DE3836207C2 - Verfahren und Verbrennungskraftmaschine zum Prüfen der Auswirkung verschiedener fluider Medien auf den Betrieb der Verbrennungskraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und eine Verbrennungskraftmaschine, insbe­ sondere einen großen Dieselmotor gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 5.

Im vorliegenden Zusammenhang sind mit großen Dieselmotoren Maschinen eines solchen Abgabeleistungsbereichs gemeint, daß sie beispielsweise zum Heizen von Kraftwerken oder als Hilfs- oder Hauptschiffsmaschinen geeignet sind. Gemäß be­ kannten Prüftechniken werden verschiedene Schmieröl-, Kühl­ mittel- und/oder Kraftstoffqualitäten in einer oder mehre­ ren Maschinen getestet, und zwar jeweils eine Qualität zu einer Zeit. Bei Anwendung dieses Verfahrens ist für das Prüfen viel Zeit nötig. Außerdem ist das Verfahren teuer wegen der beträchtlichen Investitionen und Betriebskosten, die von den Maschinen verursacht werden. In dieser Hinsicht sind die Schwierigkeiten besonders groß, wenn die Auswirkung un­ tersucht werden soll, die verschiedene der vorgenannten fluiden Medien unterschiedlicher Qualität gemeinsam verursachen.

Aus US 3 631 710 ist es bekannt, gleichzeitig unterschiedliche Kraftstoffqualitäten in einer einzigen 2-Takt-Verbrennungs- Kraftmaschine zu testen, indem diese unterschiedlichen Kraftstoff­ qualitäten getrennt den verschiedenen Zylindern der Maschine zugeführt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfah­ ren und eine Maschine anzugeben, die zum Zwecke der Prüfung verschiedener Schmier-, Kühlmittel- und Kraftstoffparameter geeignet sind, indem verhältnismäßig einfache Maßnahmen und Anordnun­ gen zur Abwandlung einer herkömmlichen Maschinenkonstruk­ tion benutzt werden.

Die der Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben können mit dem Verfahren und der Maschine gemäß Anspruch 1 bzw. 5 gelöst werden.

Durch eine Trennung der Systeme und Kreise für die ver­ schiedenen Mittel in einem oder mehreren Zylindern der Ma­ schine, um sie voneinander unabhängig zu machen, können verschiedene Qualitäten eines Mittels gleichzeitig in der gleichen Maschine geprüft werden. Die Trennung kann dabei für Schmier- und Kühlmittel gelten, wobei zusätzlich auch unterschiedliche Kraftstoffe zugeführt werden können. Durch Ausweiten dieser Art von Trennung, so daß mehrere oder unter Umständen auch alle Zylinder der Ma­ schine betroffen sind, kann gleichzeitig eine Prüfung im gleichen Motor für ver­ schiedene Qualitäten eines Schmiermittels, eines Kühlmittels und verschiedener Qualitäten eines Kraftstoffs durchgeführt werden und es können Prüfergebnisse über die gegenseitigen Kombinationen derselben erheblich schneller erhalten werden als bei Anwendung bekannter Prüfverfahren. Wenn das Prüfen in ein und dem selben Motor beendet ist, sind die Ergebnisse viel besser miteinander vergleichbar, weil die Bedingungen zwischen den abgesonderten Zylindern in einem einzigen Motor sich nicht entfernt so stark ändern wie zwischen Zylindern getrennter Motoren.

Insbesondere für die Prüfung unterschiedlicher Schmieröl­ qualitäten in einem Motor wird derjenige Teil der Kur­ belwelle und des Kurbelgehäuses des Motors, der dem gewählten Zylinder entspricht, mit Hilfe von Trennwänden dicht abgeschlossen gegenüber jenen Teilen der Kurbelwelle und des Kurbelgehäuses, die den angrenzenden Zylindern entspre­ chen, und dieser Teil der Kurbelwelle wird mit seinen eige­ nen Zufuhr- und Verteilungskanälen zwischen den Trennwänden versehen. Wenn die Trennwand so angeordnet wird, daß sie bis zur Ölwanne reicht und die Kurbelwelle dicht durch die Trennwand geführt ist, dann kann Schmieröl ohne weiteres völlig unabhängig von den anderen Zylindern und deren Schmiermittelkreisläufen umlaufen. Es sei noch erwähnt, daß es vorteilhaft ist, in der Praxis dafür zu sorgen, daß das Schmieröl auf bekannte Weise durch die Kurbelwelle, die Pleuelstange und der Kolben in den Zylinder und zurück ins Kurbelgehäuse geleitet wird, denn dadurch kann das Schmieröl gleichzeitig als Kühlmittel dienen. Die Zufuhr läßt sich ohne weiteres so anordnen, wie im Pa­ tent FI 53 165 offenbart.

Zusätzlich kann der Motor natürlich im Motorblock mit ge­ trennten Kanälen für das Kühlmittel versehen sein, wobei diese Kanäle gemäß der Erfindung für jeden Zylinder ge­ trennt voneinander angeordnet sind. Hierdurch können gleichzeitig verschiedene Eigenschaften des Kühlmittels in vorteilhafter Weise geprüft werden, beispielsweise der Ein­ fluß unterschiedlicher Wassertemperaturen auf den Betrieb des Motors, wenn Wasser als Kühlmittel dient. Wenn einer oder mehrere Zylinder mit einem eigenen Kraftstoffzufuhrsy­ stem versehen werden, können gleichzeitig verschiedene Kraftstoffqualitäten geprüft werden, und zwar zusammen mit verschiedenen Schmiermittel- und Kühlmittelsorten.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand eines schematisch dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt gezeigte, perspektivische Ansicht eines Motors gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt am Ort eines Zylinders, der Kurbelwel­ le und des Kurbelgehäuses des Motors gemäß Fig. 1, die gegenüber den restlichen Teilen des Motors er­ findungsgemäß abgedichtet sind;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht am Ort eines Zylinders, der Kurbelwelle und des Kurbelgehäuses des Motors gemäß Fig. 1, die durch Trennwände gegenüber den an­ deren Teilen des Motors abgedichtet sind.

In den Zeichnungen ist ein Motorblock 1, ein Kurbelgehäuse 2, eine Kurbelwelle 3, eine Zylinderlaufbüchse 4 sowie eine Ölwanne 5 zu sehen. Die Kurbelwelle ist in Hauptlagern 8 abgestützt. Die Lager selbst sind in einer Weise abge­ stützt, wie es im einzelnen im finnischen Patent 53165 of­ fenbart ist, und dazu dient ein Hauptlagersitz 7 sowie eine teleskopartige Stützkonstruktion 6, die an ihrem anderen Ende an einer Ölleitung 13 eines Schmiersystems be­ festigt ist. Das Kurbelgehäuse 2 und die Kurbelwelle 3 sind für diesen Teil des Zylinders des Motors durch aufeinander abgestützte Trennwände 9a und 9b und durch zusätzliche Dichtungen 10, 11 und 12 gegenüber den anderen entsprechen­ den Teilen des Motors dicht abgeschlossen.

Zu dem Schmierölsystem selbst gehört die genannte Ölleitung 13, die mittels Stopfen 14 von der entsprechenden Ölleitung des Schmiersystems für die anderen Zylinder abgedichtet ist. Öl wird durch eine hier nur schematisch angedeutete Leitung 15 eingepumpt. Durch Öffnungen 16 in der Ölleitung wird das Öl weitergeleitet aus der Ölleitung 13 durch eine innere Leitung 17 in der Stützkonstruktion 6 und 7 ins Hauptlager 8 hinein und von dort in Leitungen 18 und 19, die in der Kurbelwelle 3 ausgebildet sind, sowie durch eine Öffnung 20, die in eine Pleuelstange 21 mündet. Durch die Pleuelstange wird das Öl auf bekannte, in den Zeichnungen nicht dargestellte Weise mittels eines Kolbenbol­ zens und eines Kolbens in die Zylinderlaufbüchse 4 über­ tragen, wobei das Öl gleichzeitig als Schmiermittel und als Kühlmittel dient. Durch die Zylinderlaufbüchse strömt das Öl zurück in das Kurbelgehäuse, um erneut in Umlauf gesetzt zu werden. Wie Fig. 2 zeigt, kann auf diese Weise das Schmierölsystem eines herkömmlichen großen Dieselmotors auf einfache Weise für die einzelnen Zylinder so abgetrennt werden, daß es eine eigene Einheit bildet, in der verschie­ dene Schmierölsorten umlaufen und ganz unabhängig von den anderen Zylindern geprüft werden können.

Die Anordnung eines eigenen Kühlsystems für jeden Zylinder läßt sich in der Praxis beispielsweise dadurch verwirkli­ chen, daß die Kühlwasserleitungen des Zylinders gegenüber anderen Kühlleitungen abgedichtet werden, und daß im Motor neue Kühlmittelabgabestellen und Auslässe sowie unabhängige Mittel für die Zufuhr und Zirkulation angeordnet werden. Wenn gewünscht, werden ferner gleichzeitig zur Prüfung ver­ schiedener Kraftstoffqualitäten die Zylinder entsprechend auch mit ihren eigenen Kraftstoffzufuhreinrichtungen verse­ hen. Auf diese Weise ist es möglich im gleichen Motor zur gleichen Zeit getrennte Schmiermittel, Kühlmittel und Kraftstoffsorten entweder getrennt oder in Kombinationen zu prüfen, um deren allgemeine Auswirkung auf den Betrieb des Motors zu untersuchen.

Claims (9)

1. Verfahren zum Prüfen der Auswirkung verschiedener fluider Medien, insbesondere Schmier- und Kühlmittel und/oder Kraftstoffe auf den Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines großen Dieselmotors, der mindestens zwei, vorzugsweise mehrere Zylinder aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens für einen Zylinder die Zufuhr und Zirkulation mindestens eines der genannten fluiden Medien getrennt angeord­ net und gegenüber entsprechenden Zufuhr- und Zirkulationssyste­ men für die anderen Zylinder des Motors abgedichtet wird, und daß für den abgetrennten Zylinder die Zusammensetzung und/oder eine physikalische Eigenschaft des zugeführten fluiden Mediums im Vergleich zu dem fluiden Me­ dium geändert wird, das gleichzeitig im System für die anderen Zylinder des Motors umlaufen soll, wobei der Teil der Kurbel­ welle und des Kurbelgehäuses des Motors, der dem abgetrennten Zylinder entspricht, mittels Trennwänden von den anderen Teilen der Kurbelwelle und des Kurbelgehäuses, die angrenzenden Zylin­ dern entsprechen, dicht abgedichtet und am Ort zwischen den Trennwänden mit getrennten Zufuhr- und Verteilungskanälen für die fluiden Medien versehen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorblock für den abgetrennten Zylinder mit einem eigenen Kühlsystem mit gegenüber dem Rest des Blocks abgedichteten Lei­ tungen versehen wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Zylinder des Motors mit getrennten Schmier- und Kühlmittelzufuhr- und Zirkulationssystemen versehen werden, so daß es in demselben Motor möglich ist, gleichzeitig die fluiden Medien und deren allgemeine Auswirkung auf den Betrieb des Motors durch Ändern einer oder mehrerer Parameter eines oder mehrerer dieser Medien zu prüfen.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor mit einem getrennten Kraftstoffzufuhrsystem für den abgetrennten Zylinder versehen wird.

5. Verbrennungskraftmaschine, insbesondere großer Dieselmotor mit mindestens zwei, vorzugsweise mehreren Zylindern, zum Prü­ fen der Auswirkung verschiedener fluider Medien, insbesondere Schmier- und Kühlmittel und/oder Kraftstoffe auf den Betrieb der Verbrennungskraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens für einen Zylinder das Zufuhr- und Zirkulations­ system mindestens eines der genannten fluiden Medien getrennt angeordnet und vom entsprechenden System für die anderen Zylin­ der des Motorblocks (1) abgedichtet ist, wobei der Teil der Kurbelwelle (3) und des Kurbelgehäuses (2) des Motorblocks (1), der dem abgetrennten Zylinder (4) entspricht, mittels Trennwänden (9a, 9b) dicht von den Teilen der Kurbelwelle (3) und des Kurbelge­ häuses (2) abgedichtet ist, die den angrenzenden Zylindern entspre­ chen, und zwischen den Trennwänden (9a, 9b) getrennte Zufuhr- und Ver­ teilungskanäle für Schmier- und Kühlmittel angeordnet sind.

6. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zufuhr des Schmiermittels eine Ölleitung (13) an dem unteren Teil des Kurbelgehäuses (2) abgestützt ist, welche Öl­ leitung (13) mit Leitungen (17) in Verbindung steht, die durch die Lagerstützkonstruktion (6, 7) in das Hauptlager (8) der Kur­ belwelle (3) geführt sind, und daß die Ölleitung (13) durch Stopfen (14) vom Schmiersystem der anderen Zylinder abgedichtet und mit einem getrennten Zufuhreinlaß (15) versehen ist.

7. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorblock (1) für den abgetrennten Zylinder (4) mit einem getrennten Kühlsystem versehen ist, dessen Leitungen gegenüber dem Rest des Motorblocks (1) abgedichtet sind.

8. Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Zylinder des Motorblocks (1) mit getrennten Schmier- und Kühlmittelzufuhr- und Zirkulationssystemen verse­ hen sind.

9. Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorblock (1) mit einem getrennten Kraftstoffzufuhrsy­ stem für den abgetrennten Zylinder (4) versehen ist.