WO2005008053A1 - Motor, insbesondere zweitakt-grossdieselmotor - Google Patents

Motor, insbesondere zweitakt-grossdieselmotor Download PDF

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WO2005008053A1
WO2005008053A1 PCT/EP2004/007459 EP2004007459W WO2005008053A1 WO 2005008053 A1 WO2005008053 A1 WO 2005008053A1 EP 2004007459 W EP2004007459 W EP 2004007459W WO 2005008053 A1 WO2005008053 A1 WO 2005008053A1
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tie rods
cylinder
thermal expansion
coefficient
cylinder head
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Inventor
Ole Røsler SØRENSEN
Allan ØSTERGAARD
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Man B & W Diesel A/S
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    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/02—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means
    • F02F1/10—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling
    • F02F1/102—Attachment of cylinders to crankcase
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a J ⁇ Tbtor, in particular a large two-stroke diesel engine, with at least one cylinder, which has a cylinder sleeve inserted into the engine frame and a cylinder head accommodated thereon, on which tie rods are supported, which on the other hand engage the engine frame.
  • the tie rods must be pre-tensioned to ensure reliable tightness between the cylinder liner and the cylinder head. In practice, this preload is selected so that, when cold, based on the maximum combustion pressure, there is a safety against leakage between the cylinder liner and the cylinder head of 1.5. In the course of operation, however, the parts held together by the tie rods, that is to say the cylinder liner and the cylinder head, heat up more than the tie rods themselves. The same applies to any tie rods provided on the exhaust valve housing and accommodated on the cylinder head.
  • At least the tie rods holding the cylinder head consist of a material whose coefficient of thermal expansion is higher than is the coefficient of thermal expansion of the material underlying the parts of the cylinder held together by the tie rods.
  • these tie rods can also expediently consist of a material whose coefficient of thermal expansion is higher than the coefficient of thermal expansion of the material on which the parts of the cylinder held by the tie rods are based.
  • the measures according to the invention ensure that the expansion of the tie rods with a smaller temperature difference between the cold and warm condition is roughly the same as the joint expansion of the parts of the cylinder held together by the tie rods, such as the cylinder liner and the cylinder head, with a larger temperature difference between the cold and warm condition equivalent. With these measures, overloading of the tie rods can therefore be avoided with simple means.
  • a safety factor against leakage between cylinder liner and cylinder head that is independent of the operating temperature of the engine is advantageously achieved. Since the safety factor mentioned can be kept essentially constant due to the measures according to the invention, unnecessarily high safety in the heated state is avoided.
  • the coefficient of thermal expansion of the tie rod material is expediently greater than this coefficient of thermal expansion by 35% -65%, preferably by 50% of the coefficient of thermal expansion of the material on which the cylinder parts held together by the tie rods are based. In this way, satisfactory results can be achieved in the operating conditions to be expected in the operating conditions to be expected in large engines, in particular two-stroke large diesel engines.
  • a preferred embodiment of the overriding measures can consist in the tie rods being made of austenitic, stainless steel.
  • the coefficient of thermal expansion of this material is in the range of 18 x 10 - 6 and thus about 50% above the coefficient of expansion of forged or cast steel or cast iron.
  • Another expedient measure can consist in that the tie rods are assigned protective shields to avoid heat losses. This improves the heating of the drawbars.
  • the drawing described below shows a cylinder of a two-stroke large diesel engine in section.
  • the main field of application of the present invention is two-stroke large diesel engines, as are used, for example, as ship propulsion systems.
  • the basic structure and the mode of operation of such motors are known per se.
  • motors contain a motor frame 1, which is only indicated in the drawing, on which, as a rule, a plurality of cylinders 2 arranged in series one behind the other are accommodated.
  • the cylinders 1 each consist of a cylinder liner 3 engaging in the engine frame and a cylinder head 4 accommodated thereon.
  • the cylinder liner 3 and the cylinder head 4 lie against one another along an axially normal sealing surface 5.
  • a combustion chamber 6 which is closed at the top by the cylinder head 4 and is delimited at the bottom by a piston 7, which is connected via a piston rod 8 to a piston not shown here
  • Cross head is connected, which interacts with the engine crankshaft via a connecting rod.
  • the cylinder liner 3 is provided in the region of its lower end with air inlet slots 9 which can be controlled by the up and down piston 7.
  • the cylinder head 4 contains an exhaust gas outlet that can be controlled by an exhaust valve 10.
  • the exhaust valve 10 is mounted in an exhaust valve housing 11 which is accommodated on the cylinder head 4 and which contains an exhaust duct which connects to the exhaust gas outlet.
  • the cylinder liner 3 is supported on the motor frame 1 by a circumferential shoulder 12 which is provided approximately at half height.
  • a circumferential shoulder 12 which is provided approximately at half height.
  • tie rods 13 acting on the cylinder head 4 and on the other hand on the engine frame 1 are provided.
  • Each cylinder 2 is assigned a plurality, usually four, tie rods 13 distributed uniformly over its circumference. These are supported on their upper ends by supporting elements 14, such as nuts or tie rod heads, on the cylinder head 4 and are screwed into their associated threaded bores in the machine frame 1 with their lower ends, each designed as a threaded shoulder 15.
  • the cylinder head 4 is provided with tie rods 13, which project in the radial direction and which have a bore 17 penetrated by the respectively associated tie rod 13 and the upper side of which serves as a support surface for the associated support element 14.
  • the cylinder parts containing the combustion chamber 6 heat up in the form of the cylinder liner 3 and Cylinder head 4 more than the tie rods 13 holding these parts together. These are pre-stressed in the cold state so that, based on the maximum combustion pressure, there is a safety factor of 1.5 against leakage in the area of the sealing surface 5.
  • a material is used for the tie rod 13 which experiences less heating, the coefficient of thermal expansion of which is greater than the coefficient of thermal expansion of the material, consist of the cylinder liner 3 and the cylinder head 4, that is to say the parts which experience higher heating.
  • the coefficient of thermal expansion of the material on which the tie rods 13 are based is expediently greater than this by 35% to 65%, preferably 50%, of the coefficient of thermal expansion of the material on which the cylinder liner 3 or the cylinder head 4 is based.
  • the cylinder liner 3 and the cylinder head 4 generally consist essentially of forged or cast steel or cast iron. The same applies to the exhaust valve housing 11. These materials have a coefficient of thermal expansion of 11 x 10 - 6 or 12 x 10 - 6 .
  • the thermal expansion coefficient of the tie rod 13 is thus preferably in the range of 18 x l0 - 6 ⁇ 10%.
  • the exhaust valve housing 11 is fastened to the cylinder head 4 by means of associated tie rods 13a.
  • the tie rods 13a are provided with supporting elements 14a, such as nuts or, which can be received on their upper ends Heads, supported on the exhaust valve housing 11 and screwed into their associated threaded holes in the cylinder cover 4 with their lower ends, each designed as a threaded shoulder 15a.
  • the exhaust valve housing 11 and the cylinder cover 4 are therefore held together by the tie rods 13a.
  • a material is also used for the tie rods 13a assigned to the exhaust valve housing 11, the coefficient of thermal expansion of which is greater, expediently 35% to 65%, preferably 50% greater than the coefficient of thermal expansion of the material from which the exhaust valve housing 11 and the cylinder head 4 are made.
  • Austenitic stainless steel is also expediently used for the tie rods 13a assigned to the outlet valve housing 11.
  • the tie rods 13 and 13a advantageously use a material whose coefficient of expansion is greater than the coefficient of expansion of the material from which the tie rods 13 and 13a hold together Parts of the cylinder 2 exist.
  • Washers 18 are generally assigned to the support elements 14 and 14a. These expediently consist of a material with a smaller than the thermal expansion coefficient of the tie rod material thermal expansion coefficient, so that the expansion of the washers 18 remains as low as possible.
  • each tie rod 13 or 13a can be assigned a protective shield 19 indicated at the bottom right in the drawing.
  • the protective shield 19 counteracts heat losses to the environment and therefore leads to better heating of the tie rods 13 and 13a.

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Abstract

Bei einem Motor mit wenigstens einem Zylinder (2), der eine in das Motorgestell (1) eingesetzte Zylinderbüchse (3) und einen auf dieser aufgenommenen Zylinderkopf (4) sowie vorzugsweise ein auf dem Zylinderkopf (4) aufgenommenen Auslassventilgehäuse aufweist, und bei dem zumindest der Zylinderkopf (4) und/oder das Auslassventilgehäuse (11) durch Zuganker (13 bzw. 13a) gehalten werden, lassen sich dadurch eine von der Erwärmung unabhängige Belastung der Zuganker (13 bzw. 13a) und eine von der Betriebstemperatur unabhängige Sicherheit gegen Leckage zwischen Zylinderbüchse (3) und Zylinderkopf (4) erreichen, dass die Zuganker (13 bzw. 13a) aus einem Material bestehen, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient höher als der Wärmeausdehnungskoeffizient des den von den Zugankern (13 bzw. 13a) zusammengehaltenen Teilen des Zylinders (2) zugrundeliegenden Materials ist.

Description

MOTOR , INSBESONDERE Z ΞITAKT-GROSSDIESELMOTOR
Die Erfindung betrifft einen J^Tbtor, insbesondere einen Zweitakt- Großdieselmotor, mit wenigsfens einem Zylinder, der eine in das Motorgestell eingesetzte .Zylinderbüchse und einen auf dieser aufgenommenen Zylinderkopf aufweist, an dem Zuganker abgestützt sind, die andererseits am Motorgestell angreifen.
Die Zuganker müssen vorgespannt werden, um eine zuverlässige Dichtheit zwischen Zylinderbüchse und Zylinderkopf zu gewährleisten. Diese Vorspannung wird in der Praxis so gewählt, dass sich im kalten Zustand bezogen auf den maximalen Verbrennungsdruck eine Sicherheit gegen Leckage zwischen Zylinderbüchse und Zylinderkopf vom 1,5 ergibt. Im Laufe des Betriebs erwärmen sich jedoch die von den Zugankern zusammengehaltenen Teile, also Zylinderbüchse und Zylinderkopf, stärker als die Zuganker selbst. Dasselbe gilt für einem eventuell vorgesehenen, auf dem Zylinderkopf aufgenommenen Auslassventilgehäuse zugeordneten Zugankern.
Bei den bisher gebräuchlichen Anordnungen eingangs erwähnter Art bestehen die Zuganker und die von diesen zusammengehaltenen Teile aus Materialien mit gleichem bzw. ähnlichem Wärmeausdehnungsverhalten. Die von den Zugankern zusammengehaltenen Teile erfahren jedoch in Folge der stärkeren Erwärmung eine größere Ausdehnung als die Zuganker. Die Folge davon ist, dass die Zuganker im erwärmten Zustand einer wesentlich höheren Zugspannung unterworfen sind, als im kalten Zustand. Im erwärmten Zustand ergibt sich daher eine höhere Sicherheit gegen Leckage als im kalten Zustand, was aber unnötig ist. Andererseits ist dabei eine sehr starke Dimensionierung der Zuganker erforderlich, um sicherzustellen, dass diese trotz der hohen Belastung im warmen Zustand nicht plastisch verformt werden. Es ergibt sich daher eine sehr voluminöse Bauweise mit einem großen Durchmesser der Zuganker, die zu einem großen Platzbedarf führt und die Anbringung von dem Zylinderkopf zugeordneten Hilfsaggregaten, wie einem Auslassventilgehäuse etc., erschwert. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, dass in Folge der großen Masse der Zuganker auch deren dynamische Belastung zunimmt, was die oben genannten Nachteile noch verstärken kann.
Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Motor eingangs erwähnter Art mit einfachen und kostengünstigen Mitteln so zu verbessern, dass die durch die Zuganker bewirkte Pressung zumindest zwischen den Dichtflächen von Zylinderbüchse und Zylinderkopf und die damit zusammenhängende Beanspruchung der Zuganker im Wesentlichen unabhängig von der Betriebstemperatur ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest die den Zylinderkopf haltenden Zuganker aus einem Material bestehen, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient höher als der Wärmeausdehnungskoeffizient des den von den Zugankern zusammengehaltenen Teilen des Zylinders zugrundeliegenden Materials ist.
Sofern ein durch Zuganker gehaltenes Auslassventilgehäuse vorgesehen ist, können zweckmäßig auch diese Zuganker aus einem Material bestehen, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient höher als der Wärmeausdehnungskoeffizient des den von den Zugankern zusammengehaltenen Teilen des Zylinders zugrundeliegenden Materials ist.
Die erfindungsgemäßen Maßnahmen stellen sicher, dass die Dehnung der Zuganker bei einer kleineren Temperaturdifferenz zwischen kaltem und warmem Zustand in etwa der gemeinsamen Dehnung der von den Zugankern zusammengehaltenen Teile des Zylinders, wie der Zylinderbüchse und des Zylinderkopfes, bei einer größeren Temperaturdifferenz zwischen kaltem und warmem Zustand entspricht. Mit diesen Maßnahmen lässt sich daher mit einfachen Mitteln eine Überlastung der Zuganker vermeiden. In vorteilhafter Weise wird ein von der Betriebstemperatur des Motors unabhängiger Sicherheitsfaktor gegen Leckage zwischen Zylinderbüchse und Zylinderkopf erreicht. Da der genannte Sicherheitsfaktor aufgrund der erfindungsgemäßen Maßnahmen im Wesentlichen konstant gehalten werden kann, wird eine unnötig hohe Sicherheit im erwärmten Zustand vermieden. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine gegenüber bisher nicht unbeträchtliche Reduzierung des Querschnitts der Zuganker um bis zu 50% und führt daher zu einer besseren Nutzung des eingesetzten Materials sowie zu einer platzsparenden Bauweise. Gleichzeitig wird hierdurch viel Freiraum geschaffen, was die Anbringung von Hilfsaggregaten erleichtert. Die schlanke Ausbildung der Zuganker ergibt in vorteilhafter Weise auch eine Reduzierung der Masse und damit eine Reduzierung der dynamischen Spannungen was eine weitere Entlastung bewirkt. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Maßnahmen ist darin zu sehen, dass bereits mit einer vergleichsweise geringen Vergrößerung des Durchmessers der Zuganker einer Erhöhung des Verbrennungsdrucks Rechnung getragen werden kann, was eine diesbezügliche Aufrüstung vorhandener Motoren erleichtert. Die oben angegebenen Vorteile gelten sinngemäß auch für die einem eventuell vorgesehenen Auslassventilgehäuse zugeordneten Zuganker.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Zweckmäßig ist der Wärmeausdehnungskoeffizient des Zuganker- Materials um 35 % - 65 %, vorzugsweise um 50 % des Wärmeausdehnungskoeffizienten des den von den Zugankern zusammengehaltenen Zylinderteilen zugrundeliegenden Materials größer als dieser Wärmeausdehnungskoeffizient. Hiermit lassen sich bei den bei Großmotoren, insbesondere Zweitakt-Großdieselmotoren, sich ergebenden Betriebverhältnissen zu erwartenden Erwärmungen der Zylinderteile der Zuganker befriedigende Ergebnisse erreichen.
Eine bevorzugte Ausführung der übergeordneten Maßnahmen kann darin bestehen, dass die Zuganker aus austenitischem, rostfreiem Stahl bestehen. Der Wärmeausdehnungskoeffizient dieses Materials liegt im Bereich von 18 x 10 -6 und damit etwa 50 % über dem Ausdehnungskoeffizient von Schmiede- bzw. Gussstahl bzw. Gusseisen. Eine weitere zweckmäßige Maßnahme kann darin bestehen, dass den Zugankern Schutzschilde zur Vermeidung von Wärmeverlusten zugeordnet sind. Hierdurch wird die Erwärmung der Zuga-nker verbessert.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den restlichen Unteransprüchen angegeben und aus der nachstehenden Beispielsbeschreibung anhand der Zeichnung näher entnehmbar.
Die nachstehend beschriebene Zeichnung zeigt einen Zylinder eines Zweitakt-Großdieselmotors im Schnitt.
Hauptanwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung sind Zweitakt- Großdieselmotoren, wie sie beispielsweise als Schiffsantriebe Verwendung finden. Der grundsätzliche Aufbau und die Wirkungsweise derartiger Motoren sind an sich bekannt.
Diese Motoren enthalten ein in der Zeichnung lediglich angedeutetes Motorgestell 1, auf dem in der Regel mehrere, in Reihe hintereinander angeordnete Zylinder 2 aufgenommen sind. Die Zylinder 1 bestehen jeweils aus einer in das Motorgestell eingreifenden Zylinderbüchse 3 und einem auf dieser aufgenommenen Zylinderkopf 4. Die Zylinderbüchse 3 und der Zylinderkopf 4 liegen entlang einer achsnormalen Dichtfläche 5 aneinander an. Im Inneren der Zylinderbüchse 3 befindet sich ein Brennraum 6, der nach oben durch den Zylinderkopf 4 verschlossen ist und nach unten durch einen Kolben 7 begrenzt wird, der über eine Kolbenstange 8 mit einem hier nicht näher dargestellten Kreuzkopf verbunden ist, der über eine Pleuelstange mit der Motor- Kurbelwelle zusammenwirkt. Die Zylinderbüchse 3 ist im Bereich ihres unteren Endes mit vom auf- und abgehenden Kolben 7 steuerbaren Luft-Einlassschlitzen 9 versehen. Der Zylinderkopf 4 enthält einen durch ein Auslassventil 10 steuerbaren Abgasauslass. Das Auslassventil 10 ist in einem auf dem Zylinderkopf 4 aufgenommenen Auslassventilgehäuse 11 gelagert, das einen an den Abgasauslass anschließenden Auslasskanal enthält.
Die Zylinderbüchse 3 ist mit einer etwa auf halber Höhe vorgesehenen, umlaufenden Schulter 12 auf dem Motorgestell 1 abgestützt. Um die Schulter 12 in Anlage an der gestellseitigen Stützfläche zu halten sowie eine ausreichende Dichtheit im Bereich der Dichtfläche 5 zwischen Zylinderbüchse 3 und Zylinderkopf 4 zu gewährleisten, sind einerseits am Zylinderkopf 4 und andererseits am Motorgestell 1 angreifende Zuganker 13 vorgesehen. Jedem Zylinder 2 sind mehrere, in der Regel vier, gleichmäßig über seinen Umfang verteilte Zuganker 13 zugeordnet. Diese sind mit auf ihren oberen Enden aufgenommenen Stützelementen 14, wie Muttern oder Zugankerköpfen, am Zylinderkopf 4 abgestützt und mit ihren unteren, jeweils als Gewindeansatz 15 ausgebildeten Ende in zugeordnete Gewindebohrungen des Maschinengestells 1 eingeschraubt. Der Zylinderkopf 4 ist mit den Zugankern 13 zugeordneten, in radialer Richtung vorspringenden Zugankerlagern 16 versehen, die eine vom jeweils zugeordneten Zuganker 13 durchgriffene Bohrung 17 aufweisen und deren Oberseite als Auflagefläche für das zugeordnete Stützelement 14 dient.
Während des Betriebs erwärmen sich die den Brennraum 6 enthaltenden Zylinderteile in Form der Zylinderbuchse 3 und des Zylinderkopfes 4 mehr als die diese Teile zusammenhaltenden Zuganker 13. Diese werden im kalten Zustand so vorgespannt, dass sich bezogen auf den maximalen Verbrennungsdruck eine Sicherheit von 1, 5 gegen Leckage im Bereich der Dichtfläche 5 ergibt. Um diesen Sicherheitsfaktor trotz der unterschiedlichen Erwärmung von Zylinderbüchse 3 und Zylinderkopf 4 einerseits und den Zugankern 13 andererseits unabhängig von der Betriebstemperatur konstant zu halten, findet für die eine geringere Erwärmung erfahrenden Zuganker 13 ein Material Verwendung, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient größer als der Wärmeausdehnungskoeffizient des Materials ist, aus dem Zylinderbüchse 3 und der Zylinderkopf 4, also die eine höhere Erwärmung erfahrenden Teile, bestehen.
Zweckmäßig ist der Wärmeausdehnungskoeffizient des den Zugankern 13 zugrundeliegenden Materials um 35 % bis 65 %, vorzugsweise 50 % des Wärmeausdehnungskoeffizienten des der Zylinderbüchse 3 bzw. dem Zylinderkopf 4 zugrundeliegenden Materials größer als dieser. Die Zylinderbüchse 3 und der Zylinderkopf 4 bestehen in der Regel im Wesentlichen aus Schmiede- oder Gussstahl bzw. Gusseisen. Dasselbe gilt für das Auslassventilgehäuse 11. Diese Materialien haben einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 11 x 10 - 6 bzw. 12 x 10 -6 . Der Wärmeausdehnungskoeffizient der Zuganker 13 liegt dementsprechend vorzugsweise im Bereich von 18 x l0 -6 ± 10 %. Diese Verhältnisse lassen sich mit aus austenitischem, rostfreiem Stahl bestehenden Zugankern 13 erreichen.
Das Auslassventilgehäuse 11 ist durch zugeordnete Zuganker 13a am Zylinderkopf 4 befestigt. Die Zuganker 13a sind mit auf ihren oberen Enden aufnehmbaren Stützelementen 14a, wie Muttern oder Köpfen, am Auslassventilgehäuse 11 abgestützt und mit ihren unteren jeweils als Gewindeansatz 15a ausgebildeten Enden in zugeordnete Gewindebohrungen des Zylinderdeckels 4 eingeschraubt. Durch die Zuganker 13a werden daher das Auslassventilgehäuse 11 und der Zylinderdeckel 4 zusammengehalten.
Während des Betriebs erwärmen sich der Zylinderdeckel 4 und das den von den heißen Abgasen durchströmten Auslasskanal enthaltende Auslassventilgehäuse 11 stärker als die diese Zylinderteile zusammenhaltenden Zuganker 13a. Es ergibt sich daher dieselbe Problematik wie bei den Zugankern 13, so dass hierzu auf die obigen Ausführungen Bezug genommen werden kann. Auch für die dem Auslassventilgehäuse 11 zugeordneten Zuganker 13a findet daher erfindungsgemäß ein Material Verwendung, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient größer, zweckmäßig 35 % bis 65 %, vorzugsweise 50 % größer, als der Wärmeausdehnungskoeffizient des Materials ist, aus dem das Auslassventilgehäuse 11 und der Zylinderkopf 4 bestehen. Zweckmäßig findet auch für die dem Auslassventilgehäuse 11 zugeordneten Zuganker 13a austenitischer rostfreier Stahl Verwendung.
Vorteilhaft findet, für alle im Bereich eines Zylinders 2 eines Motors vorgesehenen Zuganker wie im dargestellten Beispiel die Zuganker 13 bzw. 13a ein Material Verwendung, dessen Ausdehnungskoeffizient größer als der Ausdehnungskoeffizient des Materials ist, aus dem die von den Zugankern 13 bzw. 13a jeweils zusammengehaltenen Teile des Zylinders 2 bestehen. Den Stützelementen 14 bzw. 14a sind in der Regel Unterlegscheiben 18 zugeordnet. Diese bestehen zweckmäßig aus einem Material mit gegenüber den Wärmeausdehnungskoeffizienten des Zuganker- Materials kleinerem Wärmeausdehnungskoeffizienten, so dass die Dehnung der Unterlegscheiben 18 so gering wie möglich bleibt.
Um zu vermeiden, dass die Zuganker 13 zu wenig erwärmt werden und sich in der Folge davon zu wenig ausdehnen, kann jedem Zuganker 13 bzw. 13a ein in der Zeichnung rechts unten angedeutetes Schutzschild 19 zugeordnet sein. Das Schutzschild 19 wirkt Wärmeverlusten an die Umgebung entgegen und führt daher zu einer besseren Erwärmung der Zuganker 13 bzw. 13a.

Claims

Patentansprüche
Motor, insbesondere Zweitakt-Großdieselmotor, mit wenigstens einem Zylinder 2, der eine in das Motorgestell (1) eingesetzte Zylinderbüchse (3) und einen auf dieser aufgenommenen Zylinderkopf (4) aufweist, an dem Zuganker (13) abgestützt sind, die andererseits am Motorgestell (1) angreifen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die den Zylinderkopf (4) haltenden Zuganker (13) aus einem Material bestehen, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient höher als der Wärmeausdehnungskoeffizient des den von diesen Zugankern (13) zusammengehaltenen Teilen des Zylinders (2) zugrundeliegenden Materials ist.
Motor, insbesondere nach Anspruch 1, wobei ein Auslassventil (10) vorgesehen ist, das in einem auf dem Zylinderkopf (4) angeordneten Auslassventilgehäuse (11) aufgenommen ist, an dem Zuganker (13a) abgestützt sind, die andererseits am Zylinderkopf (4) angreifen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die das Auslassventilgehäuse (11) haltenden Zuganker (13a) aus einem Material bestehen, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient höher als der Wärmeausdehnungskoeffizient des den von diesen Zugankern (13a) zusammengehaltenen Teilen des Zylinders (2) zugrundeliegenden Materials ist.
3. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient des den Zugankern (13 bzw. 13a) zugrundeliegenden Materials um 35 % bis 65 %, vorzugsweise 50 % des Wärmeausdehnungskoeffizienten des den von den Zugankern (13 bzw. 13a) zusammengehaltenen Teilen des Zylinders (2) zugrundeliegenden Materials größer als dieser Wärmeausdehnungskoeffizient ist.
4. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient des den Zugankern (13 bzw. 13a) zugrundeliegenden Materials im Bereich von 18 x 10 -6 ± 10 % liegt.
5. Motor nach einem der vorhergehenden -Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuganker (13 bzw. 13a) aus austenitischem, rostfreiem Stahl bestehen.
6. Motor nach einem der vorhergehenden -Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von den Zugankern (13 bzw. 13a) zusammengehaltenen Teile des Zylinders (2) im Wesentlichen aus Schmiede- und/ oder Gussstahl und/ oder Gusseisen bestehen.
7. Motor nach einem der vorhergehenden -Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den Zugankern (13 bzw. 13a) jeweils ein deren Erwärmung unterstützendes Schutzschild (19) zugeordnet ist.
PCT/EP2004/007459 2003-07-16 2004-07-08 Motor, insbesondere zweitakt-grossdieselmotor WO2005008053A1 (de)

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