CN101680398B - 船舶用内燃机的划痕防止方法和装置 - Google Patents

船舶用内燃机的划痕防止方法和装置 Download PDF

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Abstract

提供船舶用内燃机的划痕防止方法和装置，其可以缓和在发动机转速变化时活塞环相对于气缸套的滑动状态变严重这样的状况，能防止发生划痕。形成下述构成，即，设置燃料箱可切换显示器(13)，其是对于存在基于来自上述液位检测器(10)的检测信号(10a)，燃料液位减少至设定值以下的燃料箱(1)的情况，仅在基于用上述发动机转速监视装置(12)监视的发动机转速监视信号(12a)的水平稳状态下的发动机转速稳定时，显示可从上述燃料液位减少至设定值以下的燃料箱(1)中将燃料供给到发动机(7)的各气缸(8)内的显示器，在发动机转速变化时，可将燃料从燃料液位没有减少至设定值以下的燃料箱(1)供给到发动机(7)的各气缸(8)内。

Description

船舶用内燃机的划痕防止方法和装置
技术领域
本发明涉及船舶用内燃机的划痕防止方法和装置。
背景技术
一般来说，在船舶用内燃机中，通过燃料泵将贮留在燃料箱内的燃料进行加压输送，经燃料喷射阀而供给到发动机的各气缸内。
并且，例如专利文献1表示了关于船舶用内燃机的燃料供给的一般技术水平。
[专利文献1]特开2004-308528号公报
发明内容
但是，在出入港时或通过运河时等的发动机转速变化时，活塞环相对于气缸套的滑动状态变得严重，给该气缸套的滑动面带来伤痕，由此在之后的运行中易于发生所谓的划痕，但是目前的情况是在上述发动机转速变化时没有给予特别的考虑。
另外，由于在燃料中含有作为该燃料的改性用催化剂使用的氧化铝或二氧化硅等陶瓷系的硬质粒子，因而如果在贮留于燃料箱内的燃料减少时，从燃料箱的底部抽取该燃料，则有沉淀在该燃料箱的底部的高浓度的硬质粒子也与燃料一起被抽出的情形，该硬质粒子不能用燃料洁净机或过滤器除去，从而有大量进入发动机，特别地，对于上述发动机转速变化时硬质粒子大量进入发动机的情况，有下述缺点，即，活塞环相对于气缸套的滑动状态变得更为严重，形成发生划痕的起点，并在之后的高负荷运行时发生划痕。
本发明鉴于上述事实，提供了船舶用内燃机的划痕防止方法和装置，其可以缓和在发动机转速变化时活塞环相对于气缸套的滑动状态变严重这种状况，能够防止划痕的发生。
本发明是船舶用内燃机的划痕防止方法，其抽取贮留在燃料箱内的燃料并通过燃料泵加压输送，经燃料喷射阀向发动机的各气缸内供给，其中，
对发动机转速进行检测并监视，将燃料液位比设定值高的燃料供给到发动机的各气缸内，同时将划痕防止剂供给到发动机的各气缸内。
当形成如上所述的构成时，发动机转速被检测并被监视，燃料液位比设定值高且硬质粒子浓度低的燃料供给到发动机的各气缸内，同时划痕防止剂供给到发动机的各气缸内。
其结果是，在发动机转速变化时硬质粒子不会大量进入发动机，另一方面，由于在发动机的各气缸内供给了划痕防止剂，因而活塞环相对于气缸套的滑动状态没有变得严重，难以形成发生划痕的起点，在之后的高负荷运转时也不发生划痕。
在上述船舶用内燃机的划痕防止方法中，可以具有多个燃料箱，可从期望的燃料箱中抽取燃料，对于存在燃料液位减少至设定值以下的燃料箱的情况，优先在发动机转速稳定时，将燃料从上述燃料液位减少至设定值以下的燃料箱供给到发动机的各气缸内，在发动机转速变化时，将燃料从上述燃料液位比设定值高的燃料箱供给到发动机的各气缸内。
在上述船舶用内燃机的划痕防止方法中，还可以使上述划痕防止剂为注入到发动机的各气缸内的润滑油，在发动机转速变化时提高润滑油注入率。
在上述船舶用内燃机的划痕防止方法中，也可以使上述划痕防止剂为研磨剂，在从发动机转速变化时至发动机转速稳定的期间，将混入了研磨剂的燃料向发动机的各气缸内供给。
另一方面，本发明是船舶用内燃机的划痕防止装置，其抽取贮留在燃料箱内的燃料并通过燃料泵加压输送，经燃料喷射阀供给到发动机的各气缸内，其中，
具有检测发动机转速的转速检测器、和对用该转速检测器检测的发动机转速进行监视的发动机转速监视装置，并形成将燃料液位比设定值高的燃料向发动机的各气缸内供给，同时将划痕防止剂向发动机的各气缸内供给的构成。
对于该船舶用内燃机的划痕防止装置，利用转速检测器检测发动机转速，用该转速检测器检测的发动机转速通过发动机转速监视装置来进行监视，将燃料液位比设定值高且硬质粒子浓度低的燃料供给到发动机的各气缸内，同时将划痕防止剂供给到发动机的各气缸内。
其结果是，在发动机转速变化时硬质粒子不会大量进入发动机，另一方面，由于在发动机的各气缸内供给了划痕防止剂，因而活塞环相对于气缸套的滑动状态没有变得严重，难以形成发生划痕的起点，在之后的高负荷运转时也不发生划痕。
在上述船舶用内燃机的划痕防止装置中，具有：
多个燃料箱；
配设了抽取阀以能够从期望的燃料箱中抽取燃料的抽取管路；
对上述各燃料箱的燃料液位进行检测的液位检测器；
燃料箱可切换显示器，其是对于存在基于来自该液位检测器的检测信号，燃料液位减少至设定值以下的燃料箱的情况，优先在基于用上述发动机转速监视装置监视的发动机转速监视信号的发动机转速稳定时，显示可从上述燃料液位减少至设定值以下的燃料箱中将燃料供给到发动机的各气缸内的显示器，
可以如下构成，即，在基于用上述发动机转速监视装置监视的发动机转速监视信号的发动机转速变化时，将燃料从燃料液位比设定值高的燃料箱中向发动机的各气缸内供给。
在上述船舶用内燃机的划痕防止装置中，也可以具有贮留作为上述划痕防止剂的润滑油的润滑油箱；
配设了润滑油加入机构和润滑油加入量调节机构以能够将贮留在该润滑油箱中的润滑油注入到发动机的各气缸内的润滑油注入管路；
润滑油注入率控制装置，其在基于用上述发动机转速监视装置监视的发动机转速监视信号的发动机转速变化时，向上述润滑油注入管路的润滑油加入量调节机构输出使润滑油注入率升高的开度指令信号。
在上述船舶用内燃机的划痕防止装置中，也可以具有贮留了作为上述划痕防止剂的研磨剂的研磨剂箱；
配设了研磨剂泵和研磨剂混入阀以能够将贮留在该研磨剂箱中的研磨剂混入燃料的研磨剂混入管路；
研磨剂混入控制装置，其在从基于用上述发动机转速监视装置监视的发动机转速监视信号的发动机转速变化时至发动机转速稳定的期间，向上述研磨剂混入管路的研磨剂混入阀输出混入指令信号。
根据本发明的船舶用内燃机的划痕防止方法和装置，可以实现下述优异的效果，即，可以缓和在从发动机转速变化时或刚刚在其之后至发动机转速稳定的期间，活塞环相对于气缸套的滑动状态变严重的这种状况，能够防止划痕的发生。
附图说明
[图1]是表示本发明的第一实施例的整体概要构成图。
[图2]是表示本发明第一实施例中用发动机转速监视装置监视的发动机转速稳定时的例子的线图。
[图3]是表示本发明第一实施例中用发动机转速监视装置监视的发动机转速变化时的例子的线图。
[图4]是表示本发明的第二实施例的整体概要构成图。
[图5]是表示本发明的第三实施例的整体概要构成图。
符号的说明
1燃料箱
2抽取管路
3燃料泵
6燃料喷射阀
7发动机
8气缸
9抽取阀
10液位检测器
10a检测信号
11转速检测器
11a检测信号
12发动机转速监视装置
12a发动机转速监视信号
13燃料箱可切换显示器
14润滑油箱
15润滑油泵(润滑油加入机构)
16润滑油流量调节阀(润滑油加入量调节机构)
17润滑油注入管路
18润滑油注入率控制装置
18a开度指令信号
19研磨剂箱
20研磨剂泵
21研磨剂混入阀
22研磨剂混入管路
23研磨剂混入控制装置
23a混入指令信号
具体实施方式
以下，参考附图来说明本发明的实施例。
图1是本发明的第一实施例，其是将贮留在燃料箱1内的燃料从底部抽取到抽取管路2中并通过燃料泵3加压输送，经沉降箱4、供给泵5和燃料喷射阀6向发动机7的各气缸8内供给的船舶用内燃机，其如下构成，即，在装满燃料的状态下设置多个(图1的例子中有3个)上述燃料箱1，在上述抽取管路2中配设抽取阀9以能够从期望的燃料箱1中抽取燃料，同时在上述各燃料箱1中设置检测燃料液位的液位检测器10，在上述发动机7中设置检测发动机转速的转速检测器11、对用该转速检测器11检测的发动机转速的检测信号11a进行监视的发动机转速监视装置12，进而设置燃料箱可切换显示器13，其是对于存在基于来自上述液位检测器10的检测信号10a，燃料液位减少至设定值以下的燃料箱1的情况，仅在基于用上述发动机转速监视装置12监视的发动机转速监视信号12a的水平稳(水面没有起伏的状态)状态下的发动机转速稳定时，显示可从上述燃料液位减少至设定值以下的燃料箱1中将燃料供给到发动机7的各气缸8内的显示器，在基于用上述发动机转速监视装置12监视的发动机转速监视信号12a的发动机转速变化时，可将燃料从燃料液位没有减少至设定值以下的燃料箱1、即燃料液位比设定值高的燃料箱1中向发动机7的各气缸8内供给。由于燃料中含有的硬质粒子根据燃料的种类而不同，上述燃料箱1中的燃料液位的设定值对于每一种燃料也有所不同，因而预先通过硬质粒子的形状分析或浓度分析等进行研究，从燃料箱1中抽取燃料，将可使该燃料中含有的硬质粒子浓度维持在低的状态的下限水平作为上述设定值来决定。
并且，上述发动机转速稳定时是指例如如图2所示的那样，上述发动机转速每单位时间(一小时)的变化小于3％的状态，另外，发动机转速变化时是指例如如图3所示的那样，上述发动机转速每单位时间(一小时)的变化为15％以上的状态。
另外，由于船舶的航行中不能进行燃料的补充，因而上述多个燃料箱1的总容量是可以充分满足一次航行距离的容量，至少在最后抽取燃料的燃料箱1的燃料液位减少至设定值以下之前补充燃料。
接着，说明上述实施例的作用。
对于本实施例的情况，在装满燃料的多个燃料箱1中，通过打开期望的燃料箱1的抽取阀9，从该燃料箱1的底部经抽取管路2抽取燃料，并通过燃料泵3向沉降箱4加压输送，暂时贮留在该沉降箱4内的燃料通过供给泵5向燃料喷射阀6加压输送，从该燃料喷射阀6喷射到发动机7的各气缸8内。
此时，上述发动机7的转速利用转速检测器11来检测，其检测信号11a输入到发动机转速监视装置12，在该发动机转速监视装置12中，监视用上述转速检测器11检测的发动机转速的检测信号11a，乘务员可以把握目前的状态是发动机转速稳定时或者发动机转速变化时，同时用上述发动机转速监视装置12监视的发动机转速监视信号12a输向燃料箱可切换显示器13。
另外，上述燃料箱1的燃料液位利用液位检测器10来检测，由该液位检测器10检测的燃料液位的检测信号10a输向燃料箱可切换显示器13，在该燃料箱可切换显示器13中，进行下述的判断，即，是否存在基于来自上述液位检测器10的检测信号10a、燃料液位减少至设定值以下的燃料箱1，对于存在如图1的假想线所示的那样、燃料液位减少至设定值以下的燃料箱1的情况，优先在基于用上述发动机转速监视装置12监视的发动机转速监视信号12a的水平稳状态的发动机转速稳定时，显示可将燃料从上述燃料液位减少至设定值以下的燃料箱1供给到发动机7的各气缸8内。
此时，当从燃料液位没有减少至设定值以下的燃料箱1中进行燃料的抽取时，乘务员仅在上述燃料箱可切换显示器13显示可将燃料从燃料液位减少至设定值以下的燃料箱1供给到发动机7的各气缸8内的情况下，才开启上述燃料液位减少至设定值以下的燃料箱1的抽取阀9，关闭其以外的燃料箱1的抽取阀9，由此，将燃料从上述燃料液位减少至设定值以下的燃料箱1供给到发动机7的各气缸8内。
在水平稳等的发动机转速稳定时，即使从上述燃料液位减少至设定值以下的燃料箱1将含有多量硬质粒子的燃料供给到发动机7的各气缸8内，活塞环相对于气缸套的滑动状态也不会变得很严重，几乎不用担心发生划痕。
另一方面，在基于用上述发动机转速监视装置12监视的发动机转速监视信号12a的发动机转速变化时，上述燃料箱可切换显示器13不能显示可将燃料从燃料液位减少至设定值以下的燃料箱1供给到发动机7的各气缸8内，乘务员关闭上述燃料液位减少至设定值以下的燃料箱1的抽取阀9，开启其以外的燃料液位没有减少至设定值以下的任一个燃料箱1的抽取阀9，由此，燃料液位没有减少至设定值以下并且底部没有沉淀高浓度硬质粒子的燃料箱1内的燃料经燃料泵3、沉降箱4、供给泵5和燃料喷射阀6供给到发动机7的各气缸8内。
其结果是，在发动机转速变化时硬质粒子不会大量进入发动机7，活塞环相对于气缸套的滑动状态没有变严重，难以形成划痕发生的起点，即使在之后的高负荷运转时也不会发生划痕。
这样，可以缓和在出入港时或通过运河时等的发动机转速变化时活塞环相对于气缸套的滑动状态变严重这样的状况，能够防止划痕的发生。
图4是本发明的第二实施例，在图中，标有与图1为相同符号的部分表示相同的部分，基本构成与图1所示的同样，但本实施例的特征在于，如图4所示的那样，具有
贮留了作为划痕防止剂的润滑油的润滑油箱14；
配设了作为润滑油加入机构的润滑油泵15和作为润滑油加入量调节机构的润滑油流量调节阀16以能够将贮留在该润滑油箱14中的润滑油注入发动机7的各气缸8内的润滑油注入管路17；
润滑油注入率控制装置18，其在基于用上述发动机转速监视装置12监视的发动机转速监视信号12a的发动机转速变化时(图3参照)，向上述润滑油注入管路17的润滑油流量调节阀16输出升高润滑油注入率的开度指令信号18a。
对于图4所示的例子，利用转速检测器11检测发动机转速，用该转速检测器11检测的发动机转速通过发动机转速监视装置12监视，当基于用该发动机转速监视装置12监视的发动机转速监视信号12a的发动机转速变化时，从润滑油注入率控制装置18向润滑油注入管路17的润滑油流量调节阀16输出提高润滑油注入率的开度指令信号18a，向发动机7的各气缸8内供给比发动机转速稳定时更多量的作为划痕防止剂的润滑油。
发动机转速稳定时(图2参照)的润滑油注入率例如为1g/kw-h左右时，发动机转速变化时的润滑油注入率升高至1.5g/kw-h左右是有效的。
其结果是在发动机转速变化时，向发动机7的各气缸8内供给了比发动机转速稳定时更多量的作为划痕防止剂的润滑油，因此促进了润滑，即使假设硬质粒子大量存在，其也被润滑油洗去，活塞环相对于气缸套的滑动状态没有变严重，难以形成划痕发生的起点，即使在之后的高负荷运转时也不会发生划痕。
这样，对于图4所示的例子，也与图1所示的例子同样，在出入港时或通过运河时等的发动机转速变化时，可以缓和活塞环相对于气缸套的滑动状态变严重这样的状况，能够防止划痕的发生。
图5是本发明的第三实施例，在图中，标有与图1和图4相同符号的部分表示同一物质，基本构成与图1和图4所示的同样，但本实施例的特征在于，如图5所示的那样，具有
贮留了作为划痕防止剂的浆液状研磨剂的研磨剂箱19；
配设了研磨剂泵20和研磨剂混入阀21以能够将贮留在该研磨剂箱19中的研磨剂混入燃料的研磨剂混入管路22；
在基于用上述发动机转速监视装置12监视的发动机转速监视信号12a的发动机转速变化时或发动机转速变化结束后，向上述研磨剂混入管路22的研磨剂混入阀21输出混入指令信号23a的研磨剂混入控制装置23。
并且，上述研磨剂一般被称作为发动机化合物(エンジンコンパウンド)等，只要使用在发动机7的各气缸8内的燃料进行燃烧时可产生微细的研磨粒子的研磨剂即可。
对于如图5所示的例子，利用转速检测器11检测发动机转速，用该转速检测器11检测的发动机转速通过发动机转速监视装置12监视，在基于用该发动机转速监视装置12监视的发动机转速监视信号12a的发动机转速变化时或发动机转速变化结束后，从研磨剂混入控制装置23向研磨剂混入管路22的研磨剂混入阀21输出混入指令信号23a，作为划痕防止剂的研磨剂与燃料一起向发动机7的各气缸8内供给。
在发动机转速变化时或者发动机转速变化结束后、直至发动机转速稳定的期间，研磨剂的混入量为该时刻的燃料供给量的3％左右是有效的。
其结果是，在发动机转速变化时或者发动机转速变化结束后、直至发动机转速稳定的期间，作为划痕防止剂的研磨剂与燃料一起向发动机7的各气缸8内供给，因此在燃料燃烧时生成微细的研磨粒子，利用该研磨粒子将划痕发生的起点研磨除去，即使在之后的高负荷运转时也不发生划痕。
这样，对于图5所示的例子，在出入港时或通过运河时等的发动机转速变化时或者发动机转速变化结束后、直至发动机转速稳定的期间，可以缓和活塞环相对于气缸套的滑动状态变严重的这种状况，能够防止划痕的发生。
并且，本发明的船舶用内燃机的划痕防止方法和装置不仅仅限于上述的图示例，燃料箱的个数不限于三个，只要是多个即可，可以是二个或四个以上，也可以将图1、图4、图5所示的例子多个组合来实施，而不是分别单独实施等，另外，在不脱离本发明的宗旨的范围内可以施加各种变化也是理所当然的。

Claims (6)

1.船舶用内燃机的划痕防止方法，抽取贮留在燃料箱内的燃料并通过燃料泵加压输送，经燃料喷射阀向发动机的各气缸内供给，其中，
对发动机转速进行检测并监视，将燃料液位比设定值高的燃料供给到发动机的各气缸内，同时将划痕防止剂供给到发动机的各气缸内，
其中，具有多个燃料箱，能够从期望的燃料箱中抽取燃料，对于存在燃料液位减少至设定值以下的燃料箱的情况，优先在发动机转速稳定时，将燃料从上述燃料液位减少至设定值以下的燃料箱供给到发动机的各气缸内，在发动机转速变化时，将燃料从上述燃料液位比设定值高的燃料箱供给到发动机的各气缸内。
2.根据权利要求1所述的船舶用内燃机的划痕防止方法，其中，使上述划痕防止剂为注入到发动机的各气缸内的润滑油，在发动机转速变化时提高润滑油注入率。
3.根据权利要求1所述的船舶用内燃机的划痕防止方法，其中，使上述划痕防止剂为研磨剂，在从发动机转速变化时至发动机转速稳定的期间，将混入了研磨剂的燃料供给到发动机的各气缸内。
4.船舶用内燃机的划痕防止装置，其抽取贮留在燃料箱内的燃料并通过燃料泵加压输送，经燃料喷射阀供给到发动机的各气缸内，其中，
具有检测发动机转速的转速检测器、和对用该转速检测器检测的发动机转速进行监视的发动机转速监视装置，并形成将燃料液位比设定值高的燃料向发动机的各气缸内供给，同时将划痕防止剂向发动机的各气缸内供给的构成，
并且其中具有：
多个燃料箱；
配设了抽取阀以能够从期望的燃料箱中抽取燃料的抽取管路；
对上述各燃料箱的燃料液位进行检测的液位检测器；
燃料箱可切换显示器，其是对于存在基于来自该液位检测器的检测信号，燃料液位减少至设定值以下的燃料箱的情况，优先在基于用上述发动机转速监视装置监视的发动机转速监视信号的发动机转速稳定时，显示可将燃料从上述燃料液位减少至设定值以下的燃料箱供给到发动机的各气缸内的显示器，
并形成在基于用上述发动机转速监视装置监视的发动机转速监视信号的发动机转速变化时，将燃料从燃料液位比设定值高的燃料箱中供给到发动机的各气缸内的构成。
5.根据权利要求4所述的船舶用内燃机的划痕防止装置，其中具有：
贮留作为上述划痕防止剂的润滑油的润滑油箱；
配设了润滑油加入机构和润滑油加入量调节机构以能够将贮留在该润滑油箱中的润滑油注入到发动机的各气缸内的润滑油注入管路；
润滑油注入率控制装置，其在基于用上述发动机转速监视装置监视的发动机转速监视信号的发动机转速变化时，向上述润滑油注入管路的润滑油加入量调节机构输出使润滑油注入率升高的开度指令信号。
6.根据权利要求4所述的船舶用内燃机的划痕防止装置，其中具有：
贮留了作为上述划痕防止剂的研磨剂的研磨剂箱；
配设了研磨剂泵和研磨剂混入阀以能够将贮留在该研磨剂箱中的研磨剂混入燃料的研磨剂混入管路；
研磨剂混入控制装置，其在从基于用上述发动机转速监视装置监视的发动机转速监视信号的发动机转速变化时至发动机转速稳定的期间，向上述研磨剂混入管路的研磨剂混入阀输出混入指令信号。
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