CN108952877B - 大型柴油发动机、其润滑装置及其汽缸润滑方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及大型柴油发动机、其润滑装置及其汽缸润滑方法。大型柴油发动机具有至少一个汽缸，在该汽缸中，活塞可沿着运行表面来回移动。润滑装置具有：供用于润滑汽缸的第一润滑剂用的第一容器；供用于润滑汽缸的第二润滑剂用的第二容器；润滑剂供应部，其用于将第一或第二润滑剂引入到汽缸中；润滑剂泵，第一或第二润滑剂可凭借其而被输送到润滑剂供应部中；和切换元件，第一或第二润滑剂可凭借其而被任选地供应到润滑剂泵。第一中间容器和第二中间容器设置在切换元件与容器之间。第一中间容器经由第一供应线路连接到第一容器并经由第一供给线路连接到切换元件。第二中间容器经由第二供应线路连接到第二容器并经由第二供给线路连接到切换元件。

Description

大型柴油发动机、其润滑装置及其汽缸润滑方法
技术领域
本发明涉及用于大型柴油发动机的润滑装置、用于大型柴油发动机的汽缸润滑的方法以及大型柴油发动机。
背景技术
可以被设计为二冲程或四冲程发动机(例如被设计为纵向扫气的二冲程大型柴油发动机)的大型柴油发动机经常用作用于船的驱动单元甚至用于稳定操作，例如，驱动用于生成电能的大型发电机。发动机在连续操作中经常运行相当长的时段，这对操作安全性和可用性提出高要求。因此，特别长的维修间隔、低磨损以及操作材料的经济处理是操作员的中心准则。
在过去几年中，废气的质量是越来越重要的另一个重要问题，具体为废气中的氧化氮浓度。这里，越来越强化对应的排放阈值的法律要求和极限值。因此，特别是在二冲程大型柴油发动机中，因为与排放阈值的遵守变得越来越困难、技术上更复杂且由此更昂贵，所以被污染物高度污染的传统重燃油的燃烧以及柴油或其他燃料的燃烧变得更成问题。
经济操作和与排放阈值的遵从的方面导致用于大型柴油发动机中的燃料的另选方案的搜索。已知用两种不同的燃料操作大型柴油发动机，其中，柴油发动机根据操作情况或环境用一种燃料或用另一种燃料或用两种燃料的混合物来操作。
可以用两种不同燃料操作的大型柴油发动机的已知实施方式是今天使用术语“双燃料发动机”的一种发动机。一方面，这些发动机可以在气体模式下操作，在该模式下，燃烧气体(例如诸如LNG(液化天然气)的天然气)或适于驱动内燃机的另一种气体或气体混合物，并且另一方面，这些发动机在液体模式下操作，在该模式下，可以在同一发动机中燃烧诸如甲醇、汽油、柴油、重燃油或其他合适的液体燃料的合适液体燃料。大型柴油发动机可以为二冲程和四冲程发动机这两者，具体为纵向扫气的二冲程大型柴油发动机。
术语“大型柴油发动机”还提及不仅可以在以燃料的自燃为特征的柴油操作中操作还可以在以燃料的强制点燃为特征的奥托(Otto)操作中操作(或以这两种操作的混合形式)的大型发动机。此外，术语“大型柴油发动机”还特别包括以上所提及的那些双燃料发动机或燃料的自燃用于另一种燃料的强制点燃的那些大型发动机。
在液体模式下，燃料通常直接引入到汽缸的燃烧室中，并且根据自燃的原理在那里燃烧。在气体模式下，已知根据奥托原理混合气态的气体与扫气空气，以便在汽缸的燃烧室中产生可点燃混合物。在该低压方法中，汽缸中混合物的点燃通常通过在正确时刻将少量的液体燃料喷射到汽缸的燃烧室中或预燃室中来进行，该液体燃料然后导致空气气体混合物的点燃。这种双燃料发动机在操作期间可以从气体模式切换为液体模式，反之亦然。
还已知可以用两种不同液体燃料操作的这种大型柴油发动机，其中，通常，两种燃料为现有的，使得发动机即使在操作期间也可以用第一或第二燃料二者之一来操作。为了启用大型柴油发动机的优选高效且经济的操作，已知一些不同的液体燃料或已经开发一些不同的液体燃料。除了特别在精炼厂处剩余为残留的、用于大型柴油发动机的传统液体燃料(诸如柴油、甲醇、重燃油或其他重烃)之外，乳化液或悬浮液也用作用于大型柴油发动机的燃料。
作为示例，这里可以提及被称为MSAR(多相超细雾化残留)的乳化液。这些乳化液本质上是在特殊过程中产生的重烃(例如，沥青、重燃油等)和水的乳化液。另一个示例是还用作用于大型柴油发动机的燃料的、例如来自煤尘和水的悬浮液。
然而，因为这些燃料在它们的化学和物理特性上大幅不同，所以这种不同燃料在一个且同一大型柴油发动机中的使用引起问题。虽然在现代电控大型柴油发动机中可以改变操作期间的一些参数(如例如喷射的开始、喷射的持续时间或气体交换系统的启动)以便使其适应相应燃料，但这对于其他部件不可以或很难可以，使得这里必须进行妥协。例如，摩擦学系统活塞/活塞环/汽缸运行面仅可以适于非常有限的范围(即，通过改变润滑)。
汽缸润滑对于大型柴油发动机极其重要。在操作期间，具有活塞环的活塞沿着被设计为充当运行面的、汽缸衬垫形式的汽缸的内壁滑动。一方面，活塞必须在汽缸中尽可能平滑地(即，没有阻碍地)滑动，另一方面，活塞必须尽可能良好地密封汽缸中的燃烧室，以确保在燃烧过程期间释放的能量到机械功的高效转换。
由于该原因，润滑油经常引入到汽缸中，作为大型柴油发动机的操作期间的润滑剂，以形成汽缸或汽缸衬垫的运行面与活塞环之间的润滑膜。这里，所引入润滑剂的部分还可以存在于活塞环槽中或活塞衬垫中的槽中。润滑膜允许活塞环在汽缸中的良好移动，而且用于保持汽缸运行面或汽缸衬垫的运行面与活塞环的摩擦尽可能小。此外，润滑油用于抵消攻击燃烧产物并防止腐蚀。由于这些大量要求，非常高端且昂贵的物质经常用作润滑油。
现今用于大型柴油发动机中的润滑装置借助汽缸壁将润滑剂(通常为润滑油)输送到运行面上或直接输送到活塞的活塞环封装中，使得活塞环在它们的移动期间将润滑剂散布在运行面上。润滑剂借助通常形成喷嘴、润滑管或所谓的套管轴的出口孔口的润滑点来引入。
为了供应独立润滑点，通常每个汽缸使用一个润滑剂泵，该润滑剂泵向该汽缸的所有润滑点供应润滑剂。因为润滑剂的剂量释放通常应将汽缸考虑在内，所以润滑剂泵通常直接设置在汽缸处或紧密接近汽缸，使得由润滑剂泵输送的润滑剂的量尽可能良好地对应实际引入到汽缸中的量。
特别是关于可以用不同燃料操作的大型柴油发动机，存在汽缸润滑必须适于相应燃料以确保大型柴油发动机的经济、高效且低摩擦操作的问题。因为不同的燃料导致摩擦学系统活塞环/汽缸运行面的变化，所以使得润滑剂必须适应这些变化。
为了解决该问题，已知存储不同润滑剂的现有润滑装置，使得还可以在大型柴油发动机切换为另一种燃料时改变润滑剂。用于大型柴油发动机的润滑装置通常包括用于润滑剂的存储器，该存储器根据共轨原理来设计，从该存储器，向用于汽缸的所有润滑剂泵供给。该存储器可以用第一或第二润滑剂填充。
然而，从润滑剂罐通向存储器的连接线路和存储器本身表占据常大的容积，该容积在从第一润滑剂变为第二润滑剂时必须完全交换。该交换由于关于线路和存储器的容积的小流率而可能花费数小时甚至一整天。该大惯性在从第一润滑剂变为第二润滑剂时(或反之亦然)需要交换必须被预先预期为较长，以向大型柴油发动机供应合适的润滑剂。另选地，将可以冲洗线路，但这由于产生的大容积的冲洗油而在经济上没有吸引力，该冲洗油由于不受控的混合比而不再正确使用，因此必须处理。然而，到目前为止经常不可以预先计划燃料的变化。还存在在所谓的燃料共享模式下操作大型柴油发动机的操作状态，在燃料共享模式下，两种燃料同时用于操作大型柴油发动机。然而，润滑剂装置无法对由于这一点引起的短期变化作出反应，因为它们的准则对于改变润滑剂太大。这可能导致非最佳汽缸润滑，该非最佳汽缸润滑可能导致汽缸中的活塞、活塞环或运行面的严重有害后果。例如，不足BN(基数)数量的当前润滑剂可能导致汽缸中的腐蚀，该腐蚀可能导致活塞的变形，该变形使得昂贵且耗时的修理变得必要。
发明内容
从该现有技术开始，因此，本发明的目的是提出一种用于大型柴油发动机的润滑装置，凭借该润滑装置，汽缸可以非常快速并可靠地适应大型柴油发动机的相应操作状态，特别是适应当前所用的燃料。进一步地，本发明的目的是提出一种用于大型柴油发动机的汽缸润滑的对应方法。本发明的另一个目的是提出一种对应的大型柴油发动机。
根据本发明，提出了一种用于大型柴油发动机的润滑装置，该大型柴油发动机具有至少一个汽缸，在该汽缸中，活塞可沿着运行表面来回移动，该润滑装置具有：供用于润滑汽缸的第一润滑剂用的第一容器；供用于润滑汽缸的第二润滑剂用的第二容器；润滑剂供应部，该润滑剂供应部用于将第一润滑剂或第二润滑剂引入到汽缸中；润滑剂泵，凭借该润滑剂泵，第一润滑剂或第二润滑剂可以被输送到润滑剂供应部中；以及切换元件，凭借该切换元件，第一润滑剂或第二润滑剂可以被任选地供应到润滑剂泵，其中，在切换元件与容器之间设置有第一中间容器和第二中间容器，其中，第一中间容器经由第一供应线路连接到第一容器并经由第一供给线路连接到切换元件，并且其中，第二中间容器经由第二供应线路连接到第二容器并经由第二供给线路连接到切换元件。
通过提供可以经由切换元件连接到润滑剂泵的用于两种润滑剂中的每一种的中间容器，两种润滑剂可以被彼此分离地引导到润滑剂泵的邻近，由此，引导到要润滑的汽缸的邻近。由此，在从第一润滑剂切换到第二润滑剂时，特别是没有在第二润滑剂进入汽缸中之前必须交换的死区容积。由此，基本上可以没有任何延迟地从第一润滑剂切换至第二润滑剂(反之亦然)。因此，第二润滑剂在汽缸中立即可用。由此，大型柴油发动机的润滑可以没有延迟地从一种润滑剂切换至另一种润滑剂。这确保了汽缸中的润滑剂总是最佳地适应发动机的相应操作状态，特别是适应当前使用的燃料。
此外，根据本发明的润滑装置具有显著优点：在汽缸中还可以生成具有两种润滑剂的精确可控比的混合物，其中，两种润滑剂的混合仅发生在汽缸本身中。例如，如果当前使用的燃料或当前使用的燃料混合物需要其特性在某处处于第一润滑剂的特性与第二润滑剂的特性之间的润滑剂，则可以通过在汽缸中交替地供应第一润滑剂和第二润滑剂来产生两种润滑剂的合适混合物，该混合物对于当前燃料最佳。由此，即使对于第一润滑剂和第二润滑剂对于汽缸中当前需要的润滑都不是最佳的那些操作条件，在汽缸中混合两种润滑剂也可以确保最佳润滑。两种润滑剂通过移动活塞或活塞环而在汽缸中得到混合。所混合的润滑剂的容积基本上是在运行面上的润滑剂膜的容积和存在于活塞环槽中的润滑剂容积。由此，可以通过改变被供应到汽缸的润滑剂或两种润滑剂被供应到汽缸的比来瞬时实现润滑剂或润滑剂构成的期望变化。
润滑剂泵可以借助其而被任选地供给第一润滑剂或第二润滑剂的切换元件例如被设计为可控切换元件阀。可以的是，切换元件是设置在润滑剂泵上游的单独部件。根据另一个优选实施方式，切换元件被集成到润滑剂泵中。
当然，切换元件的其他实施方式也是可以的，例如如可自由调节阀的实施方式，该可自由调节阀例如可以被形成为比例阀或伺服阀。
润滑装置优选地包括多个润滑剂泵和多个润滑剂供应部，其中，各润滑剂泵可以在各情况下连接到第一中间容器和第二中间容器，并且其中，各润滑剂泵确切地连接到一个润滑剂供应部。润滑剂泵的数量和润滑剂供应部的数量特别优选地为在各情况下对应于大型柴油发动机的汽缸的数量，使得确切地，为各汽缸设置一个单独的润滑剂泵，各汽缸均具有润滑剂供应部。
如果各润滑剂供应部均具有可以经由其向汽缸的不同点引入相应润滑剂的多个孔口，那么也是优选的。这可以确保润滑剂在汽缸中的最佳可能散布。这些孔口可以被设计为喷嘴的出口孔口，凭借这些出口孔口，相应润滑剂例如作为喷射而被喷射到汽缸中或喷射到运行面上，或者这些孔口可以被设计为雾化器的孔口，凭借这些孔口，润滑剂以薄雾的形式引入到汽缸中，或者这些孔口可以被设计为所谓的套管轴的出口孔口，凭借这些出口孔口，润滑剂被涂敷于运行面。
各润滑剂泵优选地被设计为容积泵，尤其被设计为剂量泵，凭借该剂量泵，可以确定每个润滑过程输送的润滑剂的容积。还可以将润滑剂泵设计为隔膜泵。
从容器向两个中间容器供应第一润滑剂或第二润滑剂例如仅可以借助于重力来进行。然后，两个容器以容器中的相应润滑剂的液体静压力高至足以将相应润滑剂输送到相应中间容器中的方式来设置。另一个优选的实施方式是在各情况下在第一供应线路和第二供应线路中设置输送泵，该输送泵将来自第一容器或第二容器的相应润滑剂输送到第一中间容器或第二中间容器中。
根据优选实施方式，第一中间容器和第二中间容器各被设计为管状的大致筒形的容器。该实施方式与频繁用于大型柴油发动机中的共轨原理对应。
特别优选的是，第一中间容器的内径和第二中间容器的内径是连接到相应中间容器的第一供应线路或第二供应线路的内径的至少1.5倍，优选地为至少两倍。这允许两个中间容器在各情况下充当缓冲器或阻尼元件，凭借该缓冲器或阻尼元件，特别是润滑剂泵的入口处可以避免压力冲击或压力波动。
本发明还提出了一种用于大型柴油发动机的汽缸润滑的方法，该大型柴油发动机具有至少一个汽缸，在该汽缸中，活塞被设置为可沿着运行表面来回移动，在该方法中，借助于润滑剂供应部将来自第一容器的第一润滑剂或来自第二容器的第二润滑剂任选地引入到汽缸中，其中，由润滑剂泵将第一润滑剂或第二润滑剂输送到润滑剂供应部中，并且其中，经由切换元件将第一润滑剂或第二润滑剂任选地供应到润滑剂泵，其中，第一润滑剂或第二润滑剂在各情况下从第一中间容器或第二中间容器供应到润滑剂泵，其中，第一中间容器经由第一供应线路连接到第一容器并经由第一供给线路连接到切换元件，并且其中，第二中间容器经由第二供应线路连接到第二容器并经由第二供给线路连接到切换元件。
如已经关于装置所说明的，根据本发明的方法还允许实际上瞬时地改变当前存在于汽缸中的润滑剂或其组分，以便使汽缸润滑最佳地适应当前操作条件，特别是适应当前所用的燃料。
优选地，在工作循环期间，确切地将两种润滑剂中的一种引入到汽缸中。
根据优选实施方式，在汽缸中生成来自第一润滑剂和第二润滑剂的混合物。因此，即使对于第一润滑剂和第二润滑剂都不是最佳的大型柴油发动机的这种操作状态，也可以实现最佳汽缸润滑。
在这种情况下，借助于第一润滑剂被引入到汽缸中的工作循环的数量和第二润滑剂被引入到汽缸中的工作循环的数量来调节混合物的组分。例如，如果最佳汽缸润滑需要第一润滑剂和第二润滑剂按比2：1混合，则在大型柴油发动机的两个工作循环期间将第一润滑剂引入到汽缸中，然后，在第三工作循环中将第二润滑剂引入到汽缸中，在第四工作循环以及第五工作循环中，再次引入第一润滑剂，在第六工作循环中，再次引入第二润滑剂等。
本发明还提出了一种大型柴油发动机，该大型采油机包括根据本发明或与根据本发明的用于汽缸润滑的方法一起操作的润滑装置。
在优选实施方式中，大型柴油发动机被设计为用于燃烧气体燃料和燃烧液体燃料的双燃料发动机。
根据特别优选的实施方式，大型柴油发动机被设计为纵向扫气的二冲程大型柴油发动机。
附图说明
在下文中，参照实施方式并参照附图从仪器和程序方面更详细地说明本发明。示出了：
图1是具有根据本发明的润滑装置的第一实施方式的根据本发明的大型柴油发动机的第一实施方式的示意图；
图2是例示了汽缸中的润滑剂容积的示意图；
图3是例示了用于生成汽缸中的两种润滑剂的混合物的第一实施方式的示意图；以及
图4是例示了用于生成汽缸中的两种润滑剂的混合物的第二实施方式的示意图。
具体实施方式
在本发明的以下描述中，用示例性性质提及对于实践特别重要的大型柴油发动机的情况，该大型柴油发动机被设计为纵向扫气的二冲程大型柴油发动机并用作船的主驱动单元。当然，本发明不限于这种大型柴油发动机和该用途，而是一般地提及大型柴油发动机。例如，大型柴油发动机还可以被设计为四冲程发动机。如以上已经说明的，在本申请的框架内，术语“大型柴油发动机”还提及不仅可以在以燃料的自燃为特征的柴油操作中操作还可以在以燃料的强制点燃为特征的奥托操作中操作(或以这两种操作的混合形式)的大型发动机。
本发明特别适于可以用至少两种不同燃料操作的这种大型柴油发动机。在这种情况下，特别可以的是两种燃料是液体燃料或燃料中的一种是液体且另一种燃料是气体。
具体地，在下文中，用示例性性质提及可以用两种不用燃料或这两种不同燃料的混合物操作的这种纵向扫气的二冲程大型柴油发动机。例如，大型柴油发动机是以上所说明的双燃料发动机，一方面，该双燃料发动机可以在气体模式下操作，在该模式下，燃烧气体(例如，天然气)，并且另一方面，该双燃料发动机可以在液体模式下操作，在该模式下，燃烧合适的燃料，诸如甲醇、汽油、柴油、重燃油或其他合适的液体燃料。
合适的气体燃料是用作大型柴油发动机中的燃料的本身已知的所有气体，具体为诸如LNG(液化天然气)的天然气。合适的液体燃料是用于大型柴油发动机的操作的本身已知的所有液体燃料，具体为重燃油、柴油、甲醇、乳化液(诸如例如MSAR(多相超细雾化残留))或悬浮液(诸如例如煤尘水悬浮液)。MSAR提及本质上由重烃(例如，沥青、重燃油等)和水构成的乳化液。
图1示出了具有根据本发明的润滑装置的第一实施方式的、根据本发明的大型柴油发动机的第一实施方式的示意图。大型柴油发动机整体用附图标记100来提及，并且它被设计为纵向扫气的双燃料二冲程大型柴油发动机。润滑系统整体用附图标记1来提及。
大型柴油发动机100以本身已知的方式包括多个汽缸2(例如，六个至十二个汽缸，甚至更多)，在这些汽缸中，用图1中的示例性性质描绘五个汽缸2。活塞3设置在各汽缸2中，该活塞被设置为可沿着汽缸2的运行面21在顶部死点与底部死点之间来回移动，该活塞的顶侧连同汽缸盖一起限制燃烧室。燃料借助于未示出的喷射装置以本身已知的方式喷射到燃烧室中。
为此，喷射装置对于各汽缸2包括用于将燃料喷射到燃烧室中的至少一个但通常为若干个喷射喷嘴。具体地，在使用液体燃料时，喷射喷嘴通常设置在汽缸盖中。对于气体燃料，还已知例如以近似在活塞3的顶部死点与底部死点之间的中间的高度在横向汽缸壁中设置喷射喷嘴。
大型柴油发动机100的结构和独立部件(如例如喷射系统、气体交换系统、用于提供扫气空气或充注空气的排气系统或涡轮增压器系统、以及大型柴油发动机100的检查系统和控制系统)的细节为本领域技术人员公知为如二冲程发动机的设计以及四冲程发动机的设计，因此，这里不需要另外的说明。
在这里所描述的纵向扫气的二冲程大型柴油发动机100的实施方式中，通常在各汽缸2或汽缸衬垫的下区域中设置扫气空气槽(未示出)，这些扫气空气槽由汽缸中的活塞3的移动来周期性地关闭和打开，使得由涡轮增压器在充注压力下提供的扫气空气可以借助扫气空气槽流入到汽缸2中，只要它们打开即可。在大多数情况下，中心设置的出口阀(未示出)设置在汽缸盖中，借助该出口阀，燃烧气体可以在燃烧过程之后从汽缸2排出，并且可以供应到排气系统。
在现代大型柴油发动机中，检查系统和控制系统是电子系统，凭借该电子系统，通常可以控制或调整所有发动机或汽缸功能，具体为排气阀的喷射(喷射的开始和结束)和启动。
在双燃料大型柴油发动机100中，通常设置两个不同的喷射系统，即，用于液体燃料的喷射系统和用于气体燃料的喷射系统。用于液体燃料的喷射系统包括被设置在汽缸的汽缸盖中的至少一个但通常为若干个的喷射喷嘴。用于气体燃料的喷射系统以本身已知的方式设计为气体喷射系统。优选地，用于气体燃料的喷射装置或属于它们的喷射喷嘴横向地处于相应汽缸2上，即，例如以近似在活塞3的顶部死点与底部死点之间的中间的高度设置在汽缸的壳表面处。具体地，关于低压气体系统是这种情况。
清楚的是，在大型柴油发动机100的其他实施方式中，仅可以设置一个喷射系统。特别地，在可以用两种不同液体燃料操作大型柴油发动机100的那些实施方式中，一种或另一种燃料可以用同一喷射系统可选地引入到汽缸2的燃烧室中。
润滑装置1被设置为润滑大型柴油发动机100的汽缸2。润滑装置1包括：用于第一润滑剂的第一容器41，该容器经由第一供应线路61连接到第一中间容器51；和用于第二润滑剂的第二容器42，该容器经由第二供应线路62连接到第二中间容器52。
为了向各汽缸2供应第一润滑剂或第二润滑剂，润滑装置1还包括用于各汽缸2的润滑剂泵8。在这种情况下，优选地对于各汽缸2设置单独润滑剂泵8，使得润滑剂泵8的数量等于大型柴油发动机100的汽缸的数量。各润滑剂泵8被设计为容积泵，具体被设计为剂量泵，凭借该剂量泵，在各情况下，可以在大型柴油发动机100的每个工作循环将已定义数量的润滑剂引入到相应汽缸中。例如，各润滑剂泵8被设计为工作活塞设置在汽缸中的容积泵，该活塞每行程输送预定数量的润滑剂。然而，还可以在各情况下将润滑剂泵8设计为隔膜泵或其他输送装置。
各润滑剂泵8在各情况下设置在汽缸2处或直接设置在汽缸2邻近，该汽缸由该润滑剂泵8来供应，使得由润滑剂泵输送的润滑剂的量尽可能好地对应于实际引入到汽缸中的量。
在各润滑剂泵8的下游，在各情况下设置润滑剂供应部9，凭借该润滑剂供应部，由润滑剂泵8输送的润滑剂被引入到相应汽缸2中，或者涂敷到相应汽缸2的运行面上。各润滑剂供应部9优选地包括多个孔口91，借助这些孔口，相应润滑剂可以被涂敷到汽缸2的不同点，使得润滑剂被尽可能均匀地散布在汽缸2的整个运行面21上。
在图1所描绘的实施方式中，各润滑剂供应部9例如包括等距离分布在汽缸2的圆周上的总共八个孔口91。连接到润滑剂泵8的出口的润滑剂供应部9的线路在润滑剂泵8的下游分支为八个通道92，各个通道通向孔口91中的一个。例如，孔口91可以被设计为喷嘴，润滑剂以喷射的形式喷到运行面21上，或者孔口被设计为套管轴，从这些套管轴，润滑剂滴到或流到运行面21上。
切换元件7设置在相应润滑剂泵8的上游，该切换元件将润滑剂泵8的入口可选地连接到第一中间容器51或第二中间容器52。例如，切换元件7被设计为可控3通2位阀。切换元件7在出口侧上连接到润滑剂泵8的入口。在入口侧上，切换元件7经由第一供给线路71连接到第一中间容器51，并且经由第二供给线路72连接到第二中间容器。由对应的启动，切换元件由此经由第一供应线路71打开第一中间容器51与润滑剂泵8之间的流动连通，或者经由第二供应线路72打开第二中间容器52与润滑剂泵8之间的流动连通。由此，润滑剂泵8可选地可以供给有第一润滑剂或第二润滑剂二者之一。
当然，另选地还可以将各切换元件7设计为可自由调节的阀，例如，设计为比例阀或伺服阀，凭借该阀，第一润滑剂的可调节部分和第二润滑剂的可调节部分被供应到相应润滑剂泵8。
第一中间容器51和第二中间容器52各根据共轨原理来设计。两个中间容器51、52各被设计为在操作期间被第一润滑剂或第二润滑剂完全填充的管状的大致筒形容器或蓄压器。这种容器51、52还被称为累积器。根据设计，中间容器51、52中的相应润滑剂的压力例如为1至20巴。
中间容器51、52在操作期间被第一润滑剂或第二润滑剂完全填充，并且主要充当避免特别是润滑剂泵8的入口处的压力波动或压力冲击的缓冲器。为此，在中间容器51、52各具有大于相应供应线路61、62的内径的内径时是有利的，供应线路61、62将相应中间容器51、52连接到相应容器41、42。第一中间容器51和第二中间容器52的内径优选地为第一供应线路61或第二供应线路62的内径的至少1.5倍，特别优选地为至少两倍。
如已经提及的，润滑装置1优选地包括用于各汽缸的单独润滑剂泵8。各润滑剂泵8在各情况下可以经由被指派给它的切换元件7和相应的第一供应线路71连接到第一中间容器51，或者经由切换元件7和相应的第二供应线路72与第二中间容器72连接。
切换元件7可以各被设计为与关联的润滑剂泵8分离的部件，这些部件设置在相应润滑剂泵8的入口的上游。另选地，还可以的是，切换元件7被集成到相应润滑剂泵8中，即，它在各情况下是润滑剂泵8不可缺少的一部分。
在第一实施方式中，来自第一容器41的第一润滑剂在第一中间容器51中的输送和来自第二容器42的第二润滑剂到第一中间容器52的输送仅借助于重力来进行。也就是说，容器41、42以容器41、42中的润滑剂的液体静压力足以在中间容器51、52中输送来自容器41、42的润滑剂的方式相对于中间容器51、52来设置。这可以通过在各情况下将容器41、42设置为高于关联的中间容器51、52来实现。
原理上，所有润滑剂(特别是润滑油)适于作为通常用于大型柴油发动机的润滑剂。对于可以用两种不同燃料操作的、这里所描述的大型柴油发动机100的实施方式，润滑油优选地用作第一润滑剂，这确保用第一燃料操作的汽缸2中的最佳润滑，并且润滑油用作第二润滑剂，这确保用第二燃料操作的汽缸2中的最佳润滑。关于双燃料大型柴油发动机，例如，第一润滑剂已经被优化为用液体燃料(诸如重燃油)操作大型柴油发动机100，而第二润滑剂被优化为在气体模式下操作大型柴油发动机100。
如果大型柴油发动机100然后在液体模式下(即，例如用重燃油)操作，则以以下这种方式控制各切换元件7：该切换元件经由相应的第一供应线路71打开第一中间容器51与相应的润滑剂泵8之间的流动连通，使得第一润滑剂经由润滑剂供应部9从润滑剂泵8引入到汽缸2中。
如果大型柴油发动机100切换至气体模式，则以以下这种方式启动切换元件7：由第一供给线路中断流动连通，并且经由相应的第二供应线路72打开第二中间容器52与相应的润滑剂泵8之间的流动连通，使得第二润滑剂经由润滑剂供应部9从润滑剂泵8引入到汽缸2中。
从第一润滑剂到第二润滑剂的变化实际上瞬时地发生，因为两种润滑剂均经由第一供给线路71和第二供给线路72而紧靠切换元件7，使得在从一种润滑剂变为另一种润滑剂时实际上没有死区容积必须被交换或仅必须交换可忽略的死区容积。
根据本发明的解决方案的另一个优点是可以在汽缸2中生成两种润滑剂的混合物。这例如在通过在汽缸2中同时燃烧两种燃料在所谓的“共享燃料”模式下操作大型柴油发动机的这种操作状态下可能是有利的。在两种现有润滑剂对于汽缸中的当前润滑都不是最佳的那些或其他操作条件下，两种润滑剂在汽缸2中的容积混合然后可以生成确保用于该操作条件的汽缸2中的最佳润滑的混合物。
为了更佳理解，图2示出了例示汽缸中的润滑剂容积的示意图。润滑膜F由于润滑剂的引入和活塞移动而形成在汽缸2的运行面21上,该膜可以包含第一润滑剂和第二润滑剂的混合物。
如果要在汽缸2中生成是第一润滑剂和第二润滑剂的混合物的润滑膜F，则优选地由将第一润滑剂引入到汽缸2中的工作循环的数量和将第二润滑剂引入到汽缸2中的工作循环的数量来调节第一润滑剂和第二润滑剂的混合物的组分。例如，如果汽缸中需要按比1：1的两种润滑剂的混合物，则第一润滑剂和第二润滑剂可以被交替地引入到汽缸2中。也就是说，第一润滑剂在大型柴油发动机100或相应汽缸2的工作循环期间引入到汽缸2中，第二润滑剂在下一工作循环期间引入到汽缸2中，在下一工作循环中再次引入第一润滑剂等。
以下将参照两个实施方式以及图3和图4更详细地说明这一点。
在图3和图4中，横轴t是时间轴，并且纵轴V是容积轴。在各情况下示出了润滑剂被供应到汽缸2的六个连续润滑过程。这六个润滑过程例如发生在大型柴油发动机100的六个连续工作循环中。各润滑过程由图3或图4中的矩形来表示。各矩形的高度(即，其在V轴方向上的延伸)指示在相应润滑过程期间引入到汽缸2中的润滑剂的容积。如可以看到的，在图3中的第一示例和图4中的第二示例这两者中，相同容积的润滑剂在各润滑过程期间引入到汽缸中。
在图3和图4这两者中，由短划线表示的矩形表示仅第一润滑剂被引入到汽缸2中的润滑过程S1，并且由点表示的矩形表示仅第二润滑剂被引入到汽缸中的润滑过程S2。
在图3所例示的第一实施方式中，第一润滑剂具有BN(BN：基数)值140，并且第二润滑剂具有BN值40。在运行面21上的润滑剂膜F的期望目标值是BN值90。润滑剂膜F中的该BN值90现在通过总是将第一润滑剂和第二润滑剂交替引入到汽缸2中(借此，变化随着各润滑过程而发生)来实现。由此，第一润滑剂和第二润滑剂按1：1比混合。
在图4所例示的第二实施方式中，第一润滑剂具有BN值100，并且第二润滑剂具有BN值40。在运行面21上的润滑剂膜F的期望目标值是BN值60。润滑剂膜F中的该BN值60现在通过首先用第一润滑剂执行润滑过程并用第二润滑剂执行两个随后的润滑过程来实现。然后再次用第一润滑剂执行一个润滑过程并用第二润滑剂执行两个润滑过程。由此，第一润滑剂和第二润滑剂按1：2比混合。
合适的第一润滑剂或第二润滑剂的选择除了别的之外取决于操作大型柴油发动机100所用的燃料。合适润滑剂的选择的重要准则例如是相应燃料的硫含量。这对于相应燃料可以已知，或者它还可以由测量确定或在大型柴油发动机100的操作期间监测。如果检测到硫含量(或任意其他代表尺寸)的变化，则可以由以上所描述的两种润滑剂的混合来实现汽缸润滑甚至对于该变化的硫含量也是最佳的。
根据本发明的方法的框架内的另一个可能性是：从汽缸排出或从汽缸去除用于混合的第一润滑剂或第二润滑剂的一部分，然后借助于分析检查，以查看汽缸中的润滑是否仍然最佳。如果情况不是这样，则例如可以通过改变两种润滑剂的混合比来改善汽缸润滑。所用润滑剂的评定的典型参数例如是在每润滑剂量氢氧化钾的等同物中测量的所用润滑剂的铁含量或其基数(BN数)的变化。
在具有根据本发明的润滑装置1的第二实施方式的、根据本发明的大型柴油发动机100的第二实施方式中，在第一容器41与第一中间容器51之间的第一供给线路61中设置输送泵，以将来自第一容器41的第一润滑剂输送到第一中间容器51中。此外，在第二容器42与第二中间容器52之间的第二供给线路62中设置输送泵，以将来自第二容器42的第二润滑剂输送到第二中间容器52中。
具有输送泵的该实施方式在中间容器51、52中的两种润滑剂将被保持在仅借助于容器中的液体静压力无法生成的压力下时是特别有利的。

Claims (17)

1.一种用于大型柴油发动机的润滑装置，该大型柴油发动机具有至少一个汽缸(2)，在该汽缸中，活塞(3)能沿着运行表面(21)来回移动，该润滑装置具有：
供用于润滑所述汽缸(2)的第一润滑剂用的第一容器(41)；
供用于润滑所述汽缸(2)的第二润滑剂用的第二容器(42)；
润滑剂供应部(9)，该润滑剂供应部用于将所述第一润滑剂或所述第二润滑剂引入到所述汽缸(2)中；
润滑剂泵(8)，凭借该润滑剂泵，所述第一润滑剂或所述第二润滑剂能被输送到所述润滑剂供应部(9)中；以及
切换元件(7)，凭借该切换元件，所述第一润滑剂或所述第二润滑剂能被供应到所述润滑剂泵(8)，
该润滑装置的特征在于：
在所述切换元件(7)与所述第一容器(41)和所述第二容器(42)之间设置有第一中间容器(51)和第二中间容器(52)，其中，所述第一中间容器(51)经由第一供应线路(61)连接到所述第一容器(41)并经由第一供给线路(71)连接到所述切换元件(7)，并且其中，所述第二中间容器(52)经由第二供应线路(62)连接到所述第二容器(42)并经由第二供给线路(72)连接到所述切换元件(7)。
2.根据权利要求1所述的润滑装置，其中，所述切换元件(7)被集成到所述润滑剂泵(8)中。
3.根据前述权利要求中任意一项所述的润滑装置，该润滑装置具有多个润滑剂泵(8)和多个润滑剂供应部(9)，其中，各润滑剂泵(8)能在各情况下连接到所述第一中间容器(51)和所述第二中间容器(52)，并且其中，各润滑剂泵(8)被确切地连接到一个润滑剂供应部(9)。
4.根据权利要求1或2所述的润滑装置，其中，各润滑剂供应部(9)具有多个孔口(91)，相应润滑剂能经过所述孔口在所述汽缸(2)的不同点处被引入。
5.根据权利要求1或2所述的润滑装置，其中，各润滑剂泵(8)被设计为容积泵。
6.根据权利要求1或2所述的润滑装置，其中，在各情况下在所述第一供应线路(6)和所述第二供应线路(62)中设置有输送泵，以便将相应润滑剂从所述第一容器(41)或所述第二容器(42)输送到所述第一中间容器(51)或所述第二中间容器(52)。
7.根据权利要求1或2所述的润滑装置，其中，所述第一中间容器(51)和所述第二中间容器(52)均被设计为管状的大致筒形的存储部。
8.根据权利要求7所述的润滑装置，其中，所述第一中间容器(51)的内径和所述第二中间容器(52)的内径是连接到相应中间容器(51、52)的所述第一供应线路(61)或所述第二供应线路(62)的内径的至少1.5倍。
9.根据权利要求1或2所述的润滑装置，其中，各润滑剂泵(8)被设计为剂量泵。
10.根据权利要求7所述的润滑装置，其中，所述第一中间容器(51)的内径和所述第二中间容器(52)的内径是连接到相应中间容器(51、52)的所述第一供应线路(61)或所述第二供应线路(62)的内径的至少两倍。
11.一种用于大型柴油发动机的汽缸润滑的方法，该大型柴油发动机具有至少一个汽缸(2)，在该汽缸中，活塞(3)被设置为能沿着运行表面(21)来回移动，在该方法中，借助于润滑剂供应部(9)将来自第一容器(41)的第一润滑剂或来自第二容器(42)的第二润滑剂引入到所述汽缸(2)中，其中，由润滑剂泵(8)将所述第一润滑剂或所述第二润滑剂输送到所述润滑剂供应部(9)中，并且其中，经由切换元件(7)将所述第一润滑剂或所述第二润滑剂供应到所述润滑剂泵(8)，该方法的特征在于：
在各情况下将所述第一润滑剂或所述第二润滑剂从第一中间容器(51)或第二中间容器(52)供应到所述润滑剂泵(8)，其中，所述第一中间容器(51)经由第一供应线路(61)连接到所述第一容器(41)并经由第一供给线路(71)连接到所述切换元件(7)，并且其中，所述第二中间容器(52)经由第二供应线路(62)连接到所述第二容器(42)并经由第二供给线路(72)连接到所述切换元件(7)。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，在工作循环期间，确切地将两种所述润滑剂中的一种润滑剂引入到所述汽缸(2)中。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其中，在所述汽缸(2)中生成所述第一润滑剂和所述第二润滑剂的混合物。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，借助于将所述第一润滑剂引入到所述汽缸(2)中的工作循环的数量和将所述第二润滑剂引入到所述汽缸(2)中的工作循环的数量来调节所述混合物的组分。
15.一种大型柴油发动机，该大型柴油发动机包括根据权利要求1至10中任意一项所述的润滑装置，或者由根据权利要求11至14中任意一项所述的方法来操作。
16.根据权利要求15所述的大型柴油发动机，该大型柴油发动机被设计为用于燃烧气体燃料和燃烧液体燃料的双燃料发动机。
17.根据权利要求15或16所述的大型柴油发动机，该大型柴油发动机被设计为纵向扫气的二冲程大型柴油发动机。
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