BR102013013614A2 - Aparelho de coleta de lubrificante - Google Patents

Abstract

Resumo patente de invenção: "aparelho de coleta de lubrificante". A presente invenção refere-se a uma disposição do cilindro do pistão (2) para um motor de combustão interna, em particular um grande motor (1) ou um compressor, incluindo um cilindro (20), bem como um pistão (3), em que o cilindro (20) tem uma luva cilíndrica (17) que limita um espaço do cilindro interno (18), em que o pistão (3) tem uma superfície da sobrecapa do pistão (4), um lado superior do pistão (5) e um lado inferior do pistão (6). O pistão (3) inclui um aparelho de coleta de lubrificante (7) que está disposto no espaço interno do pistão (8). O aparelho de coleta de lubrificante (7) inclui um recesso (11) na superfície da sobrecapa do pistão (4) e uma passagem (9) para a recepção de gás (10) contendo lubrificante, em que a passagem (9) une o recesso (11) no corpo do pistão (8), de modo que o gás (10) contendo lubrificante possa ser guiado através da passagem (9) em um reservatório (13) no estado operacional.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHO DE COLETA DE LUBRIFICANTE". A invenção refere-se a uma disposição do cilindro do pistão tendo um aparelho de coleta de lubrificante de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1. A invenção ainda refere-se a um motor de combustão inter- na, em particular a um grande motor tendo uma disposição do cilindro do pistão tendo um aparelho de coleta de lubrificante.

Grandes motores, em particular na modalidade de um grande motor a diesel que pode ser desenhado como motores de combustão interna de dois ou quatro cursos são frequentemente usados como agregados de acionamento para navios ou ainda na operação imóvel, por exemplo, para o acionamento de grandes geradores para a geração de energia elétrica. Com relação a isso, os grandes motores funcionam por períodos de tempo consi- deráveis em um modo de operação contínuo que leva a altas demandas na segurança operacional e na disponibilidade. Por este motivo, em particulares intervalos longos entre a manutenção, baixo desgaste e uma movimentação econômica dos materiais operacionais são critérios centrais para o operador.

No estado operacional o pistão desliza na superfície das pare- des do cilindro servindo como a superfície deslizante que é tipicamente de- senhada na forma de uma luva deslizante do cilindro (revestimento). Com relação a isso, uma lubrificação do cilindro e/ou uma lubrificação do pistão é fornecida. Por outro lado, o pistão deve deslizar de forma mais fácil possível no cilindro, isto significa desimpedido, por outro lado, o pistão deve vedar o espaço de combustão no cilindro da melhor forma possível, para garantir uma transferência eficiente da energia liberada ao desgaste mecânico du- rante o processa de combustão.

Por esta razão, um lubrificante é normalmente utilizado durante a operação do motor diesel grande, tipicamente na forma de um óleo de lu- brificação que é introduzido dentro do cilindro para atingir boas propriedades de funcionamento do pistão para manter o desgaste da superfície deslizante, do pistão e do anel dos pistões o mais baixo possível. Além disso, o óleo lubrificante serve para a neutralização dos produtos de combustão agressi- va, bem como, a prevenção de corrosão. Devido a estes vários requisitos, as substâncias caras e de muita qualidade são tipicamente utilizadas como lu- brificante.

Por esta razão, há uma exigência com relação a uma operação econômica e particularmente eficiente do motor para operar com um consu- mo de lubrificante mais baixo possível. O consumo de lubrificante é entendi- do como sendo a quantidade de lubrificante que já não está disponível para a tarefa de lubrificação, ou seja, que é consumido pelo processo de lubrifica- ção, o que significa que ele é perdido. Esta perda pode também ser provo- cada pelo fato de o lubrificante ser recebido como gotas no gás de combus- tão. Este lubrificante pode chegar ao espaço de combustão e pode esponta- neamente inflamar lá e ser queimado lá, um efeito que é indesejável, pois leva a falhas ou aos depósitos no espaço do cilindro interno.

Longe deste consumo, isso significa a perda, foi compensado através do lubrificante fornecido pelo aparelho de lubrificação, isso significa que a taxa de lubrificação era igual à taxa de consumo. Por esta razão, as exigências existem para manter a perda de lubrificante a mais baixa possí- vel, bem como reutilizar uma parte do lubrificante, isso significa reciclá-lo.

Um processo de lubrificação estabelecido é a chamada lubrifi- cação interna na qual o lubrificante é guiado através do interior do pistão e é então aplicado através de um ou mais pontos de lubrificação, que são forne- cidos na superfície do pistão, do pistão interior no pistão e/ou na superfície deslizante do cilindro. Tal método é, por exemplo, revelado em EP-A-0 903 473. Várias possibilidades são conhecidas para fornecer lubrificante a uma parede do cilindro de um motor de combustão interna do pistão alter- nativo. Por exemplo, os documentos EP 2133520 A1, bem como EP 2253810 A1 mostram os aparelhos de lubrificação com reservatórios de lu- brificante, que são dispostos no próprio pistão. Estas soluções, então, refe- rem-se ao fornecimento de lubrificante aos pontos de lubrificação através do pistão. Estes aparelhos de lubrificação não são adequados para coletar o lubrificante que está presente no gás, por exemplo, distribuído na forma de gota, do espaço do cilindro interno e para guiar este para fora do espaço do cilindro interno.

Para reduzir a quantidade de lubrificante necessária soluções diferentes foram experimentadas. Por um lado, um anel de conexão de óleo pode ser fornecido, por exemplo, conhecido de EP 2133520 A1, ou de EP 1 936 245. É comum para todos estes aparelhos de coleta que o lubrificante seja descarregado na forma de líquido. O único aparelho conhecido que é relacionado à extração do meio tipo gás do espaço do cilindro interno é o EP 2369154 A1. De acordo com o ensinamento deste documento o ar, que chega ao espaço de com- bustão, é previamente guiado através de um filtro de óleo para reduzir a pro- porção de lubrificante no ar. Assim a emissão relacionada à combustão de óxido de nitrogênio (NOx) e outros contaminantes que surgiríam através da combustão de lubrificante são significativamente reduzidas.

Entretanto, a remoção dos produtos de reação já ocorre neste exemplo devido à uma combustão do lubrificante no espaço de combustão.

Então, é o objetivo da invenção não deixar tais produtos de re- ação surgir, mas já descarregar os reagentes, que é, em particular o lubrifi- cante, antes dos contaminantes poder surgir no espaço de combustão devi- do à combustão espontânea.

Outro objetivo da invenção é reduzir o consumo de lubrificante.

Estes objetivos da invenção são cumpridos por meios de um aparelho de coleta de lubrificante, de acordo com a reivindicação 1. As rei- vindicações subordinadas incluem outras modalidades vantajosas da inven- ção.

Uma disposição do cilindro do pistão para um motor de com- bustão interna, em particular um grande motor ou compressor inclui um cilin- dro bem como um pistão, em que o pistão tem uma superfície da sobrecapa do pistão, um lado superior do pistão e um lado inferior do pistão, em que o pistão inclui um aparelho de coleta de lubrificante que está disposto no corpo do pistão. A superfície da sobrecapa do pistão, o lado superior do pistão e o lado inferior do pistão limitam um corpo do pistão. O corpo do pistão pode ser composto por uma pluralidade de partes, por exemplo, pode incluir um cabeçote do pistão e uma saia do pistão. O corpo do pistão pode, pelo me- nos, parcialmente ser fornecido com um espaço côncavo pelo qual um refri- gerante pode ser introduzido ao corpo do pistão. O aparelho de coleta de lubrificante inclui um recesso na superfície da sobrecapa do pistão e uma passagem para a recepção de gás contendo lubrificante, em que a passa- gem une no recesso no corpo do pistão, de modo que um gás contendo lu- brificante possa ser guiado em um reservatório através da passagem no es- tado operacional. Este reservatório pode, em particular incluir um aparelho para a separação de lubrificante do gás contendo lubrificante, isso significa que pode, em particular incluir um elemento de separação e/ou um elemento de filtro.

Assim, o conteúdo de lubrificante no ar de recuperação pode ser reduzido por meios da invenção através da extração do gás contendo lubrificante do recesso, pois pode ser evitado que uma grande parte de lubri- ficante do tipo partícula pode chegar ao ar de recuperação. A passagem pode, em particular, ser uma passagem de ar que pelo menos transversalmente é formado como um furo. Em particular, a pro- porção de lubrificante do gás contendo lubrificante é pequena. O gás con- tendo lubrificante que é extraído através do recesso pelo aparelho de coleta de lubrificante da invenção deve incluir 70 % a 80 % da proporção de lubrifi- cante do ar de recuperação, isso significa uma grande parte das gotas de lubrificante pode ser removida do gás contendo lubrificante por meios do aparelho de coleta de lubrificante. A parte de peso do lubrificante no ar de recuperação tipicamen- te eleva-se a mais do que 200 ppm de acordo com o estado da técnica, em particular to more than 100 ppm, tipicamente to pelo menos 50 ppm. Se um aparelho de coleta de lubrificante de acordo com a invenção for usado, a parte de peso do lubrificante no ar de recuperação pode ser reduzida para menos do que 40 ppm, preferivelmente menos do que 30 ppm, em particular menos do que 10 ppm. A parte de peso do lubrificante no recesso pode elevar-se a 100 000 ppm, esta parte de peso tipicamente se encontra em 10 000 ppm.

Mesmo quando a parte de peso deve apenas elevar-se a 1000 ppm, a con- centração é pelo menos cinco vezes tão alta quanto no ar de recuperação.

Isso significa que a concentração do lubrificante no gás contendo lubrificante neste ponto pode ser até 200 vezes mais alta do que no ar de recuperação.

Por esta razão, uma remoção do gás contendo lubrificante neste ponto de- termina a proporção maior de lubrificante, isso significa até 80 % do lubrifi- cante. Este lubrificante extraído do gás contendo lubrificante pode então não chegar mais no ar de recuperação e ser distribuído lá. Visto que a concen- tração de lubrificante na posição do recesso no pistão é mais alta, a recupe- ração de lubrificante neste ponto é mais efetiva, isso significa que a maior proporção possível de lubrificante pode ser removida no gás contendo lubri- ficante. Este lubrificante pode então não chegar mais ao ar de recuperação, onde a carga de lubrificante do ar de recuperação é significativamente redu- zida, ou seja, um gás purificado é obtido.

Uma faixa de no máximo 0,7 g de lubrificante/kWh é fornecida como valor de referência para o conteúdo de lubrificação para o gás purifi- cado, particularmente preferivelmente no máximo 0,2 g de lubrificante/kWh é fornecido como valor de referência. Uma pancada do motor de combustão interna, ou seja, uma falta de ignição devido à ignição espontânea de lubrifi- cante contido no gás de combustão pode ser evitada com uma grande pos- sibilidade na faixa fornecida para o conteúdo de lubrificante do gás purifica- do. Para a faixa particularmente preferida de no máximo 0,2 g lubrifican- te/kWh a pancada pode ser praticamente descartada. No último caso men- cionado o conteúdo de lubrificante eleva-se a no máximo 10 ppm.

Principalmente o gás, geralmente o ar, é introduzido ao espaço de combustão através das aberturas de escape quando o pistão está pre- sente na sua posição de ponto morto inferior do seu ciclo de movimento. Es- te gás chega em um turbo-carregador ou um resfriador de ar através de uma porta de sucção, é drenado e então fornecido às aberturas de escape. Para motores com vários cilindros o espaço fora da abertura de recuperação é geralmente usado por uma pluralidade de cilindros. Isso significa que o es- paço do gás fora das aberturas de escape é pelo menos sujeita às diferen- ças de pressão que surgem através da mudança de tamanho do espaço de recuperação através do movimento do pistão da posição de ponto morto in- ferior à posição de ponto morto superior e vice-versa em um determinado grau. As aberturas de escape formam uma conexão livre entre o espaço de recuperação que está disposto debaixo do pistão em cada cilindro e no es- paço do gás que está disposto fora do cilindro. Por esta razão um efeito de contrassopro neste espaço do gás é colocado sobre cada movimento do pis- tão. Este efeito de contrassopro tem a consequência que o gás escapa do espaço de recuperação através das fendas de recuperação, assim o espaço do gás inclui lubrificante, em particular na forma de uma nuvem de óleo. Por esta razão o ar sugado através das aberturas de escape ao espaço de com- bustão já inclui lubrificante, pois é sugado desta nuvem de óleo. Este gás contendo lubrificante chega ao recesso através da lacuna entre a parede interna do cilindro e a superfície da sobrecapa do pistão, possivelmente a- través de um anel do pistão ou um anel coletor. A lacuna entre a parede in- terna do cilindro e a superfície da sobrecapa do pistão pode satisfazer uma função do acelerador de modo que um pode omitir um anel do pistão e/ou um elemento de vedação e/ou um anel coletor de lubrificante, entretanto, os componentes previamente mencionados aumentam a eficiência do lubrifi- cante removido. A pressão no espaço de recuperação com relação a isso eleva-se a aproximadamente 3 bar, isso significa que um gradiente de pres- são suficientemente grande para o gás contendo lubrificante que consequen- temente entra na passagem e é guiado de lá através das linhas de conexão em um reservatório sem pressão. O reservatório pode agir como um dispen- sador ou possivelmente ser adaptado com um elemento separador adicional e/ou elemento de filtro. A proporção de lubrificante no gás contendo lubrificante pode elevar-se a 10 % de peso, preferivelmente até 5 %, em particular até 1 %.

Assim, não é necessário que o anel do pistão e/ou um elemen- to de vedação e/ou um anel coletor de lubrificante garanta a conexão hermé- tica de gás ao espaço de recuperação, em contraste a estes elementos de vedação devem ser fornecidos que a vedação do recesso contra o espaço de combustão. A temperatura não deve exceder 100° a 150°C, 200 °C é con- siderada uma temperatura crítica. Visto que o gás contendo lubrificante é então continuamente introduzido do espaço de recuperação através dos re- cessos à passagem ou às passagens, um resfriamento ocorre de modo que a temperatura não pode aumentar aos valores críticos. O recesso pode, em particular, ser desenhado como uma ra- nhura em forma de anel e está disposto na superfície da sobrecapa do pis- tão abaixo do primeiro anel do pistão - se presente. Esta ranhura em forma de anel está em comunicação com um reservatório que é pressurizado na pressão atmosférica. Por esta razão, a pressão na ranhura em forma de anel é apenas marginalmente mais alta do que a pressão atmosférica, a saber, pela soma das perdas de pressão da linha de conexão entre o reservatório e o recesso. A pressão acima do anel do pistão é então mais alta do que pres- são no recesso e aind a pressão abaixo do recesso é mais alta, corresponde à carga da pressão de ar. Devido a essa diferença de pressão o gás conten- do lubrificante flui, isso significa que, em particular o ar contendo lubrificante flui ao recesso e à passagem adjacente do mesmo. A passagem leva até o reservatório através de uma pluralidade de furos, linhas de conexão. Durante a passagem pelas superfícies do pistão, bem como do cilindro o gás recebe o lubrificante que coletaria um pouco das superfícies. A extração de gás contendo lubrificante do espaço do cilindro pode adicionalmente ser melhorada pela aplicação de um vácuo na passa- gem por meios de uma bomba à vácuo que pode ser vantajoso, em particu- lar para motores sem turbocarregadores.

Um anel do pistão pode, em particular, estar disposto na super- fície da sobrecapa do pistão, de modo que um espaço intermediário seja formado que é limitado pelo anel do pistão, a superfície da sobrecapa do pistão e a luva cilíndrica, cujo espaço do pistão inclui o recesso. A diferença de pressão necessária entre a pressão no espaço de combustão e a pressão na passagem para o desvio de gás contendo lu- brificante pela passagem pode ser colocada perto de um vazamento contro- lado através de um anel do pistão que veda o espaço de combustão do re- cesso. Neste caso, a pressão no recesso é mais alta do que a pressão de carga.

Isso significa que, de acordo com uma modalidade, é possível que nenhum anel do pistão esteja presente entre o recesso e o espaço de recuperação. Além disso, a ranhura pode estar disposta relativamente longe, por exemplo na saia do pistão, onde a extração pode ainda ser menos efeti- va, mas menos ar quente na sucção.

De acordo com uma modalidade um primeiro anel do pistão e um segundo anel do pistão podem estar dispostos na superfície da sobreca- pa do pistão, de modo que um espaço intermediário seja formado que é limi- tado pelo primeiro e pelo segundo anel do pistão, a superfície da sobrecapa do pistão e a luva cilíndrica cujo espaço inclui o recesso.

De acordo com uma modalidade uma ranhura pode ser forma- da na superfície da sobrecapa do pistão, de modo que um espaço interme- diário seja formado pela ranhura. A ranhura pode, em particular, ser formada como uma ranhura circunferencial. O cilindro tem uma luva cilíndrica que inclui uma pluralidade de aberturas de escape, em que o gás contendo lubrificante pode ser conduzido ao recesso quando o pistão tampa as aberturas de escape, em que as aber- turas de escape são, em particular, formadas como fendas de recuperação. O cilindro pode ter um cabeçote do cilindro tendo um lado interno no qual a luva cilíndrica une, em que um espaço de combustão é limitado pelo lado superior do pistão, a luva cilíndrica e o lado interno do cabeçote do cilindro.

Um espaço de recuperação une na face inferior do pistão, em que a pressão do fluido no interior do recesso é menor do que a pressão no espaço de combustão e é menor do que a pressão no espaço de recuperação.

De acordo com uma modalidade vantajosa, a passagem no corpo do pistão pode incluir um furo que leva a uma passagem do anel. A passagem no corpo do pistão pode incluir uma pluralidade de furos que leva a uma passagem comum do anel. Vantajosamente, o número de furos cor- responde ao número de aberturas de escape, em particular o número de furos pode ser igual ao número de aberturas de escape ou elevar-se a um múltiplo do número de aberturas de escape.

De acordo com uma modalidade a passagem pode estar em comunicação condutora fluida com o reservatório, isso significa em particular com um elemento separador sem pressão e/ou elemento de filtro. O elemen- to separador e/ou o elemento de filtro pode ser disposto em uma posição arbitrária na passagem. A passagem pode, em particular, ter uma extremidade de saí- da, em que a extremidade de saída da passagem leva ao elemento separa- dor sem pressão. O recesso pode incluir uma extremidade de entrada que tem um elemento de desvio para o desvio de fluído lubrificante na sobrecapa do pistão. O elemento de desvio pode ser formado como uma projeção que impede o líquido lubrificante de não chegar na passagem, mas que pode ser usado para a lubrificação do pistão. Como uma alternativa para isso, ou, a- lém disso, um elemento coletor, em particular, um anel coletor, pode ser for- necido separando o líquido lubrificante do gás contendo lubrificante.

Além disso, um elemento acelerador e/ou uma válvula e/ou uma bomba podem estar dispostos a jusante da extremidade de entrada. O elemento acelerador e/ou a válvula e/ou a bomba pode incluir um aparelho para a regulação do escoamento. A válvula e/ou o elemento acelerador e/ou a bomba pode, em particular ser desenhada para uma quantidade de abas- tecimento variável. Assim o escoamento do gás contendo lubrificante pode ser definido na dependência das condições operacionais do motor de com- bustão interna. As condições operacionais incluem a carga, o combustível usado, o lubrificante usado, o fluxo do volume do lubrificante, a regulação do comportamento de emissão do motor de combustão interna. Como uma al- ternativa ou adição, o escoamento pode também ser regulado na dependên- cia do curso do pistão.

Um grande motor inclui uma disposição do cilindro do pistão de acordo com as modalidades anteriores, em que a passagem se estende pelo pistão à haste do pistão e/ou a uma alavanca articulada e/ou a um tubo te- lescópico e/ou em um cavalete. A extração de ar contendo lubrificante para a redução das e- missões e/ou para a redução de ignição espontânea do lubrificante ocorre com o dispositivo de coleta de lubrificante, cujo ar contendo lubrificante ou lubrificante chega ao espaço de combustão do motor de combustão interna através dos anéis do pistão ou através da superfície da sobrecapa do pistão.

Além disso, o dispositivo de coleta de lubrificante de acordo com a invenção serve para a reutilização do lubrificante. Para esta finalidade uma passagem de lubrificante leva do pistão a um reservatório através da haste do pistão através de uma alavanca articulada. O ar que inclui as gotas de lubrificante é guiado ao reservatório e é filtrado através da passagem do lubrificante. A invenção tem cimo objetivo reduzir a parte do lubrificante de ar no espaço de combustão.

Um aparelho regulador pode ser fornecido por meios da regula- ção do fluxo de ar que pode ser regulado na dependência do estado opera- cional do motor de combustão interna. O aparelho regulador pode, em parti- cular mudar o escoamento através do acelerador, da válvula ou da bomba.

Além disso, uma mudança da diferença de pressão pode ocorrer através de uma bomba que está disposta entre um elemento separador e/ou reservató- rio. O elemento separador pode ser conectado ao reservatório ou estar em comunicação condutora fluida com o reservatório. O reservatório pode, em particular, ter uma pressão que é menor do que a pressão ambiental. O vácuo pode, por exemplo, ser gerado por uma bomba à vácuo ou a diferença de pressão negativa pode ser aumentada.

Vantajosamente o lubrificante do reservatório é novamente u- sado para lubrificação, de modo que todo o consumo de lubrificante possa ser reduzido. O método para guiar um fluxo de gás contendo lubrificante de um espaço do cilindro interno de uma disposição do cilindro do pistão inclui as etapas a seguir: movimento de um pistão que tem uma superfície da so- brecapa do pistão, um lado superior do pistão e um lado inferior do pistão, por uma luva cilíndrica de um cilindro de uma posição de ponto morto supe- rior a uma posição de ponto morto inferior e uma reversão do movimento. O pistão inclui um aparelho de coleta de lubrificante que é disposto no corpo do pistão. Durante o movimento do pistão da posição de ponto morto inferior à posição de ponto morto superior o gás presente entre o pistão, a luva cilín- drica e o lado interno do cabeçote do cilindro é comprimido no espaço de combustão. Durante o movimento do pistão pela luva cilíndrica uma lubrifi- cação das superfícies deslizantes da luva do pistão e da luva cilíndrica ocor- re. O aparelho de coleta de lubrificante é fornecido incluindo um recesso na superfície da sobrecapa do pistão e uma passagem para a recepção de gás contendo lubrificante para impedir o lubrificante de chegar ao espaço de combustão, em que a passagem une no corpo do pistão no recesso. Um gás contendo lubrificante é introduzido a um reservatório através da passagem durante o movimento do pistão e/ou durante o pistão que tampa as aberturas de escape na luva cilíndrica. Visto que a pressão do fluido no interior do re- cesso é menor do que a pressão no espaço de combustão e é menor do que a pressão no espaço de recuperação, o gás contendo lubrificante é extraído do espaço intermediário formado pelo recesso e pela luva cilíndrica e pela superfície da sobrecapa do pistão. O gás contendo lubrificante pode ser in- troduzido a um elemento separador. O lubrificante é separado do gás no e- lemento separador, onde o gás é purificado e o lubrificante é coletado. O lubrificante pode ser reciclado, isso significa que pode ser utilizado nova- mente para a lubrificação da superfície deslizante na luva cilíndrica. A invenção tem vantagens particulares para os motores longi- tudianlmente recuperados ou reversos. A invenção pode, em particular, ser usada para motores com um acionamento cruzado; entretanto, o princípio também pode ser usado em todos os tipos de motores do pistão que são usados como motores de combustão interna. Os motores são caracterizados em que a passagem do ar do receptor de entrada, ou seja, da entrada do ar ao motor é longa através do lado inferior do pistão até as fendas de recupe- ração e com relação a isso muitas possibilidades para a recepção de gotas de lubrificante são dadas.

Outra vantagem da invenção é a deposição reduzida de fuligem e/ou deposições de combustão, visto que a proporção de lubrificante é redu- zida. A invenção pode, em particular, ser usada para motores com combustível pré-misturado; entretanto, também pode ser vantajosamente usada para motores a diesel, motores com combustível duplo ou motores a gás.

Os motores podem, em particular, ter uma alta taxa de com- pressão e/ou uma alta pressão operacional. Os motores podem ser designados como um motor de dois cursos operacionais lentos e podem também ser moto- res de quatro cursos, que têm uma velocidade de execução média ou alta.

Um turbocarregador pode ser fornecido para o abastecimento de ar. Independente do tipo de lubrificação do cilindro uma grande parte do lubrificante é, em particular, para motores de dois cursos com acionamento cruzado, localmente injetado ao ar, visto que o fluxo de ar tem uma veloci- dade alta. O efeito pulverizador é, em particular, associado com o vazamen- to continuo de ar e/ou de gás de escape através dos anéis do pistão e o efei- to de retorno do ar e/ou do gás de escape nas aberturas das fendas de re- cuperação. Assim a nuvem de óleo é misturada com o ar de recuperação completo, visto que os movimentos intensivos de ar colocados estão presen- tes no espaço de recuperação na face inferior do pistão. A nuvem de óleo mistura com este ar ar e chega na câmara de combustão desde que as fen- das de recuperação estejam livres ou quando o pistão está presente na po- sição de ponto morto inferior. Visto que o ar contendo lubrificante pode levar à ignição espontânea do lubrificante no espaço de combustão bem como do combustível, a introdução de lubrificante no espaço de combustão deve ser evitada. Por esta razão, a concentração de lubrificante no ar é reduzida de acordo com a invenção. A nuvem de óleo localmente presente na proximida- de do pistão é extraída pela invenção através da lacuna entre a parede in- terna do cilindro e a superfície da sobrecapa do pistão em um recesso atra- vés de uma diferença de pressão. Assim uma mistura desta nuvem de óleo com todo o ar de recuperação é evitada, desde que a nuvem de óleo não pode mais entrar em contato com o ar de recuperação, mas é extraída pre- viamente. A própria nuvem de óleo contribui com a lubrificação e assim au- menta desnecessariamente o consumo de lubrificante. Por esta razão, esta nuvem de óleo é extraída diretamente na posição de sua formação do espa- ço do cilindro interno e é consequentemente vantajosamente filtrada do ar por um elemento separador ou um elemento de filtro e está então disponível novamente após um ciclo de lubrificação renovado. Assim, o consumo de lubrificante é reduzido. A descrição acima, bem como a das modalidades, serve mera- mente para a explicação do princípio da função da invenção. Outras modali- dades vantajosas resultam das reivindicações dependentes, bem como do desenho. Além disso, na estrutura de trabalho da presente invenção, ainda características individuais das modalidades descritas ou mostradas podem arbitrariamente ser combinadas entre si. A seguir a invenção será explicada em detalhes com referência aos desenhos anexos. É mostrado: A Figura 1 é uma seção através de uma disposição do cilindro do pistão de acordo com uma primeira modalidade de acordo com a inven- ção; A Figura 2 é uma seção através de uma disposição do cilindro do pistão de acordo com uma segunda modalidade de acordo com a inven- ção; A Figura 3 é uma seção do pistão de acordo com a Figura 2; A Figura 4 é uma vista de um grande motor a diesel tendo um aparelho de coleta de lubrificante de acordo com uma terceira modalidade da invenção. A disposição do cilindro do pistão 2 de acordo com a Figura 1 inclui um cilindro 20, bem como um pistão 3. O cilindro 20 tem uma luva ci- líndrica 17 que limita um espaço do cilindro interno 18. O pistão 3 tem um lado superior do pistão 5 e um lado inferior do pistão 6. A superfície da so- brecapa do pistão 4, o lado superior do pistão 5 e o lado inferior do pistão 6 limitam um corpo do pistão 8. O corpo do pistão 8 pode ser composto por uma pluralidade de partes, por exemplo, pode incluir um cabeçote do pistão 38 e uma saia do pistão 39. O corpo do pistão 8 pode pelo menos parcial- mente ser fornecido com um espaço côncavo 40 através do qual um refrige- rante pode ser introduzido ao corpo do pistão 8. O pistão 3 inclui um apare- lho de coleta de lubrificante 7 que está disposto no espaço interno do pistão 8. O aparelho de coleta de lubrificante 7 inclui um recesso 11 na superfície da sobrecapa do pistão 4 e uma passagem 9 para a recepção de gás 10 contendo lubrificante. A passagem 9 une no recesso 11 no corpo do pistão 8, de modo que o gás 10 contendo lubrificante possa ser introduzido a um reservatório 13 através da passagem 9 no estado operacional. O recesso 11 é, em particular, formado como uma ranhura na superfície da sobrecapa do pistão 4, de modo que um espaço intermediário 16 seja formado pela ranhu- ra 12 entre a superfície elevada do pistão 4 e a luva cilíndrica 17. A ranhura 12 pode se estender sobre uma parte da circunferência da superfície da so- brecapa do pistão 4. Em particular ainda uma pluralidade destas ranhuras pode ser fornecida na superfície circunferencial da superfície da sobrecapa do pistão que não é ilustrada no desenho. Pelo menos uma passagem 9 une nesta ranhura 12 ou em cada uma destas ranhuras 12. O cilindro 20 tem uma luva cilíndrica 17 que inclui uma plurali- dade de aberturas de escape 19, em que o gás 10 contendo lubrificante po- de ser introduzido ao recesso 11 quando o pistão 3 tampa as aberturas de escape 19. O cilindro 20 tem um cabeçote do cilindro 21 tendo um lado in- terno 22 no qual a luva cilíndrica 17 une, em que um espaço de combustão 23 é limitado pelo lado superior do pistão, a luva cilíndrica 17 e o lado interno 22 do cabeçote do cilindro 21. Um espaço de recuperação 24 une no lado inferior do pistão 6, em que a pressão do fluido no interior do recesso 11 é menor do que a pressão no espaço de combustão e menor do que a pressão no espaço de recuperação 24. A Figura 2 mostra uma modalidade de uma disposição do cilin- dro do pistão de acordo com que um primeiro anel do pistão 14 e um segun- do anel do pistão 15 estão dispostos na superfície da sobrecapa do pistão 4, de modo que um espaço intermediário 16 seja formado que é limitado por um anel do pistão 14, pela superfície da sobrecapa do pistão 4 e pela luva cilíndrica 17, cujo espaço intermediário 16 inclui o recesso 11.0 recesso 11 é formado como uma ranhura circunferencial 12 na superfície da sobrecapa do pistão 4, de modo que um espaço intermediário 16 seja formado entre a superfície da sobrecapa do pistão 4 e a luva cilíndrica 17 pela ranhura 12, bem como os anéis do pistão 14, 15. Ainda, uma pluralidade destas ranhu- ras pode, em particular, estar disposta distribuída entre si na circunferência da superfície da sobrecapa do pistão que não é ilustrada em forma de ilus- tração. Pelo menos uma passagem 9 pode unir nesta ranhura 12 ou em ca- da uma destas ranhuras 12. O anel do pistão 14 substancialmente forma uma conexão her- mética de gás no espaço de combustão 23. O anel do pistão 15 não tem de- senho hermético de gás. Também pode ser formado como um anel coletor de lubrificante. O recesso está disposto entre o anel do pistão 14 e o anel do pistão 15. De acordo com uma modalidade vantajosa o recesso tem 15 furos tendo um diâmetro de 4 mm para um diâmetro interno do cilindro de 500 mm. A Figura 3 mostra uma seção do pistão de acordo com a Figura 2. A Figura 3 mostra uma metade do pistão que tem um lado superior do pistão 5, um lado inferior do pistão 6, bem como uma superfície da sobreca- pa do pistão 4. O pistão 3 é montado como na Figura 2 de um cabeçote do pistão 38 e uma saia do pistão 39. O cabeçote do pistão 38 e saia do pistão 39 forma um corpo do pistão 8 que inclui um aparelho de coleta de lubrifican- te 7. O aparelho de coleta de lubrificante 7 é formado como uma passagem 9 que serve para a recepção de gás 10 contendo lubrificante. A passagem do fluxo do gás 10 contendo lubrificante é indicada pelas setas. A passagem 9 se estende de uma extremidade de entrada 27 a uma extremidade de saí- da não ilustrada 28. A extremidade de entrada 27 está presente em um es- paço intermediário 16 que é formado por uma ranhura 12 que ranhura forma um recesso 11 e que pode se estender, conforme mostrado na Figura 1, so- bre uma parte da superfície da sobrecapa do pistão ou, conforme mostrado na Figura 2, se estendem sobre toda a circunferência da superfície da so- brecapa do pistão e se estendem substancialmente paralelas às ranhuras 41, 42 para os anéis do pistão 14, 15. Os anéis do pistão nesta ilustração também foram omitidos. A extremidade de entrada 27 tem um elemento de desvio 29 que impede que o líquido lubrificante entre na passagem 9. O e- lemento de desvio pode, em particular, ser formado como uma projeção po- de, entretanto, também ser formado como um elemento coletor, em particu- lar como um anel coletor. A passagem 9 pode incluir um ou mais elementos aceleradores 30. Em particular o elemento acelerador 30 ou os elementos aceleradores 30 podem ser formados como estreitamentos da passagem 9. A passagem 9 no cabeçote do pistão é formada como um furo 25 que leva a uma passagem do anel 26 que é fabricada no lado inferior do cabeçote do pistão no corpo do pistão 8. A fabricação da passagem 9, bem como a passagem do anel 26 pode ocorrer por meios de processos de fabri- cação do material. Em particular uma pluralidade de furos 25 pode ser forne- cida na circunferência do recesso 11. A passagem do anel 26 pode, por e- xemplo, ser fabricada através da moagem ou rotação. A passagem do anel 26 leva a uma ou mais das primeiras seções da passagem 43 que estão dis- postas no corpo do pistão 8 da saia do pistão e que são pelo menos parci- almente formadas como elementos aceleradores 30. A primeira seção da passagem 43 leva a uma segunda seção da passagem 44 que está disposta entre a saia do pistão 39 e a haste do pistão 34. A passagem é continuada na haste do pistão com a terceira seção da passagem 45 e a quarta seção da passagem 46. A segunda seção da passagem 44 deve ser separada do ambiente por um elemento de vedação 47 para evitar uma descarga do gás contendo lubrificante ao ambiente. Por meios do elemento de vedação 47 expansões devido às diferentes tensões de calor entra a saia do pistão 39 e a haste do pistão 34 podem ser equilibradas. Além disso, o elemento de ve- dação 47 pode ser adaptado com um aparelho de desmontagem 48 que permite uma remoção do elemento de vedação 47, por exemplo, para limpar a passagem 9 ou para substituir o elemento de vedação no contexto de uma medição de manutenção preventiva.

Os furos que formam o elemento acelerador 30 unindo direta- mente no recesso 11 podem, em particular, têm um diâmetro de até 4 mm e até 30 tais furos, preferivelmente até 15 tais furos podem estar dispostos distribuídos na circunferência da superfície da sobrecapa do pistão 4. Os furos levam à passagem do anel 26. Outros furos tiram da passagem do anel 26 que são assim formados como um elemento acelerador 30, preferivel- mente, até 15 furos são assim fornecidos tendo um diâmetro de até 10 mm, preferivelmente de até 6 mm. Pelo menos uma parte dos furos 25 tem um diâmetro menor do que o diâmetro da seção da passagem 43. A soma dos cortes transversais dos furos 25 é vantajosamente menor do que o corte transversal da seção da passagem 43. Ainda estes furos levam a uma pas- sagem do anel que forma a segunda seção da passagem 44. Uma única passagem que leva da segunda seção da passagem 44 pode ser fornecida formando a terceira seção da passagem 45 e a quarta seção da passagem 45. A terceira seção da passagem 44 e/ou a quarta seção da passagem 45 têm um diâmetro de até 30 mm, preferivelmente de até 25 mm. A Figura 4 mostra um grande motor tendo uma disposição do cilindro do pistão de acordo com outra modalidade da invenção. Em particu- lar, duas variantes são mostradas para a extensão da passagem 9. Como nas modalidades anteriores a passagem 9 inclui um furo 25 no corpo do pis- tão 8 que leva a uma passagem do anel 26. O número de furos 25, em parti- cular corresponde ao número de aberturas de escape 19 é, em particular, igual ao número de aberturas de escape ou eleva-se a um múltiplo do núme- ro de aberturas de escape ou eleva-se a uma fração do número de aberturas de escape. Uma divisão regular das aberturas de escape pode, em particu- lar, ser fornecida. A passagem 9 está em comunicação condutora fluida com um elemento separador sem pressão e/ou elemento de filtro 13. O lubrificante é descarregado do fluxo de gás contendo lubrificante 10 no elemento separa- dor e/ou no elemento de filtro. A Figura 4 mostra dois elementos separado- res 13. O primeiro dos dois elementos separadores é fornecido através de uma fonte de alimentação que se estende pela haste do pistão 34. A fon- te de alimentação pode incluir a terceira seção da passagem 45 e a quarta seção da passagem 46 da Figura 3. Na extremidade do cavalete da haste do pistão 34 a passagem 9 leva a uma passagem que se estende no interior da alavanca articulada 35. A alavanca articulada forma uma conexão unida en- tre um aparelho de ancoragem que é a posição fixadamente montada no cavalete 37 e a haste do pistão. A alavanca articulada move de forma co- nhecida per se com o sapata deslizante. O gás 10 contendo lubrificante chega à extremidade de saída 28 que forma a entrada ao elemento separador do aparelho de ancoragem, isso significa que a extremidade de saída 28 da passagem 9 leva ao elemen- to separador sem pressão. Ainda, um meio de bloqueio pode ser fornecido na passagem, como, por exemplo, uma válvula 31.

De acordo com outra variante conforme ilustrado na Figura 4, a passagem 9 se estende através do pistão 3 a um tubo telescópico 36 e/ou a um cavalete 37. O tubo telescópico 36 inclui a passagem 9 e tem um tubo interno tendo uma primeira extremidade que é conectada à saia do pistão 39 ou à haste do pistão 34. O tubo interno tem uma segunda extremidade que é recebida em um tubo externo. O tubo externo é a posição fixadamente co- nectada ao alojamento ou no cavalete 37 (não ilustrado). As posições do tubo interno e do tubo externo podem naturalmente também ser mudadas.

De acordo com a Figura 4, a passagem 9 leva a uma bomba 32 que pode, em particular, ser desenhada como uma bomba à vácuo. A bomba pode, em particular, ser omitida para o motor de combustão interna com turbocarrega- dores. A passagem 9 na extremidade de saída 28 que leva a um elemento separador e/ou um elemento de filtro 13. A função do elemento separador e/ou do elemento de filtro não desvia da variante previamente descrita, nesta conexão é então referida nas explicações anteriores.

Cada um dos elementos aceleradores 30 e/ou da válvula 31 e/ou da bomba 32 está disposto a jusante da extremidade de entrada 27. O elemento acelerador 30 e/ou a válvula 31 e/ou a bomba 32 podem incluir um aparelho regulador 33 para regular o escoamento.

Claims (15)

1. Disposição do cilindro do pistão (2) para um motor de com- bustão interna, em particular um grande motor (1) ou um compressor, inclu- indo um cilindro (20), bem como um pistão (3), em que o cilindro (20) tem uma luva cilíndrica (17) que limita um espaço do cilindro interno (18), em que o pistão (3) tem uma superfície da sobrecapa do pistão (4), um lado superior do pistão (5) e um lado inferior do pistão (6), em que o pistão (3) inclui um aparelho de coleta de lubrificante (7) que está disposto no espaço interno do pistão (8), caracterizado em que o aparelho de coleta de lubrificante (7) inclui um recesso (11) na superfície da sobrecapa do pistão (4) e uma passagem (9) para a recepção de gás (10) contendo lubrificante, em que a passagem (9) une o recesso (11) no corpo do pistão (8), de modo que o gás (10) con- tendo lubrificante possa ser guiado através da passagem (9) em um reserva- tório (13) no estado operacional.

2. Disposição do cilindro do pistão (2), de acordo com a reivin- dicação 1, em que um anel do pistão (14) está disposto na superfície da so- brecapa do pistão (4) de modo que um espaço intermediário (16) seja for- mado inclui o recesso e é limitado pelo anel do pistão (14), a superfície da sobrecapa do pistão (4) e a luva cilíndrica (17).

3. Disposição do cilindro do pistão (2), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que uma ranhura (12) é formada na superfície da sobrecapa do pistão (4), de modo que um espaço intermediário (16) seja formado pela ranhura (12).

4. Disposição do cilindro do pistão (2), de acordo com a reivin- dicação 3, em que a ranhura (12) é desenhada como uma ranhura circunfe- rencial.

5. Disposição do cilindro do pistão (2), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que o cilindro (20) tem uma luva ci- líndrica (17) que inclui uma pluralidade de aberturas de escape (19), em que o gás (10) contendo lubrificante pode ser guiado ao recesso (11) quando o pistão (3) tampa as aberturas de escape (19).

6. Disposição do cilindro do pistão (2), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que o cilindro (20) inclui um cabeçote do cilindro (21) tendo um lado interno (22) que a luva cilíndrica (17) une, em que um espaço de combustão é limitado pelo lado superior do pistão, a luva cilíndrica (17), e o lado interno (22) do cabeçote do cilindro (21), em que um espaço de recuperação (24) une o lado inferior do pistão (6), em que a pressão do fluido no interior do recesso (11) é menor do que a pressão no espaço de combustão e é menor do que a pressão no espaço de recuperação (24).

7. Disposição do cilindro do pistão (2), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a passagem (9) no corpo do pis- tão (8) inclui um furo (25) que leva a uma passagem do anel (26).

8. Disposição do cilindro do pistão (2), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a passagem (9) no corpo do pis- tão (8) inclui uma pluralidade de furos (25) que levam a uma passagem co- mum do anel (26).

9. Disposição do cilindro do pistão (2), de acordo com a reivin- dicação 8, quando dependente da reivindicação 5, em que o número de fu- ros (25) correlaciona com o número de aberturas de escape (19), é em parti- cular igual ao número de aberturas de escape ou é um múltiplo do número de aberturas de escape ou é uma fração do número de aberturas de escape.

10. Disposição do cilindro do pistão (2), de acordo com qual- quer uma das reivindicações anteriores, em que a passagem (9) está em comunicação condutora fluida com um elemento separador sem pressão e/ou elemento de filtro.

11. Disposição do cilindro do pistão (2), de acordo com qual- quer uma das reivindicações anteriores, em que a passagem (9) tem uma extremidade de saída (28), em que a extremidade de saída (28) da passa- gem (9) leva ao elemento separador sem pressão.

12. Disposição do cilindro do pistão (2), de acordo com qual- quer uma das reivindicações anteriores, em que o recesso (11) é desenhado como uma extremidade de entrada (27) que tem um elemento de desvio (29) para o desvio de líquido lubrificante na superfície da sobrecapa do pistão (4).

13. Disposição do cilindro do pistão (2), de acordo com a rei- vindicação 12, em que um elemento acelerador (30) e/ou uma válvula (31) e/ou uma bomba (32) estão dispostos à jusante da extremidade de entrada (27).

14. Disposição do cilindro do pistão (2), de acordo com a rei- vindicação 13, em que o elemento acelerador (30) e/ou a válvula (31) e/ou a bomba (32) incluem um aparelho regulador (30) para a regulação do escoa- mento.

15. Grande motor (1) incluindo uma disposição do cilindro do pistão (2), como definida em qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a passagem (9) se estende através do pistão (3) à haste do pistão (34) e/ou em uma alavanca articulada (35) e/ou um tubo telescópico (36) e/ou um cavalete (37).