SE506477C2 - Förbränningsmotor och cylinderfoder med kylmedelhylsa - Google Patents

Förbränningsmotor och cylinderfoder med kylmedelhylsa

Info

Publication number
SE506477C2
SE506477C2 SE9300192A SE9300192A SE506477C2 SE 506477 C2 SE506477 C2 SE 506477C2 SE 9300192 A SE9300192 A SE 9300192A SE 9300192 A SE9300192 A SE 9300192A SE 506477 C2 SE506477 C2 SE 506477C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
sleeve
cylinder liner
combustion engine
internal combustion
cylinder
Prior art date
Application number
SE9300192A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9300192L (sv
SE9300192D0 (sv
Inventor
Allyn P Bock
Original Assignee
Caterpillar Inc
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 Caterpillar Inc filed Critical Caterpillar Inc
Publication of SE9300192D0 publication Critical patent/SE9300192D0/sv
Publication of SE9300192L publication Critical patent/SE9300192L/sv
Publication of SE506477C2 publication Critical patent/SE506477C2/sv

Links

Classifications

    • 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
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/02Cylinders; Cylinder heads  having cooling means
    • F02F1/10Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling
    • F02F1/14Cylinders with means for directing, guiding or distributing liquid stream
    • 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
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/02Cylinders; Cylinder heads  having cooling means
    • F02F1/10Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling
    • 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
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/02Cylinders; Cylinder heads  having cooling means
    • F02F1/10Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling
    • F02F1/16Cylinder liners of wet type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

506 477 2 betydelse då det gäller att sänka bränsleförbrukningen resp utsläppen.
Det amerikanska patentet nr 4 941 440 beskriver ett ledat kolvaggregat.med stor uteffekt. Kolvaggregatet kan användas för att omvandla eller uppgradera motorer av typen som är visad i det amerikanska patentet nr 3 800 751 för att öka effekten och reducera bränsleförbrukningen och utsläppen. Kolvaggregatet kan arbeta kontinuerligt och effektivt vid förbränningskamartryck över ca 15170 kPa (2200 psi). Såsom särdrag har kolven en högt toppringläge för att spaltvolymen över toppringen skall minimeras, varvid dock med den upphöjda toppringen nämnda ring rör sig bortom det mest effektiva kylområdet hos kylmedelhyllan. Följaktligen föreligger ett behov att avlägsna den ökande värmen som uppträder där i syfte att undanröja försämring av olja, avlagring av kol i ringområdet, och kärvning av kolven. I många fall är det emellertid inte genomförbart eller ekonomiskt praktiskt att göra en stor ändring i motorblocket för att höja eller utvidga den axiella längden hos den ringformiga kylmedelhyllan.
Vad som behövs är således ett enkelt, ekonomiskt sätt att bringa den axiella längden hos det mest effektiva kylmedelområdet hos fodret att bli större ovanför den befintliga kylmedelhyllan utan att den förekommande blockkonstruktionen ändras. Samma medel bör företrädesvis åstadkoma ökad värmeöverföring från cylinder- fodret och kolven till kylmediet i kylkamaren för att mánska temperaturen hos cylinderfodret och kolven speciellt i området för den övre kolvringens vändparti.
Föreliggande uppfinning är inriktad på att undanröja ett eller flera av de ovan angivna problemen.
I en aspekt av föreliggande uppfinning har en förbränningsmotor ett block som begränsar ett lopp samt ett cylinderfoder som är beläget i loppet och som samverkar med detta under bildande av övre och nedre, på axiellt avstånd från varandra belägna ringformiga kylmedelkamrar. Förbränningsmotorn kan med fördel inkludera organ som bildar ett flertal på. periferiellt avstånd från 'varandra belägna långsträckta kanaler som sätter den nedre kylmedelkammaren i förbindelse med den övre kylmedelkammaren. I en annan aspekt av uppfinningen inkluderar en förbränningsmotor ett block som begränsar ett lopp, ett i loppet beläget cylinderfoder, och övre 506 477 3 och nedre, på axiellt avstånd från varandra belägna ringformiga kylmedelkamrar som är anordnade att vid användning mottaga ett vätskeformigt kylmedel. Ett hylsorgan är anbragt mellan de övre och nedre kylmedelkamrarna och inkluderar organ som bildar ett flertal på periferiellt avstånd från varandra belägna kanaler som bringar den nedre kylmedelkammaren i förbindelse med den övre kylmedel- kamaren och som har till uppgift att reglera strömningstakten hos kylmedlet som håller på att föras mellan de övre och nedre kylmedelkamrarna. Enligt ännu en aspekt av uppfinningen är ett cylinderfoder anordnat för användning i en förbränningsmotor och innefattar ett hylsorgan samt organ som bildar ett flertal kylmedelkanaler som är belägna radiellt inåt från hylsorganen.
På bifogade ritningar är fig 1 en schematisk, i tvärriktningen tagen sektionerad vertikaldelvy av ett cylinderfoder och en kylmedelhylsa som är hopmonterade för samverkan i en förbrännings- motor enligt föreliggande uppfinning, fig 2 är en i större skala visad delvy av det övre omkretsområdet hos cylinderfodret och kylmedelhylsan som är visade i fig 1 så att konstruktionsdetaljer skall framgå bättre, fig 3 är en tvärsektionsvy av enbart cylinder- fodret, kylmedelhylsan och motorblocket som är visade i fig 1, varvid nämnda vy är tagen i riktningen för pilarna 3-3, fig 4 är en i större skala visad schematisk perspektivvy av den i fig 1 visade kylmedelhylsan, fig 5 är en i större skala visad tvär- sektionsvy av kylmedelhylsan, fig 6 är en i större skala visad tvärsektionsvy av en i fig 5 visad kylskovel tagen längs linjen 6-6 hos densama, fig 7 är en i större skala visad delvy av det övre omkretsområdet hos en alternativ utföringsform av cylinderfodret, fig 8 är en i större skala visad delvy av det övre omkretsområdet hos en alternativ utföringsform av cylinderfodret med delar bortbrutna, och fig 9 är en i större skala visad tvärsektionsvy av en del av cylinderkylningen som är visad i fig 7 tagen längs linjen 9-9 däri.
Fig 1 och 2 visar en del av en förbränningsmotor 10. Motorn 10 inkluderar ett block 12 som, såsom framgår av fig 1, har en övre monterings- och tätningsyta 13 och ett flertal i huvudsak uppåt- riktade cylinderlopp 14 (en visad) formade på lämpligt sätt däri.
Varje cylinderlopp 14 har en mittaxel 16, en övre del 17 som har en på förhand vald diameter, och en nedre del 18 som har en på 506 477 4 förhand vald diameter. Den övre delen 17 hos cylinderloppet 14 har i detta speciella fall större diameter än den nedre delen. En övre ringformig urtagning 20 och en nedre ringformig urtagning 22 är bildade i blocket 12. Den övre ringformiga urtagningen 20 och den nedre ringformiga urtagningen 22 ligger axiellt i linje med och står i förbindelse med cylinderloppet 14 och bildar därvid ett övre blockparti 24, ett mellanparti eller en hylla 26, och ett botten- blockparti 28. Såsom är visat i fig 2 sträcker sig det övre blockpartiet 24 nedåt från den övre monteringsytan 13 och har en på förhand vald axiell längd A. Den övre ringformiga urtagningen 20 har en på förhand vald axiell bredd B och hyllan 26 har en på förhand vald axiell längd C.
De övre och nedre ringformiga urtagningarna 20 och 22 samverkar med ett cylinderfoder 30 som kommer att beskrivas nedan under bildande av ett par övre resp nedre, på axiellt avstånd från varandra belägna ringformiga kylmedelkamrar 32 och 34 som omsluter cylinderfodret. De övre och nedre kylmedelkamrarna 32 och 34 är anordnade att vid användning mottaga ett vätskeformigt kylmedel för kyländamål. I detta speciella fall begränsar blocket 12 vidare åtta blockkylmedelkanaler 36, av vilka två är visade. Blockkylmedel- kanalerna är periferiellt och med lika inbördes avstånd axiellt anordnade kring cylinderloppet 14 och sträcker sig från den övre kylkammaren 32 till den övre monteringsytan 13.
Ett topplock 38 inkluderar en nedre vägg 42 och ett flertal sidoväggar 44 som begränsar huvudkylkamrar 46 däri (två visade).
Den nedre väggen 42 begränsar en bottentätnings- och monteringsyta 48 därunder. Den nedre väggen 42 begränsar vidare i detta speciella fall åtta radiellt anordnade topplockkylmedelkanaler 50, av vilka två är visade och vilka står i förbindelse med topplockets kylkamrar 46.
En distansplatta 56 är sandwichartat införd mellan monterings- ytorna 13 och 48 hos blocket 12 resp cylinderlocket 38. Distans- plattan 56 begränsar en väsentligen cylindrisk öppning 58 som är belägen radiellt utåt från cylinderloppet 14 samt åtta radiellt anordnade distanskanaler 60 av vilka två är visade. En hylsförsedd kylmedeltätning 62 är tätande anbragt i var och en av distans- kanalerna 60. Kylmedeltätningarna 62 ligger i linje med block- kylmedelkanalerna 36 och topplockkylmedelkanalerna 50 för att 506 477 5 kontinuerligt föra kylmedel från den övre kylmedelkammaren 32 till topplockkylmedelkamrarna 50.
Cylinderfodret 30 består i det aktuella fallet av gjutjärn.
Såsom är bäst visat i fig 2 är cylinderfodret 30 tätande anbragt i cylinderloppet 14 och uppburet på den övre monteringsytan 13 hos motorblocket 12 av en kontinuerlig övre, radiell hållarfläns 64 med en nedre yta 66. Hållarflänsen 64 har en yttre omkretsflänsyta 68 som är styrd i den cylindriska öppningen 58 i distansplattan 56.
En övre yta 70 och en radiellt utåt förlöpande ringformig urtagning 72 är begränsade av cylinderfodrets 30 övre ände för införing av en kompressibel brandring 74. Brandringen 74 är tätande innesluten mellan den radiellt utåt förlöpande ringformiga urtagningen 72 och topplockets 38 nedre monteringsyta 48.
Cylinderfodret 30 innefattar en yttre periferiell foderyta 76 som är stabiliserande uppburen av blockets 12 övre resp nedre partier 24 och 28. Såsom är visat i fig 2 är en övre ringformig tätningsurtagning 78 bildad i foderytan 76 omedelbart under den uppbärande flänsen 64 för införing av en övre, tätande elastring 80 däri, vilken vid användning anligger tätande mot det övre partiet 24. Såsom är visat i fig 1 är ett flertal ringformiga nedre urtagningar 82, tre i det aktuella fallet, bildade vid den nedre änden av den yttre periferiella foderytan 76 hos cylinderfodret 30 för införing däri av ett flertal nedre elasttätningsringar 84 som vid användning anligger tätande mot det nedre partiet 28.
Cylinderfodret 30 begränsar ett cylindriskt foderlopp 88 däri med en mittaxel som är koaxiell med cylinderloppets 14 mittaxel 16.
Ett kolvaggregat 92 är lagrat för frame och tillbakagående rörelse i foderloppet 88. Kolvaggregatet 92 är visat i sitt översta läge eller läge för ringvändning i fig 1 och 2. Kolvaggregatet 92 i just denna tillämpning inkluderar ett övre kolvorgan 94 av stål och en nedre kjol 96 av aluminium, vilka är ledat monterade på en gemensam kolvtapp 98. En konventionell kolvstake 100 är operativt förbunden med och driven av kolvtappen 98. Kolvorganet 94 har en periferiell övre yta 102 som är belägen i ett plan som är vinkelrätt mot mittaxeln 16. Såsom är bäst visat i fig 1 är det cirkulära området som är beläget omedelbart ovanför kolvorganet 94 och under topplockets 38 monteringsyta 48 när kolvaggregatet 92 är beläget vid sin övre dödpunkt känt som en förbränningskammare 104. 506 477 6 Såsom är bäst visat i fig 2 inkluderar kolvorganet 94 vidare en yttre periferiell omkretsyta 108 som sträcker sig nedåt från ytterkanten hos den övre ytan 102. En övre kompressionsring 130, en mellanliggande kompressionsring 132 och en nedre oljering 134 är anbragta i varsitt konventionellt ringformigt spår som är bildade i den övre periferiella kolvytan 108. Avståndet i höjdled mellan den övre ytan 102 hos kolvorganet 94 och den övre komp- ressionsringen 130 i detta exempel är förhållandevis kort i jämförelse med fallet vid andra kolvar för att minska volymen hos spalten mellan kolven och cylindern.
Såsom är visat i fig 1 och 2 är ett ringformigt cylinder- foderspår 140 bildat i den yttre periferiella foderytan 76 hos cylinderfodret 30. Foderspåret 140 kan vara framställt på kon- ventionellt sätt, exempelvis genom att gjutas på platsen eller bearbetas. Såsom är bäst visat i fig 2 har foderspåret 140 en på förhand vald bredd G och är beläget i huvudsak intill den övre ringformiga urtagningen 20 och hyllan 26 hos blocket 12. Foder- spåret 140 har ett övre ringformigt anslag 142 som är i stort sett vinkelrätt mot den yttre omkretsytan 76, en nedre periferiell yta 144 som är belägen radiellt inåt från den yttre periferiella ytan, och ett nedre ringformigt bågformigt anslag 146. Det bågformiga anslaget 146 är beläget under hyllan 26. Det övre anslaget 142 är beläget på ett på förhand valt axiellt avstånd från den övre monteringsytan 13 hos blocket 12 som är lika med eller mindre än den på förhand valda axiella längden hos toppblockpartiet 24. Den på förhand valda bredden G hos foderspåret 140 är större än den kombinerade på förhand valda axiella bredden hos den övre ring- formiga urtagningen 20 och den på förhand valda längden C hos hyllan 28.
En delad hylsa 150 är belägen i foderspåret 140 och är anbragt mellan de övre och nedre kylmedelkamrarna 32 och 34 samt sträcker sig in i den övre kammaren 32. Såsom är bäst visat i fig 2, 3, 4, 5 och 6 inkluderar den delade hylsan 150 ett par i stort sett parallella första och andra hylsändväggar 162 och 164 som har en förutbestämd bredd W och ett par i stort sett parallella inre och yttre periferiella ytor 166 och 168. Den delade hylsan 150 har en tvärsektion som är i stort sett rektangulär. Den yttre periferiella ytan 168 har en ytterdiameter med en på förhand vald dimension. I 5.06 477 7 detta exempel är ytterdiametern hos den delade hylsan 150 något mindre än diametern hos det övre toppartiet 24 och hyllan 26.
Ett flertal i huvudsak parallella snedställda kylskovlar 170 sträcker sig i stort sett radiellt inåt en förutbestämd sträcka från den inre ytan 166. Såsom är visat i fig 5 och 6 bör kyl- skovlarna 170 företrädesvis ha ett par i huvudsak: parallella sidoväggar 172 och 174, ett par första och andra skoveländväggar 176 och 178, och en konkav inre yta 180. Den inre ytan 180 ansluter sig generellt till den nedre ytan 144 i foderspåret 140 och har sitt säte på denna. I detta speciella fall finns det sexton på lika inbördes avstånd belägna kylskovlar 170, varvid varje kylskovel är anordnad i en vinkel av ca 45 grader i förhållande till cylinder- loppets 14 axiella mdttlinje 16. Det är uppenbart att antalet kylskovlar 170 kan vara större eller mindre och att kylskovlar kan vara anordnade med andra vinklar och höjder som är lämpliga för bestämda kylbetingelser. Kylskovlarna 170 är belägna på avstånd från varandra på den inre ytan 166 och överlappar därvid inte varandra periferiellt.
De enskilda skovlarna 170 sträcker sig axiellt utåt ett på förhand valt avstånd förbi den första hylsändväggen 162, varvid den första skoveländväggen 176 står i kontakt med det ringformiga anslaget 142 hos foderspåret 140. Den första skoveländväggen 176 bildar en stoppyta som begränsar den uppåtriktade rörelsen hos den delade hylsan 150. Såsom är visat i fig 2 samverkar kylskovlarna 170 med den första hylsändväggen 162 och begränsar därvid ett flertal radiellt förlöpande spår eller kanaler 182. Den andra hylsändväggen 164 inkluderar ett flertal vinkelställda ytor 184 som är individuellt anordnande mellan de angränsande kylskovlarna 170.
Såsom är bäst visat i fig 2, 4 och 5 är ett övre ringformigt hylsringspår 186 bildat i den yttre omkretsytan 168 hos den delade hylsan 150 intill de första ändväggarna 162 medan ett nedre ringformigt hylsringspår 188 är bildat i den yttre omkretsytan intill den andra ändväggen 164. En första elastring 190 är införd i det övre hylsringspåret 186 och en andra elastring 192 är införd i det nedre hylsringspåret 188. Den andra elastringen 192 står i detta speciella fall i tätningsingrepp med hyllan 26, men i en del tillämpningar kan sådan tätningskontakt kanske inte behövas. Som ett alternativ skulle ett enda ringformigt hylsringspår med en enda 506 477 s elastring kunna användas utan att detta skulle innebära en avvikelse från uppfinningstanken.
Den delade hylsan 150 och cylinderfodret 30 bildar ett flertal på periferiellt avstånd från varandra belägna kanaler eller venturihalsar 196 som är anordnade att bringa den nedre kylmedel- kammaren 34 i förbindelse med den övre kylmedelkamaren 32. I denna tillämpning är exempelvis varje venturihals 196 ytterligare begränsad av den inre ytan 166, sidoväggarna 172 och 174 hos kylskovlarna 170, det övre ringformiga anslaget 142 och den nedre ytan 144 hos cylinderfoderspåret 140.
Med hänvisning nu till fig 7, 8 och 9 är en alternativ utföringsform åskådliggjord, varvid likartade element är markerade med samma hänvisningsbeteckningar. I denna utföringsform är en hylsa 200 gjuten integralt med cylinderfodret 30. Hylsan 200 är belägen i spåret 140 och är placerad mellan de övre och nedre kylmedelkamrarna 32 och 34 samt sträcker sig in i den övre kamaren 32. Hylsan 200 inkluderar ett par i stort sett parallella första och andra hylsändväggar 210 och 212 som har en förutbestämd bredd W' jämte ett flertal i stort sett parallella inre och. yttre omkretsytor 214 och 216. Den yttre omkretsytan 216 har en ytterdia- meter som i detta exempel är något mindre än diametern hos det övre partiet 24 och hyllan 26. Hylsan 200 har en tvärsektion som är i stort sett rektangulär.
Ett flertal väsentligen parallella, snedställda kylskovlar 220 sträcker sig mellan den inre ytan 214 hos hylsan 200 och den nedre ytan 144 hos cylinderfoderspåret 140. Såsom är visat i fig 8 och 9 har kylskovlarna 220 företrädesvis ett par väsentligen parallella sidoväggar 222 och 224. I detta speciella fall finns det sexton på lika inbördes avstånd anordnade kylskovlar 220, av vilka var och en är anordnad i en vinkel av ca 45 grader i förhållande till cylinderloppets 14 axiella mittlinje. Det kan noteras att antalet kylskovlar 220 kan vara större eller mindre och att kylskovlarna kan vara anordnade i andra vinklar och med andra höjder som är lämpliga för bestämda. kylbetingelser. I detta. exempel är kyl- skovlarna 220 anordnade på periferiellt avstånd från varandra på så sätt att de inte överlappar varandra.
Hylsan 200 och cylinderfodret 30 bildar ett flertal på periferiellt avstånd från varandra anordnade kanaler eller venturi- 506 477 9 halsar 226 som är anordnade att bringa den nedre kylkammaren 34 i förbindelse med den övre kylkanuuaren 32. Exempelvis är i denna tillämpning varje venturihals 226 ytterligare begränsad av den inre ytan 214 hos hylsan 200, sidoväggarna 222 och 224 hos kylskcvlarna 220, det övre ringformiga anslaget 142, och den nedre ytan 144 hos cylinderfoderspåret 140.
I sin industriella tillämpning används de unika kylmedel- hylsorna 150 och 200 enligt denna uppfinning för att öka den effektiva axiella längden hos kylområden kring cylinderfodret 30 hos en förbränningsmotor utan att man behöver ändra konstruktionen av det befintliga blocket 12. Det mest effektiva kylområdet kring cylinderfodret 30 är området där kylmedelhastigheten ökas och strömningen av kylmedlet sker direkt intill cylinderfodret. Enligt denna uppfinning förbättras motorns 10 kylförmåga genom att exempelvis kolvaggregatet 92 med stor uteffekt anordnas med den övre kolvringen 130 belägen förhållandevis nära den övre ytan 102 på kolvorganet 94 så att spaltvolymen över den övre ringen blir den minsta möjliga.
Med hänvisning till fig 1 och 2 är varje cylinderlopp 14 försett med ett cylinderfoder 30 och en delad hylsa 150. Då motorn 10 är i drift cirkulerar kylmedel kring cylinderfodret 30 och passerar från den nedre kylmedelkammaren 34 genom det förekommande flertalet på periferiellt avstånd från varandra belägna lång- sträckta venturihalsar 196 och kanalerna 182 till den övre kylmedelkammaren 32. Venturihalsarna 196 ger en förhållandevis lång strömningsbana och reglerar strömningstakten hos kylmedlet som håller på att föras från den nedre kylmedelkamxnaren 34 till den övre kylmedelkammaren 32 i syfte att leda bort värme från cylinder- fodret 30 och kolvaggregatet 92 i den övre ringens vändområde.
Kylmedlet utträder från den övre kylmedelkammaren 32 genom blockkylmedelkanalerna 36 och den hylsförsedda kylmedeltätningen 62 till topplockkylmedelkanalerna 50 som står i förbindelse med topplockkylkamrarna 46. Såsom följd av att den delade hylsan 150 är anbragt mellan de övre och nedre kylmedelkamrarna 32 och 34 och sträcker sig in i den övre kammaren 32 ökas den effektiva axiella längden hos kylområdet kring cylinderfodret 30.
Venturihalsarna 196 ökar turbulensen och hastigheten hos kyl- medelströmningen från den nedre kylmedelkamtnaren 32 till den övre 506 477 1o kylmedelkammaren 34 och cirkulerar kylmedlet omedelbart intill den nedre omkretsytan 144 hos foderspåret 140 under åstadkomande av en snabbare värmeöverföring till kylmedelmediet. Hastigheten hos kylmedlet genom venturihalsarna 196 bör helst ligga inom inter- vallet från 1,68 till 3,05 meter per sekund (5,5 till 10 fot per sekund) för mest effektiv kylning.
Med kylskovlarna 170 anordnade i en vinkel av ca 45 grader i förhållande till cylinderloppets 14 axiella.mittlinje 16 förbättras värmeöverföringen till kylmedlet genom att en förhållandevis lång strömningsbana åstadkommas. Kylskovlarna 170 är belägna på periferiellt avstånd från varandra och de överlappar således inte varandra, vilket är för att säkerställa att ingen axiell barriär bildas för kylmedelströmningen. Genom att ingen överlappning förekommer mellan kylskovlarna 170 blir det vidare lättare att formspruta den delade hylsan 150 eftersom formen lätt kan delas på konventionellt sätt.
Vid användning står de första skoveländväggarna 176 hos den delade hylsan 150 i kontakt med det övre ringformiga anslaget 142 hos cylinderfoderspåret 140. Var och en av kanalerna 182 har tillräcklig storlek för att ohämmad medieströmning skall åstad- komas genom venturihalsarna 196 till den övre kylmedelkamaren 32.
Till följd av förlängningen av kylskovlarna 170 kan följaktligen kylmedelströmningen från venturihalsarna 196 genom kanalerna 182 inte begränsas ytterligare eller spärras. Vidare slår kylmedel- strömmen som. inträder i 'venturihalsarna 196 an mot den andra hylsändväggen 164 hos hylsan 152 och åstadkommer en kraft som pressar den första skoveländväggen 176 mot anslaget 142.
Elastringarna 190 och 192 binder samman den delade hylsan 150 och håller den kvar i cylinderfoderspåret 140. Som en sekundär fördel kan den intill den andra ändväggen 164 belägna elastringen 192 eventuellt anligga tätande mot hyllan 26. Emellertid är det inte nödvändigt med tätning mellan elastringen 192 och hyllan 26 under förutsättning att det radiella spelet mellan den delade hylsan 150 och hyllan 26 hålls vid ett minimum. I detta speciella fall är elastringarna 190 och 192 O-ringar som är framställda av neopren, men ringarna skulle alternativt kunna vara tätningsringar av metall. Vidare skulle den delade hylsan 150 kunna vara fram- ställd i två eller flera delar utan att detta innebär en avvikelse 506 477 ll från uppfinningen.
Den delade hylsan 150 är företrädesvis framställd av ett temperatur- och korrosionsbeständigt material valt ur polyamid- (NYLON-) familjen av termoplastiska hartser, såsom polyetersulfon, framställd av LNP Engineering Plastics, Inc. i Exton, Pennsylvania, USA, och polyeter-eterketon (VICTREX D150CA30) framställd av Imperial Chemical Industries i Exton, Pennsylvania, USA, (VICTREX är ett registrerat varumärke tillhörande Imperial Chemical Industries). Den föredragna polyetersulfonen är 30% glasarmerad och har överlägsen dimensionstabilitet och överlägsen värmebeständig- het. Sådana material har förmåga att motstå korroderande vätskor och att tillåta en motordrifttemperatur av ca 200 grader Celsius (400 grader Fahrenheit).
I utföringsformen enligt fig 7, 8 och 9 är hylsan 200 gjuten i ett enda stycke med cylinderfodret 30, exempelvis medelst gjutförlopp av typen "lost foam" eller precisionsgjutning. Det förekommande flertalet i stort sett parallella kylskovlar 220 är gjutna i ett enda stycke med hylsans 200 inre yta 214 och foder- spårets 140 nedre yta 144. Liksom i den föregående utföringsformen är kylskovlarna 220 anordnade i en vinkel av ca 45 grader i förhållande till cylinderloppets axiella mittlinje 16. Venturi- halsarna 226 åstadkomer en förhållandevis lång strömningsbana och reglerar strömningstakten för kylmedlet som håller på att föras från den nedre kylmedelkammaren 34 till den övre kylmedelkanmxaren 32 för att leda bort värme från cylinderfodret 30 och kolv- aggregatet 92 i den övre kolvringens vändområde. r Andra aspekter, ändamål och fördelar med denna uppfinning kan erhållas ur ett studium av ritningarna, beskrivningen och de bifogade patentkraven.

Claims (35)

506 477 12 PATENTKRAV
1. Förbränningsmotor (10), k ä n n e t e c k n a d därav, att den innefattar ett block (12) som begränsar ett cylinderlopp (14), en övre ringformig urtagning (20), och en nedre ringformig urtagning (22), att ett cylinderfoder (30) med en náttaxel är belägen i cylinderloppet (14) och samverkar med de övre (20) och nedre (22) urtagningarna. under bildande av övre (32) och nedre (34), på axiellt avstånd från varandra belägna ringformiga kylmedelkamrar, och att en hylsa (150) anbragt mellan de övre (32) och nedre (34) kylmedelkamrarna sträcker sig in i den övre kylmedelkammaren (32) och omger cylinderfodret (30), varvid hylsan (150) och cylinder- fodret (30) begränsar ett flertal på periferiellt avstånd från varandra belägna venturihalsar (196) som är anordnade att bringa den nedre kylmedelkammaren (34) i förbindelse med den övre kylmedelkammaren (32).
2. Förbränningsmotor (10) enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att venturihalsarna (196) är anordnade snett i förhållande till cylinderfodrets (30) mittaxel.
3. Förbränningsmotor (10) enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att blocket (12) inkluderar en övre monteringsyta (13), att den övre ringformiga urtagningen (20) har en på förhand vald axiell längd (B), och att den övre ringformiga urtagningen (20) står i förbindelse med cylinderloppet (14) under bildande av ett topp- locksparti (24), som sträcker sig nedåt från den övre monterings- ytan (13) en förutbestämd axiell längd (A), och en mellanliggande hylla (26).
4. Förbränningsmotor (10) enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att cylinderfodret (30) innefattar en yttre periferiell yta (76) och att ett foderspår (140) med en på förhand vald bredd (G) är bildat i den yttre periferiella ytan (76), varjämte hylsan (150) är anbragt i foderspåret (140).
5. Förbränningsmotor (10) enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att foderspåret (140) är beläget i stort sett intill den övre ringformiga urtagningen (20) och hyllan (26) hos blocket (12).
6. Förbränningsmotor (10) enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att den på förhand valda bredden (G) hos foderspåret (140) är större än den kombinerade på förhand valda axiella bredden (B) hos den övre ringformiga urtagningen (20) och den på förhand valda 506 477 13 längden (C) hos hyllan (26).
7. Förbränningsmotor (10) enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att foderspåret (140) har ett övre ringformigt anslag (142) som är i stort sett vinkelrätt mot den yttre periferiella ytan (76) hos cylinderfodret (30), en nedre periferiell yta (144), och ett nedre ringformigt bågformigt anslag (146).
8. Förbränningsmotor (10) enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d därav, att det nedre bågformiga anslaget (146) är beläget under hyllan (26) medan det övre ringformiga anslaget (142) är beläget på ett på förhand valt axiellt avstånd från den övre monteringsytan (13) som är lika med eller mindre än den på förhand valda axiella längden (A) hos topplockspartiet (24).
9. Förbränningsmotor (10) enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att hylsan (150) inkluderar ett par parallella första (162) och andra (164) ändväggar som har en på förhand vald bredd (W), ett par i stort sett parallella inre (166) och yttre (168) periferiella ytor, och ett flertal i stort sett parallella snedställda skovlar (170) som sträcker sig i stort sett radiellt från den inre ytan (166), varvid de snedställda skovlarna (170) har varsitt par i stort sett parallella sidoväggar (172, 174), ett par första (176) och andra (178) skoveländväggar, och en konkav inre yta (180), var- jämte den inre ytan (180) ansluter sig i stort sett till den nedre ytan (144) hos foderspåret (140) och har sitt säte på detta.
10. Förbränningsmotor (10) enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d därav, att sexton på lika inbördes avstånd belägna snedställda skovlar (220) är anordnade, varvid var och en av de snedställda skovlarna (220) är anbragt i en vinkel av ca 45 grader i för- hållande till cylinderloppets (14) mittaxel (16).
11. Förbränningsmotor (10) enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d därav, att de snedställda skovlarna (220) är belägna på avstånd från varandra på den inre ytan (214) så att de inte överlappar varandra periferiellt.
12. Förbränningsmotor (10) enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d därav, att de snedställda skovlarna (170) sträcker sig axiellt utåt förbi den första hylsändväggen (162) en på förhand vald sträcka, varvid de första skoveländväggarna (176) står i kontakt med foderspårets (140) ringformiga anslag (142), och att de första skoveländväggarna (176) bildar en stoppyta som begränsar uppåt- 506 477 14 riktad rörelse hos hylsan (150), varvid skovlarna (170) samverkar med den första hylsändväggen (162) under bildande av ett flertal radiellt förlöpande spår (182).
13. Förbränningsmotor (10) enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d därav, att hylsan (150) är framställd av polyetersulfon.
14. Förbränningsmotor (10) enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d därav, att hylsan (150) är framställd av polyeter-eterketon.
15. Förbränningsmotor (10) enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d därav, att minst ett ringformigt hylsringspår (186) är bildat i den yttre periferiella ytan och att minst en elastring (190) är införd i nämnda minst ett ringformiga hylsringspår (186) för att hålla kvar hylsan (150) i foderspåret (140).
16. Förbränningsmotor (10) enligt krav 15, k ä n n e t e c k n a d därav, att elastringen (190) tätande ingriper med hyllan (26).
17. Förbränningsmotor (10) enligt krav 12, k ä n n e t e c k n a d därav, att varje venturihals (196) inkluderar den inre ytan (166) hos hylsan (150), sidoväggarna (172, 174) hos skovlarna (170) och det övre ringformiga anslaget (142) och den nedre ytan (144) hos cylinderfoderspåret (180).
18. Förbränningsmotor (10) enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att hylsan (150) är gjuten i ett enda stycke med cylinder- fodret (70).
19. Förbränningsmotor (10) enligt krav 18, k ä n n e t e c k n a d därav, att hylsan (200) inkluderar ett par parallella första (210) och andra (212) ändväggar som har en på förhand vald bredd (W'), ett par i stort sett parallella inre (214) och yttre (216) peri- feriella ytor, och ett flertal i huvudsak parallella snedställda skovlar (220) som sträcker sig mellan den inre ytan (214) hos hylsan (200) och den nedre ytan (144) hos foderspåret (140), varvid var och en av de snedställda skovlarna (220) har ett par i stort sett parallella sidoväggar (222, 224).
20. Förbränningsmotor (10) enligt krav 19, k ä n n e t e c k n a d därav, att det finns sexton på lika inbördes avstånd belägna sned- ställda skovlar (220) och att varje snedställd skovel (220) är anordnad i en vinkel av ca 45 grader i förhållande till cylinder- loppets (14) mittaxel (16).
21. Förbränningsmotor (10) enligt krav 19, k ä n n e t e c k n a d därav, att de snedställda skovlarna (220) är belägna på avstånd 506 477 15 från varandra på den inre ytan så att de inte överlappar varandra periferiellt.
22. Förbränningsmotor (10) enligt krav 19, k ä n n e t e c k n a t därav, att varje venturihals (196) inkluderar den inre ytan (214) hos hylsan (200), sidoväggarna (222, 224) hos kylskovlarna (220), och den nedre ytan (144) hos cylinderfoderspåret (140).
23. Cylinderfoder (30) med en mittaxel anordnad för användning i en förbränningsmotor (10), k ä n n e t e c k n a t därav, att cylinderfodret (30) har en yttre periferiell yta (76) och ett foderspår (140) bildat i den yttre periferiella ytan (76) och att en hylsa (150) är anordnad i foderspåret (140) och därvid omger cylinderfodret (30), varvid hylsan (150) och cylinderfodret (30) begränsar ett flertal på periferiellt avstånd från varandra belägna långsträckta venturihalsar (196) som är anbragta mellan hylsan (150) och foderspåret (140).
24. Cylinderfoder (30) enligt krav 23, k ä n n e t e c k n a t därav, att venturihalsarna (196) är anordnade snett i förhållande till cylinderfodrets (30) mittaxel.
25. Cylinderfoder (30) enligt krav 23, k ä n n e t e c k n a t av att foderspåret (140) har ett övre ringformigt anslag (142) som är i stort sett vinkelrätt mot den yttre periferiella ytan (76), en nedre periferiell yta (144), och ett nedre ringformigt bågformigt anslag (146).
26. Cylinderfoder (30) enligt krav 25, k ä n n e t e c k n a t av att hylsan (150) inkluderar ett par första (162) och andra (164) ändväggar, ett par i stort sett parallella inre (166) och yttre (168) periferiella ytor och ett flertal i huvudsak parallella snedställda skovlar (170) som sträcker sig i huvudsak radiellt från den inre ytan (166), och att de snedställda skovlarna (170) har ett par i stort sett parallella sidoväggar (172, 174), ett par första (176) och andra (178) skoveländväggar och en konkav inre yta (180), varvid den inre ytan (180) ansluter sig i stort sett till den nedre ytan (144) hos foderspåret (140) och har sitt säte däri.
27. Cylinderfoder (30) enligt krav 26, k ä n n e t e c k n a t därav, att det finns sexton på inbördes lika avstånd från varandra belägna snedställda skovlar (170) och att varje snedställd skovel (170) är anordnad i en vinkel av ca 45 grader i förhållande till cylinderloppets (14) mittlinje (16). 506 477 16
28. Cylinderfoder (30) enligt krav 26, k ä n n e t e c k n a t därav, att de snedställda skovlarna (170) är anordnade på avstånd från varandra på den inre ytän (166) och därvid inte överlappar varandra periferiellt.
29. Cylinderfoder (30) enligt krav 23, k ä n n e t e c k n a t därav, att hylsan (150) är framställd av polyetersulfon.
30. Cylinderfoder enligt krav 23, k ä n n e t e c k n a t därav, att hylsan (150) är framställd av polyeter-eterketon.
31. Cylinderfoder (30) enligt krav 25, k ä n n e t e c k n a t därav, att minst ett ringformigt hylsringspår (186) är bildat i den yttre periferiella ytan och att minst en elastring (190) är införd i nämnda åtminstone ett ringformigt hylsringspår (186) för att hålla fast hylsan (150) i foderspåret (140).
32. Cylinderfoder (30) enligt krav 26, k ä n n e t e c k n a t därav, att venturihalsen (196) inkluderar en inre yta (166) hos hylsan (150), sidoväggarna (172, 174) hos de snedställda skovlarna (170), och det övre ringformiga anslaget (142) samt den nedre ytan (144) hos cylinderfoderspåret (140).
33. Cylinderfoder (30) enligt krav 23, k ä n n e t e c k n a t därav, att hylsan (200) är gjuten i ett enda stycke med cylinder- fodret (30).
34. Cylinderfoder (30) enligt krav 32, k ä n n e t e c k n a t därav, att hylsan (200) inkluderar ett par parallella första (210) och andra (212) ändväggar som har en på förhand vald bredd (W'), ett par i stort sett parallella inre (214) och yttre (216) periferiella ytor, och ett flertal i stort sett parallella sned- ställda skovlar (220) som sträcker sig mellan hylsans (200) inre yta (214) och den nedre ytan (144) hos foderspåret (140), varvid de snedställda skovlarna (220) har ett par i stort sett parallella sidoväggar (222, 224).
35. Cylinderfoder (30) enligt krav 33, k ä n n e t e c k n a t därav, att varje venturihals (196) inkluderar den inre ytan (214) hos hylsan (200), sidoväggarna (222, 224) hos de snedställda skovlarna (220), och den nedre ytan (144) hos cylinderfoderspåret (140).
SE9300192A 1992-02-20 1993-01-22 Förbränningsmotor och cylinderfoder med kylmedelhylsa SE506477C2 (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/838,182 US5150668A (en) 1992-02-20 1992-02-20 Cylinder liner with coolant sleeve

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9300192D0 SE9300192D0 (sv) 1993-01-22
SE9300192L SE9300192L (sv) 1993-08-21
SE506477C2 true SE506477C2 (sv) 1997-12-22

Family

ID=25276486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9300192A SE506477C2 (sv) 1992-02-20 1993-01-22 Förbränningsmotor och cylinderfoder med kylmedelhylsa

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5150668A (sv)
JP (1) JPH0617700A (sv)
DE (1) DE4305407A1 (sv)
SE (1) SE506477C2 (sv)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030012985A1 (en) 1998-08-03 2003-01-16 Mcalister Roy E. Pressure energy conversion systems
DE4306137C1 (de) * 1992-12-16 1994-03-31 Mak Maschinenbau Krupp Kühleinrichtung für Flammringe
US5596954A (en) * 1993-05-05 1997-01-28 Detroit Diesel Corporation Internal combustion engine block having a cylinder liner shunt flow cooling system and method of cooling same
US5505167A (en) * 1993-05-05 1996-04-09 Detroit Diesel Corporation Internal combustion engine block having a cylinder liner shunt flow cooling system and method of cooling same
DE19832844B4 (de) * 1997-07-21 2005-06-16 Cummins Inc., Columbus Verbrennungsmotor mit einer auswechselbaren Zylinderlaufbuchse
US6116198A (en) 1997-07-21 2000-09-12 Cummins Engine Company, Inc. Replaceable cylinder liner with improved cooling
DE19861213B4 (de) * 1997-07-21 2005-06-09 Cummins Inc., Columbus Verbrennungsmotor mit einer auswechselbaren Zylinderlaufbuchse
DE19838746C2 (de) * 1998-08-26 2000-08-31 Daimler Chrysler Ag Wassergekühlte Brennkraftmaschine
US6145481A (en) * 1999-07-07 2000-11-14 Caterpillar Inc. Cooling ring for a cylinder liner in an internal combustion engine
JP3700836B2 (ja) * 2001-05-17 2005-09-28 本田技研工業株式会社 内燃機関のシリンダヘッドの冷却構造
DE10210693B4 (de) * 2002-03-12 2004-12-09 Man B&W Diesel A/S Hubkolbenbrennkraftmaschine
US7255069B2 (en) * 2003-05-22 2007-08-14 Electromechanical Research Laboratories, Inc. Cylinder sleeve support for an internal combustion engine
US7234433B2 (en) * 2003-05-22 2007-06-26 Electromechanical Research Laboratories, Inc. Cylinder sleeve support for an internal combustion engine
US7000584B1 (en) 2004-03-04 2006-02-21 Brunswick Corporation Thermally insulated cylinder liner
JP2009079576A (ja) * 2007-09-27 2009-04-16 Nissan Diesel Motor Co Ltd シリンダライナーの冷却構造
US8838367B1 (en) 2013-03-12 2014-09-16 Mcalister Technologies, Llc Rotational sensor and controller
US9377105B2 (en) * 2013-03-12 2016-06-28 Mcalister Technologies, Llc Insert kits for multi-stage compressors and associated systems, processes and methods
US9255560B2 (en) 2013-03-15 2016-02-09 Mcalister Technologies, Llc Regenerative intensifier and associated systems and methods
US9091204B2 (en) 2013-03-15 2015-07-28 Mcalister Technologies, Llc Internal combustion engine having piston with piston valve and associated method
US20160177871A1 (en) * 2014-12-23 2016-06-23 Caterpillar Inc. Cylinder Liner for an Engine Block
AT517601B1 (de) * 2015-07-03 2017-03-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Og Zylinderlaufbuchse für eine Brennkraftmaschine
DK178937B9 (en) * 2015-11-02 2017-07-03 Man Diesel & Turbo Filial Af Man Diesel & Turbo Se Tyskland A cylinder liner for a two-stroke crosshead engine
DE102015121663A1 (de) * 2015-12-11 2017-06-14 FEV Europe GmbH Hubkolbenmotor
US10480388B2 (en) * 2016-09-08 2019-11-19 UniGen Power Inc. Liquid cooled radial power plant having an external coolant manifold
US11549459B2 (en) * 2020-02-14 2023-01-10 Caterpillar Inc. Internal combustion engine with dual-channel cylinder liner cooling
RU208566U1 (ru) * 2020-07-13 2021-12-23 Пауэрхаус Энджин Солюшнз Свитселанд АйПи Холдинг ГмбХ Двигатель внутреннего сгорания

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1845521A (en) * 1929-01-02 1932-02-16 Carl A Ross Cooling system for engine cylinders
US1968449A (en) * 1931-11-26 1934-07-31 Sulzer Ag Cylinder liner for internal combustion engines
US2146368A (en) * 1937-04-02 1939-02-07 Charles W Dake Cylinder structure for engines and the like
US2411924A (en) * 1945-01-19 1946-12-03 Aviat Corp Cylinder structure for engines
US3086505A (en) * 1960-11-14 1963-04-23 Cooper Bessemer Corp Cylinder construction for internal combustion engines
US3481316A (en) * 1967-12-01 1969-12-02 Caterpillar Tractor Co Cylinder liner support with improved cooling
DE1916096A1 (de) * 1969-03-28 1970-10-08 Daimler Benz Ag Zylinderblock fuer fluessigkeitsgekuehlte Brennkraftmaschinen mit eingesetzter Zylinderlaufbuechse
US3800751A (en) * 1972-12-22 1974-04-02 Caterpillar Tractor Co Cylinder liner with centering tabs defining coolant passages there-between
IT1055604B (it) * 1975-08-27 1982-01-11 Grandi Motori Trieste Spa Camicia di cilindru con condotti interni di raffreddamento per motori alternativi a combustione interna
CH615980A5 (sv) * 1976-12-15 1980-02-29 Sulzer Ag
BR8807857A (pt) * 1988-10-21 1990-11-13 Caterpillar Inc Motor que inclui um pistao que tem uma ranhura para anel superior alta

Also Published As

Publication number Publication date
SE9300192L (sv) 1993-08-21
US5150668A (en) 1992-09-29
JPH0617700A (ja) 1994-01-25
SE9300192D0 (sv) 1993-01-22
DE4305407A1 (sv) 1993-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE506477C2 (sv) Förbränningsmotor och cylinderfoder med kylmedelhylsa
US3882842A (en) Cylinder liner support
US8485147B2 (en) Impingement cooling of cylinders in opposed-piston engines
KR100999229B1 (ko) 내연 기관용 냉각식 피스톤
US9109530B2 (en) Piston for an internal combustion engine
KR101927903B1 (ko) 내연기관용 피스톤
US10895218B2 (en) Liner for engine cylinder with lower liner support
US11326694B2 (en) Cryogenic piston ring improvement
US9273629B2 (en) Piston ring for two-stroke engines
EP2815155B1 (en) Piston ring for an internal combustion engine
EP1114245B1 (en) Cooling ring for a cylinder liner in an internal combustion engine
JP6493987B2 (ja) シリンダ・ライナ及びクロスヘッド型2ストローク内燃エンジン
JP6475682B2 (ja) クロスヘッド型2ストローク・エンジン用シリンダ・ライナ
US1643645A (en) Internal-combustion engine
JPH10502425A (ja) シリンダライナの分流冷却系を有する内燃機関のブロック及びその冷却方法
EP2678587B1 (en) Piston-piston ring system for a combustion engine
CN111033022B (zh) 具有气缸冷却部的内燃机壳体
KR20140030066A (ko) 왕복 피스톤 연소 기관용 실린더 라이너
US4304533A (en) Body having fluid passages
CN113330213B (zh) 活塞压缩机及其操作方法
US20230228329A1 (en) Oil scraper ring for pistons of an internal combustion engine
JP2007162596A (ja) シリンダブロック及び内燃機関
KR102439058B1 (ko) 피스톤 엔진용 유체 분배 엘리먼트 및 그러한 유체 분배 엘리먼트를 구비한 피스톤 엔진
SE525322C2 (sv) Tätningsförband vid en förbränningsmotor
KR101860474B1 (ko) 2 행정 크로스헤드 기관용 실린더 라이너