CN115443371B

CN115443371B - 用于润滑大型低速运行船用柴油发动机的方法

Info

Publication number: CN115443371B
Application number: CN202180030330.3A
Authority: CN
Inventors: 拉斯穆斯·汉斯·延森; 汉斯·海因里希·彼得森
Original assignee: Hans Jensen Lubricators AS
Current assignee: Hans Jensen Lubricators AS
Priority date: 2020-04-22
Filing date: 2021-04-22
Publication date: 2024-05-17
Anticipated expiration: 2041-04-22
Also published as: WO2021213603A1; KR20230002964A; EP4139564A1; CN115443371A; EP4139564A4; JP2023523032A

Abstract

本发明提供了一种用于润滑大型低速运行船用柴油发动机的方法，柴油发动机具有至少一个气缸，气缸中有活塞，活塞具有环组。通过每个气缸的喷射单元实现润滑油的喷射。通过控制单元控制每个喷射单元，其中存储器中储存有多个润滑程序。控制单元接收来自输入站或来自一个或多个传感器的输入。输入可以决定实施多个可能的润滑程序中的一个，其中每个润滑程序由持续时长、以所需润滑油总量百分比表示的进给速率调节、相对于活塞位置的两个或多个不同的喷射阶段来进行区分。两个或多个不同的喷射阶段中的每一个将喷射一定量的润滑油，以待喷射的润滑油总量的百分比表示。

Description

用于润滑大型低速运行船用柴油发动机的方法

技术领域

本发明针对一种用于润滑大型低速运行船用柴油发动机的方法，所述柴油发动机具有至少一个气缸，有活塞在气缸中移动，所述活塞具有环组，其中通过对应于发动机中多个气缸数量的多个喷射单元实现润滑油的喷射，其中润滑油是以至少两部分润滑油的混合喷射方式供应的，其中至少两部分润滑油被输送到至少两个不同的活塞位置处，其中所述至少两个不同的活塞位置是在活塞经过喷射单元之前、期间和之后进行喷射的活塞位置中进行选择，且通过直接喷射在气缸壁的环形区域上来供应润滑油。

背景技术

在本领域中，存在多种系统用于对二冲程和四冲程大型船用柴油发动机进行润滑，以使移动的活塞与气缸壁之间的磨损最小化。

目前有三种不同的方法用于气缸润滑。

第一种方法包括传统的气缸润滑。

为此，使用了带有机械润滑装置的系统，该系统直接通过发动机的链传动机构驱动。由此实现了润滑装置与发动机的同步运行。这种系统通常由带有活塞泵和相关的止回阀的机械润滑装置组成。在润滑装置的出口处设有止回阀，该止回阀通过润滑油管连接到喷射单元(喷射器/止回阀)。在这种类型的系统中，活塞的最上方的活塞环经过喷射单元之前，油被立刻供应至气缸。通常润滑油通过每个发动机冲程供应至气缸。

在这些主要用于大型二冲程柴油发动机的传统气缸润滑装置中，采用了两个或多个中央润滑装置，每个中央润滑装置在单个或多个气缸的点上提供润滑，即在相关的时间间隔下，将压力下的部分油通过各自的连接线输送到待润滑的各个点。这些相关的时间间隔通常可以是在活塞向上运动时的压缩冲程中，活塞环位于相关润滑点的对面时的间隔。

第二种气缸润滑的方法出现在较新的发动机上，被称为高速气缸润滑。

液压动力的润滑装置用于这个目的，其中机械的链传动机构被液压系统取代，液压系统通过直接安装在船用发动机飞轮上的定时传感器进行计时。就这种气缸润滑而言，通常还使用活塞泵。在这种系统中，随着活塞的经过，润滑油同时被输送到气缸中，使得基本上全部的润滑油都直接供应到活塞上，通常位于最上方和最下方的活塞环之间。当在活塞环之间供应润滑油时，预期的是活塞环能更好地保留润滑油，且活塞随后将油沿着活塞的运动路径分配。还有一些系统，例如在WO 2008/009291中所公开的系统，在这些系统中，采用液压动力装置，喷射量和后者输送的定时均可调整。

润滑油是间歇性供应的，使得在活塞泵冲程恒定的情况下，根据活塞泵的激活频率来调整润滑油的供应量。通过这些系统，借助包括传统的止回阀、喷射器或雾化阀的喷射单元，供应润滑油。此技术的示例从例如DK 173512或DE 10149125中已知。

这种高速润滑有多种变体。由此，提供了一种不使用活塞泵原理的系统。替代地，通过控制打开时间和闭合时间来控制润滑油的喷射量。此技术的示例从EP 1426571中已知。

可以通过活塞向上方向经过或向下方向经过来发生喷射。如果喷射发生在向下运动过程中，油会从点到润滑处分布在气缸表面上，且向下分布在气缸套中。然而，优选的是，在活塞向着气缸的热端向上移动的过程中进行喷射，气缸的热端处对润滑的需求最大。

使油遍布在气缸表面的传统方式是在气缸表面的每个待润滑的点上建立两个倾斜的槽或狭缝，其中槽或狭缝都从润滑点开始并指向远离气缸顶部的方向。当活塞环经过这样的狭缝时，跨越活塞环的狭缝中会产生压降，从而按压油而使其远离润滑点。然而，这些方法以及其他方法都显得不够充分，因为在实践中可以观察到沿气缸周缘发生的磨损的实质性变化。

随着发动机利用率的提高，气缸套和活塞环上的机械负荷和热负荷也随之增加，这通常是通过增加润滑油的剂量来实现的。然而，如果剂量增加到某一没有明确定义的限度以上，当用上述传统润滑方式喷射入气缸时，油的速度就会非常快，以至于油不会停留在气缸表面，而是在气缸腔内形成射流，从而消失。如果活塞环设置在润滑单元的对面时，按照要求执行喷射剂量，则不那么关键，但如果喷射剂量发生在此期间以外，则一部分喷射剂量的油没有任何好处。

上面提到的两种方法也可以被认为是关于通过活塞分配润滑油来实现润滑的系统。

气缸润滑的第三种方法采用将润滑油直接送入气缸的系统，在活塞经过之前，将润滑油直接输送到气缸壁上。

在这些系统中，采用的是喷射器，喷射器以雾化形式或以一束或多束致密的射流的形式供应润滑油。为了向喷射器供应润滑油，可以使用传统的机械驱动润滑装置或者液压装置。

这种方法的优点在于，在活塞经过之前，润滑油大部分已经分布在气缸壁上。根据这种方法，在活塞到达之前，油分布在气缸的顶部，预期在膨胀冲程期间，活塞将润滑油向下带到气缸中。此技术的示例从例如WO 0028194、EP 1350929或DK 176129中已知。

在EP 1350929中描述了一种方法，其中润滑油射流可以在活塞经过之前、期间和/或之后通过喷射输送到气缸表面，其中润滑油射流在最大程度上避免了润滑油的雾化。这意味着润滑油的总量至少以两个部分喷射到气缸表面，如前文所述。

由于在活塞经过之前就向气缸壁供应了油，与前面提到的两种系统相比，第三种方法的定时就不那么重要了，在前面提到的两种系统中，油要恰好在活塞环位于润滑单元对面时这一非常短的时间间隔内供应。

审查表明，根据WO 0028194的气缸润滑，即所谓SIP润滑，在气缸磨损最大处，即对应于在顶部位置和最上方活塞环区域的活塞处，提供了最大的油膜厚度。与此相对比，似乎传统润滑或高速润滑在其余的行程表面提供了更厚的油膜。

对于SIP润滑，需要在泵和喷嘴之间的润滑油管路中存在压力，以确保计划的雾化远远高于在几巴的压力下工作的传统润滑方法的压力。SIP阀在最高60巴的预设压力下工作，通常为35到40巴。

此外，润滑油的供应还有中和气缸壁上的酸作用的目的。酸作用是由含硫燃料的燃烧引起的，最好的消除办法是直接在气缸的顶部提供润滑油。测量表明，SIP润滑产生的磨损最小。在实践中，腐蚀磨损似乎是影响气缸使用寿命的最关键因素。

传统润滑或高速润滑都是主要利用活塞分配润滑油的系统，它们的缺点是需要一定的过量润滑，以确保气缸顶部有足够的润滑油。特别是，为了达到满意的气缸状况，活塞上的润滑需要相对于燃料硫含量增加润滑油量。

相应地，对于将润滑油直接输送到气缸壁上的润滑系统，可能有一个缺点，就是在施加足以消除腐蚀磨损的润滑油量时，在气缸底部提供的油量不足。这是由于活塞环在发挥上述分配作用时，还产生了一定的刮擦作用。测量表明，与活塞分配润滑油相比，SIP润滑产生更少的润滑油刮擦。

润滑油直接供应至气缸壁的润滑系统和活塞分配的润滑系统的另一个区别在于在气缸内提供的润滑油量不同。因此，SIP润滑(根据WO 0028194)的吹扫排油明显少于活塞分配的润滑系统的排油，在活塞分配的润滑系统中仅仅靠活塞分配润滑油。这意味着用于评估气缸状况的参数之一，即吹扫排油中铁含量的测量，不能通过比较气缸状况而直接使用，因为相同的铁含量会引起浓度随着润滑方法变化。

纵向吹扫的二冲程柴油发动机中的吹扫空气孔的设置方式使得在吹扫过程中，气体混合物的旋转运动与气缸中气体的向上位移同时启动，使其从气缸顶部的排气阀排出。气缸中的气体由此沿着螺旋路径或旋涡从吹扫空气孔到达排气阀。由于离心力的作用，在这个旋涡中的足够小的油颗粒将对着气缸壁飞出，最终沉积在气缸壁上。通过将油部分引入气缸来利用这种效果，使之成为合适大小的油颗粒的雾，并通过喷嘴雾化。通过调节喷嘴的尺寸、喷嘴前油的喷射速度和喷射压力，可以控制油雾中的油滴的平均大小。如果油颗粒或油滴太小，它将在气体流中“漂浮(float)”过久，最终被吹扫空气吹走而无法打在气缸壁上。如果它太大，由于它的惯性，它将在初始路径上继续走得太远而不能到达气缸壁，这是由于它被活塞赶上并且被置于活塞的顶部。

喷嘴相对于气缸中流体的定向可以布置成使得单个液滴与气缸内气流之间的相互作用确保油滴打在气缸壁上的面积大致对应于两个润滑点之间的周向距离。这样一来，在活塞环经过之前，油或多或少均匀地分布在气缸表面。此外，可以调节喷嘴，使得油打在气缸壁的高度高于喷嘴。由此，在将油引入气缸中之前，油不仅会更好地分布在气缸表面，而且还会分布在更接近最需要润滑的气缸顶部。这些事实将提高油的利用率，且气缸的使用寿命和油消耗量之间的关系得到了假定的改进。

向气缸表面供应油是以测量的部分实现的，这与先前提到的两种传统的系统几乎是一样的。供应方式可以是传统的润滑系统，但也可以设想是具有相应性能的其他供应方式。

为了确保气缸内的压力不会倒回油管路中，在紧挨着气缸内表面的气缸套的润滑管路末端以普通方式安装有止回阀。止回阀允许油从油管路流向气缸套，但不允许气体反向通过。这些止回阀通常有适度的打开压力(几巴)。

上述三种用于润滑气缸的方法的特点在于：

-润滑定时——在发动机周期中何时供应润滑油？

-供应量——如何调节相对的喷射量？

-泵特性——润滑油的供应方式和供应速度如何？

这涉及到通过改进大型柴油发动机，例如船用发动机的气缸润滑，寻找减少润滑油耗的方法。

从WO2010/149162中已知，将上述三种方法结合起来，即润滑油的供应包括以下润滑油喷射的组合：在活塞经过之前，将第一部分润滑油直接喷射在活塞上方的气缸壁的环形区域，以及第二部分和/或第三部分润滑油的喷射，其中第二部分润滑油是在活塞经过时直接喷射在活塞上，而第三部分润滑油是在活塞经过后直接喷射到活塞下方的气缸壁环形区域。

当采用了多个部分润滑油的组合时，将调整控制，使得能够产生基于多个部分润滑油量在不同润滑时间进行喷射的算法。

因此，通过这种组合，应用了气缸润滑的现有技术方法的组合，使得能够实现每个原理的优点，同时避免缺点。

直接供应在环形区域可能以雾化的形式或以致密的油射流的形式出现。

润滑油的供应是通过润滑油喷射器进行的，润滑油喷射器是喷射单元的一部分，其设置在气缸壁上。

在决定如何润滑气缸壁以减少磨损和腐蚀时，有许多重要的因素需要考虑。在这些需要考虑的因素中，例如所使用的燃料的硫含量、发动机运行下的负荷、气缸内可能变化很大的温度、润滑油的类型以及如何将润滑油施加到气缸壁的内表面。这些以及更多的因素都已经通过本领域中不同的系统和方法得到了解决。

WO 2008/009291中公开了一个这样的例子，其中可以调节润滑油的喷射量和输送润滑油的定时。DK 173512、DE 10149125和EP 1426571中公开了其他类似的装置。这些现有系统的共同的概念在于当油喷射入气缸中时，可以改变油量和定时。

以介绍方式提及的方法是一种先进的系统，其在同一申请人早期的专利公开文本WO2010/149162中公开。该系统还考虑到其他因素，并且可以在发动机转动的不同时间喷射润滑油。以这种方式，通过在适当位置布置喷射喷嘴，可以在适当的时间将油分配到最理想的位置，以尽量减少润滑油的使用，同时实现充分/优化的润滑。

在DE 10112691C5中公开了另一个更先进的润滑系统的例子，其中根据燃料的硫含量来调整润滑油的量。众所周知，燃料中的硫具有很强的腐蚀性，由于燃料中含硫量较高，通过添加额外的润滑油就可以中和燃烧过程中产生的硫酸。该系统由硫调节算法调节，该算法通过输入传感器记录的燃料中的硫含量来调节润滑油的量。此外，对铁含量进行监测，并将其作为磨损的指标。将此磨损与允许的磨损相比较，由此，在发生了不允许的偏差时，可以触发警报。

这涉及通过分配润滑油来寻找更有效地减少润滑油消耗量的方法，润滑油的分配考虑到许多参数，也可能涉及到润滑油量的调节，并且在大型柴油发动机，如船用发动机的气缸润滑中，润滑油的分配可能随着时间的推移而变化。

发明目的

从上述现有技术的描述中可以清楚地发现，已经做出了各种各样的尝试来改进气缸壁的润滑，同时使所需润滑油的量最小化。显然，在任何情况下，总体原则都是在气缸壁上提供足够的润滑，使得活塞不会因为机械磨损而对气缸壁造成不想要的磨损。

上面提到的例子没有一个能完全解决在不同状况和不同负荷下运行的各种发动机中存在的许多变量。因此，有必要提供一种解决大型低速运行船用柴油发动机可能面临的所有需求和情况的系统。

发明内容

本发明旨在通过提供一种大型低速运行船用柴油发动机的润滑方法来解决这一需求，所述柴油发动机具有至少一个气缸，有活塞在气缸中移动，所述活塞具有环组，其中通过对应于发动机中多个气缸的数量的多个喷射单元实现润滑油的喷射，其中润滑油是以至少两部分润滑油的混合喷射的方式供应的，其中所述至少两部分润滑油被输送到至少两个不同的活塞位置处，其中所述至少两个不同的活塞位置是在活塞经过喷射单元之前、期间和之后进行喷射的活塞位置中进行选择，且其中通过直接喷射在气缸壁的环形区域上来供应润滑油，且该方法特殊在于每个喷射单元由控制单元控制，其中所述控制单元中的存储器储存有多个润滑程序，其中控制单元接收来自输入站或来自一个或多个传感器的输入，其中所述输入可以决定实施多个可能的润滑程序中的一个，其中每个润滑程序之间的区别在于持续时长、润滑油的量和/或相对于活塞位置的一个或多个不同的喷射阶段，其中一个或多个不同的喷射阶段中的每一个将喷射一定量的润滑油，以待喷射的润滑油总量的百分比表示。

尽管喷射的量以润滑油总量的百分比表示，本发明也将包括喷射的量表示为总量的一部分量或任何其他可以转换为总量百分比的表示方式的情况。

应当理解的是，根据本发明，润滑程序可以包括每一转只进行一次喷射。这可以例如是清洁程序的情况。

因此，一些个别的程序中的润滑油可以仅包括用于这种个别的程序的作为仅有一部分润滑油的一次喷射来供应的润滑油，然而大型低速运行船用柴油发动机的总润滑包括给定时间跨度内的多个润滑程序。这种时间跨度可以例如是24小时的时间跨度，或者是适合于建立实现根据本发明的方法所需数量的可能的润滑程序的任何其他时间跨度。

由此，主要的效果在于可以根据例如时间、温度、燃料中的硫含量、气缸内的油膜厚度等参数以及其他对大型低速运行船用柴油发动机气缸状况有重要影响的参数来分配润滑油。

可以根据发动机负荷和状况进行改变，也可以直接或间接地根据气缸状况所必需的参数(例如转速、气缸套温度、发动机负荷、燃料喷射量、润滑油质量、润滑油粘度、润滑油总碱值(TBN)含量、吹扫排油分析结果(残余总碱值、铁含量等))进行改变。

在确定润滑油的分配时，也可以根据控制单元中所使用的参数来调节油量。

根据本发明的方法可以被认为是申请人早期专利公开文本WO 2010/149162的进一步发展。因此，其内容以参考的方式纳入本发明。

根据本发明进一步的实施例，润滑程序进一步的区别在于，相对发动机速度控制喷射的频率。由此可以使一个或多个不同喷射阶段中的每一个的频率不同，以优化润滑，从而解决低速运行船用柴油发动机可能面临的所有工况。

如果只使用SIP润滑就会有喷射器下方的气缸的润滑区域比其所需的要少的例子。这是比可允许的磨损更高的磨损。其原因被认为是发动机在低负荷时：

-通过SIP润滑，相对地接收更少量的润滑油，因为经验表明，可能大大降低进给速度，而没有增加喷射器上方的气缸壁区域的磨损，

-活塞环在润滑油的分配中仅起到次级作用，且所有润滑油直接输送到气缸壁上，

-燃料和润滑油的质量可能会导致在没有添加足够的油的情况下，留给“气缸中向下排出”的润滑油量如此之少。

为了补偿这一点，可以增加润滑油的量，或者可以将润滑油直接加到活塞上，因为经验表明，传统的润滑增加了喷射器下方的气缸表面区域的润滑油份额。通过结合不同的定时，可以维持更少的润滑油量，同时改善喷射器下方的气缸表面区域的磨损情况。

广泛的测试和开发表明，为了解决低速运行船用柴油机可能面临的所有工况，有三个参数尤其重要。这三个参数通常是指气缸内润滑油总量的分配、进给速率的调节(即润滑油的量和位置，这是气缸壁的适当润滑所必需的最低限度)以及最后是维持一组参数的时长。

在根据本发明的算法或多种可能的润滑周期中，这三个参数可以根据一些因素而变化，例如燃料的硫含量、特定润滑油的碱值(BN)号、发动机的运行速度和负荷、输入和输出量的变化、发动机的总运行小时数、相对湿度以及环境空气温度和湿度结合发动机的温度。

通常被称为BN的碱值是与发动机油特别相关的属性。碱值可被定义为油中和燃烧过程中所产生的酸的能力。润滑油的碱值越高，它在使用过程中能够中和的酸就越多。通常情况下，润滑油的价格在一定程度上取决于BN值，因此，最好是尽可能少地使用润滑油，并在适当的时间使用适当的润滑油。众所周知，大型低速运行船用柴油机在不同情况下使用不同类型的燃料油，这取决于它们离陆地有多近或是否在港口运行等。燃料油的质量往往会反映在BN值上，因此，在决定气缸壁的适当润滑时，这是一个需要考虑的重要因素。因此，这是本发明的多种润滑程序所考虑的众多因素之一，并反映在本方法中。为了选择适当的润滑程序，控制单元接收来自输入站或来自一个或多个中心的输入。例如，输入站可以是键盘或其他电子输入设备，它可以根据环境条件(或操作输入设备的人员)选择适当的程序。或者，为了选择适当的润滑程序，传感器可以布置成使得参数负荷、运行速度、燃料的硫含量和所有其他可能通过传感器记录的参数可以被用作输入。

所有的润滑程序都由持续时长、进给速率的调节以及两个或多个不同的喷射阶段来区分。持续时长是指在润滑程序转入不同阶段之前，维持一定的设置和润滑油在各喷嘴的分配不变的时间。

进给速率的调节表示一个因素，该因素表明如何相对于所需的最佳润滑油量来减少或增加润滑油总量，使得润滑油的使用适应润滑程序所设置的具体情况。从另一个实施例中可以清楚地看出，进给速率的调节可以在所需最佳润滑油量的-30％到+30％之间变化。从上面的讨论中应当可以清楚看出，由于影响发动机运行的外部和内部因素，气缸内的状况可能会有很大的变化，因此实际的油量也会有变化，使得平均油量在所有状况下都是不足的，而在其他状况下则可能太多了。进给速率的调节考虑到了这一点，以便在该特定阶段的适当时间内提供适当量的润滑油。

此外，根据本发明，包括在所述方法中的第三个参数是，该方法包括两个或多个不同的喷射阶段，其中一次喷射一部分必要量的润滑油，另一次喷射另一部分。特定喷射的定时与活塞的位置有关。活塞通常有三个位置。底部位置，即活塞在压缩冲程前离气缸顶部尽可能远的位置，顶部位置，即活塞离气缸顶部尽可能近的位置，以及中间位置，即活塞上方留有空间，以便通过旋涡喷射原理实现对气缸壁的润滑，即润滑油以雾状形式被引入气缸，由于燃烧产生的吹扫空气中的湍流，润滑油将围绕气缸转动/旋动，因此，润滑油将基本上均匀地分布在活塞顶部和气缸顶部之间的气缸壁上。根据特别是活塞和活塞上的环组的位置，通过定时喷射和在不同位置之间分配润滑油的喷射，可以优化润滑。

通过这种方式，凭借可以存储在存储器中并通过控制单元执行的多个润滑程序，上面所讨论的本发明方法能够解决低速运行船用柴油发动机的所有工况。

在本发明的另一个有利的实施例中，选择两个或多个不同的喷射阶段，并且所述两个或多个不同的喷射阶段喷射以润滑油总量的百分比表示的一定量的润滑油量，使得该百分比可以根据所选择的润滑程序在0％和100％之间变化。在这种实施例下，可以预见，例如，一个喷射阶段在发动机运行期间可能不需要油，可以喷射0％的油。由此节省了润滑油，并提供了更好的经济性。在另一个喷射阶段，在发动机运行期间可能需要油，一次喷射可以喷射100％的油。本实施例还预见，润滑油的量可以在两个或多个的、通常是三个不同的喷射阶段之间分配，据此可以例如在压缩冲程和燃烧冲程期间在环组的位置喷射润滑油，而且还可以根据SIP原理将润滑油喷射入气缸。下面还将在另一个实施例中进一步讨论。

在本发明的另一个实施例中，不同的喷射阶段还包括相对于发动机转数的频率，这样使得两个或多个不同的喷射阶段对应于发动机转数而启动，该两个或多个不同的喷射阶段喷射一部分润滑油，且以待喷射的润滑油总量的百分比表示，其中转数可以在1至15之间变化且在每个不同的生效喷射定时之间变化。

可能不需要在发动机的每一转中进行一部分润滑油的喷射。因此，可以以不同的频率使用一个或多个不同的喷射阶段中的每一个喷射阶段，该一个或多个不同的喷射阶段中的每一个喷射阶段都将喷射一定量的润滑油，以优化润滑。

在本发明的另一个实施例中，给定时间跨度内的润滑规则包括多个润滑程序，其中：

-在该给定时间跨度内的每个程序或窗口都有一个持续时长，该持续时长是给定时间跨度的特定部分，使得若干润滑程序的总时间将覆盖该给定时间跨度，

-每个程序都有一个进给速率，可以通过在该特定程序中调整应向气缸进料的变化量来调节该进给速率，

-每个进给速率都受分布键的影响，该分布键涉及一个或多个不同的喷射阶段。

-至少第一润滑程序，其具有给定时间跨度的第一部分的持续时长，进给速率调节为负，一到三个不同的喷射阶段；

-至少第二润滑程序，其具有给定时间跨度的第二部分的持续时长，进给速率调节为0％，一到三个不同的喷射阶段；

-至少第三润滑程序，其具有给定时间跨度的第三部分的持续时长，进给速率调节为正，一到三个不同的喷射阶段；

-可能的另一个润滑程序，其具有给定时间跨度的另一部分的持续时长，可能有进给速率调节，一到三个不同的喷射阶段；

-所有润滑程序在给定时间跨度内的这些部分的总时间将覆盖给定时间跨度；以及

重复使用这些程序，直到润滑规则改变。

在本发明的另一详细的实施例中，将润滑程序提供为24小时润滑规则，包括多个润滑程序，其中：

-第一润滑程序的持续时长为11小时，进给速率调节为-15％，三个不同的喷射阶段：第一个定时在活塞的压缩冲程期间在环组的位置喷射30％0％的润滑油量，第二个定时在活塞上方喷射60％的润滑油量，第三个定时在活塞的燃烧冲程期间在环组的位置喷射10％的润滑油量；

-第二润滑程序的持续时长为1小时，进给速率调节为0％，三个不同的喷射阶段：第一个定时在活塞的压缩冲程期间在环组的位置喷射40％的润滑油量，第二个定时在活塞上方喷射50％的润滑油量，第三个定时在活塞的燃烧冲程期间在环组的位置喷射10％的润滑油量；

-第三润滑程序的持续时长为11小时30分钟，进给速率调节为-15％，三个不同的喷射阶段：第一个定时在活塞的压缩冲程期间在环组的位置喷射30％的润滑油量，第二个定时在活塞上方喷射60％的润滑油量，第三个定时在活塞的燃烧冲程期间在环组的位置喷射10％的润滑油量；

-第四润滑程序的持续时长为30分钟，进给速率调节为+20％，三个不同的喷射阶段：第一个定时在活塞的压缩冲程期间在环组的位置喷射50％的润滑油量，第二个定时在活塞上方喷射40％的润滑油量，第三个定时在活塞的燃烧冲程期间在环组的位置喷射10％的润滑油量；

重复第一、第二、第三和第四润滑程序，直到润滑规则变更。

该润滑规则包括四个不同的窗口，可以预见，在大部分时间内，进给速率调节设置为-15％，节省了大量的润滑油，而在其中两个窗口，即规则中间的一个小时和最后的半个小时，大量的润滑油被供应到气缸。特别是最后半小时，进给速率调节增加到+20％，被用作清洗程序，在该清洗程序中向气缸中添加大量的油，以洗掉任何污染物和磨损颗粒，这样实现了每24小时对气缸进行至少一次彻底和基本完全的清洗，由此，正常的运行规则和窗口预示着用最少的润滑油进行最佳的润滑。

如果燃料油含硫量较高，那么在使用旋涡喷射原理的第二喷射阶段增加润滑油的量可能是有利的，这样在发动机每转一圈期间，由燃烧产生的任何残留物和酸都能有效地从气缸中清除。下面将参照一个特定的例子进一步解释。

在本发明的另一个实施例中，润滑程序包括在发动机每转一圈至每转十四圈时进行第一次、第二次或后续的定时，在发动机转的同一圈中不进行两次不同的定时。

可以使用不同于14次的定时次数，例如，次数可以在10和20之间变化。

在本发明的另一个实施例中，可以提供润滑程序，其中润滑程序可以包括：第一个定时在发动机每两转到每五转时生效，第二个定时在发动机每转或最多每三转时生效，以及第三个定时在发动机每五转到每十四转时生效。

另一个优点是，通过只在需要的时间间隔内，且该时间间隔与发动机的转速不一致时才喷射润滑油，可以优化润滑油。对于不同的润滑程序，喷射的频率可能是不同的。

在本发明的另一个实施例中，使用了以下喷射顺序：

根据汉斯延森的旋涡喷射原理(HJ SIP)，采用德尔塔-定时(Delta-timing)的喷射顺序，

在向上冲程期间，在活塞环之间进行喷射，以及

在向下行冲程期间，在活塞环之间进行喷射，其中

当进给速率增加时，自动清洁程序生效。

在本发明的另一个实施例中，进给速率每12个小时持续30分钟增加至1.0g/kWh到2g/kWh，优选地，接近1.5g/kWh。

在本发明的另一个实施例中，平均进给速率在0.8到1.6g/kWh之间，优选地接近1.02g/kWh。

在本发明的另一个实施例中，多重定时算法允许每个气缸有多个喷射角度，其中这些喷射角度在以下之中选择：

根据旋涡喷射原理(SIP)的角度，

在活塞的压缩冲程中用于环组润滑的角度以及

在活塞的燃烧冲程中用于环组润滑的角度。

根据本发明的方法使得能够获得三种新的润滑策略：

-多重定时

-自动清洁程序

-德尔塔-定时

在根据本发明的方法中，可以使用摩尔调节算法。算法的实例可以是：

RMP-RA(RMP调节算法)。在RMP-RA中，冲程长度是恒定的。进给速率随燃料指数变化。

MEP-RA(平均有效压力调节算法)。在MEP-RA中，进给速率在给定速度下是恒定的。油流量随时间的变化与燃料指数成正比。

BHP-RA(BHP调节算法)。在BHP-RA中，进给速率是恒定的。油流量随时间的变化与负荷成正比，这意味着每一转中油的剂量与燃料指数成正比。

LCD(依赖于负荷变化)。在主发动机负荷发生显著变化时增加气缸油的剂量。

LDT(依赖于负荷的定时)。一些发动机有可变定时的排气阀。最佳的SIP定时取决于排气阀的关闭情况。当它发生变化时，SIP定时必须改变以达到最佳定时。由于排气阀定时是随着负荷的变化而变化的，所以SIP喷射的定时也依赖于负荷。

S-RA(硫调节算法)。当燃料油的含硫量和气缸油的碱值被输入到系统中时，系统会通过调节气缸油的进给速率自动补偿，以平衡硫/碱值。

所有这些算法可以在根据本发明的方法中相互结合。

在SIP喷射中，电机的速度是调节润滑油量的重要参数，因为SIP喷射的预定角度是喷射的闭合时间。电机的速度将会是基于待喷射的油量来决定应该何时开始喷射的参数。

三个新的润滑策略的说明

下面给出的例子使用的是进给速率，而不是进给速率因子或自适应气缸控制(ACC)因子，进给速率与硫调节算法(S-RA)一起使用。S-RA也可以与所说明的策略结合使用。对于进一步的解释，可以寻求申请人的公开文献的帮助：“920166-10如何成功使用HJSIP”，以了解更多关于S-RA和ACC的信息。

多重定时

多重定时是在多个曲轴位置将新鲜的气缸油喷射入气缸。该算法支持每个气缸在每一转中在最多四个不同的曲轴位置进行喷射。对于每个位置，都要设置量的比例，这被称为分布键。四个量的总和是设定的进给速率，所以每一转有多次喷射，也不会增加喷射的气缸油的总量。

使用多重定时确保气缸油在每一转中被引入需要的地方。通过控制气缸油的分配，可以实现每一转的最佳气缸润滑。

确保最佳分配将使气缸油耗减少，同时气缸状况得到优化。

图5说明了用于三种最佳喷射窗口的曲轴位置的例子。

多重定时算法允许每个气缸有多个喷射角度。典型的有益的角度是：

根据旋涡喷射原理(SIP)

活塞的压缩冲程中的环组润滑

活塞的燃烧冲程中的环组润滑。

图5中使用的角度是特定发动机的，不会普遍适用。

在压缩冲程中，SIP喷射到活塞上方的缸套表面。当按照SIP喷射时，机会窗口相对较大。试验表明，总窗口接近曲轴旋转30°。实际喷射没有持续到30°，选定目标喷射角度，因此喷射的开始和结束都在30°窗口内。

当喷射至环组时，相比于SIP，机会窗口非常窄。这使得定时精度和喷射持续时长非常重要。

在每个角度设置分布键。根据分布键在各个角度喷射总量的一部分。在一整转中，所有喷射量的总和等于设定的进给速率。

当以多重定时开始时，如果已经在HJ SIP上运行，建议首先将当前的进给速率设置减少10％。当使用高硫燃料(>0.5％)时，多重定时的建议可见表2。当使用低硫燃料(≤0.5％)时，多重定时的建议可见表3。

表2：对于高硫燃料油(HSFO)(>0.5％)的多重定时建议

表3：对于低硫燃料油(LSFO)(≤0.5％)的多重定时建议

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与普通的HJ SIP相比，建议立即减少10％。可以做进一步的优化。根据上述公开文献“920166-10如何成功使用HJ SIP”的建议，进一步降低进给速率。

示例：

采用LSFO，具有初始进给速率为0.6g/kWh，将进给速率降低到0.54g/kWh，并根据SIP将多重定时算法设置为60％，在活塞压缩冲程和燃烧冲程中，分别设置为20％。这将导致根据SIP喷射的有效进给速率为0.324g/kWh，在压缩冲程和燃烧冲程中，分别为0.108g/kWh。关于这个设置的概述，请参见下面的表4。

自动清洁程序

清洁程序也可以被视为是清洁例程。

当在低或非常低的进给速率下运行时，气缸油的某些功能可能无法达到预期效果。经验表明，在气缸油进给速率较低时，清洁可能成为一个问题，特别是还在使用低碱值(BN)气缸油时。这是由于低BN油的去污力较低，从而降低了低BN油清洁气缸套、活塞和活塞环的燃烧残余物和磨损颗粒的能力。

清洁功能不需要持续进行。间歇性的清洁可以达到良好的效果。

表4：使用LSFO的多重定时的示例

自动清洁周期将提高活塞和气缸的清洁度，同时实现低进给速率，从而改善气缸状况，减少磨损。这种方法已经过测试，对气缸状况有非常积极的效果。

自动清洁周期将定期增加气缸油的进给速率，以促进在低进给速率下更好的清洁。这允许在大部分运行过程中采用低或非常低的进给速率，只在短期内增加进给速率，以便与磨损颗粒和燃烧颗粒发生反应并排出。

自动清洁周期可以设置有多个不同持续时长的间隔。

在启动自动清洁周期时，建议将当前的进给速率减少10％，并在清洁周期中设置增加30％的进给速率。建议每24小时有两个半小时的清洁周期。请参见表5和图6。根据上述公开文献“920166-10如何成功使用HJ SIP”中的建议，进一步降低进给速率。

建议在优化气缸油耗时，首先减少长时间间隔的进给速率。在找到长时间间隔的最佳进给速率后，降低短时间间隔的进给速率。

表5：自动清洁周期建议

周期	进给速率调节
		0-11.5小时	-10％
11.5-12小时	+50％
		12-23.5小时	-10％
23.5-24小时	+50％

平均进给速率调节

-7.5％

图6是建议的清洁程序在24小时内的时间分布的可视化图。

示例

示例是由于清洁的问题，一艘船无法实现低于0.60g/kWh的进给速率。使用自动清洁程序，可以实现在正常运行期间的进给速率为0.54g/kWh，每24小时中两个半小时周期内的进给速率为0.90g/kWh，24小时内平均进给速率为0.555g/kWh。请参阅表6和图7了解这一设置的概况。

表6：自动清洁程序示例

周期	进给速率[g/kWh]
		0-11.5小时	0.54
11.5-12小时	0.90
		12-23.5小时	0.54
23.5-24小时	0.90

平均进给速率

0.555

图7是另一个清洁程序的例子在24小时内的时间分布的可视化图。

德尔塔-定时

德尔塔-定时结合了多重定时和自动清洁程序，提供了最大的灵活性。

当使用德尔塔-定时时，可以将在清洁程序中喷射的额外的气缸油直接放置在环组中，那里的清洁效果最好。德尔塔-定时算法允许在任何给定情况下实现最佳的分配和量。它实现了对气缸油进入气缸的量和时间的全自动控制。

使用德尔塔-定时确保气缸油的整体最佳分配。通过对气缸油的分配和气缸油量进行全自动控制，在尽可能低的气缸油进给速率下，可以实现整体的最佳气缸状态，这是因为：

最佳的顶部缸套润滑

最佳的硫酸中和

最佳的环组润滑

最佳的活塞环清洁

确保最佳分配将使气缸的油耗降到最低，同时气缸的状况得到优化。

使用德尔塔-定时，不仅可以选择改变气缸油量，还可以选择在每个周期改变多重定时的分布键。也可以实施德尔塔-定时，以简单地定期改变多重定时分布键而不改变气缸油量。这可以在不增加气缸油量的情况下使清洁程序更简便。

德尔塔-定时算法允许为每个喷射窗口设置一个最小量，以确保每次喷射有适当的气缸油量。这意味着，相对于主发动机(ME)转数而言，喷射的频率可以改变。例如，可以设定最小量，因此，在喷射过程中，喷射入环组的油量在100％ME负荷下是设定进给速率的100％。如果环组中的总油量设定为平均每转总平均油量的10％，在100％ME负荷下以设定进给速率的100％为最小量，那么喷射率在100％的ME负荷下将是每转10圈喷射一次。请看下面表7的展示，其中在100％ME负荷下，气缸油量被设置为10％，最小量被设置为设定进给速率的100％。

表7：德尔塔定时分配的示例

最小量为0％，意味着每转一圈都会进行喷射。在下文中，最小量总是相对于100％ME负荷下的设定进给速率。在任何给定周期，德尔塔-定时算法允许使用任何量和分布键的组合。

当使用德尔塔-定时时，预计从已经优化到SIP的进给速率上减少约22％的气缸油耗。根据燃料油的含硫量有不同的建议。

建议每一转都进行根据SIP的喷射。这是为了确保在每一转中，在气缸的顶部都有新的油和添加剂，由于高温和高压，那是最有侵蚀性的环境。

表8：德尔塔-定时HSFO建议

图8是24小时内进给速率的德尔塔-定时时间分布的可视化图。

图9是24小时内，量分布键的德尔塔-定时时间分布的可视化图。所列出的顺序是根据SIP、环组的压缩冲程和环组的燃烧冲程。

分布键设置在4个窗口中，周期为11小时、1小时、11.5小时和0.5小时。在11小时和11.5小时这两个正常运行窗口中，进给速率应立即调整为比普通HJ SIP润滑少25％的气缸油。通过表8和表9的设置，可立即平均减少22.4％。可以做进一步的优化。根据上述公开文献“920166-10如何成功使用HJ SIP”的建议，进一步降低进给速率。

对HSFO的建议，请参见上表8、图8和图9，对LSFO的建议，请参见下表9、图10和图11。

表9：德尔塔-定时LSFO建议

图10是24小时内进给速率的德尔塔-定时时间分布的可视化图。

图11是24小时内，量分布键的德尔塔-定时时间分布的可视化图。所列出的顺序是根据SIP、环组压缩冲程和环组燃烧冲程。

HSFO和LSFO之间的区别是分布键。

示例：

在LSFO运行期间，船无法实现低于0.60g/kWh的进给速率。使用德尔塔-定时，在正常运行期间，在根据SIP的分布键为60％、在活塞的压缩冲程中的分布键为30％以及在活塞的燃烧冲程中的分布键为10％的情况下，可以实现0.45g/kWh的进给速率；在每24小时中有1小时时间，在根据SIP的分布键为45％、在活塞的压缩冲程中的分布键为45％以及在活塞的燃烧冲程中的分布键为10％的情况下，可以实现0.60g/kWh的进给速率；以及在每24小时中有半小时时间，在根据SIP的分布键为30％、在活塞的压缩冲程中的分布键为60％以及在活塞的燃烧冲程中的分布键为10％的情况下，可以实现0.90g/kWh的进给速率，以及可以实现24小时内平均0.466/kWh的进给速率。

表10：德尔塔-定时LSFO示例

图11是24小时内进给速率的德尔塔-定时时间分布的可视化图。

图12是24小时内量分布键的德尔塔-定时时间分布的可视化图。所列出的顺序是根据SIP、环组压缩冲程和环组燃烧冲程。

请参见表10、图11和图12了解LSFO设置的概况。

以上是对多重定时和德尔塔-定时概念的解释，并说明了如何为每个所需的喷射角度确定喷射频率。

应当理解的是，或者，可以为每次喷射确定一个最小量，而不是上面解释的固定的喷射频率。确定最小量是为了确保提供足够量的润滑油，以建立适当的喷射喷雾。

这将对系统产生影响。因此，例如，如果最小量被确定为每次喷射100毫克，而润滑油的实际进给速率和分配导致每次喷射只有30毫克，控制单元中的算法将“一起计算”，直到润滑油的量超过最小量。在这样的例子中，发动机大约每转三圈，将在喷射角度发生喷射。

使用的缩写：

ACC 自适应气缸控制

BN 碱值

HJ SIP汉斯延森的旋涡喷射原理

HJL 汉斯延森注油器公司

HSFO 高硫燃料油

LSFO 低硫燃料油

ME 主发动机

SIP 旋涡喷射原理

S-RA硫调节算法

附图说明

现在将参照附图对本发明进行更仔细的解释，其中：

图1示出了穿过气缸的示意性剖视图，其中第一部分润滑油被喷射到气缸中；

图2示出了与图1相对应的剖面图，但其中第二部分润滑油被喷射到气缸中；

图3示出了与图1相对应的剖面图，但其中第三部分润滑油被喷射到气缸中；

图4示出了一个具有根据本发明的方法使用的多个润滑装置的系统的示意性概览图，以及

图5示出了用于三个最佳喷射窗口的曲轴位置的例子；

图6-13示出了根据本发明的方法中不同时间分布的可视化情况，以及

图14示出了引入自动清洁程序的总结性测试结果。

具体实施方式

图1-4对应于申请人早期专利公布文本WO2010/149162中的图1-3和图12。

在图1至图3中，呈现了穿过气缸51的剖视图，该气缸有活塞52和设置在气缸壁55的环形区域54的多个喷射单元53，并与未示出的润滑装置连接。

在图1中，可见活塞52处于较下方的位置。油58从每个喷射单元直接喷射在气缸壁55的环形区域54上。在活塞向上运动经过环形区域54之前，立刻在活塞52上方的位置发生喷射。

在图2中，显示活塞52处于中间的位置，其中喷射单元53位于上活塞环56和下活塞环57之间的位置。在活塞向上运动经过环形区域54的过程中，油58从每个喷射单元直接喷射到上活塞环56和下活塞环57之间的活塞52上。

在图3中，显示活塞52处于较上方的位置。油59从每个喷射单元直接喷射到气缸壁55的环形区域54上。在活塞向上运动经过环形区域54之前，立刻在活塞52下方的位置发生喷射。

在图4中，根据是SIP润滑或是传统润滑，显示了两种不同的润滑时间。

在这两种情况下，润滑油在活塞向上运动的过程中被输送到气缸中。这意味着从下止点(BDC)到上止点(TDC)。

我们通过SIP来计时的“窗口”放置在活塞经过润滑油喷射器之前。传统润滑使用的“窗口”较窄，简单而言，就是在活塞顶部经过润滑油喷射器之后。

图4示意性地示出了四个气缸250，每个气缸上有八个喷嘴251。润滑装置252与中央计算机253相连，并且通常每一个润滑装置252都具有本地控制单元254。中央计算机253与另一个控制单元255并联，构成中央计算机的备份。此外，还有对泵进行监测的监测单元256，对负荷进行监测的监测单元257和对曲轴位置进行监测的监测单元258。

在图4的上部，示出了液压站259，其包括用于驱动液压油箱262中的泵261的电机260。此外，液压站259还包括冷却器263和过滤器264。系统油通过供应管路265经由阀220被泵送到润滑装置上。液压站还与一个回油管路266相连，该回油管路也经由阀与润滑装置相连。268是用于控制单元254和监测单元256、257、258的人机界面。

润滑油通过管路267从润滑油供应箱(未示出)被输送到润滑装置252。润滑油通过管路110从润滑装置输送到喷嘴251。

通过本地控制单元，人们可以调节润滑油量(以频率和冲程的形式)和喷射的定时。在各种润滑油调节算法(例如依赖于负荷的减少润滑油)和喷射时间的分布键(从而改变第一、第二和第三部分供应之间的比例)的基础上，通过改变操作条件，可以自动调节喷射时间和量。这些变化可以基于发动机负荷和状况进行，也可以直接或间接地基于对气缸状况至关重要的参数(例如转数、气缸套温度、发动机负荷、燃料喷射量、润滑油质量、润滑油粘度、润滑油的总碱值含量、吹扫排油的分析结果(残余总碱值、铁含量等))进行。

图5是不同喷射原理下三种喷射角度的窗口的图示说明：

根据旋涡喷射原理(SIP)

活塞压缩冲程期间的环组润滑

活塞燃烧冲程期间的环组润滑

图5中使用的角度是特定发动机的，不会普遍适用。对于其他发动机来说，这三个角度可以更大或更小。

对于图6至图13，请参考上面对这些图的描述。所有的图都说明了24小时内不同的清洁程序的时间分布的不同的可视化情况。

根据上面描述的方法，该方法的各种实施例可以组装成润滑规则。这种润滑规则的示例如表1所示。

表1

在名为“周期”的一栏中，列出了多个具有一定持续时长的窗口，例如，第一个窗口的持续时长为0-11小时，第二个窗口为11-12小时，第三个窗口为12-23.5小时，第四个窗口为23.5-24小时。术语“窗口”是对程序的另一种表达。很明显，在本发明的其他实施例中，可以提供更多或更少的窗口，这样可以相应地调整各个窗口的持续时长。另外，每个窗口的持续时长可以不同地选择。通常情况下，一个规则将包括24小时的总持续时长，之后根据需要经常重复该规则。例如，对于需要许多天或许多周时间进行长途旅行的船舶，在船舶离开港口并达到正常行驶速度后，可以采用相同的规则，直到到达目的地并准备进入新港口。在这种情况下，可根据需要经常重复例如表1中所示的窗口，以保持相同的润滑规则。

在名为“进给速率调节”的第二栏中，指出了在该规则的特定窗口期间应向气缸进给的量的变化。例如，在0-11小时的第一个窗口中，应当供应润滑油平均含量为-15％。很明显，节约润滑油必须通过润滑油的分配来平衡，以便在船用发动机运行期间实现气缸壁的充分润滑。这是通过在三个不同的、有区别的喷射阶段中的喷射油量来实现的，其中根据SIP原理在发动机的每一转中喷射60％的油量。这在第一个窗口的最上面一行有描述，其中量一栏写着60％，频率写着1/1，定时是根据SIP，即旋涡喷射原理。这应理解为在0-11小时的第一个窗口期间，60％的必要量的待喷射润滑油应通过SIP喷射器在发动机的每一转中喷出，这意味着活塞从气缸顶部移开，使气缸壁的很大一部分暴露出来。SIP原理在同一申请人的早期欧洲专利EP 1129275 B1中得到了讨论和授权。第二和第三喷射阶段与定位在喷嘴附近的活塞环组相一致，从而使润滑油直接喷射到活塞和环组上。环组将有助于沿着气缸壁正确地分配油，并同时清除在气缸壁附近停留的任何碎片和污染物。在第一个不同的喷射阶段，应该喷射30％的油，而且应该在发动机每转三圈时喷射一次。在0-11小时的第一个窗口的第三行中，很明显，第三喷射阶段包括10％的油量，应在发动机每转10圈时喷射。通过这种方式可以推断出，与发动机每转一圈就喷射100％的油相比，大大减少了润滑油的使用量。这导致表1中所示的规则总体上节省了-13.6％的润滑油，正如表下方所示。然而，由于在不同的时间和位置上的喷射分配，实现了完全和充分的润滑。

第四个窗口，即“清洗周期”，是指以一定的分配方式喷射过剩的油，使得根据SIP，发动机每转一圈喷射40％的油量，在压缩冲程中发动机每隔一圈喷射50％的所需润滑油到环组，而在燃烧冲程中，发动机每转十圈也只有10％的油喷射到环组中。

表1中所示的规则包括四个窗口，其中有一定的油量分布、进给速率调节和频率，这些应被理解为仅仅是示例，可以考虑到许多其他的润滑规则的变体。通常情况下，根据各种因素来选择适当的规则，如燃料的硫含量、润滑油中的碱值、发动机的负荷和速度、发动机的负荷和速度的变化、发动机的年龄、发动机的制造、发动机的相对湿度温度、空气温度等。此外，控制单元还可以对同一台发动机的不同气缸应用不同的润滑规则，因为考虑到一些气缸可能已经更新，因此需要与旧的气缸进行不同的润滑，反之亦然。

图14示出了引入自动清洁程序的现场测试的汇总结果。

该现场测试已经进行了一年(2020年2月至2021年2月)，以证明自动清洁程序的效果。选择在一艘装有RTA62U发动机的集装箱船上进行现场测试，因为该发动机存在因改用低硫燃料油(LSFO)引起的清洁度和沉积物的问题。

在整个现场测试期间，发动机一直在使用LSFO，40BN的润滑油和1.0g/kWh的进给速率运行。通过检查吹扫端口来评估主发动机的状况。对于这艘特定的船，我们选择用以下的喷射程序来解决清洁度方面的挑战：

图14中总结了测试期间的结果。

结果表明，采用多次喷射气缸油和自动清洁程序可显著提高主发动机的清洁度。

可以看到，消除了顶部、活塞环和活塞环区域的沉积物。

此外，通过更频繁地喷射润滑油和清洁过程，也防止了高度的黑色润滑油泥的形成(如升级前看到的情况)。

黑油泥是一种黏着且粘滞的混合物，由润滑油中的不溶性产物、燃烧副产物和磨损颗粒形成。

过多的黑油泥所带来的挑战有发动机变黑、顶部底面沉积物、活塞头腐蚀、碱值损耗、刮油环堵塞和活塞沉积物增加。根据本发明的方法可以克服这一挑战。

Claims

1.用于润滑大型低速运行船用柴油发动机的方法，所述柴油发动机具有至少一个气缸(51)，有活塞(52)在气缸中移动，所述活塞具有环组(56、57)，其中通过对应于发动机中多个气缸的数量的多个喷射单元(53)实现润滑油的喷射，其中润滑油是以至少两部分润滑油的混合喷射的方式供应的，其中所述至少两部分润滑油被输送到至少两个不同的活塞位置处，其中所述至少两个不同的活塞位置是在活塞(52)经过喷射单元(53)之前、期间和之后进行喷射的活塞位置中进行选择，且其中通过直接喷射在气缸壁(55)的环形区域(54)上来供应润滑油，其特征在于，通过控制单元(254)控制每个喷射单元，其中所述控制单元中的存储器储存有多个润滑程序，其中所述控制单元接收来自输入站或来自一个或多个传感器的输入，其中所述输入能够决定实施多个润滑程序中的一个，其中每个润滑程序由持续时长、润滑油的量和/或相对于活塞(52)位置的一个或多个不同的喷射阶段来进行区分，其中一个或多个不同的喷射阶段中的每一个将喷射一定量的润滑油，以待喷射的润滑油总量的百分比表示。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述润滑程序通过相对于发动机速度控制喷射频率来进一步区分，因为直接喷射至活塞(52)供应的润滑油以及喷射单元(53)在活塞(52)经过之前和之后进行喷射的喷射频率根据大型低速运行船用柴油发动机的工况变化。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，润滑程序可包括每一转只喷射一次，喷射一定量的润滑油。

4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述不同的喷射阶段包括至少两个不同的喷射阶段，且其中对不同的喷射阶段中的每一个进行选择，不同的喷射阶段中的每一个喷射以润滑油总量的百分比表示的一定量的润滑油量，使得该百分比可以根据所选择的润滑程序在0％和100％之间变化。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述不同的喷射阶段包括至少两个不同的喷射阶段，且其中不同的喷射阶段还包括相对于发动机转数的频率，使得不同的喷射阶段对应于发动机转数而启动，所述不同的喷射阶段喷射一部分润滑油，且以待喷射的润滑油总量的百分比表示，其中转数可在1至15之间变化且在每个不同的生效喷射定时之间变化。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进给速率调节占所需润滑油总量的百分比在所需润滑油总量的-30％至+30％之间选择。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，给定时间跨度的润滑规则包括多个润滑程序，其中：

-给定时间跨度中的每个润滑程序或窗口都有持续时长，持续时长是给定时间跨度的特定部分，使得多个润滑程序的总时间将覆盖给定时间跨度，

-每个润滑程序都有进给速率，进给速率可以通过在所述润滑程序中调整应向气缸进给的变化量来调节，

-每个进给速率都受分布键的影响，所述分布键涉及一个或多个不同的喷射阶段。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，多个润滑程序包括至少第一润滑程序、至少第二润滑程序、至少第三润滑程序和另一个润滑程序，其中

-所述第一润滑程序具有给定时间跨度的第一部分的持续时长，进给速率调节为负，一到三个不同的喷射阶段；

-所述第二润滑程序具有给定时间跨度的第二部分的持续时长，进给速率调节为0％，一到三个不同的喷射阶段；

-所述第三润滑程序具有给定时间跨度的第三部分的持续时长，进给速率调节为正，一到三个不同的喷射阶段；

-所述另一个润滑程序具有给定时间跨度的另一部分的持续时长，有进给速率调节，一到三个不同的喷射阶段；

-所有润滑程序在给定时间跨度内的这些部分的总时间将覆盖所述给定时间跨度；以及

重复使用所述润滑程序，直到润滑规则改变。

9.根据权利要求1或7所述的方法，其特征在于，润滑程序包括在发动机每转一圈至每转十四圈时进行第一次、第二次或后续的定时，在发动机的同一圈中不进行两次不同的定时。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用了以下喷射顺序：

在向上冲程期间，在活塞环(56、57)之间进行喷射，以及

在向下冲程期间，在活塞环(56、57)之间进行喷射，其中

当进给速率增加时，自动清洁程序生效。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，进给速率每12个小时持续30分钟增加至1.0g/kWh到2g/kWh。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，平均进给速率在0.8g/kWh到1.6g/kWh之间。

13.根据权利要求1或7所述的方法，其特征在于，每个气缸(51)实现了多个喷射角度，其中这些喷射角度在以下之中选择：

根据旋涡喷射原理(SIP)的角度，

在活塞(52)的压缩冲程中用于环组润滑的角度，以及

在活塞(52)的燃烧冲程中用于环组润滑的角度。

14.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，清洁程序的每一转只喷射一次，喷射一定量的润滑油。

15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，进给速率每12个小时持续30分钟增加至1.5g/kWh。

16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，平均进给速率为1.02g/kWh。