(57)【要約】【課題】シリンダ油の供給量を必要最小限に抑制し得る内燃機関のシリンダ潤滑方法を提供する。【解決手段】舶用２サイクルディーゼル機関（内燃機関）のシリンダライナ３の適宜位置にシリンダ油を供給してシリンダライナ３とピストンリング２との間の潤滑を行う方法に関し、シリンダライナ３とピストンリング２との間の油膜形成が不完全な場合に生じる現象として、シリンダライナ３の温度の閾値を超える上昇、又はドレン油中の鉄分濃度の閾値を超える上昇（或いはシリンダライナ３の温度及びドレン油中の鉄分濃度の両方の閾値を超える上昇）を検出し、その検出時にのみシリンダ油の供給を行い且つ非検出時はシリンダ油の供給を停止する。【選択図】図１
2011021480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のシリンダライナの適宜位置にシリンダ油を供給してシリンダライナとピストンリングとの間の潤滑を行う方法であって、シリンダライナとピストンリングとの間の油膜形成が不完全な場合に生じる現象を検出し、該現象の検出時にのみシリンダ油の供給を行い且つ非検出時はシリンダ油の供給を停止することを特徴とする内燃機関のシリンダ潤滑方法。
【請求項２】
シリンダライナの温度を検出し、その検出温度が所定の閾値を超えた時にシリンダライナとピストンリングとの間の油膜形成が不完全であると看做してシリンダ油の供給を行うことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のシリンダ潤滑方法。
【請求項３】
ランタンスペースのドレン油中に鉄分濃度を検出し、その検出濃度が所定の閾値を超えた時にシリンダライナとピストンリングとの間の油膜形成が不完全であると看做してシリンダ油の供給を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関のシリンダ潤滑方法。
【請求項４】
内燃機関として舶用２サイクルディーゼル機関に適用したことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の内燃機関のシリンダ潤滑方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のシリンダ潤滑方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４は舶用２サイクルディーゼル機関の一例を示すもので、ここに図示している例では、ピストン１及び該ピストン１に外嵌装着されたピストンリング２がシリンダライナ３の内部を上下に往復摺動するようになっており、このシリンダライナ３は、クランクケース４上部に組み付けられたシリンダ外衣５により固定され、更に、前記シリンダライナ３の上部には、シリンダカバー６及び排気弁箱７が取り付けられている。
【０００３】
また、クランクケース４の内部では、クロスヘッドガイドシュー８が上下方向に往復摺動し得るようガイドされていると共に、該クロスヘッドガイドシュー８には、連接棒９の上端部のクロスヘッド１０が回動自在に取り付けられており、一方、前記連接棒９の下端部は、クランク軸１２における偏心したアーム部先端に回動自在に取り付けられている。
【０００４】
そして、前記クロスヘッド１０には、ピストン棒１１を介してピストン１が連結されており、該ピストン１の上下の往復摺動が、ピストン棒１１、クロスヘッド１０、連接棒９を介して前記クランク軸１２の回転運動に変換されるようになっている。
【０００５】
ここで、前記ピストン棒１１は、シリンダ外衣５の底部のピストンスタッフィングボックス１３により摺動自在にシールされており、給気口１４からシリンダ外衣５内に導入される給気をピストン１の下降時に掃気孔３’からシリンダライナ３内に取り込み、これをピストン１の上昇により圧縮して燃料と共に燃焼させ、該燃焼により生じた排気ガスを前記排気弁箱７の排気弁１５から排出させるようにしてある。
【０００６】
また、前記シリンダライナ３の適宜位置に注油ノズル１６が設けられており、該注油ノズル１６に対し油タンク１７からのシリンダ油が注油器１８のブースターポンプ１９により加圧されて送り込まれるようになっていて、該注油器１８のブースターポンプ１９は、モータ２０駆動の作動油ポンプ２１により送り込まれる作動油を電磁弁２２により切り換えることで往復動するようになっている。
【０００７】
尚、注油ノズル１６から供給されたシリンダ油は、その全てが潤滑に供されるわけではなく、燃料と共に燃焼したり、ランタンスペース２３に掻き落とされてドレン油として排油管２４から排出されるようになっている。
【０００８】
一方、クランク軸１２には、クランク軸付き歯車２５が取り付けられており、該クランク軸付き歯車２５の外周部に対し近接配置されている回転数検出器２６及びタイミング検出器２７からの検出信号２６ａ，２７ａが制御装置２８に入力されるようになっている。
【０００９】
また、この制御装置２８においては、回転数検出器２６により検出される機関の回転数に基づき負荷を算出して必要な注油量が求められると共に、タイミング検出器２７により検出されるピストン１位置に基づき最適な注油タイミングが求められ、制御信号２０ａ，２２ａにより作動油ポンプ２１のモータ２０及び注油器１８の電磁弁２２が適切に制御されるようになっている。
【００１０】
ここで、従来より周知である通り、クランク軸付き歯車２５の外周部には、ギヤ歯の如き多数の突起が刻まれており、回転数検出器２６及びタイミング検出器２７に備えられたコイルに通電することで磁界をつくり、クランク軸付き歯車２５の突起が通過した時に、その通過を前記回転数検出器２６及びタイミング検出器２７の側に発生する誘導起電力の電圧変化として捕え、その電圧変化を制御装置２８側で判断してエンジン回転数やクランク角度などの情報として処理するようにしてある。
【００１１】
尚、回転数検出器２６が対象とするクランク軸付き歯車２５には、その外周部の全周に亘り均等に突起を刻んでおけば良く、また、タイミング検出器２７が対象とするクランク軸付き歯車２５には、その外周部の一部に突起の無いノッチを形成しておき、このノッチを基準とすることでクランク軸１２の回転角度が判別できるようにしておけば良い。
【００１２】
更に、前述の注油量の制御につき補足して説明すると、注油率（ｇ／ｋＷ−ｈ）は１００％負荷にて任意の注油量を確保できるように制御装置２８で設定され、例えば、負荷に対し図５のグラフの中に実線で示すような注油率に設定しておき、この数値を初期擦り合わせ時の値として、機関の就航後に潤滑状態を見ながら注油率の設定値を下げられるようにしてある。
【００１３】
即ち、従来の舶用２サイクルディーゼル機関におけるピストン１、ピストンリング２、シリンダライナ３の潤滑では、機関の出力をベースとして連続的にシリンダ油を供給するようにしており、シリンダ油の供給量を減少する場合は、ピストンリング２、シリンダライナ３の状況を見ながら注油率を低下して対応することしかできない。
【００１４】
尚、本発明に関連する先行技術文献情報としては下記の特許文献１や特許文献２等が既に存在している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２０００−２１３３２２号公報
【特許文献２】特開２００６−２４１９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、このような機関の出力をベースとして連続的にシリンダ油を供給する方式では、既に供給済みのシリンダ油により十分な潤滑が得られていても、注油率を低下してシリンダ油の供給量を減少させることしかできず、不必要な注油が継続されてしまうことが避けられなかったため、シリンダ油の消費量が必要以上に嵩んでコストの高騰を招く虞れがあった。
【００１７】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、シリンダ油の供給量を必要最小限に抑制し得る内燃機関のシリンダ潤滑方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、内燃機関のシリンダライナの適宜位置にシリンダ油を供給してシリンダライナとピストンリングとの間の潤滑を行う方法であって、シリンダライナとピストンリングとの間の油膜形成が不完全な場合に生じる現象を検出し、該現象の検出時にのみシリンダ油の供給を行い且つ非検出時はシリンダ油の供給を停止することを特徴とするものである。
【００１９】
而して、このようにすれば、シリンダライナとピストンリングとの間の油膜形成が不完全な場合に生じる現象を検出し、該現象の検出時にのみシリンダ油の供給を行うようにしているので、無給油状態を基本として、シリンダライナとピストンリングとの間の潤滑状況が悪化しないよう監視しながら必要な時にのみ給油を実行し、シリンダ油の供給量を必要最小限に抑制することが可能となる。
【００２０】
更に、本発明をより具体的に実施するに際しては、シリンダライナの温度を検出し、その検出温度が所定の閾値を超えた時にシリンダライナとピストンリングとの間の油膜形成が不完全であると看做してシリンダ油の供給を行うようにしたり、或いは、ランタンスペースのドレン油中に鉄分濃度を検出し、その検出濃度が所定の閾値を超えた時にシリンダライナとピストンリングとの間の油膜形成が不完全であると看做してシリンダ油の供給を行うようにしたりすることが可能である。
【００２１】
また、本発明をより具体的に実施するに際しては、内燃機関として舶用２サイクルディーゼル機関に適用することが可能である。
【発明の効果】
【００２２】
上記した本発明の内燃機関のシリンダ潤滑方法によれば、シリンダライナとピストンリングの潤滑状況をフィードバックし、必要な時のみ注油する方式を採用しているので、従来の如き内燃機関の出力をベースとして連続的にシリンダ油を供給する方式と比較して、シリンダ油の供給量を必要最小限に抑制することができ、コストの大幅な削減を図ることができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す概略図である。
【図２】温度センサ及び鉄分濃度計の検出信号と注油との関係を示すグラフである。
【図３】注油停止試験時のシリンダライナ温度変化を示すグラフである。
【図４】従来例を示す概略図である。
【図５】従来例における負荷と注油率の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２５】
図１〜図３は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図４と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００２６】
図１に示している通り、本形態例においては、先に図４で説明したものと略同様に構成した舶用２サイクルディーゼル機関を対象としているが、シリンダライナ３の上部に該シリンダライナ３の温度を検出する温度センサ２９が新たに装備されている点と、ランタンスペース２３からドレン油を抜き出す排油管２４の途中に前記ドレン油中に含まれる鉄分の濃度を検出する鉄分濃度計３０が新たに装備されている点で相違している。
【００２７】
そして、これら温度センサ２９と鉄分濃度計３０の検出信号２９ａ，３０ａが制御装置２８に入力されるようになっており、図２にグラフで示すように、温度センサ２９の検出温度、又は鉄分濃度計３０の検出濃度（或いは温度センサ２９の検出温度と鉄分濃度計３０の検出濃度の両方）が所定の閾値を超えている期間ｔ1，ｔ2，ｔ3でだけシリンダ油の供給が行われ、これ以外の期間ではシリンダ油の供給が停止されて無給油状態となる制御が作動油ポンプ２１のモータ２０及び注油器１８の電磁弁２２に向け制御信号２０ａ，２２ａにより実行されるようにしてある。
【００２８】
即ち、前記温度センサ２９及び鉄分濃度計３０は、シリンダライナ３とピストンリングとの間の油膜形成が不完全な場合に生じる現象を検出する手段として採用されているものであり、シリンダライナ３とピストンリング２との間の油膜形成が不完全な場合に、シリンダライナ３の温度やドレン油の鉄分濃度が上昇することが知見として得られているので、このような現象を捕えてシリンダライナ３とピストンリング２との間の潤滑状況の悪化を把握するようにしている。
【００２９】
図３のグラフは、シリンダ油の供給を停止してから機関を起動し、シリンダライナ３の温度が時間的にどのように変化するかを記録した試験結果であり、起動後約４時間ほど経過したあたりでシリンダライナ３の大幅な温度上昇が始まることがグラフから読み取れるが、この試験結果は、シリンダ油の一度の供給であっても時間単位で長く潤滑され続けることを意味しており、無給油の状態が時間単位で長くなっても良いことが判る。
【００３０】
ここで、シリンダ油を供給する場合の注油量の制御は、図４の例の場合と同様に、負荷に対する注油率（図５参照）を予め設定しておき、回転数検出器２６により検出される機関の回転数に基づき負荷を算出して注油率を決めるようにすれば良いが、温度センサ２９の検出温度、又は鉄分濃度計３０の検出濃度が閾値を超える度合に応じて注油率を増加するような措置を施しても良い。
【００３１】
而して、シリンダライナ３の温度を温度センサ２９により検出すると共に、ランタンスペース２３から排出されるドレン油中の鉄分濃度を鉄分濃度計３０により検出し、シリンダライナ３とピストンリング２との間の油膜形成が不完全な場合に生じる現象として、シリンダライナ３の温度の閾値を超える上昇、又はドレン油中の鉄分濃度の閾値を超える上昇（或いはシリンダライナ３の温度及びドレン油中の鉄分濃度の両方の閾値を超える上昇）が検出された時にのみシリンダ油の供給を行うようにすれば、無給油状態を基本として、シリンダライナ３とピストンリング２との間の潤滑状況が悪化しないよう監視しながら必要な時にのみ給油を実行し、シリンダ油の供給量を必要最小限に抑制することが可能となる。
【００３２】
従って、上記形態例によれば、シリンダライナ３とピストンリング２の潤滑状況をフィードバックし、必要な時のみ注油する方式を採用しているので、従来の如き機関の出力をベースとして連続的にシリンダ油を供給する方式と比較して、シリンダ油の供給量を必要最小限に抑制することができ、コストの大幅な削減を図ることができる。
【００３３】
尚、本発明の内燃機関のシリンダ潤滑方法は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００３４】
１  ピストン
２  ピストンリング
３  シリンダライナ
２０  モータ
２０ａ  制御信号
２１  作動油ポンプ
２２  電磁弁
２２ａ  制御信号
２８  制御装置
２９  温度センサ
２９ａ  検出信号
３０  鉄分濃度計
３０ａ  検出信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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