KR20030090508A

KR20030090508A - 실린더 프레임 및 모듈식 소기공기 리시버

Info

Publication number: KR20030090508A
Application number: KR10-2003-0030472A
Authority: KR
Inventors: 비고한센안데르스; 라트만옌스
Original assignee: 맨 비 앤드 더블유 디젤 에이/에스
Priority date: 2002-05-21
Filing date: 2003-05-14
Publication date: 2003-11-28
Also published as: JP2003343344A; JP3789117B2; CN1244752C; KR100533489B1; CN1460782A

Abstract

본 발명은 대형 2행정 내연기관용 소기공기 리시버 및 기관의 크랭크케이스 프레임 (2) 상에 위치하는 실린더 프레임 (30,30') 에 관한 것이다. 실린더 프레임 (30,30') 의 상단에는 다수의 실린더 라이너 (6) 를 수용하고 지지하는 동일한 갯수의 실린더 개구가 존재한다. 신장판 (50) 은 실린더 프레임 (30,30') 의 측벽 (32) 으로부터 신장한다. 소기공기 리시버의 세그먼트 (56,57,60,62) 는 신장판 (50) 사이에 위치한다.

Description

실린더 프레임 및 모듈식 소기공기 리시버{CYLINDER FRAME AND MODULAR SCAVENGE AIR RECEIVER}

본 발명은 대형 2행정 내연기관용 소기공기 리시버, 및 기관의 크랭크케이스 프레임상에 위치하는 실린더 프레임에 관한 것이다. 그러한 소기공기 리시버는 실린더에 소기공기를 공급하여 터보차져 및 배기가스 리시버에 전달한다. 실린더 프레임은 실린더 라이너, 캠축 하우징 및 소기공기 리시버를 지지하는 지지부를 형성한다.

본 출원인에 의한 1999년 제2판 "K98MC 프로젝트 가이드 2행정 기관"에서 알수있는 바와같이, 대형 2행정 내연기관용 소기공기 리시버는 실린더 프레임의 전체길이를 따라 신장하는 연관식 긴몸체에 형성된다. 소기공기 리시버에는, 소기공기를 실린더로 안내하는 각각의 실린더용 횡단튜브가 존재한다. 이 횡단튜브에는 플랜지가 존재하며, 이 플랜지는 실린더 프레임의 대응하는 횡단튜브로부터 신장하는 다른 플랜지에 연결된다. 소기공기 리시버는 터보차져, 보조 송풍기, 배기가스 리시버, 및 공기 냉각기를 포함하는 냉각기 하우징을 지지한다.

소기공기를 냉각하는 터보차져와 연관된 냉각기 하우징은 소기공기 리시버에 통합된다. 냉각기 하우징은 소기공기 리시버의 일체형의 일부이기 때문에, 기관이 작동할 때 진동과 압력변동에 노출되는 동안 터보차져의 중량 및 냉각기 하우징 자신의 중량을 지지하기에 충분히 안정된 구조를 갖고 있다. 냉각기 하우징의 설계는 사용되는 터보차져의 형태에 특정된다. 따라서, 일단 소기공기 리시버가 조립되면, 최근에 만들어진 소기공기 리시버를 폐기하고 새로운 소기공기 리시버를 만들어야만 터보차져 설계의 변경이 가능하다.

소기공기 리시버는, 자신의 실질적인 중량 및 소기공기 리시버에 의해 지지되는 상술한 요소의 중량때문에, 매우 튼튼한 구조로 하나의 유닛으로서 실린더 프레임에 부착되어야 한다. 이와 관련하여, 횡단으로 신장하는 연결판을 각 실린더 사이의 소기공기 리시버에 용접한다. 연결판의 말단부에는, 실린더 프레임에 볼트결합되는 플랜지가 제공된다. 이 볼트연결은, 이것이 지지해야 하는 극단의 중량으로 인해, 용적이 크고 비용이 비싸다.

터보차져 시트 및 소기공기 냉각기 하우징을 구비한 소기공기 리시버는, 실린더 프레임에 장착되기 전에 완벽히 조립되어야 한다. 결과적으로, 기관의 생산이 진행중일때 이 소기공기 리시버가 지지하는 요소 및 소기공기 리시버의 설계를 변경하는 것은 매우 어렵다. 더우기, 소기공기 리시버의 큰 용적으로 인해, 이것은 작은 작업장에서는 조립될 수 없다.

이러한 종래의 구조에서의 상단 버팀대는 실린더 프레임의 상단에서만 연결될 수 있으며, 이것이 종래의 구조에서 사용되기에 충분히 단단한 유일한 장소이다. 이 고정된 장소가 상단 버팀대에 대한 이상적인 높이와 항상 일치하는 것은 아니며, 이로인해 상단 버팀대의 강도가 불만족스럽게 된다.

이러한 배경하에서, 본 발명의 목적은, 상술한 문제점을 극복하는, 처음에 언급한 종류의 소기공기 리시버 및 실린더 프레임을 제공하는 것이다. 이러한 목적은, 대형 2행정 내연기관용 소기공기 리시버 및 상기 기관의 크랭크케이스 프레임상에 배치하는 실린더 프레임으로서, 상기 실린더 프레임의 상단에는 다수의 실린더 라이너를 수용하고 지지하는 동일한 갯수의 원형 개구가 존재하며, 상기 실린더 프레임은 소기공기를 수용하는 동일한 갯수의 개구가 존재하는 제1의 측벽을 더 포함하는 소기공기 리시버 및 실린더 프레임에 있어서, 다수의 신장판이 상기 제1의 측벽으로부터 신장하여, 상기 소기공기 리시버의 적어도 일부분이 상기 신장판 사이에 배치된 세그먼트를 형성하는 것을 특징으로 하는 소기공기 리시버 및 실린더 프레임을 제공하는 청구항 1 에 따라 달성된다.

신장판을 갖는 실린더 프레임을 제공함으로써, 소기공기 리시버는 상대적으로 작은 작업장에서 제조될 수 있는 작은 세그먼트로 분할될 수 있다. 더우기, 소기공기 리시버를 실린더 프레임상에 장착하기 전에 완전히 조립할 필요가 없기 때문에, 기관의 제조공정에서 상대적으로 후 단계에서 조차 상이한 세그먼트로 대체할 수 있다.

실린더 프레임의 신장판 사이에 소기공기 리시버의 일부분을 배치함으로써, 조립된 소기공기 리시버는 동일한 중량에서 상기 참조된 종래기술의 구조에서 보다 휠씬 더 안정적이다. 이 증가된 안정도로 인해, 소기공기 리시버의 신장판상에 냉각기 하우징을 볼트결합하여 장착시킬 수 있다. 따라서, 생산공정중에, 심지어 기관이 완성된 후조차, 새로운 소기공기 리시버를 만들필요없이 어떤 단계에서도 터보차져의 냉각공기 하우징과 함께 터보차져 설계를 변경하는 것이 가능하다. 또한, 두개의 터보차져, 즉, 대형 냉각기 하우징을 공유하는 두개의 터보차져에 의해 공급된 공기를 조작하기에 충분히 큰 소기공기 리시버상에 냉각기 하우징을 장착하는 것이 가능하다. 소기공기 리시버의 1이상의 세그먼트에 대형 냉각기 하우징을 장착할 수 있다. 새로운 소기공기 리시버 및 실린더 프레임 구조는 또한, 디퓨져 부분에 터보차져와 평행하게 또는 일렬로 삽입되는 임펠러를 갖는 전기모터로서 보조 송풍기가 설치될 수 있도록, 냉각기 하우징이 디퓨저부분을 갖는 형상이 되도록 할 수 있다.

또한 신장판은, 상단 버팀대가 신장판의 높이에 따른 어떤 지점에서도 부착될 수 있기 때문에, 상단 버팀대를 실린더 프레임에 부착하기에 양호한 베이스이다. 따라서, 상단 버팀대의 높이는 갑판높이에 따라 더 용이하게 조정될 수 있다.

신장판에는, 한 세그먼트로부터 그 옆의 세그먼트로 소기공기를 통과하게하는 개구가 유리하게 존재한다.

소기공기 리시버는 상이한 세그먼트들로 되어있다. 따라서, 터보차져를 지지하는 이와같은 상대적으로 완성된 전용의 세그먼트들을 개별적으로 제조할 수 있다. 상이한 세그먼트들은 표준 세그먼트, 터보차져 지지세그먼트, 보조 송풍기 지지세그먼트 및 브리지 세그먼트로부터 선택될 수 있어, 표준 세그먼트를 실린더 프레임에 바람직하게 용접하고, 터보차져 세그먼트를 실린더 프레임에 바람직하게 볼트결합할 수 있다.

유리하게, 터보차져 세그먼트는 터보차져용 시트, 및 소기공기 냉각기용 하우징을 포함한다.

실린더 프레임 및 기관의 전체 강성을 증가시키기 위해, 실린더 프레임에는, 하나의 신장판당 두개의 보강벽이 제공되며, 상기 보강벽은, 상기 실린더 프레임을 상기 크랭크케이스 프레임에 고정하는 스테이볼트를 수용하도록, 상기 측벽으로부터 상기 신장판으로 신장하여 실질적으로 삼각형 단면을 갖는 중공형상을 형성한다.

조작성 및 가공성을 향상시키기 위해, 소기공기 리시버와 실린더 프레임의조립체는 바람직하게 실질적으로 직사각형 측면단면을 갖는다.

본 발명의 다른 목적은, 상술한 문제점을 극복하는, 초기에 언급한 종류의 2행정 내연기관을 제공하는 것이다. 이 목적은, 크랭크축용 주베어링을 갖는 대판 및 이 대판 위에 설치되는 크랭크케이스 프레임을 포함하는 2행정 내연기관으로서, 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 소기공기 리시버 및 실린더 프레임을 상기 크랭크케이스 프레임상에 장착하는 청구항 13 항에 일치하여 달성된다.

배기가스 리시버는 신장판으로부터 신장하는 지지부재에 의해 지지될 수 있어, 튼튼하고 소형의 구조를 얻을 수 있다.

크랭크케이스 프레임은 스테이볼트를 수용하는 중공형상을 포함하며, 상기 중공형상은, 상기 실린더 프레임의 중공형상인 삼각형 단면에 실질적으로 일치하는 삼각형 단면을 갖는다. 따라서, 기관의 전체강성을 향상시킨다.

본 발명의 다른 목적은, 상술한 문제점을 극복하는, 초기에 언급한 종류의 대형 2행정 내연기관용 소기공기 리시버 및 실린더 프레임의 조립방법을 제공하는 것이다. 이 목적은, 대형 2행정 내연기관용 소기공기 리시버 및 실린더 프레임을 만드는 방법으로서, 소기공기를 수용하는 개구를 구비한 제1의 측벽을 실린더 프레임에 제공하는 단계, 상기 측벽에 다수의 신장판을 부착하는 단계, 및 상기 신장판 사이에 상기 소기공기 리시버의 적어도 일부를 형성하는 세그먼트를 장착하는 단계를 포함하는 방법을 제공함으로써 청구항 16 항에 따라서 달성된다.

제조성 및 강성의 입장에서, 세그먼트를 신장판에 그리고 바람직하게는 또한 측벽에 용접하는 것이 유리하다.

모듈러의 생산을 위해, 상이한 세그먼트들을 포함하는 군으로부터 세그먼트를 선택할 수 있다.

본 발명에 따른 실린더 프레임의 다른 목적, 특징, 잇점 및 특성들은 상세한 설명으로부터 명백할 것이다.

도 1 은 종래 기관의 단면도.

도 1a 는 기관의 단면도.

도 1b 는 도 1a 의 선 Ⅰa-Ⅰa 를 취한 기관의 부분확대 단면도.

도 2 는 실린더 프레임의 사시도.

도 3 은 실린더 프레임의 평면도의 부분단면도.

도 3a 및 3b 는 실린더 프레임의 대체 구조에 대한 단면도.

도 4 는 실린더 프레임에 장착된 소기공기 리시버의 사시도.

도 5 는 실린더 프레임 및 소기공기 리시버의 상세 단면도.

도 5a 는 노치를 감소시키는 인장을 갖는 용접의 상세도.

도 5b 는 홈을 감소시키는 인장을 갖는 용접의 상세도.

도 6 은 실린더 프레임 및 소기공기 리시버의 대체 구조에 대한 더 상세한 단면도.

도 7 은 결합된 유닛의 외부 용적을 도시하는 실린더 프레임 및 소기공기 리시버의 사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

2크랭크케이스 프레임

4소기공기 리시버

6실린더 라이너

7대판

8터보차져

16스테이볼트

22크랭크축

30,30'실린더 프레임

31상판

32,33제1의 측벽

39원형 개구

50신장판

58냉각기 하우징

56,57,60,62세그먼트

다음의 상세한 설명에서, 본 발명은 바람직한 실시형태로 설명될 것이다. 도 1 은, 본 발명에 따른 기관보다 더 높고 더 넓은 종래의 기관을 도시하고 있다.

도 1a 는 크랭크축 (22) 용 주베어링을 구비한 대판 (7) 으로부터 이루어진 대형 12-실린더 2-행정 유니플로우 소기 디젤기관 (1) 을 도시하고 있다. 대판 (7) 은, 이용할 수 있는 생산설비에 따라 적당한 크기의 섹션으로 분할된다. 대판은 캐스트강 베어링 지지부를 갖는 용접 횡축거더와 용접 종축거더로 이루어진다. 용접된 디자인 A형 크랭크케이스 (2) 프레임을 대판 (7) 에 장착한다. 크랭크케이스 프레임이 관통 횡판 (9) 의 형태로 보강재와 함께 각각의 실린더 사이에 제공되며, 이 횡판은 길이방향으로 신장하는 크랭크케이스 프레임 (2) 의 외벽 (10) 과 상호연결되고 A형 크랭크케이스 프레임 (2) 의 상단부로부터 바닥부까지 신장하여 크랭크케이스 프레임 (2) 의 횡단 강성을 증가시킨다.

크로스헤드 (21) 에 작용하는 횡력을 수용하는 수직 안내면 (13) 이, 예를 들어 용접에 의해 판벽 (9) 에 장착된다. 내부 판벽 (9) 의 양측상에는, 두개의 안내면 (13) 이 서로에 대해 횡방향으로 마주보고 위치하고 있다. 각 안내면 (13) 의 후면은, 안내면을 판벽 (9) 과 연결시키는 수직으로 신장하는 추가 벽(14) 에 의해 지지된다. 도시된 것처럼, 추가 벽 (14) 은 판벽과 예각을 형성하는 평면판 부재로 이루어질 수 있으나, 수평의 4등분원 또는 4등분타원형 단면을 갖는 추가벽 (14) 을 사용하는 것도 가능하며, 이것은, 추가벽이 판벽 (9) 에 대해 실질적으로 직각으로 신장하는 것을 의미한다. 안내면 (13), 추가벽 (14) 및 판벽 (9) 은, 스테이 볼트 (16) 가 수용되는 고비틀림 강성의 중공형상을 만든다.

도 4 에 자세히 도시된 바와같이, 2개의 실린더 프레임 (30,30') 이 A형 크랭크케이스 프레임 (2) 의 상단에 일렬로 장착된다. 각 실린더 프레임 (30,30') 은 기관 (1) 의 실린더 라이너 (6) 6개를 지지한다. 물론, 다른 배치도 가능하며, 예를 들어, 3개의 실린더 프레임을 갖는 기관, 또는 5개의 실린더를 갖는 실린더 프레임과 6개의 실린더를 갖는 실린더 프레임을 갖는 11개의 실린더를 구비한 기관도 가능하다. 실린더 라이너 (6) 는 합금주철로 만들어진다. 실린더 라이너 (6) 의 상단은 짧은 냉각재킷을 구비하며 보어냉각된다. 실린더 라이너 (6) 는 소기포트 및 실린더 윤활용 드릴구멍을 구비한다. 실린더 프레임 (30,30') 은 캠축 하우징 (3) 의 일측을 지지한다. 소기공기 리시버 (4) 는 실린더 프레임 (30,30') 의 타측을 따라 신장한다. 소기공기 리시버 (4) 는 소기공기를 가압하는 터보차져유닛 (8), 및 개개의 실린더로부터 요동치는 압력을 평형하게 하는 배기가스 리시버 (11) 를 지지한다. 터보차져 (8) 의 압축기는 공기필터를 통해 기관실로부터 공기를 흡입하며, 압축된 공기는, 1이상의 터보차져 (8) 에 사용될 수 있는 소기공기 냉각기에 의해 냉각된다. 소기공기 냉각기에는, 워터미스트 캐쳐(water mist catcher)를 구비하고 있어, 응축수가 공기와 함께소기공기 리시버로 운반되어 연소실로 이동하는 것을 방지한다.

도 2 및 도 3 을 참조하여 실린더 프레임 (30) 을 서술하면, 실린더 프레임 (30') 이 실린더 프레임 (30) 과 동일하다는 것을 이해할 것이다. 실린더 프레임 (30) 은 길이방향으로 신장하는 두개의 강철판을 포함하며, 이 강철판은 실린더 프레임 (30,30') 의 측벽 (32,33) 을 형성한다. 측벽 (32,33) 은 실린더 프레임 (30) 의 전방 및 후방 벽 (34,35) 을 형성하는 횡방향으로 신장하는 강철판에 의해 서로 연결되어 있다. 측벽 (32,33) 및 전후방 벽 (34,35) 이 함께 용접되어 실질적으로 직사각형 단면의 중공구조를 형성한다. 전후방 벽 (34,35) 은 또한 서로를 향해 경사질 수 있어(비도시), 구조의 중량을 감소시킬 수 있다. 각 실린더 사이에 횡방향으로 신장하는 부가적인 강판 (36) 이 제공되어, 실린더 프레임의 직사각형 단면을 정방형 단면으로 분할한다. 부가적인 횡단 강판 (36) 을 실린더 프레임의 측벽 (32,33) 에 용접한다. 도 3a 에 도시된, 다른 바람직한 실시형태에 따라, 각 실린더당 4개의 강판 (37) 이 측벽으로부터 추가 강판으로 실질적으로 45°의 각으로 신장하여, 실린더의 내부 단면을 실질적으로 8각형 형상으로 한다.

실린더 프레임은 통상의 강판 또는 잉곳으로부터 건조될 수 있다. 바람직한 실시형태에 따라, 실린더 프레임의 구조용 강판은 압연강판이다. 그러나, 상단의 강판은 다른 용접가능한 재료, 예를 들어, 캐스트강으로 건조될 수 있다.

실린더 라이너 (6) 를 수용하고 지지하기 위한 원형의 개구 (39) 가 있는 상판 (31) 을 측벽 (32,33), 전후방 벽 (34,35) 및 횡방향으로 신장하는 추가 강판(36) 을 형성하는 강판에 용접한다. 측벽 (32) 에는 각 실린더용 개구 (38) 가 존재하여, 소기공기가 실린더 프레임 (30) 으로 진입하는 것을 허용한다. 상판 (31) 에는, 길이방향의 에지를 따라 스테이 볼트 (16) 를 수용하는 구멍쌍 (40) 이 밀접한 간격으로 존재한다.

도 3 에 자세히 도시된 바와같이, 바람직한 실시형태의 측벽 (32,33) 은 서로를 향해 경사지는 것이다. 따라서, 실린더 프레임 (30) 의 상단에서의 측벽 (32,33) 간의 거리는, 실린더 프레임 (30) 의 바닥부에서의 측벽 (32,33) 간의 거리보다 더 작다. 상판 (31) 과 측벽 (32,33) 사이의 각은 바람직하게 약 2°~ 10°이나, 0°~ 20°사이의 각도를 가질 수 있다. 측벽 (32,33) 을 서로를 향해 경사지게 배치함으로써, 상판 (31) 과 측벽 (32,33) 간의 용접에 의해, 그리고 기관이 작동중일때, 실린더 라이너 (6) 와 스테이 볼트 (16) 에 의해 상판 (31) 에 가해진 다양한 힘에 대한 반응으로 상판의 굽힘으로 인한 천이부에서의 기계응력이 감소된다.

다른 바람직한 실시형태에 따라, 도 5 및 도 5a 에 도시된 것처럼, 측벽 (32,33) 은 상판 (31) 과 90°의 각으로 배치된다. 용접 (41,42) 에 의해 형성된 측벽간의 전이부에서의 기계응력은, 용접을 따라 신장하는 노치 (43,44) 를 제공함으로서 감소된다. 노치 (43,44) 는 반원의 단면을 가진다. 대안으로, 단면은 반 타원형등일 수 있다.

다른 바람직한 실시형태에 따라, 도 5b 에 자세히 도시된 바와같이, 상판 (31) 을 필릿용접부(fillet weld) (48) 에 의해 측벽 (32,33) 에 연결한다. 필릿용접부 (48) 와 측벽 (32,33) 사이의 전이부에서, 그리고 필릿용접부 (48) 와 상판 (31) 사이의 전이부에서, 바람직하게 대략 반원의 홈 (49,49') 을 필릿용접부 (48) 와 각각의 판사이에서의 기계응력을 감소시키키 위해, 예를 들어 연삭으로 가공한다.

푸트 플랜지 (45) 는 양 측벽 (32,33) 의 바닥부로부터 수평으로 신장한다. 수직으로 신장하는 리브 (46) 를 캠축 하우징 (3) 과 대향하는 측벽 (32,33) 에 용접한다. 캠축 하우징을 장착하기 위한 플랜지 (47) 를 리브 (46) 에 용접한다. 지지판 (53) 을 플랜지 (47) 의 말단부 및 측벽 (33) 에 용접하여, 스테이 볼트 (16) 를 수용하는 삼각형상을 형성한다. 캠축없이 건조되는 이러한 기관을 위해, 지지판 (53) 을 측벽 (33) 및 리브 (46) 에 용접한다.

횡방향으로 신장하는 신장판 (50) 을 소기공기 리시버 (4) 와 대향하는 측벽 (32) 에 용접한다. 신장판 (50) 에는 소기공기가 통과하도록 개구 (51) 가 제공된다. 소기공기 리시버 (4) 의 상단을 형성하는 판 (52) 을 신장판 (50) 과 상판 (31) 사이에 용접한다. 강화판 (53) 은 각 신장판 (50) 의 양측으로부터 측벽 (32) 을 향해 예각으로 신장하여, 각 신장판 (50) 의 일측상에 실질적으로 삼각형 단면의 중공형상을 형성한다. 신장판 (50), 강화판 (53) 및 측벽 (32) 은, 스테이 볼트 (16) 를 수용하는 고비틀림 및 압축강성의 중공형상을 함께 형성한다.

실질적으로 정방형인 바닥판 (54) 을 실린더 프레임 (30) 의 표면과 안쪽으로 대향하게 용접한다. 피스톤 로드용 스터핑박스를 수용하는 원형 플랜지(55) 를 바닥판 (54) 의 중앙에 있는 대응 개구로 용접한다.

실린더 프레임 (30,30') 의 상판 (31) 으로부터 A형 크랭크케이스 프레임 (2) 의 바닥으로 신장하는 밀접하게 배치된 스테이 볼트 (16) 쌍에 의해, 실린더 프레임내의 중공형상 내부 및 A형 크랭크케이스 프레임 (2) 내의 중공형상 내부에 실린더 프레임 (30,30') 및 대판 (7) 을 함께 클램프 고정한다. 따라서, 이러한 중공형상은, 필요한 압축강성을 실린더 프레임 (30,30') 및 A형 프레임 (2) 박스에 주는 스테이볼트 채널로서 기능하여, 기관 (1) 이 작동중일때, 스테이볼트 (16) 에 의해 프레임 박스 (2) 와 실린더 프레임에 전달되는 크고, 다양한 압축력을 견딜 수 있게 한다. 스테이 볼트 (16) 의 하단부는 대판 (7) 의 상부측에서 나사구멍에 적절히 고정된다. 바람직하게, 실린더 프레임 (30,30') 내의 중공형상 및 크랭크케이스 프레임 (2) 내의 중공형상은 동일한 단면을 가지며 서로에 대해 정확하게 배치된다. 캠축 하우징 측에서 실린더 프레임 (30,30') 상의 중공형상은, 도 3 에 자세히 도시된 바와같이, 캠축 하우징 (3) 을 장착하기 위한 플랜지 (47) 에 의해 차단된다.

도 4 에 자세히 도시된 바와같이, 소기공기 리시버 (4) 의 부분을 형성하는 C형상의 판 (56) 을 신장판 (50) 사이에 용접한다. 따라서, 소기공기 리시버 (4) 내의 내부공간이 캡슐로 싸인다. 따라서, 실린더 프레임 (30,30') 의 측벽 (32) 은 또한 소기공기 리시버 (4) 에 대한 측벽을 형성한다. 소기공기 리시버 (4) 와 실린더 프레임 (30,30') 에 대한 측벽으로서 측벽 (32) 을 사용함으로써, 소기공기 리시버 (4) 와 실린더 프레임 (30,30') 은 매우 컴팩트한 유닛이 된다.이것은, 터보차져 (8) 를 하부에 위치시킬 수 있고, 결과적으로, 배기가스 리시버 (11) 를 하부에 위치시킬 수 있어, 기관 (1) 의 전체중량을 줄일 수 있다는 점에서, 특히 유리하다. 배기가스 리시버 (11) 는, 신장판 (50) 상에 직접 놓이는 브래킷 (63) 에 의해 지지된다. 터보차져 (8) 및 배기가스 리시버 (11) 의 상대적으로 낮은 위치는 전체 배기가스 리시버장치의 고유진동수를 증가시킨다. 배기가스 리시버 (11) 의 증가된 강성으로 인해, 배기가스 리시버 (11) 를 더 적은 유닛으로 분할하여 생산비용을 저감하는 것이 가능하다.

소기공기 리시버 (4) 는 상이한 세그먼트로 되어있다. 각 실린더 프레임은 터보차져 (8) 및 냉각기 하우징 (58) 을 수용하는 1 또는 2 의 전용세그먼트를 포함한다. 세그먼트 (57) 를 지지하는 터보차져는 용접된 설계이고 냉각기를 떠나는 공기를 수용하도록 저부에 배치된 개구 및 평면의 상판을 포함한다. 냉각기 하우징은 터보차져를 떠나는 압축공기를 수용하기 위한 개구를 가진 상판이 제공되며, 신장판에 볼트결합되거나 용접된다. 터보차져 (8) 의 플랜지는 냉각기 하우징 (58) 의 상판에 볼트결합된다. 열교환기 형태의 중간냉각기는 냉각기 하우징 내부에 배치된다. 냉각기 하우징은 소기공기 리시버의 다수의 세그먼트에 대해 신장하며 1이상의 터보차져(비도시)를 지지한다. 소기공기 리시버 (4) 의 다른 전용세그먼트 (60) 는 보조 송풍기 (61) 용 입구를 포함한다. 냉각기 하우징 (58) 은, 보조 송풍기가 터보차져 (8) 와 평행하게 또는 일렬로 디퓨저 부분에 삽입되는 임펠러를 가진 전기모터로서 설치될 수 있도록 디퓨저 부분을 갖도록 형성될 수 있다.

소기공기 리시버 (4) 는 12개의 세그먼트로 되어있다: 6개는 표준 C형 세그먼트 (56) 이고, 3개는 터보차져 지지세그먼트 (57) 이고 3개는 보조 송풍기 세그먼트 (60) 이다. 소기공기 리시버 (4) 는 2개의 실린더 프레임 (30,30') 의 외부 신장판 (50) 사이에 일렬로 위치한 하나의 원형 브리지세그먼트 (62) 에 의해 두개의 실린더 프레임 (30,30') 과 연결된다. 신장판 사이의 세그먼트를 용접함으로써, 실린더 프레임과 소기공기 리시버는 하나의 고강성 일체형 안정구조를 형성한다.

소기공기 리시버 (4) 용 모듈러 설계를 사용함으로써, 상대적으로 작은 작업장에서 하나의 세그먼트를 만들 수 있다.

기관실의 측벽(비도시)에 기관을 연결하는 상단 버팀대 (71)(도1 참조)를 신장판 (50) 에 연결한다. 신장판의 수직 신장부를 따르는 어떤 위치의 상단 버팀대에도 신장판 (50) 을 부착할 수 있다. 따라서, 예를 들어 기관실의 갑판높이에 따라 상단 버팀대의 높이를 용이하게 개조할 수 있다.

도 7 에 자세히 도시된 바와같이, 소기공기 리시버 (4) 가 장착된 실린더 프레임 (30,30') 의 횡단 단면은, 실질적으로 직사각형이며, 이것은 생산중 유닛의 조작 및 가공에 실용적이다.

본 발명이 예시의 목적으로 상세히 설명되었지만, 그러한 설명은 단지 그러한 목적을 위한 것이며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 당업자가 이것에 변경을 할 수 있다는 것을 알수있다.

따라서, 장치 및 방법들의 바람직한 실시형태를, 이들이 개발되는 환경을 참조하여 설명하였지만, 이들은 본 발명의 원리를 단지 예증하는 것이다. 본 발명의 정신 및 첨부된 청구항의 범위를 벗어나지 않고, 다른 실시형태 및 구성을 만들수 있다.

본 발명에 의하면, 소기공기 리시버를 실린더 프레임상에 장착하기 전에 완전히 조립할 필요가 없기 때문에, 기관의 제조공정에서 상대적으로 후 단계에서 조차 상이한 세그먼트로 대체할 수 있다.

또한, 생산공정중에, 심지어 기관이 완성된 후조차, 새로운 소기공기 리시버를 만들필요없이 어떤 단계에서도 터보차져의 냉각공기 하우징과 함께 터보차져 설계를 변경하는 것이 가능하다.

또한, 소기공기 리시버와 실린더 프레임을 매우 소형으로 할 수 있어 기관의 전체중량을 줄일 수 있다.

또한, 소기공기 리시버용 모듈러 설계를 사용함으로써, 상대적으로 작은 작업장에서 하나의 세그먼트를 만들 수 있다.

또한, 상단 버팀대의 높이는 갑판높이에 따라 더 용이하게 조정될 수 있다.

Claims

대형 2행정 내연기관용 소기공기 리시버 (4) 및 상기 기관의 크랭크케이스 프레임 (2) 상에 배치하는 실린더 프레임 (30,30') 으로서, 상기 실린더 프레임 (30,30') 의 상단에는 다수의 실린더 라이너 (6) 를 수용하고 지지하는 동일한 갯수의 원형 개구 (39) 가 존재하며, 상기 실린더 프레임 (30,30') 은 소기공기를 수용하는 동일한 갯수의 개구 (38) 가 존재하는 제1의 측벽 (32,33) 을 더 포함하는 소기공기 리시버 및 실린더 프레임에 있어서,

다수의 신장판 (50) 이 상기 제1의 측벽 (32) 으로부터 신장하여, 상기 소기공기 리시버의 적어도 일부분이 상기 신장판 사이에 배치된 세그먼트 (56,57,60,62) 를 형성하는 것을 특징으로 하는 소기공기 리시버 및 실린더 프레임.
제 1 항에 있어서, 상기 신장판 (50) 에는, 한 세그먼트로부터 그 옆의 세그먼트로 소기공기를 통과하게하는 개구 (51) 가 존재하는 것을 특징으로 하는 소기공기 리시버 및 실린더 프레임.
제 2 항에 있어서, 상기 소기공기 리시버가 상이한 세그먼트 (56,57,60,62) 로 되어있기 때문에, 상기 세그먼트를 상기 실린더 프레임에 용접하여 일체의 안정한 실린더 프레임 (30,30') 및 소기공기 리시버를 형성하는 것을 특징으로 하는 소기공기 리시버 및 실린더 프레임.
제 3 항에 있어서, 상기 상이한 세그먼트는 표준세그먼트 (56), 터보차져 지지세그먼트 (57), 보조 송풍기세그먼트 (60) 및 브리지 세그먼트 (62) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 소기공기 리시버 및 실린더 프레임.
제 4 항에 있어서, 상기 터보차져 세그먼트 (57) 는 소기공기를 수용하는 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 소기공기 리시버 및 실린더 프레임.
제 5 항에 있어서, 터보차져 세그먼트 (57) 에 인접한 신장판 (50) 에 냉각기 하우징 (58) 을 장착하여, 바람직하게 상기 터보차져 (8) 를 상기 냉각기 하우징에 장착하는 것을 특징으로 하는 소기공기 리시버 및 실린더 프레임.
제 6 항에 있어서, 상기 냉각기 하우징 (58) 이 상기 소기공기 리시버의 수개의 세그먼트 (56,57,60,62) 에 대해 신장하는 것을 특징으로 하는 소기공기 리시버 및 실린더 프레임.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 하나의 냉각기 하우징 (58) 이 1이상의 터보차져 (8) 에 작동하는 것을 특징으로 하는 소기공기 리시버 및 실린더 프레임.
제 1 항에 있어서, 하나의 신장판 (50) 당 2개의 보강벽 (53) 을 포함하며, 상기 보강벽 (53) 은, 상기 실린더 프레임 (30,30') 을 상기 크랭크케이스 프레임 (2) 에 고정하는 스테이볼트 (16) 를 수용하도록, 상기 측벽 (32,33) 으로부터 상기 신장판 (50) 으로 신장하여 실질적으로 삼각형 단면을 갖는 중공형상을 형성하는 것을 특징으로 하는 소기공기 리시버 및 실린더 프레임.
제 1 항에 있어서, 상기 상판 (31) 에는, 상기 스테이볼트 (16) 를 수용하도록 밀접하게 배치된 구멍쌍 (40) 이 제공되는 것을 특징으로 하는 소기공기 리시버 및 실린더 프레임.
제 1 항에 있어서, 상기 조립된 소기공기 리시버 및 실린더 프레임 (30,30') 이 실질적으로 직사각형 측단면을 갖는 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 소기공기 리시버 및 실린더 프레임.
제 6 항에 있어서, 상기 보조 송풍기 (61) 의 디퓨저가 냉각기 하우징 (58) 의 일부인 것을 특징으로 하는 소기공기 리시버 및 실린더 프레임.
크랭크축 (22) 용 주베어링을 갖는 대판 (7) 및 이 대판 (7) 위에 설치되는 크랭크케이스 프레임 (2) 을 포함하는 2행정 내연기관으로서, 제 1 항에 따른 소기공기 리시버 및 실린더 프레임을 상기 크랭크케이스 프레임 (2) 상에 장착하는 것을 특징으로 하는 2행정 내연기관.
제 13 항에 있어서, 상기 신장판 (50) 으로부터 신장하는 지지부재 (63) 에 의해 지지되는 배기가스 리시버 (11) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 2행정 내연기관.
제 13 항에 있어서, 상기 크랭크케이스 프레임 (2) 이 스테이볼트 (16) 를 수용하는 중공형상을 포함하며, 상기 중공형상은, 상기 실린더 프레임 (30,30') 의 중공형상인 삼각형 단면에 실질적으로 일치하는 삼각형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 2행정 내연기관.
대형 2행정 내연기관용 소기공기 리시버 및 실린더 프레임 (30,30') 을 만드는 방법으로서,

소기공기를 수용하는 개구 (38) 를 구비한 제1의 측벽 (32) 을 실린더 프레임 (30,30') 에 제공하는 단계,

상기 측벽 (32) 에 다수의 신장판 (50) 을 부착하는 단계, 및

상기 신장판 (50) 사이에 상기 소기공기 리시버의 적어도 일부를 형성하는 세그먼트 (56,57,60,62) 를 장착하는 단계를 포함하는 방법.
제 16 항에 있어서, 상기 신장판 (50) 에 상기 세그먼트 (56,57,60,62) 를용접하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 측벽 (32) 에 상기 세그먼트 (56,57,60,62) 를 용접하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 18 항에 있어서, 상이한 세그먼트를 포함하는 군으로부터 상기 세그먼트 (56,57,60,62) 를 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.