaining 90% of the direction extension does not include forced cooling means,
The cylinder liner 1 does not include any cooling jacket, a two stroke crosshead self-igniting internal combustion engine. 청구항 1에 있어서,
상기 실린더 라이너(1)의 벽 내에 복수의 실린더 윤활제 공급 홀들(25)을 더 포함하고, 상기 실린더 윤활제 공급 홀들(25)은 상기 실린더 라이너(1)의 원주 둘레에 균일하게 분포하는 것을 특징으로 하는 2 행정 크로스헤드 자가-점화 내연 기관.
The method according to claim 1,
Further comprising a plurality of cylinder lubricant supply holes (25) in the wall of the cylinder liner (1), the cylinder lubricant supply holes (25) is characterized in that uniformly distributed around the circumference of the cylinder liner (1) Two-stroke crosshead self-igniting internal combustion engine.
KR1020180107496A 2015-11-02 2018-09-10 A cylinder liner for a two-stroke crosshead engine KR102110588B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA201570709A DK178939B1 (en) 2015-11-02 2015-11-02 A cylinder liner for a two-stroke crosshead engine
DKPA201570709 2015-11-02

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160144332A Division KR20170051362A (en) 2015-11-02 2016-11-01 A cylinder liner for a two-stroke crosshead engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180103031A KR20180103031A (en) 2018-09-18
KR102110588B1 true KR102110588B1 (en) 2020-05-14

Family

ID=59069457

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160144332A KR20170051362A (en) 2015-11-02 2016-11-01 A cylinder liner for a two-stroke crosshead engine
KR1020180107496A KR102110588B1 (en) 2015-11-02 2018-09-10 A cylinder liner for a two-stroke crosshead engine

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160144332A KR20170051362A (en) 2015-11-02 2016-11-01 A cylinder liner for a two-stroke crosshead engine

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6475682B2 (en)
KR (2) KR20170051362A (en)
CN (1) CN106640399B (en)
DK (1) DK178939B1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7090433B2 (en) * 2018-02-21 2022-06-24 株式会社ジャパンエンジンコーポレーション Scavenging rectification structure for marine diesel engine
US10895218B2 (en) * 2019-02-01 2021-01-19 Caterpillar Inc. Liner for engine cylinder with lower liner support
KR20230050858A (en) 2021-10-08 2023-04-17 김상현 Caravan

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013060918A (en) 2011-09-14 2013-04-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Cooling structure for internal combustion engine
JP2015132191A (en) 2014-01-10 2015-07-23 三菱重工業株式会社 Engine cylinder cooling device, cylinder cooling method, method of modifying cylinder cooling device, and engine and ship each equipped with cylinder cooling device

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1968449A (en) * 1931-11-26 1934-07-31 Sulzer Ag Cylinder liner for internal combustion engines
GB392091A (en) * 1931-11-26 1933-05-11 Sulzer Ag Improvements in or relating to cylinder liners for internal combustion engines
GB1219532A (en) * 1968-04-17 1971-01-20 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Water-cooled cylinder for internal combustion engines
DD216510A1 (en) * 1983-06-23 1984-12-12 Skl Magdeburg Veb WATER-COOLED CYLINDER BUSH
JPH021445U (en) * 1988-06-14 1990-01-08
DK173116B1 (en) * 1996-05-07 2000-01-31 Man B & W Diesel As Cylinder liner for an internal combustion engine
CN201025147Y (en) * 2007-03-30 2008-02-20 蔡学成 Carbon resisting cover for gas jar of two-stroke diesel engine
CN101298853A (en) * 2008-06-06 2008-11-05 上海港复兴船务公司 Diesel split type cylinder cap
CN201582003U (en) * 2009-12-15 2010-09-15 中国北车集团大连机车车辆有限公司 Diesel engine with drilling cooling type cylinder jacket
JP5909043B2 (en) * 2011-01-31 2016-04-26 三菱重工業株式会社 Internal combustion engine cooling structure
FI124465B (en) * 2012-06-19 2014-09-15 Wärtsilä Finland Oy Piston engine and cylinder sleeve
CN203161363U (en) * 2013-04-01 2013-08-28 王以连 Two-stroke cylinder body with auxiliary scavenging air duct

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013060918A (en) 2011-09-14 2013-04-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Cooling structure for internal combustion engine
JP2015132191A (en) 2014-01-10 2015-07-23 三菱重工業株式会社 Engine cylinder cooling device, cylinder cooling method, method of modifying cylinder cooling device, and engine and ship each equipped with cylinder cooling device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170051362A (en) 2017-05-11
CN106640399B (en) 2019-04-05
CN106640399A (en) 2017-05-10
DK201570709A (en) 2017-05-03
JP6475682B2 (en) 2019-02-27
JP2017089644A (en) 2017-05-25
DK178939B1 (en) 2017-06-19
KR20180103031A (en) 2018-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102110588B1 (en) A cylinder liner for a two-stroke crosshead engine
US20090020958A1 (en) Methods and apparatus for operating an internal combustion engine
KR20170051361A (en) A cylinder liner for a two-stroke crosshead engine
US20150198114A1 (en) Piston for an internal combustion engine
KR102442439B1 (en) Cylinder for a uniflow-scavenged large two-stroke diesel engine and large diesel engine
US9803583B2 (en) Double wall self-contained liner
KR101860474B1 (en) A cylinder liner for a two-stroke crosshead engine
KR20230071105A (en) Piston ring for use in a ring pack in a piston of a large two-stroke turbo-charged uniflow-scavenged internal combustion engine with crossheads
US6463903B1 (en) Piston assembly for free piston internal combustion engine
KR101889709B1 (en) A cylinder cover for a large two-stroke turbocharged compression-ignited internal combustion engine
US5755190A (en) Reciprocating machine with cooling jacket
CN211008880U (en) Cylinder module for medium-speed diesel engine
RU155198U1 (en) INTERNAL COMBUSTION ENGINE CYLINDER HEAD
JP4040961B2 (en) Reciprocating piston engine
US20160252042A1 (en) Cylinder Liner
KR101012110B1 (en) Large two-stroke diesel engine with outwardly moving exhaust valves
JP2006169963A (en) Internal combustion engine
US7225767B1 (en) Conversion of an air-cooled engine to liquid cooling
RU2076226C1 (en) Marine diesel engine cylinder liner
JP2020084972A (en) Parallel synchronous engine having feed valve
JP2007205239A (en) Two-stroke cycle internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant