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发动机,特别是 活塞式发动机

阅读：985发布：2020-08-20

专利汇可以提供发动机,特别是活塞式发动机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且在发动机如双冲程大型柴油机中,其具有两个相互嵌接的部件(1、7),其中在相互嵌接的部件(1、7)之间的接缝区域设置一可引入冷却剂的冷却通道(12)、封闭该冷却通道的沿轴向方向相对位错的各密封装置和承受相对支承力的各支承表面(9、10),给支承表面配置通至一外表面的指示孔(19)用以显示泄漏 ,可以这样来可靠地避免冷却剂渗透或燃烧气体的泄漏,即将一给冷却通道配置的密封装置设计成嵌入各支承表面(9、10)的环形平板密封圈 (17),给该平板密封圈(17)配置一环形的、相互连通其各支承表面一侧的侧面之通道系统(18),指示孔(19)连通该通道系统。，下面是发动机,特别是活塞式发动机专利的具体信息内容。

权利要求

1.发动机，特别是活塞式发动机，其具有两个相互嵌接的部件，尤其是涉及双冲程大型柴油发动机，其具有至少一个设有一通过排气阀(4) 可控制的排气孔(2)的气缸，该气缸具有一气缸盖(1)，其中嵌入一配置排气阀的、包含排气孔的支座部件(7)，其中在相互嵌接的部件(气缸盖1，支座部件7)之间的接缝区域设置一可引入冷却剂的冷却通道、封闭该冷却通道(12)的沿轴向方向相对位错的各密封装置和承受相对支承力的各支承表面(9、10)，给支承表面(9、10)配置通至一外表面的指示孔(19)用以显示泄漏，其特征在于，给冷却通道配置的密封装置包括一嵌入各支承表面(9、10)之间的环形的平板密封圈(17)，给该平板密封圈(17)配置一环形的、相互连通其各支承表面一侧的侧面之通道系统(18)，指示孔(19)连通该通道系统。
2.按照权利要求1所述的发动机，其特征在于，平板密封圈(17) 由一种材料构成，其在工作力的作用下可以弹性变形和轻微地塑性变形。
3.按照上述权利要求之一项所述的发动机，其特征在于，平板密封圈(17)设计成金属圈。
4.按照上述权利要求之一项所述的发动机，其特征在于，平板密封圈(17)由一种铜合金或软的钢合金构成。
5.按照上述权利要求之一项所述的发动机，其特征在于，为了构成通道系统(18)平板密封圈(17)设有多个通过各板条(22)彼此分离的、穿过其高度的孤形口(23)。
6.按照上述权利要求1至4之一项所述的发动机，其特征在于，为了构成通道系统(18)平板密封圈(17)在两侧设有环形槽(26)，其通过穿过共同的槽底(26)的连通孔(27)相连通。
7.按照上述权利要求1至4之一项所述的发动机，其特征在于，为了构成通道系统(18)两相互嵌接的部件(气缸盖1，支座部件7)具有各支承表面一侧的环形槽(28)，其通过穿过平板密封圈(17)的孔(29) 相连通。
8.按照上述权利要求之一项所述的发动机，其特征在于，平板密封圈(17)单独构成配置的密封装置。
9.按照上述权利要求之一项所述的发动机，其特征在于，在双冲程大型柴油机中嵌入各支承表面(9、10)之间的平板密封圈(17)归属于冷却通道(12)的下方的燃烧室的密封装置，优选地构成这样的密封装置。
10.按照权利要求9所述的发动机，其特征在于，冷却通道(12)的远离燃烧室的密封装置设计成环形的O形圈。
11.按照上述权利要求之一项所述的发动机，其特征在于，在双冲程大型柴油机中，支座部件(7)设有离开冷却通道(12)直到支座区域中的冷却孔(14)。
12.按照上述权利要求之一项所述的发动机，其特征在于，在双冲程大型柴油机中，在气缸盖(1)中设置给冷却通道(12)配置的输入导路和排出导路(13)。
13.按照上述权利要求之一项所述的发动机，其特征在于，指示孔(19) 设置在支座部件(7)中并且通至支座部件(7)的上面的径向包围给安装在支座部件(7)上排出通道壳体(20)配置的连接部分之区域。

说明书全文

本发明涉及一种 发动机，特别是 活塞式发动机，其具有两个相互嵌接的部件，尤其是涉及双冲程大型 柴油发动机，其具有至少一个设有一通过排气 阀可控制的排气孔的 气缸，该气缸具有一气缸盖，其中嵌入一配置排气阀的、包含排气孔的支座部件，其中在相互嵌接的部件之间的接缝区域设置一可引入冷却剂的冷却通道、封闭该冷却通道的沿轴向方向相对位错的各密封装置和承受相对支承力的各支承表面，给支承表面配置通至一外表面的指示孔用以显示泄漏。

在一种已知的上述类型的双冲程大型柴油发动机中，其各气缸分别具有一个在气缸盖中设置的排气孔，其可以通过一配置的排气阀打开或关闭，在气缸盖中嵌入一包含与排孔阀协同作用的阀座的、由排气孔通过的支座部件，其以一水平支承表面支承在一气缸盖配置的支承表面上。支座部件的支座区域受到冷却。为此在支座部件与气缸盖之间的接缝区域设置一环形的冷却通道，其可引入冷却水。在冷却通道的上方和下方设置嵌入支座部件的环形槽的、构成为所谓O型圈的各密封圈，其必须密封冷却通道。然而由于强烈的热应力可能损坏尤其是位于下方接近燃烧室的O型圈并从而使其漏水。其后果是冷却水可能达到燃烧室中，这是最不符合要求的并可能导致气缸套工作表面的迅速磨损。同时还存在这样的危险，即热燃烧气体可能冲入冷却通道，以致丧失了冷却作用。在或许由于在各支承表面之间进入了小的异物颗粒如小的碳颗粒而使各支承表面不能精确地相互贴紧时，这种危险将是特别尖锐的。

虽然指示孔显示这样的泄漏。但仍然存在这样的危险，即在直到这样的显示之前已经产生上述性质的损坏。除此之外，由指示孔流出的冷却水不仅导致冷却水的损失而且还弄湿了机室，这同样是不符合要求的。

由此出发，因此本发明的目的是以简单的和低成本的方式改善开头所述类型的设备，使其达到高度的运行可靠性。

按照本发明，这个目的这样来达到，即给冷却通道配置的密封装置包括一嵌入各支承表面之间的环形的平板密封圈，给该平板密封圈配置一环形的、相互连通其各支承表面一侧的侧面之通道系统，指示孔连通该通道系统。

借助于这样的措施，可以完全避免开头所述的已知设备的缺点。嵌入各支承表面之间的平板密封圈提供防泄漏的高度的可靠性。其中平板密封圈可以用简单的方式设计成使其可以压入异物颗粒，如碳颗粒等，从而防止在任何情况下缝隙的形成。同样，为了构成平板密封圈可以采用具有特别高的耐热性的材料。这能够提高运行温度，其对可达到的效率产生有利的影响。特别令人满意的是因为配置给平板密封圈的密封装置只包括平板密封圈。其中不需要其他的密封件。

上述的措施的有利的结构和合乎目的的进一步构成具体说明于从属权利要求中。这样，在开头所述类型的双冲程大型柴油机中嵌入各支承表面之间的平板密封圈归属于冷却通道的下方的燃烧室一侧的密封装置是合乎目的的，这样构成特别是因为该密封受到比与其离远的上方的密封较强的热负荷。那个密封可以简单地设计成O型圈。

另一合乎目的的措施可能在于，将平板密封圈设计成金属圈。由此可以用最简单的方式实现上述特性。合乎目的的是为了构成平板密封圈可以采用一种铜合金或一种比较软的钢合金。以这种方式可以确保平板密封圈在工作力的作用下可以弹性变形和轻微地塑性变形。借此即使在不平度等情况下也能保证可靠的紧密度。

在上述的措施的进一步构成中，为了构成通道系统平板密封圈可以设有多个通过各板条彼此分离的通口。这种情况可以得到在平板密封圈的下面与上面之间的较大的接通于指示孔的横截面，这可以迅速显示泄漏的情况。

另一有利的结构可能在于，为了构成通道系统平板密封圈在两侧设有环形槽，其通过穿过共同的槽底的连通孔相连通。环形槽的制造是比较简单的，从而制造费用较低。此外共同的槽底保证沿径向方向的可靠的稳定性。

一特别稳定的平板密封圈可以这样来达到，即为了构成通道系统在支座部件和气缸盖中切出在各支承表面一侧的环形槽，其通过平板密封圈的通孔相连通。

上述措施的其他的有利的结构和合乎目的的进一步构成具体说明于其余的从属权利要求中并且由以下借助于附图的实例描述可更详细地得知。

在以下描述的附图中：

图1示出双冲程大型柴油发动机的气缸的气缸盖之剖面；

图2示出本发明的平板密封圈的俯视图；

图3示出按图2的平板密封圈的横剖面；

图4示出平板密封圈的另一实施形式的横剖面；以及

图5示出另一实施例的横剖面。

本发明的主要应用领域是双冲程大型柴油机，其中各气缸设有位于气缸盖的区域的、通过分别配置的排气阀可控制的排气孔。这样的发动机的基本结构和工作方式就其本身来说是已知的，因此在当前的关系中不再需要更详细的说明。

图1中所示的双冲程大型柴油机的气缸盖1装配在一未更详细示出的气缸套上。气缸盖1设有一具有较大直径的中心排气孔2。一排气通道 3连接于该排气孔2。排气孔2可以借助于一配置的排气阀4相对于气缸室5打开或关闭。排气阀4的阀盘设有一截锥形支承面，为其配置一锥形的接触面8，该锥形支座表面8成形成一嵌入气缸盖1的、由排气通道 2通过的支座部件7上。

气缸盖1和嵌入其中的支座部件7通过来更详细示出的锚栓连接在一起并且设有相互配置的水平支承表面9和10用以传递相对支承力。为了构成支承表面9和10，气缸盖1设有指向上方的台阶而支座部件7设有指向下方的台阶。排气阀4和支座部件7的相对的接触面6和8受到高的机械负荷和热负荷。因此接触面可以设有由一种特殊材料构成的金属套11。同时借助于冷却剂进行支座部件7的支座区域的冷却。

为此，在气缸盖1与支座部件7之间的大致圆柱形接缝的处于支承表面9和10的上方区域中切出一环形冷却通道12。该冷却通道12由气缸盖1的内圆周和支座部件7的外圆周之相向的环形凹槽构成，如图1 中左边所示，冷却通道12通过输入导路和排出导路可供给冷却剂，通常为冷却水。冷却剂离开冷却通道12进入同样在图1中左边所示的各放出孔14中，一直达到支座部件7的支座区域。

冷却通道12沿轴向方向由一上方的和一下方的密封装置密封。上方的远离燃烧室的密封装置设计成O型圈15，其嵌入在支座部件7的外圆周的区域中切出的环形槽16中并且与气缸盖1的圆柱形内圆周相配合。为了构成下方的接近燃烧室的密封装置在所示实例中设置嵌入支承表面 9与10之间的环形平板密封圈17，其具有呈现为平坦的矩形横剖面。平板密封圈的厚度约为2mm。显然可以想象的是，还可以设置其他的密封装置附加到平板密封圈17上，如一个上述的O型圈等。

在支承表面9与10之间设置的平板密封圈17合乎目的地由较软的钢合金或相当软的铜合金构成。其中在任一情况下涉及一种相对于气缸盖1或支座部件7的基体材料比较软的金属。该金属应该按稳固性具有这样的性质，即其在工作中产生的力的作用下可以弹性变形和轻微地塑性变形。这允许在存在某种表面粗糙度和/或进入所述表面之间的异物颗粒等时平板密封圈17的侧面的接触面也能充分紧密地接触相向的支承表面9和10。因此所述的变形性使得容易制造和装配。

虽然平板密封圈17保证高度的可靠性，为了提高可靠性设置一指示装置，其可以显示泄漏。指示装置包括一给平板密封圈17配置的、相互连通平板密封图17的各侧面的接触面与其相向的支承表面9和10之间的上、下接缝的通道系统18，通至可见的外表面的、在图1中右边所示的指示孔19连通该通道系统。合乎目的的是沿圆周设置多个均匀沿圆周分布的指示孔19。

其中这些指示孔19设置在支座部件7中并在安装于支座部件7上的排出通道壳体20以外径向通至支座部件7的上面的区域。该排出通道壳体20具有一包围支座部件7的凸缘之凸缘。因此在各指示孔19的孔口的区域形成一环形室21，其可以完全从外面看到。因此从指示孔19流入环形室21的液体或燃烧气体经相应的观测可迅速地发现。流出的泄漏液体可能弄湿在环形室21周围的机器部件和机室。然而由于平板密封圈17 的高度可靠性实际上不会发生这种情况。

为了构成通道系统18，平板密封圈17，如可最好地从图2中看出，可以设有多个通过各窄的板条彼此分离的孤形口23，这些孤形口按照图 3穿过平板密封圈的整个厚度并因此连通其上面和下面。在以图2为基础的实例中设置4个分别给一个象限配置的孤形口23和4个板条22。孤形口23的内径在平板密封圈的内径约为200mm时约为2mm，亦即约为该内径的1％。其中板条22的宽度也可以为2mm，亦即为该内径的1％。

如由图2还可看出，孤形口23适当地处于平板密封圈17的宽度的径向内半部中。这得到宽的径向外密封表面24。因为孤形口23建立了平板密封圈17的下面与上面之间的联系，可能的泄漏液体或可能的漏气在任一情况下均进入离开平板密封圈17的上面的指示孔19，而无所谓这种泄漏是出现于平板密封圈的下面区域中还是其上面区域中。

在按照图4的实施形式中，平板密封圈17在两侧面设有环形的相互对置的槽25，其通过穿过共同的槽底26的孔27相互连通。该实施形式在径向方向得到较高的强度。其中也可以设置较宽的径向外密封表面24。平板密封圈17的轴向厚度为2mm，亦即也约为其内径的1％。其径向宽度为26mm，其稍小于外径的10％。

在按照图5的实施形式中，气缸盖1和支座部件7设有相互对置的、中断支承表面9和10的各环形槽28。平板密封圈17设有穿过其厚度的孔29，从而同样得到一连通平板密封圈17的下面和上面的通道系统，指示孔19可以与该通道系统相连通。

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