[發明專利]大型二沖程發動機、進氣門和氣缸套

有效

• 申請號: 201310034891.8
• 申請日: 2013-01-30
• 公開（公告）號: CN103225524B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: A·K·彼德森
• 申請（專利權）人: 曼柴油機渦輪機歐洲股份公司曼柴油機渦輪機德國分公司
• 主分類號: F01L7/08
• 分類號: F01L7/08;F02F1/22;F02B25/24;F02B25/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 張濤

技術領域

本發明涉及大型二沖程單流式發動機，尤其是單流式的二沖程柴油機。本發明還涉及進氣門和氣缸套，所述進氣門和氣缸套是用于這種大型二沖程發動機的，尤其是大型二沖程柴油機。

背景技術

普通類型的大型二沖程發動機具有至少一個氣缸，該氣缸具有氣缸壁，其中所述氣缸壁被至少一個進氣口環穿透，所述進氣口穿過所述氣缸壁以便將所述發動機的掃氣道與所述氣缸內所述發動機的活塞上方的氣缸容積連接起來。

在這種單流式發動機中，氣體從燃燒室一側上的氣缸周壁中的所述進氣口環流到所述燃燒室相對側上的氣缸端部側上的通常設有排氣門的出口，即，總是沿著相同方向流動，因此被稱為單流式發動機。

借助氣缸套中打開的進氣端口或進氣口的環將燃燒室與發動機掃氣道連接起來，當在活塞在其向下路徑上已經經過氣缸壁中的進氣口環之后燃燒室內的壓力在活塞的膨脹沖程期間下降到低于掃氣道中的壓力時，將開始燃燒室的掃氣。

如果活塞，或者更具體地說是活塞環組，在膨脹沖程中經過打開的進氣口環并且燃燒室內的壓力高于掃氣道中的壓力，則氣體將回流到掃氣道中，并且因此出現不希望的可用能量的損失。而且，剛好在活塞經過進氣口并開始露出進氣口之前，例如在燃燒室內6-10巴壓力下的打開時刻，排氣門在膨脹沖程中打開，流出到排氣道中的氣體將減小過壓，該過壓能在膨脹沖程中軸活塞上做功。

因此，希望推遲在膨脹沖程中進氣口和排氣門的打開，以便在進氣口打開以用掃氣，例如新鮮空氣，對燃燒室進行掃氣之前延長活塞的做功沖程。然而，如果進氣口的環制成在氣缸套中較低以便避免這種不希望的可用能量損失，則當活塞，或者更具體地說是活塞環組，在壓縮沖程中經過打開的進氣口環時，掃氣在壓縮沖程期間較早地結束，由此切斷通過進氣口的氣體通路。

為此，本領域已知使用進氣門在膨脹沖程期間推遲打開，即，在膨脹沖程和壓縮沖程期間產生進氣口的不對稱的關閉正時。也就是說，在膨脹沖程期間進氣口的關閉正時延遲超過活塞經過的時間，而在壓縮沖程期間進氣口的關閉正時沒有延遲并且借助活塞經過而結束。

用于單流式大型二沖程發動機的普通類型的進氣門用于鎖定和打開通過進氣口環的氣體流動通道，該進氣口環通過所述發動機的氣缸的氣缸壁并且將所述發動機的掃氣道與所述氣缸內所述發動機的活塞上方的氣缸容積連接起來，如果所述掃氣道中的壓力低于所述氣缸容積中的壓力，則所述進氣門鎖定所述氣體流動通道，而如果所述掃氣道中的壓力高于所述氣缸容積中的所述壓力，則打開所述氣體流動通道。為此，所述進氣門包括承載多個活動閥部件的閥體。所述閥體能安裝至所述氣缸，以便將所述活動閥部件設置在所述氣體流動通道中，其中所述活動閥部件設置成使其能從打開位置運動的關閉位置并且返回，在所述打開位置所述氣體流動通道打開，在所述關閉位置所述氣體流動通道關閉。

例如在歐洲專利申請EP 1788218 AZ中，公開了一種安裝在氣缸套內的環狀進氣門，其具有閥部分，該閥部分能打開和關閉進氣口并且由被電磁閥控制的液壓驅動。

然而，由于環狀進氣門安裝在燃燒室內，因此難以更換，并且活塞(即，活塞環)磨損進氣門的表面以及進氣門上方氣缸套壁與進氣門自身之間的環槽。

因此，在本領域已知的其他示例中，進氣門安裝在氣缸套外。

例如日本專利申請JP 59203820A示出一種進氣門布置，其中環段繞氣缸套形成一環，以便使環段中的開口與氣缸套中的進氣口對準。進氣門具有活動閥部件，即可轉動地布置在環段開口中的圓柱狀閥塞。在閥塞中有兩個空氣通道，所述空氣通道可以選擇性地供給有加壓空氣，以便使發生從打開狀態轉動到關閉狀態并且返回。看起來難以使發動機活塞運動與閥塞運動同步。因此，在其他示例中，使用具有例如簧片的被動活動閥部件的進氣門。

日本專利申請JP 59049316A示出一種發動機，其具有穿過氣缸套壁的進氣口的兩個環。進氣口的上環與進氣管連接，所述進氣管內設有單向閥11。

日本專利申請JP 62129518A公開了一種在進氣口周圍包圍氣缸套的環形進氣門體。設有鉸接至環形閥體的翻板閥門作為止回閥，當燃燒室中的壓力高于掃氣道中的壓力時，該止回閥關閉進氣門，并且在掃氣道中的過壓下打開。

日本專利申請JP 62129529A公開了一種類似的進氣門布置，其中代替鉸接的翻板，氣門簧片一端固定至閥體，如果被來自燃燒室內的過壓沖擊，則所述氣門簧片自身會柔性地彎曲，以便使其被壓靠在閥體抵接面上并且進氣口關閉。