CN111479988B - 一种大型低速二冲程发动机及其润滑方法，以及用于这种发动机和方法的喷射器 - Google Patents

一种大型低速二冲程发动机及其润滑方法，以及用于这种发动机和方法的喷射器 Download PDF

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Abstract

一种大型低速二冲程发动机，包括汽缸(1)，汽缸(1)内具有往复式活塞和沿汽缸(1)周长分布的多个润滑剂喷射器(4)，用于在周长上不同的位置将润滑剂喷射入汽缸(1)中。设有控制器(11)用于控制通过喷射器(4)喷射润滑剂的量和时间。喷射器(4)包括带有液压驱动的柱塞构件(29)的液压泵送系统(27、28、29)，将喷射器(4)内的润滑剂加压至经由喷嘴孔(5’)喷射。柱塞被分步地驱动或包括依次驱动的多个柱塞元件。

Description

一种大型低速二冲程发动机及其润滑方法，以及用于这种发 动机和方法的喷射器
技术领域
本发明涉及一种大型低速二冲程发动机及其润滑方法，以及具有分步液压泵送系统的喷射器。
背景技术
由于对环境保护的关注，正在努力减少船用发动机的排放。这也涉及到对这种发动机的润滑系统的稳定优化，特别是由于竞争的加剧。经济方面备受关注的一点在于减少油耗，不仅是因为环保，也因为这是船舶运营成本的重要组成部分。尽管减少了润滑剂体积，还要关注适当润滑的问题，因为柴油发动机的寿命不应该因减少油耗而受到损害。因此，在润滑方面需要稳定的改进。
存在多种系统用于润滑大型低速二冲程船用柴油发动机，包括将润滑油直接喷射在汽缸套上或者注油管喷射在活塞环上。在WO2008/141650A1、 WO2016/015732A1、WO2010/136525A2、WO2009/155666A1、WO2006/089558A1 中公开了这样的润滑系统及部件。
在EP1767751中公开了一种用于船用发动机的润滑剂喷射器的实例，采用了止回阀来提供润滑剂进入汽缸套内的喷嘴通道。止回阀包括刚好处于喷嘴通道上游的阀座中的往复弹簧压球，其中通过加压的润滑剂使该球发生位移。球阀是传统的技术方案，基于的原理可追溯至上世纪初，例如1923年的GB214922中所公开的。
与传统润滑相比，另一种较新的润滑方法商业上称为旋涡喷射原理(SIP)。该原理基于将润滑剂雾化液滴喷雾喷射在汽缸中的吹扫空气涡流中。螺旋向上的涡流导致润滑剂被推向汽缸的上止点(TDC)，并朝外压向汽缸壁成为均匀的薄层。这在国际专利申请WO2010/149162和WO2016/173601中进行了详细解释。喷射器包括喷射器壳体，壳体内设有往复式阀构件，通常为阀针。该阀构件例如具有针尖，根据精确的时机关闭和打开至喷嘴孔的通道。在当前的SIP系统中，雾化液滴喷雾通常在35-40巴的压力下实现，该压力大幅高于采用引入汽缸的压缩油喷射流工作的系统中不足10巴的油压。在一些类型的SIP阀中，润滑剂的高压也用于克服弹簧弹力移动弹簧加载的阀构件远离喷嘴孔，这样使得高压油从该处释放为雾化液滴。油的喷出导致阀构件内油压降低，因此阀构件回到原位并保持在原位，直到下一次润滑循环中高压润滑剂再次供应至润滑剂喷射器。
在这样的大型船用发动机中，多个喷射器环绕汽缸呈圆形设置，且每个喷射器包括顶端的一个或多个喷嘴孔，用于将润滑剂喷射流或喷雾从每个喷射器输送至汽缸中。船用发动机中的SIP润滑剂喷射器系统的实施例在国际专利申请 WO2002/35068、WO2004/038189、WO2005/124112、WO2010/149162、WO2012/126480、 WO2012/126473、WO2014/048438和WO2016/173601中公开。
对于SIP喷射，除了使油耗最小化的目标之外，精确控制时机也是必不可少的。因此，为了在喷射循环过程中快速响应，对SIP系统进行了特殊设计。
国际专利申请WO2011/110181讨论了船用发动机的润滑系统中精确的润滑剂定量给料的重要性。关于定量给料的精确时机，公开了一种双阀门系统，用于单独控制润滑剂喷射器的打开与闭合，使得系统能够调节到较短的定量给料周期。然而，由于分配量并不只是由分配时间的长度确定的，还取决于润滑剂的压力和粘度，而粘度又取决于温度，所以定量给料周期的精确调节不足以精确调节定量给料的量。
为了精确地控制润滑剂的量，提出了这样的系统：通过硬件由容积来决定喷射量，而不是由喷射的时长决定。在一些现有技术的实例中，可以在多个独立的选项中选择润滑剂的喷射量。WO2008/141650中公开了一个实例，其中将润滑剂泵送至一组喷射器的中央泵送单元包括双活塞系统，可以选择将其中任一个活塞激活或将两个活塞都激活，由此提供三种不同的可选喷射部位中的一种。中央柱塞系统在每一次这种喷射之后回缩。
丹麦专利DK177845中公开了另一种类型的作用在一组喷射器上的中央泵送单元，大致与德国专利申请DE102013104822相同。然而，尽管具有精确的优点，这些中央泵送系统缺乏对喷射器单独调节以及将发动机中的喷射器自由分组的灵活性。
因此，尽管总体上为了润滑系统的改进和用于喷射器的先进的定量给料系统做了这些努力，还存在改进的稳定动机。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供本领域中的改进。具体目的在于更好地控制喷射器的喷射量的体积。特别地，目的在于改进大型低速二冲程发动机中采用的SIP阀的润滑。这些目的通过如下所述的大型低速二冲程发动机中的系统和方法，以及用于这种发动机和方法的喷射器来实现。
该大型低速二冲程发动机包括汽缸，该汽缸包括内部的往复式活塞以及沿着汽缸周长分布的多个喷射器，喷射器用于在喷射阶段在周长上的不同位置将润滑剂喷射入汽缸中。例如，该大型低速二冲程发动机为船用发动机或发电厂中的大型发动机。该发动机通常燃烧柴油或气体燃料。
该发动机还包括控制器。该控制器设置为在喷射阶段控制喷射器喷射润滑剂的量和时间。可选地，控制器还控制喷射的频率。为了精确的喷射，该控制器电连接至计算机或包括计算机是有利的，其中计算机监控发动机的实际状态及运动的参数。这些参数有利于优化喷射的控制。可选地，该控制器设置为附加系统，用于已有的发动机的升级。另一个有利的选择是将控制器连接至人机界面(HMI)，该人机界面包括用于监控的显示器和用于对喷射情况参数以及可选地对发动机状态的参数进行调节和/或编程的输入面板。可选地，电连接为有线连接或无线连接或其组合。
术语“喷射器”用于表示喷射阀系统，该喷射阀系统包括带有润滑剂入口的壳体和带有用作润滑剂出口的喷嘴孔的单个喷嘴以及壳体内部的可移动构件，该可移动构件打开和关闭润滑剂进入喷嘴孔的通路。尽管喷射器具有延伸通过汽缸壁进入汽缸中的单个喷嘴，当喷射器恰当地安装时，喷嘴本身可选地具有超过一个喷嘴孔。例如在WO2012/126480中公开的具有多个孔的喷嘴。
术语“喷射阶段”用于表示喷射器将润滑剂喷射入汽缸期间的时间。术语“闲置阶段”用于表示喷射阶段间隙的时间。术语“喷射循环”用于表示从开始一次喷射序列起到下一次喷射序列开始所花费的时间。例如，喷射序列包括单个喷射，在这种情况下，喷射循环则计算为从喷射阶段的开始到下一个喷射阶段的开始。喷射的术语“时机”用于表示通过调节喷射器相对于汽缸中活塞的具体位置来调节喷射阶段的开始。喷射的术语“频率”用于表示喷射器在发动机的每个工作循环内重复喷射的次数。如果频率为一，则是一个工作循环内喷射一次。如果频率为1/2，则是每两个工作循环内喷射一次。此术语与上述的现有技术是一致的。
在实际的实施例中，喷射器的壳体包括基座，该基座具有用于接收润滑剂的润滑剂入口端口，还包括使该基座与喷嘴刚性连通的流体腔，通常为刚性的圆柱流体腔。流体腔是空心的，且由此使得润滑剂在流体腔中从基座流向喷嘴。当喷射器安装完成后，流体腔延伸穿过发动机的汽缸壁，使得喷嘴被牢牢地保持在汽缸中。由于该基座设置在流体腔的另一端，因此该基座通常位于汽缸壁上或位于汽缸壁的外侧。例如，喷射器包括位于基座处的法兰，以便安装至汽缸壁外侧。
为了完全理解本发明，指出了已经发现从泵送系统到具有多个喷射器的汽缸这样可观长度的润滑剂导管引起了系统的不精确性。当暴露在高压润滑剂下的时候，长导管倾向于略微回缩和扩大，这导致在润滑剂喷射的时间和量上的轻微不确定性。此外，在喷射循环期间，润滑剂遭受到短暂的压缩和扩张，这加重了上述效应。尽管这样的效应很小，它引起了喷射的毫秒级的错误，这相比于可以小到10毫秒甚至低于1毫秒的短暂的SIP喷射时间也是相当可观了。由于润滑剂的高压和短暂的喷射周期，这种不精确的时间的效应对SIP润滑系统有着巨大的影响。而且，值得注意的是在一个喷射循环中通常是由将加压油供应至喷嘴的时长来调节喷射量的，在这种情况下，如果不能消除影响，则应当将影响精确时间的不确定因素最小化。关于喷射的改进是通过下文中结合多个实施例和细节描述的系统和方法来实现的。
上述的WO2008/141650和DE102013104822公开了远离喷射器进行定量给料，导致了这种不精确，与之相比，本发明采用了不同的方式，其中每个喷射器设有液压驱动多级活塞泵送系统。通过为每个喷射器提供这样的泵送系统，喷射器内的预定体积就精确地确定了喷射入汽缸中的量。避免了由于喷射器外长长的导管的扩张和回缩造成喷射量的不精确。具体地，喷射器包括具有液压驱动柱塞构件的泵送系统，在明确限定的预定冲程长度的运动过程中将喷射器内的润滑剂的压力增加到经由喷嘴孔喷射所必需的压力。
激活泵送系统使得柱塞构件按顺序步骤连续移动，从而在喷射阶段间隙柱塞构件回缩之前，相继地喷射出具有第一精确预定体积的第一部分和具有第二精确预定体积的第二部分。由于柱塞构件在喷射器内明确限定的运动范围，就精确地预定了体积。
在一些实施例中，泵送系统包括多个柱塞元件，包括依次激活的柱塞构件。
每个喷射器包括位于喷嘴处的出口阀系统，出口阀系统设置为在喷射阶段期间一旦出口阀系统的压力升至预定限值以上就打开以便润滑剂流向喷嘴孔，并在喷射阶段之后关闭出口阀系统。关闭出口阀系统隔绝了来自汽缸的背压，并且还防止了润滑剂进入汽缸，除非打开出口阀。此外，出口阀系统有助于在喷射之后短时间内关闭，提高了润滑剂喷射时间和喷射体积的精度。
例如，出口阀系统包括出口止回阀。在该出口止回阀中，通过出口阀弹簧对例如为球、椭球、碟或圆柱的出口阀构件预先施压使其抵靠在出口阀座上。一旦在出口阀系统上游的流体腔中提供了加压的润滑剂，弹簧的预应力被润滑剂压力抵消，若该压力高于弹簧力，则出口阀构件从出口阀座处移位，由此出口止回阀打开，以便润滑剂通过喷嘴孔喷射入汽缸中。例如，出口阀弹簧以远离喷嘴孔的方向作用在阀构件上，尽管如此，相反方向的移动也是可行的。
喷射器中设有前腔室，用于容纳润滑剂并与出口阀系统连通。其设置为在喷射阶段，一旦前腔室加压，就将至少一部分润滑剂从前腔室经由出口阀系统喷射出去。
如上所述，泵送系统设置为在柱塞构件回缩之前驱动柱塞构件执行多个连续的步骤。在连续步骤的每个步骤中，前腔室内的润滑剂被加压至预定限值之上，以在柱塞构件回缩并向前腔室重新填充润滑剂之前，将润滑剂的多个预定部分连续地从前腔室经由出口阀系统和喷嘴口喷射入汽缸中。
在实际的实施例中，该方法包括
-在第一喷射步骤，以预定的冲程长度驱动柱塞构件并使前腔室内的压力上升至预定压力水平以上，并将通过冲程长度确定的第一预定体积的润滑剂经由止回出口阀和喷嘴孔泵入汽缸中；
-在第二喷射步骤，进一步以预定运动距离朝喷嘴孔驱动柱塞构件，并将通过该运动的距离确定的第二预定体积的润滑剂经由止回出口阀和喷嘴孔泵入汽缸中；
-只有在完成第一和第二喷射步骤之后，柱塞构件回缩并向前腔室重新填充润滑剂，以进行后续的喷射。
例如，为了提供柱塞构件在喷射器内明确限定的运动范围，该泵送系统包括止动件硬件，用于限制柱塞构件在多个步骤中的每一步骤中的运动范围。有利地，设置有多个止动件。这种止动件设置为物理障碍物，阻止了柱塞构件被进一步驱动，例如被驱动向前朝着喷嘴运动。例如，冲程长度由第一止动件硬件限制，且运动距离由第二止动件硬件限制。
下文中更详细地描述了泵送系统的实际示例。
例如，控制器通过给料导管和执行导管连接至至少一个喷射器，用于先后从执行导管向喷射器供应第一部分压力液体并从给料导管向喷射器供应第二部分压力液体。这用于在连续的步骤中驱动柱塞构件。
在一些实施例中，执行导管内的压力液体用于在第一液压喷射步骤中驱动喷射器壳体内的液压泵送系统的执行构件，由此将喷射器内的润滑剂加压并将第一部分加压的润滑剂从此喷射入发动机的汽缸中。如下文中将更显而易见的，第二液压喷射步骤用于通过泵送系统将第二部分加压润滑剂喷射入发动机的汽缸中。喷射器壳体内的泵送系统还包括柱塞构件。用于该第二液压喷射步骤的压力液体是由给料导管提供，并作用在壳体内的柱塞构件上。
喷射器包括执行端口和压力腔，执行端口用于从控制器到执行导管之间的流体连通，压力腔与执行端口相通，以在喷射阶段从执行导管经由执行端口接收第一部分压力液体，第一部分压力液体的压力高于预定压力水平。压力液体驱动喷射器内的液压泵送系统。液压泵送系统包括与压力腔相接触的往复式液压驱动的执行构件，其设置为在喷射阶段，被压力腔内的第一部分压力液体沿着朝喷嘴孔的方向驱动预定的冲程长度。泵送系统还包括与前腔室相接触的往复式柱塞构件，在喷射阶段中，执行构件将柱塞构件朝着喷嘴孔驱动一个冲程长度，这引起了前腔室内的压力上升并将由冲程长度确定的第一部分预定体积的润滑剂从前腔室经由止回阀和喷嘴孔泵入汽缸中，此作为第一喷射步骤。
喷射器设有入口端口，用于从控制器到给料导管之间的流体连通。喷射器还包括与入口端口相连通的中间腔室，用于在喷射阶段从给料导管经由入口端口接收第二部分压力液体，第二部分压力液体的压力高于预定压力水平。往复式柱塞构件与中间腔室相接触，且设置为被第二部分压力液体以预定的运动距离液压地驱动，以将由预定的运动距离确定的第二部分预定体积的润滑剂从前腔室经由止回出口阀和喷嘴孔泵入汽缸中，作为第二喷射步骤。对于柱塞构件的总体移动量，将柱塞构件在第二步骤中运动的距离加上第一步骤的执行件冲程长度。
操作过程期间，第一喷射步骤中，在执行端口处提供压力液体，第一部分压力液体注入压力腔并通过第一部分压力液体对执行构件施加力。这个力将执行构件朝着喷嘴孔驱动一个冲程长度。执行构件转而以同样的冲程长度驱动柱塞构件，并引起前腔室内的第一压力上升至预定压力水平以上，且随后使第一预定体积的润滑剂经由止回出口阀和喷嘴孔被泵入汽缸中。第二喷射步骤中，在入口端口处提供压力液体，第二部分压力液体注入中间腔室，在柱塞构件上施加力，使得柱塞构件被第二部分压力液体朝喷嘴孔驱动一运动距离。这转而导致将第二预定体积的润滑剂经由止回出口阀和喷嘴孔泵入汽缸中。
在两个相继的喷射阶段之后，执行构件和柱塞构件回缩，且前腔室重新填充了润滑剂以进行下一个喷射阶段。为了这样重新填充，设有腔室阀系统，在回缩期间腔室阀系统打开以便润滑剂流入前腔室。
在一些实施例中，不仅可以在回缩之前喷射第一部分和随后的第二部分，还可以选择性地以不同的方式利用泵送系统，在这种不同的方式下仅仅喷射出第一部分随后执行构件和柱塞构件就进行回缩。因此，存在两种运作模式。
可选地，可以任意选择第一部分和第二部分之间的时间差，且在第一和第二部分应当被一起喷射出的情况下，时间差可以达到零。
在实际的实施例中，发动机设置为在给料导管中提供压力液体，压力在高于预定压力水平的高压和低于预定压力水平的低压之间交替变化。给料导管中的高压阶段随后用于例如朝向喷嘴孔推动柱塞构件，以便进行喷射，而低压阶段用于柱塞构件在喷射阶段间隙的回缩。比如，柱塞受到弹簧加载，用于在中间腔室没有被加压至预定压力水平以上时使柱塞构件回缩。
例如，给料导管中的压力液体为润滑剂，且前腔室中用于在喷射阶段喷射的润滑剂是在喷射阶段间隙给料导管中的压力为低压时，经由入口端口从给料导管接收的。例如，柱塞构件的回缩在前腔室内产生吸力，使得润滑剂重新填充前腔室。在这个实施例中，给料导管具有双重作用，即在喷射阶段间隙用润滑剂重新填充前腔室并在喷射阶段用加压的润滑剂驱动柱塞。
在一些实施例中，发动机包括供给导管，用于将加压的润滑剂以高于预定压力水平的压力供应至控制器；且发动机包括回流导管，用于将润滑剂以低于预定压力水平的压力从控制器排出。
例如，给料导管中的压力液体是从回流导管接收的润滑剂，其用于在第三状态下在喷射阶段间隙重新填充前腔室。
有利地，控制器包括控制器阀系统，其设置为将控制器中的泵送系统在不同状态之间切换。例如，在第一状态下，控制器阀系统将供给导管连接至执行导管，而不连接至给料导管，用于第一喷射步骤，而在第二状态下，控制器阀系统将供给导管连接至执行导管并且连接至给料导管，用于第二喷射步骤。例如，在第三步骤中，控制器阀系统断开供给导管与执行导管以及与给料导管的连接，并将回流导管连接至执行导管和给料导管，用于执行构件和柱塞构件的回缩，考虑到回流导管中的压力更低。操作过程包括循环地从第一喷射步骤的第一状态切换至第二喷射步骤的第二状态并随后切换至回缩的第三状态。
在一些腔室阀系统的实际的实施例中，喷射器包括衬套，柱塞构件滑动地设置在衬套内。柱塞构件包括液流孔，液流孔设置为往复地滑入和滑出衬套，并由此被交替地关闭和打开。可替代地，衬套包括液流孔，其设置为被柱塞构件在衬套中的往复运动交替地关闭和打开。通过柱塞构件紧密地邻接衬套避免了液流孔与衬套内部之间的泄露。
在实际操作中，柱塞构件回缩，液流孔打开，且前腔室与入口端口连接，以将润滑剂从给料导管经由入口端口和液流孔供应进入前腔室，这使得在喷射阶段间隙重新填充前腔室。
例如，通过打开液流孔使前腔室与中间腔室连通，且使得润滑剂经过液流孔从中间腔室流向前腔室。随后通过关闭液流孔使前腔室与中间腔室断开连接，这样当柱塞构件在喷射阶段的前进运动使润滑剂从前腔室经由喷嘴孔排出时，防止了润滑剂从前腔室回流到中间腔室。
作为替代方案，中间腔室与前腔室之间的腔室阀系统包括吸入阀，在柱塞构件对前腔室的润滑剂进行加压期间吸入阀关闭，在柱塞构件回缩期间吸入阀打开。可选地，吸入阀设置在柱塞构件中。
在出口阀系统包括喷嘴中的止回阀，且止回阀包括被弹簧施压抵靠在阀座上的阀构件，例如球的这种情况下，观测到了对抗故障的高度稳健性。这些系统非常简单，阻塞的风险最小。此外，阀座趋于自净且很少受到不均匀磨损，特别是对于球形的阀构件，这也是为什么能提供高度的、长期的可靠性的原因。因此，该喷射器简单可靠、快捷精确并且易于用生产成本低的标准件来构造。
相比将用于向喷射器高压给料的阀系统远离喷射器设置的系统，例如在上述EP1767751中所公开的，本发明还具有明显的优点。因为如上所述，喷射器压缩喷射器内紧挨喷嘴上游的润滑剂，意味着为压缩的润滑剂提供了短且刚性的流体腔。由此，因为避免了现有技术中相对长的导管内的油的微小的压缩和膨胀以及导管本身的扩张，使得喷射量和喷射时间的不确定性和不精确性最小化。
例如，该喷射器包括设有喷嘴孔的喷嘴，喷嘴孔在0.1-1mm之间，例如0.2-0.5mm之间，且该喷射器设置为喷射雾化液滴喷雾，也叫作油雾。
雾化液滴喷雾在SIP润滑中尤为重要，在活塞朝着TDC运动经过喷射器之前，通过喷射器将润滑剂喷雾反复地喷射入汽缸内的吹扫空气中。雾化液滴分散在吹扫空气中，并且由于吹扫空气朝着TDC的漩涡运动随之将雾化液滴朝着TDC方向输送，从而分布到汽缸壁上。喷雾的雾化是由于润滑剂喷射器中喷嘴处的高压润滑剂。用于这种高压喷射的压力高于10巴，通常在25巴到100巴之间。一个实例是在30 到80巴的区间内，可选地在35到60巴之间。喷射时间较短，通常大约在5-30微秒(msec)。然而，喷射时间可以调节到1msec或甚至少于1msec，例如下调到0.1msec。因此，仅仅几毫秒的不精确性可能会对喷射概况造成不利影响，这就是为什么需要高精度的原因，如上文所述，例如0.1msec的精确度。
粘度也会影响雾化。在船用发动机中使用的润滑剂通常的运动粘度为：40℃下约为220cSt，100℃下约为20cSt，换算成动力粘度则在202到37mPa·s之间。一个有效的润滑剂实例是高性能的船用柴油发动机汽缸油
Figure BDA0002539307890000091
美孚佳特TM560VS。其他用于船用发动机的有效润滑剂有其他美孚佳特TM油以及
Figure BDA0002539307890000092
Cyltech油。常用的船用发动机润滑剂在40-100℃范围内基本上具有相同的粘度参数，且都是有利于雾化的，例如喷嘴孔直径为0.1-0.8毫米，且喷嘴孔处的润滑剂压力为 30-80巴，温度在30-100℃或40-100℃之间。另请参见在由Rathesan Ravendran、Peter Jensen、Jesper de ClavilleChristiansen、Benny Endelt、Erik Appel Jensen(2017)就该主题发表的文章“二冲程船用发动机润滑油的流变特性”，《工业润滑与摩擦学》，第 69卷第5期第750-753页，https://doi.org/10.1108/ILT-03-2016-0075。
附图说明
将参考附图更详细地解释本发明，其中
图1示出了发动机中汽缸的一部分的草图；
图2a-2c是喷射器的一个实施例的附图，其中图2a为总览图，图2b示出了第一喷射步骤，以及图2c示出了第二喷射步骤；
图3a-3c示出了：图3a具有球阀作为止回阀的喷嘴，图3b具有另一种止回阀的喷嘴，图3c柱塞构件中的吸入阀；
图4示出了与喷射器共同协作的控制器的实施例；
图5a-5d是具有三个端口的喷射器的原理图，用于多步喷射，示出了图5a闲置状态，图5b第一喷射状态，图5c第二喷射状态，以及图5d第三喷射状态。
具体实施方式
图1示出了大型低速二冲程发动机的汽缸1的一半，例如船用柴油发动机。汽缸1包括汽缸壁3内侧上的汽缸套2。汽缸壁3内部设有多个喷射器4，用于将润滑剂喷射入汽缸1中。如图所示，喷射器4沿圆形按照相邻喷射器4间隔相同的角距离分布，尽管这不是严格必要的。此外，考虑到喷射器沿轴向偏移的布置也是可能的，例如，每隔一个喷射器相对于相邻的喷射器移动，布置成圆形也不是必要的。
每个喷射器4具有带喷嘴孔5’的喷嘴5，带有小液滴7的细微雾化喷雾8在高压下从喷嘴孔5’喷射入汽缸1中。
例如，喷嘴孔5’的直径在0.1-0.8mm之间，例如在0.2到0.5mm之间，在10-100 巴的压力下，例如25-100巴，可选地在30-80巴或甚至50-80巴，将润滑剂雾化成细微喷雾8，与润滑剂的压缩喷射流形成对比。汽缸1中的吹扫空气的旋涡14将喷雾8输送并压在汽缸套2上，使得能够实现润滑油在汽缸套2上的均匀分布。这种润滑系统在本领域也叫作旋涡喷射原理，SIP。
然而，结合改进的润滑系统也设想过其他的原理，例如喷射器直接朝汽缸套喷出射流。
可选地，汽缸套2设有自由出口6，为喷射器4的喷雾8或喷射流提供充足的空间。
使用给料导管9提供润滑剂用于喷射并用于驱动喷射器4的内部液压泵送系统的一部分。给料导管9所提供的润滑剂的压力在两个压力水平之间切换，为了简便起见在本文中称为高压水平和低压水平，从而在压力处于高压水平时激活喷射器4 中的内部液压泵送系统。或者，如将在下文中更详细解释的，可以在不同的给料导管中提供泵送系统的液压压力和用于喷射的润滑剂。
术语高压和低压是用于表示高于和低于预定压力的压力水平，该预定压力是打开喷嘴处的出口阀系统以便润滑剂喷射入发动机的汽缸1所必需的压力。
除了给料导管9之外，喷射器4还通过执行导管10连接至控制器11。与给料导管相似，执行导管10所提供的润滑剂的压力在两个压力水平之间切换，为了简便起见在本文中称为高压水平和低压水平，从而在压力处于高压水平时额外地激活喷射器4中的内部液压泵送系统，这也将在下文中更详细地解释。通过加压的润滑剂，例如来自发动机中的润滑剂回路，提供了执行导管10中的高水平油压。或者，通过加压的伺服油提供执行导管10中的油压，加压的伺服油从不同于喷射用的润滑剂的加压油来源获得。
控制器11连接至供给导管12，用于从包括油泵在内的润滑剂供应源38接收润滑剂，还连接至回流导管13，用于润滑剂的回流，通常回流至储油器，可选地回流用于润滑剂的再循环。供给导管12中的润滑剂压力高于回流导管13中的压力，例如至少高出两倍。通常回流导管13中的润滑剂压力在1-15巴的范围内，例如在5-15 巴的范围内，而供给导管12中的润滑剂压力在20-100巴的范围内，例如30-80巴的范围内，可选地为50-80巴。
控制器11以精确定时的脉冲向喷射器4供应润滑油，该脉冲与发动机的汽缸1 中的活塞运动同步。例如，为了同步，控制器系统11通过有线或无线的方式电连接至计算机11’，计算机11’对控制器11中的部件进行控制以供应润滑剂和/或用于通过控制器11设置喷射的参数。或者，计算机11’是控制器11的一部分，例如与其他部件一起设置在控制器11中单独的盒子内。可选地，计算机监控发动机的实际状态和运动的参数，例如速度、荷载及曲轴的位置，后者展示了汽缸中活塞的位置。
图2示出了喷射器4，其中图2a为总览图，图2b示出了第一喷射步骤，图2c 示出了第二喷射步骤。尺寸并非按比例的。
喷射器4包括具有喷射器基座21的喷射器壳体4’，喷射器基座21具有润滑剂入口端口4A和执行端口4B，入口端口4A用于从润滑剂给料导管9接收润滑剂，执行端口4B连接至执行导管10以激活液压泵的第一步骤，从而使得喷射器4喷射出第一部分润滑剂。
作为喷射器壳体4’的一部分，流体腔16将喷嘴5相对喷射器基座21固定。在示出的实施例中，流体腔16设置为空心刚性杆。当安装在发动机中时，该空心刚性杆延伸穿过汽缸1的壁，使得喷嘴5位于汽缸1内，而基座位于汽缸1外。
流体腔16通过O型圈22相对喷射器基座21密封，并紧紧地抵靠喷射器基座 21。流体腔16内从流体腔16的后部到前部设有导管16’，设置为空心通道。导管 16’使入口端口4A与喷嘴5通过后腔室16A、第一中间腔室16B、第二中间腔室16C 和前腔室16D连通。
喷射器4包括出口阀系统15，用于调节通过喷嘴孔5’分配的润滑剂。只有当出口阀系统15处的压力超过了前述的预定压力时，才会打开出口阀系统15以将润滑剂喷射入发动机的汽缸1中。在图2的实施例中，出口阀系统15是作为喷嘴5的一部分示出的，尽管这并不是严格必需的。
参考图3a描述了出口阀系统15的一个示例。出口阀系统15包括止回出口阀17。在止回出口阀17中，通过出口阀弹簧20的弹簧荷载将对例示为球形的出口阀构件18预紧抵靠在出口阀座19上。一旦前腔室16D中供应了高压水平的加压润滑剂后，出口阀弹簧20预应力被润滑剂压力抵消，并且当压力变得比弹簧力更高时，出口阀构件18从其出口阀座19上被移开，止回出口阀17由此打开以将润滑剂通过喷嘴孔 5’喷射入汽缸1中。
如图3a中所示，出口阀弹簧20沿着远离喷嘴孔5’的方向作用在阀构件18上。然而，只要在喷射阶段间隙的闲置状态，出口止回阀17隔绝了向喷嘴孔5’的润滑剂供应，关于出口阀弹簧20在出口阀构件18上的作用力相对于喷嘴孔5’的方向的配置可以不同。在闲置状态下关闭止回出口阀17防止润滑剂在喷射阶段间隙意外地从前腔室16D经由喷嘴孔5’流入汽缸1。
图3b示出了出口阀系统15的第二代替实施例。该出口阀系统15的总体原理与WO2014/048438所公开的原理类似。该参考文献还提供了其他的技术细节以及对本文中的喷射器的作用的解释，为了方便起见，这里不再赘述。喷嘴5的尖端设置有喷嘴孔5’用于喷射润滑油。在喷嘴5的空腔40内设有出口阀构件18，出口阀构件 18包括阀杆41和圆柱密封头42，其可滑动地设置在喷嘴尖端44的圆柱空腔部分 43内。通过弹簧45将阀构件18的位置向后预紧远离喷嘴尖端44，且通过经由通道 46作用在阀杆41的后部47的油压将阀构件18的位置向前偏移，油压对抗弹簧力。密封头42在喷嘴尖端44处紧靠在圆柱空腔部分43，密封地覆盖住喷嘴孔5’，除非阀构件被向前推动，使得密封头43滑过并离开喷嘴孔5’，允许润滑油从内部空腔46流经喷嘴孔5’进行喷射。
参考图2，后腔室16A与入口端口4A连通，用于从给料导管9接收润滑剂。后腔室16A通过后通道23A与第一中间腔室16B连通。第一中间腔室16B通过中间通道23B与第二中间腔室16C连通，中间通道23B为绕着执行构件28的柱形开口并且位于止动元件内，这将在下文中解释。第二中间腔室16C通过前通道23C与前腔室16D连通。
为了方便起见，术语“前进运动”用于表示朝向喷嘴孔5’运动，且相反方向朝着远离喷嘴孔5’的运动称为“后退运动”。
借助往复式柱塞构件29的前进运动使前腔室16D经由喷嘴孔5’排空，其中第二中间腔室16C中的螺旋柱塞弹簧29B对往复式柱塞构件29施加弹簧荷载对抗前进运动。柱塞构件29包括进入前通道23C的液流孔24，前通道23C为柱塞构件29 内部的通道，例如所示的位于柱塞构件29的中心。
前腔室16内设有固定的衬套25，示出为圆柱，柱塞构件29的前部29C滑动地设置在衬套25内。衬套25在柱塞构件29的前部29C周围紧密配合，以防在柱塞构件29处于衬套25内时，润滑剂从衬套25的内侧与柱塞构件29的外侧之间的空隙泄露，因此柱塞构件朝向喷嘴5的前进运动关闭柱塞构件29中前通道23C的液流孔 24。
通过第二中间腔室16C中的螺旋柱塞弹簧29BA，将柱塞构件29朝着向后即远离喷嘴5的方向预紧。
柱塞构件29的前进运动是通过液压执行构件28的前进运动实现的，当压力腔 27充分加压时，液压执行构件28的前进运动挤压柱塞构件29的头部29A。执行构件28的冲程长度36在前进方向受到止动件26的限制，执行构件28的肩部元件撞击在止动件上并停止执行构件28的前进运动。
下文中参考图2b更详细地解释了喷射器4的运作，为了说明的目的，图2b示出了不带有前腔室16的执行件的运动。当为执行端口4B提供了加压液体，例如油，例如润滑剂，例如压力处于20-100巴的范围，该加压液体流入后腔室27，如箭头 4B’所示，且通过推动执行构件28的后部28A并使执行构件28向前朝着喷嘴5的方向移动与执行件28的冲程长度36相等的距离，扩大压力腔27的体积。止动件 26防止执行构件28继续前进，这也将柱塞构件29的第一运动限制在第一冲程的距离。这提供了从前腔室16D将第一部分润滑剂喷射出喷嘴孔5’的第一泵送步骤。在图2示出的实施例中，喷射的第一部分的体积等于冲程长度36乘以前腔室26D中柱塞构件29的前部29C的横截面积。
要指出的是，在此第一泵送步骤期间，液流孔24位于衬套25内，防止润滑剂从前腔室16D回流至第二中间腔室16C。因此，通过柱塞构件29的前进运动，前腔室16D中的润滑剂得到加压，且只有当向前使压力达到使出口阀系统15的止回出口阀17开启的预定压力水平时，润滑剂才从前腔室16D经由喷嘴孔5’喷射入汽缸1 中。由此，压力腔27中的压力需要提高到预定压力水平以上，以便克服出口阀系统 15处的预定压力水平以及来自柱塞弹簧29B的弹簧荷载。
如在图2c中最能体现，执行构件28和柱塞构件29为独立的元件，以便在第二泵送步骤中使柱塞构件29进一步向前移动一泵送距离37，用于经由喷嘴孔5’喷射第二部分润滑剂。这通过随后对入口端口4A处的润滑剂进行加压来实现的，润滑剂如箭头4A’所示流入后腔室16A。加压润滑剂从后腔室16A流经后通道23A并流经第一中间腔室16B，此时第一中间腔室16B非常小，因为执行件肩部元件28B紧靠着止动件26，润滑剂进一步从第一中间腔室16B流经中间通道23B进入第二中间腔室16C。由于通道开口24被圆柱形封闭元件25紧紧地盖住，润滑剂无法从第二中间腔室16C中逸出。而在足够高的压力下，通过压迫柱塞构件进一步前进使第二中间腔室16C扩大，这引起第二部分润滑剂从前腔室16D经由喷嘴孔5’喷射入汽缸1中。
柱塞构件29的运动范围受到前进柱塞止动件的限制，这在所示的实施例中通过柱塞构件29邻接喷嘴5的窄部5”实现，如图2c所示。可替换地，通过完全压缩的弹簧29B或通过紧靠衬套25的头部29A来提供前进柱塞的止动件。
在喷射阶段的最后，将压力腔27中的压力液体经由执行端口4B排出压力腔27，且加压润滑剂也从入口端口4A排出，这使得柱塞弹簧29B沿着远离喷嘴5的方向将执行构件28和柱塞构件29往回压至其最后方的起始位置。柱塞构件29向后运动回缩将前腔室16D中的压力减小到非常低的压力，在这种压力下油和润滑剂中可能存在的微量水蒸发。这种状态通常称为真空，尽管该体积内充满了蒸发的液体。当柱塞29完全缩回，通过移动柱塞构件29将液流孔退出衬套25，使前通道23C再次打开。一旦将液流孔24向后拉动到足够脱离衬套25，润滑剂就从第二中间腔室经由前通道23C进入到前腔室16D中以再次重新填充前腔室16D。在执行构件28和柱塞构件29的这个返回运动期间，第二中间腔室16C被来自第一中间腔室16B的润滑剂重新填满，第一中间腔室16B转而被从后腔室16A经过入口端口4A接收的润滑剂填充。
作为液流孔24和衬套25的组合的替代方案，可以采用不同的腔室阀系统，例如吸入阀，其在柱塞构件29被驱动前进时打开，在柱塞构件29被往回拉时关闭。
图3c示出了吸入阀48的实例，作为柱塞构件29的液流通道24的替代方案，当柱塞构件29在衬套25内滑动时，吸入阀48关闭柱塞构件29的内部通道23C。图3c中的吸入阀48包括球形构件49，球形构件49在柱塞构件29的前进运动期间被压迫抵靠在球形阀座51上，并借此关闭从前腔室16D到第二中间腔室16C的润滑剂通道。可选但这并非必要地，通过弹簧52将球35预紧抵靠在前腔室16D内的阀座51上。在柱塞构件29回缩过程中，通过回缩在前腔室16D中产生的吸力将会把球49从阀座51移开，并打开从第二中间腔室16C经由横向通道50和柱塞构件 29的内部通道23C流向前腔室16D的液流。
为了使液流孔24脱离紧密的衬套25，柱塞构件29和执行构件28必须回缩到它们最后方的位置。因此在完全重新回缩之前存在仅将一部分或将两部分相继地喷射出去的可能性。只有首先对执行端口4B和相连的压力腔27加压以向前移动柱塞构件29并关闭衬套25中的液流孔24，才可能实现这种第一运作模式。
然而，如果入口端口4A在压力腔27加压之前接收了加压的润滑剂，液流孔24 不会关闭，且加压的润滑剂将从入口端口4A经由液流孔24和前通道23C填充前腔室16D，且如果压力超出了使出口阀打开的预定压力限值，只要向入口端口4A提供预定压力水平以上的加压润滑剂，就将会有持续的加压润滑剂液流从入口端口4A经过喷射器4流出喷嘴孔5’。这是喷射器(4)的第二运作模式，在这种情况下，喷射体积由喷射时间确定。
原则上，可以从一个润滑剂来源在入口端口4A处向喷射器4提供润滑剂，并且从完全不同的来源在执行端口4B向喷射器4提供压力油或其他压力液体。然而通常为了简单和方便起见，执行端口4B的压力油与入口端口4A的润滑剂来自同一来源。
下文中给出了入口端口4A和执行端口4B处的润滑剂交替地从第一压力水平加压到第二压力水平并且恢复的示例。第一压力水平低于使润滑剂经由出口阀系统15 喷入汽缸1的预定压力水平，为了简便和说明的目的将其称为“低压”。第二压力水平高于预定压力水平，为了简便和说明的目的将其称为“高压”。
下文将结合图4中示出的控制器11进行解释。然而要指出的是，图4中的控制器仅是示范性实施例，且图2的喷射器与图4示出的控制器相互独立，图2的喷射器可以与其他类型的控制器11一起工作。
图4示出了连接至喷射器4的控制器11的实施例，所示的喷射器4的外部构造与关于图2描述的略微不同，但具有相同的特征。
控制器11包括具有第一阀30A和第二阀30B的双阀系统，第一阀30A和第二阀30B分别设有连接至供给导管12的入口端口12A、12B以接收例如压力在30至 100巴范围内的高压润滑剂，第一阀30A和第二阀30B还分别设有连接至回流导管 13的回流端口13A、13B。回流导管13中的压力更低，例如比供给导管12中的压力至少低2倍。例如该压力在5-10巴范围内。
第一阀30A具有出口端口34A，其连接至给料导管9用于与喷射器4的入口端口4A连通。第二阀30B具有出口端口34B，其连接至执行导管10用于与喷射器4 的执行端口4B连通。
第一和第二阀30A、30B分别包括阀构件31A、31B，阀构件31A、31B分别设有第一关闭件32A、32B和第二关闭件33A、33B，阀腔室35A和35B分别设在第一关闭件32A、32B和第二关闭件33A、33B之间。
阀构件31A、31B分别在相应的阀30A、30B的第一状态下的第一位置和第二状态下的第二位置之间往复地切换，在第一状态下，阀腔室35A、35B使相应的入口端口12A、12B和出口端口34A、34B连通，在第二状态下，阀腔室35A、35B使出口端口34A、34B和回流端口13A、13B连通，图3示出了阀30A、30B的后一种状态。两个阀构件31A、31B设置为可以互相独立地切换。例如，阀构件31A、31B 在第一和第二位置之间的移动是由电磁铁提供的磁力引起的。
通常使用计算机11’设置控制阀30A、30B的参数。例如，计算机通过有线或无线的方式连接至控制器11。或者计算机11’为控制器11的一部分。可选地，计算机 11’还电连接至发动机中的传感器，以便监控发动机的实际状态和运动的参数，如上文所述。在多个控制器11用于发动机的情况下，或甚至多个控制器11用于每个汽缸的情况，控制器11通常将共用一个计算机11’，尽管这不是严格必要的。
下文将描述润滑剂循环。如上所述，为了简便和说明的目的，将使用术语“低压”和“高压”来区分回流导管13中的压力水平和供给导管12中的压力水平，其中供给导管12中的润滑剂具有比回流导管13中更高的压力。回流导管13中的压力和供给导管12中的压力分别低于和高于使出口阀系统15打开以便喷射入汽缸1中的预定压力水平。回流导管中的“低压”也低于抵消柱塞弹簧29B作用在柱塞29 的弹簧荷载所需的压力。反过来，“高压”至少等于克服柱塞弹簧29B的弹簧荷载所需的压力以及出口阀系统15的预定压力水平。低压、高压、预定压力水平以及弹簧荷载是相对应地调节的。
在图4中示出的两个阀30A、30B的状态下，两个阀构件31A、31B各自处于第一位置，且第一阀30A经由给料导管9将回流导管13与入口端口4A连接，第二阀30B经由执行导管10将回流导管13与执行端口4B连接。因此，端口4A、4B 均被提供了低压的润滑剂。低压足以填充喷射器4内的润滑剂导管16’，特别是前腔室16D，在喷射阶段中润滑剂将从前腔室16D经由喷嘴孔5’喷射出。然而，低压不足以压迫执行构件28和柱塞构件29朝着喷嘴5向前运动。如上所述，柱塞构件29上的弹簧荷载将执行构件28和柱塞构件29保持在最后方的位置，且柱塞构件 29中前通道23C的液流孔24脱离衬套25，并打开从入口端口4A经由前通道23C 流入前腔室16D的润滑剂液流。
对于两步骤喷射，使用以下步骤。
当第一阀30A保持在第一状态时，如图4中的第一阀30A所示，第二阀30B从所示的第一状态切换至其第二状态，第二状态下相应的第二阀构件31B不再如图4 所示的那样关闭第二阀入口端口12B，而是改为关闭第二阀回流端口13B。由此通过经由第二阀入口端口12B、第二阀腔室35B、第二阀出口端口34B以及执行导管 10的连通将供给导管12连接至执行端口4B。由此将执行端口4B处的润滑剂加压，填充压力腔27并推动执行构件和柱塞构件27一起向前直到执行构件28撞到止动件 26，从而通过柱塞构件29的前进运动将第一部分润滑剂从前腔室16D经由喷嘴孔5’喷射入汽缸1中，如上文中结合图2b所述。
随后当第二阀30B保持在第二状态时，第一阀30B从其第一状态切换至其第二状态，在第二状态下相应的第一阀构件31A不再如图4所示那样关闭第一阀入口端口12A，而是改为关闭第一阀回流端口13A。由此通过经由第一阀入口端口12A、第一阀腔室35A、第一阀出口端口34A以及给料导管9的连通将供给导管12连接至入口端口4A。由此将入口端口4A处的润滑剂加压，对后腔室16A、第一中间腔室 16B以及第二中间腔室16C加压并推动柱塞构件29继续前进，使得第二部分润滑剂从前腔室16D经由喷嘴孔5’喷射入汽缸1中，如上文中结合图2c所述。
当润滑剂经由喷嘴孔5’喷出的第二喷射阶段完成后，阀构件31A、31B均回到第一状态，如图4所示，使得入口端口4A和执行端口4B再次处于低压。柱塞构件 29上的弹簧荷载再次主导了作用力，柱塞构件29和执行构件28回缩到它们最后方的位置。柱塞构件29中前通道23C的液流孔24再次脱离衬套并打开从入口端口4A 经由中间腔室16C并经由前通道23C流入前腔室16D的润滑剂液流。从这个状态起可以开始下一喷射阶段。
要指出的是，第二喷射阶段仅仅是可选的，且通过将第二阀30B切换回到第一状态而不将第一阀30A从第一切换至第二状态就可以避免该第二喷射阶段。
作为另一个特征，在另一种喷射模式中，可以通过仅仅将第一阀30A从第一切换至第二状态而第二阀30B保持在第一状态来引起喷射。在这种情况下，位于执行件28后部28A之后的压力腔27的压力保持处于低压，使得执行件28不会被向前推动。由此，不会将液流孔24推入衬套25中，且不会关闭前通道23C。来自入口端口4A的加压润滑剂改为经由包括前通道23C在内的整个润滑剂导管16’被泵入前腔室16D。由于润滑剂的压力处于高压，打开了出口阀系统15，只要第一阀30A处于第二状态润滑剂就被喷射入汽缸中。这时喷射入汽缸中的润滑剂体积取决于喷嘴孔 5’的尺寸、润滑剂的压力和粘度以及第一阀30A保持在第二状态的时间。这种喷射模式可能用于测试或是将尤其大量的润滑剂喷射入汽缸中，这在新汽缸或修复后首次启用或者可能甚至是在发动机从寒冷条件下启动时是惯用的。在这种工作模式中，通过改变从润滑剂给料导管到入口端口4A的润滑剂压力可以控制喷射速度。例如，在给料导管9中嵌入可调压力阀。
如上文所解释的，通过柱塞构件29的分步前进提供了泵送机构的两步功能，确保了在喷射阶段中喷射的润滑剂体积的精确定量给料，其中回顾到两步骤喷射是一种选项，而通过仅使执行件前进引起的单步骤喷射也是一种选项。
图5示出了改进系统，可以进行三步骤喷射，当仅对附加入口端口4C加压的时候还能进行持续液流模式，该附加入口端口4C直接与前腔室16D连通。
该附图仅仅是格式上的，并非等比例的，且处于解释原理的目的，只示出了喷射器4的一些主要部件。图5中使用了与上述图2中类似的符号标记。
如图5a所示，喷射器4包括附加入口端口4C，润滑剂从附加入口端口4C填充前腔室16D。如果在附加入口端口4C提供高压的润滑剂，使得超过了出口阀系统 15打开的预定压力水平，则润滑剂经过前腔室16D从喷嘴5持续释放。如果在附加入口端口4C提供低于出口阀系统15的预定压力水平的润滑剂，则只会填充前腔室 16D，准备由柱塞构件29的压力喷出。
类似于图2的喷射器4，图5中的喷射器4包括执行端口4B，压力液体从执行端口4B填充压力腔27，例如在上述示例中解释的加压润滑剂。压力腔27中的压力液体在执行构件28的后部28A施加压力。当压力腔中的压力上升至出口阀系统15 的预定压力水平以上时，执行构件28朝着喷嘴5移位，如图5b所示。由于执行构件28推在柱塞构件29的头部29A，柱塞构件29也朝向喷嘴5移位，且第一部分润滑剂从前腔室16D喷出，对应于执行构件28的冲程长度36。
图5b中观察到柱塞构件29被推过附加入口端口4C，附加入口端口4C随之关闭。如图所示，通过将附加入口端口4C设置在比柱塞构件处于完全回缩的位置更靠近喷嘴孔5’处，提供了重新填充前腔室16D的通道。另一方面，其设置在流体腔16 内柱塞构件29偏离最后方位置时覆盖到的位置范围内。或者，附加入口端口4C包括关闭阀，例如止回阀(未示出)，其防止润滑剂经由附加入口端口4C离开前腔室16D。在后一种情况下，附加入口端口4C可选地设置得更接近喷嘴孔5’，例如设置在前腔室16D还设有止动元件26的位置。
如在图5a和图5b中最能体现，执行构件28包括延伸穿过柱塞构件29中心的执行杆28D，并具有比柱塞构件29本身更向前朝喷嘴孔5’延伸的前部28C。柱塞构件29滑动地设置在执行杆28D上。当执行构件28向前移动时，执行构件28的前部 37撞到止动件26，使执行构件28和柱塞构件29停止向前运动。在这个运作过程中，止动件26不仅仅是执行构件28的止动件，也是柱塞构件29的止动件。通过执行构件28处于喷射阶段间隙的闲置状态时止动件26与执行构件28的前部37之间的距离，限定执行构件28和柱塞构件29的冲程长度36。
图5c和图5d中示出的情况是，在经由入口端口4A注入压力液体4A’并注入中间腔室16C时，利用入口端口4A迫使柱塞构件29前进。
从图5d的情况开始，执行构件28被保持在抵靠止动件26的位置，同时经由入口端口4A向中间腔室16C中填充压力液体，例如加压润滑剂，这进一步推动柱塞构件29前进，减小前腔室16D的体积，并将另一部分润滑剂经由喷嘴孔5’喷射入汽缸1中。
参考图5d，要指出以下内容。为了使中间腔室16C中的压力液体不会经由附加入口端口4A离开中间腔室16C，可选地在附加入口端口4A处设有止回阀(未示出)。
对于第一喷射步骤，通过执行构件28使柱塞构件29向前移动，直到执行构件 28抵靠着止动件26停下。对于第二喷射步骤，通过向中间腔室16C注入压力液体使柱塞构件29进一步移动。这两个步骤在原理上与关于图2所解释的相似。
然而，在图5的实施例中，存在额外的选项，如参考图5c所解释的。在这种情况下，在执行构件28已经向前移动靠在止动件26上，如图5b所示，压力液体经由入口端口4A注入4A’中间腔室16C与压力腔27的排空4B”是同时完成的。执行构件28从止动件26往回运动到其最后方的位置，如图5c所示，同时柱塞构件29由于中间腔室16C内的压力向前运动直到其停靠在执行构件28的前止挡28C的肩部，在这种情况下，前止挡28C用作柱塞构件29的中间止动件。尽管执行构件28在向后移动，柱塞构件29仍然可能向前移动，因为柱塞构件29在执行杆28D上自由活动的长度37大于执行构件28的冲程长度36，比较图5b和图5c中的柱塞构件29 的位置时最能体现。
如图5c所示，一旦中间腔室16C被填充且压力腔27被排空，就可以重新填充压力腔27，且执行构件28与柱塞构件29一起向前移动，直到前止挡28C。这引起第三次喷射。
图5的设置给出了回缩之前的多种喷射选项：
A)将执行构件28和柱塞构件29向前移动一冲程长度36，对应于图5b中的情况。随后通过柱塞弹簧29B使执行构件28和柱塞构件29回缩，并等待下次喷射。
B)不同于以上A选项所述的仅仅使执行构件28回缩，而是将压力液体经由执行端口4B从压力腔27排空并由此使执行构件28回缩一冲程长度36，同时填充中间腔室16C，通过柱塞构件29在执行杆28D上的运动范围37’与执行构件28的冲程长度36之间的差，使柱塞构件29进一步向前移动。这种情况在图5c中示出，其不仅仅引起了第一喷射部分，还引起了第二喷射部分。随后再次排空中间腔室16C，并通过柱塞弹簧29B使执行构件28和柱塞构件29再次回缩，并等待下次喷射。
C)不同于以上B选项所述的在喷射两个部分之后使执行构件28和柱塞构件29 回缩，而是通过经由执行端口4B重新填充压力腔27喷射第三部分，引起图5d中所示的情况。
D)不同于以上A选项所述的使执行构件28回缩，而是保持执行构件处于止动件26处，并经由入口端口4A向中间腔室16C加压，以向前推动柱塞构件。结果如图5d的情况所示，与图5b有所偏移，而没有图5c的中间步骤。这结果也是两部分喷射，然而第二部分喷射比B选项中的多。
E)同时在压力腔27中和中间腔室16C中注入压力液体，使得D选项的两部分同时喷射。
F)对附加入口端口4C的润滑剂进行加压，并将润滑剂经由前腔室16D和出口阀系统15持续地喷射入汽缸中，直到压力重新降低。除了其他参数，例如喷嘴孔尺寸、压力和粘度以外，喷射体积由喷射时长确定。
由此，如图5所示，通过设置三个端口4A、4B和4C，至少存在六种喷射模式。三个端口4A、4B和4C的加压可以通过如图3关于仅两个端口所示的类似方式实现。只是增加了第三阀。
此外，通过使压力腔27中的压力在较低的压力水平和较高的压力水平之间变化可以实现更多的自由度，其中在较低的压力水平下，柱塞弹簧29B能推动柱塞构件 29完全回到执行件最后方的位置，如图5b所示；较高的压力水平则是出口阀系统用于喷射的预定压力水平。在这之间可以找到使执行件28的后部28A在最后方位置和最前方位置之间平衡的压力，其中最前方的位置即抵靠在止动件26。这可以实现是因为柱塞弹簧29B的力根据压缩的长度变化，大致根据执行构件从最后方位置偏移的距离遵循线性变化。
当使用如图3所示的切换阀的类型时，可以通过在执行端口4B和回流导管13 之间的路径上嵌入压力阀来实现这种压力变化，以改变执行构件28从最后方位置的偏移量。在对压力腔27进行排放的时候，压力阀将压力保持处于普通低压排放水平之上。
可替代地或者附加地，中间腔室16D中的压力也可以设置为变化的，以便使柱塞构件29在运动范围37’内的不同位置与柱塞弹簧29B的弹簧载荷相抗衡。例如，压力腔27和中间腔室16D中均提供可变化的压力，使得润滑系统可以在预定的分步喷射体积和可变地平滑调节的喷射部分之间变化。
该可变的系统更加复杂，且包括比阶段式喷射系统更多的逻辑。因此，所描述的喷射系统作为分步喷射的基础版本以及作为同时具有分步喷射和可变喷射的高级的且更昂贵的版本是有用的。
下列数值是可行的工作压力的非限制性的说明性示例。回流导管13和给料导管 9中的压力为10巴。供给导管12中的压力为50巴。出口阀15在37巴时开启，使得润滑剂在37巴下进行喷射。柱塞弹簧29B设置为当喷射阶段间隙的闲置状态下执行端口4B处的压力为10巴时，将柱塞构件29和执行构件28完全压回最后方位置。因此供给导管中50巴足够高，不仅超过预定压力水平的37巴，还超过弹簧荷载。
在可调压力选项的情况下，压力阀可以在10到30巴之间调节，远远低于37巴的喷射压力，但足以在压力腔27中提供足够高的压力使执行构件28在排放过程中不完全回到最后方的位置而是保持在离最后方一定距离处。通过在10-30巴的范围内调节压力来调节该距离，从而调节前腔室16D中的喷射体积，因为喷射阶段中前进运动的距离越小，在喷射阶段开始时柱塞构件29从最后方位置偏移的距离就越多。可替换地或额外地，向中间腔室16C提供可变的压力选项，在这种情况下，类似的讨论也是有效的。
可选地，通过在给料导管9中嵌入流量计可以控制喷射量，不论是对一组喷射器还是对各个喷射器4。流量计测量流量(质量和/或体积)且随后用于控制喷射器正常工作。
具有如上所述的喷射器4以及控制器11的喷射系统易于安装和替换。这是相对低成本的技术方案，而且稳健、稳定。尤其是，由于喷射器4内的泵送系统，能够精确地调节喷射量，排除了喷射器4外部的不确定因素，例如上文所讨论的润滑剂在长导管中的压缩以及导管本身的扩张等。尤其是分步喷射保证了喷射的精确体积。此外，该系统不包括连接至喷射器4和从喷射器4连接出来的电线，使其耐热性强，毕竟电线很可能具有被热融化的绝缘层。
标号列表
1 汽缸
2 汽缸套
3 汽缸壁
4 油喷射器
4’ 喷射器壳体
4A 油喷射器4的入口端口
4B 油喷射器4的执行端口
4C 附加入口端口(仅在图5中)
5 喷嘴
5’ 喷嘴孔
5” 喷嘴的窄部
6 汽缸套上的自由切口
7 来自单个喷射器4的雾化喷雾
8 旋涡喷雾
9 给料导管
10 执行导管
11 控制器
11’ 计算机
12 供给导管
12A、12B 分别是第一和第二阀30A、30B的阀入口端口
13 回流导管
13A、13B 分别是第一和第二阀30A、30B的回流端口
14 汽缸中的旋涡
15 喷射器4的出口阀系统
16 连接入口阀系统13和出口阀系统15的流体腔
16’ 流体腔16的空心部分，形成润滑剂导管
16A 后腔室
16B 第一中间腔室
16C 第二中间腔室
16D 前腔室
17 止回出口阀，例示为出口球阀
18 出口阀构件，例示为球
19 出口阀座
20 出口阀弹簧
21 喷射器基座
22 流体腔16端部的O型圈
23A 执行构件28中连通后腔室16A与第一中间腔室16B的后通道
23B 在第一和第二中间腔室16A、16B之间的中间通道
23C 柱塞构件29中位于第二中间腔室16B与前腔室16D之间的前通道
24 进入前通道23C的液流孔
25 围绕柱塞构件29的前部19A的圆柱衬套
26 止动件
27 执行构件28的后部28B的压力腔
28 用于推动柱塞构件29的头部29A的执行构件
28A 执行构件28的后部
28B 执行构件28的肩部元件
28C 执行构件的前止挡(图5)
28D 执行构件28的滑动器(图5中的执行杆)
29 柱塞构件
29A 柱塞构件29的头部
29B 第二中间腔室16C内的柱塞弹簧
29C 柱塞构件29的前部
30A、30B 分别是第一和第二切换阀
31A、31B 分别是第一和第二切换阀30A、30B的切换阀构件
32A、32B 分别是第一和第二阀30A、30B的第一关闭件
33A、33B 分别是第一和第二阀30A、30B的第二关闭件
34A、34B 分别是第一和第二阀30A、30B的出口端口
35A、35B 分别是第一和第二阀30A、30B的阀腔室
36 执行构件的冲程长度
37 第二喷射步骤中柱塞构件29的运动距离(图2)
37’ 柱塞构件29在滑动器28D(图5中的执行杆)上的运动范围
38 润滑剂来源
40 空腔
41 杆
42 圆柱密封头
43 圆柱空腔部分
44 喷嘴尖端
45 弹簧
46 通道
47 杆41的后部47
48 柱塞构件29中的吸入阀
49 吸入阀48中被预紧抵靠在阀座51上的球形构件
50 柱塞构件29中的横向通道
51 球形构件的阀座
52 抵靠球形构件的弹簧。

Claims (17)

1.一种大型低速二冲程发动机，包括汽缸(1)，汽缸(1)内具有往复式活塞和沿汽缸(1)周长分布的多个润滑剂喷射器(4)，用于在喷射阶段期间在周长上不同的位置将润滑剂喷射入汽缸(1)中；发动机还包括控制器(11)，用于控制至少一个喷射器(4)喷射润滑剂的量和时间；
其中，每个润滑剂喷射器(4)包括
-具有喷嘴孔(5’)的喷嘴(5)，喷嘴(5)延伸入汽缸(1)中，用于在喷射阶段将润滑剂喷射入汽缸(1)中；
-喷嘴(5)处的出口阀系统(15)，用于在喷射循环中打开或关闭去向喷嘴孔(5’)的润滑剂液流；出口阀系统(15)设置为在喷射阶段期间，当出口阀系统(15)处的压力上升至预定压力限值之上时，出口阀系统(15)就打开以便润滑剂流向喷嘴孔(5’)，且出口阀系统(15)设置为在喷射阶段之后关闭；
-用于容纳润滑剂并与出口阀系统(15)相通的前腔室(16D)，其设置为一旦在喷射阶段中对前腔室(16D)加压，前腔室(16D)中的至少一部分润滑剂就经由出口阀系统(15)喷射出去；
其特征在于，每个喷射器(4)包括液压驱动的多步活塞泵送系统，泵送系统包括液压驱动的柱塞构件(29)，其中泵送系统设置为在柱塞构件(29)回缩之前驱动柱塞构件(29)进行多个连续步骤以在连续步骤的每一步骤中将前腔室(16D)内的润滑剂加压至预定限值以上，从而在柱塞构件(29)回缩并将润滑剂重新填充入前腔室(16D)中之前，将多个预定部分润滑剂连续地从前腔室(16D)经由出口阀系统(15)和喷嘴孔(5’)喷射入汽缸(1)中，且所述泵送系统包括止动件(26、5”、28C)硬件，用于限制柱塞构件(29)在多个步骤中的每一步骤的运动范围。
2.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，控制器(11)通过给料导管(9)和执行导管(10)连接至喷射器(4)，以相继地从执行导管(10)供应第一部分压力液体以及从给料导管(9)供应第二部分压力液体至喷射器(4)；
其中每个喷射器包括
-流体连通至执行导管(10)的执行端口(4B)以及与执行端口(4B)相通的压力腔(27)，用于在喷射阶段从执行导管(10)经由执行端口(4B)接收第一部分压力液体，第一部分压力液体的压力高于预定压力水平；
-与压力腔(27)相接触的往复式液压驱动的执行构件(28)，其设置为在喷射阶段被压力腔(27)中的第一部分压力液体沿着朝向喷嘴孔(5’)的方向驱动预定冲程长度(36)；
-与前腔室(16D)相接触的往复式柱塞构件(29)，其设置为在喷射阶段被执行构件(28)沿着朝向喷嘴孔(5’)的方向驱动冲程长度(36)，以引起前腔室(16D)中的压力上升，并将由冲程长度(36)确定的第一预定体积的润滑剂从前腔室(16D)经由止回出口阀(17)和喷嘴孔(5’)泵入汽缸(1)中，作为第一喷射步骤，
-与给料导管(9)流体连通的入口端口(4A)以及与入口端口(4A)相通的中间腔室(16C)，用于在喷射阶段从给料导管(9)经由入口端口(4A)接收第二部分压力液体，第二部分压力液体的压力高于预定压力水平；其中往复式柱塞构件(29)与中间腔室(16C)相接触，且设置为被第二部分压力液体液压地驱动预定的运动距离(37)，以将由运动距离(37)确定的第二预定体积的润滑剂从前腔室(16D)经由止回出口阀(17)和喷嘴孔(5’)泵入汽缸(1)中，作为第二喷射步骤。
3.根据权利要求2所述的发动机，其特征在于，发动机设置为在给料导管(9)中提供压力液体，压力在高于预定压力水平的高压和低于预定压力水平的低压之间交替变化，高压用于在喷射阶段朝向喷嘴孔(5’)推动柱塞构件(29)，低压用于柱塞构件(29)的回缩；其中给料导管(9)中的压力液体为润滑剂，且其中前腔室(16D)设置为在给料导管(9)中的压力处于低压时经由入口端口(4A)接收此润滑剂。
4.根据权利要求2所述的发动机，其特征在于，发动机包括供给导管(12)，用于在高于预定压力水平的压力下向控制器(11)供应加压润滑剂；且发动机包括回流导管(13)，用于在低于预定压力水平的压力下从控制器(11)排放加压润滑剂；其中控制器(11)包括设置为在第一状态、第二状态和第三状态之间切换的阀系统；第一状态用于第一喷射步骤，其中供给导管(12)连接至执行导管(10)而不连接至给料导管(9)；第二状态用于第二喷射步骤，其中供给导管(12)连接至执行导管(10)和给料导管(9)；第三状态用于喷射后执行构件(28)和柱塞构件(29)的回缩，其中供给导管(12)断开与执行导管(10)和给料导管(9)之间的连接，且回流导管(13)连接至执行导管(10)和给料导管(9)。
5.根据权利要求2所述的发动机，其特征在于，发动机设置为在第三状态下喷射阶段的间隙从回流导管(13)向前腔室(16D)重新填充润滑剂，其中在中间腔室(16C)和前腔室(16D)之间设有腔室阀系统(24、25、48)，其中腔室阀系统(24、25、48)设置为在打开时连通前腔室(16D)和中间腔室(16C)，以便润滑剂从中间腔室(16C)经由腔室阀系统(24、25、48)流至前腔室(16D)，且设置为在关闭时断开前腔室(16D)与中间腔室(16C)之间的连接，以便在喷射阶段中柱塞构件(29)的前进运动使润滑剂从前腔室(16D)经由喷嘴孔(5’)排出时，防止润滑剂从前腔室(16D)回流至中间腔室(16C)。
6.一种大型低速二冲程发动机的润滑方法，发动机包括汽缸(1)，汽缸(1)内具有往复式活塞和沿汽缸(1)周长分布的多个润滑剂喷射器(4)，用于在喷射阶段期间在周长上不同的位置将润滑剂喷射入汽缸(1)中；发动机还包括控制器(11)，用于控制至少一个喷射器(4)喷射润滑剂的量和时间；
其中，每个润滑剂喷射器(4)包括
-具有喷嘴孔(5’)的喷嘴(5)，喷嘴(5)延伸入汽缸(1)中，用于在喷射阶段将润滑剂喷射入汽缸(1)中；
-喷嘴(5)处的出口阀系统(15)，用于在喷射循环中打开或关闭去向喷嘴孔(5’)的润滑剂液流；出口阀系统(15)包括止回出口阀(17)，其设置为在喷射阶段期间，当止回出口阀(17)处的压力上升至预定压力限值之上，止回出口阀(17)就打开以便润滑剂流向喷嘴孔(5’)；
-用于容纳润滑剂并与出口阀系统(15)相通的前腔室(16D)，其设置为一旦在喷射阶段中对前腔室(16D)加压，前腔室(16D)中的至少一部分润滑剂就经由出口阀系统(15)喷射出去；
其特征在于，每个喷射器(4)包括液压驱动的多步活塞泵送系统，泵送系统包括液压驱动的柱塞构件(29)，其中泵送系统设置为在柱塞构件(29)回缩之前驱动柱塞构件(29)进行多个连续步骤以在连续步骤的每一步骤中将前腔室(16D)内的润滑剂加压至预定限值以上，从而在柱塞构件(29)回缩并将润滑剂重新填充入前腔室(16D)中之前，将多个预定部分润滑剂连续地从前腔室(16D)经由出口阀系统(15)和喷嘴孔(5’)喷射入汽缸(1)中；
其中所述方法包括
-在第一喷射步骤，以预定的冲程长度(36)驱动柱塞构件(29)并使前腔室(16D)中的压力上升至预定压力水平以上，并将由冲程长度(36)确定的第一预定体积的润滑剂经由止回出口阀(17)和喷嘴孔(5’)泵入汽缸(1)中；
-在第二喷射步骤，进一步以预定运动距离(37)驱动柱塞构件(29)并将由运动距离(37)确定的第二预定体积的润滑剂经由止回出口阀(17)和喷嘴孔(5’)泵入汽缸(1)中；
-只有在全部完成第一和第二喷射步骤之后，使柱塞构件(29)回缩并向前腔室(16B)重新填充润滑剂，以进行后续的喷射，且泵送系统包括止动件(26、5”、28C)硬件，用于限制柱塞构件(29)在多个步骤中的每一步骤的运动范围；其中所述方法包括通过第一止动件(26)硬件限制冲程长度(36)以及通过第二止动件(5”、28C)硬件限制运动距离(37)。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，控制器(11)通过给料导管(9)和执行导管(10)连接至喷射器(4)，以相继地从执行导管(10)供应第一部分压力液体以及从给料导管(9)供应第二部分压力液体至喷射器(4)；
其中每个喷射器包括
-流体连通至执行导管(10)的执行端口(4B)以及与执行端口(4B)相连通的压力腔(27)，用于在喷射阶段从执行导管(10)经由执行端口(4B)接收第一部分压力液体，第一部分压力液体的压力高于预定压力水平；
-与压力腔(27)相接触的往复式液压驱动的执行构件(28)，其设置为在喷射阶段被压力腔(27)中的第一部分压力液体沿着朝向喷嘴孔(5’)的方向驱动预定冲程长度(36)；
-与前腔室(16D)相接触的往复式柱塞构件(29)，其设置为在喷射阶段被执行构件(28)朝喷嘴(5)驱动冲程长度(36)，以引起前腔室(16D)中的压力上升，并将由冲程长度(36)确定的第一预定体积的润滑剂从前腔室(16D)经由止回出口阀(17)和喷嘴孔(5’)泵入汽缸(1)中，作为第一喷射步骤，
-与给料导管(9)流体连通的入口端口(4A)以及与入口端口(4A)相通的中间腔室(16C)，用于在喷射阶段从给料导管(9)经由入口端口(4A)接收第二部分压力液体，第二部分压力液体的压力高于预定压力水平；其中往复式柱塞构件(29)与中间腔室(16C)相接触，为被第二部分压力液体液压地驱动预定的运动距离(37)，以将由运动距离(37)确定的第二预定体积的润滑剂从前腔室(16D)经由止回出口阀(17)和喷嘴孔(5’)泵入汽缸(1)中，作为第二喷射步骤；
其中所述方法包括
-在第一喷射步骤，在执行端口(4B)处提供压力液体，并向压力腔(27)注入第一部分压力液体，第一部分压力液体在执行构件(28)上施加作用力，并以冲程长度(36)向喷嘴孔(5’)驱动执行构件(28)；通过执行构件(28)以冲程长度(36)驱动柱塞构件(29)并引起前腔室(16D)内压力上升至预定压力水平以上，并将第一预定体积的润滑剂经由止回出口阀(17)和喷嘴孔(5’)泵入汽缸(1)中；
-在第二喷射步骤，在入口端口(4A)处提供压力液体，并向中间腔室(16C)注入第二部分压力液体，第二部分压力液体在柱塞构件(29)上施加作用力，并以运动距离(37)向喷嘴孔(5’)驱动柱塞构件，并将第二预定体积的润滑剂经由止回出口阀(17)和喷嘴孔(5’)泵入汽缸(1)中；
-在第一和第二喷射步骤之后，使执行构件(28)和柱塞构件(29)回缩并向前腔室(16B)重新填充润滑剂，以进行后续的喷射。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，发动机设置为在给料导管(9)中提供压力液体，压力在高于预定压力水平的高压和低于预定压力水平的低压之间交替变化，其中给料导管(9)中的压力液体为润滑剂，其中所述方法包括，在喷射阶段通过给料导管(9)中的高压朝喷嘴孔(5’)推动柱塞构件(29)，并在给料导管(9)中的压力处于低压时使柱塞构件(29)回缩，且在喷射阶段间隙当给料导管(9)中的压力处于低压时，在前腔室(16D)中经由入口端口(4A)从给料导管(9)接收润滑剂。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，发动机包括供给导管(12)，用于以高于预定压力水平的压力向控制器(11)供应加压润滑剂；且发动机包括回流导管(13)，用于在低于预定压力水平的压力下从控制器(11)排放润滑剂；其中控制器(11)包括设置为在第一状态、第二状态和第三状态之间切换的控制器阀系统；第一状态用于第一喷射步骤，其中供给导管(12)连接至执行导管(10)而不连接至给料导管(9)；第二状态用于第二喷射步骤，其中供给导管(12)连接至执行导管(10)和给料导管(9)；第三状态用于执行构件(28)和柱塞构件(29)的回缩，其中供给导管(12)断开与执行导管(10)和给料导管(9)之间的连接，且回流导管(13)连接至执行导管(10)和给料导管(9)，其中所述方法包括循环地从第一状态切换至第二状态并随后切换至第三状态，用于相应的第一喷射步骤、第二喷射步骤和回缩的循环顺序。
10.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，在中间腔室(16C)和前腔室(16D)之间设有腔室阀系统(24、25、48)，其中腔室阀系统(24、25、48)设置为在打开时连通前腔室(16D)和中间腔室(16C)，以便润滑剂从中间腔室(16C)经由腔室阀系统(24、25、48)流至前腔室(16D)，且设置为在关闭时断开前腔室(16D)与中间腔室(16C)之间的连接，以便在喷射阶段中柱塞构件(29)的前进运动使润滑剂从前腔室(16D)经由喷嘴孔(5’)排出时，防止润滑剂从前腔室(16D)回流至中间腔室(16C)，其中所述方法包括在第三状态下喷射阶段的间隙，从回流导管(13)经由腔室阀系统(24、25、48)向前腔室(16D)重新填充润滑剂。
11.一种用于根据权利要求1-5中任一项所述的发动机或根据权利要求6-10中任一项所述的方法中的喷射器，所述喷射器(4)包括
-具有喷嘴孔(5’)的喷嘴(5)，喷嘴(5)延伸入汽缸(1)中，用于在喷射阶段将润滑剂喷射入汽缸(1)中；
-喷嘴(5)处的出口阀系统(15)，用于在喷射循环中打开或关闭去向喷嘴孔(5’)的润滑剂液流；出口阀系统(15)包括止回出口阀(17)，其设置为在喷射阶段期间，当止回出口阀(17)处的压力上升至预定压力限值之上，止回出口阀(17)就打开以便润滑剂流向喷嘴孔(5’)；
-用于容纳润滑剂并与出口阀系统(15)相通的前腔室(16D)，其设置为一旦在喷射阶段中对前腔室(16D)加压，前腔室(16D)中的至少一部分润滑剂就经由出口阀系统(15)喷射出去；
其特征在于，喷射器包括液压驱动的多步活塞泵送系统，泵送系统包括液压驱动的柱塞构件(29)，其中泵送系统设置为在柱塞构件(29)回缩之前驱动柱塞构件(29)进行多个连续步骤以在连续步骤的每一步骤中将前腔室(16D)内的润滑剂加压至预定限值以上，从而在柱塞构件(29)回缩并将润滑剂重新填充入前腔室(16D)中之前，将多个预定部分润滑剂连续地从前腔室(16D)经由出口阀系统(15)和喷嘴孔(5’)喷射入汽缸(1)中，且泵送系统包括止动件(26、5”、28C)硬件，用于限制柱塞构件(29)在多个步骤中的每一步骤的运动范围。
12.根据权利要求11所述的喷射器，其特征在于，喷射器(4)包括
-流体连通至执行导管(10)的执行端口(4B)以及与执行端口(4B)相连通的压力腔(27)，用于在喷射阶段从执行导管(10)经由执行端口(4B)接收第一部分压力液体，第一部分压力液体的压力高于预定压力水平；
-与压力腔(27)相接触的往复式液压驱动的执行构件(28)，其设置为在喷射阶段被压力腔(27)中的第一部分压力液体沿着朝向喷嘴孔(5’)的方向驱动预定冲程长度(36)；
-与前腔室(16D)相接触的往复式柱塞构件(29)，其设置为在喷射阶段被执行构件(28)朝喷嘴(5)驱动冲程长度，以引起前腔室(16D)中的压力上升，并将由冲程长度(36)确定的第一预定体积的润滑剂从前腔室(16D)经由止回出口阀(17)和喷嘴孔(5’)泵入汽缸(1)中，作为第一喷射步骤，
-与给料导管(9)流体连通的入口端口(4A)以及与入口端口(4A)相通的中间腔室(16C)，用于在喷射阶段从给料导管(9)经由入口端口(4A)接收第二部分压力液体，第二部分压力液体的压力高于预定压力水平；其中往复式柱塞构件(29)与中间腔室(16C)相接触，且设置为被第二部分压力液体液压地驱动预定的运动距离(37)，以将由运动距离(37)确定的第二预定体积的润滑剂从前腔室(16D)经由止回出口阀(17)和喷嘴孔(5’)泵入汽缸(1)中，作为第二喷射步骤。
13.根据权利要求12所述的喷射器，其特征在于，在中间腔室(16C)和前腔室(16D)之间设有腔室阀系统(24、25、48)，其中腔室阀系统(24、25、48)设置为在打开时连通前腔室(16D)和中间腔室(16C)，以便润滑剂从中间腔室(16C)经由腔室阀系统(24、25、48)流至前腔室(16D)，且设置为在关闭时断开前腔室(16D)与中间腔室(16C)之间的连接，以便在喷射阶段中柱塞构件(29)的前进运动使润滑剂从前腔室(16D)经由喷嘴孔(5’)排出时，防止润滑剂从前腔室(16D)回流至中间腔室(16C)。
14.根据权利要求12或13所述的喷射器，其特征在于，喷射器(4)包括附加入口端口(4C)，用于为前腔室(16D)接收压力低于预定压力的润滑剂。
15.根据权利要求14所述的喷射器，其特征在于，执行构件(28)包括滑动器(28D)，柱塞构件(29)设置在滑动器(28D)上，并且能够在执行构件(28)的后部(28A)与执行构件(28)的前止挡(28D)之间的运动距离(37)范围内滑动，且其中喷射器设置为使得执行构件(28)沿远离喷嘴孔(5’)方向移动的同时柱塞构件(29)朝向喷嘴孔(5’)移动。
16.根据权利要求13所述的喷射器，其特征在于，喷射器(4)包括衬套(25)，柱塞构件(29)滑动地设置在衬套(25)中；其中柱塞构件(29)包括液流孔(24)，其设置为往复地滑入和滑出衬套(25)，由此被交替地打开和关闭，或者其中衬套(25)包括液流孔，设置为被柱塞构件(29)在衬套(25)中的往复运动交替关闭或打开；其中液流孔(24)设置为在柱塞构件(29)回缩时打开以连通前腔室(16D)和入口端口(4A)，用于从给料导管(9)经由入口端口(4A)和液流孔(24)将润滑剂供应至前腔室(16D)中，从而在喷射阶段间隙重新填充前腔室(16D)。
17.根据权利要求16所述的喷射器，其特征在于，液流孔(24)设置为在打开时连通前腔室(16D)和中间腔室(16C)，以便润滑剂从中间腔室(16C)经由液流孔(31)流至前腔室(16D)，液流孔(24)还设置为在关闭时断开前腔室(16D)与中间腔室(16C)之间的连接，以便在喷射阶段中柱塞构件(29)的前进运动使润滑剂从前腔室(16D)经由喷嘴孔(5’)排出时，防止润滑剂从前腔室(16D)回流至中间腔室(16C)。
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