KR20140101698A - 내연 기관 및 내연 기관의 실린더 라이너용 차폐 장치 - Google Patents

내연 기관 및 내연 기관의 실린더 라이너용 차폐 장치 Download PDF

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Abstract

실린더 크랭크케이스(10)를 구비하고, 실린더 크랭크케이스(10)의 크랭크 챔버(11) 내에 크랭크샤프트가 회전 가능하게 장착되며, 크랭크샤프트는 연결봉을 통해 실린더 라이너(12) 내에 장착되는 실린더 피스톤에 연결되는, 내연 기관으로서, 각 실린더 라이너(12)에는 차폐 장치(13)가 할당되고, 크랭크 챔버(11)로부터 출발하여 실린더 라이너(12)로 향하는 오일 유입이 상기 차폐 장치에 의해 정해진 방식으로 조절될 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

내연 기관 및 내연 기관의 실린더 라이너용 차폐 장치{INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND SHIELDING DEVICE FOR A CYLINDER LINER OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 내연 기관에 관한 것이다. 본 발명은 또한 내연 기관의 실린더 라이너용 차폐 장치에 관한 것이다.
DE 10 2066 029 084 A1호로부터, 실린더 크랭크케이스를 구비하는 내연 기관이 공지되어 있다. 실린더 크랭크케이스 내에는, 크랭크샤프트가 회전 가능하게 장착되어 있다. 더욱이, 실린더 피스톤이 실린더 크랭크케이스 내에 장착되어, 연결봉을 통해 크랭크샤프트에 연결된다. 내연 기관의 실린더의 실린더 피스톤은 실린더 라이너 내에서 안내된다. DE 10 2006 029 084 A1호에 따르면, 실린더 크랭크케이스의 적어도 하나의 벽 상의 크랭크샤프트 위에 라우팅 장치가 배치되어, 윤활을 위해 실린더의 피스톤으로 공급되는 오일에 대해 내연 기관의 크랭크샤프트를 차폐한다. 종래 기술에 따르면, 크랭크샤프트가 이에 따라 실린더 구역에 필요한 오일로부터 분리된다.
이것으로부터 출발하여, 본 발명의 목적은 새로운 타입의 내연 기관과, 내연 기관의 실린더 라이너를 위한 새로운 타입의 차폐 장치를 안출하는 것을 기초로 한다.
상기 목적은 청구항 1에 따른 내연 기관을 통해 해결된다. 본 발명에 따르면, 각 실린더 라이너에는 차폐 장치가 할당되고, 크랭크 챔버로부터 출발하여 실린더 라이너로 향하는 오일 유입이 상기 차폐 장치에 의해 정해진 방식으로 조절될 수 있다.
본 발명에 따른 내연 기관에서, 크랭크샤프트가 내부에 장착되는 크랭크 챔버로부터 시작하여 실린더 라이너로 향하는 오일 유입은 내연 기관의 실린더 라이너에 할당되는 차폐 장치에 의해 정해진 방식으로 조절된다. 이 때문에, 피스톤의 구역에서 마찰을 감소시키고 실린더 라이너의 구역 및 실린더 피스톤의 피스톤 링의 구역에서 코팅을 생략할 수 있다. 더욱이, 실린더의 연소 챔버 내로 윤활 오일 유입이 정해진 방식으로 조절될 수 있기 때문에 내연 기관의 입자 방출물이 감소될 수 있다. 내연 기관의 배기 재처리 장치가 더 간단하고 보다 효율적으로 구현될 수 있다.
본 발명의 제1의 유리한 추가 개량에 따르면, 각 실린더 라이너에는, 크랭크 챔버와 대면하는 각각의 실린더 라이너의 단부에서 각각의 실린더 라이너 또는 실린더 크랭크케이스에 연결되는 자신의 일체형 차폐 장치가 할당된다. 특히, 각 실린더 라이너에 일체형 차폐 장치가 할당되는 경우, 특히 간단하고도 공간 절약 방식으로 차폐 장치가 내연 기관에 통합될 수 있다. 그러한 구성은 V 디자인의 내연 기관 뿐만 아니라 직렬 디자인의 내연 기관 모두에 채용될 수 있다.
본 발명의 제2의 유리한 대안적인 추가 개량에 따르면, 각 실린더 라이너에는, 크랭크케이스와 대면하는 각 실린더 라이너의 단부에서 각각의 실린더 라이너 또는 실린더 크랭크케이스에 연결되는 자신의 다부품 차폐 장치가 할당된다. 본 발명의 이 추가의 개량은 또한 V 디자인의 내연 기관 및 직렬 디자인의 내연 기관에 채용될 수 있고, 이 추가의 개량은 내연 기관에서 차폐 장치의 설치 공간 절약형 통합을 허용한다.
본 발명의 마찬가지로 대안적인 제3의 추가의 개량에 따르면, 2개 이상의 인접한 실린더 라이너 각각에, 크랭크 챔버와 대면하는 각각의 실린더 라이너의 단부에서 각각의 실린더 라이너 또는 실린더 크랭크케이스에 연결되는 공통의 차폐 장치가 할당된다. 본 발명의 이 추가의 개량은 V 디자인의 내연 기관에 특히 적절하고, 서로에 대해 V 각도로 오프셋된 2개의 인접한 실린더 라이너에 공통의 차폐 장치가 각각 할당된다.
우선적으로, 각각의 실린더 라이너로부터 시작하여 크랭크 챔버로 향하는 오일 유입이 각 차폐 장치를 이용하여, 즉 적어도 하나의 피스톤 윤활 오일 통과 리세스 및 적절하다면 적어도 하나의 피스톤 냉각 오일 통과 리세스에 의해 정해진 방식으로 추가 조절될 수 있다. 따라서, 각 차폐 장치는 각각의 라이너의 구역에 적어도 하나의 피스톤 윤활 오일 통과 리세스를 포함하고, 각각의 실린더 라이너로부터 출발하는 피스톤 윤활 오일이 상기 피스톤 윤활 오일 통과 리세스를 통해 크랭크 챔버에 도달한다. 각각의 연결봉 통과 리세스의 치수에 따라, 각 차폐 장치는 각각의 라이너의 구역에서 적어도 하나의 피스톤 냉각 오일 통과 리세스를 포함할 수 있고, 각각의 실린더 라이너로부터 시작하는 피스톤 냉각 오일이 상기 피스톤 냉각 오일 통과 리세스를 통해 크랭크 챔버에 도달한다. 더욱이, 차폐 장치의 이 유리한 구성을 통해, 크랭크 챔버 및 이에 다라 크랭크샤프트의 방향으로 피스톤 윤활 오일 및 피스톤 냉각 오일의 정해진 유입이 가능하다.
본 발명에 따른 내연 기관의 실린더 라이너용 차폐 장치가 청구항 10에 한정된다.
본 발명의 바람직한 추가 개량이 종속 청구항 및 아래의 설명으로부터 취득된다. 본 발명의 예시적인 실시예는 도면으로 제한되는 일 없이 도면의 도움으로 보다 상세하게 설명된다.
도 1은 2개의 실린더 라이너의 구역에서 본 발명에 따른 내연 기관 및 본 발명에 따른 라이너를 위한 2개의 상이하게 설계된 차폐 장치의 개략적인 상세를 사시도로 도시하고;
도 2는 아래쪽에 본 도 1의 상세를 도시하며;
도 3은 라이너용의 상이한 차폐 장치를 갖는 도 2의 상세를 도시하고;
도 4는 라이너용의 추가의 상이한 차폐 장치를 갖는 도 2의 상세를 도시한다.
본 발명은 내연 기관 및 그러한 내연 기관의 실린더 라이너용 차폐 장치에 관한 것이다. 내연 기관은 디젤 내연 기관 또는 가스 내연 기관 또는 디젤-가스 내연 기관, 특히 중유로 작동되는 선박 디젤 엔진일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 내연 기관의 실린더 크랭크케이스(10)의 사시도를 도시한다. 실린더 크랭크케이스(10)는 크랭크 챔버(11)를 형성하고, 크랭크 챔버 내에는 도시되지 않은 내연 기관의 크랭크케이스가 회전 가능하게 장착된다.
더욱이, 실린더 크랭크케이스(10)는 도시되지 않은 내연 기관의 실린더 피스톤용 실린더 라이너(12)를 수용하고, 도시되지 않은 실린더 피스톤은 도시되지 않은 연결봉에 의해 도시되지 않은 크랭크샤프트에 연결된다.
본 발명의 관점에서, 각 실린더 라이너(10)에는 차폐 장치(13)가 할당되고, 이 차폐 장치의 도움으로, 크랭크 챔버(11)로부터 출발하여 실린더 라이너(12) 내로 향하는 오일 유입이 정해진 방식으로 조절될 수 있다.
2개의 인접한 라이너(12)의 구역에서 V 디자인의 내연 기관의 상세를 도시하는 도 1 및 도 2의 예시적인 실시예에서, 2개의 도시된 라이너(12)에 별개의 차폐 장치(13)가 각각 할당되고, 2개의 차폐 장치(13)는 상이하게 구현된다.
도 1 및 도 2에서, 일체형 차폐 장치가 좌측 라이너(12)에 할당되는데, 일체형 차폐 장치는 크랭크 챔버(11)와 대면하는 라이너(12)의 단부(14)에서 각각의 실린더 라이너(12)에 연결된다. 대조적으로 도 1 및 도 2에 도시된 우측 라이너(12)에는 다부품, 즉 2 부품 차폐 장치(13)가 할당되고, 이 차폐 장치(13)의 양 부품은 크랭크 챔버(11)와 대면하는 라이너(12)의 단부(14)에서 실린더 라이너(12)에 연결된다.
도 1 및 도 2에 도시된 좌측 라이너(12)의 구역에 설치되는 도 1 및 도 2의 일체형 차폐 장치(13)는 도 1 및 도 2에 도시된 우측 라이너(12)에 할당된 2 부품 차폐 장치(13)보다 적은 노력으로 조립될 수 있다. 그러나, 도 1 및 도 2에 도시된 양 차폐 장치(13)는 작은 설치 공간 요건을 갖는 내연 기관에서 통합될 수 있다.
도 1 및 도 2에 따르면, 양 차폐 장치(13)는 연결봉 통과 리세스(15)를 형성하고, 이 리세스를 통해, 각각의 실린더 라이너(12)에서 안내되는 각각의 실린더 피스톤을 크랭크샤프트에 연결시키는 각각의 연결봉이 연장될 수 있다.
본 발명의 유리한 추가 개량에 따르면, 각 차폐 장치(13)는 적어도 하나의 피스톤 윤활 오일 통과 리세스(16)를 포함하고, 이 리세스를 통해, 각각의 실린더 라이너(12)로부터 출발하는 피스톤 윤활 오일이 피스톤 공간(11)에 도달할 수 있다. 따라서, 도 1 및 도 2에 도시된 바에 따르면, 연결봉 통과 리세스(15)의 양측면에서, 각각의 실린더 라이너(12)로부터 출발하여 크랭크 챔버(11)로 향하는 피스톤 윤활 오일의 정해진 전달의 역할을 하는 복수 개의 그러한 피스톤 윤활 오일 통로 리세스(16)가 매 경우에 형성된다.
도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 상이하게 구현된 차폐 장치(13)는 연결봉의 통과를 위한 치수(d)를 갖는 연결봉 통과 리세스(15)와, 피스톤 윤활 오일 통과 리세스(16)를 각각 형성한다. 도 1 및 도 2에 도시된 우측의 다부품 차폐 장치(13)에서, 피스톤 윤활 오일 통과 리세스(16) 외에 피스톤 냉각 오일 통과 리세스(17)가 형성되고, 이 피스톤 냉각 오일 통과 리세스를 통해, 각각의 실린더 라이너(12)로부터 출발하는 피스톤 냉각 오일이 크랭크 챔버(11)에 도달할 수 있다. 그러한 피스톤 냉각 오일 통과 리세스(17)는 또한 도 1 및 도 2에 도시된 좌측의 일체형 차폐 장치(13)에도 명백하게 형성될 수 있고, 그러한 피스톤 냉각 오일 통과 리세스(17)의 존재 또는 부재 및/또는 윤곽은 특히 연결봉 통과 리세스(15)의 치수에 따라 좌우된다. 특히, 도 3에 도시된 바와 같이, 연결봉 통과 리세스(15)가 비교적 큰 치수(d)를 갖는 경우, 별개의 피스톤 냉각 오일 통과 리세스(17)가 생략될 수 있는데, 그 이유는 각각의 실린더 라이너(12)로부터 출발하는 피스톤 냉각 오일이 연결봉 통과 리세스(15)를 통해 크랭크 챔버(11)에 도달할 수 있기 때문이다. 특히, 대조적으로 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 연결봉 통과 리세스(15)의 치수(d)가 더 작은 경우, 냉각 대상 실린더 피스톤의 대응하는 냉각 오일 안내부의 바로 아래에 우선적으로 배치되는 별개의 피스톤 오일 냉각 통과 리세스(17)가 우선적으로 존재한다.
피스톤 냉각 오일 통과 리세스(17)와 피스톤 윤활 오일 통과 리세스(16)에 의해, 실린더 라이너(12)로부터 출발하여 크랭크 챔버(11)로 향하는 오일 유입이 정해진 방식으로 조절될 수 있다.
도 2 및 도 3의 예시적인 실시예에서, 각 실린더 라이너(12)에는 각각 일체형 차폐 장치(13) 또는 다부품 차폐 장치(13)인 개별적인 차폐 장치(13)가 할당된다. 그러한 구성은 특히 V 디자인의 내연 기관 및 R 디자인의 내연 기관에 채용된다.
이와 달리, 도 4는 특히 V 디자인의 내연 기관에 채용되는 구성을 도시하는데, 도 4에 따르면, 서로에 대해 V 각도로 기울어져 위치되는 인접한 실린더 라이너(12)에 공통의 차폐 장치(13)가 할당되고, 이 공통의 차폐 장치는 각각의 실린더 라이너(12)에 대해 각각의 연결봉의 통과를 위한 연결봉 통과 리세스(15)를 형성한다. 이 차폐 장치는 또한 크랭크 챔버(11)와 대면하는 각각의 라이너의 단부(14)의 구역에서 각각의 라이너(12)에 연결된다. 도 4의 이 차폐 장치(13)는 또한 피스톤 냉각 오일 통과 리세스(17) 및/또는 피스톤 윤활 오일 통과 리세스(16)를 포함할 수 있다.
차폐 장치(13)는 금속제 재료 또는 또한 플라스틱으로 제조될 수 있다.
크랭크 챔버(11)와 대면하는 상기 실린더 라이너(12)의 단부(14)의 구역에서 실린더 라이너(12)에 차폐 장치(13)를 고정시키는 것이 바람직한데, 그 이유는 크랭크 챔버(11)의 구역에서 내연 기관에 차폐 장치(13)의 공간 절약적 통합이 가능해지기 때문이다. 그러나, 이와 달리, 각각의 차폐 장치(13)를 실린더 크랭크케이스(10)에 고정시키는 것도 가능하다.
차폐 장치(13)는 실린더 라이너(12) 내에서 그 상하 이동 중에 각각의 실린더 피스톤이 실린더 라이너(12) 밖으로 부분적으로 나올 수 있도록 기하학적 형태를 가질 수 있다.
따라서, 본 발명을 이용하여, 크랭크 챔버(11)로부터 출발하여 실린더 라이너(12)의 구역에 도달할 수 있는 오일의 양을 차폐 장치(13)에 의해 정해진 방식으로 제1 시간 동안에 조절하는 것이 제안된다. 피스톤 윤활 오일 통과 리세스(16) 및 존재한다면 피스톤 냉각 오일 통과 리세스(17)에 의해, 각각의 실린더 라이너(12)로부터 출발하여 크랭크 챔버(11)로 유입되는 오일의 양이 정해진 방식으로 조절될 수 있다.
본 발명은 실린더 라이너(12)의 구역에서 그리고 이에 따라 실린더 라이너(12)에서 안내되는 실린더 피스톤의 구역에서 항상 이상적인 윤활을 조절 가능하게 한다. 실린더 라이너(12)의 구역 및 실린더 피스톤의 피스톤 링의 구역에서 코팅이 생략될 수 있다.
내연 기관에서 연료의 연소 중의 입자 방출물이 감소될 수 있고, 그 결과로서 보다 간단하고, 작으며 보다 비용 효율적인 배기 가스 재처리 장치가 내연 기관에서 사용될 수 있다. 실린더 라이너의 구역으로 오일 유입의 정해진 조절을 통해, 실린더의 연소 챔버 내로의 오일 유입이 최소화될 수 있다. 결국, 이로 인해 내연 기관의 입자 방출물이 감소된다.
10: 실린더 크랭크케이스
11: 크랭크 챔버 12: 라이너
13: 차폐 장치 14: 단부
15: 연결봉 통과 리세스
16: 피스톤 윤활 오일 통과 리세스
17: 피스톤 냉각 오일 통과 리세스

Claims (11)

  1. 실린더 크랭크케이스(10)를 구비하고, 실린더 크랭크케이스(10)의 크랭크 챔버(11) 내에 크랭크샤프트가 회전 가능하게 장착되며, 크랭크샤프트는 연결봉을 통해 실린더 라이너(12) 내에 장착되는 실린더 피스톤에 연결되는, 내연 기관으로서,
    각 실린더 라이너(12)에는 차폐 장치(13)가 할당되고, 크랭크 챔버(11)로부터 출발하여 실린더 라이너(12)로 향하는 오일 유입이 상기 차폐 장치에 의해 정해진 방식으로 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
  2. 제1항에 있어서, 각 실린더 라이너(12)에는, 크랭크케이스(11)와 대면하는 각각의 실린더 라이너(12)의 단부(14)에서 각각의 실린더 라이너(12) 또는 실린더 크랭크케이스(10)에 연결되는 별개의 일체형 차폐 장치(13)가 할당되는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
  3. 제1항에 있어서, 각 실린더 라이너(12)에는, 크랭크 챔버(11)와 대면하는 각각의 실린더 라이너(12)의 단부(14)에서 각각의 실린더 라이너(12) 또는 실린더 크랭크케이스(10)에 연결되는 별개의 다부품 차폐 장치(13)가 할당되는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
  4. 제1항에 있어서, 2개의 인접한 실린더 라이너(12) 각각에 공통의 차폐 장치(13)가 할당되고, 이 공통의 차폐 장치는 크랭크 챔버(11)와 대면하는 각각의 실린더 라이너(12)의 단부(14)에서 각각의 실린더 라이너 또는 실린더 크랭크케이스에 연결되는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 실린더 라이너(12)로부터 출발하여 크랭크 챔버(11)로 향하는 오일 유입이 각각의 차폐 장치(13)에 의해 정해진 방식으로 추가 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 실린더 라이너(12)의 구역에서 각각의 차폐 장치(13)가 연결봉 통과 리세스(15)를 형성하는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
  7. 제6항에 있어서, 각각의 실린더 라이너의 구역에서 각각의 차폐 장치(13)가 각각의 하나의 연결봉 통과 리세스(15)의 치수에 따라 적어도 하나의 피스톤 냉각 오일 통과 리세스(17)를 형성하고, 각각의 실린더 라이너(12)로부터 출발하는 피스톤 냉각 오일이 상기 피스톤 냉각 오일 통과 리세스를 통해 크랭크 챔버(11)에 도달하는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 라이너(12)의 구역에서 각각의 차폐 장치(13)가 적어도 하나의 피스톤 윤활 오일 통과 리세스(16)를 형성하고, 각각의 실린더 라이너(12)로부터 출발하는 피스톤 윤활 오일이 상기 피스톤 윤활 오일 통과 리세스를 통해 크랭크 챔버(11)에 도달하는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 각 차폐 장치(13)는 상기 차폐 장치(13)가 각각의 실린더 라이너(12) 밖으로 각각의 실린더 피스톤의 적어도 부분적인 출현을 허용하도록 기하학적인 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
  10. 내연 기관의 실린더 라이너용 차폐 장치로서,
    크랭크 챔버(11)로부터 출발하여 실린더 라이너(12)로 향하는 오일 유입이 상기 차폐 장치에 의해 정해진 방식으로 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 차폐 장치.
  11. 제10항에 있어서, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 특징을 갖는 것을 특징으로 하는 차폐 장치.
KR1020140015428A 2013-02-11 2014-02-11 내연 기관 및 내연 기관의 실린더 라이너용 차폐 장치 Withdrawn KR20140101698A (ko)

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