用于大型二冲程涡轮增压压缩点火内燃发动机的气缸盖制造技术

一种用于大型二冲程涡轮增压压缩点火内燃发动机的气缸盖(22)。气缸盖包括具有上侧(47)和下侧(48)的环形体。环形体具有下部(36)，下部(36)限定出通向下侧(48)的中空部，中空部用于形成燃烧室(25)的上部分。环形体具有上部(35)，上部(35)限定出通向所述中空部并通向所述上侧的中心通道(38)，并且环形体在所述下侧(48)处包括整体式的径向向外突出的凸缘(31)。

Cylinder head for a large two stroke turbocharged compression ignition internal combustion engine

A cylinder head (22) for a large two stroke turbocharged compression ignition internal combustion engine. The cylinder head includes an annular body having an upper side (47) and a lower side (48). The annular body has a lower portion (36), and the lower portion (36) defines a hollow portion leading to the lower side (48), and the hollow portion is used to form the upper portion of the combustion chamber (25). The annular body having an upper part (35), (35) the upper limit to the center channel of the hollow portion to the upper outlet (38), and in the lower ring body (48) comprising a radial integral projecting flange (31).

【技术实现步骤摘要】
用于大型二冲程涡轮增压压缩点火内燃发动机的气缸盖
本公开涉及一种用于大型二冲程涡轮增压压缩点火内燃发动机的气缸盖和大型二冲程涡轮增压压缩点火内燃发动机。本公开还涉及一种用于大型二冲程涡轮增压压缩点火内燃发动机的排气阀。
技术介绍
十字头式大型二冲程涡轮增压压缩点火内燃发动机通常用于大型船舶的推进系统或发电厂中的原动机。庞大的尺寸、重量和功率输出使得它们与普通内燃机完全不同，并且将大型二冲程涡轮增压压缩点火内燃发动机置于它们自身的类别中。大型二冲程涡轮增压压缩点火内燃机的气缸由气缸套形成，该气缸套在气缸套的顶部处具有气缸盖中的单个排气阀，并且在气缸套的下部区域处具有控制扫气口的活塞的环。气缸套由气缸框架承载，气缸框架又由发动机框架承载。通过气缸盖螺栓以大的力将气缸盖夹紧在气缸套上。由气缸盖螺柱施加的力需要超过作用在气缸盖上的巨大压缩力和燃烧压力的余量。为了一方面承受燃烧室中的压力和另一方面承受汽缸盖螺柱的力，汽缸盖必须非常强劲和坚固。同时，气缸盖必须能够处理由燃烧过程引起的高温。因此，对形成气缸盖的主体的材料质量有很高的要求。对于最大的二冲程压缩点火内燃发动机，使用经淬火和回火的锻造钢。气缸盖承载排气阀和燃料阀(通常为用于单燃料发动机的每个气缸具有三个燃料阀和用于双燃料发动机的每个气缸具有六个燃料阀)，其中定位由有限空间控制，气缸盖设置有将燃烧室连接到排气弯管的中心通道。基本上，现有技术的气缸盖是实心的材料块。高强度要求导致非常高的壁厚，特别是在气缸盖的上部。这些大的壁厚度产生要确保在气缸盖的整个主体上适当的材料质量的问题，特别是在气缸盖的材料远离表面的区域中。因此，确保整个气缸盖上适当的材料质量是困难的、麻烦的且昂贵的。此外，具有非常大的壁厚的气缸盖的材料成本是显著的，并且仅锻造的气缸盖可以满足目前的要求。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种减少或至少克服上述问题的气缸盖。前述和其它目的通过独立权利要求的特征来实现。根据从属权利要求、说明书和附图，其它实施形式是显而易见的。根据第一方面，提供了一种用于大型二冲程涡轮增压压缩点火内燃发动机的气缸盖，所述气缸盖包括具有上侧和下侧的环形体，其中，-所述环形体具有下部，所述下部限定通出向下侧的中空部，所述中空部用于形成燃烧室的上部分，-所述环形体具有上部，所述上部限定出通向中空部并通向上侧的中心通道，-所述环形体在下侧处包括整体式的径向向外突出的凸缘，径向向外突出的凸缘具有向上的接触表面，用于支撑环形保持器。通过提供在其下侧具有径向向外突出的凸缘的气缸盖，可以使用环形保持器将气缸盖夹紧在气缸套上。这又允许所构造的气缸盖更薄、更细长，且具有更均匀分布的壁厚。因此，降低了材料成本并降低了生产成本，因为均匀分布的壁厚度和较薄的壁使得更容易确保整个气缸盖上适当的材料质量。此外，更轻和更细的气缸盖允许更容易和更便宜地对气缸盖进行大修。此外，气缸盖的较薄的壁使得更容易定位燃料阀。根据第一方面的第一可能实施方式，气缸盖在其下侧设置有用于接合气缸套的顶部环形表面的底部环形接触表面。根据第一方面的第二可能实施方式，径向向外突出的凸缘具有与底部环形接触表面齐平的向下的表面。根据第一方面的第三可能实施方式，中心通道在向内的环形凸缘上具有面向上的支撑表面，支撑表面用于支撑排气阀的面向下的环形接触表面。根据第一方面的第四可能实施方式，气缸盖的环形体由单片材料形成。根据第一方面的第五可能实施方式，环形体具有基本均匀分布的径向壁厚度。根据第一方面的第六可能实施方式，气缸盖还包括独立的环形保持器，其尺寸和形状设置为围绕下部而配合，其中环形保持器的底表面的一部分接合向上的接触表面。根据第一方面的第七可能实施方式，上部的外径等于或小于下部的外径。根据第一方面的第八可能实施方式，下部的最大直径由径向向外突出的凸缘所形成。根据第一方面的第九可能实施方式，环形凹部设置在下部和环形保持器之间。根据第二方面，提供了一种具有十字头的大型二冲程涡轮增压压缩点火内燃发动机，所述发动机包括：气缸套上的气缸盖，所述气缸套由气缸框架承载；环形保持器，其接合所述气缸盖；以及多个气缸盖螺柱，其将环形保持器连接到气缸框架，用于将气缸盖夹紧在气缸套上。通过提供具有由环形保持器保持的气缸盖的发动机，能够以显著较少的材料和较小的最大壁厚构造气缸盖，这极大地有助于在整个气缸盖上获得所需材料质量。另外，大大方便了维护和大修。根据第二方面的第一可能实施方式，气缸盖螺柱将环形保持器夹紧在气缸盖上。根据第二方面的第二可能实施方式，环形保持器设置成覆盖气缸盖的本体的一部分，其中环形保持器接合气缸盖的向外突出的凸缘。根据第二方面的第三可能实施方式，环形保持器设置有多个通孔，气缸盖螺柱通过所述通孔而突出。根据第二方面的第四可能实施方式，气缸盖螺柱设置有与环形保持器的顶部接合表面接合的螺母。根据第二方面的第五可能实施方式，气缸盖螺柱的一端固定在气缸框架中。根据第三方面，提供了一种用于具有排气阀壳体的大型二冲程涡轮增压压缩点火内燃发动机的排气阀，所述排气阀壳体包括：排气弯管，其一端通向排气阀壳体的侧面，另一端通向排气阀壳体的底部；用于引导排气阀杆的孔；以及整体式的向外突出水平延伸的凸缘，其布置在排气弯管的通向排气阀壳体的侧面的端部的下方，整体式的向外突出水平延伸的凸缘设置有多个贯通孔，用于接收将排气阀壳体固定到气缸盖的螺栓或螺柱。通过在排气阀壳体的低端处设置凸缘，将排气阀壳体连接到气缸盖的螺栓或螺柱的长度显著减小。此外，与少数主螺栓或螺柱相反，可以使用大量较小的螺栓或螺柱，因为排气弯管不再“阻碍”。根据第四方面，提供了一种具有十字头的大型二冲程涡轮增压压缩点火内燃发动机，所述发动机包括：气缸套上的气缸盖，气缸套由气缸框架承载；以及根据第三方面的排气阀，其通过螺栓或螺柱栓接到气缸盖上，所述螺栓或螺柱固定在气缸盖中并且通过整体式的向外突出的水平延伸的凸缘中的孔而突出。本专利技术的这些和其它方面将从下面描述的实施方式中显而易见。附图说明在本专利技术的以下详细部分中，将参考附图中所示的示例性实施方式更详细地解释本专利技术，其中：图1是根据一个示例性实施方式的大型二冲程柴油发动机的高视角前视图，图2是图1的大型二冲程发动机的高视角侧视图，图3是根据图1的大型二冲程发动机的示意图，图4是气缸框架和具有安装有排气阀的根据一个示例性实施方式的气缸盖的气缸套的截面图，图5是气缸框架和具有安装有排气阀的根据一个示例性实施方式的气缸盖的气缸套的不同角度截面图，图6是具有气缸盖、环形保持器和排气阀的气缸套的上部的详细侧视图，图7是根据一个示例性实施方式的气缸盖的侧视图，图8是图7的气缸盖的剖视图，其中安装有燃料阀和环形保持器，图9是图7的气缸盖的剖视图，其中未安装有燃料阀但安装有环形保持器，图10是图7的气缸盖的高视角图，图11是图8和9的环形保持器的高视角图，图12是图8的气缸盖的高视角图，其中安装有环形保持器，图13是图8的气缸盖的俯视图，其中安装有环形保持器。具体实施方式在下面的详细描述中，将参考在示例性实施方式中的具有十字头的大型二冲程低速涡轮增压压缩点火内燃发动机描述内燃发动机。图1、2和3示出了具有曲轴8和十字头9的大型低速涡轮增压二冲程柴油发动机。图3示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于大型二冲程涡轮增压压缩点火内燃发动机的气缸盖(22)，所述气缸盖包括具有上侧(47)和下侧(48)的环形体，其中，‑所述环形体具有下部(36)，所述下部(36)限定出通向所述下侧(48)的中空部(49)，所述中空部(49)用于形成燃烧室(25)的上部分，‑所述环形体具有上部(35)，所述上部(35)限定出通向所述中空部(49)并通向所述上侧(47)的中心通道(38)，‑所述环形体在所述下侧(48)处包括整体式的径向向外突出的凸缘(31)，‑所述径向向外突出的凸缘(31)具有向上的接触表面(43)，所述接触表面(43)用于支撑环形保持器(30)。

【技术特征摘要】
2016.03.16 DK PA2016701531.一种用于大型二冲程涡轮增压压缩点火内燃发动机的气缸盖(22)，所述气缸盖包括具有上侧(47)和下侧(48)的环形体，其中，-所述环形体具有下部(36)，所述下部(36)限定出通向所述下侧(48)的中空部(49)，所述中空部(49)用于形成燃烧室(25)的上部分，-所述环形体具有上部(35)，所述上部(35)限定出通向所述中空部(49)并通向所述上侧(47)的中心通道(38)，-所述环形体在所述下侧(48)处包括整体式的径向向外突出的凸缘(31)，-所述径向向外突出的凸缘(31)具有向上的接触表面(43)，所述接触表面(43)用于支撑环形保持器(30)。2.根据权利要求1所述的气缸盖(22)，其中，所述气缸盖(22)在所述下侧(48)设置有底部环形接触表面(44)，所述底部环形接触表面(44)用于接合气缸套(1)的顶部环形表面。3.根据权利要求1或2所述的气缸盖(22)，其中，所述径向向外突出的凸缘(31)具有与所述底部环形接触表面(44)齐平的向下的表面。4.根据权利要求1至3中任一项所述的气缸盖(22)，其中，所述环形体由单片材料形成。5.根据权利要求1至4中任一项所述的气缸盖(22)，其中，所述环形体具有基本均匀分布的壁厚。6.根据权利要求1至5中任一项所述的气缸盖(22)，还包括独立的环形保持器(30)，所述环形保持器(30)的尺寸和形状设置成围绕所述下部(36)而配合，其中所述环形保持器(30)的底表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·阿德里安森，M·格贝尔，
申请(专利权)人：曼柴油机欧洲股份公司曼柴油机德国分公司，
类型：发明
国别省市：丹麦,DK