[发明专利]改进的二冲程发动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种二冲程十字头发动机(two-stroke crosshead engine)，带有至少一个气缸和在其中往复运动的、设有活塞杆以用于 传输动力的活塞，所述气缸设有用于将扫气空气供应到气缸中的进气 装置(inlet means)，设有用于在燃烧冲程期间提供(providing for)点火和 燃烧的装置，并且设有根据权利要求1的前序部分的排气门装置。

背景技术

在十字头发动机中，在气缸中往复运动的活塞不是直接地、而是 通过可滑动地支承到发动机上的活塞杆而连接到连杆。因此，活塞杆 连同活塞在气缸中只作往复式运动。在这种二冲程发动机中，扫气空 气的供给按常规布置成穿过布置在气缸套的较低部分中的扫气孔，借 此活塞自身在燃烧循环的某一固定阶段(phase)打开和关闭这些孔。因 而，每次活塞运动经过孔口时，润滑气缸和活塞以及活塞环的油膜被 破坏。这增加了气缸套和带有活塞环的活塞两者的磨损。

在高负荷的十字头发动机中活塞具有高的热负荷。冷却通常布置 成利用通过活塞杆和连杆中的穿孔而被供应和排出的冷却油，这使系 统变得相当复杂。

另外，在二冲程十字头发动机中，进气扫气的正时(timing)由扫气 孔的几何形状和位置所确定且因此在所有情况下与发动机负荷无关。

本发明的目的是提供一种新的且经改进的二冲程十字头发动机， 该发动机解决例如上文所提及的现有技术的问题。

本发明的目的可如权利要求1中和其它权利要求中所公开的那样 地充分地被实现。

发明内容

本发明的基本思想是，本质上改变将扫气空气供给到气缸中的方 式。根据本发明，进气装置包括用于引导扫气空气经过活塞进入到气 缸中的通道装置，且包括进气门装置(inlet valve means)，该进气门装 置布置在活塞上，用于控制经过通道装置进入到气缸中的扫气空气的 供应。

新颖的解决方案有许多优点。因为不再有位于气缸套中的固定位 置处的不利地影响润滑油膜的进气孔，所以可减少带有活塞环的活塞 和气缸套的刮伤并由此减少磨损，这倾向于增加所述部件的寿命。活 塞和进气门装置可由扫气空气冷却。这是尤其有利的，因为，燃烧所 需的空气越多，经过活塞的冷却流就越大(因为可用的冷却空气的量遵 循发动机的输出功率)。因而，常规的油冷却可被减少或就某些部件而 言可能甚至被省去。此外，新的解决方案使得影响进气门装置的正时 成为可能。通过改变进气门装置的精确的开启和关闭时间，扫气时间 可依赖于负荷情况相应地改变以提供最佳性能。

进气门装置包括在活塞上的与通道装置相关联的气门面(valve surface)以及优选呈碟阀形式的、与气门面协同操作且可动地支承在活 塞杆上的进气门或类似者。

进气门装置的正时可通过为活塞杆提供控制阀装置(control valve means)而有利地被安排，该控制阀装置可操作地与进气门装置相连接 以用于其控制。控制阀装置有利地或以液压的方式或以气动的方式被 操作。

在一实际实施例中，活塞杆设有腔室(chamber)，该腔室带有可动 地布置在其中的、固定至碟阀的辅助活塞元件。该腔室可布置成通过 活塞杆与液压流体源连通(用于控制辅助活塞元件的运动并由此控制 进气门装置的运行)。

为了保证正常的功能，控制阀装置被弹簧装置以朝向进气门装置 的关闭位置的方式而推压。

通道装置可包含布置成持续地与扫气空气供应源相连接的多个 独立的通道。

有利地，本发明可不依赖二冲程发动机的实际运行方式地被应 用。因此，其可为按照柴油机原理工作的发动机，由此，用于提供点 火和燃烧的装置包括将燃料供给到气缸中的喷射阀装置。在这种情况 中，在实践中，发动机设有用于压缩待被供给到气缸中的扫气空气的 涡轮增压器。备选地，其可为汽油发动机，由此，用于提供点火和燃 烧的装置包括火花塞装置。在这种情况中，如本领域中众所周知的， 燃料安排成在将扫气空气供给到气缸中之前与该扫气空气相混合。

附图简述

下文中参考所附示意图以仅为示例性的方式描述本发明，其中：

-图1示出了根据本发明的实施例的二冲程十字头发动机的气缸 的截面图，处于进气和扫气冲程中，进气门和排气门均打开，

-图2示出了于压缩冲程的终了阶段(end phase)在点火时刻下的 图1的气缸，