(57)【要約】      （修正有）【課題】シリンダ内への潤滑油の理想的な導入時期を決定できる大型エンジンのシリンダ内壁面を潤滑する改善された潤滑装置及び潤滑方法を提供する。【解決手段】大型エンジンは複数のシリンダ２０を有し、シリンダ２０内にピストン２５が配設され、シリンダの潤滑装置は２つの潤滑ポイント７、１７をを介して潤滑油がシリンダ壁２２に供給可能であり、潤滑ポイント７、１７に潤滑油を送る潤滑油ライン８、１８を有している。潤滑油ライン８、１８には中央ユニット５０により制御される遮断要素５、１５が配設され、遮断要素５、１５が開である場合には潤滑ポイント７、１７まで潤滑油の供給が可能であり、遮断要素５、１５は、大型エンジンの動作状態に応じて任意の所定の時点で開かれることができ、遮断要素５，１５が開かれる期間は、潤滑ポイント７，１７へ搬送される潤滑油の量が大型エンジンの動作状態に応じて任意に設定可能となるように調整される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１シリンダ及び第２シリンダを含む大型エンジンであって、前記第１シリンダ及び第２シリンダのそれぞれは、ボアと長手軸を有し、走行表面に沿って前後に往復して移動可能であるピストンが配設され、シリンダ潤滑用の潤滑装置が設けられ、前記潤滑装置は、少なくとも２つの潤滑ポイントを含み、前記潤滑ポイントを介して潤滑油が前記走行表面に付与可能であり、前記潤滑装置は、潤滑油供給源から前記潤滑ポイントに潤滑油を送る潤滑油ラインを含み、
前記潤滑装置は、各シリンダに対してポンプと、分配器と、少なくとも２つの潤滑油ラインと、前記潤滑油ラインのそれぞれに配置される少なくとも１つの遮断要素とを含み、
潤滑油は、前記遮断要素が開位置にある場合に、前記分配器内へそして前記分配器から前記潤滑ポイントまで前記ポンプにより送ることが可能であり、
前記遮断要素の位置は、当該大型エンジンの動作状態に応じて中央ユニットにより調整されることができ、前記遮断要素は、対応する潤滑ポイントへの潤滑油の供給が生じ潤滑油が前記対応するシリンダの前記走行表面に付与可能となる態様で、当該大型エンジンの動作状態に応じて任意の所定の時点で開かれることができ、
前記遮断要素が当該大型エンジンの動作状態に応じて開かれる期間は、前記潤滑ポイントへ搬送される潤滑油の量が当該大型エンジンの動作状態に応じて任意に設定可能となるように、前記時点から独立して調整されることができる、大型エンジン。
【請求項２】
前記遮断要素は、当該大型エンジンの各回転中に、少なくとも各３番目の回転中に、一回、潤滑油の供給が生じるように開位置に保持される、請求項１に記載の大型エンジン。
【請求項３】
前記遮断要素は、十秒毎に少なくとも１回から毎分少なくとも１回までの頻度で、潤滑油が供給可能となるように開位置に保持される、請求項１又は２に記載の大型エンジン。
【請求項４】
前記動作状態は、当該大型エンジンの前記シリンダ内のピストンの位置及び／又はトルク及び／又は回転数及び／又はクランク角度の測定値により判断される、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の大型エンジン。
【請求項５】
前記分配器は、それぞれのシリンダ用の全ての潤滑油ラインに接続される潤滑油用のコモンレールリザーバとして設計される、請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の大型エンジン。
【請求項６】
前記潤滑ポイントは、前記シリンダの長手軸により規定される軸方向に関してシリンダ壁の異なる位置に配設される、請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載の大型エンジン。
【請求項７】
前記ポンプは、複数のフィードピストンを有するピストンポンプである、請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載の大型エンジン。
【請求項８】
前記フィードピストンは、カムシャフトにより駆動可能である、請求項７に記載の大型エンジン。
【請求項９】
前記フィードピストンは、前記分配器に潤滑油を搬送する、請求項７又は８に記載の大型エンジン。
【請求項１０】
圧力センサが前記分配器に配設される、請求項１〜９のうちのいずれか１項に記載の大型エンジン。
【請求項１１】
大型エンジンのシリンダのシリンダ壁の走行表面を潤滑する方法であって、前記シリンダは、ボアと長手軸を有し、前記シリンダ内でピストンが走行表面に沿って前後に往復動され、これにより、シリンダ潤滑用の潤滑装置が予見され、前記潤滑装置は、前記シリンダ壁内に設けられる少なくとも２つの潤滑ポイントを含み、前記潤滑ポイントを介して潤滑油が前記走行表面に付与され、潤滑油は、潤滑油供給源から前記潤滑ポイントに到達し、ポンプは、前記潤滑油供給源から分配器内へ潤滑油を搬送し、前記分配器は、前記分配器と対応する潤滑ポイントとの間の流体搬送接続が存在するときに、少なくとも２つの潤滑油ラインと、前記潤滑油ラインのそれぞれにそれぞれ配設された少なくとも１つの遮断要素とを介して前記シリンダ壁の走行表面で前記潤滑ポイントへ潤滑油を搬送して、前記遮断要素が開位置にある場合に潤滑油が前記潤滑油ラインから搬送されるようにし、
前記遮断要素の位置は、当該大型エンジンの動作状態に応じて調整され、前記遮断要素は、対応する潤滑ポイントへの潤滑油の供給が生じる態様で、当該大型エンジンの動作状態に応じて、任意の期間、任意の所定の時点にて開位置で保持され、
大型モータは、少なくとも第１及び第２シリンダを有し、前記潤滑装置は、前記シリンダのそれぞれに対して少なくとも１つのポンプを含む、方法。
【請求項１２】
前記遮断要素の設定は、前記大型エンジンの負荷に応じて生じる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記遮断要素の設定は、前記大型エンジンの前記シリンダ内のピストンの位置及び／又はトルク及び／又は回転数及び／又はクランク角度に応じて生じる、請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記シリンダ壁の前記走行表面への潤滑油の搬送は、シリンダスペース内の圧力が潤滑油の供給圧よりも高い場合に中断される、請求項１１〜１３のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記潤滑油の圧力は、前記分配器内で測定され、中央ユニットに送信され、前記中央ユニットは、上限閾値と下限閾値で画定された所定の圧力範囲内にあるか否かをチェックし、前記圧力範囲の前記上限値を超えたときに、注入が延長され及び／又は前記遮断要素が強制的に開かれ及び／又は安全バルブが作動され及び／又はポンプがオフにされ及び警告が前記圧力の降下時に開始される、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダ潤滑装置を有する大型エンジン及び大型エンジンのシリンダのシリンダ壁の走行表面を潤滑する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
大型エンジンは、往復動ピストンのエンジンであり、特に、例えば船体内で、低速運転する大型のディーゼルエンジンとして使用される。大型エンジンは、しばしば、船舶用の駆動集合体として使用され、若しくは、固定作動においても駆動集合体として使用され、例えば、電気エネルギの生成用の大型の発電機を駆動する。この点、エンジンは、概して動作上の安全性及び利用可能性に関して高い要求を置く連続動作モードで、相当な期間、運転する。このため、特に、整備間の長い間隔、制限された摩耗、燃料の経済的な扱い、動作材料は、機械の作動のためのオペレータにとって中心的な基準である。とりわけ、かかる大型のボアの低速運転大型エンジンのピストンの運転挙動は、整備間の間隔、利用可能性、潤滑油消費により作動コストにも直接的に、それ故に、経済効率に対して、決定的な要因である。このため、大型のディーゼルエンジンの潤滑の複雑な問題は、より重要性が高い。
【０００３】
大型のディーゼルエンジンでは、これに限られないが、ピストンの潤滑は、往復動するピストン内に配設された、若しくは、シリンダ壁内に配設された潤滑装置を介して生じ、これにより、潤滑油は、シリンダ壁の走行表面に付与され、ピストンと走行表面との間の摩擦を低減し、これにより、走行表面及びピストンリングの磨耗を低減する。例えば、現在の現代のエンジンに対して、例えばWartsila社のPTAエンジンに対して、走行表面の磨耗は、１０００時間の動作期間に対して０．０５ｍｍより小さい。かかるエンジンに対して搬送される潤滑油の量は、約１．３ｋｇ／ｋWh以下であり、少なくともコストの理由から更にできるだけ減少されるべきであり、磨耗も同時に最小化されるべきである。
【０００４】
現在の潤滑装置の特別な設計と潤滑の方法の双方に関して、非常に異なる解決策は、走行表面の潤滑用の潤滑システムとして知られる。例えば、潤滑油が、シリンダ壁の周方向に配列された複数の潤滑開口を通って、潤滑開口を通り過ぎて走行するピストン上に、付与される潤滑装置が知られており、この場合、潤滑油は、ピストンリングにより周方向及び軸方向に分散される。潤滑油は、シリンダ壁の走行表面上に大量に付与されないが、ピストンの側方表面でピストンリング間に選択的に多かれ少なかれ付与される。
【０００５】
これに関して、異なる方法が知られている。例えば、潤滑システムは、特許文献１において提案され、この場合、潤滑油は、シリンダ壁に略接線方向に燃焼スペース内に存在する掃気へと、シリンダ壁内に配設されたスプレイノズルにより高圧で噴射され、潤滑油は、非常に小さい粒子に噴霧される。これを介して、噴霧された潤滑油は、掃気を支援する遠心力に起因して生じるスワールの結果として、掃気内に微細に分布され、これにより、また、微細に分布された潤滑油、粒子は、シリンダ壁の走行表面に対して飛ばされる。
【０００６】
複数の潤滑油ノズルは、好ましくは、異なる方法で可動ピストン内に設けられ、この場合、用語潤滑油ノズルは、任意の位置で走行表面の全高に亘って潤滑油が簡易に付与されることができるようにチェックバルブを有するユニット及び／又は単純な出口開口を含むことができる。
【０００７】
潤滑油の種類、潤滑油がシリンダ壁の走行表面に付与される態様、その計量、及び潤滑油が大型エンジンのシリンダ内に導入される時点は、潤滑の品質に本質的な影響を有する。
【０００８】
単位表面当たりで単位時間当たりに走行表面上に付与される潤滑油の量は、大型エンジンの動作中の多くの異なるパラメータに依存することができる。例えば、使用される燃料の化学的な組成、特にその硫黄の含有率は、重要な役割を果たす。シリンダの潤滑、即ちピストンとシリンダ走行表面間の摩擦の低減、より詳細にはピストンリングとシリンダ壁の走行表面の間の磨耗の低減と並んで、潤滑油は、とりわけ、エンジンの燃焼スペース内に燃焼プロセス中に生じる、攻撃的な酸の中和、特に硫黄を含む酸の中和に対しても機能する。このため、異なる種類の潤滑油は、使用される燃料に応じて使用されることができ、異なる種類の潤滑油は、とりわけ、その中和能力が異なり、いわゆる潤滑油のBN値は、中和能力の指標である。例えば、高いBN値を有する潤滑油は、酸に対してより大きな中和作用を有するので、高い硫黄含有率の燃料に対しては、低い硫黄含有率の燃料に対してよりも高いBN値を有する潤滑油を使用する方が有利である。
【０００９】
しかし、同一種類の潤滑油が異なる品質の燃料に対して使用されなければならないことはしばしば起きる。例えば、燃焼生成物におけるより高い若しくはより低い酸分は、かかる場合に使用される潤滑油の量の対応した増加若しくは低減により補償されることができる。
【００１０】
付与されるべき潤滑油の量の計量に関連した更なる問題は、潤滑油膜の状態、特に往復動ピストンのエンジンの動作状態における潤滑油膜の厚さにおける、適時に及び／又は局所的な逸脱より表される。
【００１１】
本質的には、潤滑油の必要な量は、また、例えば、回転数、燃焼温度、エンジン温度、エンジンの冷却用の冷却能力、負荷及び他の多くの動作パラメータのような、異なる動作パラメータに依存する。例えば、所定の回転数で高い負荷に対しては、同一の回転数で低い負荷に対してよりも、異なる量の潤滑油がシリンダの走行表面に付与されなければならない。
【００１２】
更に、エンジン自体の状態も潤滑油の量に影響を有することができる。例えば、使用すべき潤滑油の量は、シリンダ走行表面の磨耗の状態、ピストンリング、ピストンの磨耗の状態等に大きく依存して変化する。例えば、ある程度、増加した量の摩擦は、新しいまだならしていないシリンダ走行表面を有するシリンダ及び／又は新しいピストンリングのならしフェーズ中に望まれ、従って、対抗する走行同士、即ち例えばピストンリング、ピストンリング溝及び走行表面が削られることができ、従って、互いに理想的に同期しあう。これは、とりわけ、相当な作動時間で既に作動されたシリンダに対してよりもシリンダのならしフェーズ中に異なる量の潤滑油を使用することで達成される。このため、潤滑油の量、特に各シリンダに対する潤滑油の量は、複数のシリンダを有する期間においてしばしば別に設定可能である。
【００１３】
シリンダの走行表面は、また、実行される動作の時間数に依存して円周方向と長手方向の双方で磨耗するだろう。これは、例えばピストンリング及びピストン自身にたいしても同様である。
【００１４】
従って、往復動ピストンのエンジンに対して潤滑油の量は、実行される動作の時間数に応じて設定されるのみならず、潤滑油の量は、適時に、且つ、要求に依存してシリンダ壁の走行表面の異なる位置で１つの同一のシリンダ内で局所的に異なる態様で計量されるべきである。
【００１５】
このため、シリンダの走行表面内に若しくは移動するピストン内に異なる領域に、好ましくは個々に制御可能な潤滑油ノズルを設け、潤滑油の量を要求に依存して局所的に及び時間的に柔軟に変化できるようにすることが、長年知られてきた。
【００１６】
特定の時間にて特定の潤滑油ノズルにより導入されるべき潤滑油の量を決定するための異なる方法が知られている。単純な場合、潤滑油の量は、可能な場合は燃料の品質及び使用される現在の潤滑油の考慮下で、制御された態様で往復動するエンジンの動作状態、例えば負荷、回転数に応じて、単に導入され、この場合も、対抗する走行同士の磨耗状態は、既に実行された動作時間に基づいて考慮されることができる。
【００１７】
例えば、当業者は、いわゆる流体潤滑の分野、低級の潤滑（inferior lubrication）の分野、混合型潤滑の分野で異なる。対抗する走行同士間、即ち例えば、シリンダ壁の走行表面とピストンのピストンリング間で、かかる厚さの潤滑油膜が形成されるときの流体潤滑の場合、対抗する走行同士の表面は、互いに接触しないように潤滑油膜により互いに良好に分離されている。異なる境界の場合は、いわゆる混合型摩擦若しくは混合型潤滑により表される。混合型摩擦の場合、対抗する走行同士間の潤滑油膜は、少なくとも部分的に非常に薄いので、対抗する走行同士は、直接的に互いに接触する。この場合、スカッフィングの危険が生じ、最終的にピストンの焼付きが生じる。これらの２つの境界のケース間では、いわゆる低級の潤滑が可能である。低級の潤滑の状態では、潤滑油膜は、あまりに厚いので、対抗する走行同士は、もはや接触しない。しかし、対抗する走行同士間の潤滑油の量は流体潤滑が生じるほど十分でない。従前では、低級の潤滑の状態と混合型潤滑の状態の双方は可能な限り避けられていた。これは、潤滑油膜の厚さは対抗する走行同士間で流体潤滑がセットされるように好ましくは選択されることを意味する。
【００１８】
流体潤滑の分野での動作は、必然的に、潤滑油の、対応する大きい消費量を生む。これは、他方では、非常に不経済的であるのみならず、潤滑油の不足のみならず、過剰な潤滑油もシリンダにおける対抗する走行同士のダメージをもたらすことが驚くべきことに示された。
【００１９】
この問題は、潤滑油膜の特徴的なサイズが動作状態においてセンサにより判断され、調整ユニットによるセンサ信号の評価に後続して、走行表面上の潤滑油膜の状態パラメータが最適化され、潤滑油供給源の対応する計量により、特に潤滑油膜の厚さが好ましくは局所的に最適化されることで、初めて満足できる態様で解決された。対応する装置及び関連する方法は、特許文献２において本願出願により既に詳説されている。
【００２０】
この刷新な方法は、シリンダの走行表面上の特定の位置に搬送される必要がある潤滑油の必要な量を判断する問題を理想的に解決するが、依然として、シリンダ内への潤滑油の注入に対する時間的な理想的なポイントを判断する際の問題が常に存在する。
【００２１】
この点、時間的な理想的なポイントは、多くのパラメータ、特にエンジンが動作している異なる動作状態に依存する。この点で役割を果たすパラメータの多くは、正確な潤滑油膜の厚さに関連し上述したものと同一である。特に、時間の正確なポイントは、必然的に、上述の異なる潤滑方法に主に依存する。例えば、潤滑油の注入に対する時点は、必然的に、潤滑油が、例えば、掃気内に噴射されるべきか若しくは、走行して過ぎたピストン上に、例えば、ピストンのピストンリングパッケージ上に直接噴射されるべきかに繊細に依存する。
【００２２】
明らかなことは、潤滑油の噴射の時点は、とりわけ、大型エンジンの静的及び動的な幾何的パラメータ、特に潤滑油ノズルの位置に対する下死点領域と上死点領域の間のピストンの位置にも依存する。これは、シリンダ内への潤滑油の理想的な注入を保証するために、位置、センサピストンの位置Xは、可能な限り正確に潤滑油の注入時点でシリンダの長手軸に対して知られていなければならないことを意味する。
【００２３】
これまでは、下死点領域と上死点領域の間の各ピストンの位置Xは、シリンダ内において判断され、異なる方法によれば、エンジンの各ピストンの現在の大型エンジンのクランク角度は、例えば潤滑油ポンプにシャフトで直接結合されるチェーンドライブにより、単一の中央のクランク角測定装置から判断されていた。
【００２４】
一般的に言って、大型エンジンの現在のクランク角は、動作状態で現に依然として測定されており、この中心クランク角測定装置からシリンダ内のピストンの全ての位置が計算される。関連するシリンダ内への潤滑油の注入時点は、次いで、測定されたクランク角から計算されるシリンダ内のピストンの位置Xから計算される。
【００２５】
しかし、これまで使用されてきた方法は、シリンダ内のピストンの計算された位置が特に、最大の負荷若しくは高い若しくは最大の回転数若しくは他の極端な動作条件のような特定の動作条件で、実際には許容できない大きな誤差に関連付けられるという、決定的な欠点を有する。
【００２６】
しかし、また通常の動作条件でも、これらの誤差は、潤滑油が理想的な時点で単にシリンダ内に導入されない結果をもたらし、早期の磨耗をもたらし、整備間隔を低減し、それ故にコストを増加し、最悪の場合は、シリンダ構成要素に相当なダメージを与える。
【００２７】
この誤りのある位置判断の理由は、とりわけ、エンジン、その可動及び不動部品の弾性、及び、大きな振動及びクランクシャフトの捩じり方向の運動にある。
【００２８】
特に、これが有する作用としては、大型エンジンのある位置若しくはある構成要素で測定されたクランク角は、シリンダ内のあるピストンの現在位置と明確な態様で正確に相関できないが、せいぜい、計算できない誤差であって、状態、例えば大型エンジンの負荷や回転数や他の任意の動作パラメータに依存して、複数のクランク角度まで容易に膨らむ誤差を含む精度である。潤滑油は、次いで、完全に間違った時点で注入されうる。最悪の場合、それは、潤滑用にも使用されず、例えば、圧縮ストローク中にピストン壁上に噴射されず、ピストンの下方に噴射され、従って、ピストンの少なくとも当該ストローク中に潤滑に貢献すらしない。
【００２９】
この問題を増大させるのは、常にではないが大概多くのシリンダ、例えば６，８，１０，１２，１４個のシリンダが好ましくは直列で配列される大型エンジンの各シリンダに対する誤りが異なる誤りを有することであり、これは、上述したような振動、捩じり等、他の振幅、考えられる他の周波数スペクトルが、シリンダが位置するクランクシャフトの位置及び／又はセクションに依存した異なる影響を有するためである。
【００３０】
更に、エンジンの細かい調整及び／又は各シリンダに対する圧縮の細かい調整用に、ピストンの上死点領域は個々に、例えば特定の支持ディスク及び／又は分離サポートにより調整されるという事実、これは、いわゆる“圧縮シム”が個々にそれぞれのシリンダに対してピストン、ピストンロッド、クロスヘッド若しくは他のピストンの取り付け要素の取り付けの適した位置にて設けられることを意味し、これにより、シリンダ内の圧縮が最適化される。これは、ピストンシリンダの位置が、ある位置で測定されたクランク角に正確に相関されている場合でも、シリンダの位置は依然として正確でないという事実をもたらす。これは、各ピストンの位置の計算は、圧縮シムによる個々のピストンの異なる調整に起因して、異なる一般的に知られていない相関因子で実行される必要があるためである。
【００３１】
しかしながら、これらの補正因子は知られていないので、誤差は、典型的には、現在実行されるシリンダ内のピストンの位置の計算中に増す。
【００３２】
更に、電子調整潤滑油システムは、必ずしも、走行表面にあまりに高い量の潤滑油が到達することを防止することができない。この理由は、潤滑油の所定量に加えて、大型エンジンが最大の負荷状態で動作されているか否かが考慮されないためである。
【００３３】
潤滑油の計量は、典型的には、例えば特許文献３に示すような潤滑油システムで規定される。この潤滑油システムは、所定量の潤滑油でシリンダの走行表面の潤滑ポイントのそれぞれへの供給のためのポンプノズルユニットを含む。ポンプは、往復動ピストンポンプとして設計される。ポンプ内に存在する潤滑油は、１つ若しくはせいぜい２つの潤滑ポイントに作動ピストンのストロークにより搬送される。作動ピストンは、油圧媒体により動作される。ストロークは、作動ピストンに繋がる油圧ラインが切替バルブにより開かれ、油圧媒体が作動ピストンに印加されたときに開始される。
【００３４】
切替バルブは、クランクシャフトの位置及び／又は場所、負荷、速度のような大型エンジンの動作状態に応じて切り替わる。動作状態は、大型エンジンにてセンサユニットにより検出され、調整ユニット内に導入される電子信号へと変換される。調整ユニットは、電気信号が、潤滑油の供給を必要とし対応する出力信号を切替バルブに送信しうる動作状態に対応するか否かを監視する。
【００３５】
潤滑ポイント若しくは対の潤滑ポイントは、ポンプスペースのサイズにより定まる単一の所定量の潤滑油を供給されることができるという事実は、この構造にとって不利である。所定量は、十分な潤滑油が大型エンジンの最大負荷時の動作中にも保証されるように非常に大きくなければならない。
【００３６】
しかし、大型エンジンが部分的な負荷で動作される場合、潤滑ポイントに供給される潤滑油の量は上述の流体潤滑の分野に到達するほど大きくなりすぎる。
【００３７】
特許文献４には、各潤滑ポイントに対して、個々に開時間を調整可能なそれぞれのバルブを設けることも提示されている。このため、潤滑油用の中央の圧力リザーバが使用され、そこから大型エンジンの全てのシリンダの全ての潤滑ポイントに潤滑油を供給することができる。この潤滑システムを用いて正確に開時間を調整することにより潤滑油の量を設定することは可能であるが、相当な数の動作パラメータを監視する必要がある。この調整の要求は、動作安全性が長期に亘り保証される必要があるとき、コストの増加に加え、労力の相当な増加を必要とする。
【００３８】
更に、圧力リザーバ内へ搬送するポンプが設けられる。圧力リザーバ内の潤滑油の量が、例えば部分的な負荷で、大型エンジンが動作することで、完全に要求されない場合、圧力リザーバに接続されるバルブは、潤滑油が回路内へ搬送されることができるように開かれる。
【００３９】
潤滑ポイントに搬送される潤滑油の量は、従って、圧力リザーバと潤滑ポイントの間の潤滑油ラインに配置された切替バルブの開時間のみにより決定される。
【００４０】
特許文献５では、各シリンダに属するインジェクタに繋がる潤滑油通路により全てのシリンダに共通の潤滑油供給源内の単一ポンプから潤滑油を送ることが提案されている。各潤滑箇所は、従って、それ自身のインジェクタである。各インジェクタは、インジェクタ位置のそれぞれに潤滑油を独立に供給するため電磁バルブを備えて配置される。これは、このプロセスによれば、潤滑油の量及び潤滑油搬送用の時点は任意に設定できることを意味する。
【００４１】
特許文献６からは、各シリンダへの潤滑油供給路に配置される小型の潤滑油リザーバ若しくはアキュムレータを予見することも知られている。シリンダでの潤滑場所への潤滑油の供給は、単一の共通の電磁バルブにより制御される。電磁バルブは、アキュムレータと潤滑油分配バルブの間に配置される。潤滑油分配バルブは、特定のシリンダの全ての潤滑場所への全ての通路を開くことができる。これは、この解決策によれば、このシリンダに供給される潤滑油の量及び潤滑の時点は制御されることができることを意味する。しかし、各潤滑場所に供給される潤滑油の量は、潤滑油分配バルブの下流側に閉じる要素が配置されていないという事実に起因してこれ以上影響を受けない。それ故に、潤滑油の量及び潤滑時点の制御は、互いに独立して実行されない。
【００４２】
しかし、各シリンダに供給される潤滑油の量は、切替バルブ、例えば特許文献５の電磁バルブの開時間が同じままであるときは変化することができないという欠点が示されている。これは、潤滑油の量は切替バルブの開時間により変化されることができるだけであることを意味する。しかし、時間当たり切替バルブを通る体積流量は、固定的に判断される。
【００４３】
更に、潤滑油の粘度の監視が必要であることが欠点として示される。これは、潤滑油は中央の圧力リザーバから潤滑ポイントへの長い経路を辿る必要があるためである。潤滑ポイントまでの途中、潤滑油ラインが受ける温度は大きく変化し、これは、潤滑油の粘度に相当な影響をもたらす。特に、潤滑油が個々の潤滑油ラインで固化し、これによりラインを詰まらすことは避けるべきである。この問題を助けるため、粘度及び／又は温度は、低温の領域を通過しなければならない若しくは特に長い潤滑油ラインにおいて少なくとも提供されなければならない。
【００４４】
このため、更なる潤滑油システムが特許文献７で開発されており、この場合、各シリンダは、それ自身の潤滑モジュールに関連付けられる。潤滑モジュールは、散発的に搬送する潤滑油ポンプを含み、これにより、潤滑油は、計量され、潤滑油ノズルにパルス状に搬送される。ポンプは、複数のフィードピストンを有する往復動ピストンポンプとして形成される。フィードピストンは、可動にポンプスペース内に配列される。ポンプスペースは、各潤滑ポイントに各ストロークで搬送できる潤滑油の容積を決める。
【００４５】
各潤滑ポイントは、フィードピストンに関連付けられる。ポンプがストロークを行うとき、ポンプスペース内の潤滑油の容積は、対応する潤滑ポイントに搬送される。これは、ある不変の容積の潤滑油が各ストロークで潤滑ポイントに到達することを意味する。ストローク頻度、これは、ある時間間隔内のフィードストローク数を意味するが、変化されることができる。ポンプは、サーボオイルにより動作される。フィードピストンは、ストロークを実行するために作動ピストンにより移動される。作動ピストンは、サーボオイルで衝突される。切替バルブは、作動ピストンの動きを制御する。切替バルブは、エンジンの動作パラメータに応じて制御される。これは、単位時間当たりのストローク数が切替バルブを制御する調整ユニットを介して変化することができることを意味する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４６】
【特許文献１】WO00/28194パンフレット
【特許文献２】EP 1 505 270 A1
【特許文献３】EP 2 177 720 A1
【特許文献４】EP 1 426 571 B1
【特許文献５】EP 1 582 706 A2
【特許文献６】EP 0 368 430
【特許文献７】EP 1 767 751 A1
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００４７】
それ故に、本発明の目的は、上述の問題点を回避し、その使用を介して、シリンダ内への潤滑油の導入に対する理想的な時点を決定することができる、大型エンジンのシリンダの走行表面を潤滑する改善された潤滑装置及び潤滑方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００４８】
装置の局面とプロセスエンジニアリングの側面に関して上記目的を達成する主題は、それぞれのカテゴリの独立クレームの特徴により特徴付けられる。
【００４９】
それぞれの従属クレームは、本発明の特に効果的な実施例に関する。
【００５０】
大型エンジンは、少なくとも第１及び第２シリンダを含み、それぞれは、ボア（B）及び長手軸（Ａ）を有し、それぞれのシリンダ内に、走行表面に沿って前後に可動なピストンが配設される。シリンダ潤滑用の潤滑装置が設けられ、前記潤滑装置は、少なくとも２つの潤滑ポイントを含み、前記潤滑ポイントを介して潤滑油が前記走行表面に付与可能であり、前記潤滑装置は、潤滑油供給源から前記潤滑ポイントに潤滑油を送る潤滑油ラインを含む。前記潤滑装置は、各シリンダに対してポンプと、分配器と、少なくとも２つの潤滑油ラインと、前記潤滑油ラインのそれぞれに配置される少なくとも１つの遮断要素とを含む。潤滑油は、前記遮断要素が開位置にある場合に、前記分配器内へそして前記分配器から前記潤滑ポイントまで前記ポンプにより送ることが可能である。前記遮断要素の位置は、当該大型エンジンの動作状態に応じて中央ユニットにより調整されることができ、前記遮断要素は、対応する潤滑ポイントへの潤滑油の供給が生じ潤滑油が前記対応するシリンダの前記走行表面に付与可能となる態様で、当該大型エンジンの動作状態に応じて任意の所定の時点で開かれることができる。前記遮断要素が当該大型エンジンの動作状態に応じて開かれる期間は、前記潤滑ポイントへ搬送される潤滑油の量が当該大型エンジンの動作状態に応じて任意に設定可能となるように、前記時点から独立して調整されることができる。
【００５１】
例えば、回転数及び／又は負荷及び／又はシリンダ温度及び／又は燃焼スペースの温度及び／又は他の現在の動作パラメータは、動作パラメータとして決定されることができる。
【００５２】
特に、とりわけ、使用される作動材料、使用される燃料の、例えば特性、特には、使用される燃料の硫黄含有率及び／又は使用される潤滑油の種類及び／又は潤滑油のＢＮ値は、噴射の理想的な時間及び／又は潤滑油の噴射の理想的な期間に対する中心的な役割を果たすので、これらは、また、設定値の計算のために効果的に使用されることができ、必要な場合若しくは効果的である場合は、動作中に適切な測定装置により監視されることができる。
【００５３】
必然的に理解されることとして、潤滑油の注入のための理想的な時点及び／又は時間間隔の設定値を決定するために考慮されることができる往復動ピストン型エンジンの動作状態の上述のパラメータ及び／又はデータの列挙は、効果的に使用されることができるが、最終的なものでなく、設定値を決定するための更なる関連するパラメータ及びデータをも含むことができる。
【００５４】
遮断要素は、潤滑ポイントへの潤滑油の供給が生じるように少なくとも大型エンジンの各３番目の回転中に開位置に維持されることができる。特に、潤滑は、潤滑プロセスが非常に正確に決定されるように同一のピストン位置若しくは同一の時間に常に生じることができる。
【００５５】
遮断要素は、潤滑ポイントに潤滑油が供給可能となるように、十秒毎に少なくとも１回から毎分少なくとも１回までの頻度で開位置に維持される。これにより、潤滑プロセスの特に簡易な制御が達成されることができる。特に、緊急な潤滑の場合、潤滑ポイントへの周期的な潤滑油の供給を保証することは必要である。０．５秒毎の供給サイクルが特に効果的である。
【００５６】
特に、動作状態は、大型エンジンのシリンダのピストンの位置及び／又はトルク及び／又は回転数及び／又はクランク角の測定により判断されることができる。
【００５７】
分配器は、それぞれのシリンダ用の全ての潤滑油ラインに接続される潤滑油用顧問レールリザーバとして設計されることができる。これにより、同一の圧力が潤滑油ラインのそれぞれに存在することを保証することができる。
【００５８】
潤滑ポイントは、シリンダの長手軸（Ａ）により規定される軸方向に関してシリンダ壁の異なる位置に配設されることができる。潤滑油は、シリンダ周面に沿って分散された複数のポイントで噴射されるだけでなく、異なる軸方向の位置で噴射されるので、潤滑油は、走行表面の大きな表面に亘って均一に分布されることができる。潤滑油の供給は、この点で同時に発生することができ、これは、全ての遮断要素が同一の時点で開であることを意味する。しかし、異なる時点で潤滑油の噴射を実行することも可能である。これは、例えば、潤滑がピストンの移動に先行することを意味する。
【００５９】
ポンプは、特に、複数のピストンを有するピストンポンプとして構成されることができる。フィードピストンは、好ましくは、カムシャフトにより駆動される。特に、カムシャフトは、電気モータにより駆動されることができる。カムシャフトの回転数、これは時間当たりのフィードストロークの数を意味するが、これは、電気モータにより所定の範囲の回転数内で可変である。フィードピストンは、更なる変形例により作動ピストンに接続されることもでき、この場合、作動ピストンは、フィードストロークが実行できるように、流体圧手段により移動可能である。
【００６０】
フィードピストンは、分配器に潤滑油を搬送する。回転ピストンポンプのフィードピストンがフィードストロークを次々に行ったとき、分配器の圧力偏差を低減することができ、これは、特に、カムシャフトのカムが互いに角度をずらして配設されるときに顕著である。
【００６１】
流体圧手段は、追加の潤滑油供給源から供給される潤滑油であることができる。特に、この潤滑油供給源は、潤滑用に使用される潤滑油供給源よりも高圧で加圧されることができる。この潤滑油供給源は、５０バールまでの圧力で加圧されることができる。潤滑装置用の潤滑は、特に、３０バールまでの圧力で加圧される潤滑油供給源により提供される。２つの潤滑油供給源の使用、これは異なる圧力の２つの潤滑油リザーバ若しくは潤滑油容器を意味するが、これは潤滑油によるポンプの作動を可能とする。ここで、駆動流体と作動流体の間のシール、即ち潤滑用の潤滑油は、設けられる必要がない。ここでは、ポンプ内のシール部材の設置は無視でき、これは、ポンプのコスト効率の良い生産をもたらし、動作中及び整備中の簡易化をもたらす。
【００６２】
潤滑装置用の潤滑油供給源の圧力は、好ましくは、ポンプの作動ピストンの作動用の潤滑油供給源の圧力よりも小さい。
【００６３】
本発明は、更に、大型エンジンのシリンダのシリンダ壁の走行表面を潤滑する方法に関し、前記シリンダは、ボア（Ｂ）と長手軸（Ａ）を有し、前記シリンダ内でピストンが走行表面に沿って前後に往復動され、これにより、シリンダ潤滑用の潤滑装置が予見され、前記潤滑装置は、前記シリンダ壁内に設けられる少なくとも２つの潤滑ポイントを含み、前記潤滑ポイントを介して潤滑油が前記走行表面に付与され、潤滑油は、潤滑油供給源から前記潤滑ポイントに到達する。ポンプは、前記潤滑油供給源から分配器内へ潤滑油を搬送し、前記分配器は、前記分配器と対応する潤滑ポイントとの間の流体搬送接続が存在するときに、少なくとも２つの潤滑油ラインと、前記潤滑油ラインのそれぞれにそれぞれ配設された少なくとも１つの遮断要素とを介して前記シリンダ壁の走行表面で前記潤滑ポイントへ潤滑油を搬送して、前記遮断要素が開位置にある場合に潤滑油が前記潤滑油ラインから搬送されるようにし、前記遮断要素の位置は、当該大型エンジンの動作状態に応じて調整され、前記遮断要素は、対応する潤滑ポイントへの潤滑油の供給が生じる態様で、当該大型エンジンの動作状態に応じて、任意の期間、任意の所定の時点にて開位置で保持され、大型モータは、少なくとも第１及び第２シリンダを有し、前記潤滑装置は、前記シリンダのそれぞれに対して少なくとも１つのポンプを含む。
【００６４】
好ましくは、遮断要素の設定は、大型エンジンの負荷に応じて生じる。ここでは、潤滑油供給源は、要求により正確に適合されることができる。
【００６５】
遮断要素の設定は、大型エンジンのシリンダ内のピストンの位置及び／又はトルク及び／又は回転数及び／又はクランク角に応じて生じる。
【００６６】
特に簡易な変形例によれば、シリンダ壁の走行表面への潤滑油の搬送は、シリンダスペース内の圧力が潤滑油のフィード圧力よりも大きいときに中断される。ここでは、ピストンが上死点の近傍にあるときはシリンダの燃焼室内に潤滑油が到達しないことを保証することができる。ここでは、潤滑油が燃焼プロセス中に燃焼スペース内に存在することは、望ましくない付着及び排気ガスをもたらす潤滑油の燃焼をもたらしうるが、これを防ぐことができる。
【００６７】
潤滑油の存在は、分配器において、例えば、圧力センサにより測定され、中央ユニットに送信されることができる。中央ユニットは、上限閾値と下限閾値とで定義された所定の圧力範囲内に圧力があるか否かをチェックし、この場合、圧力範囲の上限閾値を超えるとき、噴射が延長され及び／又は遮蔽要素が強制的に開位置に維持され及び／又は安全バルブが作動し及び／又はポンプがオフにされ及び警報がその圧力未満への降下時に開始される。長期間の、その圧力未満への降下は、特に、潤滑装置における漏れを示し、これは、潤滑油の不足によるダメージを防止するために可能限り速やかにチェックされる必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】従来の潤滑装置を有する２ストローク大型ディーゼルエンジンのシリンダの図。
【図２】本発明による潤滑装置を有する２ストローク大型ディーゼルエンジンのシリンダの図。
【図３】第１変形例による潤滑油圧と共にクランク角に応じた燃焼スペースにおける圧力分布のグラフ。
【図４】第２変形例による潤滑油圧と共にクランク角に応じた燃焼スペースにおける圧力分布のグラフ。
【図５】図１によるシステムの噴射特性図。
【図６ａ】本発明による噴射特性図。
【図６ｂ】図６ａの圧力分布図。
【発明を実施するための形態】
【００６９】
本発明は、概略図を参照して以下で詳説される。
【００７０】
共通の潤滑装置を有する２ストローク大型ディーゼルエンジンのシリンダが図１に部分的に概略的に示される。２ストローク大型ディーゼルエンジンの各シリンダは、自信の潤滑モジュール１００と関連付けられる。潤滑モジュールは、間欠搬送型の潤滑油ポンプ１００を含み、これにより、潤滑油は、計量され、潤滑油ノズル１０７，１１７にパルス状に搬送される。ポンプ１０１は、複数のフィードピストン１３８を有する往復動ピストンポンプとして構成される。フィードピストン１３８は、ポンプスペース１３６内に可動に配設される。ポンプスペース１３６は、各ストロークで各潤滑ポイントに搬送されることができる潤滑油の容積を決める。フィードピストン１３８は、各潤滑ポイントに関連付けられる。ポンプ１０１がストロークを行うとき、対応するポンプスペース１３６内に存在する潤滑油の容積は、対応する潤滑ポイントに搬送される。これは、ストローク毎、潤滑ポイント、即ち潤滑油ノズル１０７，１１７のそれぞれに特定の一定容積の潤滑油が到達することを意味する。
【００７１】
ポンプ１０１のポンプスペース１３６は、各潤滑ポイントに同一の量の潤滑油が搬送できるように全て同一のサイズを有する。
【００７２】
ストローク周期、即ちある単位時間内のフィードストロークの数は、変更することができる。ポンプは、サーボオイルにより動作される。フィードピストン１３８は、ストロークを実行するために作動ピストン１３３により移動される。作動ピストン１３３は、サーボオイルにより衝突される。切替バルブ１３２は、エンジンの動作パラメータに応じて制御される。これは、時間当たりのストローク数が、切替バルブ１３２を制御する調整ユニット１５０を介して変更されることができることを意味する。
【００７３】
ポンプ１０１がサーボオイルで動作されるので、作動スペース１３４のフィードピストン側に関して作動ピストンスペース１３５の駆動側のシールが必要とされる。潤滑油は、例えばコモンレールリザーバ１１１により、潤滑油が供給される作動ピストンスペース１３４のフィードピストン側に吐出される。潤滑油ライン１１２は、コモンレールリザーバ１１１から作動ピストン１３４に至る。この構造は、各シリンダに対して同様であり、本例の場合、更なる潤滑油ライン１６２は、２ストローク大型ディーゼルエンジンの更なるシリンダに対する近くない側の図示された潤滑モジュール２００に繋がる。
【００７４】
作動ピストンスペース１３４内に吐出された潤滑油は、作動スペース１３６にそれぞれの開口１３９を介して到達する。開口１３９は、作動ピストンが作動ピストンスペース１３４内に存在する限り、これはポンプのストロークが未だ始まっていないことを意味するが、作動ピストンスペース１３４に接続される。作動ピストンがサーボオイルに衝突されると直ぐに、作動ピストンスペース１３５は、戻り手段１３５の抵抗に抗して動き始める。開口１３９のそれぞれは、フィードピストン１３８により閉じられ、ポンプスペース１３６内の潤滑油は圧縮される。ポンプスペース内の潤滑油の圧力が必要な圧力に達するとき、開口バルブ１６３は、開になり、潤滑油は、対応する潤滑油ノズル１０７，１１７に達する潤滑油ライン１０８，１１８に到達する。ポンプスペースが全て同一の容積を有するとき、同一の量の潤滑油は、フィードストローク毎に各潤滑ポイントに到達する。
【００７５】
従って、この量の潤滑油は、変更することができない。２ストローク大型ディーゼルエンジンが、例えば部分的な負荷で、動作するとき、実際には、供給される潤滑油の量のうちの僅かな部分しか必要とされないだろう。現在必要とされる潤滑油の量との整合は、従って、従来の潤滑モジュールでは可能でない。
【００７６】
先行技術による潤滑モジュールを動作するために、２つの更なる回路が必要とされ、即ち、一方では、コモンレールリザーバ１１１により表される潤滑油回路、他方では、サーボオイル供給容器１３０，１３１により表されるサーボオイル回路が必要とされる。
【００７７】
本発明による潤滑装置１０を有する２ストローク大型ディーゼルエンジンのシリンダは、図２に部分的に概略的に示される。図２の２ストローク大型ディーゼルエンジンは、複数のシリンダ２０を有し、明瞭性のため、唯一のシリンダ２０のみが模式的に示される。シリンダ２０は、シリンダ２０の内部スペース２３を、それ自体知られた態様で周方向に画成するシリンダ壁２２を含む。ピストン２５は、シリンダ２０内に、シリンダ２０の軸方向Ａに関してシリンダ壁２２の走行表面２１に沿って前後に可動に配設される。走行表面２１は、図１の特別な例では、例えば溶射により、シリンダ壁２２の表面に付与される表面領域層２４上に設けられる。少なくとも１つの潤滑ポイント７，１７は、シリンダ壁２２内に配設され、特に、潤滑油ノズル２６，４６は、シリンダ壁２２内に配列され、それ自体知られた態様でポンプ１により潤滑油が供給され、従って、動作状態では、潤滑油膜はシリンダ壁２２の走行表面上に付加されることができる。
【００７８】
本発明によれば、潤滑ポイント７，１７は、潤滑油ライン８，１８を介してポンプ１に接続される。各潤滑油ラインは、遮断要素５，１５を含む。潤滑油ラインは、コモンレールリザーバとして構成されることもできる分配器３の部分である。ポンプ１は、分配器３を介して潤滑ポイント７，１７に潤滑油供給源３０から潤滑油を搬送する。
【００７９】
ポンプ１は、図１に既に示したのと同様のタイプの構成を有することができる。しかし、先行技術とは対照に、ポンプは、サーボオイルでなく潤滑油で動作される。これは、潤滑供給源３０が約２０バールの圧力で潤滑油を供給することを意味する。ポンプ１の作動ピストン３３は、潤滑油供給源３０よりも高圧である潤滑油供給源３１から搬送される潤滑油で動作される。概して、潤滑油供給源３１内の圧力は、４０と５０バールの間であり、特に約５０バールである。
【００８０】
作動ピストンスペース３４内に吐出される潤滑油は、それぞれの開口３９を介してフィードスペース３６に到達する。開口３９は、作動ピストンが作動ピストンスペース３４に存在する限り、作動ピストンスペース３に接続される。これは、ポンプ１のストロークが未だ開始されていないことを意味する。作動ピストンが作動ピストンスペース３５内の潤滑油で衝突されると直ぐに、これは、戻り手段３７の抵抗に抗して移動される。各開口３９は、フィードピストン３８により閉じられ、フィードスペース３６内の潤滑油は圧縮される。フィードスペース３６は、分配器３と流体搬送で連通するので、分配器及び／又は潤滑油ライン８、１８内の潤滑油も圧縮される。
【００８１】
フィードストロークが完了したとき、潤滑油は、潤滑油ライン８，１８において必要な圧力に到達する。分配器３内の圧力センサによって、潤滑を保証するために必要とされる所定の範囲内に圧力が存在するか否かが監視されることができる。この範囲は、一般的に、２０から５０バールの範囲内である。
【００８２】
潤滑油は、従って、所望の時点でシリンダ２０の走行表面２１に付加されることができるように、潤滑油ライン８，１８に供給される。所望の時点は、信号伝送ライン４２，４３を介して対応する遮断要素５，１５の開成のための信号を送信する中央ユニットにより決定される。従って、潤滑の時点は、中央ユニットにより完全に自由に決定可能である。
【００８３】
必然的には、遮断要素５，１５の閉じる時点も、中央ユニット５０により任意に決定されることができる。ここでは、この特定の潤滑サイクルのために必要とされる潤滑油の量は、正確に設定されることができる。
【００８４】
測定装置４０は、模範的に図２に示され、これにより、２ストローク大型ディーゼルエンジンの動作状態に対する特性値が検出される。測定装置４０は、特性値に対する特徴である電子信号を生成し、その信号を、潤滑システムの制御に供されるように中央ユニット５０に信号伝送ライン４１で送信する。信号は、中央ユニット５０内で評価される。評価は、潤滑が必要であると判断する場合、遮断要素５，１５が作動するように、即ち遮断要素５，１５が潤滑油の通過に対して開若しくは閉となるように、中央ユニットから遮断要素５，１５に信号伝送ライン４２，４３を介して信号が送信される。信号は、また、ポンプ１の制御用に使用されることができる。これは、供給流量が変化されることができるポンプ、例えば、遠心力ポンプやインペラポンプのような回転ポンプ用に使用されることができる。例えば、ポンプを駆動するモータの回転数は、ポンプにより搬送される体積流量が時間当たりで変化できるように、変化されることができる。この可能性は、また、回転ピストンポンプに対して与えられる。かかる回転ピストンポンプは、典型的には、電気モータにより駆動されるカムシャフトにより移動される複数のピストンを含む。カムシャフトの回転数が増加する時、単位時間当たりのピストンストローク数が増加し、従って、ポンプにより搬送される体積流量が変化する。必然的には、単一のフィードピストンを有するポンプも使用でき、この場合、フィードピストンは、カムシャフトにより若しくは液圧により可動となることができる。本例では、切替バルブ３２の切替周期は、変化されることができる。この場合、信号は、信号伝送ライン４４を介して切替バルブ３２に中央ユニット５０から送信される。切替バルブ３２は、特に磁気バルブとして形成される。切替バルブ３２は、２つの位置を取ることができる。第１位置では、作動ピストン３３と潤滑油供給源３０との間の接続は、潤滑油が作動ピストン３３の存在するフィードピストンスペース３４から潤滑油供給源３０に戻るようにガイドされることができるように開かれる。潤滑油供給源３０とフィードスペース３６の間の接続ラインは、潤滑油がフィードスペース３６内に流れることができるように開かれる。
【００８５】
作動ピストン３３は、本例ではスプリングである戻り手段３７によりその上限位置へと至らされ、フィードストロークを実行する準備がいまや整った状態である。切替バルブ３２が中央ユニット５０からフィードストロークを実行する信号を受信するとき、それは、潤滑油供給源３１への接続が開くように切り替わる。高圧での潤滑は、作動ピストンスペース３５内に潤滑油供給源３１から吐出され、作動ピストン３３がフィードストロークを実行し、即ち、潤滑油がフィードピストン３８によりフィードスペースから分配器３内に吸入される。更に、作動ピストンは、フィードスペースからシールにより分離される必要がない。作動ピストンスペース３４のフィードピストン側に対する作動ピストンスペース３３の駆動側のシールは、従って必要とされない。
【００８６】
遮断要素５，１５は、測定装置４０の測定値に基づいて特定の期間、それぞれ開けられ、従って、潤滑油が走行表面３１上へ付与される。各遮断要素５，１５が開位置に維持される期間は、個々に適合され、測定装置４０により検出された測定値に依存する。
【００８７】
必然的には、複数の測定装置は、大型エンジンの異なる特性を判断するために設けられることができる。
【００８８】
ポンプの供給電流の調整は、遮断要素の開時間の調整に結合される必要がある。
【００８９】
本発明による潤滑装置の動作のための方法は、次のステップを含む。即ち、シリンダ２０の走行表面２１上への潤滑油の吐出の持続時間及び／又は時点に対する設定値は、大型エンジンの異なる動作パラメータに応じて決定される。特に、回転数及び／又は負荷及び／又はシリンダ温度及び／又はクランク角及び／又は異なる動作パラメータ及び／又は使用される燃料の組成及び／又は使用される潤滑油及び／又は使用される他の動作材料に応じて決定される。それらの助けによりシリンダ内への潤滑油の吐出の持続時間及び／又は現在の時点は、異なる関連する現在の動作パラメータＢ及び／又は大型エンジン用の特別な絶対的な動作パラメータＢ及び／又は使用される燃料の成分、特に使用される燃料若しくは使用される潤滑油、及び／又は他の関連する因子を考慮することに応じて決定されることができる。
【００９０】
潤滑油の吐出の時点及び／又は継続時間は、設定値へと大型エンジンの動作中にこの点で最適化される。例えば、測定値は、位置センサにより測定されることができ、これは、ピストンの位置Ｘ及び／又は位置Ｘの時間分布に対応し、測定された値は、データ処理システムと共に調整手段を特に含む中央ユニット５０に搬送されることができる。この点、好ましくは、軸方向Ａで互いに離間した複数の位置センサは、ピストンの位置Ｘの決定のために設けられる。かかる位置センサは、また、クランク角の測定のために使用されることもできる。
【００９１】
位置センサは、例えば、とりわけ、パッシブ型のアコースティックエミッションセンサであるとき、位置センサにより検出される信号の伝播時間差の計算を介して、及び／又は、訂正信号の既知の技術を考慮して、即ち信号の対応する相関関数の探索を介して、特に時間にも依存して、ピストンの位置Ｘを求めることができる。
【００９２】
必然的に理解されるべきこととして、他の種の位置センサは、実際にアコースティックエミッションセンサに替えて効果的に使用することができ、特に、圧力センサにより、ガスの圧力及び／又はシリンダ２０内部のガスの圧力の時間依存性を測定することができ、及び／又は、シリンダ内のピストンの位置Ｘに特徴上関連する、圧力の特徴値を測定することができる。
【００９３】
しかし、例えば、誘導性位置センサや電気位置センサのような、また他の種類のセンサは、効果的に使用することができる。使用されるセンサに依存して、ピストンは、ピストンのコンツア（輪郭形状）が位置センサによってより良好に認識されることができるように、例えば磁気マーキング手段のような、マーキング手段を含むこともできる。
【００９４】
更に、例えば、とりわけ大型エンジンのシリンダ温度や負荷、回転数のような、異なる動作パラメータBを決定し、中央ユニット５０にこれらを更に送りうる、更なる測定装置は、ここでは図示されないが、設けられることができる。
【００９５】
特に簡易な変形例は、スプリングが実装された遮蔽オルガンが潤滑ポイントに設けられたときに結果を生み、これは、シリンダ内の圧力がある範囲内にあるときにシリンダ内部スペースへの潤滑油のアクセスを許容するだけである。
【００９６】
燃焼スペースに存在する最大圧と最小圧の間にあるように潤滑油の圧力を設定することも可能である。燃焼スペースの圧力は、少なくとも圧縮ストロークの最後のフェーズ中、混合気の点火時、及び膨張フェーズの開始時に潤滑油の圧力より大きく、従って、潤滑油は燃焼スペースに入ることができない。燃焼スペースの圧力が、膨張フェーズ、新鮮な空気の供給若しくは圧縮ストロークの第１フェーズ中に、潤滑油の圧力未満になるときのみ、シリンダの走行表面への潤滑油の吐出が可能である。或いは、ピストンが圧縮ストローク中に潤滑ポイントを通過する時、潤滑油の吐出が可能である。これは、潤滑ポイントが、対応する掃気圧で存在する掃気で充填されたシリンダスペース内に開口することを意味する。この点、掃気圧は、概して、典型的には、環境圧力よりも余裕を持って大きく、略３バールあたりである。従って、接続は、潤滑ポイントの位置とピストンの間で存在する。ピストンが潤滑ポイントより上に位置する場合、即ち、ピストンリングパケットが潤滑ポイントより上にある場合、掃気圧は、遮蔽要素に略存在するが、燃焼スペース内の圧力、即ちピストンパッケージと出口バルブの間のシリンダスペースの圧力は顕著に高い。図３及び４は、クランク角に応じた燃焼スペース内の圧力を示すグラフである。クランク角は、ｘ軸で示され、燃焼スペース内の圧力は、ｙ軸で示される。潤滑油の圧力分布６０は、図３において水平に走る線により示される。この場合、潤滑油の圧力は一定である。
【００９７】
従って、潤滑ポイントが、圧縮ストローク中にピストンリングパッケージによりカバーされる領域内にあるとき、これは、掃気側の圧力がシリンダスペースの燃焼側圧力よりも顕著に低いので、ピストンが下死点付近に位置するときに潤滑油がシリンダスペース内に到達するという効果を有する。
【００９８】
図４では、潤滑油の圧力分布６０がクランク角に応じて変化するときの場合が図示される。この変形例は、例えば、ポンプの供給量の調整に起因して生じる。
【００９９】
本発明による潤滑装置若しくは本発明による方法によれば、ピストンリング及びシリンダ走行表面の寿命が顕著に増加するだけでなく、潤滑油消費をも同時に低減し、整備間隔を顕著に伸ばすことができる。更に、本発明による潤滑装置は、非常に簡易でありそれ故に誤差を受け難い回路を必要とし、例えば特許文献４に示すようなシステムに対して、異常の可能性を顕著に減らす。
【０１００】
図５は、図１による潤滑モジュール１０１を有する潤滑油ノズルによる吐出の分布を示す。図５に示すグラフは、ｘ軸に示される時間に応じたｙ軸に示される圧力分布を示す。この測定は、エンジン停止状態に対して行われ、エンジンは、潤滑油ノズルあたり３１０ｍｍ３の吐出容積を有するタイプRT-flex96C-Bのエンジンである。
【０１０１】
グラフは、大きな増減を示し、この場合、圧力分布は、ポンプ出口、即ち出口バルブ１６３の直ぐ下流で記録される。
【０１０２】
図６は、図２による潤滑装置１０による潤滑油７，１７での吐出の分布を示す。図６に示すグラフは、ｘ軸に示される時間に応じたｙ軸に示される容積流量を示す。シミュレーションにより見出される容積流量の分布から結論付けられることとして、図２による分配器３，８，１８における圧力分布に対する図６ｂによる図に関連して示されるように、小さな圧力変動が存在する。従って、図６Ｂは、時間に応じた潤滑ポイントでの圧力分布を示す。
【０１０３】
必然的に、本発明は、図示された特定の実施例に限定されず、本発明による各潤滑システムの結果に限定される。
【図１】
2011256867.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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