汽缸潤(rùn)滑裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】汽缸潤(rùn)滑裝置
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2013年5月10日，申請(qǐng)?zhí)枮?01310173320.2，發(fā)明名稱為“汽缸潤(rùn)滑裝置”的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種用于具有十字頭的大型低速運(yùn)行的二沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸潤(rùn)滑裝置，以及涉及一種具有設(shè)置汽缸潤(rùn)滑裝置的十字頭的大型低速運(yùn)行的二沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0003]在具有十字頭的大型二沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的領(lǐng)域中，例如用于發(fā)電廠中或者用作在海洋船舶的原動(dòng)力，發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸和活塞，需要特別準(zhǔn)確且廣泛的潤(rùn)滑。典型地，這種發(fā)動(dòng)機(jī)使用重油運(yùn)行，這汽缸中引入大量的對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)有害的顆粒，例如硫，其轉(zhuǎn)化為硫酸并且侵蝕汽缸襯筒的表面以及活塞和活塞環(huán)。因此，需要應(yīng)用特定的汽缸潤(rùn)滑油，這種潤(rùn)滑油具有較低的PH值并且用于補(bǔ)償燃燒產(chǎn)物的酸性，該燃燒產(chǎn)物的酸性是由通常用作大型低速運(yùn)行二沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料的重油的含硫物質(zhì)所導(dǎo)致的。
[0004]對(duì)于利用標(biāo)稱引導(dǎo)進(jìn)給速率操作的發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其是對(duì)于大缸徑發(fā)動(dòng)機(jī)￠00-1200厘米缸徑)，汽缸潤(rùn)滑油消耗代表了較大支出，甚至是每次潤(rùn)滑油噴射配量的微小降低，也代表了大型發(fā)動(dòng)機(jī)正常使用中的潤(rùn)滑油消耗的顯著節(jié)約。因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是非常精確地控制汽缸潤(rùn)滑油配量，以使能夠施加最小需求量的汽缸潤(rùn)滑油，同時(shí)保持滿意的活塞/襯筒磨損率并且保持或者延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)維修之間的時(shí)間。降低的潤(rùn)滑油消耗也因排放物降低而對(duì)環(huán)境起到正面作用。
[0005]在發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)中剛好準(zhǔn)確的時(shí)間，也就是當(dāng)活塞被定位以便噴射位于活塞環(huán)之間的時(shí)候，必須把汽缸潤(rùn)滑油噴射到汽缸中，從而效果最佳。對(duì)于如今傳統(tǒng)的潤(rùn)滑器而言這并不一定是可行的。
[0006]典型的潤(rùn)滑器是基于對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的每第四、第五或者第六等旋轉(zhuǎn)通過(guò)大量噴射點(diǎn)而將特定容量的潤(rùn)滑油噴射到汽缸中的原理，并且對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)單個(gè)或第二旋轉(zhuǎn)執(zhí)行噴射是不可能的。
[0007]噴射之間的最小旋轉(zhuǎn)次數(shù)通常是通過(guò)最小時(shí)間來(lái)決定的，該最小時(shí)間是傳統(tǒng)潤(rùn)滑器在一次噴射之后做好準(zhǔn)備來(lái)執(zhí)行另一汽缸潤(rùn)滑油噴射的時(shí)間。在氣動(dòng)系統(tǒng)中，該時(shí)間是由在噴射之前再填充噴射室的速度極限以及噴射配量和速度的控制極限所決定的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在此背景下，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種潤(rùn)滑器和具有該潤(rùn)滑器的發(fā)動(dòng)機(jī)，該潤(rùn)滑器克服了或者至少減弱了現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種可替代的潤(rùn)滑器和一種具有該潤(rùn)滑器的可替代的發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0009]該目的是通過(guò)提供用于大型低速運(yùn)行的二沖程柴油多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸潤(rùn)滑裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的，發(fā)動(dòng)機(jī)在每個(gè)汽缸中具有往復(fù)活塞，活塞具有活塞環(huán)，活塞環(huán)在汽缸襯筒的內(nèi)表面上滑動(dòng)，由此相對(duì)于活塞的往復(fù)，汽缸潤(rùn)滑裝置經(jīng)由多個(gè)噴射點(diǎn)為汽缸襯筒的內(nèi)表面提供精確配量的汽缸潤(rùn)滑流體，這些噴射點(diǎn)圍繞汽缸圓周分布。汽缸潤(rùn)滑裝置包括多個(gè)活塞栗，每個(gè)活塞栗具有在配量汽缸中可滑動(dòng)地移動(dòng)的配量柱塞，每個(gè)配量汽缸與噴射出口流體連通，并且每個(gè)噴射出口可連接到其中一個(gè)汽缸的噴射點(diǎn)；以及連接到配量柱塞并且設(shè)置為使配量柱塞同步移動(dòng)的柱塞連接器，柱塞連接器可在兩個(gè)結(jié)構(gòu)上確定的極限位置之間的位置范圍內(nèi)移動(dòng)，由此配量柱塞由連接到柱塞連接器的線性致動(dòng)器所驅(qū)動(dòng)，并且線性致動(dòng)器構(gòu)造為響應(yīng)于控制信號(hào)，而使柱塞從位置范圍內(nèi)的任意開(kāi)始位置移動(dòng)到位置范圍內(nèi)的任意期望的末端位置。
[0010]通過(guò)為汽缸潤(rùn)滑裝置設(shè)置可直接停止在任意期望的位置的致動(dòng)器，能夠調(diào)整或改變從一個(gè)噴射沖程到下一噴射沖程的噴射沖程長(zhǎng)度。然后這使得能夠?qū)⑵诐?rùn)滑油的配量調(diào)整到實(shí)際所需要量，并且因此它可能避免噴射量超過(guò)實(shí)際需要，從而節(jié)約了汽缸油。
[0011]在一個(gè)實(shí)施方式中，控制信號(hào)確定在柱塞連接器的何位置時(shí)噴射沖程結(jié)束。
[0012]在一個(gè)實(shí)施方式中，結(jié)構(gòu)上確定的極限位置是機(jī)械末端擋板。
[0013]在一個(gè)實(shí)施方式中，線性致動(dòng)器響應(yīng)于控制信號(hào)而被直接停止。
[0014]在一個(gè)實(shí)施方式中，信號(hào)源于與汽缸潤(rùn)滑裝置相關(guān)聯(lián)或者與發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)聯(lián)的電子控制單元。
[0015]在一個(gè)實(shí)施方式中，線性致動(dòng)器可直接停止在由電子控制單元所確定的位置范圍內(nèi)的一位置處。
[0016]在一個(gè)實(shí)施方式中，汽缸潤(rùn)滑裝置構(gòu)造為能夠針對(duì)每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)為一個(gè)潤(rùn)滑流體噴射提供針對(duì)所進(jìn)行的特定噴射而被調(diào)整的沖程長(zhǎng)度。
[0017]在一個(gè)實(shí)施方式中，汽缸潤(rùn)滑裝置構(gòu)造為基于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況而控制配量柱塞的沖程長(zhǎng)度，優(yōu)選地基于對(duì)于每個(gè)噴射活動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況而調(diào)整沖程長(zhǎng)度。
[0018]在一個(gè)實(shí)施方式中，汽缸潤(rùn)滑裝置構(gòu)造為基于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況控制配量柱塞的沖程速度，優(yōu)選地基于對(duì)于每個(gè)噴射活動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況而調(diào)整沖程速度，并且更優(yōu)選地是在噴射活動(dòng)期間重復(fù)調(diào)整沖程速度，以便允許速率形成(rate shaping)。
[0019]在一個(gè)實(shí)施方式中，汽缸潤(rùn)滑裝置構(gòu)造為基于特定汽缸運(yùn)行狀況而控制配量柱塞的沖程長(zhǎng)度和/或速度。
[0020]在一個(gè)實(shí)施方式中，汽缸潤(rùn)滑裝置包括位置傳感器，其用于檢測(cè)配量柱塞的位置或者柱塞連接器的位置。
[0021]在一個(gè)實(shí)施方式中，線性致動(dòng)器是線性電動(dòng)機(jī)。
[0022]上面的目的也通過(guò)提供具有十字頭的大型低速運(yùn)行的二沖程柴油多缸發(fā)動(dòng)機(jī)而獲得，該發(fā)動(dòng)機(jī)包括根據(jù)本發(fā)明的汽缸潤(rùn)滑裝置。
[0023]上述的目的還通過(guò)提供一種用于操作用于大型低速運(yùn)行的二沖程柴油多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸潤(rùn)滑裝置的方法而實(shí)現(xiàn)，，該發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)汽缸中具有往復(fù)活塞，往復(fù)活塞具有在汽缸襯筒內(nèi)表面上滑動(dòng)的活塞環(huán)，由此汽缸潤(rùn)滑裝置針對(duì)活塞的每個(gè)往復(fù)或者每多個(gè)往復(fù)，經(jīng)由多個(gè)噴射點(diǎn)而為汽缸襯筒內(nèi)表面提供精確配量的汽缸潤(rùn)滑油，該多個(gè)噴射點(diǎn)圍繞汽缸圓周等高度地分布。汽缸潤(rùn)滑裝置包括多個(gè)活塞栗，每個(gè)活塞栗具有在配量汽缸中可滑動(dòng)地移動(dòng)的配量柱塞，每個(gè)配量汽缸與噴射出口流體連通，并且每個(gè)噴射出口可連接到其中一個(gè)汽缸的噴射點(diǎn)；以及柱塞連接器，其連接到配量柱塞并且設(shè)置為使配量柱塞同時(shí)移動(dòng)，柱塞連接器可在兩個(gè)結(jié)構(gòu)上確定的極限位置之間的位置范圍內(nèi)移動(dòng)，并且配量柱塞由連接到柱塞連接器的線性致動(dòng)器所驅(qū)動(dòng)，該方法包括使得線性致動(dòng)器響應(yīng)于控制信號(hào)而使柱塞從位置范圍內(nèi)的開(kāi)始位置移動(dòng)到位置范圍內(nèi)的任意期望的末端位置，以實(shí)現(xiàn)具有所選擇長(zhǎng)度的噴射沖程。
[0024]在一個(gè)實(shí)施方式中，該方法還包括為每個(gè)單獨(dú)的噴射沖程確定所選擇的長(zhǎng)度。
[0025]在一個(gè)實(shí)施方式中，該方法還包括基于發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行狀況或者相關(guān)的汽缸的實(shí)際運(yùn)行狀況而為噴射沖程確定所選擇的長(zhǎng)度。
[0026]在一個(gè)實(shí)施方式中，該方法還包括基于發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行狀況或者相關(guān)的汽缸的實(shí)際運(yùn)行狀況而調(diào)整配量柱塞的速度。
[0027]在一個(gè)實(shí)施方式中，該方法還包括根據(jù)為輸送率所確定的適當(dāng)?shù)男螤睿沟闷诐?rùn)滑裝置針對(duì)特定的汽缸進(jìn)行噴射活動(dòng)。
[0028]配量汽缸20。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的汽缸潤(rùn)滑裝置、大型二沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和方法的進(jìn)一步目的、特征、優(yōu)點(diǎn)和性能將從【具體實(shí)施方式】中變得明顯。
【附圖說(shuō)明】
[0030]在本說(shuō)明書的下面細(xì)節(jié)部分中，本發(fā)明將參照附圖中所示的示例性實(shí)施方式更加詳細(xì)地說(shuō)明，其中:
[0031]圖1以透視圖示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的汽缸潤(rùn)滑裝置；
[0032]圖2以剖視圖示出了圖1中所示的汽缸潤(rùn)滑裝置的細(xì)節(jié)，該潤(rùn)滑裝置具有處于一個(gè)極限位置的線性電動(dòng)機(jī)；
[0033]圖3以剖視圖示出了圖1中所示的汽缸潤(rùn)滑裝置的細(xì)節(jié)，該潤(rùn)滑裝置具有處于另一極限位置的線性電動(dòng)機(jī)；
[0034]圖4以圖解視圖示出了穿過(guò)具有十字頭的大型二沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸的剖面；以及
[0035]圖5以剖視圖示出了圖1中示出的具有線性電動(dòng)機(jī)的汽缸潤(rùn)滑裝置的細(xì)節(jié)。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面將通過(guò)示例性的實(shí)施方式來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明的用于大型二沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸潤(rùn)滑器裝置的詳細(xì)說(shuō)明。
[0037]本發(fā)明涉及一種用于具有十字頭的大型低速運(yùn)行的二沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)100的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸潤(rùn)滑裝置和系統(tǒng)，其可組成船舶的主推進(jìn)系統(tǒng)或固定電力產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)100。發(fā)動(dòng)機(jī)100具有多個(gè)汽缸110，其典型地為三到十四個(gè)，并且設(shè)置為一條直線，但是可具有其他布局方式或者汽缸數(shù)量。每個(gè)汽缸I1設(shè)置有形成了汽缸110的內(nèi)表面的汽缸襯筒111。在大型二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)100中，汽缸襯筒111內(nèi)徑典型地介于250mm到1200mm之間