FI124187B - Mäntäpolttomoottorijärjestely - Google Patents

Mäntäpolttomoottorijärjestely Download PDF

Info

Publication number
FI124187B
FI124187B FI20096340A FI20096340A FI124187B FI 124187 B FI124187 B FI 124187B FI 20096340 A FI20096340 A FI 20096340A FI 20096340 A FI20096340 A FI 20096340A FI 124187 B FI124187 B FI 124187B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
piston
recess
valve
cylinder
cylinder head
Prior art date
Application number
FI20096340A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20096340A (fi
FI20096340A0 (fi
Inventor
Håkan Nynäs
Patrik Kulla
Harri Rinta-Torala
Harry Särs
Original Assignee
Wärtsilä Finland Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wärtsilä Finland Oy filed Critical Wärtsilä Finland Oy
Priority to FI20096340A priority Critical patent/FI124187B/fi
Publication of FI20096340A0 publication Critical patent/FI20096340A0/fi
Priority to PCT/FI2010/051019 priority patent/WO2011073510A1/en
Priority to KR1020127015431A priority patent/KR101663345B1/ko
Priority to EP10803260.8A priority patent/EP2513448B1/en
Priority to CN201080056832.5A priority patent/CN102667093B/zh
Publication of FI20096340A publication Critical patent/FI20096340A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI124187B publication Critical patent/FI124187B/fi

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L3/00Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
    • F01L3/20Shapes or constructions of valve members, not provided for in preceding subgroups of this group
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/02Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
    • F02B23/06Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
    • F02B23/0696W-piston bowl, i.e. the combustion space having a central projection pointing towards the cylinder head and the surrounding wall being inclined towards the cylinder wall
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00Pistons 
    • F02F3/28Other pistons with specially-shaped head
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Description

Mäntäpolttomoottorijärjestely Tekniikan ala 5 [001] Esillä oleva keksintö kohdistuu mäntäpolttomoottorijärjestelyyn, jo ka käsittää vähintään yhden sylinterin ja sylinterikannen, joka on järjestetty sylinterin yhteyteen ja jossa on vähintään yksi imuventtiili ja yksi pako-venttiili sekä sylinterin ylä-ja alakuolokohdan väliin liikkuvasti järjestetyn männän, jonka lakeen on järjestetty syvennys, jonka yläpinta on pyöräh-10 dyssymmetrinen suhteessa pituussuuntaiseen keskiakseliin, jossa syvennys käsittää keskialueen ja olennaisesti kartiomaisen alueen, joka suuntautuu säteen suuntaisesti kohti männän reuna-aluetta siten, että syvennyksen syvyys suurenee kohti männän reuna-aluetta ja jossa reuna-alueella on yläpinta, joka on korkeampi kuin syvennyksen pohja.
1 5
Tekniikan taso [002] Mäntäpolttomoottorin mäntä välittää polttoaineen palaessa vapautuvan energian männäntapin kautta kiertokangelle ja edelleen kampi-koneistolle. Mäntä on tiivistetty moottorin sylinteriin männänrenkailla si-20 ten, että energian siirto voi tapahtua ilman tarpeettomia häviöitä. Mäntä-polttomoottorin palotila määräytyy osittain männän yläosan, sylinteriput- ^ ken ja osittain sylinterikannen mukaan. Tähän alueeseen kohdistuu huo- o ^ mättäviä lämpörasituksia. Sylinterin pituussuunnassa ja männänrenkaiden
CVJ
9 alapuolelle suuntautuvat männän seinämät ohjaavat männän liikkeitä ja 25 toimivat voitelupintoina. Nykyaikaisissa kompressorin avulla ahdetuissa | moottoreissa männät ovat tätäkin vaativammissa olosuhteissa, o $) [003] Mäntä on yhdistetty moottorin kampiakseliin kiertokangella, joka on co o yhdistetty mäntään toisesta päästään tapilla ja toisesta päästä kampiakse- o 00 Min kiertokangen alapään laakerilla. Moottorin tärkeimmät rakenteelliset 1 tekijät ovat iskunpituuden ja sylinterin halkaisijan suhde, kiertokangen pi- 2 tuuden ja iskunpituuden suhde. Tärkeitä toiminnallisia piirteitä ovat muiden muassa puristussuhde, venttiilien ajoitus, käyntinopeus, ahtaminen ja polttoaineen syöttöön liittyvät seikat.
[004] Polttoaineen polttamiseen puristussytytteisessä mäntäpolttomootto-5 rissa ja polttoaineen energian muuntamiseen mekaaniseksi työksi vaikuttaa useita eri seikkoja, joista osa on prosessiin liittyviä, kun taas osa seikoista liittyy moottorin mekaaniseen rakenteeseen. Puristussytytysmootto-rin polttoprosessi määräytyy suurelta osin palotilan muodon mukaan. Tämän vuoksi männän ylemmän osan muoto vaikuttaa erittäin merkittävästi 10 moottorin tehoon.
[005] Tekniikan tasosta tunnetaan männän lakeen järjestetty pyörähdys-symmetrinen syvennys. Esimerkiksi yhdysvaltalaisissa patenteissa 6,373,703, 6,966,294 ja 7,210,448 kuvataan tällainen muoto männän yläosassa. Edellä kuvatut patentit kohdistuvat pakokaasujen päästöjen ympä- 1 5 ristövaatimuksiin liittyviin ongelmiin sekä noen liikkumiseen männänren-kaiden ylitse voiteluöljyyn. Ongelmat liittyvät pääosin männän laen muotoon ja männän ja polttoaineen ruiskutussuuttimen väliseen toimintaan, jossa männän syvennyksen muoto ja ruiskutuksen suihkun kulma saavat polttoainesuihkun osumaan männän syvennyksen pintaan ja heijastumaan 20 siitä tietyllä tavalla, kun suihku on lähtenyt suuttimien aukoista. Patenttien tärkein kohde on päästöjen hallinta, erityisesti NOx-päästöjen hallinta.
[006] Puristussuhde vaikuttaa merkittävästi moottorin suorituskykyyn.
o Moottorin puristussuhdetta voidaan suurentaa sallimalla männän liikkua c\j sylinterikannen lähelle. Männän laen nostamisen rajana on usein välys kaa- o ^ 25 sunvaihtoventtiileihin, erityisesti moottorin pako-ja imutahtien välisen pa- lotilan huuhtelun aikana.
CC
Q_ o [007] Tekniikan tasosta on tunnettua järjestää venttiilille männän lakeen 2 tila (venttiilitasku), joka on juuri riittävän suuri, että venttiili sopii siihen.
O) o Tilan ympärillä männän lakea voidaan kohottaa lisää puristussuhteen suu- C\] 30 rentamiseksi. Tällaiset epäjatkuvat kohdat, kuten venttiilien tilojen reunat, 3 siis taskut, rajoittavat kaasujen huuhteluvirtausta venttiilien ympärillä ja tuottavat huonomman kaasunvaihdon. Tällaiset epäjatkuvat pisteet vaikuttavat palotapahtumaan rajoittamalla pyörremuodostumista männän paloti-lassa.
5 [008] Tällaiset taskut estävät myös kaasun pyörteilyä sylinterissä, mikä heikentää palotapahtumaa ja siten lisää päästöjä. Myös kuumien pisteiden muodostuminen männän lakeen on yleistä käytettäessä tällaisia venttiili-taskuja.
[009] Esimerkiksi julkaisussa JP 20073091 76 kuvataan männän laki, jo-10 hon on muodostettu tila venttiilille. Tässä tapauksessa tila on olennaisesti venttiilin muodon mukainen.
[0010] Nyt on esiintynyt tarve kehittää puristussytytteisen nelitahtimootto-rin rakennetta ja toimintaa edelleen siten, että voidaan tuottaa entistä parempi moottorin suorituskyky.
15 [0011] Esillä oleva keksintö kohdistuu erityisesti puristussytytteiseen neli- tahtimoottoriin, jonka puristussuhdetta suurennetaan palotapahtumaa ja moottorin tehoa huonontamatta.
[0012] Keksinnön tavoitteena on myös tuottaa menetelmä polttoaineen ruiskutussuuttimen valmistamiseksi, joka menetelmä on yksinkertainen 20 toteuttaa ja jonka avulla voidaan valmistaa korkeapaineisia polttoaineen ruiskutussuuttimia.
δ
(M
CNJ
cp r-- x Keksinnön selitys
CC
CL
° 25 [001 3]Esillä olevan keksinnön tavoitteet saavutetaan olennaisesti mäntä- co g polttomoottorijärjestelyllä, joka käsittää vähintään yhden sylinterin ja sy- o o linterikannen, joka on järjestetty sylinterin yhteyteen ja jossa on vähintään yksi imuventtiili ja yksi pakoventtiili, sekä sylinterin ylä-ja alakuolokohdan 4 väliin liikkuvasti järjestetyn männän, jonka lakeen on järjestetty syvennys, jonka yläpinta on pyörähdyssymmetrinen suhteessa männän pituussuuntaiseen keskiakseliin, jossa syvennys käsittää keskialueen ja olennaisesti kartiomaisen alueen, joka suuntautuu säteen suuntaisesti kohti männän 5 reuna-aluetta siten, että syvennyksen syvyys suurenee kohti männän reuna-aluetta ja jossa reuna-alueella on yläpinta, joka on korkeampi kuin syvennyksen pohja. Ja jossa järjestelyssä kukin venttiileistä on varustettu laajennuksen käsittävällä pohjapinnalla, joka laajennus ulottuu venttiilin lautasen reunan muodostamalta tasolta venttiilin varteen nähden vastakkai-10 seen suuntaan. Esillä olevalle keksinnölle on tunnusomaista, että kunkin venttiilin kupera pohjapinta on järjestetty olemaan vastakkain männän laen kartiomaisen alueen pyörähdyssymmetrisen yläpinnan kanssa siten, että järjestelyssä laajennus sopii sylinterikannen ja männän syvennyksen väliseen tilaan.
1 5
[0014]Tällöin on mahdollista parantaa moottorin tehoa palotilan näin suurennetun puristussuhteen ja parannettujen virtausominaisuuksien avulla.
[001 5]Erään edullisen suoritusmuodon mukaan venttiilien alapinta vastaa 20 männän laen muotoa männän laen kartiomaisella alueella.
[001 6] Männän syvennyksessä on edullisesti pyörähdyssymmetrinen syvyys kussakin säteittäisessä sijainnissa, jolloin muodostuu tasainen ja jatkuva pinta.
^ 25 o [001 7]Mäntää kohti oleva venttiilin pohjapinnan laajennus on sovitettu c\j ulottumaan kohti männän pintaa sylinterikannen tasolta venttiilien ollessa i
Is·* suljetussa asennossa.
X
£ 30 [0018]Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan venttiilin pituussuuntai- ^ nen akseli on samansuuntainen männän pituussuuntaisen akselin kanssa.
co co o § [001 9]Keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaan venttiilin pituus-
CM
suuntainen akseli on kulmassa suhteessa männän pituussuuntaiseen akse- 5
Min nähden, venttiilin pituussuuntainen akseli on siis kalteva suhteessa männän pituussuuntaiseen akseliin.
[0020] Puristustilavuus määräytyy männän laen pyörähdyssymmetrisen sy-5 vennyksen ja sylinterikannen pinnan mukaan ja paikallisesti puristustila- vuutta rajoittavat paikallisesti palotapahtumaa tehostavat sylinterikannen tasolta ulottuvat venttiilien kuperat pohjapinnat.
[0021] Esillä olevan keksinnön erään suoritusmuodon mukaan sylinterikan-1 0 teen on sovitettu vähintään yksi polttoaineen ruiskutussuutin, jossa on vähintään yksi ensimmäinen polttoaineen ruiskutusaukko ja toinen polttoaineen ruiskutusaukko, ja ensimmäinen polttoaineen ruiskutusaukko suuntautuu ensimmäisessä kulmassa männän pituussuuntaiseen akseliin nähden ja toinen polttoaineen ruiskutusaukko suuntautuu toisessa kulmassa 1 5 männän pituussuuntaiseen akseliin nähden. Lisäksi ensimmäinen polttoaineen ruiskutusaukko on sovitettu ohjaamaan polttoainesuihku venttiilien kuperan pinnan suuntaisesti ja että toinen polttoaineen ruiskutusaukko on sovitettu ohjaamaan polttoainesuihku venttiilien kuperan pinnan suunnan ohitse.
20
[0022] Lisäksi venttiilin pohjapinnan laajennus lisää venttiilin keskialueen paksuutta, mikä lisää venttiililautasen jäykkyyttä. Edelleen, lautasen jäykistäminen ei käytännössä haittaa lainkaan kaasujen virtausta sylinteriin ja sieltä pois. Lisäksi venttiilin käyttöikä on pidempi, sillä venttiilin keski- ^ 25 osassa on enemmän materiaalia palamassa pois ennen venttiilin pienim- g män paksuuden saavuttamista.
i
C\J
o N- x Piirustusten lyhyt kuvaus cc “ 30 o
[0023] Seuraavassa keksintöä kuvataan viitaten oheisiin esimerkinomaisiin co g kaaviomaisiin piirustuksiin, joissa o ^ o kuvio 1 esittää kaaviomaisesti esillä olevan keksinnön suoritusmuodon mukaisen mäntäpolttomoottorin osaa, 6 o kuvio 2 esittää männän lakea sylinterissä ylhäältä nähtynä, o kuvio 3 esittää erästä toista keksinnön suoritusmuotoa, ja 0 kuvio 4 esittää keksinnön erästä muuta suoritusmuotoa.
5
Piirustusten yksityiskohtainen kuvaus
[0024] Kuvio 1 esittää kaaviomaisesti osaa mäntämoottorista. Siinä esitetään järjestely, joka käsittää sylinterin 12, sylinterikannen 1 6 ja sylinteriin 10 12 järjestetyn männän 14. Sylinterikansi 1 6 on varustettu vähintään yhdel lä imuventtiilillä 1 8 ja vähintään yhdellä pakoventtiiIillä 20, mutta tyypillisesti sylinterikanteen 16 on järjestetty kaksi kutakin venttiiliä. Mäntä 14 on järjestetty liikkumaan edestakaisin sylinterissä 12 mäntämoottorin toiminnan aikana. Lisäksi sylinterikannen 16 yhteyteen on järjestetty vähintään 1 5 yksi polttoaineen ruiskutussuutin 22. 1 2 Männän 14 laki on varustettu syvennyksellä 142. Männän syvennys on olennaisesti pyörähdyssymmetrinen männän 1 4 ja sylinterin 12 yhteiseen pituussuuntaiseen keskiakseliin nähden.
20 2 Mäntä 14 on järjestetty sylinteriin yläkuolokohdan (YKK) ja ala-kuolokohdan (AKK) välissä liikkuvasti. Männän sijainti yläkuolokohdassa näytetään yhtenäisellä viivalla ja alakuolokohdassa katkoviivalla. Männän 1 4 liikkeensä aikana yläkuolokohdan (YKK) ja alakuolokohdan (AKK) välissä ^ 25 kattama tilavuus on iskutilavuus Vd ja yläkuolokohdassa (YKK) olevan män- o
^ nän päälle jäävä tilavuus on palotilan tilavuus Vc. Tällöin puristussuhde CR
C\J
o on (Vd+ V )/ ΝΛ Männän syvennys 142 taas käsittää keskialueen 143 ja kar- ^ tiomaisen alueen 144, jotka suuntautuvat säteittäisesti kohti männän ulko- ϊ reunaa. Kartiomainen alue ympäröi männän laen keskialuetta säteen suun- 0 30 taisesti. Kartiomainen alue suuntautuu alaspäin kulmassa a siten, että sy- g vennyksen syvyys suurenee kohti männän 14 ulkokehää. Kartiomainen σ> § alue 144 toimii pintana, jota kohti venttiilien pohjapinnat ovat. Männän 14
C\J
pintaan on sovitettu myös kehämäinen alue 146, jonka yläpinta on korke- 7 ämmällä kuin syvennyksen pohja. Tässä yhteydessä termit "korkeammalla" ja "alaspäin" viittaavat sijainteihin suhteessa pituussuuntaiseen keskiakse-liin 12'.
5 [0027]Nyt kukin venttiileistä 18, 20 on varustettu pohjapinnalla, joka kä sittää venttiilin reunan 182 muodostamasta tasosta venttiilin varteen nähden vastakkaiseen suuntaan ulottuvan laajennuksen 181, 201. Käytännössä tämä tarkoittaa alaspäin kohti männän 14 lakea. Kuviossa 1 laajennus muodostaa kuperan pinnan 181, 201, joka on järjestetty olemaan kohti 10 männän syvennyksen jatkuvaa yläpintaa. Kuperan pinnan todellinen muoto voi vaihdella kunkin käyttökohteen mukaan. Edullisen suoritusmuodon mukaan männän syvennys 142 on pyörähdyssymmetrinen ja jatkuva. Syvennyksen yläpinnan jatkuvuus tarkoittaa erityisesti, että venttiilejä varten ei ole erityisiä syvennyksiä, kuten venttiilitaskuja, vaan syvennyksen muoto 1 5 saa sen toimimaan myös tilana venttiilejä varten.
[0028]Järjestelyssä syvennyksen jatkuvan pinnan ja venttiilien alaspäin ulottuvan pinnan 181 yhdistelmä mahdollistaa männän pääsemisen ylä-kuolokohdassa yleisesti lähemmäs sylinterikantta 16. Laajennus 181, 201, 20 on järjestetty siten, että järjestelyssä laajennus 181, 201 sopii sylinteri-kannen 16 ja männän 14 syvennyksen väliseen tilaan. Tällöin palotilan tilavuus Vc jää pienemmäksi. Samalla järjestely tuottaa tasaisen männän pinnan, jonka avulla voidaan ylläpitää palotilan oikeat virtausominaisuudet. Pienempi palotilan tilavuus Vc suurentaa puristussuhdetta. Tällöin on myös ^ 25 mahdollista säilyttää suurempi puristussuhde ja mahdollisuus tuottaa o ^ huuhtelu avaamalla venttiileitä hieman ilman riskiä siitä, että venttiilit osu- o vat männän lakeen ja käyttämättä venttiilitaskuja. Tämä tuottaa myös edul- ^ liset olosuhteet tehokkaalle palotapahtumalle, sillä palotilaan muodostuu | olennaisesti esteetön kaasupyörre.
o 30 $5 [0029]Näin ollen yhdistelmä, jossa on keskialueen 143 käsittävä männän co g syvennys 142 ja säteen suuntaisesti kulmassa a kohti männän reunaa siten o w suuntautuva kartiomainen alue 144, että syvennyksen syvyys suurenee kohti männän 14 ulkokehää ja venttiilin reunan 182 tasossa venttiilin var- δ teen nähden vastakkaisessa suunnassa ulottuvan laajennuksen 181, 201 käsittävällä pohjapinnalla varustetut venttiilit, tuottaa polttoaineen parannetun palamisen sekä moottorin paremman hyötysuhteen.
5 [0030]0n syytä havaita, että kulma a kuvaa männän laen yleistä kartiomai- sen alueen 144 kulmaa eikä kulma ole tyypillisesti vakio. Venttiilin laajennus 1 81, 201 voidaan valmistaa samasta materiaalista kuin venttiili. Se voi olla massiivirakenne tai se voi käsittää onton sisätilan siten, että laajennus ja venttiilin lautanen muodostavat onton rakenteen. Ontto sisätila voi olla 10 täytetty erityisellä aineella siten, että se vaikuttaa venttiilin termisiin ominaisuuksiin ja/tai lujuusominaisuuksiin.
[0031] Kuvio 2 esittää männän 14 lakea sylinterissä 12 ylhäältä nähtynä. Kuviossa 2 esitetään myös männän päällä olevat venttiilit 18, 20 (katkovii- 1 5 va). Polttoaineen ruiskutussuutin 22 on varustettu polttoaineen ruisku-tusaukoilla 24. Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan polttoaineen ruiskutussuuttimeen on järjestetty vähintään kaksi aukkojen joukkoa 24.1, 24.2. Kunkin joukon aukkojen todellinen määrä voi vaihdella. Ruisku-tusaukkojen ensimmäinen joukko 24.1 suuntautuu olennaisesti sektorille 20 Dl, joka sijaitsee venttiilien kattaman alueen ulkopuolella. Toisin sanoin ruiskutusaukkojen 24.1 ensimmäinen joukko on suunnattu siten, että polt-toainesuihku suuntautuu olennaisesti kahden vierekkäisen venttiilin väliin.
[0032] Ruiskutusaukkojen toinen joukko 24.2 suuntautuu olennaisesti sek- ^ 25 torille D2, joka sijaitsee venttiilien kattamalla alueella. Toisin sanoin ruis- ° kutusaukkojen 24.2 toinen joukko on suunnattu siten, että polttoainesuih- g ku suuntautuu olennaisesti venttiilin laajennusten 181, 201 alle. Ruisku- i tusaukkojen ensimmäinen ja toinen joukko on edullisesti suunnattu eri i kulmissa suhteessa sylinterin 1 2 ja männän 14 pituussuuntaiseen akseliin
CC
“ 30 12'.
o co
[0033] Kuviossa 3 esitetään esillä olevan keksinnön toinen suoritusmuoto, o ° jossa venttiilin 1 8 laajennusten 1 81 poikkileikkausmuoto ja männän sy vennyksen 142 jatkuvan yläpinnan poikkileikkausmuoto muodostavat vas- 9 tinpinnat, joiden muodot vastaavat toisiaan. Myös tässä suoritusmuodossa syvennyksen 142 yläpinta on pyörähdyssymmetrinen. Tässä mäntä voidaan viedä huomattavan lähelle sylinterikantta, jolloin muodostuu erittäin pieni palotilan tilavuus V .
5
[0034] Kuviossa 4 esitetään vielä eräs keksinnön toinen suoritusmuoto. Tässä suoritusmuodossa venttiilit ovat vinosti suhteessa sylinterin 12 ja männän 14 pituussuuntaiseen akseliin 12'. Keskialue 143 on korkeampi kuin männän reuna-alue ja sylinterikansi on vastaavasti muodostettu siten, 10 että siinä on korkeampi keskialue. Polttoaineen ruiskutussuutin 22 on järjestetty sylinterikannen keskialueelle.
[0035] Keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaan venttiilien kupera pinta 181, 201 on pyörähdyssymmetrinen suhteessa venttiilin keskiakseliin 15 18', 20'.
[0036] Vaikka keksintöä onkin tässä kuvattu esimerkkien avulla viitaten tällä hetkellä edullisimmiksi käsitettyihin suoritusmuotoihin, on otettava huomioon, että keksintö ei rajoitu kuvattuihin suoritusmuotoihin, vaan se 20 on tarkoitettu kattamaan useita sen ominaisuuksien yhdistelmiä tai muunnoksia ja useita muita käyttökohteita, jotka sisältyvät oheisissa patenttivaatimuksissa määritettyyn keksinnön alaan. Kaikkia edellä keksinnön yhteydessä mainittuja yksityiskohtia voidaan käyttää yhdessä toisten suoritusmuotojen kanssa, jos tällainen yhdistelmä on teknisesti mahdollinen.
't δ c\j i c\j o 1^ x cc
CL
O
co co O) o o
CVJ

Claims (8)

10
1. Mäntämoottorijärjestely, joka käsittää vähintään yhden sylinterin 5 (1 2) ja sylinterikannen (1 6), joka on järjestetty sylinterin yhteyteen ja jossa on vähintään yksi imuventtiili (1 8) ja yksi pakoventtiili (20), sylinterin ylä-kuolokohdan (YKK) ja alakuolokohdan (AKK) väliin liikkuvasti järjestetyn männän (1 4), jonka lakeen on järjestetty syvennys (142), jonka yläpinta on pyörähdyssymmetrinen suhteessa männän pituussuuntaiseen keskiakseliin 10 (12'), jossa syvennys (142) käsittää keskialueen (143) ja olennaisesti kar- tiomaisen alueen (144), joka suuntautuu säteen suuntaisesti kohti männän reuna-aluetta siten, että syvennyksen syvyys suurenee kohti männän (14) reuna-aluetta ja jossa reuna-alueella on yläpinta, joka on korkeampi kuin syvennyksen pohja, ja jossa kukin venttiileistä on varustettu laajennuksen 15 (181, 201) käsittävällä pohjapinnalla, joka laajennus ulottuu venttiilin lau tasen reunan (1 82) muodostamasta tasosta venttiilin varteen nähden päinvastaiseen suuntaan, tunnettu siitä, että kunkin venttiilin kupera pohjapin-ta on järjestetty olemaan vastakkain männän (14) laen kartiomaisen alueen pyörähdyssymmetrisen yläpinnan kanssa siten, että järjestelyssä laajennus 20 (181, 201) sopii sylinterikannen (16) ja männän syvennyksen (142) väli seen tilaan.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mäntämoottorijärjestely, tunnettu siitä, että venttiilien pohjapinta vastaa männän (14) yläpinnan muotoa ^ männän laen kartiomaisella alueella, o CM o 25
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mäntämoottorijärjestely, tunnettu i o siitä, että männän syvennyksen pinnan syvyys on olennaisesti pyörähdys- g symmetrinen kussakin säteen suuntaisessa sijainnissa.
§ 4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen mäntämoottori- σ) järjestely, tunnettu siitä, että mäntää (14) kohti olevat venttiilien pohja- o ^ 30 pinnat on järjestetty ulottumaan kohti männän (14) lakea sylinterikannen (1 6) tasosta venttiilien ollessa suljetussa asennossa. 11
5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen mäntämoottori-järjestely, tunnettu siitä, että venttiilin pituussuuntainen akseli on samansuuntainen kuin männän (14) pituussuuntainen akseli.
6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-4 mukainen mäntämoot-5 torijärjestely, tunnettu siitä, että venttiilin pituussuuntainen akseli on kalteva männän (14) pituussuuntaiseen akseliin nähden.
7. Patenttivaatimuksen 3 mukainen mäntämoottorijärjestely, tunnettu siitä, että sylinterin puristustilavuus määräytyy männän laen pyörähdys-symmetrisen syvennyksen ja sylinterikannen (16) pinnan mukaan ja että sylinterikannen (16) tasalta ulottuvat kuperat venttiilien pohjapinnat rajoittavat puristustilavuutta paikallisesti palotapahtuman tehostamiseksi.
8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen mäntämoottorijärjestely, tunnettu siitä, että sylinterikansi (16) on varustettu vähintään yhdellä polttoaineen ruiskutussuuttimella (22), jossa on vähintään ensimmäinen polttoaineen ruiskutusaukko (24.1) ja toinen polttoaineen ruisku-tusaukko (24.2) ja että ensimmäinen polttoaineen ruiskutusaukko suuntautuu ensimmäisessä kulmassa männän (14) pituussuuntaiseen akseliin nähden ja toinen polttoaineen ruiskutusaukko suuntautuu toisessa kulmassa männän (14) pituussuuntaiseen akseliin nähden ja että ensimmäinen polttoaineen ruiskutusaukko on järjestetty ohjaamaan polttoainesuih-ku venttiilien kuperan pinnan suuntaisesti ja että toinen polttoaineen ruis-kutusaukko on sovitettu ohjaamaan polttoainesuihku venttiilien kuperan δ pinnan suunnan ohitse. CvJ CO cp 1^ o X X Q. o CO CO σ> o o C\J 12
FI20096340A 2009-12-16 2009-12-16 Mäntäpolttomoottorijärjestely FI124187B (fi)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20096340A FI124187B (fi) 2009-12-16 2009-12-16 Mäntäpolttomoottorijärjestely
PCT/FI2010/051019 WO2011073510A1 (en) 2009-12-16 2010-12-14 Internal combustion piston engine assembly
KR1020127015431A KR101663345B1 (ko) 2009-12-16 2010-12-14 내연 피스톤 엔진 조립체
EP10803260.8A EP2513448B1 (en) 2009-12-16 2010-12-14 Internal combustion piston engine assembly
CN201080056832.5A CN102667093B (zh) 2009-12-16 2010-12-14 内燃活塞式发动机组件

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20096340A FI124187B (fi) 2009-12-16 2009-12-16 Mäntäpolttomoottorijärjestely
FI20096340 2009-12-16

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20096340A0 FI20096340A0 (fi) 2009-12-16
FI20096340A FI20096340A (fi) 2011-06-17
FI124187B true FI124187B (fi) 2014-04-30

Family

ID=41462801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20096340A FI124187B (fi) 2009-12-16 2009-12-16 Mäntäpolttomoottorijärjestely

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2513448B1 (fi)
KR (1) KR101663345B1 (fi)
CN (1) CN102667093B (fi)
FI (1) FI124187B (fi)
WO (1) WO2011073510A1 (fi)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103670575B (zh) * 2012-08-30 2016-06-08 上海高斯通船舶配件有限公司 用于大功率燃气发动机的气阀及其制备方法
US9328693B2 (en) * 2013-07-17 2016-05-03 Electro-Motive Diesel, Inc. Piston, engine and operating method for reduced production of particulate matter
DE102014013503A1 (de) * 2014-09-11 2016-03-17 Man Truck & Bus Ag Ventil für einen Verbrennungsmotor
DE102017221527A1 (de) * 2017-11-30 2019-06-06 Man Energy Solutions Se Ventil-Kolben-System einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine
JP7106972B2 (ja) * 2018-05-08 2022-07-27 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のシリンダヘッド
US10774782B2 (en) * 2018-06-07 2020-09-15 Caterpillar Inc. Piston design for flow re-direction

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4228518A1 (de) * 1992-08-27 1994-03-03 Man Nutzfahrzeuge Ag Brennraumform für luftverdichtende, selbstzündende Brennkraftmaschinen
JPH084534A (ja) * 1994-06-16 1996-01-09 Hino Motors Ltd ディーゼルエンジンの燃焼室
US7210448B2 (en) 2002-06-11 2007-05-01 Cummins, Inc. Internal combustion engine producing low emissions
US6732703B2 (en) 2002-06-11 2004-05-11 Cummins Inc. Internal combustion engine producing low emissions
CN1332126C (zh) * 2004-08-31 2007-08-15 侯德洋 自适应性可控热预混合直喷式柴油机燃烧***与方法
JP4552895B2 (ja) * 2006-05-17 2010-09-29 トヨタ自動車株式会社 内燃機関

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011073510A1 (en) 2011-06-23
KR101663345B1 (ko) 2016-10-06
CN102667093A (zh) 2012-09-12
EP2513448B1 (en) 2013-11-13
FI20096340A (fi) 2011-06-17
FI20096340A0 (fi) 2009-12-16
CN102667093B (zh) 2014-07-23
EP2513448A1 (en) 2012-10-24
KR20120113731A (ko) 2012-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6854439B2 (en) Prechamber combustion system
FI124187B (fi) Mäntäpolttomoottorijärjestely
US20040123832A1 (en) Internal combustion engine piston
US5309879A (en) Double overhead camshaft four valve diesel engine with side prechamber
EP2963275A1 (en) Engine cylinder cooling cavity
US9915222B2 (en) Diesel piston with semi-hemispherical crown
US7025031B2 (en) Low emission fuel efficient diesel locomotive engine including a piston having a toroidal surface
CA2967005C (en) Combustion chamber geometry
CA2086133A1 (en) Piston for an alco series 251 diesel engine
WO2021006119A1 (ja) 内燃機関のピストンおよび内燃機関
EP0911500A2 (en) Direct injection diesel engine
US9194327B2 (en) Cylinder liner with slots
CN215633370U (zh) 一种发动机及具有其的车辆
CN107636276B (zh) 四冲程内燃发动机以及用于该发动机的活塞
US6415756B1 (en) Spherical rotary engine valve
US11840983B2 (en) Low compression natural gas engine piston bowl for improved combustion stability
CN221120134U (zh) 活塞环及内燃机
FI121089B (fi) Puristussytytteinen polttomoottori ja menetelmä polttomoottorin käyttämiseksi
US11519359B1 (en) Low compression natural gas engine piston bowl for improved combustion stability
FI128417B (fi) Sylinterin sisävaippa lovilla
KR100552153B1 (ko) 엔진 연소실의 텀블 강화 구조
AU2008202246B2 (en) Low emission fuel efficient diesel locomotive engine including a piston having a toroidal surface
US20170067412A1 (en) Cylinder head cover with integral sleeve
JP2014020303A (ja) 内燃機関用ピストンおよびピストンリング
JP2006105103A (ja) ピストン

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 124187

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B

MM Patent lapsed