气缸装置和用于气缸装置的缸套的限制元件制造方法及图纸

本发明专利技术涉及气缸装置和用于气缸装置的缸套的限制元件。一种用于直流扫气往复活塞式内燃机的气缸装置(1)，该气缸装置包括具有燃烧空间区域(21)和入口区域(22)的缸套(2)，活塞(3)能够被安装在缸套(2)中。具有扫气开口(2211)的扫气入口(221)位于缸套(2)的入口区域(22)中，从而能够将扫气(41)从接收空间(401)经由扫气开口(2211)引入到缸套(2)的燃烧空间区域(21)内。根据本发明专利技术，限制元件(5)被设置并且构造在所述扫气入口(221)处，从而所述扫气开口(2211)的流动横截面(410)能够被减少到预定值，使得从所述接收空间(401)经由所述扫气入口(221)进入所述缸套(2)的扫气(41)的气体流(411)能够被限制到预定限值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于直流扫气往复活塞式内燃机的气缸装置，所述气缸装置特别用于低速运行的单向扫气大型二冲程柴油机，所述气缸装置包括具有燃烧空间区域和入口区域的缸套，活塞以能够在上止点和下止点之间沿着气缸轴线来回运动的方式安装在所述缸套中，并且具有扫气开口的扫气入口设置在所述缸套处、位于所述缸套的所述入口区域中，从而扫气能够从接收空间经由所述扫气开口被引入到所述缸套的所述燃烧空间区域内。本专利技术还涉及一种用于上述气缸装置的缸套的限制元件。
技术介绍
大型柴油机经常用作用于船舶的驱动单元，或者还用在静止操作中，例如用来驱动大型发电机以产生电能。在这方面，发动机一般来说在相当长的时期上都处于永久操作运行，这对操作安全性和可用性都提出较高要求。特别是长的维修间隔、低磨损以及燃料和操作材料的经济处理(还具体地是润滑剂消耗)对于操作员来说都是机器操作的核心标准。如本领域技术人员所公知的，在已知的直流扫气二冲程发动机中，经常也被称为扫气的新鲜空气通常经由通常采取扫气狭缝形式的扫气开口在气缸的下端处引入气缸的燃烧空间内，而活塞接近下止点定位并释放路径以使新鲜空气进入燃烧空间。也就是说，在实践中，新鲜空气是通过涡轮增压器以预定压力吹送到气缸内的。这特别地适用于作为十字头型发动机并具有由活塞控制的扫气狭缝的所有商用大型二冲程柴油机。这意味着上部活塞边缘控制扫气狭缝的打开和关闭。新鲜空气可以通过扫气狭缝进入气缸内。在这方面，如对本领域技术人员本身公知的，例如每个燃烧循环经由扫气狭缝供应到往复活塞式内燃机的缸套的燃烧空间内的扫气的数量对于内燃机的许多不同过程或操作参数(诸如发动机功率、燃料消耗、燃烧温度、燃烧压力、排气的化学组成(即特别是排气中的特别有害部分(诸如不同氮化物部分)的组成和数量)以及许多其他操作参数)都具有决定性影响。出于多种多样的原因，例如出于经济性原因或出于环境保护原因，越来越有必要和需要针对例如由消费者(也就是轮船或发电厂的操作员)预定的特定条件来更灵活地修改发动机。例如，或者还为了能够遵守变得越来越严格的诸如环境保护规程之类的法定规章，或者为了在操作中节省燃料或其他操作消耗品。出于显而易见的原因，进一步期望的是能够使用同一种类型的缸套用于应该被构造成用于不同操作状态(例如，用于不同功率)的发动机，使得例如对于将被构造成相对较小功率的发动机，可以使用相同类型的缸套用于应该具有更高功率的不同发动机。之前，在这种情况下或类似情况下，必须提供各自不同类型的缸套，从经济角度来看这自然不是令人满意的，并且效率低下。另外，在之前只有通过非常复杂和/或昂贵的手段才可以以灵活方式将已经操作的发动机改造成不同操作状态或操作参数，例如，将现有的发动机从高功率改造成低功率，以便例如节省燃料、遵守法律规定的新的环境标准或出于对本领域技术员来说公知的其他原因。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种用于直流扫气往复活塞式内燃机(特别是用于低速运行的大型二冲程柴油机)的新颖气缸装置，通过该气缸装置，能够解决从现有技术知道的问题，并且通过该气缸装置，特别地可以针对不同要求或操作状态，特别地针对不同功率，简单地以有效方式修改同一种类型的缸套，或者以灵活方式改造已经操作的发动机。满足这些目的的本专利技术的主题的特征在于：限制元件被设置并且构造在所述扫气入口处，从而所述扫气开口的流动横截面能够被减少到预定值，使得从所述接收空间经由所述扫气入口进入所述缸套的扫气的气体流能够被限制到预定限值；以及用于本专利技术的气缸装置的缸套的限制元件。因此，本专利技术涉及一种用于直流扫气往复活塞式内燃机的气缸装置，所述气缸装置特别用于低速运行的直流扫气大型二冲程柴油机，所述气缸装置包括具有燃烧空间区域和入口区域的缸套，活塞以能够在上止点和下止点之间沿着气缸轴线来回运动的方式被安装在所述缸套中。具有扫气开口的扫气入口设置在所述缸套处、位于所述缸套的入口区域中，从而扫气能够从接收空间经由所述扫气开口北引入到所述缸套的所述燃烧空间区域内。根据本专利技术，限制元件被设置并且构造在所述扫气入口处，从而所述扫气开口的流动横截面能够被减少到预定值，使得从所述接收空间经由所述扫气入口进入所述缸套的扫气的气体流能够被限制到预定限值。即使在扫气进入口处使用根据本专利技术的限制元件时(然而，所述限制元件特别优选地能够以成型件的形式设置在例如扫气狭缝中)，如从现有技术中本身已知的，新鲜空气也能够在扫气循环中流入到气缸的燃烧空间中，但是在本专利技术中，通过适当地选择所述限制元件的尺寸或通过适当地选择所述限制元件在所述扫气入口的扫气开口处的布置，完全灵活地减少一个、多个或全部扫气开口的流动横截面，使得能够按照期望地将从所述接收空间进入所述缸套的扫气的气流限制到基本预定值。因而，通过使用根据本专利技术的限制元件，第一次可以灵活地针对任何要求以非常简单的方式修改每个燃烧循环经由扫气狭缝供应到例如往复活塞式内燃机的缸套的燃烧空间内的扫气的数量。特别地，第一次能够通过在操作状态下待供应的扫气的数量以非常简单方式直接设置内燃机的期望操作参数。例如，可以实现发动机的特定功率或减少燃料消耗，设置燃烧温度或燃烧压力，调节排气的化学组成，也就是说，特别是还可以影响排气中的特别有害部分的组成和/或数量，诸如不同氮氧化物的部分，以及由于多种不同原因而必须修改的许多其他操作参数。因而，可以通过修改发动机而以非常廉价且简单的方式响应这种发动机的操作员的特定要求和愿望以及还有快速改变的要求和愿望。另外，可以简单地遵守变得越来越严格的法规，诸如环境保护规则，或者可以对新的、通常更严格的规则简单地做出反应。或者，可以简单地、灵活地和可靠地修改发动机，例如为了在操作中节省燃料或其他消耗品，并且/或者为了针对不同的主操作状态来修改发动机。例如，发动机可以通过本专利技术而被简单地改造，使其能够基本理想地操作，例如仅以部分载荷操作的方式而不再以全载荷操作的方式进行操作，这在船舶应该仅以限制速度航行以例如节省燃料时尤其具有较大优点。另外，通过使用根据本专利技术的限制元件，可以使用同一种类型的缸套用于应该被构造成用于不同操作状态(例如，用于不同功率)的发动机，使得例如对于将被构造成用于相对较小功率的发动机来说，对于应该具有更高功率的不同发动机来说可以使用相同类型的缸套。因此，不必再提供不同类型的缸套，从经济方法来看这当然是一个巨大的优点，并且这不仅导致缸套制造中相应的成本下降，而且还简化了维护并降本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于直流扫气往复活塞式内燃机的气缸装置，所述气缸装置特别用于低速运行的直流扫气大型二冲程柴油机，所述气缸装置包括具有燃烧空间区域(21)和入口区域(22)的缸套(2)，活塞(3)以能够在上止点(OT)和下止点(UT)之间沿着气缸轴线(Z)来回运动的方式安装在所述缸套(2)中，并且具有扫气开口(2211)的扫气入口(221)设置在所述缸套(2)处、位于所述缸套(2)的所述入口区域(22)中，从而扫气(41)能够从接收空间(401)经由所述扫气开口(2211)被引入到所述缸套(2)的所述燃烧空间区域(21)内，其特征在于，限制元件(5，51)被设置并且构造在所述扫气入口(221)处，从而所述扫气开口(2211)的流动横截面(410)能够被减少到预定值，使得从所述接收空间(401)经由所述扫气入口(221)进入所述缸套(2)的扫气(41)的气体流(411)能够被限制到预定限值。

【技术特征摘要】
2014.12.22 EP 14199747.81.一种用于直流扫气往复活塞式内燃机的气缸装置，所述气缸装置特别用于低
速运行的直流扫气大型二冲程柴油机，所述气缸装置包括具有燃烧空间区域(21)和
入口区域(22)的缸套(2)，活塞(3)以能够在上止点(OT)和下止点(UT)之
间沿着气缸轴线(Z)来回运动的方式安装在所述缸套(2)中，并且具有扫气开口(2211)
的扫气入口(221)设置在所述缸套(2)处、位于所述缸套(2)的所述入口区域(22)
中，从而扫气(41)能够从接收空间(401)经由所述扫气开口(2211)被引入到所
述缸套(2)的所述燃烧空间区域(21)内，其特征在于，限制元件(5，51)被设置
并且构造在所述扫气入口(221)处，从而所述扫气开口(2211)的流动横截面(410)
能够被减少到预定值，使得从所述接收空间(401)经由所述扫气入口(221)进入所
述缸套(2)的扫气(41)的气体流(411)能够被限制到预定限值。
2.根据权利要求1所述的气缸装置，其中，所述限制元件(5，51)被构造成成
型件(51)，并且以可更换的方式设置在所述缸套(2)的扫气入口(221)的扫气开
口(2211)中。
3.根据权利要求2所述的气缸装置，其中，所述成型件(51)的面对所述气缸
轴线(Z)的内侧(511)形成了所述缸套(2)的气缸运行表面(211)的组成部分。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的气缸装置，其中，所述成型件(51)被
构造并且设置在所述扫气入口(221)处，从而所述成型件(51)同时限制所述扫气
入口(221)的至少两个扫气开口(2211)处的流动横截面(410)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的气缸装置，其中，在至少一个扫气开口
(2211)处没有设置限制元件(5，51)。
6.根据权利要求5所述的气缸装置，其中，所述限制元件(5，51)根据关于所
述缸套(2)的周向方向(U)的预定对称方案设置在所述扫气入口(221)的所述扫
气开口(2211)处。
7.根据权利要求6所述的气缸装置，其中，在所述周向方向(U)上直接相邻
的所有限制元件(5，51)之间存在数量分别相等的没有设置任何限制元件(5，51)
的扫气开口(2211)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的气缸装置，其中，所述限制元件(5)在所

\t述缸套(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·巴特切，J·维斯克奇尔，
申请(专利权)人：温特图尔汽柴油公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH