ДИЗЕЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, ДЕТАЛЬ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩАЯ ЗАРАНЕЕ УСТАНОВЛЕННЫЙ ПРЕДЕЛ ПРОЧНОСТИ, И СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЯ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ

1. Деталь запрограммированного разрушения (7; 107; 407), предназначенная для закрывания ведущего через наружную стенку (3; 103) камеры сгорания (1) дизельного двигателя канала аварийной продувки (6), где камера сгорания с нескольких сторон окружена цилиндром и, как минимум, одной верхней стороной, как минимум, одной двигающейся в цилиндре в направлении верх-вниз поршня, которые образуют наружную стенку (3; 103) камеры сгорания (1), причем канал аварийной продувки (6) предусмотрен в наружной стенке (3; 103) характеризующаяся тем, что деталь запрограммированного разрушения (7; 107; 407) предназначена для того, чтобы защищать двухактные крейцкопфные дизельные двигатели большой мощности с прямоточной продувкой от всевозможных повреждений, которые могут возникнуть из-за нежелательно высокого избыточного давления газов (ру) в камере сгорания (1), вызванного неправильной работой дизельного двигателя, при этом у детали запрограммированного разрушения (7; 107; 407) есть предусмотренное в наружной стенке (3; 103) место запрограммированного разрушения (12), которое ломается при достижении давления, необходимого для разрушения места запрограммированного разрушения (ps), это давление ниже избыточного давления (ру), начиная с которого в двигателе возникают повреждения и выше максимально допустимого нормального давления в камере сгорания (рn) в нормальных условиях эксплуатации двигателя, особенно при давлении, необходимом для разрушения места запрограммированного разрушения (ps) при любой температуре (Т) в одном из встречающихся в камере сгорания (1) диапазонов температур (Т0-Т1), которое выше порогового давления (рu) и ниже разрушительного давления (ро), причем пороговое давление (рu) выше максимально допустимого при нормальных условиях эксплуатации давления в камере сгорания (рn), а разрушительное давление (ро) ниже самого низкого избыточного давления (ру), начиная с которого в двигателе возникают повреждения, причем пороговое давление (рu), как минимум, на значение давления срабатывания (Δрu) выше максимально допустимого при нормальных условиях эксплуатации двигателя давления в камере сгорания (рn) и/или разрушительное давление (ро), как минимум, на значение безопасного давления (Δро) ниже самого низкого избыточного давления (ру), начиная с которого в двигателе возникают повреждения, и где пороговое давление (рu) в возникающем в камере сгорания (1) диапазоне температур всегда на 10% выше максимального давления в камере сгорания (рn) при нормальных условиях эксплуатации двигателя и особенно предпочтительно, чтобы оно было выше 180 Бар, а разрушительное давление (ро) в это же время было ниже 270 Бар, причем место запрограммированного разрушения выполнено в форме кольца вокруг края участка пластины для запрограммированного разрушения, который, в отличие от окружающей его наружной стенки имеет более тонкие стенки, и изогнут по отношению к камере сгорания, а деталь запрограммированного разрушения (7; 107) изготовлена как одно целое вместе с участком пластины запрограммированного разрушения (11).
2. Деталь запрограммированного разрушения по п.1, характеризующаяся тем, что она снабжена устройством для ее правильного позиционирования в канале аварийной продувки.
3. Деталь запрограммированного разрушения по п.1 формулы изобретения характеризующаяся тем, что деталь запрограммированного разрушения для канала аварийной продувки выполнена для установки вместе с уплотнителем в канал аварийной продувки (6) с внутренней стороны камеры сгорания, после того, как она введена в камеру сгорания снаружи, причем предпочтительно, чтобы деталь запрограммированного разрушения имела форму, которая позволяла бы ее установку через подобный канал с параметрами соответствующими параметрам канала аварийной продувки, который она закрывает.
4. Деталь запрограммированного разрушения (7; 107; 407) по п.1, характеризующаяся тем, что деталь запрограммированного разрушения (7; 107; 407) выполнена таким образом, чтобы было возможно ее установить ее снаружи вместе с уплотнителем в канал аварийной продувки (6) к двигателю.
5. Деталь запрограммированного разрушения (107) по п.4 характеризующаяся тем, что деталь запрограммированного разрушения (107) для закупоривания канала аварийной продувки выполнена в виде гильзы или содержит отрезок гильзы (10), чей контур поперечного сечения соответствует контуру поперечного сечения канала аварийной продувки (6) и при этом желательно, чтобы он имел цилиндрическую форму и, что особенно важно, имеет осесимметричное уплотнение, которое в собранном состоянии находится в обращенной к камере сгорания части детали запрограммированного разрушения и закрывает деталь запрограммированного разрушения по направлению к камере сгорания.
6. Деталь запрограммированного разрушения (7; 107) по п.4 формулы изобретения характеризующаяся тем, что деталь запрограммированного разрушения (7; 107) выполнена в форме заслонки (7) или включает в себя участок в виде заслонки (113) которым снаружи закрывается канал аварийной продувки (6).
7. Деталь запрограммированного разрушения (7; 107) по п.5 формулы изобретения характеризующаяся тем, что деталь запрограммированного разрушения (7; 107) выполнена в виде заслонки (7) или включает в себя участок в виде заслонки (113), которым снаружи закрывается канал аварийной продувки (6).
8. Деталь запрограммированного разрушения по любому ранее пункту характеризующаяся тем, что у нее есть плечо конической формы на прилегающем к ней участке, предусмотренном для теплоизоляции от наружной стенки камеры сгорания.
9. Деталь запрограммированного разрушения по любому ранее пп.1-7, характеризующаяся тем, что, как минимум, участок детали запрограммированного разрушения у места запрограммированного разрушения изготовлен из смеси материалов, состоящих из отдельных субстанций, причем определенный спектр отдельных субстанций данной смеси служит идентификатором места запрограммированного разрушения.
10. Деталь запрограммированного разрушения по любому ранее пп.1-7, характеризующаяся тем, что в собранном состоянии на деталь запрограммированного разрушения (107) нанесена маркировка (22), заметная снаружи, которая позволяла бы классифицировать детали запрограммированного разрушения (107) в соответствии с такими параметрами, как, например: диапазон колебаний давления, необходимого для разрушения места запрограммированного разрушения, дата установки и/или установленный срок ее службы, причем маркировка может быть нанесена преимущественно на электронный носитель информации, которую возможно считывать, не двигая деталь, таким носителем может служить RFIG-чип.
11. Дизельный двигатель, а в особенности двухтактный крейцкопфный дизельный двигатель большой мощности с, как минимум, одной камерой сгорания (1), где камера сгорания с нескольких сторон окружена цилиндром, и, как минимум, одной верхней стороной, как минимум, одной двигающейся в цилиндре в направлении верх-низ поршня, которые образуют наружную стенку (3; 103) камеры сгорания (1), характеризующаяся тем, что в наружной стенке (3; 103) камеры сгорания (1) предусмотрен канал аварийной продувки (6), ведущий наружу, закрытый автономной деталью запрограммированного разрушения (74107; 407) по п.1 формулы изобретения, причем деталь запрограммированного разрушения (7; 107; 407) имеет место запрограммированного разрушения (12), и оно приспособлено для того, чтобы защищать дизельный двигатель от повреждений разного рода, которые могут возникнуть из-за нежелательно высокого избыточного давления газов (ру) в камере сгорания (1), вызванного неправильной работой дизельного двигателя, при этом у детали запрограммированного разрушения (7; 107; 407) есть предусмотренное в наружной стенке (3; 103) место запрограммированного разрушения (12), которое ломается при достижении давления, необходимого для разрушения места запрограммированного разрушения (ps), это давление ниже избыточного давления (ру), начиная с которого в двигателе возникают повреждения и выше максимально допустимого нормального давления в камере сгорания (рn) в нормальных условиях эксплуатации двигателя, особенно при давлении, необходимом для разрушения места запрограммированного разрушения (ps) при любой температуре (Т) в одном из встречающихся в камере сгорания (1) диапазонов температур (Т0-Т1), которое выше порогового давления (рu) и ниже разрушительного давления (ро), причем пороговое давление (рu) выше максимально допустимого при нормальных условиях эксплуатации давления в камере сгорания (рn), а разрушительное давление (ро) ниже самого низкого избыточного давления (ру), начиная с которого в двигателе возникают повреждения, причем пороговое давление (рu), как минимум, на значение давления срабатывания (Δрu) выше максимально допустимого при нормальных условиях эксплуатации двигателя давления в камере сгорания (рn) и/или разрушительное давление (ро), как минимум, на значение безопасного давления (Δро) ниже самого низкого избыточного давления (ру), начиная с которого в двигателе возникают повреждения, и где пороговое давление (рu) в возникающем в камере сгорания (1) диапазоне температур всегда на 10% выше максимального давления в камере сгорания (рn) при нормальных условиях эксплуатации двигателя и особенно предпочтительно, чтобы оно было выше 180 Бар, а разрушительное давление (ро) в это же время было ниже 270 Бар.
12. Дизельный двигатель по п.11 формулы изобретения, характеризующийся тем, что канал авариной продувки (6) на противоположной камере сгорания (1) стороне места запрограммированного разрушения (12), окружен надежным местом захватывания (4; 105; 308; 408) образующихся при разрушении места запрограммированного разрушения (12) осколков и, в лучшем случае, также выходящих горячих газов.
13. Дизельный двигатель по п.11, характеризующийся тем, что в нем имеется устройство для закрепления, как минимум, одной детали запрограммированного разрушения (7; 107; 407) в соответствии с пп.2-9 формулы изобретения на наружной стенке (3; 103) камеры сгорания (1), желательно на самой верхней точке поршня монтируемого на втулке цилиндра головке или крышке цилиндра (2; 102; 202; 302; 402).
14. Дизельный двигатель по пп.11, характеризующийся тем, что на внутренней поверхности наружной стенки камеры сгорания располагается канал аварийной продувки.
15. Дизельный двигатель по пп.13, характеризующийся тем, что деталь запрограммированного разрушения изготовлена в виде гильзы, закупоривающей канал аварийной продувки, или имеет участок гильзы, закупоривающий канал аварийной продувки, чья передняя поверхность, обращенная к камере сгорания, удалена от внутренней поверхности наружной стенки камеры сгорания.
16. Дизельный двигатель по п.13 характеризующийся тем, что канал аварийной продувки на участке между камерой сгорания и деталью запрограммированного разрушения имеет ломанную или изогнутую форму.
17. Дизельный двигатель по п.13 характеризующийся тем, что между камерой сгорания (1) и местом запрограммированного разрушения проложен пропускающий давление теплостойкий материал (19), в особенности пористое твердое вещество, такое как, например, металлическая пена или металлическая сетка и/или деталь запрограммированного разрушения (107) в смонтированном состоянии, у которой передняя сторона, обращенная к камере сгорания (1) покрыта теплостойким и/или антикоррозийным защитным экраном (19, 20), причем теплостойкий защитный экран (19, 20), имеет особенное покрытие (19) из теплостойкого сплава, которое входит в его состав, например, это может быть сплав никеля и/или твердое пористое вещество, например, металлическая пена или металлическая сетка.
18. Дизельный двигатель по п.13 характеризующийся тем, что обращенная к камере сгорания (1) передняя поверхность детали запрограммированного разрушения (107) и внутренняя поверхность наружной стенки камеры сгорания (103) находятся на одном уровне.
19. Дизельный двигатель по п.13 характеризующийся тем, что у цилиндра есть закрытая с наружной стороны площадь соприкосновения (16, 116) вокруг канала аварийной продувки (6), а у детали запрограммированного разрушения (7) имеется соответствующий уплотнительный фланец (13) с соответствующей, обращенной к камере сгорания уплотнительной поверхностью (14), причем изоляция по кругу (411) в лучшем случае предусмотрена между площадью соприкосновения и уплотнительной поверхностью на детали запрограммированного разрушения (407).
20. Дизельный двигатель по п.13 характеризующийся тем, что зона захватывания (4) представляет собой присоединенный к выходу из камеры сгорания (1) выпускной канал (4), соединенный при помощи, проходящей через место запрограммированного разрушения (12), соединительной линии с каналом аварийной продувки (6).
21. Дизельный двигатель по п.20, характеризующийся тем, что место захватывания (105) освобождающихся при разрушении места запрограммированного разрушения (12) горячих газов и обломков представляет собой соединенный с камерой сгорания (1) сборный бак для отработанных газов (105), соединенный при помощи проходящей через место запрограммированного разрушения (12) соединительной линии (108) с каналом аварийной продувки (6).
22. Дизельный двигатель по п.13, характеризующийся тем, что камера сгорания (1) с нескольких сторон окружена головкой цилиндра (2; 202; 102; 302; 402) и свинченной с головкой цилиндра (2; 202; 102; 302; 402) втулкой цилиндра, а деталь запрограммированного разрушения (7; 107; 407) предусмотрена на головке цилиндра (2; 202; 102; 302; 402), в лучшем случае эксцентрично на крышке головки цилиндра (2; 202; 102; 302; 402).
23. Дизельный двигатель в соответствии с признаками по пп.11, 12 и 13, характеризующийся тем, что в качестве зоны захватывания (408) для образовавшихся в результате разрушения места запрограммированного разрушения (12) осколков для каждой камеры сгорания (1) предусмотрен фильтр-ловушка (408), который через место запрограммированного разрушения (12) соединен с каналом аварийной продувки (6).
24. Дизельный двигатель по п.13, характеризующийся тем, что в нем предусмотрено устройство для промывки охладителем, в особенности охлаждающей водой или газом, обращенной к камере сгорания стороны места запрограммированного разрушения или участка пластины запрограммированного разрушения.
25. Дизельный двигатель по п.24, характеризующийся тем, что в нем предусмотрена линия для вещества для промывки, расположенная выше по потоку, чем подвод для газа для продувки, а в качестве охлаждающего вещества используется подведенный к цилиндру наддувочный воздух.
26. Дизельный двигатель по п.24, характеризующийся тем, что место запрограммированного разрушения предусмотрено в канале аварийной продувки у детали запрограммированного разрушения, которая его закрывает, причем в собранном состоянии на участке пластины запрограммированного разрушения отвернутом от камеры сгорания предусмотрена дополнительная заглушка в канале аварийной продувки, причем участок пластины запрограммированного разрушения и дополнительная заглушка ограничивают камеру с охладителем внутри канала аварийной продувки, причем давление необходимое для разрушения дополнительной заглушки ниже, давления, необходимого для разрушения детали запрограммированного разрушения, причем в качестве охладителя предусмотрена охлаждающая вода.
27. Дизельный двигатель по п.24 или 26, характеризующийся тем, что в нем в качестве охладителя предусмотрена охлаждающая вода и дроссельное устройство, через которое в случае разрушения детали запрограммированного разрушения дросселируется подвод охладителя.
28. Деталь двухтактного крейцкопфного дизельного двигателя большой мощности в соответствии с п.11 характеризующийся тем, что она содержит присоединитель для, как минимум, одной детали запрограммированного разрушения в соответствии с каждым из пп.1-9 формулы изобретения.
29. Способ, позволяющий избежать возможных повреждений дизельного двигателя, у которого есть, как минимум, одна камера сгорания (1), ограниченная с нескольких сторон, как минимум, одним цилиндром, образующим наружную стенку (3; 103) камеры сгорания (1), а также, как минимум, одной верхней стороной, как минимум, одного вращающегося в цилиндре верх-низ поршня, характеризующийся тем, что для предотвращения повреждений двухактного крейцкопфного дизельного двигателя большой мощности с прямоточной продувкой, которые могут возникнуть из-за нежелательно высокого избыточного давления (ру) газов в камере сгорания (1) при неправильной работе двухактного крейцкопфного дизельного двигателя большой мощности с прямоточной продувкой, в наружной стенке (3; 103), как минимум, одной камеры сгорания (1) предусмотрена, как минимум, одна деталь запрограммированного разрушения (7; 107; 407) в соответствии с п.1 формулы изобретения, или дизельный двигатель сконструирован в соответствии с п.11 формулы изобретения, и при возрастании давления в камере сгорания (1) выше максимально допустимого давления в камере сгорания (рn) при нормальных условиях эксплуатации дизельного двигателя разрушается место запрограммированного разрушения (12), что предотвращает дальнейшее возрастание давления до избыточного давления (ру), приводящего к возникновению повреждений, причем деталь запрограммированного разрушения (7; 107; 407) создана для закрывания ведущего через наружную стенку (3; 103) камеры сгорания (1) канала аварийной продувки (6) и приспособлена, для того чтобы защищать канал аварийной продувки от всевозможных повреждений, которые могут возникнуть из-за нежелательно высокого давления (ру) газов в камере сгорания (1), вызванного неправильной работой дизельного двигателя, причем деталь запрограммированного разрушения (7; 107; 407) имеет предназначенное для нее место запрограммированного разрушения (12) на наружной стенке, причем давление, необходимое для разрушения места запрограммированного разрушения (ps) ниже избыточного давления (ру), начиная с которого двигателю наносятся повреждения и выше максимально допустимого при нормальных условиях эксплуатации двигателя давления в камере сгорания (рn).
30. Способ по п.29, характеризующийся тем, что имеющийся в камере сгорания предохранительный клапан заменяется деталью запрограммированного разрушения (7; 107; 407), предназначенной для закрывания ведущего через наружную стенку (3; 103) камеры сгорания (1) дизельного двигателя канала аварийной продувки (6), эта деталь предназначена для того, чтобы защищать двигатель от всевозможных повреждений, которые могут возникнуть из-за нежелательно высокого давления (ру) газов в камере сгорания (1), вызванного неправильной работой дизельного двигателя, причем деталь запрограммированного разрушения (7; 107; 407) имеет предназначенное для нее место запрограммированного разрушения (12) на наружной стенке, причем давление, необходимое для разрушения места запрограммированного разрушения (ps) ниже избыточного давления (ру), начиная с которого двигателю наносятся повреждения и выше максимально допустимого при нормальных условиях эксплуатации двигателя давления в камере сгорания (рn).
31. Способ по п.30, характеризующийся тем, что изначально служащий в качестве встроенного канала для предохранительного клапана преобразовывается в ведущий из камеры сгорания канал аварийной продувки и закрывается деталью запрограммированного разрушения (407).
32. Способ по п.29, характеризующийся тем, что деталь запрограммированного разрушения по достижении установленного ограничения срока службы заменяется, причем ограничение срока службы, например, может быть указано на маркировке детали запрограммированного разрушения.
33. Способ по п.29, характеризующийся тем, что значение ограничения срока службы, указывает момент замены по причине приходящихся в определенный период времени нагрузок на деталь запрограммированного разрушения.
34. Способ по п 29, характеризующийся тем, что для контроля за нагрузкой на деталь запрограммированного разрушения применяется измерительная система.
35. Способ по п.33 или 34, характеризующийся тем, что в случае, если деталь запрограммированного разрушения не была заменена вовремя, автоматически раздается аварийный сигнал, сообщающий о том, что деталь запрограммированного разрушения отработала свой срок службы, и двигатель автоматически дросселируется для того, чтобы данная деталь подвергалась воздействию давления, которое выше максимально допустимого при нормальных условиях эксплуатации давлению в камере сгорания.
36. Способ по п 29, характеризующийся тем, что во время проведения монтажа замены детали запрограммированного разрушения (12) в одном из цилиндров дизельного двигателя, остальные цилиндры продолжают функционировать.
37. Способ по п.29, при этом деталь запрограммированного разрушения используется в соответствии с п.9 формулы изобретения характеризующийся тем, что исходный материал для детали запрограммированного разрушения верифицируется на соответствие спектра профиля компонентов материала более позднему спектру профиля компонентов материала.