(57)【要約】【課題】構造が簡単で、公知ポンプよりも信頼性があり、低コストのシリンダー油供給ポンプの提供。【解決手段】２ストロークの大型ディーゼル機関におけるシリンダーの潤滑中空軸に、予め設定可能な量のシリンダー潤滑油２を供給するシリンダー油供給ポンプ１に係わる。シリンダー油供給ポンプは、作動ピストン３と、特に作動ピストンにより駆動される単一の供給プランジャー４と、供給空間６を通って潤滑中空軸に潤滑油を配送する配送手段５とを含み、作動行程中の配送行程と戻り行程でプランジャー軸線７に沿って往復動するように、供給プランジャーが供給空間に駆動可能に配置される。配送手段は、切換部材５１および配送部材５２を含む２部分構造の中空配送手段である。切換部材５１は、充填位置と配送位置の間を往復動するように配送部材内に移動可能に配置され、充填位置では、供給空間は潤滑油供給口８を介して潤滑油を再充填可能であり、配送位置では、潤滑油は供給プランジャーにより中空軸開口９を通って潤滑中空軸に送出可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関とりわけ２ストロークの大型ディーゼル・エンジンにおけるシリンダーの潤滑中空軸に、予め設定可能な量のシリンダー潤滑油（２）を供給するためのシリンダー油供給ポンプであって、
作動ピストン（３）と、供給プランジャー（４）、特に作動状態で作動ピストン（３）により駆動される単一供給プランジャー（４）と、供給空間（６）を介して潤滑中空軸に潤滑油（２）を配送する配送手段（５）とを含み、プランジャー軸線（７）に沿う作業行程として配送行程と戻り行程で往復動するように、前記供給プランジャー（４）が前記供給空間（６）に駆動可能に配置された前記シリンダー油供給ポンプにおいて、
配送手段（５）が切換部材（５１）および配送部材（５２）を含む２部品構造の中空の配送手段（５）であり、前記切換部材（５１）が、充填位置（５１０１）と配送位置（５１０２）との間で往復動するように、前記配送部材（５２）内に移動可能に配置され、前記充填位置（５１０１）では、前記供給空間（６）は潤滑油供給口（８）を介して潤滑油（２）を再充填可能であり、前記配送位置（５１０２）では、潤滑油（２）は前記供給プランジャー（４）により中空軸開口（９）を通って潤滑中空軸に配送可能であることを特徴とするシリンダー油供給ポンプ。
【請求項２】
作動状態にある前記作動ピストン（３）を配送行程後に休止位置（１１）に戻すために、作動ピストン（３）に戻しバネ（１０）が設けられている請求項１に記載されたシリンダー油供給ポンプ。
【請求項３】
作動状態にある前記切換部材（５１）を前記充填位置（５１０１）から前記配送位置（５１０２）に戻すために、切換バネ（１３）が前記切換部材（５１）のバネ圧力面（１２）に設けられている請求項１または請求項２に記載されたシリンダー油供給ポンプ。
【請求項４】
前記バネ圧力面（１２）に対向して充填圧力面（１４）が前記切換部材（５１）に設けられ、前記充填圧力面（１４）は有効面積が前記バネ圧力面（１２）の面積よりも大きいことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載されたシリンダー油供給ポンプ。
【請求項５】
前記充填圧力面（１４）に対向して供給圧力面（１５）が前記切換部材（５１）に設けられている請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載されたシリンダー油供給ポンプ。
【請求項６】
前記バネ圧力面（１２）と前記供給圧力面（１５）の合計面積が前記充填圧力面（１４）の有効面積と等しいことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載されたシリンダー油供給ポンプ。
【請求項７】
前記潤滑油供給口（８）が複数、特に４つ設けられている請求項１〜６のいずれか１項に記載されたシリンダー油供給ポンプ。
【請求項８】
前記潤滑油供給口（８）が環状空間である請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載されたシリンダー油供給ポンプ。
【請求項９】
前記中空軸開口（９）が複数、特に４つ設けられている請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載されたシリンダー油供給ポンプ。
【請求項１０】
前記中空軸開口（９）が環状空間である請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載されたシリンダー油供給ポンプ。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載されたシリンダー油供給ポンプ（１）を含むシリンダー潤滑装置。
【請求項１２】
前記シリンダー油供給ポンプ（１）の前記潤滑油供給口（８）に接続された、加圧可能なオイル供給部が設けられている請求項１１に記載されたシリンダー潤滑装置。
【請求項１３】
前記加圧可能なオイル供給部がコモンレール式蓄圧器からなる請求項１１または請求項１２に記載されたシリンダー潤滑装置。
【請求項１４】
前記中空軸開口（９）が共通のオイル空間に接続されていて、前記中空軸開口（９）から内燃機関におけるシリンダーの潤滑中空軸への均一なオイル分配を行うオイル分配器に、共通のオイル空間を経由して前記潤滑油（２）を供給することができる請求項１１から請求項１３までのいずれか１項に記載されたシリンダー潤滑装置。
【請求項１５】
請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載されたシリンダー油供給ポンプ、または、請求項１１から請求項１４までのいずれか１項に記載されたシリンダー潤滑装置を含む内燃機関、特に２ストローク大型ディーゼル・エンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関とりわけ低速運転の２ストローク大型ディーゼル・エンジンにおけるシリンダーの潤滑中空軸（クイル）にシリンダー潤滑油を供給するシリンダー油供給ポンプ、油供給ポンプを含むシリンダー潤滑装置、および各独立請求項の前提部分に記載された内燃機関に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
大型ディーゼル・エンジンは、例えば電力を発生させるために大型発電機を駆動する、船舶用あるいはまた定置運転における電源装置として用いられることが多い。ここで一般に、エンジンは、かなりの長時間にわたって、運転の信頼性および有効性を高度に要求する定常運転におかれる。このため、運転する者にとっては、点検・修理の間の間隔が長いこと、低い摩耗度、燃料および運転材料の経済的な使用が、特に機械運転の中心的尺度となる。とりわけ、低速で運転する孔（ボア）の大きなディーゼル・エンジンのピストンの運転挙動が、点検・修理の間の間隔の長さ、有効性に関して、また直接運転費に関する潤滑剤の消費を通じて、従って経済的実行可能性にとって、決定的な因子である。このように、大型ディーゼル・エンジンの潤滑性に関連した複雑な問題は、重要性が高まる一方である。
【０００３】
しかしながら、大型ディーゼル・エンジンでは、前記の点だけでなく、ピストンと滑走面との間の摩擦、ひいては滑走面およびピストン・リングの摩耗を極力抑制するために、往復動ピストンにおけるまたはシリンダー壁の滑走面に潤滑油が添加されるシリンダー壁における潤滑装置によって、ピストンの潤滑が行われている。このようにして、例えばバルチラ社製ＲＴＡエンジン等の最新エンジンの場合では、滑走面の摩耗は１０００時間の運転期間で０．０５ｍｍ未満である。輸送される潤滑剤の量は、約１．３ｇ／ｋＷｈ以下であって、特にコストの面で更に低減化されるべきであり、同じ時間での摩耗を極力抑制すべきである。
【０００４】
全体として、潤滑装置自体の実際の運転についてだけでなく潤滑方法についても、滑走面を潤滑する潤滑システムには様々な解決策が知られている。このように、ピストン・リングによって円周方向のみならず軸線方向にも分配される潤滑剤を用いて、潤滑油が、円周方向のシリンダー壁に確保された複数の潤滑剤口を通って、潤滑剤口を通り過ぎるピストンに添加される、潤滑装置が知られている。
【０００５】
潤滑油の改良された分配を保証するために、即ち、より均一な潤滑油膜を滑走面に保証するために、例えば、小さな粒子に噴霧される潤滑油を用いて、シリンダー壁に収容された噴霧ノズルにより、本質的にシリンダー壁に対して接線方向に、潤滑油が燃焼室に存在する掃気に高圧で噴霧される、潤滑システムが特許文献１に提案されている。このようにして、噴霧された潤滑油は、掃気中に微細に分配され、掃気により支援された渦そしてまた掃気中に微細に分配された潤滑油粒子の遠心力によって、シリンダー壁の滑走面に向かって放出される。この方法では、半径方向の潤滑油の噴射の場合よりもかなり均一な潤滑油膜が滑走面に形成される。しかし、この方法の重大な欠点は、使用される潤滑油の一部が、無視することのできない程、掃気と一緒に運び去られるかあるいはまた燃焼サイクル中に燃焼されることである。これにより、運転費に重大な否定的効果を及ぼす潤滑油の不必要に大きな消費をもたらす。
【０００６】
別の方法では、滑走面の高さ全体を横断して任意の望ましい位置に潤滑油を実質的に添加できるように、複数の潤滑ノズルを運動中のピストンに確保することが好ましい。
【０００７】
この装置では、潤滑剤がシリンダー壁の滑走面に添加されることは別として、潤滑剤の供給が主要目的である。このために、多種多様の様々な油供給ポンプが技術水準から公知である。内燃機関におけるシリンダーの潤滑中空軸にオイルを確実に分配させるために、公知の油供給ポンプは、作動ピストンに取り付けられるかまたは接続された、或る数の供給プランジャーを駆動する作動ピストンを含む。供給プランジャーは、作動行程中の配送行程と戻り行程でプランジャー軸線に沿って往復動するように、供給空間に駆動可能に配置される。戻り行程において、予め設定可能な量の潤滑油がプランジャー上端の供給空間に充填される。噴射信号を受信すると、作動ピストンが運動を開始して、作動ピストンにより駆動されるプランジャーによって潤滑油が加圧され、各供給空間からそれぞれの潤滑中空軸に潤滑油が供給される。
【０００８】
例えば特許文献２〜４に開示されているような前記公知のシリンダー油供給ポンプは、全て構造が非常に複雑であって、ポンプ価格がかなり高価なものとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】ＷＯ  ００／２８１９４
【特許文献２】ＣＨ−６７３  ５０６
【特許文献３】ＤＥ−１９７４３９５５−Ｂ４
【特許文献４】ＥＰ−１３８６０６３−Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明の目的は、油供給ポンプが、簡単な構成からなり、技術水準から公知のポンプよりも信頼性があり、その結果コストがかなり軽減される、シリンダー潤滑油を供給する改良されたシリンダー油供給ポンプを提案することにある。本発明の目的は、また、改良されたシリンダー油供給ポンプを含む改良されたシリンダー潤滑装置、並びにかかるシリンダー潤滑装置を備えた内燃機関を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を満たすための本発明の主題は、独立請求項に記載された特徴を有する。
各従属請求項は、本発明の特に有利な実施の形態に関するものである。
【００１２】
かくして、本発明は、内燃機関、特に２ストロークの大型ディーゼル・エンジンにおけるシリンダーの潤滑中空軸に、予め設定可能な量のシリンダー潤滑油を供給するシリンダー油供給ポンプに係わる。シリンダー油供給ポンプは、作動ピストンと、供給プランジャー、特に作動状態で作動ピストンにより駆動される単一の供給プランジャーと、供給空間を通って潤滑中空軸に潤滑油を送出する配送手段とを含み、作動行程中の配送行程と戻り行程でプランジャー軸線に沿って往復動するように、供給プランジャーが上記供給空間に駆動可能に配置される。本発明によれば、配送手段は、切換部材および送出部材を含む２部品設計の中空の配送手段である。切換部材は、充填位置と配送位置の間を往復動するように送出部材内に移動可能に配置され、充填位置では、供給空間は潤滑油供給口を介して潤滑油を再充填可能であり、配送位置では、潤滑油は供給プランジャーにより中空軸開口を通って潤滑中空軸に配送可能である。
【００１３】
実施に際して非常に重要な独特の実施の形態において、たった１つの供給プランジャーは作動ピストンに接続される。その結果、本発明の油供給ポンプは、構成が簡単であり、技術水準から公知のポンプよりも信頼性があり、その結果コストがかなり軽減される。
【００１４】
好ましい実施の形態については、作動状態にある作動ピストンを配送行程後に休止位置に戻すために、戻しバネが作動ピストンに設けられる。
好ましくは、作動状態にある切換部材を充填位置から配送位置に戻すために、切換バネが切換部材のバネ圧力面に設けられる。
この点に関して、バネ圧力面に対向して充填圧力面が切換部材に設けられ、この充填圧力面は有効面積がバネ圧力面の面積よりも大きく、好ましくは、充填圧力面に対向して供給圧力面が切換部材に設けられる。
【００１５】
本発明の更なる独特の実施の形態については、バネ圧力面および供給圧力面の総面積が充填圧力面の有効面積と等しい。
好ましくは、複数、特に４つの潤滑油供給口が設けられ、別の実施の形態では潤滑油供給口は環状空間からなる。
更に、複数、特に４つの中空軸開口が設けられ、本発明の特別な例では中空軸開口が環状空間である。
【００１６】
更に、本発明は、前述のシリンダー油供給ポンプを含むシリンダー潤滑装置に関する。
好ましくは、加圧可能なオイル供給部が設けられ、オイル供給部は、予め設定可能な圧力下にシリンダー油を供給するシリンダー油供給ポンプの供給口に接続される。
【００１７】
実施に際して非常に重要な好ましい実施の形態については、加圧可能なオイル供給部はコモンレール式蓄圧器からなる。
有利には、共通のオイル空間に中空軸開口を接続することができ、中空軸開口から内燃機関におけるシリンダーの潤滑中空軸への均一なオイル分配を行うオイル分配器に、共通のオイル空間を経由して潤滑油を供給することができる。
【００１８】
本発明は、また、本明細書で説明するようなシリンダー油供給ポンプを含むかまたはシリンダー潤滑装置を含む、内燃機関特に２ストロークの大型ディーゼル・エンジンに関する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のシリンダー油供給ポンプを示す。
【図２】充填位置における、切換部材を備えた配送手段を示す。
【図３】配送位置における、切換部材を備えた配送手段を示す。
【実施例】
【００２０】
図１に、本発明のシリンダー油供給ポンプが概略的に図示されている。予め設定可能な量のシリンダー潤滑油２を内燃機関におけるシリンダーの潤滑中空軸に供給するシリンダー油供給ポンプ１は、作動ピストン３と、作動状態で作動ピストン３により駆動される供給プランジャー４と、燃焼機関におけるシリンダーのシリンダー壁に設けられた潤滑中空軸に、供給空間６を通って潤滑油２を送出する配送手段５とを含む。供給プランジャー４は、作動行程中の配送行程と戻り行程でプランジャー軸線７に沿って往復動するように、供給空間６に駆動可能に配置されている。配送手段５は２部品設計の中空の配送手段５である。
【００２１】
配送手段５の第一部分は、配送手段５の第二部分である送出部材５２内に、移動可能に配置された切換部材５１である。作動状態において、切換部材５１は充填位置５１０１と配送位置５１０２の間を往復動する。供給位置５１０１が図２に、配送位置５１０２が図３に、それぞれより詳細に示されている。供給位置５１０１では、供給空間６は潤滑油供給口８を介して潤滑油２を再供給可能であり、配送位置５１０２では、潤滑油２は、供給プランジャー４により、中空軸開口９を通って図１に図示されていない潤滑中空軸に送出可能である。
【００２２】
供給空間６から潤滑中空軸に潤滑油を供給する配送行程後に、作動状態にある作動ピストン３を休止位置１１に戻すために、戻しバネ１０が作動ピストン３に設けられている。それぞれ充填位置５１０１におよび配送位置５１０２に切換部材５１を有する配送手段５を示す図２、図３について、配送手段５をより詳細に検討することができる。
【００２３】
既に述べたように、作動状態では、切換部材５１は充填位置５１０１と配送位置５１０２の間を往復動する。油供給ポンプ１が供給を終えてその戻り行程を開始しようとする状態から、作動原理を最も良く説明することができる。作動ピストン３の戻りは、前述のように戻しバネ１０によって容易になる。作動ピストン３の戻り行程中に、まず充填圧力面１４の外側供給面１４１にのみ作用し、切換部材５１がある程度持ち上がった後には充填圧力面１４の全有効面積に作用する圧力に起因して、切換部材５１が切換バネ１３の付勢力に抗して持ち上がる。
【００２４】
切換バネ１３に逆らう切換部材５１の揚動により開口８が開き、供給圧力面１５が送出部材５２に設けられた対応面５２１に直接接触するまで、切換部材５１はプランジャー軸線７に沿って移動する。これにより、シリンダー潤滑油２が供給プランジャー４上端の供給空間６に充填可能になる。供給空間６の充填は、作動ピストン３がその休止位置１１に達するまで継続する。
【００２５】
図示されていない遠隔制御システムから供給信号を受信すると、加圧されたオイルが作動ピストン３の下面３１に供給され、作動ピストン３は、取り付けられた供給プランジャー４を同じ方向に駆動しながら、休止位置１１からプランジャー軸線７に沿って移動を始める。
配送手段５内で供給プランジャー４により加圧されたシリンダー潤滑油２は、切換バネ１３の付勢力と共にバネ圧力面１２に作用する。
【００２６】
切換バネ１３の付勢力は次のようにして調整される。即ち、切換部材５１が充填位置５１０１から配送位置５１０２に移動すると、バネ圧力面１２および供給圧力面１５に作用する加圧された潤滑油２の圧力に由来する力と共に、切換バネ１３によりもたらされる力が、充填圧力面１４に作用する加圧された潤滑油２の圧力に由来する力よりも、大きくなるように調整される。
【００２７】
配送位置５１０２では、中空軸開口９が開き、配送手段５から中空軸開口９を通り内部穴開けを経由して例えば共通の空間に、潤滑油２を供給することができ、共通の空間からは、潤滑油２が、均一なオイル分配を行う潤滑中空軸に好ましくは近接して取り付けられ得る例えば分配器に移行する。
【００２８】
供給空間６への潤滑油２の供給量が潤滑中空軸に放出されると、配送手段５内の圧力が降下し、供給圧力面１５が送出部材５２に設けられた対応面５２１に直接接触するまで、切換バネ１３に逆らう切換部材５１の揚動が再度始まる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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