CN102365430A - 监控装置及用于监控活塞式内燃机用部件的磨损状态的监控方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种测量装置(10)、一种测量方法、一种监控装置(1)以及一种用于监控活塞式内燃机(2)的部件的磨损状态的监控方法，所述活塞式内燃机包括汽缸(3)，汽缸具有汽缸盖(4)和设置在汽缸(3)的汽缸壁(5)处的跑合面(51)。在所述汽缸(3)中，活塞(6)被设置成使得其可在下死点和上死点之间沿着跑合面(51)在轴向(A)上往复移动，使得活塞(6)、汽缸盖(4)以及汽缸壁(5)形成汽缸(3)中的燃烧空间(7)以燃烧燃料和空气的混合物，其中设置用于从汽缸(3)收集润滑油(9)的集油设备(8)，从而允许润滑油(9)的预定的测定量(91)可从汽缸(3)供给到测量设备(10)。根据本发明，润滑油(9)的测定量(91)被直接从汽缸(3)的跑合面(51)、直接从所述燃烧空间(7)和/或直接从活塞(6)的活塞环组件供给到集油设备(8)。

Description

监控装置及用于监控活塞式内燃机用部件的磨损状态的监控方法
本发明涉及根据相应类别的独立权利要求的前序部分的监控装置以及用于监控活塞式内燃机的部件的磨损状态的监控方法。
大型柴油机常常用作船用驱动器机组(drive aggregate)或者也可用于定点作业，例如，用于驱动大型发电机以产生电能。在这方面，马达通常以连续的操作方式在相当长的时间周期内运行，这表示对操作安全和有效性有高要求。为此，尤其是长的维护间隔、低磨损以及燃料和工作介质的经济处理对于操作机器的操作员来说是中心原则。除其它因素之外，那种大孔径慢速运行柴油机的活塞运行状态是维护间隔的长度、有效性的决定性因素，并且通过润滑剂消耗，也直接是操作成本的决定性因素，从而也是利益率的决定性因素。因此，始终更重要的是大型柴油机的复杂的润滑问题。
然而，还不止这些，在大型柴油机中，活塞润滑是通过存在于往复移动的活塞中或在汽缸壁内的润滑设备来进行的，借助于所述润滑设备，润滑油被应用于汽缸壁的跑合面以将活塞和跑合面之间的摩擦减到最小，从而将跑合面和活塞环的磨损减到最小。例如，对于现代机器，诸如
Figure BDA0000096505190000011
的RTA马达，在1000小时的操作时间内，跑合面的磨损通常小于0.05mm。为这种发动机输送的润滑剂的量大约为1.3g/kHh以下，并且至少为了成本的原因，仍应被尽可能地减小，同时磨损也应该被最小化。
已知用于润滑跑合面的润滑系统的非常不同的解决方案，这些方案都与润滑设备本身的具体设计有关，而且也与润滑方法有关。例如，以下这种润滑设备是已知的，在这种润滑设备中，润滑油通过多个润滑剂开口而被应用在经过润滑剂开口的活塞上，这些润滑剂开口沿周向布置在汽缸壁中，其中润滑剂被沿周向和轴向分配通过活塞环。在这种方法中，润滑剂不被大量应用在汽缸壁的跑合面上，而是或多或少地以点方式在活塞的侧表面上施加在活塞环之间。
与使用何种方法将润滑油施加在相对操作配对件(counter running partner)上无关，都存在与汽缸润滑有关，尤其是与十字头式大型柴油机的部件的磨损有关的具体问题，直到今天这些问题仍未解决。
在这方面，已知的是对用于内燃机的润滑油的具体特性进行研究，至少粗略地确定活塞、活塞环、气体交换阀(诸如排气阀)、滑动面以及内燃机的其它部件的磨损状态。为此目的，例如在纵向扫气的二冲程大型柴油机的情况下，将在活塞底侧空间的底部处收集的润滑油收集在容器中，并且对收集到的润滑油进行研究，例如研究铁颗粒是否存在。当在由此收集到的润滑油中测定出一定量的铁时，这允许对上述汽缸部件的磨损状态得出某些粗略的结论。在这方面，含铁量的测量是借助于磁选法以本身已知的方式进行的。
然而，这些已知方法具有许多缺点，即，它们在实践中常常使测量结果严重失真。
例如，已经例如沉淀在活塞底侧空间的底板处的润滑油被不是源自内燃机的燃烧空间的许多其他材料污染。例如，污染物被从涡轮增压系统输送到接收器空间，这额外地污染了润滑油。自然地，一定量的被污染的润滑油也总是被从曲轴空间通过填料箱输送到活塞底侧空间内。而且，存储在接收器空间中的润滑油总是受污染的润滑油的混合物，这种混合物由非常多的过去的发动机循环构成，使得沉淀在接收器空间中的润滑油从未表现出润滑油的当前组分，因为它与汽缸套中润滑油的当前的真实组分对应。
这意味着，沉淀在接收器空间中的润滑油包括全部一系列残余物，该残余物不是源于对应的汽缸套和/或也不与当前的情况对应。
已知的测量方法的另一个严重的缺点在于所用的磁测量系统具有极其小的灵敏度。这使得必须收集相当大量的润滑油。润滑油通常被收集在具有几十立方厘米容积的容器中，该容器在实际上能进行测量之前必须被大约完全充满。如最初提及的，例如现代大型柴油机的润滑油消耗已在很大程度上被减到最小，使得通常需要花费多个小时才能收集到足够量的润滑油，然后在已知的测量系统中研究这些收集到的润滑油。
这些缺点是明显的。在能确定发动机部件的当前磨损状态的意义上进行实时的在线测量是根本不可能的，因为必须花长时间收集润滑油的可测量的样品。这具有以下后果，例如，活塞在汽缸滑动面处的开始咬死(starting seizure)(即，令人害怕的拉缸)常常被察觉得太晚。如果常常太晚察觉到这种情况，则会导致不能避免汽缸部件的巨大损害。结果是汽缸套必须被频繁地停止操作并且被更换。
为此，本发明的目的在于提供一种改进的用于监控活塞式内燃机的部件的磨损状态的监控装置，通过该监控装置能优选地以实时在线测量的方法，可能地以实时的方式，可靠且快速地监控所述内燃机的部件的磨损状态，以使得在没有不必要的时间延误的情况下，能进行对应的测量，例如维护测量，或者对机器或所涉及的汽缸的控制进行对应的匹配。
满足该目的的本发明的主题的特征在于本发明第一、十四、十五、三十二以及三十七方面的特征。
其他方面涉及本发明的特别有利的实施方式。
因此，本发明涉及一种用于监控活塞式内燃机的部件的磨损状态的监控装置和监控方法，所述活塞式内燃机包括汽缸，所述汽缸具有汽缸盖和设置在所述汽缸的汽缸壁处的跑合面，在所述汽缸中布置有活塞，该活塞能在下死点和上死点之间沿着所述滑动面在轴向上往复移动，使得所述活塞、所述汽缸盖以及所述汽缸壁在所述汽缸中形成燃烧空间以燃烧燃料和空气的混合物，其中，为从所述汽缸收集润滑油而设置有集油设备，以使得预定的测定量的润滑油可被从所述汽缸供给到测量设备。根据本发明，所述测定量的润滑油被直接从所述汽缸的所述滑动面和/或能直接从所述燃烧空间和/或能直接从所述活塞的活塞环组件供给到所述收集设备。
测定量的润滑油不再由在接收器空间中沉淀和收集的润滑油组成，而是仅将直接并实时地源于所述汽缸空间并且因此不被异物污染的润滑油用于测量，这意味着：根据本发明收集到的所述润滑油基本上仅包括那些反映所述汽缸部件(诸如活塞、活塞环、汽缸跑合面、气体交换阀等)的当前磨损状态的信息。
为此，首次可以监控马达部件的当前磨损状态，而不会受到异物干涉，诸如不直接源于所述汽缸套或者不与测量时间点相关的污染物。
为了尽可能进行实时测量，优选的是，优选地使用如权利要求中所公开的快速测量方法。因此，根据本发明的最快的测量方法适合在马达上进行测量，尤其也使得能在通常处于过渡操作状态的马达上进行测量，其中所述过渡操作状态涉及在测量期间变化的发动机转数、在测量期间变化的发动机载荷、或者在测量期间变化的发动机转数和发动机载荷这二者的组合。
从装置的角度来看，快速测量方法也是成本有效且简单的，该方法特别地仅需要用于测量的非常少量的润滑油，该快速测量方法的特别有利的实施方式基本上使用这样一种测量电容器，这种测量电容器在几何学上被设计成使得在单个燃烧循环或者至少在极少量的燃烧循环期间收集到的润滑油的量足以用可测量量的润滑油填充所述电容器。
例如，可以使用具有小的板间距的电容器，例如，平行板电容器。
还可以非常有利地使用柱形板电容器，该电容器包括相互缠绕的两个螺旋状金属表面，所述金属表面尽可能相互靠近地布置。
然后，将所收集到的润滑油吹到所述柱形板电容器内以用于测量，然后可以进行测量。在测量结束后，可以例如用加压空气清洁所述柱形电容器，以使得可以在下一个循环中将新收集到的润滑油吹到所述柱形电容器内以进行进一步的测量。
如果利用例如本身已知的测量电桥，则可以测量复电导率，优选地，所述复电导率仍取决于频率和/或温度、或者取决于所施加的电压、温度或其它参数的变化。因此，例如通过与标定测量进行比较或者通过评价适当的数学函数，从测量值能直接得出关于诸如水，金属(诸如铁、铬、钒或其它金属)的污染物的结论。还能得出关于化学污染物，尤其是关于形成污染物的铁或者诸如酸或碱的组分的结论，以使得还能获知化学组分的变化，并且，还例如能确定硫、磷或其它化学元素或组分的元素浓度。
例如能以本身已知的方式在电路中使用所述电容器，所述电路还包括预定电导率的线圈，从而形成除其它电气元件之外的具有预定谐振频率的振荡电路以提高测量精度，从而也能最终减小所需的润滑油的测量体积。
这种布置借助于谐振频率的变化而极端灵敏地对所述线圈的感应率或所述电容器的介电常数的变化作出反应。因此，可以获得一种极端灵敏的测量仪表，借助于该极端灵敏的测量仪表，可以通过具有这种布置的本发明获得关于不同组成的并且使用非常小的样品体积的非常高的测量精度，其中还可以耦合具有不同谐振频率的多个振荡电路。
在这方面，自然应该理解，所述润滑油还可以被填充到适当构成的线圈中，这导致取决于污染物的感应率的变化。自然地，还可以将对应地制备好的电容器或对应地制备好的线圈结合到测量电路中。
此外，还可以适当地使用诸如测量频率或测量振幅的其它方面，以例如提高测量精度或者利用诸如谐振表征的某些现象。因此，例如可在测量主体(即，例如填充有油的电容器)处提供电加热或不同操作的加热，以使得能在限定的温度下进行测量，其中，例如能特别满意地测量某一张弛过程。此外，对应的操纵方法对于本领域普通技术人员是公知的，通过这些操纵方法的使用可以特别满意地确定所关注的方面。
自然地应当理解，为了提高测量精度，例如，通过本身通常已知的适当的传感器还能确定其它方面。因此，例如，可以设置这样的传感器，这些传感器能在测量期间监控温度或者自动监控可用于当前测量的润滑油的量，以使得必要时能相应地校正直接测量尺寸。
优选地，通过所述汽缸壁中的适当的开口来收集润滑油，以使得能根据位置和/或时间取样。这能发生是例如由于在所述汽缸和/或所述环组件中存在有相对于环境而言的超压，从而润滑油通过所述汽缸壁中的所述开口而被供给到收集系统和/或测量系统。对于根据二冲程结构类型和根据四冲程结构类型的活塞式发动机，都将产生所提及的存在于所述环组件中的相对于环境而言的超压，使得根据本发明的测量原理既可用于二冲程活塞式马达又可用于四冲程活塞式马达。
然而，有利地，也可以通过扫气狭缝提取润滑油。当所述活塞在沿朝向所述下死点的方向运动的情况下经过通向所述接收器空间的所述扫气狭缝时，来自始终存储一定量的润滑油的活塞环槽和/或所述活塞环组件的润滑油借助于存在于所述活塞环组件中的超压而被以润滑油云的形式吹入所述接收器空间内，然后借助于适当的收集设备在所述接收器空间中从所述润滑油云收集所述润滑油。
如本领域普通技术人员所公知的，气体压力穿过类似于迷宫式密封件的所述活塞环组件并且和存在于所述活塞环组件中的所述润滑油一起被存储在那里，因此只要所述活塞环组件密封地位于所述汽缸壁的所述跑合面处，所述气体压力就几乎不会泄漏。假如所述活塞在其沿朝向所述下死点UT的方向减压运动时经过所述扫气狭缝，则存储在所述活塞环组件中的所述气体和存储在所述活塞环组件中的所述润滑油一起能经由所述扫气狭缝以润滑油云的形式突然地逸入所述接收器空间，由此所述接收器空间自然受到了润滑油的严重污染。
因此，该通常是负面的副作用可以通过本发明被肯定地充分利用。
然而，可能会出现以下情况，所述活塞环组件中的所述气体压力在根据二冲程结构类型和四冲程结构类型的非涡轮增压活塞式发动机燃烧之后的膨胀冲程结束时不再基本上高于环境压力，因此使用根据本发明的集油设备将不能产生足够大量的油。这种情况是能补救的，因为能从外界塑性地施加负压，所述负压例如能由位于所使用的油/气分离器的出气侧上的鼓风机产生。因此，在所述活塞环组件和所述所用的油/气分离器的出气侧之间再次产生足够大的压差，由此，对于非涡轮增压活塞式马达也能保证所述集油系统和所述测量系统的功能。
在根据本发明的监控装置的优选实施方式中，所述集油设备包括集油口，所述集油口被设置在所述汽缸壁处，位于所述活塞的所述下死点和所述汽缸盖之间。在这方面，所述集油设备尤其包括可由控制设备致动的集油阀。
在这方面，所述活塞式内燃机可以是具有扫气狭缝的纵向扫气内燃机，尤其是慢速运行的二冲程大型柴油机，其中，所述集油口优选地被布置在所述扫气狭缝的区域中，使得经由所述扫气狭缝排出的润滑油可收集到所述集油口。在这方面，自然应当理解，所述活塞式内燃机还可以是根据四冲程原理操作的内燃机。
当所述活塞式内燃机是四冲程活塞式内燃机时，所述集油口优选地被布置在所述汽缸处，位于所述活塞在上死点的顶侧位置和所述活塞在下死点的底侧位置之间，使得可通过所述集油口从所述汽缸收集润滑油。所述集油设备在所述汽缸处的适当的油口优选地位于在所述上死点的活塞顶的位置和在所述下死点的所述活塞的所述活塞环组件的最底下的环之间。借助于所述汽缸壁的所述集油设备的所述开口的这种布置，尤其是能确保，可基本上从通过所述集油设备相关地弄湿的四冲程发动机的活塞环的整个跑合面收集润滑油。
所述集油设备特别优选地包括集油空间，所述集油空间优选地是所述汽缸壁的一体部分，其中在所述集油空间中收集到的润滑油可经由所述集油口被供给到所述测量装置。
通常设置有至少两个集油口，所述至少两个集油口沿周向和/或关于轴向相互偏离地布置在所述汽缸处，其中所述集油口被设计成使得在具体实施方式中润滑油流速是可设定的。
在这方面，所述测量系统有利地包括电磁测量单元，尤其是用于以振幅相关和/或频率相关和/或频率无关的方式确定所收集到的测定量的润滑油的电容、磁导率、电导率和/或交流电导率和/或复电导率和/或复电阻的测量单元，其中所述监控装置优选地能小型化地直接设置在所述汽缸壁中。
在本发明的不同实施方式中，所述测量设备包括X射线测量单元，该X射线测量单元尤其是用于确定所收集到的测定量的润滑油的透射性质和/或吸收性质和/或反射性质和/或荧光性质。
在另一个实施方式中，所述测量系统包括用于确定所收集到的测定量的润滑油的光学透射性质和/或光学吸收性质和/或光学反射性质和/或光学荧光性质的光学测量单元，其中所述光学测量单元优选地是红外测量单元和/或紫外测量单元。
在实践中，所述测量系统可以尤其是用于确定所收集到的测定量的润滑油的化学组分的化学测量设备，其中所述测量系统包括用于确定所收集到的测定量的润滑油的含水量和/或金属含量和/或用于确定含磷量和/或含硫量的测量设备，所述金属含量尤其是铁、铬和/或钒的含量。
本发明还涉及一种活塞式内燃机，尤其是涉及具有根据本发明的监控装置的二冲程大型柴油机或四冲程发动机，并且还涉及一种用于监控活塞式内燃机的部件的磨损状态的监控方法。
根据本发明的所述监控方法涉及一种用于监控活塞式内燃机的监控方法，所述活塞式内燃机包括汽缸，所述汽缸具有汽缸盖和设置在所述汽缸的汽缸壁处的跑合面，在所述汽缸中布置有活塞，该活塞能在下死点和上死点之间沿着所述跑合面在轴向上往复移动，使得所述活塞、所述汽缸盖以及所述汽缸壁在所述汽缸中形成燃烧空间以燃烧燃料和空气的混合物。在这方面，为从所述汽缸收集润滑油而设置有集油设备，并且在操作状态下，预定的测定量的润滑油被从所述汽缸供给到测量设备。根据本发明，所述测定量的润滑油被直接从所述汽缸的所述跑合面和/或直接从所述燃烧空间和/或直接从所述活塞的活塞环组件供给到所述集油设备。
为实施根据本发明所述的监控方法，所述集油设备优选地包括集油口，所述集油口被设置在所述汽缸壁处，位于所述活塞的所述下死点和所述汽缸盖之间。
所述集油设备尤其包括可由控制设备致动的集油阀，以使得在操作状态下，预定量的润滑剂能被引导出所述汽缸。
在这方面，所述活塞式内燃机例如是具有扫气狭缝的纵向扫气的内燃机，尤其是慢速运行的二冲程大型柴油机，并且所述集油口被布置在所述扫气狭缝的区域中，使得经由所述扫气狭缝排出的润滑油在操作状态下通过所述集油口被收集。自然应当理解，根据本发明所述的监控方法自然也能成功地用于根据四冲程原理操作的内燃机。
所述集油设备特别优选地包括用于实施根据本发明所述的监控方法的集油空间，所述集油空间优选地是所述汽缸壁的一体部分，以使得在所述集油空间中收集到的润滑油可供给到所述测量设备，尤其是还能经由所述集油口而被供给。
在实践中，通常设置有至少两个集油口，所述至少两个集油口被沿周向和/或关于轴向相互偏离地布置在所述汽缸处，以使得能从所述汽缸的不同位置取得润滑油的样品，其中所述集油口优选地被设计成使得润滑油流速是可被设定的，优选地使得润滑油流速可被自动设定。
为了实施根据本发明所述的监控方法，所述测量系统特别优选地包括电磁测量单元，使得尤其是能对所收集到的测定量的润滑油的电容、磁导率、直流电导率和/或交流电导率和/或复电导率和/或复电阻进行振幅相关的和/或频率相关的和/或频率无关的确定。
在另一个实施方式中，所述测量系统包X射线测量单元，使得尤其能对所收集到的测定量的润滑油的透射性质和/或吸收性质和/或反射性质和/或荧光性质进行确定。
在另一个具体实施方式中，所述测量系统包括光学测量单元，使得尤其能对所收集到的测定量的润滑油的光学透射性质和/或光学吸收性质和/或光学反射性质和/或光学荧光性质进行确定，其中红外测量单元和/或紫外测量单元优选地被用作光学测量单元。
在实践中，所述测量系统常常包括化学测量单元，使得能对所收集到的测定量的润滑油的化学组分进行确定，其中尤其优选的是，能利用所述测量单元确定所收集到的测定量的润滑油的含水量和/或金属含量、和/或磷含量和/或硫的含量，所述金属含量尤其是铁、铬和/或钒含量。
对由所述测量设备记录的数据进行评价，尤其是借助于查阅表和/或借助于预定的数学函数和/或借助于标定进行评价，其中尤其是对所述活塞式内燃机的部件的磨损状态，尤其是所述活塞和/或活塞环和/或所述汽缸壁的所述跑合面和/或气体交换阀和/或不同的发动机部件的磨损状态进行确定。
对所收集到的所述测定量的润滑油的测量的评价尤其优选地是针对每一发动机循环进行，其中，预定的测定量的润滑油尤其选选地是在预定次数的发动机循环期间收集的，并且对所述预定的测定量的润滑油进行测量并对测量进行评价。
通过对完整测量数据的评价，例如，用于维护预定的发动机部件的维护时间点优选地是自动确定的。
根据所收集到的测定量的润滑油的测量结果，自然也能控制和/或调节所述活塞式内燃机。
与实践特别相关的本发明的具体实施方式是“自调节润滑系统”，即，基本上电子调节的润滑系统，所述润滑系统确保了油膜的非常均匀且有效的性质，同时减小了油膜上的负载并且防止了沿汽缸套的周向和轴向实际上在所有操作条件下的油膜退化。
因此，本发明关注，假如对应的润滑剂膜性质不再与预定的参数界限对应或落在参数界限之下或之上，则不变地更新调整所述润滑系统的操作参数，诸如润滑油进给速度、润滑油的竖直和/或水平分布、注入频率等。此外，润滑油和润滑油膜的质量和/或特性取决于操作所述内燃机的操作条件，例如，负载、扫气空气的湿度、燃料中的含硫量、燃料质量、润滑油的质量等。
假如，例如两个或更多个集油口被设置在所述汽缸处，且所述两个或更多个集油口沿轴向和/或沿周向相互偏离，则例如可以在所述汽缸的不同位置直接从活塞主组件或从所述汽缸套的跑合面收集润滑油，可以借助于根据本发明所述的测量设备来分析润滑油，并且从该分析产生润滑油膜的性质在所述汽缸的整个所述跑合面上的分布的一种“映射”。因此，能根据来自由此获得的测量数据的时间和/或位置通过适当的控制和/或调节来控制和/或调节润滑油在所述汽缸的所述跑合面上的供应，使得能永久并自动地确保所述润滑油膜在所述汽缸的整个跑合面上的均匀的性能和质量。
如参照图1示意性地示出的，优选地，分别在汽缸3的第一集油口81处从上部区域OB和在第二集油口81处从下部区域UB收集润滑油9，由此收集到的润滑油9的性质，诸如碱度(BN值)、含铁量、含水量等能在两个测量设备M1和M2中被分别分析并且被提供给具有数据采集单元的数据处理装置DV。在本实施例中，下部的第二集油口81位于扫气狭缝11的区域中，以使得能通过下部的第二集油口81从活塞环组件收集润滑油9，而上部的第一集油口直接从汽缸3的跑合面收集润滑油。
在这方面，汽缸3具有以本身公知的方式设置的多个润滑油喷嘴，为了清楚起见，在图1中未示出这些喷嘴，借助于这些喷嘴，能以预定方案将新鲜的润滑油施加到汽缸3的跑合面51上。在这方面，多个润滑油喷嘴被沿周向和垂直方向相互间隔开地设置在所述汽缸3处。
数据处理装置DV取决于汽缸套3的位置根据汽缸套3中的活塞6的活塞环组件的润滑油9的分别测量的性质来确定润滑油的新的供给参数ZP，诸如润滑油的量、将润滑油供给到汽缸内的频率等，由此润滑油膜与预定的公称值参数的偏差被再次补偿，以使得能借助于本发明在每个时间点并且在汽缸3的跑合面51上的每个位置使润滑油膜最优化。如此重新确定的新的供给参数ZP被进一步提供给润滑油控制器SK，该润滑油控制器SK设定经由多个润滑喷嘴的润滑油9的进一步供给，以使得如前所述的，在所述汽缸3的整个跑合面51上使润滑油膜最优化。
在根据图1的具体实施方式中重要的是，润滑油9被从汽缸3的上部区域OB和汽缸3的下部区域UB分别收集和分析。在汽缸3的上部区域OB收集的润滑油9例如直接源于跑合面51。从而能确保当活塞6不经过上部集油口81时，汽缸3的上部区域OB中的集油口81取得润滑油9的样品。相反，当活塞6经过扫气狭缝11时，扫气狭缝11处的下部集油口81因而准确地收集润滑油9的样品。因此，在汽缸3的下部区域UB中收集的润滑油9的样品直接源于活塞6的活塞环组件，这是因为活塞环组件中的超压通过扫气狭缝11被排出，因此在活塞环组件中收集的润滑油9被吹出活塞环组件，使得能从然后经过下部区域UB中的集油口81吹出活塞环组件的润滑油9中取得润滑油9的样品。
假如，例如，汽缸中的润滑油的BN值应被最优化，则能以下列方式实现该最优化。如本领域普通技术人员所公知的，润滑油的BN值是润滑油的碱性性能的量度标准，即对于其碱度的测量。在这方面，润滑油必须具有一定的碱度，因为具有非常强的侵蚀性的酸可能例如由于燃烧过程而出现在汽缸中，所述酸必须尽可能被中和，以使得这些酸尽可能不会腐蚀汽缸中的各个部件，诸如活塞、跑合面、活塞环、排气阀等。
为此，要求汽缸中的润滑油的最小BN值，这可能取决于特定的马达、操作条件以及其它操作参数。
在这方面，在根据本发明所述的监控方法的具体实施方式中，例如在所述活塞环组件中收集的润滑油的BN值最初被调节成预定最小BN值，该最小BN值例如可具有预定的公称值BN＝5。自然地，在不同的马达中或对于不同的操作条件，该预定的公称值BN＝5可具有非常不同于BN＝5的值。
在这方面，如有可能，实质上也不应该超过例如BN＝5的预定的最小公称值，这是因为公称值也是针对所供给的润滑油的量的量度标准，仅仅为了成本的原因，该公称值也应该同时被最优化和/或最小化。因为存在于所述活塞环中的润滑油是在膨胀冲程时从所述跑合面收集到所述汽缸套的整个高度上的，所以BN值表示沿源于所述活塞环组件的润滑油的轴向在所述跑合面的高度范围内的BN值分布的比平均值。
为此，由于试图尽可能地将源于所述汽缸的所述上部区域的润滑油的BN值设定为与从处在所述扫气狭缝的区域中的所述活塞环组件吹出的润滑油的BN值相同，因此基本上能沿着汽缸轴线沿垂直方向在所述汽缸套的高度范围内均匀地设定BN值。理想地，当在所述扫气狭缝的区域中测量BN值时，来自所述汽缸的所述上部区域的润滑油的BN值等于来自所述活塞环组件的润滑油的BN值。在这种情况下，沿着所述汽缸轴线的BN值必须基本上相等。
在这方面，通过设定供给参数，即通过调节经由所述润滑油喷嘴的润滑油的供给，进行BN值的调节，所述润滑油喷嘴优选地可在各自的特定的组中被单独地或分别地致动。
自然应当理解，因为沿所述汽缸套的周向也设置有多个集油口，所以也能沿周向均匀地即均一地设定BN值。
因此，首次可以借助于本发明沿周向和垂直方向在所述汽缸的整个跑合面上将润滑油的BN值均匀地设定为基本上相同的值，其中还另外实现了润滑油消耗量的最小化和最优化，因为BN值也同时被调节成例如BN＝5的预定的最优BN值。
自然应当理解，也可借助于本发明均一地在所述跑合面范围内以类似的方式将润滑油的其它参数完全类似地最优化成预定值。
此外，本领域普通技术人员自然立即清楚，最优化方法的上述步骤将仅仅以实施例方式来理解，并且尤其是，上述步骤也可以按不同顺序发生，或者可以引入附加步骤，或者在其它简单的情况下也可以省略特定的最优化步骤。
本发明还涉及一种用于确定活塞式内燃机用流体的组分的测量设备，所述流体尤其是油，特别是润滑油或燃料。在这方面，根据本发明所述的测量设备包括电磁测量单元，尤其是用于以振幅相关和/或频率无关的方式确定预定的测定量的流体的电容、磁导率、直流电导率和/或交流电导率和/或复电导率和/或复电阻的测量单元。
在不同的实施方式中，所述测量设备可包括尤其是用于确定所述测定量的流体的透射性质和/或吸收性质和/或反射性质和/或荧光性质的X射线测量单元。
在另一个实施方式中，所述测量设备可包括用于确定所述测定量的流体的光学透射性质和/或光学吸收性质和/或光学反射性质和/或光学荧光性质的光学测量单元，其中所述光学测量单元优选地是红外测量单元和/或紫外测量单元。
在实践中，所述测量设备常常包括用于确定所收集到的测定量的流体的化学组分的化学测量单元，其中，在具体实施方式中，所述测量系统是用于确定所收集到的测定量的流体的含水量和/或金属含量、和/或用于确定磷含量和/或硫含量的测量设备，所述金属含量尤其是铁、铬和/或钒的金属含量。
本发明还涉及一种用于确定活塞式内燃机用流体的组分的测量方法，所述流体尤其是油，特别是润滑油或燃料。在这方面，根据本发明使用测量设备，所述测量设备包括电磁测量单元，以使得尤其能对所收集到的测定量的润滑油的电容、磁导率、直流电导率和/或交流电导率和/或复电导率和/或复电阻进行振幅相关和/或频率相关和/或频率无关的确定。
在根据本发明所述的测量方法的不同实施方式中，所述测量设备包括X射线测量单元，以使得尤其能对所述测定量的流体的透射性质和/或吸收性质和/或反射性质和/或荧光性质进行确定。
在另一个实施方式中，所述测量设备包括如同电磁测量单元的光学测量单元，以使得尤其能对所述测定量的流体的光学透射性质和/或光学吸收性质和/或光学反射性质和/或光学荧光性质进行确定，其中优选地，红外测量单元和/或紫外测量单元被用作所述光学测量单元。
在与实践特别相关的实施方式中，所述测量设备包括化学测量单元，以使得尤其能对所述测定量的流体的化学组分进行确定，其中尤其优选地是利用所述测量设备来确定所收集到的测定量的流体的含水量和/或金属含量、和/或磷含量和/或硫含量，所述金属含量尤其是铁、铬和/或钒的含量。
特别地，对由所述测量设备记录的数据进行评价，尤其是借助于查阅表和/或借助于预定的数学函数和/或借助于标定进行评价，从而从评价结果来确定所述活塞式内燃机的部件的磨损状态，尤其是确定活塞和/或活塞环和/或汽缸壁的跑合面和/或气体交换阀和/或不同发动机部件的磨损状态。
在优选实施方式中，针对每一发动机循环对所收集到的测定量的流体的测量进行评价；然而，或者在预定次数的发动机循环期间收集预定的测定量的流体，并且对所述预定的测定量的流体进行测量，并对测量进行评价。
利用本发明的测量方法时，例如，也能优选地自动确定用于维护预定的发动机部件的维护时间点，或者也能根据所收集到的测定量的润滑油的测量结果控制和/或调节所述活塞式内燃机。
在下面将参照更多的附图更详细地说明本发明。示意图中示出了：
图1是用于使汽缸跑合面上的润滑油膜最优化的装置；
图2是根据本发明的监控装置的简单的第一实施方式；
图3是具有位于汽缸的上部区域的附加的集油口的根据图2的第二实施方式；
图4是具有位于扫气狭缝的区域中的多个集油口的根据图2的不同的实施方式；
图5是润滑油样品的含铁量(单位ppm)；
图6以每克润滑油样品中的KOH毫克数示出了润滑油样品的残余碱度；
图7是润滑油样品的含水量(样品质量的百分比)的第一实施例；
图8是润滑油样品的含水量(样品质量的百分比)的第二实施例。
因为已经在上面详细地讨论了图1，所以在下文中可以直接继续进行图2的描述。
参照图2，示意地示出了根据本发明的监控装置的简单的第一实施方式，在下面将总体上利用附图标记1来指示监控装置。
用于监控活塞式内燃机2的部件的磨损状态的图2的监控装置1包括汽缸3，该汽缸具有汽缸盖4和设置在汽缸3的汽缸壁5处的汽缸跑合面51。活塞6被布置成能在下死点和上死点之间沿着跑合面51在轴向A往复移动，使得活塞6、汽缸盖4以及汽缸壁5形成用于燃烧汽缸3中的燃料和空气的混合物的燃烧空间7。在这方面，为从汽缸3收集润滑油9而设置有集油设备8，以使得能将润滑油9的预定的测定量91从汽缸3供给到测量设备10。在这方面，在图2的简单的当前实施方式中，仅有一个集油设备8被示例性地设置在汽缸3的下部区域UB中，位于扫气狭缝11的区域中。在图2中，活塞6当前位于扫气狭缝11的区域中。如能清楚地看到的，润滑油9形成的云被从活塞6的活塞环组件吹出通过扫气狭缝11而进入到汽缸罩ZM的空间内，该汽缸罩ZM的空间可经由检查门IT以本身已知的方式接近。附图标记KU指的是活塞底侧的垂直区域。这里，润滑油9的测定量91(即，润滑油样品91)被从活塞6的活塞环组件直接供给到集油设备8，并且由例如参照图1说明的分析和控制系统分析，并且因而能借助于该分析的结果调节和/或控制供给到汽缸3内的润滑油。
图3示出了具有位于汽缸3的上部区域OB中的附加集油口81的根据图2的第二实施方式。因此，图3的实施例几乎和图1的相同。因此，借助于根据图3的实施方式，能在汽缸的下部区域UB和汽缸的上部区域OB这两个区域收集润滑油9。
在这方面，在这一点上必须明确注意到，下部区域UB中的集油口81不必必须布置在扫气狭缝11的区域中，而在特定情况下，例如也能布置在扫气狭缝11上方。具体地，还可行的是，在没有扫气狭缝的情况下根据本发明的监控装置1可被设置在马达处。例如，设置在具有进气阀的二冲程马达或四冲程马达处。
参照图4，示意地示出具有位于扫气狭缝11的区域中的多个集油口81的根据图2的不同的实施方式，其中在本实施例中，还明确地示例性示出了位于汽缸3的上部区域OB中的两个润滑油点ST，为了清楚起见在其余的图中没有示出该润滑油点ST。与图4的实施方式中的情况一样，当多个集油口81被沿周向设置时，借助于本发明可实现润滑油质量和/或润滑油参数尤其是沿周向的均一分布，当设置有多个润滑油点ST并使其在汽缸3处沿周向分布时，也能特别满意地实现润滑油质量和/或润滑油参数的均一分布。
下面的图5至图8示出了几个具体的测量结果，这些测量结果是在不同的实验室实验中借助于根据本发明的监控装置获得的。
图5示出了以润滑油样品的含铁量EG(单位ppm(百万分之一))，该润滑油样品在汽缸3的汽缸壁WPN的集油口81处被收集。在这方面，MP1是测量位置1，该测量位置1设置在扫气狭缝11处，沿活塞冲程方向不低于润滑喷嘴。MP2是位于扫气狭缝处的测量位置2，该测量位置2沿活塞冲程方向位于润滑喷嘴下方。MP3是测量位置3，该测量位置3位于扫气狭缝处，沿活塞冲程方向不低于润滑喷嘴。
由KURA指出的测量点与活塞下侧空间排放装置对应。
图5还示出了，对于装备有特定的润滑系统以及活塞环和与其匹配的汽缸套处理形成的特定系统的特定的马达类型(该特定的马达类型已经在润滑系统的特定设置以及发动机转数和发动机载荷的特定组合下磨合了超过几千运行小时的特定时间)而言，润滑油样品中的含铁量如何取决于马达处的取样地点。润滑油样品中的含铁量表示在马达运行期间发生的磨料磨损和腐蚀磨损的组合。在活塞下侧空间排放装置KUEA处取得的样品具有最低的含铁量，而在相应的扫气狭缝处取得的来自测量位置MP1至MP3(这些位置MP1至MP3在图5中由图表中的三个十字表示)的全部样品具有明显更高的值，并且从汽缸壁中的抽气口取得的样品具有最高值。图5的实例的测量精度大约是5ppm。这被解释为：来自直接位于汽缸壁中的抽气口的样品与汽缸壁上的润滑油的状态对应得最好，而取自相应的扫气狭缝处的测量位置MP1至MP3的样品已经和一定量的未使用的油混合了，该一定量的未使用的油通过每个活塞冲程经过活塞环被从位于汽缸套的上三分之一的润滑点向下输送到扫气狭缝，并且因此而具有较低的含铁量，因为新鲜的润滑油仅具有大约7ppm的含铁量。测量位置MP1、MP2以及MP3处的不同含铁量表明润滑油具有不同的质量，对于所考虑的情况，这取决于测量位置相对于汽缸套的润滑点的位置如何。来自活塞下侧空间排放装置的样品具有最低的含铁量，这表示与新鲜的未使用的润滑油的更强烈的混合，并且样品还可能被来自相邻汽缸的润滑油进一步污染。
在图6中，以每克润滑油样品中的KOH毫克数示出了润滑油样品的残余碱度VA的测量结果。
在这方面，VA是以每克润滑油样品中的KOH毫克数表示的润滑油样品的残余碱度(碱值)，WPN是借助于汽缸的壁中的集油设备取出的壁样品。MP1是沿活塞冲程方向不低于润滑喷嘴的测量位置1，MP2是沿活塞冲程方向位于润滑喷嘴下方的测量位置2，并且MP3是沿活塞冲程方向不低于润滑喷嘴的测量位置3。在图6的图表中与图5中类似通过十字示出MP1、MP2以及MP3。在本实施例中，KURA也是活塞下侧空间排放装置。
图6示出了，对于构造成具有特定的润滑系统以及活塞环和与其匹配的汽缸套处理形成的特定系统的特定马达类型(该特定马达类型已经在润滑系统的某些设定下并且还关于马达转数和马达载荷的特定组合磨合了几千运行小时的特定时间)而言，润滑油样品中的残余碱度如何取决于马达中的取样地点。在图6的实施例中，作为添加剂被加到润滑油中的碱度总计为每克润滑油70mg KOH，用于中和在马达运行期间强含硫燃料燃烧产生的硫酸H2SO4。润滑油样品中的残余碱度表示油的仍固有的中和硫酸的特性。假如润滑油样品中的残余碱度的值已经下降至零或朝着零下降，则不会发生中和或者发生不足的中和，汽缸套的材料开始被腐蚀，由此润滑油样品中的含铁量增大。在活塞下侧空间排放装置处取得的样品仍表现出最高的残余碱度，而取自相应的扫气狭缝处的测量位置1直到测量位置3的所有样品都具有明显较低的值，并且来自汽缸壁中的抽气口的样品具有大约为零的值。图2的实施例的测量精度大约是每克润滑油1.5mg KOH。该结果被解释为：来自直接位于汽缸壁中的抽气口的样品最接近汽缸壁上的润滑油的状态，从而表示汽缸表面的腐蚀危险，而取自相应的扫气狭缝处的测量位置1至测量位置3的样品已经和一定量的未使用的油混合，该一定量的未使用的油通过每个活塞程冲由活塞环从位于汽缸套的上三分之一的润滑点向下输送到扫气狭缝，并因此表现出了增大的残余碱度含量。测量位置1、2以及3处不同的残余碱度含量表示润滑油具有不同的质量，对于所考虑的情况，这取决于测量位置相对于汽缸套中的润滑点的位置如何。取自活塞底侧空间排放装置的样品具有最高的残余碱度含量，这表示新鲜的未使用的润滑油的仍更强烈的混合，并且样品还可能被相邻汽缸的润滑油进一步污染。
图7示出了润滑油样品的含水量(样品质量的百分比)的第一实施例。
在这方面，图7中的命名具有以下含意：
WG＝油样品的含水量(样品质量的百分比)
S1＝船用马达组合1
S2＝船用马达组合2
S3＝船用马达组合3
S4＝船用马达组合4
V1＝汽缸润滑变型1
V2＝汽缸润滑变型2
V3＝汽缸润滑变型3
V4＝汽缸润滑变型4
V5＝汽缸润滑变型5
图7清楚地示出了，在由图1和图2所示的测量位置MP1至MP3的样品平均值形成的润滑油样品中的含水量，与用于操作活塞式内燃机的环境空气的湿度相关，并且实际上与为测量选择的船(总计四个不同的船)无关并与安装在所选择的船的马达上的汽缸润滑变型以及润滑系统的设定无关，所述马达包括特定的润滑系统、活塞环和与其匹配的汽缸套处理形成的特定系统。除情况“S3V4”之外，对于图7所示的所有情况，马达转数和马达负载的组合是相同的，由此可以示出润滑油样品中的含水量与负载的关系。
最后，图8示出了润滑油样品的含水量(样品质量的百分比)的第二实施例的测量结果，其中WG同样是油样品的含水量(样品质量的百分比)。ZS1是未使用的汽缸润滑油，ZS2是稳定操作状态下的汽缸润滑油，并且ZS3是负载增大的过度操作状态下的润滑油。
图8给人以深刻印象地示出了：在用于操作活塞式内燃机的周围空气的湿度恒定的情况下，由图1和图3所示的测量位置MP1至MP3的样品的平均值形成的润滑油样品中的含水量，与施加于马达的马达负载的类型相关。在润滑系统的设置保持恒定的情况下进行测量(处于稳定操作状态的汽缸润滑油)，其中根据螺桨定律，马达以额定负载的25％至50％被加载，然后该负载被维持40分钟，然后根据螺桨定律，马达以额定负载的50％至75％被加载，该负载然后被维持40分钟，最后马达被加载到额定负载的100％，这持续总共四个小时。对于在同一日进行的具有相同的马达和相同的设置(具有增大的负载并且处于过渡操作状态的汽缸润滑油)的不同测量，马达被从额定负载的25％至100％连续加载，这持续大约40分钟。表明马达的更快的加载将导致润滑油样品中的更高的含水量，该更高的含水量被认为对汽缸套的耐磨性是不利的。
自然应当理解，在本申请的框架中描述的所有实施方式将仅仅通过实施例的方式来理解，而且，尤其是对本领域普通技术人员明显的每种适当的结合和/或每种扩展都由本发明的权利要求所覆盖。

Claims (46)

1.一种用于监控活塞式内燃机(2)的部件的磨损状态的监控装置，所述活塞式内燃机包括汽缸(3)，所述汽缸具有汽缸盖(4)和设置在所述汽缸(3)的汽缸壁(5)处的跑合面(51)，在所述汽缸(3)中布置有活塞(6)，该活塞能在下死点和上死点之间沿着所述跑合面(51)在轴向(A)上往复移动，使得所述活塞(6)、所述汽缸盖(4)以及所述汽缸壁(5)在所述汽缸(3)中形成燃烧空间(7)以燃烧燃料和空气的混合物，其中，为从所述汽缸(3)收集润滑油(9)而设置有集油设备(8)，以使得润滑油(9)的预定的测定量(91)能从所述汽缸(3)供给到测量设备(10)，所述监控装置的特征在于，润滑油(9)的所述测定量(91)能直接从所述汽缸(3)的所述跑合面(51)、直接从所述燃烧空间(7)和/或直接从所述活塞(6)的活塞环组件供给到所述集油设备(8)。
2.根据权利要求1所述的监控装置，其中，所述集油设备(8)包括集油口(81)，所述集油口被设置在所述汽缸壁(5)处，位于所述活塞(6)的所述下死点和所述汽缸盖(4)之间。
3.根据权利要求1或2所述的监控装置，其中，所述集油设备(8)包括能由控制设备致动的集油阀。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的监控装置，其中，所述活塞式内燃机(2)是四冲程活塞式内燃机(2)，并且所述集油口(81)被布置在所述汽缸(3)处，位于所述活塞(6)在上死点的顶侧位置和所述活塞(6)在下死点的底侧位置之间，使得能通过所述集油口(81)从所述汽缸(3)收集所述润滑油(9)。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的监控装置，其中，所述活塞式内燃机(2)是具有扫气狭缝(11)的纵向扫气的内燃机(2)，尤其是慢速运行的二冲程大型柴油机(2)，并且所述集油口(81)被布置在所述扫气狭缝(11)的区域中，使得能通过所述集油口(81)收集经由所述扫气狭缝(11)排出的润滑油(9)。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的监控装置，其中，所述集油设备(8)包括集油空间(92)，所述集油空间优选地是所述汽缸壁(5)的一体部分，并且所述集油空间(92)中收集的润滑油能供给到所述测量设备(10)。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的监控装置，其中，设置有至少两个集油口(81)，所述至少两个集油口沿周向和/或关于所述轴向(A)相互偏离地布置在所述汽缸(3)处。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的监控装置，其中，所述集油口(81)被设计成使得能设定润滑油流速。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的监控装置，其中，所述测量设备(10)包括电磁测量单元，尤其是包括用于以振幅相关、频率相关和/或频率无关的方式确定所收集到的润滑油(9)的所述测定量(91)的电容、磁导率、直流电导率、交流电导率、复电导率和/或复电阻的测量单元，其中，所述监控装置优选地小型化地直接设置在所述汽缸壁(5)中。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的监控装置，其中，所述测量设备(10)包括X射线测量单元，该X射线测量单元尤其是用于确定润滑油(9)的所收集到的所述测定量(91)的透射性质、吸收性质、反射性质和/或荧光性质。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的监控装置，其中，所述测量设备(10)包括用于确定润滑油(9)的所收集到的所述测定量(91)的光学透射性质、光学吸收性质、光学反射性质和/或光学荧光性质的光学测量单元，其中，所述光学测量单元优选地是红外测量单元和/或紫外测量单元。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的监控装置，其中，所述测量设备(10)包括用于确定润滑油(9)的所收集到的所述测定量(91)的化学组分的化学测量单元。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的监控装置，其中，所述测量设备(10)包括用于确定润滑油(9)的所收集到的所述测定量(91)的含水量和/或金属含量，和/或用于确定磷含量和/或硫含量的测量系统，所述金属含量尤其是铁、铬和/或钒的含量。
14.一种具有根据前述权利要求中的任一项所述的监控装置(1)的活塞式内燃机，尤其是二冲程大型柴油机或四冲程发动机。
15.一种用于监控活塞式内燃机(2)的部件的磨损状态的监控方法，所述活塞式内燃机(2)包括汽缸(3)，所述汽缸(3)具有汽缸盖(4)和设置在所述汽缸(3)的汽缸壁(5)处的跑合面(51)，在所述汽缸(3)中布置有活塞(6)，该活塞能在下死点和上死点之间沿着所述跑合面(51)在轴向(A)上往复移动，使得所述活塞(6)、所述汽缸盖(4)以及所述汽缸壁(5)在所述汽缸(3)中形成燃烧空间(7)以燃烧燃料和空气的混合物，其中，为从所述汽缸(3)收集润滑油(9)而设置有集油设备(8)，并且在操作状态下，润滑油(9)的预定的测定量(91)被从所述汽缸(3)供给到测量设备(10)，所述监控方法的特征在于，将润滑油(9)的所述测定量(91)直接从所述汽缸(3)的所述跑合面(51)、直接从所述燃烧空间(7)和/或直接从所述活塞(6)的活塞环组件供给到所述集油设备(8)。
16.根据权利要求15所述的监控方法，其中，所述集油设备(8)包括集油口(81)，所述集油口被设置在所述汽缸壁(5)处，位于所述活塞(6)的所述下死点和所述汽缸盖(4)之间。
17.根据权利要求15或16所述的监控方法，其中，所述集油设备(8)包括能由控制设备致动的集油阀，并且在操作状态下，预定量的润滑油(9)被引导出所述汽缸(3)。
18.根据权利要求15至17中的任一项所述的监控方法，其中，所述活塞式内燃机(2)是具有扫气狭缝(11)的纵向扫气的内燃机(2)，尤其是慢速运行的二冲程大型柴油机(2)，并且所述集油口(81)被布置在所述扫气狭缝(11)的区域中，使得经由所述扫气狭缝(11)排出的润滑油(9)通过所述集油口(81)收集。
19.根据权利要求15至18中的任一项所述的监控方法，其中，所述集油设备(8)包括集油空间(92)，所述集油空间优选地是所述汽缸壁(5)的一体部分，并且所述集油空间(92)中收集的润滑油被供给到所述测量设备(10)。
20.根据权利要求15至19中的任一项所述的监控方法，其中，设置有至少两个集油口(81)，所述至少两个集油口沿周向和/或关于所述轴向(A)相互偏离地布置在所述汽缸(3)处，以使得能从所述汽缸(3)中的不同位置取得润滑油(9)的样品。
21.根据权利要求15至20中的任一项所述的监控方法，其中，所述集油口(81)被设计成使得能设定润滑油流速，优选地使得能自动设定润滑油流速。
22.根据权利要求15至21中的任一项所述的监控方法，其中，所述测量设备(10)包括电磁测量单元，并且尤其是对润滑油(9)的所收集到的所述测定量(91)的电容、磁导率、直流电导率、交流电导率、复电导率和/或复电阻进行振幅相关、频率相关和/或频率无关的确定。
23.根据权利要求15至22中的任一项所述的监控方法，其中，所述测量设备(10)包括X射线测量单元，并且尤其是对润滑油(9)的所收集到的所述测定量(91)的透射性质、吸收性质、反射性质和/或荧光性质进行确定。
24.根据权利要求15至23中的任一项所述的监控方法，其中，所述测量设备(10)包括光学测量单元，并且尤其是对润滑油(9)的所收集到的所述测定量(91)的光学透射性质、光学吸收性质、光学反射性质和/或光学荧光性质进行确定，其中，将红外测量单元和/或紫外测量单元优选地用作所述光学测量单元。
25.根据权利要求15至24中的任一项所述的监控方法，其中，所述测量设备(10)包括化学测量单元，并且对润滑油(9)的所收集到的所述测定量(91)的化学组分进行确定。
26.根据权利要求15至25中的任一项所述的监控方法，其中，通过所述测量设备(10)来确定润滑油(9)的所收集到的所述测定量(91)的含水量、金属含量和/或磷含量和/或硫含量，所述金属含量尤其是铁、铬和/或钒的含量。
27.根据权利要求15至26中的任一项所述的监控方法，其中，对由所述测量设备(10)记录的数据进行评价，尤其是借助于查阅表、借助于预定的数学函数和/或借助于标定进行评价，并且因此确定所述活塞式内燃机(2)的部件的磨损状态，尤其是确定所述活塞(6)、活塞环、所述汽缸壁(5)的所述跑合面(51)、气体交换阀和/或不同发动机部件的磨损状态。
28.根据权利要求15至27中的任一项所述的监控方法，其中，对于每一发动机循环，对润滑油(9)的所收集到的所述测定量(91)的测量进行评价。
29.根据权利要求15至28中的任一项所述的监控方法，其中，在预定次数的发动机循环期间收集润滑油(9)的预定的测定量(91)，并且对润滑油(9)的所述预定的测定量(91)进行测量并对测量进行评价。
30.根据权利要求15至29中的任一项所述的监控方法，其中，用于维护预定的发动机部件的维护时间点优选地是自动确定的。
31.根据权利要求15至30中的任一项所述的监控方法，其中，根据润滑油(9)的所收集到的所述测定量(91)的测量结果来控制和/或调节所述活塞式内燃机(2)。
32.一种用于确定活塞式内燃机用流体的组分的测量设备，所述流体尤其是油，特别是润滑油(9)或燃料，所述测量设备的特征在于，测量系统包括电磁测量单元，尤其是用于以振幅相关、频率相关和/或频率无关的方式确定流体的预定的测定量的电容、磁导率、直流电导率、交流电导率、复电导率和/或复电阻的测量单元。
33.根据权利要求32所述的测量设备，其中，所述测量系统包括尤其是用于确定流体的所述测定量(91)的透射性质、吸收性质、反射性质和/或荧光性质的X射线测量单元。
34.根据权利要求32或33所述的测量设备，其中，所述测量设备(10)包括用于确定流体的所述测定量(91)的光学透射性质、光学吸收性质、光学反射性质和/或光学荧光性质的光学测量单元，其中，所述光学测量单元优选地是红外测量单元和/或紫外测量单元。
35.根据权利要求32至34中的任一项所述的测量设备，其中，所述测量设备(10)包括用于确定流体的所收集到的所述测定量(91)的化学组分的化学测量单元。
36.根据权利要求32至35中的任一项所述的测量设备，其中，所述测量设备用于确定流体的所收集到的所述测定量(91)的含水量、金属含量和/或磷含量和/或硫含量，所述金属含量尤其是铁、铬和/或钒的含量。
37.一种用于确定活塞式内燃机用流体的组分的测量方法，所述流体尤其是油，特别是润滑油(9)或燃料，所述测量方法的特征在于使用测量设备(10)，所述测量设备(10)包括电磁测量单元，并且尤其是对润滑油的所收集到的测定量的电容、磁导率、直流电导率、交流电导率、复电导率和/或复电阻进行振幅相关、频率相关和/或频率无关的确定。
38.根据权利要求37所述的测量方法，其中，所述测量设备(10)包括X射线测量单元，并且尤其是对流体的所述测定量(91)的透射性质、吸收性质、反射性质和/或荧光性质进行确定。
39.根据权利要求37或38所述的测量方法，其中，所述测量设备(10)包括光学测量单元，并且尤其是对流体的所述测定量(91)的光学透射性质、光学吸收性质、光学反射性质和/或光学荧光性质进行确定，其中，将红外测量单元和/或紫外测量单元优选地用作所述光学测量单元。
40.根据权利要求37至39中的任一项所述的测量方法，其中，所述测量设备(10)包括化学测量单元，并且尤其是对流体的所收集到的所述测定量(91)的化学组分进行确定。
41.根据权利要求37至40中的任一项所述的测量方法，其中，通过所述测量设备(10)来确定流体的所收集到的所述测定量(91)的含水量、金属含量和/或磷含量和/或硫含量，所述金属含量尤其是铁、铬和/或钒的含量。
42.根据权利要求37至41中的任一项所述的测量方法，其中，对由所述测量设备(10)记录的数据进行评价，尤其是借助于查阅表、借助于预定的数学函数和/或借助于标定进行评价，并且因此确定所述活塞式内燃机(2)的部件的磨损状态，尤其是确定活塞、活塞环、汽缸壁(5)的跑合面(51)、气体交换阀和/或不同的发动机部件的磨损状态。
43.根据权利要求37至42中的任一项所述的测量方法，其中，对于每一发动机循环，对流体的所收集到的所述测定量(91)的测量进行评价。
44.根据权利要求37至43中的任一项所述的测量方法，其中，在预定次数的发动机循环期间收集流体的预定的测定量(91)，并且对流体的所述预定的测定量(91)进行测量并对测量进行评价。
45.根据权利要求37至44中的任一项所述的测量方法，其中，用于维护预定的发动机部件的维护时间点优选地是自动确定的。
46.根据权利要求37至45中的任一项所述的测量方法，其中，根据润滑油(9)的所收集到的所述测定量(91)的测量结果来控制和/或调节所述活塞式内燃机(2)。
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