JP2016035260A - Cylinder liner for reciprocating piston combustion engine - Google Patents

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エフ.ウェヴァー マルクス
F Weber Markus
エフ.ウェヴァー マルクス
ヨアンヌ マリオス
Ioannou Marios
ヨアンヌ マリオス
スターク マティアス
Matthias Stark
スターク マティアス
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cylinder liner and a method capable of easily, efficiently inspecting lubrication by the cylinder liner.SOLUTION: The present invention relates to a cylinder liner 1 for a large-sized diesel motor, the cylinder liner 1 comprises: a piston disposed to be movable in a reciprocating fashion within the cylinder liner 1 so as to be displaceable along a cylinder axis A of the cylinder liner 1; an upper side of the piston, a combustion space 15 being demarcated by a running surface of the cylinder liner 1, a cylinder cover disposed in the cylinder liner 1, and the upper side of the piston; and a lubrication device for introducing lubricant into the cylinder liner 1, the lubricant forming a lubrication film 2 within the cylinder liner 1 in an operation state. According to the present invention, the cylinder liner 1 includes at least one passage 13, an optical element 5 is disposed in the passage 13, and the optical element 5 is configured and disposed to be able to illuminate the lubrication film 2 with an illumination beam 3 in the form of an electromagnetic radiation.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は独立項1の前文に従った大型ディーゼルエンジン用のシリンダライナに関し、独立項12の前文に従った潤滑膜の特性値を決定する方法に関する。   The present invention relates to a cylinder liner for a large diesel engine according to the preamble of the independent term 1, and to a method for determining the characteristic value of the lubricating film according to the preamble of the independent term 12.

大型ディーゼルエンジンは船舶用の駆動ユニットとして頻繁に用いられ、或いは、例えば、電気エネルギの生成のための大型発電機の駆動のための定置運転においても頻繁に用いられる。この点に関して、エンジンは、通例、相当な時間期間に亘る恒久運転において稼働し、それは運転安全性に対する並びに利用可能性に関する高い需要を作る。従って、特に、長い保守間隔、低摩耗、並びに燃料及び運転材料の経済的な取扱いは、操作者にとって機械の運転のための中心的な基準である。そのような大型ボア低速運転ディーゼルエンジンのシリンダライナにおけるピストン運転挙動は、とりわけ、保守間隔の長さ及び利用可能性のための並びに品質及び潤滑剤消費に対する決定要因であり、運転コストのための直接的な決定要因であり、よって、効率のための決定要因でもある。大型ディーゼルエンジンのピストン運転挙動及びそれらの潤滑の複雑な問題は、益々より大きな有意性を有する。   Large diesel engines are frequently used as marine drive units, or are often used in stationary operations, for example, for driving large generators for generating electrical energy. In this regard, the engine typically runs in permanent operation for a considerable period of time, which creates a high demand for operational safety as well as availability. Thus, in particular, long maintenance intervals, low wear, and economical handling of fuel and operating materials are central criteria for the operation of the machine for the operator. The piston operating behavior in the cylinder liner of such a large bore low speed diesel engine is a determinant for the length and availability of maintenance intervals, as well as for quality and lubricant consumption, and directly for operating costs. Determinant, and thus also a determinant for efficiency. The piston operating behavior of large diesel engines and the complex issues of their lubrication have increasingly greater significance.

従って、シリンダライナで潤滑を簡単に且つ効率的に検査することを可能にするシリンダライナ及び方法を提案することが本発明の目的である。   Accordingly, it is an object of the present invention to propose a cylinder liner and method that makes it possible to easily and efficiently inspect lubrication with a cylinder liner.

この目的は、請求項1の特徴を有する大型ディーゼルエンジン用のシリンダライナによって、並びに請求項12の特徴を有する潤滑膜の特性値を決定する方法によって、本発明に従って満足される。   This object is met according to the invention by a cylinder liner for a large diesel engine having the features of claim 1 and by a method for determining the characteristic values of a lubricating film having the features of claim 12.

従属項は、本発明の特に有利な実施態様に関する。   The dependent claims relate to particularly advantageous embodiments of the invention.

よって、本発明は大型ディーゼルエンジンのためのシリンダライナに関し、
− シリンダライナのシリンダ軸に沿って変位可能にシリンダライナ内に往復動式に移動可能に配置されるピストンと、
− シリンダライナの走行表面及びシリンダライナに配置されるシリンダカバーと共に燃焼空間を境界付けるピストンの上方側と、
− シリンダライナ内に潤滑剤を導入するための潤滑装置とを含み、
潤滑剤は運転状態においてシリンダライナ内に潤滑膜を形成する。
シリンダライナは少なくとも1つの通路を含み、光学素子が通路に配置され、光学素子は電磁放射線の形態における照明ビームによって潤滑膜を照明し得るように構成され且つ配置される。
Thus, the present invention relates to a cylinder liner for a large diesel engine,
A piston arranged in a reciprocating manner in the cylinder liner so as to be displaceable along the cylinder axis of the cylinder liner;
-The upper side of the piston that delimits the combustion space together with the running surface of the cylinder liner and the cylinder cover arranged on the cylinder liner;
-A lubricating device for introducing lubricant into the cylinder liner;
The lubricant forms a lubricating film in the cylinder liner in the operating state.
The cylinder liner includes at least one passage, an optical element is disposed in the passage, and the optical element is configured and arranged to illuminate the lubricating film with an illumination beam in the form of electromagnetic radiation.

シリンダライナのジャケット表面(jacket surface)内にあるシリンダ壁内に或いはシリンダカバー内に通路を配置し得る。通路は、シリンダライナの外側にある領域であるシリンダライナの外側領域を、シリンダライナ内の領域容積である内側領域に接続し得る。好ましくは、通路を燃焼空間内に形成し得る。円形又は三角形又は長方形又は多角形のベース表面を備える中空の本体として通路を構成し得る。しかしながら、通路はシリンダライナの内側領域又は外側領域の方向において円錐形にも広がり得る。通路は長手軸を有し得る。通路の長手軸は、ある角度、具体的には、20〜160度の間の角度をシリンダ軸と形成し得る。即ち、通路は、従って直線状に或いは傾斜してシリンダ壁を通じて進み得る。しかしながら、通路は、その更なる長手軸がシリンダ軸と同じ又は異なる角度を含む、1つ又はそれよりも多くの区画も含み得る。通路内への潤滑剤の侵入を防止するために、シリンダライナの内側領域の方向において、具体的には、燃焼空間内への方向におて、通路の開口に末端素子を配置し得る。末端素子は光学的に透過的(transparent)であり得る。   A passage may be located in the cylinder wall in the jacket surface of the cylinder liner or in the cylinder cover. The passage may connect the outer region of the cylinder liner, which is the region outside the cylinder liner, to the inner region, which is the region volume within the cylinder liner. Preferably, the passage may be formed in the combustion space. The passage may be configured as a hollow body with a circular or triangular or rectangular or polygonal base surface. However, the passage can also extend conically in the direction of the inner or outer region of the cylinder liner. The passage may have a longitudinal axis. The longitudinal axis of the passage may form an angle with the cylinder axis, in particular an angle between 20 and 160 degrees. That is, the passage can therefore travel linearly or inclined through the cylinder wall. However, the passage may also include one or more compartments whose further longitudinal axis includes the same or different angle as the cylinder axis. In order to prevent the penetration of lubricant into the passage, end elements may be arranged at the opening of the passage in the direction of the inner region of the cylinder liner, in particular in the direction of the combustion space. The end element can be optically transparent.

加えて、内側領域の方向において通路の一部を収集領域として形成し得る。ピストンが運転状態において往復動作で収集領域を閉塞するときには、潤滑剤が集まり且つ潤滑膜を形成する閉塞させれた所定の収集容積として収集領域を理解し得る。しかしながら、シリンダライナは、2つ、3つ、又はそれよりも多くの通路を含んでもよく、2つ、3つ、又はそれよりも多くの通路は、例えば、シリンダライナの内側領域内に或いは収集領域内に開口し得る。同様に、シリンダライナの異なる地点で潤滑膜を試験し得るよう、シリンダライナに収集領域を備えて或いは備えずに、2つ、3つ、又はそれよりも多くの通路を互いに独立して形成し得る。しかしながら、通路は掃気空間にも開口し得る。   In addition, a portion of the passage in the direction of the inner region can be formed as a collection region. When the piston closes the collection area in a reciprocating motion in the operating state, the collection area can be understood as a closed predetermined collection volume where lubricant collects and forms a lubricating film. However, the cylinder liner may include two, three, or more passages, and two, three, or more passages may be, for example, in the inner region of the cylinder liner or collected. It can open into the area. Similarly, two, three, or more passageways can be formed independently of each other with or without a collection area in the cylinder liner so that the lubricating film can be tested at different points on the cylinder liner. obtain. However, the passage can also open into the scavenging space.

部分的に通路内で或いは完全に通路内で、外側領域内の開口の前にある、通路に光学素子を配置し得る。光学素子は電磁放射線及び/又は光導波路及び/又は検出素子及び/又は解析素子のための源を含み得る。電磁放射線及び/又は光導波路及び/又は検出素子及び/又は解析素子のための源を光学素子の構成部品として或いはユニットとして形成し得る。しかしながら、同様に、光学素子と無関係な構成部品としてもそれらを形成し得る。源及び/又は光導波路及び/又は検出素子及び/又は解析素子が独立的な構成部品として形成されるならば、データ及び/又は電磁放射線の交換のために、これらの構成部品を互いに接続し得る。即ち、それらは互いに連絡し合い得るし、或いは光導波路又はワイヤによって或いはローカルネットワークを用いて無線式にさえも電磁放射線を伝送し得る。   The optical element may be placed in the passageway, partially in the passageway or completely in the passageway, before the opening in the outer region. The optical element may include sources for electromagnetic radiation and / or optical waveguides and / or detection elements and / or analysis elements. Sources for electromagnetic radiation and / or optical waveguides and / or detection elements and / or analysis elements may be formed as components of optical elements or as units. However, they can likewise be formed as components unrelated to the optical element. If the source and / or the optical waveguide and / or the detection element and / or the analysis element are formed as independent components, these components can be connected to one another for the exchange of data and / or electromagnetic radiation . That is, they can communicate with each other, or transmit electromagnetic radiation by optical waveguides or wires, or even wirelessly using local networks.

源は、例えば、レーザ、ダイオード、X線放射器、又はマイクロ波放射器であり得る。電磁放射線は、1m〜10−12mまでの波長範囲内にあり得る、即ち、例えば、マイクロ波放射、赤外線放射、可視光、又はX線放射であり得る。 The source can be, for example, a laser, a diode, an x-ray emitter, or a microwave emitter. The electromagnetic radiation can be in the wavelength range from 1 m to 10 −12 m, ie it can be, for example, microwave radiation, infrared radiation, visible light or X-ray radiation.

検出素子は、例えば、光電池(光電セル)、光電子増倍管、フォトダイオード、CCDセンサ、半導体検出器、又はシンチレーションカウンタであり得る。検出素子は、電磁放射線、具体的には、強度又は吸収スペクトルを検出して、それを電磁信号に変換し得る。   The detection element can be, for example, a photovoltaic cell (photoelectric cell), a photomultiplier tube, a photodiode, a CCD sensor, a semiconductor detector, or a scintillation counter. The detection element may detect electromagnetic radiation, specifically an intensity or absorption spectrum, and convert it to an electromagnetic signal.

解析素子は、例えば、潤滑膜の特性値を計算するコンピュータ、制御装置、コントローラ、又は集積回路であり得る。   The analysis element can be, for example, a computer, a control device, a controller, or an integrated circuit that calculates the characteristic value of the lubricating film.

エンジンが運転中であるならば、ピストンはシリンダ軸に沿って往復動式に動かされ、ピストンリング及びシリンダライナは潤滑剤で潤滑される。この点に関して、潤滑剤はシリンダライナ内で、具体的には、シリンダライナのジャケット表面の内側で或いは収集領域で、潤滑膜を形成する。潤滑膜を試験し或いは解析するために、源が光学素子の構成部品として構成されるときには、源によって或いは光学素子によって照明ビームを放射し得し、照明ビームによって潤滑膜を照明し得る。   If the engine is in operation, the piston is reciprocated along the cylinder axis, and the piston ring and cylinder liner are lubricated with a lubricant. In this regard, the lubricant forms a lubricating film in the cylinder liner, specifically, inside the jacket surface of the cylinder liner or in the collection area. When testing or analyzing a lubricating film, when the source is configured as a component of an optical element, an illumination beam can be emitted by the source or by the optical element, and the lubricating film can be illuminated by the illumination beam.

この点に関して、照明ビームは潤滑膜内に侵入し、放射される或いは透過される照明ビームは1つ又はそれよりも多くの物質、具体的には、潤滑膜内に存在する分子によって潤滑膜内に吸収される。以下において、照明ビームは潤滑膜とシリンダライナ内の気体との間の相界面で全反射させられる。   In this regard, the illumination beam penetrates into the lubricating film, and the emitted or transmitted illumination beam is introduced into the lubricating film by one or more substances, specifically molecules present in the lubricating film. To be absorbed. In the following, the illumination beam is totally reflected at the phase interface between the lubricating film and the gas in the cylinder liner.

潤滑剤は、液体部分及び/又は気体部分及び/又は固体部分を含み得る。潤滑剤は、具体的には、潤滑油又は冷却潤滑油であり得るし、例えば、1つ又はそれよりも多くの添加剤を有する基液(ベース液体)を含み得る。   The lubricant may include a liquid portion and / or a gas portion and / or a solid portion. The lubricant may specifically be a lubricating oil or a cooled lubricating oil, and may include, for example, a base liquid (base liquid) having one or more additives.

簡単に或いは必要に応じて、潤滑剤を、有利には、特に、潤滑剤の組成を照明し得るし、シリンダライナ内で直接的に効率的に試験し得る。この点に関して、潤滑剤の特性波長は有利に励磁され、潤滑膜の透過挙動(transmission behavior)の決定を用いて潤滑剤の特定の特性に関する結論を引き出し得る。   Simply or as needed, the lubricant can advantageously be illuminated, in particular the composition of the lubricant, and can be efficiently tested directly in the cylinder liner. In this regard, the characteristic wavelength of the lubricant is advantageously excited and a determination of the lubricant's transmission behavior can be used to draw conclusions about the specific characteristics of the lubricant.

本発明のある実施態様では、通路がシリンダライナのシリンダ壁内に配置され、通路を有利に簡単に取付け得るし、或いは既に据え付けられ且つ取り付けられたシリンダライナ内に後から取り付け得る(レトロフィットさせ得る)。   In certain embodiments of the invention, the passages are arranged in the cylinder wall of the cylinder liner, and the passages can be conveniently and easily installed, or can be retrofitted into a cylinder liner that has already been installed and installed (retrofit). obtain).

本発明のある実施態様において、シリンダライナは、電磁放射線の放射のための少なくとも1つの源を含み、源は、照明ビームを、潤滑膜を照明するための電磁放射線として放射し得るように構成される。源は、この点に関して、照明ビームが1つの波長又は異なる波長を有する電磁放射線を含むように構成される。加えて、光学素子は、この点に関して、源を含み得る。   In one embodiment of the invention, the cylinder liner includes at least one source for radiation of electromagnetic radiation, the source configured to emit an illumination beam as electromagnetic radiation for illuminating the lubricating film. The In this regard, the source is configured such that the illumination beam includes electromagnetic radiation having one wavelength or different wavelengths. In addition, the optical element may include a source in this regard.

源は、1m〜10−12mまでの波長範囲内の電磁放射線を放射し得る。その場合には、1つの波長で或いは異なる波長で電磁放射線を放射し得る。源を光学素子の構成部品として或いはユニットとして構成し得るし、或いは源を光学素子と無関係な構成部品として構成し得る。よって、異なる源又は波長を用いて、異なる特性値を有利に試験し得る。加えて、源のモジュラリティ及び交換可能性を保証し得る。 The source may emit electromagnetic radiation in the wavelength range from 1 m to 10 −12 m. In that case, electromagnetic radiation may be emitted at one wavelength or at different wavelengths. The source can be configured as a component of the optical element or as a unit, or the source can be configured as a component unrelated to the optical element. Thus, different characteristic values can be advantageously tested using different sources or wavelengths. In addition, the modularity and interchangeability of the sources can be guaranteed.

本発明のある実施態様において、光学素子は光導波路を含む。光導波路を電磁波のための導体、例えば、ガラスファイバとして理解し得る。光導波路を源に接続し得る。源を独立した構成部品として構成し得るので、光導波路を用いて照明ビームを潤滑膜に伝送し得る。光導波路を通路内に極めて簡単に配置し得る、即ち、据え付け得る。   In some embodiments of the invention, the optical element includes an optical waveguide. An optical waveguide can be understood as a conductor for electromagnetic waves, for example a glass fiber. An optical waveguide may be connected to the source. Since the source can be configured as an independent component, the illumination beam can be transmitted to the lubricating film using an optical waveguide. The optical waveguide can be arranged very simply, i.e. installed, in the passage.

本発明のある実施態様において、シリンダライナは検出素子を含み、検出素子は、検出素子が、潤滑膜から戻って進む検出ビームを検出する、具体的には、検出されるビームの強度又は吸収スペクトルを検出し、それを信号に変換するように構成される。同様に、シリンダライナは解析素子を含み、解析素子は、検出されるビームの信号を用いて潤滑膜を特徴付ける特性値を決定するために設けられる。例えば、エンジン構成部品の摩耗若しくは腐食、非燃焼、部分燃焼、若しくは燃焼燃料の持込み、又はエンジン運転中に生じる物質の中の互いの燃焼生成物若しくは反応生成物において生じる、潤滑剤の特性又はエンジン運転中に生じる物質若しくは潤滑剤の添加剤の特性を試験し得る。具体的には、基本数(BN)、鉄分、粒子含量、具体的には、触媒残基又はキャットファイン(cat fines)の含有量、粘性、潤滑剤酸化物の含有量、曇り(clouding)、導電性又は誘電パラメータ、潤滑膜の厚さ及び反射挙動、潤滑膜又は潤滑剤の透過挙動及び吸収挙動の特徴値を、特性値として決定し得る。よって、シリンダライナ内の潤滑剤又は潤滑膜を簡単に且つ効率的に有利に試験し得る。   In one embodiment of the present invention, the cylinder liner includes a detection element that detects a detection beam that travels back from the lubricating film, specifically, the intensity or absorption spectrum of the detected beam. Is configured to detect and convert it to a signal. Similarly, the cylinder liner includes an analysis element, and the analysis element is provided to determine a characteristic value characterizing the lubricating film using the detected beam signal. Lubricant characteristics or engines that occur, for example, in the wear or corrosion of engine components, non-combustion, partial combustion, or entrainment of combustion fuel, or in each other's combustion products or reaction products in materials that occur during engine operation The properties of materials or lubricant additives that occur during operation can be tested. Specifically, basic number (BN), iron content, particle content, specifically catalyst residue or cat fines content, viscosity, lubricant oxide content, clouding, Characteristic values of conductivity or dielectric parameters, lubricating film thickness and reflection behavior, transmission or absorption behavior of the lubricating film or lubricant may be determined as characteristic values. Thus, the lubricant or lubricating film in the cylinder liner can be advantageously and simply tested.

本発明のある実施態様において、光学素子は、検出素子及び/又は解析素子を含む。この手段の利点は、通路に配置される光学素子によって潤滑膜を簡単な方法において試験し得るよう、検出素子及び/又は解析素子を光学素子に統合することである。   In certain embodiments of the invention, the optical element comprises a detection element and / or an analysis element. The advantage of this measure is that the detection element and / or the analysis element are integrated into the optical element so that the lubricating film can be tested in a simple way by the optical element arranged in the passage.

本発明のある実施態様において、シリンダライナは、1つ又はそれよりも多くの通路を含み、1つ又はそれよりも多くの通路は、収集領域を含む。この点に関して、通路は、通路が収集領域に開口して、収集領域を閉塞させれた所定の収集容積として形成し得るように配置される。収集領域を、通路直径よりもより小さい又は同じ直径、好ましくは、通路直径よりも大きい又は増大する直径を有する通路の区画として構成し得る。収集領域を内側領域の方向において円錐形に成形し得る。即ち、収集領域は増大する直径を有する。収集領域を、例えば、円錐形、円筒形、又はピラミッド形として構成し得る。単に所定の収集容積を参照して特性値を有利に決定し得る。   In certain embodiments of the invention, the cylinder liner includes one or more passages, and the one or more passages include a collection region. In this regard, the passageway is arranged such that the passageway opens into the collection area and can be formed as a predetermined collection volume with the collection area closed. The collection region may be configured as a section of a passage having a diameter that is smaller or the same as the passage diameter, preferably greater or greater than the passage diameter. The collection area can be shaped conically in the direction of the inner area. That is, the collection area has an increasing diameter. The collection area may be configured, for example, as a cone, cylinder, or pyramid. The characteristic value can advantageously be determined simply by referring to a predetermined collection volume.

本発明は、潤滑膜の特性値、具体的には、請求項1乃至11のうちのいずれか1項に記載のシリンダライナ内の潤滑膜の特性値を決定する方法を更に含み、本方法は、
− 照明ステップを含み、照明ステップにおいて、潤滑膜は照明ビームの電磁放射線を用いて照明され、
− 検出ステップを含み、検出ステップにおいて、潤滑膜から戻って進む検出ビーム、具体的には、検出ビームの強度又は吸収スペクトルが検出され、そして、信号に変換される。特性値は、検出される検出ビームの信号に依存して、解析ステップにおいて決定される。
The present invention further includes a method for determining a characteristic value of a lubricating film, specifically, a characteristic value of a lubricating film in a cylinder liner according to any one of claims 1 to 11, wherein the method comprises: ,
-Including an illumination step, in which the lubricating film is illuminated with electromagnetic radiation of the illumination beam;
A detection step, in which the detection beam traveling back from the lubricating film, in particular the intensity or absorption spectrum of the detection beam, is detected and converted into a signal. The characteristic value is determined in the analysis step depending on the detection beam signal to be detected.

本発明のある実施態様では、放射ステップにおいて、電磁放射線は、潤滑膜を照明するための照明ビームとして、源によって放射される。   In one embodiment of the invention, in the emitting step, electromagnetic radiation is emitted by the source as an illumination beam for illuminating the lubricating film.

本発明のある実施態様において、照明ビームの波長は、検出ビームの電磁放射線の吸収が潤滑剤内で励磁されるように選択される。   In certain embodiments of the invention, the wavelength of the illumination beam is selected such that absorption of electromagnetic radiation in the detection beam is excited in the lubricant.

本発明のある実施態様では、解析ステップにおいて、照明ビームの照明振幅に対する検出ビームの検出振幅の振幅対振幅比が計算される。   In one embodiment of the invention, the analysis step calculates the amplitude-to-amplitude ratio of the detection amplitude of the detection beam to the illumination amplitude of the illumination beam.

本方法を以下のように記載し得る。照明ステップにおいて、潤滑膜は光学素子からの照明ビームによって照明される。液体(潤滑剤)からガス状(例えば、掃気又は燃焼空間ガス)への相界面で、照明ビームは全反射させられ、よって、通路の方向において戻って進む被反射検出ビームになる。通路が掃気空間内に開口するならば、これは相界面での全反射の効果を増幅させさえもし得る。この点に関して、照明ビーム及び検出ビームは潤滑膜を二度横切り、照明ビーム及び検出ビームのエネルギの一部は吸収される。検出ステップにおいて、検出ビームは、検出されて信号に変換させられる。潤滑膜を特徴付ける特性値が、その信号を用いて解析ステップにおいて解析素子によって決定される。この点に関して、例えば、解析ステップにおいて、照明ビームの照明振幅に対する検出ビームの検出振幅の振幅対振幅比を計算し得る。   The method can be described as follows. In the illumination step, the lubricating film is illuminated with an illumination beam from the optical element. At the phase interface from the liquid (lubricant) to the gaseous state (eg, scavenging or combustion space gas), the illumination beam is totally reflected, thus resulting in a reflected detection beam that travels back in the direction of the passage. If the passage opens into the scavenging space, this can even amplify the effect of total internal reflection at the phase interface. In this regard, the illumination beam and the detection beam cross the lubricating film twice, and some of the energy of the illumination beam and the detection beam is absorbed. In the detection step, the detection beam is detected and converted into a signal. A characteristic value characterizing the lubricating film is determined by the analysis element in the analysis step using the signal. In this regard, for example, the analysis step may calculate the amplitude-to-amplitude ratio of the detection amplitude of the detection beam to the illumination amplitude of the illumination beam.

それらが本出願中に明示的に記載されていないとしても、本発明に従った実施態様の任意の適切な組み合わせ並びに当業者に明かな本発明の簡単な更なる開発も本発明によってカバーされることは自明である。   Any suitable combination of embodiments according to the present invention as well as simple further developments of the present invention apparent to those skilled in the art are covered by the present invention, even though they are not explicitly described in the present application. That is obvious.

シリンダライナを用いて並びに潤滑膜の特性値を決定する方法を用いて効率的に、必要に応じて、並びに可能な限り簡単に、提案される手段が究極的には潤滑膜又は潤滑剤を試験し得るという結果を有することは、本発明にとって本質的である。   Using the cylinder liner as well as using the method for determining the characteristic values of the lubricating film, the proposed means ultimately tests the lubricating film or lubricant as needed and as simply as possible. It is essential for the present invention to have the result that it can.

概略的な図面を参照して、本発明を以下により詳細に説明する。   The invention will be described in more detail below with reference to the schematic drawings.

通路及び光学素子を備える本発明に従ったシリンダライナの第1の実施態様を示す図である。1 shows a first embodiment of a cylinder liner according to the invention comprising a passage and an optical element. FIG. 通路及び光学素子を備える本発明に従ったシリンダライナの第2の実施態様を示す図である。FIG. 3 shows a second embodiment of a cylinder liner according to the invention comprising a passage and an optical element. 通路を備える本発明に従ったシリンダライナの第3の実施態様を示す図である。FIG. 6 shows a third embodiment of a cylinder liner according to the invention with a passage. 通路を備える本発明に従ったシリンダライナの第4の実施態様を示す図である。FIG. 7 shows a fourth embodiment of a cylinder liner according to the invention with a passage. 全反射の原理を示す概略図である。It is the schematic which shows the principle of total reflection.

大型ディーゼルエンジンのための、具体的には、単流掃気大型2サイクルディーゼルエンジンのための、本発明に従ったそれぞれのシリンダライナ1を、明瞭性の理由のために、概略的に且つ部分的にのみ、図1乃至図4に示す。   Each cylinder liner 1 according to the invention for large diesel engines, in particular for single-flow scavenging large two-cycle diesel engines, is schematically and partially for reasons of clarity. Only FIG. 1 to FIG. 4 show.

図1は、通路13及び光学素子5を備える、本発明に従ったシリンダライナ1の第1の実施態様を示している。シリンダライナ1は、如何なる更なる詳細においても示していないピストン(図3、参照番号12を参照)を含み、ピストンは、ピストンの上方側がシリンダライナの図示しない運転表面及びシリンダライナ1に配置される図示しないシリンダカバーと共に燃焼空間15を境界付けるように、運転及び据付状態において上死点OTと下死点との間をシリンダライナ1のシリンダ軸Aに沿って往復動式に移動可能に配置されている。加えて、シリンダライナ1は、シリンダライナ1内に潤滑剤を導入するための図示しない潤滑装置を含み、潤滑剤は運転状態においてシリンダライナ1内に潤滑膜2を形成する。   FIG. 1 shows a first embodiment of a cylinder liner 1 according to the invention comprising a passage 13 and an optical element 5. The cylinder liner 1 includes a piston (see FIG. 3, reference numeral 12) not shown in any further detail, the piston being arranged on the operating surface of the cylinder liner and the cylinder liner 1 on the upper side of the piston. It is arranged so as to reciprocate along the cylinder axis A of the cylinder liner 1 between the top dead center OT and the bottom dead center so as to bound the combustion space 15 together with a cylinder cover (not shown). ing. In addition, the cylinder liner 1 includes a lubricating device (not shown) for introducing a lubricant into the cylinder liner 1, and the lubricant forms a lubricating film 2 in the cylinder liner 1 in an operating state.

本発明によれば、シリンダライナ1は、少なくとも1つの通路13を含み、光学素子5が通路13に配置され、光学素子5は、電磁放射線の形態の照明ビーム3によって潤滑膜2を照明し得るように構成され且つ配置される。   According to the invention, the cylinder liner 1 comprises at least one passage 13, an optical element 5 is arranged in the passage 13, which can illuminate the lubricating film 2 with an illumination beam 3 in the form of electromagnetic radiation. Constructed and arranged as such.

通路13は、図1に示すように、シリンダライナ1のシリンダ壁11内に形成され、シリンダライナ1の外側領域をシリンダライナ1の内側領域、具体的には、燃焼空間15又は掃気空間に接続する。この点では、通路13を直線ボアとして構成するのが好ましい。加えて、通路13はシリンダライナ1の内側領域の方向において配置される末端素子14を含む。末端素子14は通路13を閉塞し、よって、潤滑剤が通路13内で広がり得るのを防止する。この点に関して、末端素子14は使用される電磁放射線のために透過的であり、照明ビーム3及び検出ビーム4を透過する。   As shown in FIG. 1, the passage 13 is formed in the cylinder wall 11 of the cylinder liner 1, and connects the outer region of the cylinder liner 1 to the inner region of the cylinder liner 1, specifically, the combustion space 15 or the scavenging space. To do. In this respect, the passage 13 is preferably configured as a straight bore. In addition, the passage 13 includes a terminal element 14 arranged in the direction of the inner region of the cylinder liner 1. The end element 14 occludes the passage 13 and thus prevents the lubricant from spreading in the passage 13. In this regard, the end element 14 is transparent for the electromagnetic radiation used and is transparent to the illumination beam 3 and the detection beam 4.

シリンダライナ1は、電磁放射線を放射するための少なくとも1つの源6を追加的に含み、源6は、潤滑膜2を照明するための電磁放射線として照明ビーム3を放射し得るように構成される。加えて、源6は、照明ビーム3が1つの波長又は異なる波長を有する電磁放射線を含むように構成される。光学素子5及び源6は、図1に示すように、2つの別個のユニット又は構成部品として構成される。しかしながら、光学素子5が源6を含むこと、即ち、源6が光学素子5のユニットとして或いは構成部品として構成されて光学素子に一体化される(図2を参照)ことも可能である。   The cylinder liner 1 additionally includes at least one source 6 for emitting electromagnetic radiation, which is configured to be able to emit an illumination beam 3 as electromagnetic radiation for illuminating the lubricating film 2. . In addition, the source 6 is configured such that the illumination beam 3 includes electromagnetic radiation having one wavelength or different wavelengths. The optical element 5 and the source 6 are configured as two separate units or components as shown in FIG. However, it is also possible for the optical element 5 to include a source 6, that is, the source 6 is configured as a unit or component of the optical element 5 and integrated into the optical element (see FIG. 2).

光学素子5は光導波路7を含み、光導波路7は源6に接続される。光導波路7は通路13内に配置され、源6から潤滑膜2まで照明ビーム3を伝送し或いは透過し、光学素子5によって、具体的には、光導波路7によって照明ビーム3を潤滑膜2内に放射し得るし、或いは照明ビーム3によって潤滑膜2を照明し得る。   The optical element 5 includes an optical waveguide 7 that is connected to a source 6. The optical waveguide 7 is disposed in the passage 13 and transmits or transmits the illumination beam 3 from the source 6 to the lubricating film 2, and specifically, the optical beam 5 transmits the illumination beam 3 in the lubricating film 2 by the optical waveguide 7. Or the lubricating film 2 can be illuminated by an illumination beam 3.

シリンダライナ1は、検出素子8を更に含み、検出素子8は、検出素子8が潤滑膜2から戻る検出ビーム4を検出するように構成される。具体的には、検出ビーム4の強度又は吸収スペクトルを検出し、それを信号に変換するように構成される。検出されるべき波長を検出ビーム4からフィルタリングする光学フィルタ81が検出素子8の前に配置される。   The cylinder liner 1 further includes a detection element 8, and the detection element 8 is configured to detect the detection beam 4 from which the detection element 8 returns from the lubricating film 2. Specifically, it is configured to detect the intensity or absorption spectrum of the detection beam 4 and convert it into a signal. An optical filter 81 that filters the wavelength to be detected from the detection beam 4 is arranged in front of the detection element 8.

シリンダライナ1は解析素子9を追加的に含み、解析素子9は潤滑膜2を特徴付ける特性値を決定するために設けられる。図1において、検出素子8及び解析素子9は、光学素子5と別個のユニット又は構成部品として構成される、即ち、この第1の実施態様において、光学素子は光導波路7のみを含み、光導波路7は検出ビーム4を検出し、検出ビーム4を検出する検出素子8に検出ビーム4を伝送する。他の実施態様において、例えば、図2に示す第2の実施態様において、光学素子5は源6及び/又は検出素子8及び/又は解析素子9も含み得る、即ち、源6及び/又は検出素子8及び/又は解析素子9を光学素子5のユニットとしても構成し得る。   The cylinder liner 1 additionally includes an analysis element 9, which is provided for determining characteristic values that characterize the lubricating film 2. In FIG. 1, the detection element 8 and the analysis element 9 are configured as units or components separate from the optical element 5, that is, in this first embodiment, the optical element includes only the optical waveguide 7. 7 detects the detection beam 4 and transmits the detection beam 4 to a detection element 8 that detects the detection beam 4. In other embodiments, for example in the second embodiment shown in FIG. 2, the optical element 5 may also include a source 6 and / or a detection element 8 and / or an analysis element 9, i.e. the source 6 and / or the detection element. 8 and / or the analysis element 9 can also be configured as a unit of the optical element 5.

図2は、通路13及び光学素子5を備える本発明に従ったシリンダライナ1の第2の実施態様を示している。シリンダライナ1の設計は図1のシリンダライナの第1の実施態様と共通する多数の機能を有するので、相違のみを見ることにする。この第2の実施態様において、光学素子5は、源(図1、参照番号6を参照)、検出素子(図1、参照番号8を参照)、及び解析素子(図1、参照番号9を参照)を含む、即ち、それらはユニットとして或いは構成部品として光学素子5に統合される。この第2の実施態様において、光学素子5は、例えば、源として並びに検出素子としてダイオードを含み得る。ダイオードを用いて、照明ビーム3は放射され、検出ビーム4が検出される。この点に関して、解析素子9を、例えば、光学素子5に統合される構成部品として構成し得る。光学素子5は、例えば、ワイヤを用いて、制御素子10に追加的に接続され、制御素子10は、特性値を更に処理する。   FIG. 2 shows a second embodiment of a cylinder liner 1 according to the invention comprising a passage 13 and an optical element 5. Since the design of the cylinder liner 1 has many functions in common with the first embodiment of the cylinder liner of FIG. 1, only the differences will be seen. In this second embodiment, the optical element 5 comprises a source (see FIG. 1, reference number 6), a detection element (see FIG. 1, reference number 8), and an analysis element (see FIG. 1, reference number 9). In other words, they are integrated into the optical element 5 as a unit or as a component. In this second embodiment, the optical element 5 can include, for example, a diode as a source as well as a detection element. Using the diode, the illumination beam 3 is emitted and the detection beam 4 is detected. In this regard, the analysis element 9 can be configured as a component that is integrated into the optical element 5, for example. The optical element 5 is additionally connected to the control element 10 using, for example, a wire, and the control element 10 further processes the characteristic values.

図3は、通路13を備える、本発明に従ったシリンダライナ1の第3の実施態様を示している。シリンダライナ1の設計は、図1及び図2のシリンダライナの第1及び第2の実施態様と共通する多数の機能を有するので、相違のみを以下に見ることにする。第3の実施態様において、シリンダライナ1は、複数の通路13,131,132、ここでは、第1及び第2の通路131,132と、収集領域16とを含み、通路13,131,132は、それらが収集領域16に開口するように並びに閉塞した所定の収集容積として収集領域を構成し得るように配置される。第1及び第2の通路13,131,132は、シリンダ軸Aに対する又はシリンダ壁11に対するある角度を含む。加えて、通路13,131,132は、V形状において配置される。収集領域16は、シリンダ壁11内の凹部として構成され、ピストン12が収集領域16を閉塞するときに、所定の収集容積を形成し、潤滑剤は収集容積内に集まり、潤滑膜2を形成する。照明ビーム3は、2つの通路13のうちの1つに、例えば、第1の通路内に照射され、或いは、光学素子5は、例えば、光導波路(図示せず、図1、参照番号7を参照)及び/又は源(図示せず、図1、参照番号5を参照)として構成され、第1の通路131内に配置される。対照的に、検出ビーム4は、第2の通路132内で検出され、或いは、光学素子5は、例えば、光導波路(図示せず、図1、参照番号7を参照)として及び/又は検出素子(図示せず、図1、参照番号8を参照)として及び/又は解析素子(図示せず、図1、参照番号9を参照)として構成され、第2の通路132内に配置される。照明ビーム3は、収集領域16内に照射される、即ち、潤滑剤又は収集領域16内に形成される潤滑膜を照明する。照明ビーム3は、図示しない相界面16で反射され、再び被反射検出ビーム4として収集領域16内の潤滑膜2を通過し、引き続き、図示しない検出素子を用いて第2の通路132内で検出され、或いは、例えば、図示しない光導波路を用いて、それに向かって先へ伝送される。   FIG. 3 shows a third embodiment of the cylinder liner 1 according to the invention with a passage 13. Since the design of the cylinder liner 1 has many functions in common with the first and second embodiments of the cylinder liner of FIGS. 1 and 2, only the differences will be seen below. In the third embodiment, the cylinder liner 1 includes a plurality of passages 13, 131, 132, here first and second passages 131, 132, and a collection region 16, and the passages 13, 131, 132 include They are arranged such that they open into the collection area 16 and that the collection area can be configured as a predetermined collection volume closed. The first and second passages 13, 131, 132 include an angle with respect to the cylinder axis A or with respect to the cylinder wall 11. In addition, the passages 13, 131, 132 are arranged in a V shape. The collection region 16 is configured as a recess in the cylinder wall 11 and forms a predetermined collection volume when the piston 12 closes the collection region 16, and the lubricant collects in the collection volume to form the lubricating film 2. . The illumination beam 3 is applied to one of the two passages 13, for example in the first passage, or the optical element 5 is for example an optical waveguide (not shown, FIG. 1, reference numeral 7). And / or as a source (not shown, see FIG. 1, reference numeral 5) and arranged in the first passage 131. In contrast, the detection beam 4 is detected in the second passage 132, or the optical element 5 is, for example, as an optical waveguide (not shown, see FIG. 1, reference numeral 7) and / or a detection element. (Not shown, see FIG. 1, reference number 8) and / or as an analytical element (not shown, see FIG. 1, reference number 9) and arranged in the second passage 132. The illumination beam 3 illuminates the collection region 16, ie illuminates the lubricant or the lubricant film formed in the collection region 16. The illumination beam 3 is reflected by a phase interface 16 (not shown), passes again through the lubricating film 2 in the collection region 16 as a reflected detection beam 4, and is subsequently detected in the second passage 132 using a detection element (not shown). Alternatively, for example, using an optical waveguide (not shown) and transmitting toward it.

図4は、通路13を備える本発明に従ったシリンダライナ1の第4の実施態様を示している。シリンダライナ1の設計は、図1、図2、又は図3のシリンダライナの第1、第2、又は第3の実施態様と共通する多数の機能を有するので、以下では相違のみを見ることにする。図4において、シリンダ軸A又はシリンダ壁11との約90度の角度を含む通路13は、収集領域16に開口する。照明ビーム3及び検出ビーム4は、1つの通路13を通じて照射され且つ検出される。光学素子5は、例えば、光導波路(図示せず、図1、参照番号7を参照)として並びに/或いは源(図示せず、図1、参照番号5を参照)として並びに/或いは検出素子(図示せず、図1、参照番号8を参照)として並びに/或いは解析素子(図示せず、図1、参照番号9を参照)として構成され、通路13内に配置される。照明ビーム3は収集領域16内に照射される、即ち、潤滑剤又は収集領域16内に形成される潤滑膜を照射する。照明ビーム3は、図示しない相界面で反射させられ、再び被反射検出ビーム4として収集領域16内の潤滑膜2を通過し、引き続き、図示しない検出素子を用いて通路13内で検出されるか、或いは、例えば、図示しない光導波路を用いて、それに向かって前方に伝送される。図3及び図4に示す第3の実施態様及び第4の実施態様の組み合わせは明らかに示されていないが、同様に可能である。   FIG. 4 shows a fourth embodiment of the cylinder liner 1 according to the invention with a passage 13. Since the design of the cylinder liner 1 has a number of functions in common with the first, second or third embodiment of the cylinder liner of FIG. 1, 2 or 3, only the differences will be seen below. To do. In FIG. 4, a passage 13 comprising an angle of about 90 degrees with the cylinder axis A or the cylinder wall 11 opens into the collection area 16. The illumination beam 3 and the detection beam 4 are irradiated and detected through one passage 13. The optical element 5 is, for example, as an optical waveguide (not shown, see FIG. 1, reference numeral 7) and / or as a source (not shown, see FIG. 1, reference numeral 5) and / or a detection element (FIG. Not shown, see FIG. 1, reference number 8) and / or configured as an analysis element (not shown, see FIG. 1, reference number 9) and arranged in the passage 13. The illumination beam 3 irradiates the collection area 16, that is, irradiates a lubricant or a lubricant film formed in the collection area 16. Whether the illumination beam 3 is reflected at a phase interface (not shown), passes again through the lubricating film 2 in the collection region 16 as a reflected detection beam 4, and is subsequently detected in the passage 13 using a detection element (not shown). Alternatively, for example, an optical waveguide (not shown) is used and transmitted forward toward the optical waveguide. The combination of the third and fourth embodiments shown in FIGS. 3 and 4 is not clearly shown, but is equally possible.

更に、潤滑膜2の、具体的には、請求項1乃至11のうちの1つに従ったシリンダライナ1における潤滑膜2の特性値を決定する本発明に従った方法を、図1乃至図4に示す実施態様で実施し得る。当該方法は、照明ビーム3の電磁放射線を用いて潤滑膜2を照明する照明ステップと、潤滑膜2から戻る検出ビーム、具体的には、検出ビームの強度又は吸収スペクトルを検出して信号に変換する検出ステップとを含む。この点に関して、潤滑膜2の特性値は、検出される検出ビームの信号に依存して解析ステップにおいて決定される。放射ステップでは、潤滑膜2を照明するために照明ビーム3を源6から電磁放射線として放射する。照明ビーム3の波長は、この点に関して、照明ビーム3の電磁放射線の吸収が潤滑剤2中で励磁されるように選択される。   Furthermore, the method according to the invention for determining the characteristic value of the lubricating film 2, in particular the lubricating film 2 in the cylinder liner 1 according to one of claims 1 to 11, is shown in FIGS. The embodiment shown in FIG. In this method, an illumination step of illuminating the lubricating film 2 using electromagnetic radiation of the illumination beam 3 and a detection beam returning from the lubricating film 2, specifically, the intensity or absorption spectrum of the detection beam is detected and converted into a signal. Detecting step. In this regard, the characteristic value of the lubricating film 2 is determined in the analysis step depending on the detected beam signal. In the radiation step, an illumination beam 3 is emitted from the source 6 as electromagnetic radiation to illuminate the lubricating film 2. The wavelength of the illumination beam 3 is selected in this respect so that absorption of the electromagnetic radiation of the illumination beam 3 is excited in the lubricant 2.

本方法は、請求項1乃至11において記載するシリンダライナを用いて以下のように実施される。源6によって照明ビーム3を放射し、光学素子5、ここでは、光導波路7を用いて通路13内に伝送する。潤滑膜2を形成するシリンダライナ1の内壁の近傍において通路13内の光導波路7によって照明ビーム3を放射する。この点に関して、照明ビーム3は末端素子14を通じて透過し、次に、潤滑膜2内に侵入する。1つ又はそれよりも多くの異なる特性波長を備えて放射され或いは透過さされる照明ビーム3は、1つ又はそれよりも多くの物質、具体的には、潤滑膜2内に存在する分子によって、潤滑膜2内に吸収される。加えて、この点に関して、蛍光又は散乱のような他の機構も作用し得る。以下では、潤滑膜2とシリンダライナ1の内側領域内の図示しない気体との間の相界面で、全反射の原理を利用する。照明ビーム3は、液体(潤滑剤)からガス状(例えば、掃気又は燃焼空間気体)への相界面で反射させられ、よって、通路13の方向において戻る被反射検出ビーム4になる。検出ビームは光導波路7によって検出され、光学フィルタ81を介して検出素子8に伝送され、その光学フィルタ81を用いて、検出されるべき波長が検出ビームからフィルタリングされる。検出ビームは検出素子8内で検出され、信号に変換され、その信号を用いて、潤滑膜2を特徴付ける特性値が解析素子9によって決定される。解析ステップでは、この点に関して、照明ビームの照明振幅に対する検出ビームの検出振幅の振幅対振幅比を計算し得る。潤滑膜の透過挙動(transmission behavior)の決定を参照して、潤滑剤の特定の特性に関する結論を引き出し得る。   This method is carried out as follows using the cylinder liner described in claims 1 to 11. The illumination beam 3 is emitted by the source 6 and transmitted into the passage 13 using the optical element 5, here the optical waveguide 7. The illumination beam 3 is radiated by the optical waveguide 7 in the passage 13 in the vicinity of the inner wall of the cylinder liner 1 that forms the lubricating film 2. In this regard, the illumination beam 3 is transmitted through the end element 14 and then enters the lubricating film 2. The illumination beam 3 radiated or transmitted with one or more different characteristic wavelengths is caused by one or more substances, in particular molecules present in the lubricating film 2. Absorbed in the lubricating film 2. In addition, other mechanisms such as fluorescence or scattering may also work in this regard. In the following, the principle of total reflection is used at the phase interface between the lubricating film 2 and a gas (not shown) in the inner region of the cylinder liner 1. The illumination beam 3 is reflected at the phase interface from the liquid (lubricant) to the gaseous state (eg, scavenging or combustion space gas), and thus becomes the reflected detection beam 4 returning in the direction of the passage 13. The detection beam is detected by the optical waveguide 7 and transmitted to the detection element 8 via the optical filter 81, and the wavelength to be detected is filtered from the detection beam using the optical filter 81. The detection beam is detected in the detection element 8 and converted into a signal. A characteristic value characterizing the lubricating film 2 is determined by the analysis element 9 using the signal. In this regard, the analysis step may calculate the amplitude-to-amplitude ratio of the detection amplitude of the detection beam to the illumination amplitude of the illumination beam. With reference to the determination of the transmission behavior of the lubricating film, conclusions regarding specific properties of the lubricant can be drawn.

図5は、全反射の原理の概略図を示している。この点に関して、照明ビーム3は、臨界角Gよりも大きい角度で光学軸Bの左に配置される。相界面で照明ビーム3は全反射され、照明ビーム4になって光学軸Bの右に進む。全反射は、とりわけ電磁波(例えば、可視光)との関係において知られている。全反射は、吸収しないか或いは僅かに吸収するだけであり、入射角が特定の値、いわゆる全反射の臨界角Gを超えるときに、異なる伝搬速度を有する。その場合には、屈折率n1を有する光学的により高密度の媒体から来て、屈折率n2を有する光学的により薄い媒体への境界に入射する照明ビーム3は、第2の媒体内にもはや多量に反射させられず、光学的により高密度の媒体n1内に殆ど完全に反射させられる。   FIG. 5 shows a schematic diagram of the principle of total reflection. In this regard, the illumination beam 3 is arranged to the left of the optical axis B at an angle greater than the critical angle G. The illumination beam 3 is totally reflected at the phase interface and becomes an illumination beam 4 that travels to the right of the optical axis B. Total reflection is known among other things in relation to electromagnetic waves (eg visible light). Total reflection does not absorb or only slightly absorbs and has a different propagation velocity when the incident angle exceeds a certain value, the so-called total reflection critical angle G. In that case, the illumination beam 3 coming from the optically denser medium having the refractive index n1 and impinging on the boundary to the optically thinner medium having the refractive index n2 is no longer in the second medium. And is almost completely reflected in the optically higher density medium n1.

1 シリンダライナ
2 潤滑膜
3 照明ビーム
4 検出ビーム
5 光学素子
6 源
7 光導波路
8 検出素子
9 解析素子
10 制御素子
11 シリンダ壁
12 ピストン
13 通路
14 末端素子
15 燃焼空間
16 収集空間
81 光学フィルタ
131 通路
132 通路
A シリンダ軸
B 光学軸
G 臨界角
n1 屈折率
n2 屈折率
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder liner 2 Lubrication film 3 Illumination beam 4 Detection beam 5 Optical element 6 Source 7 Optical waveguide 8 Detection element 9 Analysis element 10 Control element 11 Cylinder wall 12 Piston 13 Passage 14 Terminal element 15 Combustion space 16 Collection space 81 Optical filter 131 Passage 132 Passage A Cylinder axis B Optical axis G Critical angle n1 Refractive index n2 Refractive index

Claims (15)

大型ディーゼルエンジンのためのシリンダライナであって、
当該シリンダライナのシリンダ軸に沿って変位可能に当該シリンダライナ内に往復動式に移動可能に配置されるピストンと、
当該シリンダライナの走行表面及び当該シリンダライナに配置されるシリンダカバーと共に燃焼空間を境界付ける前記ピストンの上方側と、
当該シリンダライナ内に潤滑剤を導入するための潤滑装置と、を含み、
前記潤滑剤は、運転状態において当該シリンダライナ内に潤滑膜を形成し、
当該シリンダライナは、少なくとも1つの通路を含み、光学素子が、前記通路に配置され、
前記光学素子は、電磁放射線の形態における照明ビームによって前記潤滑膜を照明し得るように構成され且つ配置される、
シリンダライナ。
A cylinder liner for a large diesel engine,
A piston disposed in a reciprocating manner in the cylinder liner so as to be displaceable along the cylinder axis of the cylinder liner;
An upper side of the piston that delimits a combustion space together with a traveling surface of the cylinder liner and a cylinder cover disposed on the cylinder liner;
A lubricating device for introducing a lubricant into the cylinder liner,
The lubricant forms a lubricating film in the cylinder liner in an operating state,
The cylinder liner includes at least one passage, and an optical element is disposed in the passage;
The optical element is constructed and arranged to be able to illuminate the lubricating film with an illumination beam in the form of electromagnetic radiation;
Cylinder liner.
前記通路は、当該シリンダライナのシリンダ壁内に配置される、請求項1に記載のシリンダライナ。   The cylinder liner according to claim 1, wherein the passage is disposed in a cylinder wall of the cylinder liner. 当該シリンダライナは、前記電磁放射線の放射のための少なくとも1つの源を含み、該源は、前記潤滑膜を照明するための電磁放射線として前記照明ビームを放射し得るように構成される、請求項1又は2に記載のシリンダライナ。   The cylinder liner includes at least one source for radiation of the electromagnetic radiation, the source configured to emit the illumination beam as electromagnetic radiation for illuminating the lubricating film. The cylinder liner according to 1 or 2. 前記光学素子は、前記源を含む、請求項3に記載のシリンダライナ。   The cylinder liner of claim 3, wherein the optical element includes the source. 前記源は、前記照明ビームが1つの波長又は異なる波長を有する電磁放射線を含むように構成される、請求項3又は4に記載のシリンダライナ。   5. A cylinder liner according to claim 3 or 4, wherein the source is configured such that the illumination beam includes electromagnetic radiation having one wavelength or different wavelengths. 前記光学素子は、光導波路を含む、請求項1乃至5のうちのいずれか1項に記載のシリンダライナ。   The cylinder liner according to claim 1, wherein the optical element includes an optical waveguide. 前記光導波路は、前記源に接続される、請求項6に記載のシリンダライナ。   The cylinder liner of claim 6, wherein the optical waveguide is connected to the source. 当該シリンダライナは、検出素子を含み、該検出素子は、該検出素子が、前記潤滑膜から戻って進む検出ビームを検出し、具体的には、前記検出されるビームの強度又は吸収スペクトルを検出し、それを信号に変換するように構成される、請求項1乃至7のうちのいずれか1項に記載のシリンダライナ。   The cylinder liner includes a detection element, and the detection element detects a detection beam that travels back from the lubricating film, and specifically detects the intensity or absorption spectrum of the detected beam. And a cylinder liner according to any one of the preceding claims, configured to convert it into a signal. 当該シリンダライナは、解析素子を含み、該解析素子は、前記検出されるビームの前記信号を用いて前記潤滑膜を特徴付ける特性値を決定するために設けられる、請求項8に記載のシリンダライナ。   The cylinder liner according to claim 8, wherein the cylinder liner includes an analysis element, and the analysis element is provided to determine a characteristic value characterizing the lubricating film using the signal of the detected beam. 前記光学素子は、前記検出素子及び/又は前記解析素子を含む、請求項1乃至9のうちのいずれか1項に記載のシリンダライナ。   The cylinder liner according to claim 1, wherein the optical element includes the detection element and / or the analysis element. 当該シリンダライナは、1つ又はそれよりも多くの通路と、収集領域とを含み、前記通路は、前記通路が前記収集領域に開口して、前記収集領域を閉塞させれた所定の収集容積として形成し得るように配置される、請求項1乃至10のうちのいずれか1項に記載のシリンダライナ。   The cylinder liner includes one or more passages and a collection region, the passage being a predetermined collection volume with the passage opening into the collection region and closing the collection region. The cylinder liner according to claim 1, which is arranged so as to be formed. 潤滑膜の特性値、具体的には、請求項1乃至11のうちのいずれか1項に記載のシリンダライナ内の潤滑膜の特性値を決定する方法であって、
照明ステップと、
検出ステップとを含み、
前記照明ステップにおいて、前記潤滑膜は照明ビームの電磁放射線を用いて照明され、
前記検出ステップにおいて、前記潤滑膜から戻って進む検出ビーム、具体的には、該検出ビームの強度又は吸収スペクトルが検出されて信号に変換され、
前記特性値は、前記検出される前記検出ビームの前記信号に依存して、解析ステップにおいて決定される、
方法。
A characteristic value of a lubricating film, specifically, a method for determining a characteristic value of a lubricating film in a cylinder liner according to any one of claims 1 to 11,
A lighting step;
Detecting step,
In the illumination step, the lubricating film is illuminated using electromagnetic radiation of an illumination beam;
In the detection step, a detection beam that travels back from the lubricating film, specifically, the intensity or absorption spectrum of the detection beam is detected and converted into a signal,
The characteristic value is determined in an analysis step depending on the signal of the detected beam to be detected.
Method.
放射ステップにおいて、前記電磁放射線は、前記潤滑膜を照明するための照明ビームとして源から放射される、請求項12に記載の方法。   The method of claim 12, wherein, in a radiation step, the electromagnetic radiation is emitted from a source as an illumination beam for illuminating the lubricating film. 前記照明ビームの波長は、前記検出ビームの前記電磁放射線の吸収が前記潤滑剤内で励磁されるように選択される、請求項12又は13に記載の方法。   14. A method according to claim 12 or 13, wherein the wavelength of the illumination beam is selected such that absorption of the electromagnetic radiation of the detection beam is excited in the lubricant. 前記解析ステップにおいて、前記照明ビームの照明振幅に対する前記検出ビームの検出振幅の振幅対振幅比が計算される、請求項12乃至14のうちのいずれか1項に記載の方法。   15. A method according to any one of claims 12 to 14, wherein in the analyzing step, the amplitude-to-amplitude ratio of the detection amplitude of the detection beam to the illumination amplitude of the illumination beam is calculated.
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