PL195465B1

PL195465B1 - Głowica cylindrowa dwusuwowego silnika wysokoprężnego i układ dla dwusuwowego silnika wysokoprężnego

Info

Publication number: PL195465B1
Application number: PL333265A
Authority: PL
Inventors: Henri Ruch
Original assignee: Waertsilae Schweiz Ag
Priority date: 1998-05-22
Filing date: 1999-05-20
Publication date: 2007-09-28
Also published as: KR19990088472A; DK0959240T3; DE59809716D1; EP0959240B1; EP0959240A1; PL333265A1; JP2000054908A; KR100643727B1

Abstract

1. Glowica cylindrowa dwusuwowego silnika wysokopreznego z przedmuchem wzdluznym, zwlaszcza do duzych silników Diesla, posiadajaca przynajmniej jeden cylinder, w którym jest umieszczony tlok poruszajacy sie w tym cylindrze ruchem posuwisto-zwrotnym, i którego pokrywa posiada scianke wierzchnia i scianke boczna, które w stanie zamontowania ograniczaja komore spalania cylindra, a takze otwór montazowy na dysze wtryskowa do wprowadzania paliwa do komory spalania oraz otwór wylotowy na zawór wydechowy do odprowadzania spalin z komory spalania, znamienna tym, ze w sciance wierzch- niej (42), w która przechodzi scianka boczna (41) glowicy cylindrowej (4) znajduje sie otwór monta- zowy dla dyszy wtryskowej (5). PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest głowica cylindrowa dwusuwowego silnika wysokoprężnego z przedmuchem wzdłużnym, w szczególności do dużych silników Diesla, a także układ dla dwusuwowego silnika wysokoprężnego z przedmuchem wzdłużnym, zwłaszcza dla dużego silnika Diesla.

Dwusuwowe silniki wysokoprężne z przedmuchem wzdłużnym, zwłaszcza w dużych wykonaniach, wykorzystuje się często jako okrętowe agregaty napędowe. W tych znanych silnikach Diesla z przedmuchem wzdłużnym, powietrze wchodzi do cylindra zwykle przez szczeliny przedmuchowe umieszczone w dolnej strefie cylindra. W środkowej części głowicy cylindrowej, to znaczy przeciwlegle do powierzchni czołowej tłoka, umieszczony jest równolegle do osi wzdłużnej cylindra zawór wydechowy, przez który mogą uchodzić z cylindra gazy spalinowe lub też powietrze przepłukujące. Dysze wtryskowe paliwa są umieszczone w bocznych, skośnych do osi wzdłużnej cylindra strefach głowicy, tak że paliwo jest zwykle wtryskiwane z boku do komory spalania. Żeby uzyskać możliwie równomierne rozdzielanie paliwa w komorze spalania, a więc i efektywne spalanie, trzeba przewidzieć po kilka, na przykład po cztery dysze wtryskowe dla cylindra, z których każda jest zasilana paliwem za pomocą wtryskiwacza i musi być wysterowana na właściwy moment.

Głowica cylindrowa dwusuwowego silnika wysokoprężnego z przedmuchem wzdłużnym, zwłaszcza do dużych silników Diesla, posiadająca przynajmniej jeden cylinder, w którym jest umieszczony tłok poruszający się ruchem posuwisto-zwrotnym, i której pokrywa ma ściankę wierzchnią i ściankę boczną, które w stanie zmontowanym ograniczają komorę spalania cylindra, a także otwór montażowy na dyszę wtryskową do wprowadzania paliwa do komory spalania, oraz otwór wylotowy na zawór wydechowy do odprowadzania spalin z komory spalania, charakteryzuje się według wynalazku tym, że w ściance wierzchniej, w którą przechodzi ścianka boczna głowicy cylindrowej znajduje się otwór montażowy dla dyszy wtryskowej. W ściance bocznej znajduje się otwór wylotowy dla zaworu wydechowego. Korzystnie, ścianka boczna przechodzi w ściankę wierzchnią pod kątem rozwartym, w szczególności pod kątem od 135° do 165°, a zwłaszcza pod kątem około 150°. Otwór montażowy dla dyszy wtryskowej, w stanie zamontowania głowicy cylindrowej może być usytuowany mimośrodowo względem osi wzdłużnej cylindra.

Układ dla dwusuwowego silnika wysokoprężnego z przedmuchem wzdłużnym, zwłaszcza dla dużego silnika Diesla, który ma przynajmniej jeden cylinder z tłokiem poruszającym się w cylindrze ruchem posuwisto-zwrotnym, który to układ obejmuje głowicę cylindrową, dyszę wtryskową i zawór wydechowy, charakteryzuje się według wynalazku tym, że głowica cylindrowa ma otwór montażowy dla dyszy wtryskowej usytuowany w ściance wierzchniej, przy czym korzystnie w ściance bocznej znajduje się otwór wylotowy z zaworem wydechowym. Ścianka boczna głowicy cylindrowej jest połączona ze ścianką wierzchnią pod kątem rozwartym, w szczególności pod kątem od 135° do 165°, a zwłaszcza pod kątem (a) około 150°, a otwór montażowy dla dyszy wtryskowej (5), w stanie zamontowania głowicy cylindrowej jest usytuowany korzystnie mimośrodowo względem osi wzdłużnej cylindra. Korzystnie, zawór wydechowy ma oś wzdłużną przebiegającą skośnie do osi wzdłużnej cylindra, w szczególności pod kątem od 15° do 45°, a zwłaszcza pod kątem około 30°. Dysza wtryskowa może być przemieszczona w głowicy cylindrowej względem osi wzdłużnej cylindra. Dysza wtryskowa może mieć wiele otworków do wprowadzania paliwa do komory spalania, które są rozmieszczone korzystnie na co najmniej dwóch okręgach. Otworki dyszowe mogą być przy tym rozmieszczone tak, że te z otworków, które leżą na jednym z okręgów, są usytuowane, patrząc w kierunku promieniowym, między dwoma otworkami sąsiedniego okręgu. Korzystnie, dysza wtryskowa głowicy cylindrowej ma w osi otworek.

W rozwiązaniu według wynalazku otwór wylotowy dla zaworu wydechowego na ściance bocznej głowicy cylindrowej, jest tak usytuowany że zawór wydechowy jest pochylony względem osi wzdłużnej cylindra, co daje korzystnie mniejszą wysokość konstrukcyjną silnika Diesla.

Poza tym gdy otwór montażowy jest umieszczony tak, że w stanie zamontowania głowicy cylindrowej jest on usytuowany mimośrodowo względem osi wzdłużnej cylindra. Oznacza to, że środek otworu montażowego nie leży na osi wzdłużnej cylindra lub jej przedłużeniu. Dyszę wtryskową można wtedy zamontować tak, że jej oś jest przemieszczona równolegle do osi wzdłużnej cylindra, dzięki czemu można zwiększyć odległość między dyszą wtryskową i zaworem wydechowym, tak że unika się bezpośredniego spryskiwania zaworu wydechowego.

Układ według wynalazku dla dwusuwowego silnika wysokoprężnego, zawiera głowicę cylindrową według wynalazku, dyszę wtryskową i zawór wydechowy. Przy tym zawór wydechowy umieszczoPL 195 465 B1 ny tak, że jego oś wzdłużna jest skośna do osi wzdłużnej cylindra, w szczególności przebiega pod kątem od 15° do 45°, a zwłaszcza pod kątem około 30°. Układ taki sprawdził się bardzo korzystnie w praktyce.

Dla centralnego albo w zasadzie centralnego wtrysku korzystne jest, gdy dysza wtryskowa ma wiele otworków do wprowadzania paliwa do komory spalania, które są rozmieszczone na co najmniej dwóch okręgach. Dzięki temu uzyskuje się szczególnie równomierny rozkład paliwa w komorze spalania. Korzystne jest przy tym takie rozmieszczenie otworków dyszowych, że każdy z otworków leżących na jednym okręgu jest usytuowany, patrząc w kierunku promieniowym, między dwoma otworkami sąsiedniego okręgu, to znaczy każdy z otworków dyszowych leżących na różnych okręgach jest umieszczony „w luce.

Dzięki temu, że otwór montażowy na dyszę wtryskową jest umieszczony w ściance wierzchniej głowicy cylindrowej, a więc w stanie zmontowanym, na przeciwległej do czoła tłoka powierzchni ograniczającej komorę spalania, możliwy jest centralny albo w zasadzie centralny wtrysk paliwa do komory spalania, co pozwala uzyskać bardzo dobre rozdzielanie paliwa w tej komorze z tylko jedną dyszą wtryskową przypadającą na cylinder. Oznacza to istotne uproszczenie konstrukcji i oprzyrządowania w porównaniu do koncepcji z kilkoma dyszami wtryskowymi na jeden cylinder. Uzyskuje się też znaczne oszczędności przy produkcji silnika wysokoprężnego z taką głowicą cylindrową, ponieważ trzeba przewidzieć tylko jedną dyszę wtryskową na cylinder.

Centralny lub też w zasadzie centralny wtrysk jest również korzystniejszy, ponieważ powoduje on bardziej równomierny rozkład temperatury w komorze spalania i w efekcie nie dochodzi do miejscowego przegrzania poszczególnych elementów składowych. Poza tym dzięki umieszczeniu otworu montażowego lub dyszy wtryskowej na przeciwległej do czoła tłoka ściance wierzchniej głowicy powstaje możliwie duży odstęp pomiędzy dyszą wtryskową i tłokiem, co w znacznej mierze eliminuje niekorzystne bezpośrednie spryskiwanie czoła tłoka.

Wynalazek zostanie objaśniony poniżej na podstawie przykładów realizacji uwidocznionych na rysunku, przy czym przedstawione schematycznie, bez zachowania skali figury rysunku ukazują: fig. 1 - zasadnicze części cylindra dużego silnika wysokoprężnego, z przykładem realizacji układu, który zawiera głowicę cylindrową, fig.2 - widok z góry na otworki dyszy wtryskowej w pierwszym przykładzie realizacji dyszy wtryskowej, fig.3 - widok z góry na otworki dyszy wtryskowej w drugim przykładzie realizacji dyszy wtryskowej, fig. 4 - szkic objaśniający kąt nachylenia y.

Zgodna z wynalazkiem głowica cylindrowa dwusuwowego silnika wysokoprężnego z przedmuchem wzdłużnym albo też zgodny z wynalazkiem układ z taką głowicą cylindrową nadaje się w szczególności do dużych silników wysokoprężnych, jakie wykorzystuje się na przykład do budowy okrętów. Fig.1 ukazuje, częściowo w przekroju wzdłużnym, istotne dla zrozumienia wynalazku części takiego silnika 1 z przedmuchem wzdłużnym. Z uwagi na przejrzystość rysunku nie pokazano na rysunku innych, znanych elementów składowych takich silników 1.

Na fig.1 widać górną część jednego z kilku stosowanych zwykle cylindrów 2 silnika wysokoprężnego 1. W cylindrze 2 umieszczony jest tłok 3, który może poruszać się wzdłuż osiAZ cylindra 2 ruchem posuwisto-zwrotnym. Tłok 3 jest połączony tłoczyskiem 9 w znany sposób z, nie pokazanym na rysunku, wodzikiem, który z kolei łączy się poprzez korbowód (nie pokazany) z wałem korbowym (nie pokazany).

Cylinder 2 jest zamknięty na stronie górnej przez głowicę cylindrową 4 zamontowaną na cylindrze 2. W głowicy cylindrowej 4 przewidziany jest otwór montażowy na dyszę wtryskową 5 oraz otwór wylotowy na zawór wydechowy 6. Dysza wtryskowa 5 jest połączona przewodem paliwowym 10 z nie pokazanym na rysunku wtryskiwaczem, który wprowadza paliwo przez dyszę wtryskową 5 do komory spalania 8 cylindra, jak to zaznaczono na fig. 1 linią punktową tworzącą zarys maczug. Zawór wydechowy 6 jest zamontowany na głowicy cylindrowej 4 i ma grzybek 61 w postaci talerzyka, który w swoim położeniu zamkniętym, ukazanym na fig. 1, zamyka otwór wylotowy w głowicy cylindrowej 4. W zaworze wydechowym 6 w znany sposób może być przewidziane skrzydełko 62 do obracania grzybka 61 wokół osi wzdłużnej AV zaworu wydechowego 6. Zaworem wydechowym 6 można sterować poprzez przewód hydrauliczny 11. Gdy grzybek 61 znajduje się w położeniu otwarcia, to spaliny lub powietrze przedmuchowe mogą wychodzić z komory spalania 8 otworem wylotowym i dostają się do przewodu odlotowego 7 prowadzącego do układu wydechowego, który zawiera przykładowo turbodoładowarkę lub inne środki do odprowadzania gazów odlotowych.

Głowica cylindrowa 4 jest ukształtowana tak, że od strony wnętrza cylindra 2 ma ściankę wierzchnią 42, która w stanie zmontowanym jest w zasadzie równoległa do czoła 31 tłoka 3, to znaczy

PL 195 465 B1 jest prostopadła do osi wzdłużnej AZ cylindra. Ze ścianką wierzchnią 42 łączy się ścianka boczna 41, której górna na rysunku część, przechodząca w ściankę wierzchnią 42, przebiega skośnie do osi wzdłużnej AZ cylindra 2, tak że ścianka boczna 41 wchodzi w ściankę wierzchnią 42 pod rozwartym kątem. Dolna, bliższa tłoka 3 część ścianki bocznej 41 jest równoległa do osi AZ cylindra 2. Gdy tłok 3 znajduje się w strefie jego górnego położenia zwrotnego, jak na fig. 1, to komora spalania 8 jest ograniczona czołem 31 tłoka 3, przeciwległą do niego ścianką wierzchnią 42 i ścianką boczną 41 głowicy cylindrowej 4. W efekcie komora 8 ma kształt zwężający się stożkowo w kierunku dyszy wtryskowej 5.

Określenie „ścianka boczna należy rozumieć tak, że obejmuje ono także ukształtowania, w których ścianka zawiera kilka powierzchni częściowych, które patrząc w kierunku obwodowym stykają się ze sobą pod pewnym kątem, tak że ścianka boczna jest powierzchnią wielościanu lub jego częścią.

Zgodnie z wynalazkiem w ściance wierzchniej 42 głowicy cylindrowej 4 przewidziano otwór montażowy dla dyszy wtryskowej 5. Dzięki temu możliwy jest centralny albo w zasadzie centralny wtrysk paliwa do komory spalania 8 cylindra 2. Tak więc dla każdego cylindra potrzebna jest tylko jedna dysza wtryskowa 5, co oznacza znaczne uproszczenie konstrukcji i oprzyrządowania. Określenie „w zasadzie centralny wtrysk oznacza, że wtrysk następuje z przeciwległego do czoła tłoka 31 ściance wierzchniej 42 głowicy cylindrowej 4, ale oś wzdłużna AE dyszy wtryskowej 5 nie musi pokrywać się z osią AZ cylindra 2. Dysza wtryskowa 5 może być przemieszczona ze środka ścianki wierzchniej 42.

W pokazanym na fig. 1 przykładzie realizacji, otwór wylotowy zaworu wydechowego 6 przewidziano w skośnej do osi AZ cylindra 2 części ścianki bocznej 41 głowicy cylindrowej 4, tak że oś wzdłużna AV zaworu wydechowego 6 jest skośna doosi wzdłużnej AZ cylindra 2.

Otwór montażowy dyszy wtryskowej 5 jest umieszczony korzystnie tak, że jest on usytuowany mimośrodowo względem osi AZ cylindra 2 lub jej przedłużenia. Jak widać na fig. 1, jest to możliwe dzięki temu, że dysza wtryskowa 5jest przemieszczona w głowicy cylindrowej względem osi AV cylindra 2. Oś wzdłużna AE dyszy wtryskowej 5 przebiega w pewnym odstępie d równolegle do osi AZ cylindra 2. Przy tym dysza wtryskowa 5 jest przemieszczona poza środek ścianki wierzchniej 42 tak, że oś AZ cylindra 2 lub jej przedłużenie przebiega między osią wzdłużną AE dyszy wtryskowej 5 i zaworem wydechowym 6. Dzięki temu powiększa się odstęp między dyszą wtryskową 5 i zaworem wydechowym 6, co pozwala skutecznie wyeliminować bezpośredni natrysk paliwa na grzybek zaworowy 61 podczas wtrysku. W efekcie następuje termiczne odciążenie zaworu wydechowego 6.

Na ogół w silnikach Diesla, tego rodzaju otwór na dyszę wtryskową 5 jest znacznie mniejszy niż otwór na zawór wydechowy 6, a więc w głowicy cylindrowej 4 według wynalazku można ukształtować ściankę wierzchnią 42 znacznie mniejszą niż w znanych silnikach Diesla z przedmuchem wzdłużnym, w których zawór wydechowy jest umieszczony centralnie, to znaczny naprzeciw czoła tłoka. W efekcie dzięki głowicy cylindrowej 4 według wynalazku komora spalania 8 może być wyższa w kierunku osi wzdłużnej AZ cylindra 2. Ma to tę zaletę, że zwiększa się odstęp między dyszą wtryskową 5 i czołem tłoka 31, tak że podczas wtrysku unika się spryskiwania czoła tłoka 31.

Jeżeli objętość komory spalania 8 - mierzona w chwili znajdowania się tłoka 3 w górnym położeniu zwrotnym - ma być w zasadzie taka sama jak w znanych silnikach wysokoprężnych, to można uzyskać to poprzez mniejsze niż w konwencjonalnych głowicach nachylenie skośnej do osi AZ cylindra 2 części ścianki bocznej 41 głowicy cylindrowej 4. Dzięki temu istnieje też możliwość na przykład dodatkowego wyposażenia konwencjonalnego, dużego silnika Diesla w układ według wynalazku.

W praktyce zdało egzamin takie ukształtowanie ścianki bocznej 41, że tworzy ona ze ścianką wierzchnią 42 głowicy cylindrowej 4 kąt a od 135° do 165° i w szczególności kąt a około 150°. Jeżeli zawór wydechowy 6, jak ukazuje fig. 1, jest przewidziany w skośnej części ścianki bocznej 41, to jego oś wzdłużna AV jest nachylona pod kątem b od 15° do 45°, w szczególności pod kątem b około 30°, do osi wzdłużnej AZ cylindra 2. Przy tym zawór wydechowy 6 może być umieszczony tak, że jego oś wzdłużna AV przecina oś wzdłużną AZ cylindra.

Dwusuwowy silnik wysokoprężny z przedmuchem wzdłużnym, który jest wyposażony w zgodną z wynalazkiem głowicę cylindrową 4 lub też w zgodny z wynalazkiem układ głowicy cylindrowej 4, dyszy wtryskowej 5 i zaworu wydechowego 6, pracuje korzystnie ze względu na centralny wtrysk ze zredukowanym lub całkowicie wyeliminowanym ruchem wirowym powietrza przepłukującego. W konwencjonalnych silnikach dwusuwowych z przedmuchem wzdłużnym powietrze wchodzące przez szczeliny przedmuchowe w dolnej strefie cylindra wiruje w cylindrze wokół jego osi wzdłużnej. W to zawirowane powietrze wtryskiwane jest paliwo z boku cylindra i jest ono rozprowadzane w całej komorze spalania za pomocą tego wirującego powietrza. W układzie według wynalazku wtrysk następuje

PL 195 465 B1 centralnie lub w zasadzie centralnie, więc do równomiernego rozkładu paliwa w komorze spalania 8 potrzebny jest, jeżeli w ogóle, tylko nieznaczny ruch wirowy powietrza.

Na fig.2 i 3 przedstawiono dwa przykłady realizacji dysz wtryskowych 5, które są przeznaczone w szczególności do centralnego wtrysku w dwusuwowym silniku wysokoprężnym, ale mogą być też wykorzystane w innych typach silników. W obu tych przykładach dalszy koniec dyszy wtryskowej 5, który w stanie zamontowanym wchodzi do komory spalania 8 cylindra 2, patrząc w kierunku osiowym ma w zasadzie kształt stożkowy. Na pobocznicy stożka umieszczono każdorazowo wiele otworków dyszowych 51, 52; 51a, 52a, 53a, przez które jest wtryskiwane paliwo do komory spalania 8 cylindra. Fig. 2 i 3 ukazują rozmieszczenie otworków dyszowych na odległym końcu dyszy wtryskowej 5 w pierwszym lub drugim przykładzie wykonania.

Przedstawiony na fig.2 pierwszy przykład realizacji nadaje się w szczególności do tych silników Diesla, które pracują z zawirowanym powietrzem przepłukującym. Paliwo jest przy tym wtryskiwane poprzecznie do kierunku ruchu wirowego. Dysza wtryskowa 5 ma wiele, na przykład osiemnaście, otworków dyszowych 51, 52 rozmieszczonych na dwóch okręgach 55, 56. Środek każdego okręgu znajduje się na osi wzdłużnej AE dyszy wtryskowej 5. Oba okręgi 55, 56 znajdują się w różnych położeniach osiowych dyszy wtryskowej 5. Wewnętrzny okrąg 56 jest bliżej tłoka 3 niż zewnętrzny okrąg, to znaczy zgodnie z fig. 1 wewnętrzny okrąg 56 jest poniżej zewnętrznego okręgu 55. Na każdym z okręgów 55 lub 56 rozmieszczono korzystnie w równej odległości wiele otworków dyszowych 51lub 52. W pokazanym tu przykładzie na wewnętrznym okręgu 56 jest sześć otworków 52, a na zewnętrznym okręgu 55 przewidziano dwanaście otworków 51. Każdy otworek 51, 52 ma średnicę na przykład 0,75 mm. Otworki 51, 52 rozmieszczone są korzystnie tak, że te z otworków 51lub 52 (dokładniej mówiąc ich środki), które leżą na jednym z okręgów 55 lub 56, umieszczone są każdorazowo patrząc w kierunku promieniowym między dwoma otworkami 52 lub 51 sąsiedniego okręgu 56 lub 55, to znaczy otworki 52wewnętrznego okręgu 56 trafiają wluki między otworkami 51 zewnętrznego okręgu 55. Każdy z otworków dyszowych 51, 52 jest ukształtowany tak, że główny kierunek wychodzących z nich strumieni paliwa jest nachylony pod kątem y względem płaszczyzny utworzonej przez okrąg 55lub 56 (równoległej do ścianki wierzchniej 42 głowicy cylindrowej 4). Szkic na fig.4 ukazuje ten kąt nachylenia y, przy czym linia oznaczona odnośnikiem B wskazuje główny kierunek strumienia paliwa. Kąt y jest korzystnie jednakowy dla należących do okręgu 55 lub 56 (fig. 2) otworków dyszowych 51 lub 52, ale jest różny dla różnych okręgów 55, 56. W przypadku okręgu wewnętrznego 56 kąt nachylenia y wynosi przykładowo około 52,5°, a dla okręgu zewnętrznego 55 -na przykład około 40°. Za pomocą tych korzystnych środków można uzyskać szczególnie równomierne rozłożenie paliwa w komorze spalania, co jest korzystne z punktu widzenia sprawności silnika spalinowego i równomiernego rozkładu temperatury w komorze spalania.

Oczywiście w zależności od zastosowania można przewidzieć także inne ilości otworków dyszowych 51, 52 na okręgach 55, 56 albo inną liczbę okręgów 55, 56.

Przedstawiony na fig.3 drugi przykład realizacji dyszy wtryskowej 5 nadaje się w szczególności do tych silników Diesla, które pracują bez lub prawie bez zawirowania powietrza przepłukującego. Dysza wtryskowa 5 ma wiele, na przykład trzydzieści jeden otworków dyszowych 51a, 52a, 53a, 54a. Inaczej niż w pierwszym przykładzie realizacji, w tym drugim przykładzie dyszy wtryskowej 5 przewidziano środkowy otworek 54a na oddalonym końcu dyszy wtryskowej 5. Środek tego otworka 54a, który w stanie zamontowania znajduje się najbliżej tłoka 3, leży na osi wzdłużnej AE dyszy wtryskowej 5. Inne otworki dyszowe 51a, 52a, 53a są rozmieszczone na trzech okręgach 55a, 56a, 57a. Środek każdego okręgu 55a, 56a, 57a leży na osi wzdłużnej AE dyszy wtryskowej 5. Te trzy okręgi 55a, 56a, 57a znajdują się w różnych położeniach osiowych dyszy wtryskowej 5. Na każdym z okręgów 55a, 56a, 57a rozmieszczono korzystnie w równej odległości wiele otworków dyszowych 51a, 52a, 53a. W pokazanym przykładzie na wewnętrznym okręgu 57a jest sześć otworków 53a, na środkowym okręgu 56a jest dwanaście otworków 52a i na zewnętrznym okręgu 55a również dwanaście otworków 51a. Każdy z otworków 51a, 52a, 53a, 54a ma średnicę na przykład 0,575 mm. Otworki 51a, 52a, 53a są korzystnie rozmieszczone tak, że te z otworków 51a, 52a, 53a (dokładniej mówiąc ich środki), które leżą na jednym z okręgów 55a, 56a, 57a, patrząc w kierunku promieniowym leżą każdorazowo między dwoma otworkami sąsiedniego okręgu, to znaczy również tu analogicznie do pierwszego przykładu otworki dyszowe jednego okręgu są rozmieszczone w lukach między otworkami sąsiedniego okręgu. Każdy z otworków dyszowych 51a, 52a, 53a, 54a jest ukształtowany tak, że główny kierunek wychodzących z nich strumieni paliwa jest nachylony pod kątem y (fig. 4) względem płaszczyzny utworzonej przez okrąg 55a lub 56a lub 57a (równoległej do ścianki wierzchniej 42 głowicy cylindrowej 4). Kąt nachylenia y

PL 195 465 B1 jest korzystnie jednakowy dla należących do okręgu 55a, 56a, 57a otworków dyszowych 51a, 52a, 53a, ale jest różny dla różnych okręgów 55a, 56a, 57a. Kąt nachylenia y wynosi przykładowo: dla środkowego otworka 54a około 90°, dla okręgu wewnętrznego 57a około 70°, dla okręgu środkowego 56a około 52,5° i dla okręgu zewnętrznego 55a około 40°. Za pomocą tych korzystnych środków można uzyskać szczególnie równomierne rozłożenie paliwa w komorze spalania, co jest korzystne z punktu widzenia sprawności silnika spalinowego.

Oczywiście w zależności od zastosowania można przewidzieć także inne ilości otworków dyszowych 51a, 52a, 53a na okręgach 55a, 56a, 57a albo inną liczbę okręgów 55a, 56a, 57a.

Głowica cylindrowa 4 według wynalazku lub też układ według wynalazku także w przypadku dwusuwowych silników wysokoprężnych z przedmuchem wzdłużnym umożliwiają ich pracę z centralnym albo w zasadzie centralnym wtryskiem paliwa do komory spalania 8. Ma to w szczególności tę zaletę, że do cylindra potrzebny jest tylko jeden zawór wtryskowy 5, przy czym nie pogarsza to efektywności pracy silnika. Dzięki nachyleniu zaworu wydechowego 6 można ponadto zredukować całkowitą wysokość konstrukcyjną dużego silnika Diesla. Wynalazek nadaje się w szczególności do dwusuwowych silników wysokoprężnych, które mają duży skok, to znaczy w których stosunek skoku do średnicy cylindra jest większy lub równy trzy.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Głowica cylindrowa dwusuwowego silnika wysokoprężnego z przedmuchem wzdłużnym, zwłaszcza do dużych silników Diesla, posiadająca przynajmniej jeden cylinder, w którym jest umieszczony tłok poruszający się w tym cylindrze ruchem posuwisto-zwrotnym, i którego pokrywa posiada ściankę wierzchnią i ściankę boczną, które w stanie zamontowania ograniczają komorę spalania cylindra, a także otwór montażowy na dyszę wtryskową do wprowadzania paliwa do komory spalania oraz otwór wylotowy na zawór wydechowy do odprowadzania spalin z komory spalania, znamienna tym, że w ściance wierzchniej (42), w którą przechodzi ścianka boczna (41) głowicy cylindrowej (4) znajduje się otwór montażowy dla dyszy wtryskowej (5).
2. Głowica cylindrowa według zastrz. 1, znamienna tym, że w ściance bocznej (41) znajduje się otwór wylotowy dla zaworu wydechowego (6).
3. Głowica cylindrowa według zastrz. 1, znamienna tym, że ścianka boczna (41) przechodzi w ściankę wierzchnią (42) pod kątem rozwartym, w szczególności pod kątem (a) od 135° do 165°, a zwłaszcza pod kątem (a) około 150°.
4. Głowica cylindrowa według zastrz. 1, znamienna tym, że otwór montażowy dla dyszy wtryskowej (5),w stanie zamontowania głowicy cylindrowej (4) jest usytuowany mimośrodowo względem osi wzdłużnej (AZ) cylindra (2).
5. Układ dla dwusuwowego silnika wysokoprężnego z przedmuchem wzdłużnym, zwłaszcza dla dużego silnika Diesla, który ma przynajmniej jeden cylinder z tłokiem poruszającym się w cylindrze ruchem posuwisto-zwrotnym, który to układ obejmuje głowicę cylindrową, dyszę wtryskową i zawór wydechowy, znamienny tym, że głowica cylindrowa (4) ma otwór montażowy dla dyszy wtryskowej (5) usytuowany w ściance wierzchniej (42), przy czym korzystnie w ściance bocznej (41) znajduje się otwór wylotowy z zaworem wydechowym (6).
6. Układ dla dwusuwowego silnika wysokoprężnego według zastrz. 5, znamienny tym, że ścianka boczna (41) jest połączona ze ścianką wierzchnią (42) pod kątem rozwartym, w szczególności pod kątem (a) od 135° do 165°, a zwłaszcza pod kątem (a) około 150°, a otwór montażowy dla dyszy wtryskowej (5), w stanie zamontowania głowicy cylindrowej (4) jest usytuowany korzystnie mimośrodowo względem osi wzdłużnej (AZ) cylindra (2).
7. Układ według zastrz. 5, znamienny tym, że zawór wydechowy (6) ma oś wzdłużną (AV) przebiegającą skośnie do osi wzdłużnej (AZ) cylindra (2), w szczególności pod kątem (b) od 15° do 45°, a zwłaszcza pod kątem (b) około 30°.
8. Układ według zastrz. 5 albo 6, znamienny tym, że dysza wtryskowa (5) jest przemieszczonaw głowicy cylindrowej (4) względem osi wzdłużnej (AZ) cylindra (2).
9. Układ według zastrz. 5 albo 6, znamienny tym, że dysza wtryskowa (5)ma wiele otworków (51, 52; 51a, 52a, 53a) do wprowadzania paliwa do komory spalania (8), które są rozmieszczone korzystnie na co najmniej dwóch okręgach (55, 56; 55a, 56a, 57a).

PL 195 465 B1
10. Układ według zastrz. 9, znamienny tym, że otworki dyszowe (51, 52; 51a, 52a, 53a) są rozmieszczone tak, że te z otworków (51, 52; 51a, 52a, 53a), które leżą na jednym z okręgów (55, 56; 55a, 56a, 57a), są usytuowane patrząc w kierunku promieniowym między dwoma otworkami (51, 52; 51a, 52a, 53a) sąsiedniego okręgu (55, 56; 55a, 56a, 57a).
11. Układ według jednego z zastrz. 5 albo 6, znamienny tym, że dysza wtryskowa (5) ma w osi otworek (54a).