PL179372B1 - Internal combustion engine having a coke scraping ring in its cylinder - Google Patents
Internal combustion engine having a coke scraping ring in its cylinderInfo
- Publication number
- PL179372B1 PL179372B1 PL96322366A PL32236696A PL179372B1 PL 179372 B1 PL179372 B1 PL 179372B1 PL 96322366 A PL96322366 A PL 96322366A PL 32236696 A PL32236696 A PL 32236696A PL 179372 B1 PL179372 B1 PL 179372B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- cylinder
- piston
- ring
- engine
- section
- Prior art date
Links
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
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
- F02B77/04—Cleaning of, preventing corrosion or erosion in, or preventing unwanted deposits in, combustion engines
-
- 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
-
- 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
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- 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
- F02F2001/006—Cylinders; Cylinder heads having a ring at the inside of a liner or cylinder for preventing the deposit of carbon oil particles, e.g. oil scrapers
-
- 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
- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
- F02F2007/0097—Casings, e.g. crankcases or frames for large diesel engines
Abstract
Description
Przedmiotem niniejszego wynalazku jest dwusuwowy silnik wodzikowy wewnętrznego spalania z pierścieniem zgarniającym nagar w cylindrze i posiadający tłok przemieszczany wzdłużnie w cylindrze wyposażony w pierścienie tłokowe, które suwają się wzdłuż zasadniczo cylindrycznej wewnętrznej powierzchni cylindra przy przemieszczaniu tłoka i tworzą ciśnieniowo szczelną przegrodę pomiędzy przestrzenią poniżej tłoka i komorą roboczą, która jest umieszczona ponad najwyżej umieszczonym pierścieniem tłoka i jest ograniczona przez ten najwyżej umieszczony pierścień, tłok, wewnętrzną powierzchnię cylindra i pokrywę cylindra, przy czym pierścień zgarniający nagar wystaje z wewnętrznej powierzchni cylindra i rozciąga się pierścieniowo w pozycji osiowej w taki sposób, że najwyżej umieszczony pierścień tłokowy jest umieszczany w pobliżu dolnej krawędzi pierścienia zgarniającego nagar, gdy tłok jest w położeniu martwym odkorbowym.The present invention relates to a two-stroke internal combustion crosshead engine having a carbon scraper in the cylinder and having a longitudinally displaceable piston in the cylinder having piston rings that slide along a substantially cylindrical inner surface of the cylinder as the piston is moved and form a pressure-tight barrier between the space below the piston and the chamber. which is positioned above the uppermost piston ring and is delimited by the uppermost ring, the piston, the inner surface of the cylinder and the cylinder cover, the carbon scraper protruding from the inner surface of the cylinder and extending in an axial ring position such that the uppermost piston ring is located near the lower edge of the carbon scraper when the piston is at the crank dead position.
Taki silnik zawierający pierścień zgarniający nagar jest znany na przykład w postaci czterosuwowych silników z zaworem ssawnym i zaworem wydechowym umieszczonymi w pokrywie cylindra. Zadaniem pierścienia zgarniającego nagar jest zgarnianie osadów nagaru z najwyżej umieszczonego odcinka tłoka w cylindrze, umieszczonego ponad najwyżej umieszczonym pierścieniem tłokowym.An engine of this type including a carbon scraper is known, for example, in the form of four-stroke engines with an inlet valve and an exhaust valve arranged in the cylinder cover. The task of the coke scraper ring is to scrape off the coke deposits from the uppermost section of the piston in the cylinder, located above the uppermost piston ring.
Najwyżej umieszczony pierścień tłokowy tworzy dolne ograniczenie komory spalania w przestrzeni pierścieniowej umieszczonej pomiędzy górnym odcinkiem tłoka ponad pierścieniem tłoka i wewnętrzną powierzchnią cylindra. Tak więc, część produktów spalania będzie przenikać do pierścieniowej przestrzeni i osadzać się na zewnętrznej powierzchni górnego odcinka tłoka. Olej smarujący z wewnętrznej powierzchni cylindra może również odpryskiwać na tę zewnętrzną powierzchnię. Resztki oleju i osadzające się produkty spalania są poddawaneThe highest piston ring forms the lower limit of the combustion chamber in the annular space between the upper piston section above the piston ring and the inner surface of the cylinder. Thus, some of the combustion products will penetrate into the annular space and deposit on the outer surface of the upper piston section. Lubricating oil from the inner surface of the cylinder may also splash onto the outer surface. Oil residues and deposition of combustion products are subjected to
179 372 działaniu wysokiej temperatury pochodzącej ze spalania i, w czasie pracy silnika, przekształcają się w spójną warstwę nagaru na zewnętrznej powierzchni tłoka. Jeśli nie jest stosowany pierścień zgarniający nagar, warstwa nagaru będzie narastać do momentu, aż zetknie się z wewnętrzną powierzchnią cylindra.179 372 is subjected to high combustion temperatures and, while the engine is running, they transform into a coherent layer of carbon deposits on the outer surface of the piston. If a carbon scraper ring is not used, the carbon scale layer will build up until it contacts the inner surface of the cylinder.
W celu uniknięcia zniszczenia cylindra i pierścieni tłoka ważne jest, by była utrzymywana odpowiednia warstewka oleju smarującego pomiędzy tymi wzajemnie ruchomymi częściami. Gdy warstwa nagaru na obrzeżach tłoka jest nagromadzona do swej maksymalnej grubości i wchodzi w kontakt z wewnętrzną powierzchnią cylindra, będzie wówczas oddziaływać z cienką warstewką oleju i absorbować i/lub zgarniać część tego oleju, co będzie źle wpływać na warunki smarowania. W najgorszym przypadku, smarowanie będzie lokalnie uniemożliwione w takim stopniu, że wystąpi zniszczenie pierścieni tłoka lub tulei cylindrowej.In order to avoid damage to the cylinder and the piston rings it is important that a suitable film of lubricating oil is maintained between these mutually moving parts. When a layer of carbon deposits on the periphery of the piston is accumulated to its maximum thickness and comes into contact with the inner surface of the cylinder, it will then interact with the thin film of oil and absorb and / or scrape off some of this oil, which will have a negative effect on lubrication conditions. In the worst case, lubrication will be locally prevented to the extent that damage to the piston rings or cylinder liner will occur.
Pierścień zgarniający nagar w znanym czterosuwowym silniku ogranicza grubość warstwy nagaru, gdy tłok jest przesuwany w pobliże jego martwego położenia odkorbowego i górny odcinek tłoka zawraca przechodząc przez pierścień zgarniający nagar, górna i dolna pierścieniowe krawędzie którego zdrapująnagar stykający się z tymi krawędziami. Ponieważ pierścień zgarniający wystaje z wewnętrznej powierzchni cylindra, warstwa nagaru nie jest w stanie osiągnąć takiej grubości, by mogła się kontaktować z wewnętrzną powierzchnią cylindra.The carbon scraper ring of the prior art four-stroke engine reduces the thickness of the carbon layer as the piston is moved close to its crankcase dead position and the top of the piston returns through the carbon scraper ring, the top and bottom annular edges of which are scraped off the carbon scraping against these edges. Since the scraper ring protrudes from the inner surface of the cylinder, the carbon deposit layer is not able to be thick enough to be in contact with the inner surface of the cylinder.
Ponieważ znany silnik z pierścieniem zgarniającym nagar jest silnikiem czterosuwowym, oraz zawór ssący i wydechowy są umieszczone w pokrywie cylindra, inne uwarunkowania robocze silnika nie są uzależnione od obecności lub jej braku pierścienia zgarniającego nagar. W silniku czterosuwowym przedmuchiwanie cylindra jest realizowane przez niezależny suw tłoka pomiędzy każdym suwem roboczym, a dostarczenie powietrza do spalania odbywa się z przestrzeni powyżej przez zawór ssący i kolejny, skierowany do dołu suw ssania tłoka. Przez to, pierścień zgarniający tłok nie ma wpływu na przedmuchiwanie i ładowanie cylindra. Ważniejszym czynnikiem wpływającym na dobre działanie pierścienia zgarniającego tłoka w silniku czterosuwowym są ruchy samego tłoka względem wewnętrznej powierzchni cylindra. Czterosuwowy cykl wymusza różne obciążenie na tłoku w każdej chwili suwu do góry, jak również w czasie suwów skierowanych do dołu obciążenie zmienia się z każdą chwilą. W efekcie, promieniowe położenie tłoka w pobliżu martwego położenia odkorbowego zmienia się przez cały czas, tak że pierścień zgarniający nagar zdrapuje nagar do większej głębokości niż ta odpowiadająca jego własnej wewnętrznej średnicy, przez co automatycznie tworzy się luz pomiędzy pokrytym nagarem górnym odcinkiem tłoka i pierścieniem zgarniającym nagar. W dwusuwowym silniku wodzikowym ze wzdłużnym przedmuchiwaniem sytuacja nie jest tak prosta, a doświadczenia z pierścieniem zgarniającym nagar znanym z silnika czterosuwowego pokazały istniejące problemy utrudniające działanie mające postać zwiększonego zużycia paliwa i szczególnego niszczenia górnego pierścienia tłoka, co jest efektem zaskakującym, ponieważ oczekiwano, że pierścień zgarniający nagar będzie mógł poprawić warunki smarowania dla pierścieni tłoka. Celem niniejszego wynalazku jest usunięcie powyższych niedogodności i umożliwienie korzystnego użycia pierścienia zgarniającego nagar w dwusuwowym silniku wodzikowym.Since the known carbon scraper engine is a four-stroke engine and the intake and exhaust valves are located in the cylinder cover, other operating conditions of the engine are not dependent on the presence or absence of a carbon scraper ring. In a four-stroke engine, cylinder purge is accomplished by an independent stroke of the piston between each power stroke and combustion air is supplied from the space above through an intake valve and another downward intake stroke of the piston. Thereby, the piston scraper has no influence on the purge and cylinder loading. A more important factor for good performance of a piston scraper in a four-stroke engine is the movement of the piston itself relative to the inner cylinder surface. The four-stroke cycle forces a different load on the piston at each moment of the upstroke, and also on the downstroke, the load changes every moment. As a result, the radial position of the piston close to the crankcase dead position changes all the time so that the carbon scraper ring scrapes the carbon deposit deeper than its internal diameter, thereby automatically creating a clearance between the carbonised upper piston section and the scraper ring. carbon deposit. In a two-stroke crosshead engine with longitudinal blowing, the situation is not so simple, and experiments with a carbon scraper ring known from a four-stroke engine have shown existing problems that impede the operation of increased fuel consumption and peculiar damage to the top piston ring, which is a surprising effect as the ring was expected to be the scraper will be able to improve the lubrication conditions for the piston rings. The object of the present invention is to obviate the above disadvantages and enable the advantageous use of a carbon scraper in a two-stroke crosshead engine.
Wady istniejące przy stosowaniu znanego pierścienia zgarniającego nagar w silniku dwusuwowym mogąbyć wytłumaczone za pomocą następującego mechanizmu. W dwusuwowym silniku wodzikowym tłok wykonuje suw sprężania w czasie każdego ruchu skierowanego do góry, oraz suw roboczy w czasie każdego ruchu skierowanego do dołu. Oznacza to, że tłok jest obciążony w bardzo podobnym stopniu za każdym razem, gdy przechodzi w dół lub w górę pierścienia zgarniającego nagar, z którego to powodu tłok prezentuje jednolity, powtarzalny rodzaj ruchu w pobliżu martwej pozycji odkorbowej. Tendencja dla jednolitego rodzaju ruchu jest zwiększana przez wodzik, który prowadzi dolny koniec trzpienia tłoka czysto przesuwnym ruchem wzdłuż osi wzdłużnej cylindra. W konsekwencji, osady nagaru na obrzeżach tłoka będą gromadzić się dla utworzenia kształtu dokładnie dopasowanego do pierścieniaThe disadvantages of using the known carbon scraper in a two-stroke engine can be explained by the following mechanism. In a two-stroke crosshead engine, the piston completes a compression stroke on each upward movement and a power stroke on each downward movement. This means that the piston is loaded to a very similar degree each time it passes up or down the carbon scraper ring, for which reason the piston exhibits a uniform, repetitive type of movement near the crank idle position. The tendency for a uniform type of movement is increased by a slider which guides the lower end of the plunger rod in a purely sliding motion along the longitudinal axis of the cylinder. Consequently, carbon deposits on the periphery of the piston will accumulate to form a shape that fits closely to the ring
179 372 zgarniającego nagar, tak że istnieje niewielki luz pomiędzy nim i górnym odcinkiem tłoka. Gdy wierzchołek tłoka przechodzi przez pierścień zgarniający nagar w suwie sprężania, pierścieniowa wnęka pomiędzy zewnętrzną powierzchnią tłoka z warstwą nagaru i wewnętrzną warstwą cylindra jest wyznaczona osiowo pomiędzy wystającym zgarniającym nagar pierścieniem i górnym pierścieniem tłoka. Ruch tłoka do góry powoduje gwałtowne osiowe skrócenie pierścieniowej wnęki z powstającym w rezultacie silnym sprężeniem powietrza w niej pozostającego, co generuje silnie zwiększone obciążenie na górnym pierścieniu tłoka.179 372 of the scraper so that there is a slight play between it and the upper run of the piston. As the piston tip passes through the carbon scraper ring on the compression stroke, an annular cavity between the outer surface of the piston with the carbon deposit layer and the inner cylinder layer is axially defined between the protruding scraper ring and the upper piston ring. The upward movement of the piston causes a rapid axial shortening of the annular cavity with the resulting strong compression of the air remaining therein, which generates a strongly increased load on the upper piston ring.
Rowki przepływowe w cylindrycznej wewnętrznej powierzchni pierścienia zgarniającego nagar zmniejszają lub eliminują wzrost ciśnienia w pierścieniowej wnęce, ponieważ zawarte w niej powietrze może ujść przez te rowki przepływowe do części komory roboczej umieszczonej ponad wierzchołkiem tłoka. Dzięki temu unika się narażenia górnego pierścienia tłokowego na zwiększone obciążenie spowodowane obecnością pierścienia zgarniającego nagar. Ten czynnik jest szczególnie ważny w nowoczesnych dużych wodzikowych silnikach dwusuwowych, które są optymalizowane pod względem bardzo dużych współczynników sprężania, takich jak 1:16 -1:20, w których z ich natury na pierścienie tłoka wywierane jest duże obciążenie.The flow grooves in the cylindrical inner surface of the coke scraper ring reduce or eliminate the pressure build-up in the annular cavity since the air contained therein can escape through these flow grooves to the part of the working chamber located above the piston tip. This avoids exposing the upper piston ring to an increased load due to the presence of the coke scraper ring. This factor is especially important in modern large crosshead two-stroke engines which are optimized for very high compression ratios such as 1:16 -1: 20 where by their nature a heavy load is exerted on the piston rings.
Ukośny przebieg rowków przepływowych może zapewnić, że nagar będzie również zgarniany w obszarach przeciwległych do rowków przepływowych. Części osadu koksowego umieszczone przeciwległe do dolnych wlotów rowków przepływowych nie będą napotykać dolnej krawędzi pierścienia zgarniającego nagar, lecz w czasie trwającego ruchu do góry tłoka będą mijać górne krawędzie rowków przepływowych i osady będą zgarniane tam do żądanych rozmiarów. Cząstki nagaru zgarnięte w rowkach są przeprowadzane do przestrzeni ponad tłokiem przez powietrze przepływowe przechodzące przez rowki.The oblique course of the flow grooves can ensure that carbon deposit is also scraped up in the areas opposite to the flow grooves. The portions of the coke sludge opposite the lower inlets of the flow grooves will not meet the lower edge of the coke scraper ring, but will pass the upper edges of the flow grooves as the piston continues upward motion and the deposits will be scraped there to the desired size. The carbon deposits scraped off the grooves are guided into the space above the piston by the flow air passing through the grooves.
Ponadto, rowki przepływowe przeciwdziałają zwiększonemu zużyciu paliwa. Gdyby nie było rowków przepływowych, efektywny obszar tłokowy byłby zmniejszony w czasie pierwszej części spalania, gdy wierzchołek tłoka jest umieszczony na równym poziomie lub powyżej pierścienia zgarniającego nagar, ponieważ ten pierścień uniemożliwiałby przenoszenie wzrostu ciśnienia w komorze roboczej w dół do górnego pierścienia tłokowego, gdzie efektywny obszar tłoka pokrywa cały przekrój poprzeczny cylindra. Rowki przepływowe zmniejszają lub usuwają spadek ciśnienia na pierścieniu zgarniającym nagar w czasie suwu sprężania i w czasie suwu roboczego, i wówczas na zużycie paliwa zasadniczo nie ma wpływu zastosowanie lub nie pierścienia zgarniającego nagar.Moreover, the flow grooves counteract the increased fuel consumption. If there were no flow grooves, the effective piston area would be reduced during the first portion of combustion when the piston tip is level with or above the carbon scraper ring as this ring would prevent the pressure surge in the working chamber from being transferred down to the upper piston ring where the effective the piston area covers the entire cross section of the cylinder. The flow grooves reduce or remove the pressure drop across the coke scraper during the compression stroke and during the power stroke, and then the fuel consumption is substantially unaffected by the use or not of the coke scraper.
Pierścień zgarniający nagar zapewnia dodatkowy efekt, który, jest szczególnie korzystny w dużych dwusuwowych silnikach Diesla posiadających dużą moc cylindra, rzędu 1500 - 5500 kW, w których paliwo jest wstrzykiwane do cylindra za pomocą dwóch, trzech lub czterech wstrzykiwaczy paliwa emitujących odpowiednio ukierunkowaną mgłę rozdrobnionego paliwa. Spalanie paliwa powoduje silną koncentrację ciepła, lecz ponieważ pierścień zgarniający nagar pokrywa górny pierścień tłoka w czasie, gdy tłok jest w martwym położeniu odkorbowym, gdy obciążenie termiczne jest największe, i przepuszcza jedynie gorący gaz do pierścienia tłokowego przez rowki przepływowe, obciążenie termiczne jest rozprowadzane bardziej równomiernie na pierścieniu tłokowym, przez co również chroniona jest cienka warstwa oleju smarującego na wewnętrznej powierzchni cylindra. Oba te czynniki współpracują, ulepszając warunki robocze dla zespołu pierścienia tłoka i zwiększają efekt zapobiegania stykaniu się nagaru na tłoku z warstewką oleju smarującego.The carbon scraper provides an additional effect, which is particularly advantageous in large two-stroke diesel engines with high cylinder power, in the order of 1500 - 5500 kW, where fuel is injected into the cylinder by two, three or four fuel injectors emitting a properly directed mist of fragmented fuel . Combustion of the fuel produces a high concentration of heat, but because the carbon scraper ring covers the top of the piston ring when the piston is in the crankcase dead position when the thermal load is at its greatest and only passes hot gas through the flow grooves into the piston ring, the thermal load is distributed more. evenly on the piston ring, thereby also protecting a thin layer of lubricating oil on the inner surface of the cylinder. Both of these factors work together to improve the operating conditions for the piston ring assembly and to enhance the effect of preventing carbon deposits on the piston from coming into contact with the lubricating oil film.
Dwusuwowy silnik wodzikowy wewnętrznego spalania z pierścieniem zgarniającym nagar, przy czym silnik ten zawiera co najmniej jeden cylinder z wlotami powietrza przedmuchującego usytuowanymi w dolnym odcinku cylindra i zawiera tłok z pierścieniami tłokowymi oraz komorę roboczą, która jest ograniczona przez górny pierścień tłoka, tłok, wewnętrzną powierzchnię cylindra i pokrywę cylindra, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że pierścień zgarniający nagar wystający z wewnętrznej powierzchni cylindra ma kilka rowkówInternal combustion two-stroke crosshead engine with a carbon scraper, the engine comprising at least one cylinder with purge air inlets situated in the lower cylinder section and comprising a piston with piston rings and a working chamber which is delimited by the upper piston ring, the piston, the inner surface the cylinder and the cylinder cover according to the invention are characterized in that the carbon scraper protruding from the inner surface of the cylinder has several grooves
179 372 przepływowych, na swojej cylindrycznej wewnętrznej powierzchni, które rozciągają się ukośnie względem osi wzdłużnej cylindra od dolnej powierzchni do górnej powierzchni pierścienia zgarniającego nagar.179 372 flowers on their cylindrical inner surface, which extend obliquely with respect to the longitudinal axis of the cylinder from the lower surface to the upper surface of the coke scraper ring.
Pierścień zgarniający nagar jest usytuowany przy szczycie tulei cylindrowej.The carbon scraper is located at the top of the cylinder liner.
W innym wykonaniu pierścień zgarniający nagar jest usytuowany przy spodzie odcinka pokrywy cylindra.In another embodiment, the carbon scraper ring is located at the bottom of a section of the cylinder cover.
Pierścień zgarniający nagar jest częściątulei cylindrowej.The carbon scraper ring is part of the cylinder liner.
W innym wykonaniu pierścień zgarniający nagar jest częścią odcinka pokrywy cylindra.In another embodiment, the carbon scraper is part of a section of the cylinder cover.
Rowki przepływowe stanowią od 0,25 do 50% osiowo skierowanego obszaru pierścienia zgarniającego wystającego z wewnętrznej powierzchni cylindra, korzystnie od 5 do 40%, a najlepiej od 20 do 30%.The flow grooves represent 0.25 to 50% of the axial area of the scraper protruding from the inner surface of the cylinder, preferably 5 to 40%, preferably 20 to 30%.
Średnica cylindra zawarta jest w przedziale od 250 do 1000 mm, przy czym pierścień zgarniający nagar wystaje przynajmniej 0,2 mm, korzystnie od 0,5 do 5 mm, z wewnętrznej powierzchni cylindra.The cylinder diameter is in the range from 250 to 1000 mm, the carbon scraper protruding at least 0.2 mm, preferably 0.5 to 5 mm, from the inner surface of the cylinder.
Gómy odcinek tłoka znajdujący się ponad górnym pierścieniem tłoka ma mniejszą średnicę niż leżący poniżej odcinek tłoka z pierścieniami tłoka, przy czym wewnętrzna średnica pierścienia zgarniającego nagar jest przynajmniej 0,5 mm mniejsza, czyli jest od 2 do 6 mm większa niż średnica górnego odcinka tłoka, a korzystnie mniejsza o co najmniej 1 mm, czyli od 3 do 4 mm większa niż górna część tłoka.The top section of the piston above the upper piston ring is smaller in diameter than the section of the piston with rings below, the internal diameter of the coke scraper ring being at least 0.5 mm smaller, i.e. 2 to 6 mm greater than the diameter of the upper section of the piston, preferably smaller by at least 1 mm, i.e. 3 to 4 mm larger than the top of the piston.
Liczba rowków przepływowych mieści się w zakresie od 4 do 30 rowków przepływowych, a korzystnie w więcej niż 15 rowków przepływowych.The number of the flow grooves is in the range of 4 to 30 flow grooves and preferably more than 15 flow grooves.
Osie wzdłużne rowków przepływowych tworzą kąt od 0 do 60° z osiowym kierunkiem cylindra, korzystnie co najmniej 15°, a najlepiej 45°.The longitudinal axes of the flow grooves form an angle of 0 to 60 ° with the axial direction of the cylinder, preferably at least 15 ° and preferably 45 °.
W innym wariancie dwusuwowy silnik wodzikowy wewnętrznego spalania z pierścieniem zgarniającym nagar przy czym silnik ten zawiera co najmniej jeden cylinder z wlotami powietrza przedmuchującego usytuowanymi w dolnym odcinku cylindra i zawiera tłok, z pierścieniami tłokowymi oraz komorę roboczą, która jest usytuowana ponad górnym pierścieniem tłoka i jest ograniczona przez gómy pierścień tłoka, tłok, wewnętrzną powierzchnię cylindra i pokrywę cylindra, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że w swej zewnętrznej cylindrycznej powierzchni gómy odcinek tłoka znajdujący się powyżej górnego pierścienia tłoka, współpracującym z tuleją cylindrową ma pewną ilość rowków przepływowych, które rozciągają się od górnego odcinka w dół do obszaru przy pierścieniowym rowku z górnym pierścieniem tłoka. Pozostałe cechy techniczne, wyszczególnione przy pierwszym wariancie, wchodzą w skład drugiego wariantu.In another embodiment, a two-stroke internal combustion crosshead engine with a carbon scraper ring, the engine comprising at least one cylinder with purge air inlets located in the lower cylinder section and including a piston with piston rings and a working chamber that is located above the upper piston ring and is according to the invention, delimited by the top piston ring, the piston, the inner surface of the cylinder and the cylinder cover, is characterized in that, in its outer cylindrical surface, the top piston section above the top piston ring and engaging the cylinder liner has a number of flow grooves that extend from the top section downwards to the area at the annular groove with the upper piston ring. The other technical features listed under the first variant are part of the second variant.
Przedmiot wynalazku zostanie uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia uproszczony widok przekroju poprzecznego silnika posiadającego pierścień zgarniający nagar według wynalazku; fig. 2 - częściowo przekrojowy widok powiększonego fragmentu obszaru wokół pierścienia zgarniającego nagar w cylindrze w silniku z fig. 1; fig. 3 - widok z boku części rozłożonego pierścienia zgarniającego nagar; fig. 4 - widok rzutu z góry odcinka pierścienia zgarniającego nagar; fig. 5 - widok perspektywiczny górnego odcinka tłoka z rowkami przepływowymi w obszarze ponad górnym pierścieniem tłoka; fig. 6 - odpowiedni widok innego przykładu wykonania z rowkami przepływowymi.The subject matter of the invention will be apparent from the drawing in which Fig. 1 shows a simplified cross-sectional view of an engine having a carbon scraper ring according to the invention; Fig. 2 is a partially sectioned view of an enlarged portion of the area around the coke scraper ring in the cylinder of the engine of Fig. 1; Fig. 3 is a side view of part of the exploded carbon scraper ring; Fig. 4 is a plan view of a section of the carbon scraper ring; Fig. 5 is a perspective view of the upper piston section with flow grooves in the area above the upper piston ring; Fig. 6 is a corresponding view of another embodiment with flow grooves.
Silnik pokazany na fig. 1 jest dużym silnikiem dwusuwowym typu Diesel ze wzdłużnym przedmuchiwaniem na paliwo olejowe, takie jak ciężkie paliwo olejowe, efektem spalania którego są produkty resztkowe, które mogą osadzać się w postaci nagaru na powierzchniach w komorze roboczej silnika. W zależności od liczby i rozmiarów cylindrów silnik może posiadać moc wyjściową od 2000 do na przykład 70000 kW. Taki silnik jest typowo stosowany jako główny silnik okrętowy, lub jako stacjonarny silnik wytwarzający energię. W obu przypadkach istotne jest, by silnik mógł pracować przez bardzo długie okresy bez konieczności sprawdzania i napraw elementów silnika. Pożądane jest by silnik mógł pracować w sposób ciągły z okresem międzynaprawczym większym niż 2 lata, a to wymaga jak najlepszych warunków roboczych dla elementów cylindra.The engine shown in Fig. 1 is a large two-stroke diesel engine with longitudinal blowing on fuel oil, such as heavy fuel oil, the combustion of which results in residual products that can deposit as carbon deposits on the surfaces of the engine's working chamber. Depending on the number and size of cylinders, the engine may have an output of between 2,000 and, for example, 70,000 kW. Such an engine is typically used as a main marine engine, or as a stationary power generating engine. In both cases, it is essential that the engine can run for very long periods without the need to check and repair engine components. It is desirable that the engine can be operated continuously with an inter-repair period of more than 2 years, and this requires the best possible operating conditions for the cylinder components.
179 372179 372
Stacjonarne części silnika zawierają: płytę podstawową 1, w której zaczopowany jest wał korbowy 2, oraz obudowę silnika 3 zamocowaną na płycie podstawowej 1 i utrzymującą zespół cylindra 4 na swej górnej powierzchni. Wyłożenie cylindra 5 jest dociśnięte do górnej płyty 6 w odcinku cylindra za pomocą śrub pokrywy 7 i pokrywy cylindra 8. Wyłożenie cylindra posiada górny odcinek o dużej szerokości ścianki, który, za pośrednictwem pierścieniowego członu pośredniego 9, spoczywa na górnej powierzchni wierzchniej płyty, oraz wydłużony dolny odcinek wystający w dół do odcinka cylindra 4. Przy swym dolnym końcu wyłożenie cylindra posiada pewną ilość wlotów powietrza przedmuchującego 10, przez które powietrze przedmuchujące i ładujące ze zbiornika powietrza przedmuchującego przepływa do cylindra, gdy tłok jest w pobliżu swym zwrotnym położeniu kukorbowym. Obudowa zaworu wydechowego 12 z hydraulicznie uruchamianym zaworem wydechowym jest umieszczona środkowo w pokrywie cylindra. Gdy zawór wydechowy jest otwarty, powietrze przedmuchujące z wlotów powietrza przedmuchującego może przepływać przez cylinder, przy czym w tym samym czasie gazy spalinowe wypływają przez zawór wydechowy do zbiornika wydechowego 13, skąd gaz przepływa do rury wydechowej przez turbosprężarkę doładowującą. Silnik pracuje pod dużym ciśnieniem rzędu na przykład 3,5 - 4 bar. Trzpień łącznikowy 14 łączy wał korbowy 2 z wodzikiem 15, który za pośrednictwem płaszczyzn prowadzących 16 w obudowie silnika, prowadzi dolny koniec trzpienia tłoka 17 przesuwnym ruchem posuwisto zwrotnym wzdłuż osi wzdłużnej cylindra. Tłok 18 jest zamontowany przy wierzchołku trzonu tłoka. Jak to wyraźnie widać na fig. 2, tłok posiada kilka, na przykład cztery, pierścienie tłoka 19, 197, które ślizgają się wzdłuż wewnętrznej powierzchni wyłożenia cylindra i stanowią ciśnieniowo szczelną przegrodę pomiędzy komorą roboczą 20 i przestrzenią która znajduje się poniżej tłoka i komunikuje się z wnęką w odcinku cylindra wypełnioną powietrzem przedmuchującym.The stationary engine parts include: a base plate 1 which engages the crankshaft 2, and an engine housing 3 mounted on the base plate 1 and holding the cylinder assembly 4 on its upper surface. The cylinder liner 5 is pressed against the upper plate 6 in the cylinder section by means of cover bolts 7 and cylinder cover 8. The cylinder liner has an upper section with a large wall width which, via an annular intermediate member 9, rests on the upper surface of the upper plate and is elongated. a lower section extending downward into the cylinder section 4. At its lower end, the cylinder liner has a plurality of purge air inlets 10 through which purge and charge air from the purge air reservoir flows into the cylinder when the piston is about its reversing position. An exhaust valve housing 12 with a hydraulically actuated exhaust valve is centrally located in the cylinder cover. When the exhaust valve is open, purge air from the purge air inlets may flow through the cylinder, at the same time exhaust gas flows through the exhaust valve into the exhaust tank 13, from where the gas flows to the exhaust pipe through the supercharger. The engine is operated under a high pressure of, for example, 3.5 - 4 bar. The connecting pin 14 connects the crankshaft 2 with a slider 15 which guides the lower end of the piston pin 17 with a reciprocating movement along the longitudinal axis of the cylinder via guide planes 16 in the motor housing. The piston 18 is mounted at the tip of the piston rod. As is clearly seen in Fig. 2, the piston has several, e.g. four, piston rings 19, 19 and 7 that slide along the inner surface of the cylinder liner and provide a pressure-tight barrier between the working chamber 20 and the space below the piston and communicating with each other. with a cavity in the cylinder section filled with purge air.
Komora spalania lub robocza 20 jest ograniczona przez wewnętrzną powierzchnię pokrywy cylindra 8, wewnętrzną powierzchnię wyłożenia cylindra 5, wierzch tłoka 18, górny pierścień tłoka 197 i obrzeże górnego odcinka tłoka 21 rozciągające się do góry z górnego pierścienia tłoka. Górny odcinek tłoka 21 posiada mniejszą średnicę niż znajdująca się pod jego spodem część tłoka, tak że pomiędzy zewnętrzną powierzchnią górnego odcinka tłoka i wewnętrzną powierzchnią cylindra występuje pierścieniowa przestrzeń 22, w której nagar będzie się odkładał na zewnętrznej powierzchni tłoka.Combustion or working chamber 20 is defined by the inner surface of the cylinder cover 8, the inner surface of the cylinder liner 5, the top of the piston 18, the upper piston ring 7 and the rim 19 of the upper piston section 21 extending upwards from the uppermost piston ring. The top portion of the piston 21 has a smaller diameter than the piston portion beneath it, so that there is an annular space 22 between the outer surface of the top portion of the piston and the inner surface of the cylinder, in which carbon deposits will be deposited on the outer surface of the piston.
Pierścień zgarniający nagar 23 w cylindrze wystaje z wewnętrznej powierzchni cylindra i zgarnia osady osady nagarowe na zewnętrznej powierzchni górnego odcinka tłoka 21, tak że te osady nie mogą przekroczyć maksymalnej średnicy odpowiadającej średnicy wewnętrznej pierścienia zgarniającego nagar. Z korzyścią pierścień zgarniający nagar zajmuje takie położenie w osiowym kierunku cylindra, że górny pierścień tłoka 19^ jest niżej o jedną wysokość pierścienia od pierścienia zgarniającego nagar 23, gdy tłok jest w martwym położeniu odkorbowym pokazanym na rysunku, w wyniku czego jest zapewnione, że warstwa nagaru jest zgarniana na całym odcinku do górnego pierścienia tłoka. Wyraźny efekt zgarniania nagaru będzie wszakże wciąż zauważalny, nawet gdy pierścień zgarniający nagar jest umieszczony trochę wyżej, na przykład o dwie do trzech wysokości pierścienia wyżej.A carbon scraper 23 in the cylinder projects from the inside surface of the cylinder and scrapes up the deposits on the outer surface of the upper piston 21 such that these deposits may not exceed a maximum diameter corresponding to the inner diameter of the scraper ring. Advantageously, the carbon scraper ring is positioned in the axial direction of the cylinder that the top piston ring 19 is one ring height lower than the carbon scraper ring 23 when the piston is in the crank dead position shown in the drawing, thereby ensuring that the layer is the entire length of the carbon deposit is scraped up into the upper piston ring. A clear coke scraping effect will, however, still be noticeable even when the coke scraper ring is positioned slightly higher, for example two to three ring heights higher.
Figury 3 i 4 pokazują że pierścień zgarniający nagar jest zaopatrzony w swej wewnętrznej powierzchni w pewną ilość rowków przepływowych 24 zapewniających przepływ gazu pomiędzy częścią przestrzeni pierścieniowej 22 umieszczoną poniżej pierścienia zgarniającego nagar i pozostałym górnym odcinkiem komory roboczej ŻO.Obszar przepływu rowków przepływowych jest tak odpowiednio dobrany, by spadek ciśnienia na pierścieniu zgarniającym nagar był nieznaczny. Rowki przepływowe mogą z korzyścią być równomiernie rozmieszczone wzdłuż wewnętrznego obrzeża pierścienia zgarniającego nagar, czego wynikiem jest bardziej równomierne rozłożenie obciążenia termicznego na górnym pierścieniu tłoka 197. Głębokość rowków przepływowych może odpowiadać grubości wystawania pierścienia zgarniającego nagar względem wewnętrznej powierzchni cylindra. Szczególnie korzystne jest, gdy pierścień zgarniający wystaje na jedynie niewielką odległość przynajmniej 0,25 mm,Figures 3 and 4 show that the coke scraper ring is provided on its inner surface with a number of flow grooves 24 ensuring gas flow between the part of the annular space 22 located below the coke scraper ring and the remaining upper section of the working chamber FG. The flow area of the flow grooves is selected accordingly. that the pressure drop across the carbon scraper is negligible. The leakage grooves may usefully be evenly distributed along the inner periphery of the coke scraping ring, resulting in a more uniform distribution of the thermal load on the upper piston ring 19 7. The depth of the flow grooves may correspond to the thickness of the projection of the carbon scraper ring relative to the inner surface of the cylinder. It is particularly advantageous if the scraper only protrudes a short distance of at least 0.25 mm,
179 372 a na przykład 0,5 - 3 mm, z wewnętrznej powierzchni. Jeśli tłok i pierścień zgarniający są wykonane w taki sposób, że pierścieniowa przestrzeń 22 ma dużą szerokość i wloty powietrza przedmuchującego 10 są otwierane przez przechodzenie górnego pierścienia tłoka, głębokość rowków przepływowych musi być mniejsza niż grubość wystającej do wewnątrz części pierścienia zgarniającego nagar. Z korzyścią, rowki przepływowe nie są głębsze niż 3 do 4 mm, ponieważ strumień gazu przepływającego przez pojedynczy rowek przy większej głębokości może stać się tak duży, że termiczne obciążenia na górnym pierścieniu tłokowym będą lokalnie zbyt duże. Bardzo równomierne rozłożenie obciążenia termicznego może być uzyskane przy zastosowaniu rowków nie głębszych niż 1,5 - 2 mm w połączeniu z ich dużą liczbą, na przykład 15 lub więcej.179 372 for example 0.5-3 mm, from the inner surface. If the piston and scraper ring are made such that the annular space 22 is wide and the purge air inlets 10 are opened by the passage of the upper piston ring, the depth of the flow grooves must be less than the thickness of the inwardly projecting portion of the scraper ring. Advantageously, the flow grooves are not deeper than 3 to 4 mm because the gas flow through a single groove at greater depth can become so great that thermal loads on the upper piston ring will be locally too great. A very even distribution of the thermal load can be obtained by using grooves not deeper than 1.5-2 mm in combination with a large number, for example 15 or more.
Szerokość rowków przepływowych jest dobierana na podstawie ilości tych rowków, głębokości rowka i żądanego całkowitego obszaru przepływu, to znaczy całkowitego obszaru przekroju poprzecznego skierowanego czołowo zakończeń rowków. Szerokości rowków od 5 do 30 mm będą odpowiednie w większości przypadków, a szerokość rowka od 10 do 20 mm jest korzystna dla otrzymania równomiernego obciążenia termicznego.The width of the flow grooves is selected on the basis of the number of these grooves, the groove depth and the desired total flow area, i.e. the total cross-sectional area facing the ends of the grooves. Groove widths of 5 to 30 mm will be appropriate in most cases, and a groove width of 10 to 20 mm is preferred to obtain a uniform thermal load.
Rowki przepływowe 24 rozciągają się skośnie do kierunku osi wzdłużnej cylindra, tak że górny koniec rowka 25 jest przemieszczony w kierunku obwodowym względem dolnego końca rowka 26. Zapewnia to tę zaletę, że warstwa nagaru jest zgarniana wzdłuż całego obrzeża górnego odcinka tłoka 21. W pokazanym przykładzie, osie wzdłużne rowków przepływowych tworzą kąt 45°z osią wzdłużną cylindra. Oczywiście możliwe jest użycie innych kątów, na przykład od 15 do 80°. Kąt jest dostosowany do szerokości rowka, tak że pojedynczy rowek nie będzie nakładał się w osiowym kierunku pomiędzy górnym i dolnym końcami 25 i 26 rowka. Z przyczyn produkcyjnych, rowki przepływowe rozciągają się w prostej linii pomiędzy dolnymi i górnymi końcami tych rowków, aczkolwiek inne rozwiązania zapewniające komunikację przepływową pomiędzy dolnymi i górnymi końcami rowków 25 i 26 będą dobrze pracować w praktyce, takie jak na przykład o przebiegu w kształcie „L” lub nieliniowym.The flow grooves 24 extend obliquely to the direction of the longitudinal axis of the cylinder so that the upper end of the groove 25 is displaced in a circumferential direction with respect to the lower end of the groove 26. This provides the advantage that the carbon deposit is scraped along the entire periphery of the upper piston section 21. In the example shown, , the longitudinal axes of the flow grooves form an angle of 45 ° with the longitudinal axis of the cylinder. Of course, it is possible to use other angles, for example from 15 to 80 °. The angle is adapted to the width of the groove such that a single groove will not overlap in the axial direction between the top and bottom ends 25 and 26 of the groove. For manufacturing reasons, the flow grooves extend in a straight line between the lower and upper ends of the grooves, although other arrangements to provide flow communication between the lower and upper ends of grooves 25 and 26 will work well in practice, such as, for example, an "L" shape. ”Or nonlinear.
Figury 5 i 6 pokazują przykłady wykonania, w których rowki przepływowe są umieszczone na zewnętrznej powierzchni tłoka, w górnym odcinku tłoka. Dla uproszczenia, te same numery odnośne są użyte do elementów tego samego typu. Ponadto, pierścienie tłokowe nie zostały pokazane na figurach.Figures 5 and 6 show embodiments in which the flow grooves are provided on the outer surface of the piston in the upper section of the piston. For simplicity, the same reference numbers are used for elements of the same type. Moreover, piston rings are not shown in the figures.
Na figurze 5, na lewo od tłoka zaznaczono wzdłużny przekrój przez wewnętrzną część wyłożenia 5 i pokrywę cylindra 8 w obszarze wokół pierścienia zgarniającego nagar 23', uformowanego bezpośrednio w materiale pokrywy cylindra, to znaczy jako jej integralna część. Na prawo od tłoka zaznaczony jest odpowiedni wzdłużny przekrój przez alternatywne rozwiązanie, w którym pierścień zgarniający nagar jest wykonany bezpośrednio w materiale wyłożenia cylindra, to znaczy jako jego integralna część. Porównując lewą i prawą stronę tłoka widać, że w jednym i tym samym silniku możliwe jest uzyskanie takiego korzystnego umieszczenia pierścienia zgarniającego 23' w pokrywie cylindra, że powierzchnia oddzielająca 27 pokrywę i wyłożenie jest przesunięta w dół w kierunku wzdłużnym cylindra. Ponieważ wewnętrzna powierzchnia pokrywy nie stanowi powierzchni roboczej dla pierścieni cylindra, warunki smarowania i własności ślizgowe mogą być pomijane przy wyborze materiałów na pokrywę. Przez to, pokrywa może być wytwarzana z materiału, takiego jak stal, który jest bardziej odporny na korozję i ciepło niż materiał wyłożenia, którym z reguły jest żeliwo. Działanie ciepła jest największe w górnym obszarze cylindra, czyli cylinder może mieć zapewnioną dłuższą żywotność, dzięki pokrywie rozciągającej się dalej w dół.In figure 5, to the left of the piston, a longitudinal section is drawn through the inner part of the liner 5 and the cylinder cover 8 in the area around the carbon scraper 23 'formed directly in the material of the cylinder cover, i.e. as an integral part thereof. To the right of the piston, a corresponding longitudinal cross-section is marked through an alternative solution in which the carbon scraper ring is provided directly in the cylinder liner material, i.e. as an integral part thereof. By comparing the left and right sides of the piston, it can be seen that in one and the same engine it is possible to obtain such an advantageous arrangement of the scraper 23 'in the cylinder cover that the surface separating the cover and the lining is shifted downwards in the longitudinal direction of the cylinder. As the inner surface of the cover is not the working surface for the cylinder rings, lubrication conditions and sliding properties may be neglected when selecting materials for the cover. Thereby, the cover can be manufactured from a material, such as steel, which is more resistant to corrosion and heat than the lining material, which is typically cast iron. The heat exposure is greatest in the upper region of the cylinder, i.e. the cylinder can be provided with a longer service life thanks to the cover extending further downwards.
W pokazanym przykładzie wykonania, pierścień zgarniający nagar 23', który jest umieszczony albo na albo w wyłożeniu 5 lub albo na albo w pokrywie 8, posiada kołową cylindryczną powierzchnię 28, która ma postać pierścieniową i nie posiada rowków przepływowych. Oczywiście, możliwe jest umieszczenie pewnej ilości rowków przepływowych na pierścieniu zgarniającym nagar u pewnej ich ilości na tłoku, lecz z przyczyn produkcyjnych wspomniane rozwiązanie jest preferowane, ponieważ wytwarzanie może sięIn the embodiment shown, the carbon scraper 23 ', which is provided either on or in the liner 5 or on or in the cover 8, has a circular cylindrical surface 28 which is annular and has no flow grooves. Of course, it is possible to arrange a number of flow grooves on the carbon scraper and some of them on the piston, but for production reasons, said solution is preferred as the production can take place.
179 372 odbywać na przykład poprzez odpowiednie obracanie wewnętrznej powierzchni wyłożenia lub pokrywy.179 372 take place, for example, by correspondingly rotating the inner surface of the liner or cover.
Rowki pokrywowe 24' są umieszczone w górnym odcinku 21 tłoka i rozciągają się od skosu przy górnym obrzeżu tłoka w dół do górnego pierścieniowego rowka 29 dla górnego pierścienia tłoka 197. Górny odcinek 21 tłoka ma dużą wysokość i przez to pierścienie tłoka są umieszczone niżej w cylindrze, gdy tłok jest w swym martwym położeniu odkorbowym, co pozwala na to, by pokrywa cylindra rozciągała się z korzyścią niżej w dół cylindra.Cover grooves 24 'are located in the upper piston section 21 and extend from a bevel at the upper piston rim down to an upper annular groove 29 for the upper piston ring 7 . The top section 21 of the piston is of great height and the piston rings are thus positioned lower in the cylinder when the piston is in its crank dead position, which allows the cylinder cover to extend advantageously lower down the cylinder.
Rowki przepływowe z fig. 5 tworzą kąt g = 30° z kierunkiem wzdłużnym cylindra. W praktyce kąt ten może wynosić od 0 do 60° lub więcej, lecz z korzyścią rowek, przynajmniej na części swej długości, tworzy kąt minimum 15° dla zapobiegnięcia, by górny i dolny koniec rowka znajdowały się pionowo jeden nad drugim.The flow grooves of Fig. 5 form an angle g = 30 ° with the longitudinal direction of the cylinder. In practice, this angle may be from 0 to 60 ° or more, but advantageously the groove, at least part of its length, forms an angle of minimum 15 ° to prevent the upper and lower ends of the groove being vertically above each other.
Figura 6 przedstawia alternatywny przykład wykonania tłoka, w którym rowki przepływowe 24 posiadają górny odcinek 24a rozciągający się równolegle do kierunku osi wzdłużnej cylindra, a dolny odcinek 24b rozciąga się skośnie względem tej osi. Dolny skośny odcinek 24b przemieszcza dolny koniec rowka w kierunku obwodowym względem górnego końca rowka, tak, że nagar jest zgarniany wzdłuż całego obwodu. Górne odcinki 24a rowków przepływowych nie biorą udziału w zgarnianiu nagaru, przez co nie istnieje ryzyko zablokowania ich zgarniętymi cząstkami nagaru. Możliwe jest również rozmieszczenie skośnych odcinków rowków przepływowych przy górnych końcach rowków, co posiada tę zaletę, że prędkości gazów przechodzących przez rowki są większe, w czasie gdy występuje zgarnianie, ponieważ prędkość ruchu tłoka jest większa, gdy górne odcinki rowków mijają pierścień zgarniający nagar.Figure 6 shows an alternative embodiment of the piston in which the flow grooves 24 have an upper section 24a extending parallel to the direction of the longitudinal axis of the cylinder and a lower section 24b extending obliquely with respect to this axis. The lower bevel portion 24b moves the lower end of the groove in a circumferential direction with respect to the upper end of the groove so that the carbon deposit is scraped along the entire circumference. The upper sections 24a of the flow grooves do not take part in scraping the carbon deposit, so there is no risk of blocking them with scraped off carbon particles. It is also possible to arrange oblique portions of the flow grooves at the upper ends of the grooves, which has the advantage that the velocities of the gases passing through the grooves are higher when scraping occurs, because the speed of movement of the piston is greater as the upper portions of the grooves pass the coke scraper ring.
Pokazane rozmieszczenie skośnych odcinków rowków przy dolnych końcach rowków jest szczególnie korzystne, gdy względnie dużą wysokość górnego odcinka 21 tłoka tworzy na przykład oddzielny tłok przymocowany u szczytu tego odcinka tłoka posiadającego pierścieniowe rowki dla pierścieni tłoka. W tym przypadku dwa odcinki rowków przepływowych mogą być wytwarzane w prosty sposób, tak jak proste rowki w odpowiednich odcinkach tłoka.The shown arrangement of the oblique groove sections at the lower ends of the grooves is particularly advantageous when the relatively large height of the upper piston section 21 forms e.g. In this case, the two sections of the flow grooves can be produced in a simple manner, as can the straight grooves in the respective sections of the piston.
W przeciwnym przypadku, co się tyczy obszaru i liczby rowków przepływowych, mogą być one uformowane odpowiednio do rowków rozmieszczonych w pierścieniu zgarniającym nagar.Otherwise, as regards the area and number of the flow grooves, they may be formed corresponding to the grooves arranged in the carbon scraper.
Claims (20)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DK199500804A DK174074B1 (en) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | Combustion engine with a coke scraping ring in a cylinder |
| PCT/DK1996/000295 WO1997003280A1 (en) | 1995-07-07 | 1996-06-28 | An internal combustion engine having a coke scraping ring in a cylinder |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL322366A1 PL322366A1 (en) | 1998-01-19 |
| PL179372B1 true PL179372B1 (en) | 2000-08-31 |
Family
ID=8097766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL96322366A PL179372B1 (en) | 1995-07-07 | 1996-06-28 | Internal combustion engine having a coke scraping ring in its cylinder |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0837982B1 (en) |
| JP (1) | JP3202243B2 (en) |
| KR (1) | KR100291822B1 (en) |
| CN (1) | CN1080821C (en) |
| DE (1) | DE69601375T2 (en) |
| DK (1) | DK174074B1 (en) |
| ES (1) | ES2127645T3 (en) |
| HR (1) | HRP960326B1 (en) |
| PL (1) | PL179372B1 (en) |
| RU (1) | RU2153089C2 (en) |
| WO (1) | WO1997003280A1 (en) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2763362A1 (en) * | 1997-05-13 | 1998-11-20 | Semt Pielstick | Carbon scraper for top of internal combustion engine piston |
| ATE260408T1 (en) * | 1998-02-05 | 2004-03-15 | Ge Jenbacher Gmbh & Co Ohg | COMBUSTION ENGINE, ESPECIALLY STATIONARY GAS ENGINE |
| EP0995890A1 (en) * | 1998-10-20 | 2000-04-26 | Wärtsilä NSD Schweiz AG | Cylinder for an internal combustion engine |
| KR100533489B1 (en) * | 2002-05-21 | 2005-12-06 | 맨 비 앤드 더블유 디젤 에이/에스 | Cylinder frame and modular scavenge air receiver |
| KR20070015109A (en) * | 2003-10-16 | 2007-02-01 | 가부시끼가이샤 리켄 | Internal combustion engine and liner installation ring |
| US7438039B2 (en) | 2004-02-06 | 2008-10-21 | Electro-Motive Diesel, Inc. | Large-bore, medium-speed diesel engine having piston crown bowl with acute re-entrant angle |
| DE102006060330A1 (en) * | 2006-12-20 | 2008-06-26 | Mahle International Gmbh | Insert for a cylinder liner or a cylinder of an internal combustion engine |
| US8020530B2 (en) * | 2007-06-15 | 2011-09-20 | Federal-Mogul Corporation | Piston and internal combustion engine therewith and method of constructing the piston |
| EP2243940A1 (en) * | 2009-04-06 | 2010-10-27 | Wärtsilä Schweiz AG | Reduction device for reducing gas pressure in the piston ring package of a hydraulic piston combustion engine |
| FI124135B (en) * | 2010-06-08 | 2014-03-31 | Wärtsilä Finland Oy | PISTON ENGINE CYLINDER SOCKET |
| SE534911C2 (en) * | 2010-06-16 | 2012-02-14 | Scania Cv Ab | Arrangements in an internal combustion engine |
| EP2602453A1 (en) * | 2011-12-07 | 2013-06-12 | Wärtsilä Schweiz AG | Piston and cylinder assembly for a reciprocating compressor combustion machine and method for removing deposits from a piston |
| US9845764B2 (en) | 2015-03-31 | 2017-12-19 | Achates Power, Inc. | Cylinder liner for an opposed-piston engine |
| GB2546313A (en) * | 2016-01-15 | 2017-07-19 | Caterpillar Energy Solutions Gmbh | Turbulators for an internal combustion engine |
| EP3219970A1 (en) * | 2016-03-17 | 2017-09-20 | Winterthur Gas & Diesel AG | Cylinder for a longitudinally wound two-stroke large disel engine and large diesel engine |
| MX2019014190A (en) | 2017-06-23 | 2020-01-27 | Kimberly Clark Co | Tension regulating directly driven roller festoon. |
| CN207418661U (en) * | 2017-09-06 | 2018-05-29 | 大连亨利测控仪表工程有限公司 | A kind of new gooseneck metallurgy coking gas controller |
| CN109869239A (en) * | 2019-04-15 | 2019-06-11 | 一汽解放汽车有限公司 | A kind of engine piston |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE800448C (en) * | 1949-06-01 | 1950-11-06 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Piston seal, especially for internal combustion engines |
| US3489130A (en) * | 1968-01-10 | 1970-01-13 | Sealed Power Corp | Piston and cylinder construction |
| US3476099A (en) * | 1968-02-26 | 1969-11-04 | Int Harvester Co | Head,gasket,and protector assembly and method |
| CH596479A5 (en) * | 1975-08-26 | 1978-03-15 | Sulzer Ag | |
| US4474147A (en) * | 1981-12-10 | 1984-10-02 | Mack Trucks, Inc. | Combined fire ring and carbon scraping insert |
| DE3543668A1 (en) * | 1985-12-11 | 1987-06-19 | Man Nutzfahrzeuge Gmbh | CYLINDER BUSHING FOR PISTON COMBUSTION ENGINES |
| CH672353A5 (en) * | 1987-05-14 | 1989-11-15 | Sulzer Ag | Cylinder lining for IC engine - has cylinder wall shoulder, protruding into combustion chamber above top piston ring level |
-
1995
- 1995-07-07 DK DK199500804A patent/DK174074B1/en not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-06-28 JP JP50542397A patent/JP3202243B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-06-28 DE DE69601375T patent/DE69601375T2/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-06-28 PL PL96322366A patent/PL179372B1/en unknown
- 1996-06-28 ES ES96922776T patent/ES2127645T3/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-06-28 RU RU97117450/06A patent/RU2153089C2/en active
- 1996-06-28 EP EP96922776A patent/EP0837982B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-06-28 KR KR1019970706066A patent/KR100291822B1/en not_active IP Right Cessation
- 1996-06-28 WO PCT/DK1996/000295 patent/WO1997003280A1/en active IP Right Grant
- 1996-06-28 CN CN96193195A patent/CN1080821C/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-07-05 HR HR0804/95A patent/HRP960326B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19980702660A (en) | 1998-08-05 |
| CN1080821C (en) | 2002-03-13 |
| ES2127645T3 (en) | 1999-04-16 |
| DK174074B1 (en) | 2002-05-21 |
| DE69601375D1 (en) | 1999-02-25 |
| RU2153089C2 (en) | 2000-07-20 |
| PL322366A1 (en) | 1998-01-19 |
| EP0837982B1 (en) | 1999-01-13 |
| HRP960326B1 (en) | 2000-02-29 |
| KR100291822B1 (en) | 2001-09-17 |
| DE69601375T2 (en) | 1999-07-01 |
| DK80495A (en) | 1995-07-07 |
| WO1997003280A1 (en) | 1997-01-30 |
| EP0837982A1 (en) | 1998-04-29 |
| HRP960326A2 (en) | 1997-08-31 |
| JPH11509288A (en) | 1999-08-17 |
| CN1181122A (en) | 1998-05-06 |
| JP3202243B2 (en) | 2001-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL179372B1 (en) | Internal combustion engine having a coke scraping ring in its cylinder | |
| US8307805B2 (en) | Scraper ring lubrication system for the upper portion of a piston and adjacent cylinder liner of an internal combustion engine | |
| US20100307443A1 (en) | Zero ridge cylinder bore | |
| JP2012202403A (en) | Cylinder structure and piston for longitudinally flushed stroke piston internal combustion engine | |
| US4873951A (en) | Connecting rod with polymeric coated sideface | |
| US20030101958A1 (en) | Piston assembly for an internal combustion engine | |
| RU2189479C2 (en) | Cylinder liner for internal combustion engine of diesel type (versions) | |
| KR20130063996A (en) | Piston and cylinder arrangement for a reciprocating piston combustion engine as well as method of removing a deposit from a piston | |
| KR20040091546A (en) | Internal combustion engine with control valve device for scavenge air receiver | |
| CN104395649A (en) | Compression ring for engine | |
| US4282837A (en) | Two-cycle diesel engine with piston ring stabilizing accumulator volume | |
| WO1995027133A1 (en) | Compression piston ring seal | |
| WO2016041298A1 (en) | Two-stroke internal combustion engine | |
| KR20200141004A (en) | Variable compression ratio(vcr) engine | |
| CA1285837C (en) | Steam purge of a piston/cylinder gap in a diesel engine | |
| JP2000054844A (en) | Diesel engine | |
| NO881708L (en) | PISTON COMBUSTION ENGINE. | |
| US20230067611A1 (en) | Piston for an internal combustion engine | |
| RU19557U1 (en) | INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| RU2697206C1 (en) | Dupin two-stroke internal combustion engine | |
| KR102189506B1 (en) | Oil ring for internal combustion engine and piston assembly comprising the same | |
| KR200431488Y1 (en) | Internal combustion engine with control valve device for scavenge air receiver | |
| RU42066U1 (en) | TWO STROKE INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| SU1384807A1 (en) | Two-stroke gasoline internal combustion engine | |
| RU2120045C1 (en) | High compression ratio internal combustion engine |