專利名稱：內(nèi)燃機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種以二沖程柴油機形式的內(nèi)燃機，包括至少一個氣缸，所述氣缸包
括通過往復活塞限定的、可用包含氧氣的沖掃氣體以及燃料加載的工作腔，所述工作腔具 有一個沖掃氣體入口結構、至少一個設置在上面的氣缸區(qū)域中的燃料入口和至少一個廢氣 出口 ，所述沖掃氣體入口結構包括至少一個設置在下面的氣缸區(qū)域中的、可通過活塞控制 的沖掃氣體入口 ，并且由工作腔引出至少一個再循環(huán)氣體出口 ，所述再循環(huán)氣體出口配設 于再循環(huán)裝置，通過再循環(huán)裝置可以將由工作腔取出的燃燒氣體作為再循環(huán)氣體直接或間 接輸回到工作腔內(nèi)。另外，本發(fā)明涉及用于上述類型的內(nèi)燃機的不同構件和構件組。
背景技術：
由DE 102005057207A1已知這種結構。在該已知的結構中，再循環(huán)氣體出口在上 面的氣缸區(qū)域中設置在廢氣出口附近并且可以與廢氣出口一樣借助于閥控制。該閥的開啟 時間應該在受控打開沖掃氣體入口之前開始和結束。因此確保，僅取出未稀釋的、即未與沖 掃氣體混合的再循環(huán)氣體，其具有較高的壓力，這是值得期望的。另一方面也需要考慮，在 此配設于再循環(huán)氣體出口的閥不同于配設于廢氣出口的出口閥，沒有經(jīng)受掃過的沖掃氣體 的冷卻，并因此在長期工作中受到高的熱負荷。

發(fā)明內(nèi)容
因此，由此出發(fā)，本發(fā)明的任務在于，用簡單的且廉價的措施改進開頭提及類型的
結構，使得不僅獲得未稀釋的、具有高壓的再循環(huán)氣體，而且避免伸入到工作腔中的閥。 上述任務按本發(fā)明如下解決，即至少一個氣缸的至少一個再循環(huán)氣體出口構成為
設置在下面的氣缸區(qū)域中的、可通過往復活塞控制的穿過氣缸壁的通口，所述通口在活塞
的壓縮行程的方向上設置在包含至少一個沖掃氣體入口的沖掃氣體入口結構上方，也就是
說相對于沖掃氣體入口結構朝上錯開，并且每個有關的氣缸配設一個設置在該氣缸之外的
閥結構，用于避免由工作腔取出的再循環(huán)氣體的直接回流。 在此按有利的方式避免與工作腔發(fā)生直接接觸的閥。該閥結構的各元件可以按有 利的方式設置在冷環(huán)境的區(qū)域內(nèi)。然而按有利的方式，可以獲得未稀釋的、具有較高壓力的 燃燒氣體作為再循環(huán)氣體。因此通過本發(fā)明的措施可以包含同類結構的優(yōu)點，而避免它們 的缺點。 在氣缸帶有設置于下面的氣缸區(qū)域中的、通過氣缸壁的可借助于活塞控制的壁空 隙構成的沖掃氣體入口時，構成再循環(huán)氣體出口的壁通口適宜地設置在沖掃氣體入口上 方。因此確保，在沖掃氣體入口打開之前，在爆炸行程中朝下運動的活塞打開再循環(huán)氣體出 口 ，使得未稀釋的、處于較高壓力下的燃燒氣體可以作為再循環(huán)氣體取出。在沖掃氣體入口 打開之前，通過閥結構結束這種取出。 總體措施的有利的實施形式和適宜的進一步方案在從屬權利要求中給出。
因此所述再循環(huán)氣體出口可以總是簡單地構成為壁空隙。
因此按本發(fā)明的措施也有利地提供如下可能性，即設置多個在氣缸圓周上分布 的、優(yōu)選構成為壁空隙的再循環(huán)氣體出口 。因此有利地允許大的總橫截面并從而在短時間 內(nèi)達到大的物質通過量。各再循環(huán)氣體出口在此可以有利地構成為適于連接到一個共同的 配設的圓周通道上的再循環(huán)氣體過道(Rezirkulationgasspassage)。但是附加地或取而代 之地，也可以設置至少一個再循環(huán)氣體出口，其構成為適用于分開地連接到配設的通道上 的再循環(huán)氣體通路(Rezirkulationsgasdurchgang)。 在此適宜的是，氣缸在其外側上可以由一個環(huán)形管包圍，該環(huán)形管與構成再循環(huán) 氣體過道的各再循環(huán)氣體出口相通，該環(huán)形管通過一個包含閥結構的至少一個閥的連接管 與下游的再循環(huán)氣體容器連接。環(huán)形管確保，所有再循環(huán)氣體出口可以與連接管相通，這簡 化了配設的閥結構。 有利的是，所述閥結構可以包含至少一個設置在各再循環(huán)氣體出口下游的截止 閥。在此得到特別簡單的且廉價的結構方式。另外截止閥是非常堅固的元件，它們在困難 的工作條件下也保證高的功能安全性。 適宜的是，由再循環(huán)氣體容器引出再循環(huán)管，其按本發(fā)明的特別簡單的實施形式 通入一個與至少一個沖掃氣體入口相通的沖掃氣體供給裝置中。作為再循環(huán)氣體取出的燃 燒氣體的壓力在此輕易地足以保證再循環(huán)氣體至沖掃氣體供給裝置的可靠輸送。另外在此 按有利的方式保證再循環(huán)氣體在沖掃氣體中的均勻分布。 按本發(fā)明的另一實施形式，再循環(huán)管可以與氣缸的相應一個再循環(huán)氣體入口相 通。在此再循環(huán)氣體至工作腔的與沖掃氣體無關的輸送是可能的，這便于輸送的再循環(huán)氣 體量對具體情況條件的特定適配。 總體措施的另一有利的實施形式可以在于，構成再循環(huán)氣體出口的壁通口配設冷
卻裝置。因此可以降低由于在構成再循環(huán)氣體出口的壁通口中進行的再循環(huán)氣體流動而產(chǎn)
生的溫度負荷。在此按照第一形式，在連接管中設置于環(huán)形管與再循環(huán)氣體容器之間的截
止閥上游設置三通閥，該三通閥的第三入口在截止閥關閉之后可連接到可用沖掃氣體加載
的管上。在取出再循環(huán)氣體之后，在此直至構成再循環(huán)氣體出口的壁通口通過活塞封閉，沖
掃氣體經(jīng)由構成再循環(huán)氣體出口的壁通口導入到工作腔中，因此產(chǎn)生冷卻。另一形式可以
在于，為了構成冷卻裝置，設有在構成再循環(huán)氣體出口的壁通口的區(qū)域內(nèi)設置的、可用冷卻
液體加載的、可固定在氣缸上的環(huán)形段。冷卻液體保證特別強烈的冷卻。 在總體措施的另一種進一步發(fā)展中，設置的閥結構可以完全或部分設置在可用沖
掃氣體加載的空間中，其中可以有利地涉及多重配設于氣缸的、接納下面的氣缸區(qū)域的沖
掃氣體箱。按這種方式產(chǎn)生閥結構通過環(huán)流該閥結構的沖掃氣體的自動冷卻。 本發(fā)明的另一構思在于以用于上述類型的內(nèi)燃機的氣缸套的形式的構件，其中在
氣缸套的下面的端部區(qū)域中設置與通過氣缸壁的壁通口構成的沖掃氣體入口縫隙相鄰的、
設置于沖掃氣體入口縫隙上方的、優(yōu)選同樣構成為壁通口的、無閥的再循環(huán)氣體出口。這種
氣缸套按簡單的方式允許內(nèi)燃機事后裝備可通過活塞控制的、通過壁通口構成的再循環(huán)氣
體出口 。這同樣適用于維修和/或維護工作。 總體措施的其它有利的實施形式和適宜的進一步方案在其它的從屬權利要求中 給出，并且由參照附圖的后續(xù)說明可詳細得出。


附圖具體如下 圖1顯示本發(fā)明的內(nèi)燃機的示意圖，包括再循環(huán)氣體至沖掃氣體供給裝置的輸 送； 圖2顯示圖1的變型方案，包括再循環(huán)氣體至工作腔的直接輸送； 圖3顯示構成再循環(huán)氣體出口的壁空隙用沖掃氣體冷卻的示例； 圖4顯示由冷卻劑通流的冷卻裝置的示例； 圖5顯示閥結構定位在冷環(huán)境中的示例； 圖6顯示通過壁空隙構成的再循環(huán)氣體出口的受控打開的示意圖； 圖7顯示壓力和流動參數(shù)關于曲軸轉角畫出的曲線圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的主要應用領域是大型柴油機，尤其是二沖程大型柴油機，例如其作為船 舶或固定電廠設備的驅動裝置或類似的應用，但本發(fā)明不限制于此?；趫D1至3的示例 顯示這種二沖程大型柴油機。 這種柴油機通常包含多個氣缸，在圖1至3中分別只可見其中一個氣缸1。各氣 缸1分別具有一個在此未詳細描述的、接納在發(fā)動機座上的氣缸套。該氣缸套包含起燃燒 室作用的工作腔2，該工作腔通過往復的、在圖中為上下運動的活塞3限定?；钊?通過通 常的傳遞元件與曲軸4相互作用。工作腔2在每個工作沖程中為了實現(xiàn)燃燒過程用燃料以 及包含氧氣的沖掃氣體加載。通過燃燒產(chǎn)生的氣體經(jīng)由廢氣出口5排出。沖掃氣體通過設 置于工作腔2的下面的區(qū)域中的、在氣缸圓周上分布的、構成為通過通口即氣缸壁的空隙 構成的入口縫隙構成的沖掃氣體入口 6輸送，各沖掃氣體入口由上下運動的活塞3受控打 開(aufsteuern)禾口受控關閉(absteuern)。 工作腔2的充氣通過活塞3壓縮。燃料完全或部分通過設置于工作腔2的上面的 區(qū)域中的、僅示意表示的噴射裝置7噴入到壓縮的充氣中。廢氣出口 5在工作腔2的上面 的區(qū)域中與工作腔同心地設置并且可以借助于配設的出口閥8控制，該出口閥為了排出廢 氣借助于配設的操縱裝置從閥座上抬起以及相反動作。在廢氣出口 5上連接一個在實踐中 通過彎管構成的、管形的出口通道8。經(jīng)由廢氣出口 5和出口通道9流出的氣體稱為廢氣或 排氣。 多個氣缸的出口通道9通向一個共同的廢氣匯聚容器11。在所示的實施例中，為 了提供沖掃氣體，設置廢氣渦輪增壓器12，其渦輪12a用來自廢氣匯集容器11的廢氣加載， 如這通過由廢氣匯集容器ll引出的廢氣管13所表示的，并且廢氣渦輪增壓器的壓縮機12b 從環(huán)境中抽吸空氣并且將其泵送到配設于多個氣缸的沖掃氣體匯聚容器14中，由壓縮機 12b引出的增壓空氣管15通入其中，該增壓空氣管可以包含增壓空氣冷卻裝置16。附加地 或者取而代之地，也可以設置定位在壓縮機12b上游的增壓空氣冷卻裝置。
配設于各氣缸1的支管17從沖掃氣體容器14引出，這些支管與設置在氣缸側的 沖掃氣體入口縫隙6相通。為此，各氣缸1以其包含構成沖掃氣體入口 6的縫隙的、下面的 端部區(qū)域嵌入一個配設的沖掃氣體箱18內(nèi)，該沖掃氣體箱包含一個包圍氣缸1的環(huán)形臂， 配設的支管17通入該環(huán)形臂中并且沖掃氣體入口 6從該環(huán)形臂引出。氣缸1在其從配設的沖掃氣體箱18離開的區(qū)域內(nèi)相對于沖掃氣體箱密封，使得各沖掃氣體入口 6不能從外部 夠及。氣缸在高度上相對于沖掃氣體箱18精確定位。為此可以設置合適的止擋元件，它們 便于這種精確的定位。 通過燃燒在工作腔2中產(chǎn)生的燃燒氣體的一部分還在打開出口閥8之前從工作腔 2中取出，并且再循環(huán)用以降低產(chǎn)生的N0X，也就是說對于另一燃燒過程作為再循環(huán)氣體直 接或間接又輸送至工作腔2。為了保證簡單的計量，該再循環(huán)氣體應該涉及單純的、未通過 沖掃氣體稀釋的燃燒氣體。因此再循環(huán)氣體的取出也還在打開沖掃氣體入口 6之前進行。 為了再循環(huán)，設置一個總體上標記為20的再循環(huán)裝置。它可以將再循環(huán)氣體輸送至工作腔 2，如圖1所示間接地與沖掃氣體一起輸送，或如圖2所示直接輸送。 為了從工作腔2中導出再循環(huán)氣體，工作腔在這兩種情況下設有至少一個優(yōu)選多 個在下面的氣缸區(qū)域中以小的間距設置在構成沖掃氣體入口 6的沖掃氣體縫隙上方的再 循環(huán)氣體出口 21。為此氣缸壁設有一個合適的通口或多個合適的通口，所述通口可以通過 活塞3受控打開和受控關閉。用于構成再循環(huán)氣體出口 21的壁通口適宜地與構成沖掃氣 體入口的沖掃氣體縫隙一樣構成為氣缸壁的貫穿的空隙。因為再循環(huán)氣體取出得少于輸送 的沖掃氣體，所以構成再循環(huán)氣體出口 21的壁空隙的凈的總橫截面通常大大小于氣缸壁 的構成沖掃氣體入口 6的壁空隙的凈的總橫截面。 再循環(huán)氣體出口 21可以適宜地通過鉆出的或者澆鑄的通孔構成。澆入的或者焊 入的管段也是可以考慮的。如已經(jīng)提及的，構成再循環(huán)氣體出口 21的壁通口優(yōu)選是可以通 過往復活塞3受控打開和受控關閉的壁空隙。只要適宜地設置多個再循環(huán)氣體出口 21，它 們優(yōu)選均勻地在氣缸圓周或氣缸圓周一部分上分布，并且優(yōu)選設置在相同高度上。在此這 些再循環(huán)氣體出口 21的至少一部分構成為適于連接到一個共同的通道結構上。這樣構成 的再循環(huán)氣體出口 21稱為再循環(huán)氣體過道。在所示實施例中，這樣構成的各再循環(huán)氣體過 道與一個在配設的區(qū)域中包圍氣缸1的環(huán)形管22相通，該環(huán)形管通過連接管23與再循環(huán) 氣體容器24連接。 附加地或取而代之地，設置氣缸壁的至少一個構成再循環(huán)氣體出口 21的壁通口 ， 其構成為適于分開地連接到一個配設的通道結構和/或閥結構上。這樣構成的再循環(huán)氣體 出口 21稱為再循環(huán)氣體通路。 再循環(huán)氣體出口 21可以配設于氣缸1的氣缸套的位于沖掃氣體箱18內(nèi)部的部段 或者位于沖掃氣體箱18外部、即位于其上方的部段。在第一種情況下，沖掃氣體箱18的環(huán) 形室由供給管23或每個配設于一個沖掃氣體出口 21的供給管穿過，所述供給管相對于其 密封。此外，構成再循環(huán)氣體出口 21的壁通口優(yōu)選以壁空隙的形式相對于沖掃氣體箱18 的內(nèi)室密封，也就是說密封地連接到環(huán)形管22和/或每個配設的供給管23上。這當然在 再循環(huán)氣體出口 21定位在沖掃氣體箱18上方時同樣適用。 為了防止從工作腔2取出的再循環(huán)氣體直接回流到工作腔2中，例如再循環(huán)氣體 從再循環(huán)氣體容器24反沖到工作腔2中，每個氣缸1配設一個設置于連接管22中的閥裝 置。在按圖1的實施形式中，在連接管23中為此設置一個截止閥25。該截止閥這樣構成， 使得它通過在打開構成再循環(huán)氣體過道的再循環(huán)氣體出口 21時在連接管23中存在的壓力 打開，并且在這樣產(chǎn)生的壓力波經(jīng)過之后通過從再循環(huán)氣體容器24過來的反沖和/或通過 關閉彈簧關閉。
從再循環(huán)氣體容器24引出再循環(huán)管26，其引導經(jīng)過氣體處理裝置，該氣體處理裝
置可以構成為整體的裝置結構或者構成為多個單獨的站點的形式，并且在所示的示例中包
含一個調節(jié)閥27以及一個帶有清潔站28、冷卻裝置29和液體分離站30的氣體處理裝置。
至此兩種按圖1和2的有選擇的實施形式一致。再循環(huán)管26的走向是不同的。 在按圖1的實施形式中，再循環(huán)管26通入配設于發(fā)動機的沖掃氣體供給裝置中。
為此再循環(huán)管26可以與增壓空氣管15并聯(lián)地通入到?jīng)_掃氣體容器14中。在所示的示例
中，再循環(huán)管26在增壓空氣冷卻器16下游通入增壓空氣管15。 在按圖2的實施形式中，如上面已經(jīng)提及的，再循環(huán)氣體直接輸送至工作腔2。在 此再循環(huán)管26從經(jīng)由連接管23與氣缸側的再循環(huán)氣體出口 21相通的再循環(huán)氣體容器24 引出到設置在再循環(huán)氣體容器下游的、同樣配設于多個氣缸1的再循環(huán)氣體緩沖器31。配 設于相配氣缸1的各供給管32從再循環(huán)氣體緩沖器引出。各供給管32與氣缸側的再循環(huán) 氣體入口 34相通，各供給管可配設可調節(jié)的控制閥33。 為此可以設置相對于構成為再循環(huán)氣體過道或再循環(huán)氣體通路的再循環(huán)氣體出 口 21錯開角度的、與之設置在相同高度上的、同構通過壁空隙優(yōu)選以鉆孔或澆鑄的孔的形 式構成的再循環(huán)氣體入口 34，它們類似于提及的再循環(huán)氣體過道與一個配設的環(huán)形管35 相通，在該環(huán)形管上連接一個配設的供給管32。當然也可以考慮，構成再循環(huán)氣體出口 21 的壁空隙在結束再循環(huán)氣體的取出之后用作為再循環(huán)氣體入口。在這種情況下，供給管32 與配設于再循環(huán)氣體過道的環(huán)形管22相通。設置在供給管32中的控制閥33必須在這種 情況下被這樣控制，使得在設置于連接管23中的截止閥25正好關閉時控制閥才打開。同 樣情況適用于構成沖掃氣體入口 6的沖掃縫隙和廢氣出口 5。再循環(huán)氣體至工作腔2的輸 送應該在廢氣出口 5關閉時進行，以便避免再循環(huán)氣體的逸出。 作為再循環(huán)氣體從工作腔2取出的燃燒氣體具有相對高的壓力并從而具有相對 高的能量。這通常足以將再循環(huán)氣體直接(圖2)或間接(圖1)返回到工作腔2內(nèi)。只要 在具體情況下該能量不足夠用于此，則毫無問題地可以在再循環(huán)管26中設置附加的泵，它 可以通過配設的馬達或通過可由廢氣加載的渦輪驅動。 在取出再循環(huán)氣體時在構成再循環(huán)氣體出口 21的壁通口或壁空隙中發(fā)生的流動 可能導致與這些壁通口或壁空隙鄰接的壁區(qū)域的強烈受熱，因此冷卻顯得是適宜的。這可 以借助于沖掃氣體進行。這種實施形式基于圖3。在此在設置于連接管23中的截止閥25 上游設置一個三通閥36，其第三入口 37由一個可用沖掃氣體加載的源頭引出，在所示實施 例中由從沖掃氣體容器14引導至氣缸1的支管17引出。三通閥36這樣進行控制，使得只 要下游的、控制通向再循環(huán)氣體容器24的連接管23的截止閥25關閉，第三入口 37就打 開。因此確保，在再循環(huán)氣體出口 21的保留的打開時間中具有較冷溫度的沖掃氣體經(jīng)由它 們流過并導入到工作腔2中，因此實現(xiàn)接觸的壁區(qū)域的期望的冷卻。在所示實施例中，截止 閥25和三通閥36構成為單獨的構件。當然這兩個閥也可以集成在一個具有與兩個閥的功 能對應的功能方式的組合閥中。同樣可以考慮，三通閥36通過一個在管25中和在管37中 具有兩個截止功能的閥結構代替。 在圖4中顯示另一冷卻裝置，其可以與圖3的結構同時應用或者取而代之。在此 設置可安置在氣缸1的圓周上的、在構成再循環(huán)氣體出口 21的壁空隙的兩側的冷卻段38， 它們設有可用冷卻劑通流的冷卻通道39。它們可以配設接頭40、41，用于導入和導出冷卻
10劑例如水。 設置在構成再循環(huán)氣體出口 21的壁通口或壁空隙的下游的閥結構的各元件(在 此以截止閥25和/或三通閥36的形式)適宜地同樣冷卻。因為閥結構適宜地設置成與相 配的壁空隙隔開一定距離，毫無問題地可能的是，閥結構的各元件設置在一個包含冷氣氛 的冷卻空間中并且因此冷卻。為此例如閥結構的各閥可以設置在包含冷的沖掃氣體的空間 中。為此在按圖5的實施形式中采用沖掃氣體容器14。因此例如可以在對應于圖l的實施 形式中截止閥25定位在沖掃氣體容器14中。在按圖2的結構中另外配設于沖掃氣體入口 的控制閥33也可以定位在沖掃氣體容器14中。這種實施形式基于圖5。在按圖3的結構 中，三通閥36也可以附加地定位在沖掃氣體容器14中。作為包含冷的沖掃氣體的冷卻空 間也可以考慮沖掃氣體箱18，雖然由于需要擔心的廢氣反沖到?jīng)_掃氣體箱18中而優(yōu)選第 一實施形式。 如上所述，再循環(huán)氣體出口 21通過活塞3受控打開和受控關閉。如由圖6可見， 當活塞3的最上面的活塞環(huán)42在活塞3的向下行程中越過構成再循環(huán)氣體出口 21的壁通 口或壁空隙，實現(xiàn)受控打開。在此首先僅通過在活塞3與氣缸1之間的縫隙實現(xiàn)與工作腔2 的相通，這緩沖氣流。僅當活塞3以其上棱邊越過所述的壁空隙，氣流達到其完全的強度。 所述的氣流的緩沖避免了壓力沖擊。這還可以如下改善，即所述的通過鉆孔等構成的壁空 隙在其內(nèi)端部上設有朝上引出的、適宜地伸展成楔形的進入槽43，如圖6所示。
在圖7中通過曲線a表示工作腔2中超過沖掃氣體壓力的壓力p關于曲軸轉角 (° KW)的曲線。與所述壓力無直接的關系且定性地，關于曲軸轉角(° KW)，通過曲線b表 示通過再循環(huán)氣體出口 21的氣流，并且通過曲線c表示出口閥8的運動。曲線d和e說明， 從何時起沖掃氣體入口 6或構成再循環(huán)氣體出口 21的壁空隙完全打開。Y軸在此對應于不 同的參數(shù)，而且關于曲線b對應于通過再循環(huán)氣體出口 21的體積流量，關于曲線c對應于 出口閥8的行程，關于曲線d和e對應于沖掃氣體入口 6和再循環(huán)氣體出口 21的打開。因 此所示的曲線圖僅是示意性的。 由圖7的曲線圖可見，在再循環(huán)氣體出口 21中的氣流由于與圖6相關地描述的原 因略微在構成再循環(huán)氣體出口 21的壁空隙完全打開之前開始，并且在出口閥8打開之前通 過壓力平衡或閥關閉而已經(jīng)結束。沖掃氣體入口相對于出口閥帶有延遲地打開，使得顯而 易見也不產(chǎn)生在所述的構成再循環(huán)氣體出口 21的壁通口或壁空隙中的氣體流動與沖掃氣 體入口 6的打開時間的重疊。圖7也顯示，在通過構成再循環(huán)氣體出口 21的壁通口或壁空 隙發(fā)生流動期間，工作腔2中的壓力還較高，使得取出的再循環(huán)氣體具有足夠的能量，以便 由本身的力實現(xiàn)再循環(huán)。 為了允許按本發(fā)明的內(nèi)燃機的對于發(fā)明重要的構件的簡單標識，每個或者至少一 個與再循環(huán)氣體發(fā)生接觸的構件或者配設于這樣的構件的構件由這樣一種材料制成或至 少包含這樣的材料，這種材料借助于示蹤元素濃度曲線和/或材料組分譜(Materialzusam mensetzungsspektrum)可以標識。在這種關系中也可以適宜的是，至少一個優(yōu)選上述類型 的構件包含至少一個數(shù)據(jù)存儲器，其可以無接觸地存入和/或讀出，以便例如也可以期待 關于在法律許可或規(guī)定的系統(tǒng)中允許應用的詳細數(shù)據(jù)以便克服環(huán)境污染。
權利要求
以二沖程柴油機形式的內(nèi)燃機，包括至少一個氣缸(1)，所述氣缸包含通過往復活塞(3)限定的、能用含有氧氣的沖掃氣體以及燃料加載的工作腔(2)，所述工作腔具有一個沖掃氣體入口結構、至少一個設置在上面的氣缸區(qū)域中的燃料入口和至少一個廢氣出口(5)，所述沖掃氣體入口結構包括至少一個設置在下面的氣缸區(qū)域中的、能通過活塞(3)控制的沖掃氣體入口(6)，并且由工作腔引出至少一個再循環(huán)氣體出口(21)，所述再循環(huán)氣體出口配設于再循環(huán)裝置(20)，通過再循環(huán)裝置能將由工作腔(2)取出的燃燒氣體作為再循環(huán)氣體直接或間接輸回到工作腔(2)內(nèi)，其特征在于至少一個氣缸(1)的至少一個再循環(huán)氣體出口(21)構成為設置在下面的氣缸區(qū)域中的、能通過活塞(3)控制的穿過氣缸壁的通口，所述通口在活塞(3)的壓縮行程的方向上設置在包含至少一個沖掃氣體入口(6)的沖掃氣體入口結構上方，并且每個有關的氣缸(1)配設一個設置在該氣缸之外的閥結構，用于避免由工作腔(2)取出的再循環(huán)氣體的直接回流。
2. 根據(jù)權利要求l所述的內(nèi)燃機，其特征在于設有多個至少在氣缸(1)的圓周區(qū)域 上分布的再循環(huán)氣體出口 (21)。
3. 根據(jù)權利要求2所述的內(nèi)燃機，其特征在于所述多個在圓周側分布的再循環(huán)氣體 出口 (21)中的至少一部分構成為適于連接到一個共同的配設的圓周通道上的再循環(huán)氣體 過道。
4. 根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)燃機，其特征在于設有至少一個構成為適用于分開地連 接到配設的通道上的再循環(huán)氣體通路的再循環(huán)氣體出口 (21)。
5. 根據(jù)權利要求l所述的內(nèi)燃機，其特征在于每個再循環(huán)氣體出口 (21)分別構成為壁空隙。
6. 根據(jù)權利要求5所述的內(nèi)燃機，其特征在于各再循環(huán)氣體出口 (21)構成為鉆孔式 的孔。
7. 根據(jù)權利要求5所述的內(nèi)燃機，其特征在于至少一個構成再循環(huán)氣體出口 (21)的 壁空隙在其內(nèi)端部上設有朝上引出的進入槽(43)。
8. 根據(jù)權利要求7所述的內(nèi)燃機，其特征在于進入槽(43)的有效凈橫截面從下向上 減小。
9. 根據(jù)權利要求l所述的內(nèi)燃機，其特征在于構成再循環(huán)氣體出口 (21)的壁通口這樣設置和/或配設的閥結構這樣構成，使得它們在廢氣出口閥(8)打開時是不起作用的。
10. 根據(jù)權利要求l所述的內(nèi)燃機，其特征在于配設于氣缸(1)的閥結構包含至少一個設置在氣缸(1)的構成再循環(huán)氣體出口 (21)的壁通口下游的截止閥(25)。
11. 根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)燃機，其特征在于氣缸(1)在其外側上由一個與所述再循環(huán)氣體出口 (21)相通的環(huán)形管(22)完全或部分包圍，該環(huán)形管通過包含所述閥結構的 至少一個閥的連接管(23)與一個配設于多個氣缸的再循環(huán)氣體匯集容器(24)連接，由該 再循環(huán)氣體匯集容器引出再循環(huán)管(26)。
12. 根據(jù)權利要求ll所述的內(nèi)燃機，其特征在于由再循環(huán)氣體匯集容器(24)引出的 再循環(huán)管(26)包含至少一個可調節(jié)的調節(jié)閥(27)。
13. 根據(jù)權利要求ll所述的內(nèi)燃機，其特征在于由再循環(huán)氣體匯集容器(24)引出的 再循環(huán)管(26)引導經(jīng)過一個再循環(huán)氣體處理裝置，所述再循環(huán)氣體處理裝置至少包含清 潔裝置(28)和/或冷卻器(29)和/或液體分離器(30)。
14. 根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)燃機，其特征在于再循環(huán)管(26)通入與至少一個沖掃 氣體入口 (6)相通的沖掃氣體供給裝置內(nèi)。
15. 根據(jù)權利要求14所述的內(nèi)燃機，其特征在于沖掃氣體供給裝置具有一個配設于 多個氣缸(1)的、能通過增壓空氣管(17)用增壓空氣加載的沖掃氣體匯集容器(14)，并且 再循環(huán)管(26)直接通入到?jīng)_掃氣體匯集容器(14)中或者通入增壓空氣管(17)的設置于 沖掃氣體匯集容器上游的一段中。
16. 根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)燃機，其特征在于再循環(huán)管(26)與氣缸(1)的相應至 少一個再循環(huán)氣體入口 (34)相通，在再循環(huán)氣體入口 (34)上游設置控制閥(33)。
17. 根據(jù)權利要求16所述的內(nèi)燃機，其特征在于控制閥(33)能夠控制成使得用于構 成再循環(huán)氣體出口 (21)的壁通口能用作為再循環(huán)氣體入口 (24)。
18. 根據(jù)權利要求16或17所述的內(nèi)燃機，其特征在于再循環(huán)管(26)由靠近再循環(huán)氣 體出口的再循環(huán)氣體匯集容器(24)引導至配設于多個氣缸(1)的再循環(huán)氣體緩沖器(31)， 由再循環(huán)氣體緩沖器引出分別配設于一個氣缸(1)的、連接到設置于氣缸側的環(huán)形管(22、 35)上的供給管(32)，在各供給管中分別設置一個控制閥(33)。
19. 根據(jù)權利要求18所述的內(nèi)燃機，其特征在于控制閥(33)僅在廢氣出口閥(8)關 閉并且從工作腔(2)至再循環(huán)氣體匯集容器(24)的連接管(23)關閉時才釋放配設的供給 管(32)。
20. 根據(jù)權利要求l所述的內(nèi)燃機，其特征在于用于構成再循環(huán)氣體出口 (21)的壁 通口配設冷卻裝置。
21. 根據(jù)權利要求20所述的內(nèi)燃機，其特征在于冷卻裝置具有設置在用于構成再循 環(huán)氣體出口 (21)的壁通口的區(qū)域內(nèi)的、能用冷卻劑加載的、能固定在氣缸(1)上的環(huán)形段 (38)。
22. 根據(jù)權利要求l所述的內(nèi)燃機，其特征在于配設于氣缸(1)的閥結構具有設置在 截止閥(25)上游的三通閥(36)，所述三通閥的第三入口 (37)連接到能用沖掃氣體加載的 源頭上。
23. 根據(jù)權利要求22所述的內(nèi)燃機，其特征在于三通閥(36)的第三入口 (37)連接 到從沖掃氣體匯集容器(24)引導至氣缸(1)的支管(17)上。
24. 根據(jù)權利要求l所述的內(nèi)燃機，其特征在于所述閥結構的至少一個閥(25)優(yōu)選 所有閥(25、36)設置在能用沖掃氣體加載的空間內(nèi)。
25. 根據(jù)權利要求24所述的內(nèi)燃機，其特征在于接納閥結構的空間是沖掃氣體匯集 容器(14)。
26. 根據(jù)權利要求24所述的內(nèi)燃機，其特征在于至少靠近再循環(huán)氣體入口的控制閥 (33)也設置在能用沖掃氣體加載的空間內(nèi)。
27. 根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)燃機，其特征在于所述內(nèi)燃機構成為二沖程大型柴油機。
28. 用于按權利要求1所述的內(nèi)燃機的氣缸套，包括設置在下面的端部區(qū)域中的、通過 壁通口構成的沖掃氣體入口 (6)，其特征在于為了構成至少一個再循環(huán)氣體出口 (21)，設 有至少一個另外的壁通口，所述另外的壁通口定位得比沖掃氣體入口 (6)更靠近氣缸(1) 的燃燒側的端部。
29. 以用于按權利要求l所述的內(nèi)燃機的氣缸套的至少一部分的形式的構件，其特 征在于設有至少一個定位得比沖掃氣體入口 (6)更靠近工作腔(2)的、起再循環(huán)氣體出 口 (21)作用的壁通口，所述壁通口在其內(nèi)端部上設有朝工作腔(2)的方向引出的進入槽 (43)，所述進入槽的關于氣缸圓周面的有效凈橫截面朝工作腔(2)的方向減小。
30. 根據(jù)權利要求29所述的以用于按權利要求1至29任一項所述的內(nèi)燃機的氣缸套 的至少一部分的形式的構件，其特征在于所述構件具有至少一個構成為穿過氣缸壁的壁 通口的再循環(huán)氣體出口 (21)并且具有至少一個用于連接到配設的圓周通道上的加工的表 面。
31. 根據(jù)權利要求30所述的以用于按權利要求1至29任一項所述的內(nèi)燃機的氣缸套 的至少一部分的形式的構件，其特征在于所述構件具有多個在圓周上分布的、構成為穿過 氣缸壁的通口的再循環(huán)氣體出口 (21)，并且設有至少一個用于連接到共同的配設的圓周通 道上的加工的表面。
32. 根據(jù)權利要求30或31所述的構件，其特征在于加工的表面包括至少一個配設于 密封裝置的表面，用于封住在圓周上分布的、起再循環(huán)氣體出口 (21)作用的壁通口。
33. 用于按權利要求l所述的內(nèi)燃機的構件，其特征在于所述構件具有用于按權利要 求32至34任一項所述的加工的表面的接頭并且是配設于氣缸(1)的沖掃氣體箱(18)的 一部分。
34. 以用于按權利要求1所述的內(nèi)燃機的氣缸套的至少一部分的形式的構件，其特征 在于設有至少一個通過壁通口構成的再循環(huán)氣體出口 (21)，并且在外部的氣缸圓周的區(qū) 域中設置用于連接至少一個引導至至少一個閥(25、36)的管(23)的連接元件。
35. 以用于按權利要求1至29任一項所述的內(nèi)燃機的氣缸套的至少一部分的形式的構 件，其特征在于設有至少一個通過壁通口構成的再循環(huán)氣體出口 (21)，并且在氣缸外側 的區(qū)域中設置用于連接至少一個閥(25、36)的連接元件。
36. 用于按權利要求l所述的內(nèi)燃機的閥結構，其特征在于設有至少一個閥(25、36)， 所述閥具有能直接連接到設置于氣缸側的連接元件上的連接元件。
37. 用于按權利要求1所述的內(nèi)燃機的構件，其特征在于所述構件包括沖掃氣體箱 (18)的至少一部分，并且所述構件接納氣缸(1)的至少一個包含所述沖掃氣體入口 (6)和 至少一個再循環(huán)氣體出口 (21)的區(qū)域，設有用于構成至少一個從再循環(huán)氣體出口 (21)導 出再循環(huán)氣體的管(23)穿過沖掃氣體箱(18)的壁的密封的穿通部的元件。
38. 以用于按權利要求1所述的內(nèi)燃機的氣缸套的至少一部分的形式的構件，所述部 分包含所述沖掃氣體入口 (6)和至少一個再循環(huán)氣體出口 (21)，所述構件具有用于使構件 密封地接納在沖掃氣體箱(18)中的元件，使得沖掃氣體入口 (6)相對于沖掃氣體箱(18) 的外側密封，并且所述至少一個通過壁通口構成的再循環(huán)氣體出口 (21)定位得比沖掃氣 體入口 (6)以及所述用于使沖掃氣體入口相對于沖掃氣體箱(18)的外側密封的元件更靠 近氣缸(1)的燃燒側的端部。
39. 根據(jù)權利要求38所述的構件，其特征在于所述至少一個再循環(huán)氣體出口 (21)配 設用于連接至少一個配設的、單獨的通道結構的連接元件。
40. 以用于按權利要求1所述的內(nèi)燃機的氣缸套的至少一部分的形式的構件，其特征 在于所述構件具有多個構成再循環(huán)氣體過道的、通入圓周側的通道結構中的再循環(huán)氣體出口 (21)，所述通道結構具有用于朝外引導的管的連接元件。
41. 以用于按權利要求1所述的內(nèi)燃機的氣缸套的至少一部分的形式的構件，其特征 在于所述構件具有止擋元件，用于使構件相對于配設的沖掃氣體箱(18)精確地固定。
42. 用于按權利要求1所述的內(nèi)燃機的構件，其特征在于在所述構件上能接納氣缸(1)的氣缸套的至少一個包含至少一個再循環(huán)氣體出口 (21)的部分，設有用于氣缸套的所 述部分的精確固定的止擋元件。
43. 根據(jù)權利要求28所述的用于按權利要求1至29任一項所述的內(nèi)燃機的構件的零 件，其特征在于所述零件的身份能通過所述零件的材料的至少一個以后畫出的示蹤元素 濃度曲線和/或組分譜與相同構成的零件的至少一個較早畫出的示蹤元素濃度曲線和/或 材料組分譜的一致性驗證。
44. 根據(jù)權利要求28所述的用于按權利要求1至29任一項所述的內(nèi)燃機的構件的零 件，其特征在于所述零件包括至少一個至少用于標識目的的名稱載體，所述名稱載體包含 至少一個數(shù)據(jù)存儲器，所述數(shù)據(jù)存儲器能被無接觸地存入和/或讀出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以二沖程柴油機形式的內(nèi)燃機，包括至少一個氣缸(1)，所述氣缸包括通過活塞(3)限定的工作腔(2)，所述工作腔具有一個沖掃氣體入口結構，后者包括至少一個設置在下面的氣缸區(qū)域中的、能通過活塞控制的沖掃氣體入口(6)，并且由工作腔引出至少一個再循環(huán)氣體出口(21)，所述再循環(huán)氣體出口配設于再循環(huán)裝置(20)，通過再循環(huán)裝置能將由工作腔取出的燃燒氣體作為再循環(huán)氣體直接或間接輸送到工作腔內(nèi)，至少一個氣缸的至少一個再循環(huán)氣體出口構成為穿過氣缸壁的通口，所述通口在活塞的壓縮行程的方向上設置在沖掃氣體入口結構上方，并且每個相關的氣缸配設一個設置在氣缸之外的閥結構，用于避免再循環(huán)氣體的直接回流。
文檔編號F02M25/07GK101749147SQ20091025231
公開日2010年6月23日 申請日期2009年12月2日 優(yōu)先權日2008年12月2日
發(fā)明者P·W·耶斯佩森 申請人:曼柴油機歐洲股份公司曼柴油機德國分公司