本发明专利技术涉及一种用于纵向扫气往复活塞式内燃机的汽缸装置1，尤其是用于一种缓慢运行纵向扫气的大型两冲程柴油发动机，其包括具有燃烧空间200和入口区域22的汽缸2，在汽缸2中在上死点和下死点UT之间安装有沿着汽缸轴线Z来回可移动的活塞3，并且在汽缸2处设有扫气空气入口4以便将扫气空气41引入到燃烧空间200中，其特征在于，活塞3是两部分式活塞3，该两部分式活塞3包括具有活塞环33的缸套活塞32和定位在缸套活塞32中的主活塞31并且用于缸套活塞32的保持单元5设置在汽缸2处，以使缸套活塞32在下死点UT附近能被保持单元5相对于汽缸轴线Z从主活塞31提升，以使扫气空气41可从入口区域22通过缸套活塞32的扫气空气开口320引入到燃烧空间200中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于纵向扫气往复活塞式内燃机的汽缸装置和活塞，尤其是用于根据独立权利要求前序部分的缓慢运行纵向扫气的大型两冲程柴油发动机的汽缸装置和活塞。
技术介绍
大型柴油发动机经常被用作船或者还有定点作业中的驱动装置，例如，用于驱动产生电能的大型发电机。在此方面电机通常以连续的操作模式运转相当长的时间段，这对操作的安全性和可用性提出了很高的要求。为此，对于操作者来说，尤其是长的维修周期、小的磨损以及燃料和操作材料的经济利用是操作机器的中心原则。在其它事项中，这 种大口径缓慢运行的柴油发动机的活塞运行动作对于长的维修周期、可用性来说是决定性因素，并且经由润滑油的消耗直接对于操作成本并且因此对于经济效益来说都是决定性因素。因此活塞运行动作的复杂问题对于大型柴油发动机来说永远具有较高的重要性。然而，对于大型柴油发动机来说，不仅限于这些，还通过布置为在活塞中或者在气缸壁中来回移动的润滑单元进行活塞润滑，润滑油通过该单元被施加到汽缸壁的运行表面上，以减小活塞与运行表面之间的摩擦并且因此减小运行表面以及活塞环的磨损。例如，对于当今的现代发动机例如WMsila的两冲程发动机而言，1000小时操作期间的运行表面的磨损小于O. 05mm。这种电动机的润滑剂供给量明显地在I. 3g/kffh以下，并且不仅是为了成本的目的而应该尽可能地減少供给量，其中磨损应该同时被最小化。在这个方面，就润滑单元自身的具体设计以及润滑的方法而言，许多不同的解决方案被认为是用于汽缸运行表面润滑的润滑系统。在各种变型中，相应的解决方案对于本领域的普通技术人员来说是公知的。然而，用于改进润滑和活塞运行动作的所有措施都留有ー个由于构造引起的尚未解决的问题，并且因此对于所有迄今已知的纵向扫气内燃机都是如此。如本领域的普通技术人员所熟知的，当活塞位于其下死点附近而释放使新鮮空气进入到汽缸的燃烧空间中的路径的时候，新鲜空气(也常称为扫气空气)通常在汽缸的下端处经由通常呈扫气狭缝形式的扫气空气开ロ，被引入到用于纵向扫气两冲程马达的汽缸的燃烧空间内。新鲜空气通过扫气狭缝，例如，利用涡轮增压器而以预定的压カ注入到汽缸中，因为扫气狭缝是位于汽缸的汽缸壁中的开ロ并且因此干扰润滑油膜，所以通常不能在汽缸的内表面处在扫气狭缝的区域内均匀地形成润滑油膜。在这一点上，甚至在明显低于以及远高于扫气狭缝处(这意味着甚至在形成有扫气狭缝的汽缸部的外侧)，在汽缸的运行表面处都明显地产生了扫气狭缝对于润滑油膜的形成造成的负面影响。这意味着在汽缸运行表面处由扫气狭缝带来的对润滑油膜流动的干扰在远离扫气狭缝的区域内继续，并且还因此影响活塞的运行动作，以及明显地负面影响着远离扫气狭缝的活塞的相应活塞环与气缸壁之间的润滑。扫气狭缝的另一个负面作用是由当活塞环在运动中在下死点附近经过扫气狭缝时扫气狭缝与活塞环的配合造成的。因为活塞环必须具有一定机械半径的预张紧以使它们能够或多或少密封地与汽缸壁配合，因此活塞环未被形成为完整的闭合环，而是形成为具有缺ロ的开ロ环以便产生将活塞环密封地按压在汽缸壁处的径向向外指向的张紧カ。在不利的条件下，由于活塞环的径向向外作用的张力，活塞环在缺ロ处的边缘可以部分地按压到扫气狭缝中，从而这些活塞环能够在扫气狭缝的下边缘处抓住，这导致在汽缸壁处在扫气狭缝附近形成危险的刮擦或者沟痕。在最坏的情况下，这能够导致活塞卡住并且导致汽缸和/或活塞的损坏，特别对于处于外海的船来说会导致危险的状況。此外，不可忽略的润滑油量由于活塞环组件的经过经由扫气狭缝而损失。一定量的润滑油即存储在活塞环组件中的润滑油，这些润滑油在活塞在汽缸中运动期间收集在活塞环组件中，并且还承受在燃烧过程期间在活塞环组件中基本形成的増加的气压，并且存储于此。当活塞环组件然后经过扫气狭缝时，存储在活塞环组件中的超压カ经由扫气狭缝突然地将自身排放到接收空间并且/或者排放到活塞子空间内，从而同时地将同样存储在活塞环组件中的润滑油的最大部分经由扫气狭缝传送到接收空间中。一方面，这导致相对 昂贵的润滑油的损失，并且在另ー个方面，导致接收空间不必要的污染。此外，对于活塞的进ー步运动来说润滑油不再可用。另ー个缺点是扫气狭缝的固定几何形状。这对于作为“双燃料”电动机的可能用途来说会尤其地不利，即，对于作为能够以不同燃料例如可选择地以重油或者煤气或者其他不同燃料来操作的电动机来说。而且，特别是迄今为止扫气狭缝的不可变化的几何形状和/或尺寸仍保持着上述使用的方式。
技术实现思路
由此，本专利技术的目的是提供一种用于纵向扫气往复活塞式内燃机的新型汽缸装置和活塞，特别地用于缓慢运行的大型两冲程柴油发动机，这避免了现有技术中已知的问题，这尤其地在很大程度上是由已知汽缸装置的下部区域中的扫气狭缝决定的。满足该目的的本专利技术的主题的特征在于独立权利要求I和独立权利要求9的特征。从属权利要求涉及本专利技术的具体的有利实施方式。因此，本专利技术涉及一种用于纵向扫气往复活塞式内燃机的汽缸装置，尤其是用于ー种缓慢运行的纵向扫气大型两冲程柴油发动机的汽缸装置，包括具有燃烧空间和入口区域的汽缸，在该汽缸中安装有活塞，可沿着汽缸轴线在上死点和下死点之间来回移动并且，其中在汽缸处设有扫气空气入口以将扫气空气引入到燃烧空间中。根据本专利技术，活塞是两部分式活塞，该两部分式活塞包括具有活塞环的缸套活塞和位于缸套活塞中的主活塞。在这个方面，用于缸套活塞的保持単元被设置在汽缸处，以使所述缸套活塞能够在下死点附件被保持単元相对于汽缸轴线从所述主活塞提升，使得扫气空气能够从入口区域通过缸套活塞的扫气空气开ロ被引入到燃烧空间中。因为根据本专利技术的活塞是两部分式活塞，该两部分式活塞包括外部的缸套活塞和位于其中的主活塞，并且在汽缸的下端处设有用于所述缸套活塞的保持单元以使所述缸套活塞能在下死点的区域中从主活塞相对于汽缸轴线通过保持単元而被提升，从而扫气空气能够从入口区域通过缸套活塞的扫气空气开ロ被引入到燃烧空间中，缸套活塞和/或布置在活塞缸套处的活塞环，因此以及活塞作为整体不再在其运动中在下死点附近与扫气空气开ロ直接接触，特别是不再与扫气狭缝直接接触，以使人们也能完全忽略扫气空气狭缝。这意味着在根据本专利技术的技术方案中，扫气狭缝的泄放作用被两部分式活塞在下死点的下方区域中的运动所取代。这之所以发生是由于在汽缸中的缸套活塞在燃烧过程完成以后沿着朝向下死点的方向运动中优选地可减震地支撑地设置在保持単元上，该保持単元在汽缸的下方区域中布置在汽缸运行衬套处并且/或者集成在其中。因为主活塞经由活塞杆有效地固定连接到曲轴，在缸套活塞通过保持単元保持并且当缸套活塞保持在该位置时，主活塞沿着到其下死点的方向进ー步移动直到主活塞再一次从其下死点位置沿着到上死点的方向返回，并且为此再一次带着缸套活塞。以这种方式，布置在缸套活塞处的活塞环组件的活塞环总是保持在汽缸的汽缸运行衬套的闭合部分中，以便不会再发生包含在活塞环组件中的润滑油例如通过扫气狭缝泄放或者泄放到活塞的下侧。在根据本专利技术的汽缸装置中，由于活塞缸套以及因此活塞环组件不直接与汽缸的下方区域中的进气ロ配合，因此产生了不同的优点，其中新鮮空气通过所述进气ロ例如从涡轮增压器能够以预定的压力注入到汽缸中。在现有技术中可知，在扫气闭合过程中意味着当活塞本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
2011.03.23 EP 11159456.01.一种用于纵向扫气往复活塞式内燃机的汽缸装置，尤其是用于一种缓慢运行的纵向扫气大型两冲程柴油发动机的汽缸装置，所述汽缸装置包括具有燃烧空间(200)和入口区域(22)的汽缸(2)，在所述汽缸(2)中安装有能够在上死点和下死点(UT)之间沿着汽缸轴线(Z)来回移动的活塞(3)，并且其中在所述汽缸(2)处设置有扫气空气入口(4)以将扫气空气(41)引入到所述燃烧空间(200)中，所述汽缸装置的特征在于所述活塞(3)是两部分式活塞(3)，所述两部分式活塞(3)包括具有活塞环(33)的缸套活塞(32)以及位于所述缸套活塞(32)中的主活塞(31);并且用于所述缸套活塞(32)的保持单元(5)设置在所述汽缸(2)处，使得所述缸套活塞(32)能够在所述下死点(UT)附近被所述保持单元(5)相对于所述汽缸轴线(Z)从所述主活塞(31)提升，使得所述扫气空气(41)能够从所述入口区域(22)通过所述缸套活塞(32)的扫气空气开口(320)被引入到所述燃烧空间(200)中。2.根据权利要求I所述的汽缸装置，其中在所述保持单元(5)处和/或在所述缸套活塞(32)处设置有减震元件(10)。3.根据权利要求I或2所述的汽缸装置，其中设置有设定装置(11)以使所述扫气空气开口(320)的开口横截面(111)是可设定的。4.根据权利要求3所述的汽缸装置，其中所述设定装置(11)是液压、气动或者电气设定装置(11)。5.根据权利要求3或4所述的汽缸装置，其中所述设定装置(11)设置在所述保持单元(5)处和/或设置在所述缸套活塞(32)处，并且其中所述减震元件(10)特别地形成为设定装置(11)。6.根据前述权利要求中任一项所述的汽缸装置，其中在所述汽缸(2)处设置有排放孔(12)用于润滑油的交换。7.根据前述权利要求中任一项所述的汽缸装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·斯塔克，
申请(专利权)人：瓦锡兰瑞士公司，
类型：发明
国别省市：
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