DK178732B1 - Fremgangsmåde og anlæg til dosering af smøreolie i cylindre, fortrinsvis i 2-takts dieselmotorer samt anvendelse af sådan fremgangsmåde og anlæg - Google Patents

Fremgangsmåde og anlæg til dosering af smøreolie i cylindre, fortrinsvis i 2-takts dieselmotorer samt anvendelse af sådan fremgangsmåde og anlæg Download PDF

Info

Publication number
DK178732B1
DK178732B1 DKPA201670169A DKPA201670169A DK178732B1 DK 178732 B1 DK178732 B1 DK 178732B1 DK PA201670169 A DKPA201670169 A DK PA201670169A DK PA201670169 A DKPA201670169 A DK PA201670169A DK 178732 B1 DK178732 B1 DK 178732B1
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
lubricating oil
temperature
injector
temperature control
injectors
Prior art date
Application number
DKPA201670169A
Other languages
English (en)
Inventor
Rathesan Ravendran
Original Assignee
Hans Jensen Lubricators As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hans Jensen Lubricators As filed Critical Hans Jensen Lubricators As
Priority to DKPA201670169A priority Critical patent/DK178732B1/da
Priority to JP2016154565A priority patent/JP6366651B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of DK201670169A1 publication Critical patent/DK201670169A1/da
Publication of DK178732B1 publication Critical patent/DK178732B1/da
Priority to KR1020187029321A priority patent/KR102301897B1/ko
Priority to PCT/DK2017/050087 priority patent/WO2017162253A1/en
Priority to EP17769498.1A priority patent/EP3433473B1/en
Priority to CN201780016223.9A priority patent/CN108779691B/zh
Priority to DK17769498.1T priority patent/DK3433473T3/da

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00Pressure lubrication
    • F01M1/08Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant jetting means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00Pressure lubrication
    • F01M1/16Controlling lubricant pressure or quantity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M5/00Heating, cooling, or controlling temperature of lubricant; Lubrication means facilitating engine starting
    • F01M5/005Controlling temperature of lubricant
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16NLUBRICATING
    • F16N29/00Special means in lubricating arrangements or systems providing for the indication or detection of undesired conditions; Use of devices responsive to conditions in lubricating arrangements or systems
    • F16N29/02Special means in lubricating arrangements or systems providing for the indication or detection of undesired conditions; Use of devices responsive to conditions in lubricating arrangements or systems for influencing the supply of lubricant
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16NLUBRICATING
    • F16N39/00Arrangements for conditioning of lubricants in the lubricating system
    • F16N39/04Arrangements for conditioning of lubricants in the lubricating system by heating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00Pressure lubrication
    • F01M1/08Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant jetting means
    • F01M2001/083Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant jetting means for lubricating cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M11/00Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
    • F01M11/02Arrangements of lubricant conduits
    • F01M2011/022Arrangements of lubricant conduits for lubricating cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16NLUBRICATING
    • F16N2200/00Condition of lubricant
    • F16N2200/10Temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16NLUBRICATING
    • F16N2200/00Condition of lubricant
    • F16N2200/12Viscosity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16NLUBRICATING
    • F16N2250/00Measuring
    • F16N2250/08Temperature

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Der beskrives en fremgangsmåde og et anlæg til dosering af smøreolie i 2-takts dieselmotorer. Der beskrives også en anvendelse heraf. Fremgangsmåden omfatter trin for levering af smøreolie under tryk fra et smøreoliereservoir via et tryksmøringsanlæg til injektorer, der er anbragt i cylindrenes vægge. Der anvendes et antal injektorer, der hver er indrettet for indsprøjtning af en doseret mængde smøreolie i hver cylinder. Fremgangsmåden omfatter endvidere trin for- etablering af data der angiver temperatur i cylinderforinger, - etablering af data der angiver smøreoliens temperatur i smøreoliereservoiret, - lagring af nævnte temperaturdata for cylinderforinger og smøreolien i en computer, -etablering af mindst en temperaturreguleringsenhed, der styres af computeren og som er i forbindelse med den leverede smøreolie for etablering af en temperaturregulering af smøreolien før indsprøjtning i cylinderen, - styring af temperaturreguleringen af smøreolien i afhængighed af cylinderforingernes temperatur samt smøreoliens temperatur i smøreoliereservoiret idet computeren styrer opvarmning/afkøling i temperaturreguleringsenheden for påvirkning af smøreoliens viskositet således at der etableres en ensartet indsprøjtning uafhængig af cylinderforingernes temperatur.

Description

Fremgangsmåde og anlæg til dosering af smøreolie i cylindre, fortrinsvis i 2-takts dieselmotorer samt anvendelse af sådan fremgangsmåde og anlæg
Opfindelsens område
Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til dosering af smøreolie i cylindre, fortrinsvis i 2-takts dieselmotorer, for eksempel skibsmotorer, hvilken fremgangsmåde omfatter trin for; - levering af smøreolie under tryk fra et smøreoliereservoir via et tryksmøringsanlæg til injektorer, der er anbragt i cylindrenes vægge, idet der anvendes et antal injektorer, der hver er indrettet for indsprøjtning af en doseret mængde smøreolie i hver cylinder - etablering af data, der angiver temperatur i smøreolien i injektoren, i cylinderforingen eller i injektoren eller en kombination af disse, - lagring af nævnte temperaturdata i en computer, - etablering af mindst en temperaturreguleringsenhed, der styres af computeren, og som er i forbindelse med den leverede smøreolie for etablering af en temperaturregulering af smøreolien før indsprøjtning i cylinderen.
Opfindelsen angår endvidere et anlæg til dosering af smøreolie i cylindre, fortrinsvis i 2-takts dieselmotorer, for eksempel skibsmotorer, hvilket anlæg - et smøreoliereservoir, - et tryksmøringsanlæg der er forbundet med smøreoliereservoiret - injektorer, der er forbundet med tryksmøringsanlægget og som er anbragt i cylindrenes vægge, idet der anvendes et antal injektorer, der hver er indrettet for indsprøjtning af en doseret mængde smøreolie i hver cylinder idet smøreolien under tryk leveres fra tryksmøringsanlægget til injektorer, - måleenheder for etablering af data, der angiver temperatur i smøreolien i injektoren, i cylinderforingen eller i injektoren eller en kombination af disse, - computer for lagring af nævnte temperaturdata, - mindst en temperaturreguleringsenhed, der styres af computeren, og som er i forbindelse med den leverede smøreolie for etablering af en temperaturregulering af smøreolien før indsprøjtning i cylinderen for påvirkning af smøreoliens viskositet, således at der etableres en ensartet indsprøjtning.
Opfindelsen angår endvidere en anvendelse af fremgangsmåden eller anlægget i et tryksmøreanlæg hvor injektorer tilsluttes en fælles olieforsyningsledning, der har konstant forsyningstryk.
Opfindelsens baggrund I traditionelle cylindersmøringssystemer, hovedsageligt til store 2-taktsdieselmotorer, anvendes der centrale tryksmøringsanlæg der kan omfatte et eller flere smøreapparater, der hver sørger for smøring af steder på en enkelt eller flere cylindere, dvs. ved tilførsel af mængder af olie under tryk gennem respektive forbindelsesledninger til de forskellige steder, der skal smøres, med relevante tidsintervaller. Se for eksempel DK/EP 0678152. Disse relevante intervaller kan typisk være, når stempelringene er anbragt overfor det relevante smøringssted i løbet af kompressionsslaget, når stemplet bevæger sig opad.
Smøreapparaterne er traditionelt udformet som pumpeenheder, der er monteret i nær tilslutning til deres respektive cylindre, og som er forbundet med et fødereservoir for smøreolie og med smøresteder i form af olieinjektorer på forskellige steder af cylindervæggen. Hver pumpeenhed omfatter flere stempelpumper, der forsyner forskellige smøresteder med olie, og som drives af en fælles, roterende styreaksel med påsatte knaster. Ved akslens rotation samvirker knasterne med trykhoveder på respektive ak-sialt forskydelige stempler, der er fjederbelastede i retning mod styreakslen, således at stemplerne ved akslens rotation vil udføre frem- og tilbagegående bevægelser for aktivering af stempelpumpemes stempler.
Smøreapparater har i en lang årrække arbejdet under den driftsbetingelse, at afgangstrykket fra stempelpumperne ikke har skullet være særligt stort, idet det er en fast standard, at olien skal injiceres i cylinderen under det opadgående returslag af motorstemplet, dvs. under kompressionsforløbet, men dog inden det efterfølgende arbejds-slag ved den antændte forbrænding. Det har herved været aktuelt at arbejde med injektions- eller pumpetryk af størrelsesordenen op til 10 bar.
Et tryksmøreanlæg kan også være tilvejebragt som et smøresystem til et antal cylindre. Hver cylinder er udstyret med et antal injektorer, der er tilsluttet en fælles smøre olieforsyningsledning, der har et konstant forsyningstryk, f.eks. i størrelsesordenen 30 - 100 bar. Forsyningstrykket leveres af en hydraulisk pumpe enhed, som forsynes fra et smøreoliereservoir. Pumpestationen kan omfatte pumper, filtre, kontraventiler, som forhindrer, at smøreolien løber tilbage gennem en stillestående pumpe.
Indenfor de senere år er det bragt i forslag at effektivisere smøringen ved at indsprøjte olien gennem trykforstøvningsdyser for opnåelse af en spraysmøring under stemplets opadgående bevægelse. Herved tilføres olien dog ved et langt højere tryk til sikring af en ønsket forstøvning gennem trykforstøvningsdyser, f.eks. et tryk på op til 100 bar eller mere. Således kendes to-takts marine diesel motorer hvor der anvendes SIP injektorer fremstillet af Hans Jensen Lubricators til cylindersmøring.
Smøreolien sprayes ud i motorens skylleluft, hvorved olien fordeles i et tyndt og jævnt lag på cylindervæggen. I modsætning til andre smøreolieinjektorer på markedet, har SIP-injektorerne den fordel at der opnås en mere optimal dækning af toppen af cylindervæggen, hvor behovet for cylindersmøring er størst.
Indsprøjtningsmønsteret er, for traditionelle indsprøjtningssystemer, i høj grad styret af indsprøjtningsdysens design, væskens inerti og væskens egenskaber.
Ohnesorge-diagrammet, som er vist i Fig. 4, viser den eksperimentelle sammenhæng mellem disse faktorer udtrykt ved hjælp af Reynoldstal (Re) og Ohnesorgetallet (Z).
Hvor u er væskens hastighed, D er dysehullets størrelse, p er væskens densitet, μ er væskens viskositet og σ er væskens overfladespænding.
Der er to mekaniske måder hvorpå SIP-ventilens indsprøjtningsmønster kan ændres, enten kan dysens design ændres eller cylinderoliens leveringstryk kan ændres.
Leveringstrykket justeres ved at ændre karakteristikken for fjederen i SIP-ventilen. Når disse parametre er fastlagt, er det ikke muligt at ændre indsprøjtningsmønsteret uden manuelt indgreb.
Overfladespænding, densitet og viskositet er stort set ens for kommercielle cylinderolier. Viskositeten er dog, i modsætning til overfladespænding og densitet, særlig afhængig af oliens temperatur.
Der er empirisk målt viskositeten af en lang række kommercielle cylinderolier, og deraf bestemt at viskositeten kan beskrives ved hjælp af Arrhenius ligning, det vil sige som en funktion af temperaturen (T) ved hjælp af ligning 3. μ(Τ) = 0.0061 · β1246/8.314·Γ (3)
Denne ligning viser at cylinderoliens viskositet falder eksponentielt ved stigende temperatur. Derfor vil temperaturen på cylinderolien, jævnfør Ohnesorge-diagrammet, have en signifikant effekt på indsprøjtningsmønsteret.
Fig. 5 viser hvilken effekt temperaturen har på viskositeten for flere forskellige smøreolier. Der er et drastisk fald i viskositeten i intervallet mellem 40 og 300 °C. Ved temperaturer over 100 °C, ses det at kurven flader ud og at temperaturændring kun medfører meget begrænset ændring af viskositeten.
Sammenlignet med de to førnævnte metoder hvorpå indsprøjtningsmønsteret kan ændres, vil temperaturstyring være en mere fleksibel løsning. I Sigurdsson, E. et al., 2014. ’’Numerical analysis of the scavenge flow and convective heat transfer in large two-stroke marine diesel engines”. Applied Energy, 123, pp.37-46 omtales det at cylinderforingens temperatur ved cylinder hoved er ca. 250 °C og at der ved skylleporte i bunden af cylinderforingen er ca. 50 °C. Fra cylinder hoved til skylleporte aftager temperaturen med et andengradspolynomium.
Injektorerne i cylindervæggen vil have den samme temperatur som stedet på foringerne, hvor injektoren er placeret.
Der optræder således en stor variation i injektorernes temperatur og dermed også temperatuen i den smøreolie der indsprøjtes af injektorerne. Disse temperaturafvigelser påvirker smøreoliens viskositet og dermed det indsprøjtningsmønster der etableres.
Fra EP 2.484.875 Al kendes et anlæg og en fremgangsmåde af den indledningsvis nævnte type. Der er ikke i dette skrift en beskrivelse af en registrering af temperaturdata for olien i smøreoliereservoiret.
Der er et ønske om at kunne styre indsprøjtningsmønsteret for at sikre en ensartet og korrekt smøring under anvendelse af mindst mulig smøreoliemængde.
Opfindelsens formål
Det er formålet med nærværende opfindelse at anvise en fremgangsmåde og et anlæg, som gør det muligt at kunne undgå ulemper ved uensartet og varierende temperatur i den indsprøjtede smøreolie og derved etablere en ensartet indsprøjtning.
Beskrivelse af opfindelsen
Dette opnås ifølge den foreliggende opfindelse med en fremgangsmåde af den indledningsvis nævnte type, der er særpræget ved, at fremgangsmåden endvidere omfatter trin for - etablering af data der angiver smøreoliens temperatur i smøreoliereservoiret, - lagring af nævnte temperaturdata i en computer, - styring af temperaturreguleringen af smøreolien i afhængighed af nævnte temperatur i smøreolien i injektoren, i cylinderforingen eller i injektoren eller en kombination af disse samt smøreoliens temperatur i smøreoliereservoiret idet computeren styrer op-varmning/afkøling i temperaturreguleringsenheden for påvirkning af smøreoliens viskositet således at der etableres en ensartet indsprøjtning.
Anlægget ifølge opfindelsen er særpræget ved, at anlægget endvidere omfatter - måleenheder for etablering af data der angiver smøreoliens temperatur i smøreoliereservoiret.
De data der angiver temperatur i cylinderforingen eller i injektoren eller en kombination af disse benyttes som udtryk for temperaturen i den indsprøjtede smøreolie. Dette benyttes i de situationer hvor det ikke er muligt at måle smøreolietemperaturen direkte ved indsprøjtningen gennem injektoren. Alternativt kan smøreolietemperaturen måles direkte i smøreolien der strømmer gennem injektoren. Alternativt kan der anvendes en kombination af disse temperaturmålinger.
Ved at regulere temperatuen på smøreolien i injektorerne bliver det på enkel måde muligt at regulere oliens viskositet. Ved at kunne styre temperaturen kan der således skabe en ensartet indsprøjtning.
Det er vigtigt at pointere, at der ikke kun er tale om en komplet forstøvning. Med opfindelsen vil det med temperaturstyringen være muligt for at styre graden af forstøvning. Lav viskositet vil føre til lav forstøvningsgrad, og høj viskositet vil føre til en høj forstøvningsgrad.
Ved at kunne styre temperaturen vil der kunne kompenseres for uensartet og varierende temperatur i smøreolien ved at foretage en temperaturregulering og derved påvirke smøreoliens viskositet og derved skabe en ensartet indsprøjtning for hver smøreolietilførsel. I nærværende patentansøgning anvendes udtrykket indsprøjtning som udtryk for den måde hvorpå smøreolien indføres i cylinderen. Dette kan ske med større eller mindre tryk således at smøreolien optræder som en atomiseret spray eller som en helt eller delvis kompakt jet. Ligeledes kan indføringen ske på en måde så olien i nærmest kan siges at flyde ind i cylinderen frem for at sige at den sprøjtes ind i cylinderen.
En anvendelse af en fremgangsmåde ifølge opfindelsen eller et anlæg ifølge opfindelsen i et tryksmøreanlæg hvor injektorer tilsluttes en fælles olieforsyningsledning, der har konstant forsyningstryk giver særlige fordele.
Der opnås ydermere en fordel i tryksmøreanlæg hvor forsyningstrykket leveres af en hydraulisk pumpeenhed, som forsynes med smøreolie fra et smøreoliereservoir. Da viskositeten er en betegnelse for væskens indre friktion vil temperaturændring medfø- re at det på enkel måde bliver muligt at foretage en regulering af den smøreoliemængde som indenfor et givet tidsinterval leveres af tryksmøreanlægget hvor injektorer tilsluttes en fælles olieforsyningsledning, der har konstant forsyningstryk. Således vil en øget temperatur i den indsprøjtede smøreolie medføre en sænket viskositet. Dette betyder at der optræder mindre friktion i smøreolien og således kan der indenfor et givet tidsinterval indsprøjtes en større smøreoliemængde. I tryksmøresystemer hvor indsprøjtningstiden styres er det således muligt at anvende opfindelsen for at regulere mængden af smøreolie som indsprøjtes inden for det givne tidsinterval.
Ifølge en yderligere udførelsesform er fremgangsmåden ifølge opfindelsen særpræget ved, at fremgangsmåden endvidere omfatter trin for - etablering af en algoritme eller en tabel i computeren for sammenhængen mellem smøreoliens temperatur og viskositet.
Ved at etablere en algoritme kan der i computeren ske en styring ud fra en formel og aktuelt målte værdier.
Alternativt kan reguleringen også ske ved, at der forud er bestemt empiriske sammenhængstal, som er indlagt i en tabel. I begge situationer vil der ud fra algoritme eller tabel kunne foretages en justering af temperaturen, således at der opnås en ønsket viskositet i smøreolien og sikrer, at der opnås et ensartet indsprøjtningsmønster uafhængigt af temperaturvariationer i cylinderforingen og i injektorer.
Ifølge en yderligere udførelsesform er fremgangsmåden ifølge opfindelsen særpræget ved, - måling af temperaturen i smøreolien i injektoren, i cylinderforingen eller i injektoren foretages med temperaturmålere i det område, hvor injektorerne er anbragt i cylindrenes vægge eller med temperaturmålere der er inkorporeret i injektorerne.
Ved at foretage en direkte måling af temperaturen i cylinderforingen ved injektorerne eller i selve injektorerne opnås en indirekte måling af den temperatur som optræder i den indsprøjtede smøreolie. Såfremt temperaturmåleren der er inkorporeret i injektorerne måler direkte på smøreolietemperaturen opnås en måling af den temperatur som optræder i den indsprøjtede smøreolie. Der kan således kompenseres med opvarm-ning/afkøling af smøreolien.
Ifølge en yderligere udførelsesform er fremgangsmåden ifølge opfindelsen særpræget ved, - registrering af motorens driftsforhold, for eksempel belastning af motoren, og anvendelse af sådanne data som angivelse af temperaturen i smøreolien. I visse tilfælde kan det være hensigtsmæssigt, at benytte driftsparametre, som for eksempel motorbelastning i styringen. Motorens driftsforhold vil påvirke temperaturforhold i cylindervæggen. Alternativt vil driftsforhold som belastning kunne benyttes i en styring for at justere andre parametre end smøreolietemperaturen. Således kan parameter for belastning af motoren også benyttes for at justere en fordeling af smøreolien over cylindervæggens højde. Ligeledes er det muligt at anvende temperaturforhold sammen med andre driftsparametre, som for eksempel cylindertemperaturen eller udstødningsgastemperaturen.
Ifølge en yderligere udførelsesform er fremgangsmåden ifølge opfindelsen særpræget ved, at - temperaturreguleringen foretages før smøreoliens passage gennem injektoren, idet temperaturreguleringsenheden er anbragt i serie med injektoren, eller - temperaturreguleringen foretages under smøreoliens passage gennem injektoren, idet temperaturreguleringsenheden er indbygget i injektoren. I visse tilfælde foretrækkes det at placere temperaturreguleringsenheden i serie med injektoren. Dette kan for eksempel være nødvendigt af pladshensyn. I andre situationer foretrækkes det, at temperaturreguleringsenheden er indbygget i injektoren. Herved opnås den mest præcise temperaturregulering i smøreolien umiddelbart før den indsprøjtes af injektoren.
Ifølge en yderligere udførelsesform er fremgangsmåden ifølge opfindelsen særpræget ved, at fremgangsmåden endvidere omfatter trin for - registrering af den aktuelle temperatur i smøreolien ved hjælp af temperaturmålere i smøreoliereservoiret.
Ved at registrere smøreoliens temperatur i smøreoliereservoiret kan der foretages en regulering af smøreolien ikke alene i injektorerne, men også i smøreoliereservoiret. Således kan olien i smøreoliereservoiret bibringes en temperatur, som er så nær den ønskede smøreolietemperatur i injektoren. Herved reduceres behovet for opvarm-ning/afkøling i temperaturreguleringsenheden, som er tilvejebragt i tilknytning til injektoren. Dette sker ved, at en temperaturreguleringsenhed er placeret i tilknytning til smøreoliereservoiret. En sådan temperaturreguleringsenhed ved smøreoliereservoiret kan således benyttes i kombination med temperaturreguleringsenhedeme ved injektorerne.
Ifølge en yderligere udførelsesform er fremgangsmåden ifølge opfindelsen særpræget ved, - opvarmning/afkøling i temperaturreguleringsenheden foretages ved at cirkulere væske, fortrinsvis vand, der er i varmeudvekslingsforbindelse med smøreolien, og at - væskecirkulationens hastighed reguleres for derved at påvirke temperaturreguleringen. I de fleste større motorer findes der et kølevæskesystem. Derfor vil det være særligt hensigtsmæssigt at opvarmning/afkøling foretages med en varmeudveksling mellem cirkulerende kølevæske og smøreolien. Det er på enkelt måde muligt at foretage reguleringen ved at regulere vandcirkulationens hastighed.
Som alternativ til opvarmning/afkøling med vand kan der anvendes andre væsker ligesom der også kan anvendes gas eller el i temperaturreguleringsenheden.
Ifølge en yderligere udførelsesform er fremgangsmåden ifølge opfindelsen særpræget ved, - temperaturreguleringen af smøreolien foretages indenfor et temperaturinterval mellem 0 og 250 °C, fortrinsvis mellem 0 og 100 °C.
Som omtalt tidligere kan cylinderforingens temperatur variere mellem ca. 50 og 250 °C. Derfor vil et temperaturinterval fra 0 - 250 °C være et hensigtsmæssigt område for temperaturregulering. Da det endvidere viser sig, at der i temperaturintervallet fra 100 - 250 °C ikke er stor forskel på viskositeten, kan det i særlige tilfælde være en fordel at foretage en regulering alene i temperaturintervallet 0 - 100 °C. I en sådan situation vil det antages, at viskositeten i temperatur over 100 °C er sammenlignelig med viskositeten ved 100 °C.
Temperaturen på smøreolien enten kan reguleres af en enhed, der opvarmer olien, inden den passerer igennem injektoren eller en enhed, der er indbygget i injektoren.
Ifølge en yderligere udførelsesform er anlægget ifølge opfindelsen særpræget ved, at - temperaturreguleringsenheden er anbragt i serie med injektoren, således at temperaturreguleringen foretages før smøreoliens passage gennem injektoren, eller - temperaturreguleringsenheden er indbygget i injektoren, således at temperaturreguleringen foretages under smøreoliens passage gennem injektoren.
Som omtalt ovenfor i forbindelse med fremgangsmåden kan pladshensyn gøre det hensigtsmæssigt at placere temperaturreguleringen i serie med injektoren eller indbygget i injektoren.
Ifølge en yderligere udførelsesform er anlægget ifølge opfindelsen særpræget ved, at det omfatter temperaturmålere i det område, hvor injektorerne er anbragt i cylindrenes vægge for måling af temperaturen i cylinderforingen i dette område eller temperaturmålere der er inkorporeret i injektorerne.
En temperaturmåler kan på enkel vis placeres i cylinderens væg eller være inkorporeret i injektoren. Således opnås der ved måling af temperaturen i cylinderforingen ved injektoren eller temperaturen i injektoren eller ved måling af temperaturen i smøreolien i injektoren en meget præcis indikation af temperaturen i smøreolien der indsprøjtes således at der kan foretages temperaturregulering og dermed etablere ensartet indsprøjtning.
Ifølge en yderligere udførelsesform er anlægget ifølge opfindelsen særpræget ved, at det omfatter en varmevekslingsenhed, hvor væske, fortrinsvis vand cirkuleres i varmeudvekslingsforbindelse med smøreolien for derved at etablere opvarmning/afkøling i temperaturreguleringsenheden.
Som omtalt ovenfor er en varmeudvekslingsenhed, hvori der benyttes cirkulerende vand, hensigtsmæssig i forbindelse med større to-taksmotorer, idet disse ofte er forsynet med et kølevandsanlæg.
De omtalte og viste systemer er kun eksempler på et system ifølge opfindelsen. Således kan systemet være opbygget på andre måder som for eksempel med injektorer i form af injektionsdyser omfattende en dysestav med et deri forskydeligt ventillegeme, således at ventil er placeret i umiddelbar nærhed af dyseåbningen.
For funktionsduelighed vil flere elementer være nødvendige. Kun de elementer der er væsentlige for at forklare opfindelsen er omtalt.
Injektoren kan enten være forsynet med en forstøverventil eller en ventil med en eller flere stråler/kompakte jets.
Injektoren kan laves i en udførelsesform, hvor man kun forsyner den med tryksat smøreolie og uden returledninger. Typiske forsyningstryk på mellem 30 og 100 bar. T egningsbeskri velse
Opfindelsen vil herefter blive forklaret nærmere under henvisning til den medfølgende tegning, hvor
Fig. 1 illustrerer en udførelsesform for et kendt system,
Fig. 2 illustrerer en første udførelsesform for et system ifølge opfindelsen,
Fig. 3 illustrerer en anden udførelsesform for et system ifølge opfindelsen,
Fig. 4 viser et Ohnesorge-diagram, som viser den eksperimentelle sammenhæng mellem Reynoldstal (Re) og Ohnesorgetallet (Z), og Fig. 5 viser sammenhængen mellem temperatur og viskositet for forskellige smøreolier.
Detaljeret beskrivelse af opfindelsen 1 Fig. 1 2 og 3 vises et antal injektorer 3, der er anbragt med passende intervaller i en cylinderforing 5. Disse injektorer er sat til at åbne ved et bestemt tryk i en olieledning 2, der går fra et smøreapparat 1 til de enkelte injektorer 3.
For enden af injektoren 3 umiddelbart indenfor den indre cylinderflade er der monteret en dyse 4 med dyseåbninger, hvorigennem olien forstøves, når trykket i olieledningen 2 når en bestemt forudindstillet værdi. Alternativt kan olien indsprøjtes uden forstøvning.
Olien tilføres hver olieledning 2 fra smøreapparatet 1, der består af et antal små pumper, en til hver olieledning 2, der modtager olie fra et oliereservoir 7.
Oliepumperne er i stand til at afgive en afmålt portion olie ved givne tidsintervaller og kan eksempelvis være et traditionelt tidsindstillet cylindersmøreapparat som beskrevet i internationalt patentansøgning WO 96/09492. Disse injektorer 3 er konstrueret således, at hvis der sker olieudslip, er der tilvejebragt et tilbageløb 6 til udsivet olie, som fører tilbage til oliereservoiret 7. Injektorerne kan være indrettet for mekanisk eller elektronisk bestemmelse af indsprøjtningstidspunktet. J indikerer en strøm af olieindsprøjtning fra en injektor 3, og A indikerer den perifere udstrækning af cylindervæggens område, hvorimod denne stråle er rettet.
Fig. 2 viser en første udførelsesform for et system svarende til det i Fig. 1 viste og hvor en temperaturreguleringsenhed 8 er koblet på olieforsyningen til injektorerne 3.
Fig. 3 viser en anden udførelsesform for et system svarende til det i Fig. 1 viste og hvor en temperaturreguleringsenhed 9 er inkorporeret i injektorerne 3.
Smøreolien sprayes ud i motorens skylleluft, der beskriver en swirl 12 hvorved olien fordeles i et tyndt og jævnt lag på indersiden af cylindervæggen 5.
Det er ligeledes muligt at sprøjte smøreolie ind på stemplet eller under stemplet hvor der ikke er skylleluft. Dette kan ske som alternativ eller i kombination med indsprøjtning over stemplet. I cylindervæggen 5 er der monteret en eller flere temperaturmålere 13 (kun en er vist) i området for injektorerne 3. Temperaturmålere 14 (kun vist i Fig. 3) er inkorporeret i injektorerne. Temperaturmåleren 14 kan måle temperaturen i injektoren eller temperaturen i smøreolien, der indsprøjtes gennem injektoren eller en kombination af disse temperaturer.
Disse temperaturmålere 13,14 er forbundet med en computer 10 enten via ledninger (ledninger ikke vist) eller via trådløs kommunikation. I oliereservoiret 7 er der anbragt en temperaturmåler 11, der er forbundet med computeren 10 enten via ledninger (ledninger ikke vist) eller via trådløs kommunikation.
Computeren 10 er forbundet med temperaturreguleringsenheden 8/9 enten via ledninger (ikke vist) eller via trådløs kommunikation.
Temperaturreguleringsenheden 8/9 er via en ledning 15 forbundet med et varmelege-me/kølelegeme 16, således at der enten ved elektrisk/medie varmeudvekslingsforbindelse etableres opvarmning/afkøling i temperaturreguleringsenheden 8/9.

Claims (13)

1. Fremgangsmåde til dosering af smøreolie i cylindre, fortrinsvis i 2-takts dieselmotorer, for eksempel skibsmotorer, hvilken fremgangsmåde omfatter trin for; - levering af smøreolie under tryk fra et smøreoliereservoir via et tryksmøringsanlæg til injektorer, der er anbragt i cylindrenes vægge, idet der anvendes et antal injektorer, der hver er indrettet for indsprøjtning af en doseret mængde smøreolie i hver cylinder, - etablering af data, der angiver temperatur i smøreolien i injektoren, i cylinderforingen eller i injektoren eller en kombination af disse, - lagring af nævnte temperaturdata i en computer, - etablering af mindst en temperaturreguleringsenhed, der styres af computeren, og som er i forbindelse med den leverede smøreolie for etablering af en temperaturregulering af smøreolien før indsprøjtning i cylinderen, kendetegnet ved, at fremgangsmåden endvidere omfatter trin for - etablering af data der angiver smøreoliens temperatur i smøreoliereservoiret, - lagring af nævnte temperaturdata i en computer, - styring af temperaturreguleringen af smøreolien i afhængighed af nævnte temperatur i smøreolien i injektoren, i cylinderforingen eller i injektoren eller en kombination af disse samt smøreoliens temperatur i smøreoliereservoiret idet computeren styrer op-varmning/afkøling i temperaturreguleringsenheden for påvirkning af smøreoliens viskositet således at der etableres en ensartet indsprøjtning.
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at fremgangsmåden endvidere omfatter trin for - etablering af en algoritme eller en tabel i computeren for sammenhængen mellem smøreoliens temperatur og viskositet.
3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, - måling af temperaturen i smøreolien i injektoren, i cylinderforingen eller i injektoren foretages med temperaturmålere i det område hvor injektorerne er anbragt i cylindrenes vægge eller med temperaturmålere der er inkorporeret i injektorerne.
4. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, - registrering af motorens driftsforhold, for eksempel belastning af motoren, og anvendelse af sådanne data som angivelse af temperaturen i smøreolien.
5. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at - temperaturreguleringen foretages før smøreoliens passage gennem injektoren idet temperaturreguleringsenheden er anbragt i serie med injektoren, eller - temperaturreguleringen foretages under smøreoliens passage gennem injektoren idet temperaturreguleringsenheden er indbygget i injektoren.
6. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at fremgangsmåden endvidere omfatter trin for - registrering af den aktuelle temperatur i smøreolien ved hjælp af temperaturmålere i smøreoliereservoiret.
7. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at - opvarmning/afkøling i temperaturreguleringsenheden foretages ved at cirkulere væske, fortrinsvis vand, der er i varmeudvekslingsforbindelse med smøreolien og at - væskecirkulationens hastighed reguleres for derved at påvirke temperaturreguleringen.
8. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at - temperaturreguleringen af smøreolien foretages indenfor et temperaturinterval mellem 0 og 250 °C, fortrinsvis mellem 0 og 100 °C.
9. Anlæg til dosering af smøreolie i cylindre, fortrinsvis i 2-takts dieselmotorer, for eksempel skibsmotorer, hvilket anlæg - et smøreoliereservoir, - et tryksmøringsanlæg der er forbundet med smøreoliereservoiret - injektorer, der er forbundet med tryksmøringsanlægget og som er anbragt i cylindrenes vægge, idet der anvendes et antal injektorer, der hver er indrettet for indsprøjtning af en doseret mængde smøreolie i hver cylinder idet smøreolien under tryk leveres fra tryksmøringsanlægget til injektorer, - måleenheder for etablering af data der angiver temperatur i smøreolien i injektoren, i cylinderforingen eller i injektoren eller en kombination af disse, - computer for lagring af nævnte temperaturdata, - mindst en temperaturreguleringsenhed, der styres af computeren og som er i forbindelse med den leverede smøreolie for etablering af en temperaturregulering af smøreolien før indsprøjtning i cylinderen for påvirkning af smøreoliens viskositet således at der etableres en ensartet indsprøjtning, kendetegnet ved, at anlægget endvidere omfatter - måleenheder for etablering af data, der angiver smøreoliens temperatur i smøreoliereservoiret.
10. Anlæg ifølge krav 9, kendetegnet ved, at - temperaturreguleringsenheden er anbragt i serie med injektoren således at temperaturreguleringen foretages før smøreoliens passage gennem injektoren, eller - temperaturreguleringsenheden er indbygget i injektoren således at temperaturreguleringen foretages under smøreoliens passage gennem injektoren.
11. Anlæg ifølge krav 9 eller 10, kendetegnet ved, at det omfatter temperaturmålere i det område hvor injektorerne er anbragt i cylindrenes vægge for måling af temperaturen i cylinderforingen i dette område eller temperaturmålere der er inkorporeret i injektorerne.
12. Anlæg ifølge krav 9, 10 eller 11, kendetegnet ved, at det omfatter en varmevekslingsenhed hvor væske, fortrinsvis vand cirkuleres i varmeudvekslingsforbindelse med smøreolien for derved at etablere opvarmning/afkøling i temperaturreguleringsenheden.
13. Anvendelse af en fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-8 eller et anlæg ifølge et hvilket som helst af kravene 9 - 12 i et tryksmøreanlæg hvor injektorer tilsluttes en fælles olieforsyningsledning, der har konstant forsyningstryk.
DKPA201670169A 2016-03-23 2016-03-23 Fremgangsmåde og anlæg til dosering af smøreolie i cylindre, fortrinsvis i 2-takts dieselmotorer samt anvendelse af sådan fremgangsmåde og anlæg DK178732B1 (da)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA201670169A DK178732B1 (da) 2016-03-23 2016-03-23 Fremgangsmåde og anlæg til dosering af smøreolie i cylindre, fortrinsvis i 2-takts dieselmotorer samt anvendelse af sådan fremgangsmåde og anlæg
JP2016154565A JP6366651B2 (ja) 2016-03-23 2016-08-05 好ましくは2行程ディーゼルエンジン内のシリンダの中に潤滑油を投与する方法及びシステム、及びそのような方法及びシステムの使用
KR1020187029321A KR102301897B1 (ko) 2016-03-23 2017-03-23 윤활유를 실린더, 바람직하게는 2 행정 디젤 엔진에 투입하는 방법 및 시스템, 및 그러한 방법 및 시스템의 사용
PCT/DK2017/050087 WO2017162253A1 (en) 2016-03-23 2017-03-23 Method and system for dosing lubricating oil into cylinders, preferably in two-stroke diesel engines, and use of such method and system
EP17769498.1A EP3433473B1 (en) 2016-03-23 2017-03-23 Method and system for dosing lubricating oil into cylinders, preferably in two-stroke diesel engines, and use of such method and system
CN201780016223.9A CN108779691B (zh) 2016-03-23 2017-03-23 用于将润滑油定量注入汽缸,优选为二冲程柴油发动机的汽缸中的方法与系统,以及这种方法与系统的应用
DK17769498.1T DK3433473T3 (da) 2016-03-23 2017-03-23 Fremgangsmåde og anlæg til dosering af smøreolie i cylindre, fortrinsvis i 2-takts dieselmotorer samt anvendelse af sådan fremgangsmåde og anlæg

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA201670169A DK178732B1 (da) 2016-03-23 2016-03-23 Fremgangsmåde og anlæg til dosering af smøreolie i cylindre, fortrinsvis i 2-takts dieselmotorer samt anvendelse af sådan fremgangsmåde og anlæg

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DK201670169A1 DK201670169A1 (da) 2016-12-12
DK178732B1 true DK178732B1 (da) 2016-12-12

Family

ID=57483034

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DKPA201670169A DK178732B1 (da) 2016-03-23 2016-03-23 Fremgangsmåde og anlæg til dosering af smøreolie i cylindre, fortrinsvis i 2-takts dieselmotorer samt anvendelse af sådan fremgangsmåde og anlæg
DK17769498.1T DK3433473T3 (da) 2016-03-23 2017-03-23 Fremgangsmåde og anlæg til dosering af smøreolie i cylindre, fortrinsvis i 2-takts dieselmotorer samt anvendelse af sådan fremgangsmåde og anlæg

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK17769498.1T DK3433473T3 (da) 2016-03-23 2017-03-23 Fremgangsmåde og anlæg til dosering af smøreolie i cylindre, fortrinsvis i 2-takts dieselmotorer samt anvendelse af sådan fremgangsmåde og anlæg

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP3433473B1 (da)
JP (1) JP6366651B2 (da)
KR (1) KR102301897B1 (da)
CN (1) CN108779691B (da)
DK (2) DK178732B1 (da)
WO (1) WO2017162253A1 (da)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK179484B1 (da) * 2017-05-26 2018-12-17 Hans Jensen Lubricators A/S Method for lubricating large two-stroke engines using controlled cavitation in the injector nozzle
DK179521B1 (da) * 2017-12-13 2019-02-05 Hans Jensen Lubricators A/S A large slow-running two-stroke engine, a method of lubricating it, and an injector with a step-wise hydraulic pumping system for such engine and method
DK179952B1 (da) * 2018-07-06 2019-10-25 Hans Jensen Lubricators A/S A method for upgrading a lubrication system in a large slow-running two-stroke engine
CN111610030B (zh) * 2020-05-29 2022-06-03 中国航发湖南动力机械研究所 发动机工作状态的测试方法及测试设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59145312A (ja) * 1983-02-05 1984-08-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 内燃機関の潤滑装置
US20060112925A1 (en) * 2004-11-30 2006-06-01 A.P. Moller-Maersk A/S Method and system for reducing fuel consumption in a diesel engine
EP2484875A1 (en) * 2011-02-04 2012-08-08 Wärtsilä Schweiz AG Cylinder lubrication device
CN104110288A (zh) * 2014-05-13 2014-10-22 上海伊兴喷油泵制造有限公司 一种油温可控型喷油泵

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES8206743A1 (es) * 1980-10-04 1982-08-16 British Petroleum Co Un sistema lubricante para un cilindro de motor de combus- tion interna
JP3806398B2 (ja) * 2002-11-28 2006-08-09 三菱重工業株式会社 シリンダ注油装置
JP5293343B2 (ja) * 2009-03-30 2013-09-18 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の潤滑装置
DK177258B1 (da) * 2011-03-18 2012-08-27 Hans Jensen Lubricators As Doseringssystem for cylindersmøreolie til store cylindre samt fremgangsmåde til dosering af cylindersmøreolie til store cylindre
JP2013204456A (ja) * 2012-03-27 2013-10-07 Taiho Kogyo Co Ltd エンジンの暖機装置
JP2013204480A (ja) * 2012-03-28 2013-10-07 Daikyonishikawa Corp オイルパン
JP2014088840A (ja) * 2012-10-31 2014-05-15 Daihatsu Motor Co Ltd オイルジェットノズルの構造

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59145312A (ja) * 1983-02-05 1984-08-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 内燃機関の潤滑装置
US20060112925A1 (en) * 2004-11-30 2006-06-01 A.P. Moller-Maersk A/S Method and system for reducing fuel consumption in a diesel engine
EP2484875A1 (en) * 2011-02-04 2012-08-08 Wärtsilä Schweiz AG Cylinder lubrication device
CN104110288A (zh) * 2014-05-13 2014-10-22 上海伊兴喷油泵制造有限公司 一种油温可控型喷油泵

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017162253A1 (en) 2017-09-28
JP6366651B2 (ja) 2018-08-01
KR102301897B1 (ko) 2021-09-14
DK201670169A1 (da) 2016-12-12
EP3433473B1 (en) 2021-05-05
CN108779691A (zh) 2018-11-09
KR20180122680A (ko) 2018-11-13
CN108779691B (zh) 2021-03-23
EP3433473A1 (en) 2019-01-30
DK3433473T3 (da) 2021-08-09
JP2017172575A (ja) 2017-09-28
EP3433473A4 (en) 2019-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK178732B1 (da) Fremgangsmåde og anlæg til dosering af smøreolie i cylindre, fortrinsvis i 2-takts dieselmotorer samt anvendelse af sådan fremgangsmåde og anlæg
CN1676888B (zh) 具有气缸润滑系统的内燃机和向气缸供给润滑油的方法
CN105673125B (zh) 汽缸润滑装置以及用于操作该汽缸润滑系统的方法
CN107075991B (zh) 用于润滑大型低速运行的两冲程柴油机的方法
EP2484875B1 (en) Cylinder lubrication device
JP7116216B2 (ja) 噴射器ノズル内の制御されたキャビテーションを使用する大型2サイクルエンジンの潤滑化方法
WO2019114906A1 (en) A large slow-running two-stroke engine, a method of lubricating it, and an injector with a step-wise hydraulic pumping system for such engine and method
JP7308806B2 (ja) Sip潤滑油噴射器を備えた大型低速2ストロークエンジンを潤滑化する方法及びシステム
JP7275135B2 (ja) 大型低速2ストロークエンジン、その潤滑方法、及びそのようなエンジン及び方法のために油圧駆動ポンプシステムを備えた噴射器
JP7454567B2 (ja) 大型低速運転2ストロークエンジンの潤滑システムをアップグレードする方法
JP2021529912A (ja) 大型低速運転2ストロークエンジンの潤滑を最適化する方法
HK1250593A2 (zh) 為大型柴油發動機汽缸配給汽缸潤滑油的系統和方法
HK1250592A2 (zh) 為大型柴油發動機汽缸配給汽缸潤滑油的系統和方法