JP2016508564A - 滑り対偶の滑り特性に影響を及ぼすためのシステム - Google Patents

Abstract

滑り面に調整剤を供給することによって、滑り対偶の滑り面の滑り特性に影響を及ぼすためのシステムであって、当該調整剤を作り出すために複数の異なる成分が用いられるシステムにおいて、前記滑り面の前記滑り特性の動的な調整が行われ、前記滑り面の滑り状況が連続的に監視され、実際の滑り状況に応じて前記滑り面に提供される前記調整剤が最適化されることにより、安定的に前記滑り対偶の良好な機能が実現される。

Description

本発明は滑り面に調整剤を供給することによって、滑り対偶の滑り面の滑り特性に影響を及ぼすためのシステムであって、当該調整剤を作り出すために複数の異なる成分が用いられ得るシステムに関する。

ほとんどの応用事例において、好適な潤滑剤を用いて滑り面を潤滑することにより、滑り状況にポジティブな影響を及ぼすことが試みられている。本発明は主に、コンプレッサ、空気圧モータ、蒸気機関、内燃機関といった往復機関に関連しており、主に比較的大きなエンジンに関する。従って例えば、燃焼時に酸を生成させ得る重油で作動される大型のピストン式内燃機関において、シリンダライナと当該シリンダライナ内で移動されるピストンの滑り面によって形成される滑り対偶に対して潤滑剤が供給され、当該潤滑剤の組成は燃料の硫黄含有量に応じて選択される。そのために、１９９１年８月２３日公開の特許文献１、もしくは１９８９年２月１３日公開の特許文献２において提案されているように、異なる中和能を有する様々な潤滑油が、燃料の硫黄含有量に応じた比率で混合され得、あるいは潤滑油に対して、燃料の硫黄含有量に応じて多少の添加剤が供給され得る。

既知の構造は比較的長い時間にわたって、使用される潤滑油の組成が固定式に調整された状態で作動する。すなわち、既知の構造は、タンク内の燃料の硫黄含有量が略等しく、それに応じて燃料交換、例えば軽油から重油への切り替え、またはその逆などの場合にのみ変化が生じることを前提としている。一の装荷内での硫黄含有量の変化は、既知の構造においては検知されない。硫黄含有量以外の影響、例えば機械的影響または給気の変化する品質なども、既知の構造においては検知されない。この点はしかしながら該当する滑り対偶の誤った潤滑を生じさせ、それにより望ましくない摩耗を生じさせ得る。

特開平０３−１９４１１０９号公報 特開平０１−０４１６１９号公報

上記の点に鑑み、本発明は冒頭で言及された種類のシステムにおいて、配設される滑り対偶の安定的に良好な機能を保証することを課題とする。

上記の課題は本発明により、滑り面の滑り特性の動的な調整が行われ、滑り面の滑り状況が連続的に監視され、実際の滑り状況に応じて滑り面に提供される調整剤が最適化されることによって解決される。

上記の対策は、対応する滑り対偶の滑り状況のあらゆる悪化に対して、使用される調整剤の作用を相応に適合させることにより、迅速かつ確実に対抗措置が取られることを確実にする。従って、本発明に係る該当する滑り面の滑り特性の動的な調整により、摩耗の少ない作動と長い寿命が可能にされる。すなわち本発明に係る対策はまた、エンジン全体のシリンダ・ピストン滑り対偶の場合のように、滑り対偶を含む集合体全体の確実な作用を保証する。従って本発明に係る対策により、冒頭に述べられた不利点は完全に回避される。

上位の対策の有利な構成および目的に適ったさらなる構成は従属請求項に記載されている。

用いられる調整剤の作用を最適化するための好適な可能性は、実際の滑り状況に応じて調整剤の組成および／または量を変化させることであり、組成および量を変化させる選択肢は、特に迅速かつ有効な変化を生じさせる。

上記の手段に対して付加的または代替的に、実際の滑り状況に応じて、調整剤の少なくとも一つの成分、好ましくは複数の成分、または全ての成分の局所的な供給パターンが変化させられ得る。これにより本発明に係る対策の効率のさらなる増大が実現される。

簡単な場合には、調整剤が異なる中和能を有する少なくとも二つの潤滑剤成分から形成されていれば十分である。このとき動的な調整を用いて、燃料交換の場合に必要とされる適合が実施されるだけでなく、一の装荷内の燃料品質の変動、または給気の組成の変化などの他の影響も調整される。このとき好適に極限特性を有する潤滑剤成分が用いられ得、それにより好適な混合によって、いかなる場合も潤滑剤不足および潤滑剤過剰が回避され得る。

さらなる好適な対策は、調整剤が所定の時間間隔における滑り状況の変化に関わらず、滑り対偶もしくは当該滑り対偶を含む集合体にとって有用な特性を有する少なくとも一つの成分を含んでいることであってよい。当該対策は高度な耐久性の達成に対して有利な作用を及ぼす。

調整剤の個々の成分は好適に、個々に計量されて滑り対偶に供給され、当該滑り対偶において配合される。このようにして短い無駄時間で変化が実施される。

調整剤の個々の成分に対してそれぞれ、選択的に作動可能である複数の供給箇所が配設されていてよく、当該作動は要求に応じて行われ得る。この点も供給される調整剤の迅速な有効性を助長する。

供給箇所には好適に、逆止弁として形成されたノズルが配設されていてよい。このとき異なる調整剤成分に対して設けられているノズルは少なくとも部分的に、上下に配置されているか、あるいは互いに交差する噴射流もしくは噴射円錐が生じるように向けられていてよい。このようにして滑り対偶に供給される調整剤成分の配合が促進される。

特に洗練されたさらなる構成は、ノズルもしくはノズル側入り口に対して少なくとも部分的に、流体柱を供給可能である供給導管がそれぞれ配設されており、流体柱は調整剤の異なる成分からなる一連の部分から形成され、当該部分の容積は実際の滑り状況に応じて算定されていることであり得る。このようにして、それぞれ連続するとともにグループを成す調整剤成分を備える配列が形成され得、当該配列は該当する滑り対偶に混合されずに供給され、その後初めて滑り対偶内部で互いに配合され、これは高度な有効性を期待させる。

上位の対策のさらなる有利な構成と、目的に適ったさらなる構成は残りの従属請求項に記載されており、以下の実施の形態の説明において図面に関連してより詳しく記載されている。

以下に説明される図面が示すのは以下の通りである。

異なる調整剤成分に対する上下に配置された二つのノズル列を有するピストン式内燃機関のシリンダの断面を概略的に示す図である。 比較的大きなフィールドに配分され、特定のパターンに応じて設けられたノズルを有するシリンダ表面を展開して示す図である。 複式ノズルを概略的に示す図である。 図３に対するオプションを示す図である。 異なる調整剤成分から成る一連の部分によって形成された、それぞれ一つの供給箇所に対して設けられた流体柱を備える例を示す図である。

本発明に係るシステムの好適な応用例は、往復ピストンを備える大型機械の滑り面、特にコンプレッサ、空気圧モータ、蒸気機関、ディーゼルエンジン、オットーエンジン、ガスエンジン、ならびに他のサイクルエンジン、ここでは例えば２ストローク大型ディーゼルエンジンのシリンダライナと、当該シリンダライナ内で動くピストンとの滑り面である。以下の実施の形態の説明はこのようなエンジンに基づいているが、このようなエンジンに限定されるべきではない。しかしながら通常、関連するエンジンは共通の特徴として、クランク軸におけるベアリングに対する潤滑環境を有しており、当該潤滑環境は応用される本発明に係るシステムから分離されている。さらにエンジンシリンダは通常、平行かつ垂直なシリンダ軸を有して一列に、当該シリンダ軸に垂直な主軸線を介して設けられている。しかしながらいかなるシリンダ軸の向き、およびエンジンのシリンダの可能な軸のあらゆる相対的な配置も、含まれていると見なされなければならない。「シリンダ」および「シリンダライナ」という表現もここでは、請求項の理解される範囲を制限することなしに代替的に用いられ得る。

２ストローク大型ディーゼルエンジンのような大型ディーゼルエンジンの構造および作用はそれ自体知られているので、以下において本発明の理解のために必要である限りにおいてのみ、説明される。

図１はこのようなエンジンのシリンダ１を示している。当該エンジンには、通常は複数のこのような、好ましくは列をなして設けられたシリンダ１が備えられている。個々のシリンダ１には、本図では詳しく表示されていない、対応するピストンが設けられており、当該ピストンは本図において上部にある燃焼室２の可動式の画定部を形成している。シリンダ１と、当該シリンダ内で移動されるピストンは、滑り対偶であって、当該滑り対偶の滑り特性が好適な調整剤を供給することによってポジティブに影響されるべき滑り対偶を形成している。簡単な場合、例えばガスおよび／または脱硫されたオイルを燃焼させる際、調整剤は好ましくは、満足のいく潤滑特性を有するオイルのような、特別な中和能を有さない個々の潤滑剤成分であってよく、当該調整剤によって滑り対偶の滑り面は潤滑される。調整剤は対応する供給箇所を介して滑り対偶に供給される。

図１に示す例ではそのために、供給箇所に配設され、シリンダ壁内に取り付けられ、調整剤を供給可能な潤滑ノズル３が設けられている。当該潤滑ノズルは図面において概略的にのみ示されている。潤滑ノズル３は、逆止弁を備えるとともに圧力下で開放されるノズルであってよい。同様に潤滑ノズルは、目的に適ったいかなる既知の型式であってもよい。潤滑ノズル３からそれぞれ排出される媒体をシリンダ内側の円周および高さに配分することは通常、ピストンのスクレーパリングおよび／またはピストンリングのような潤滑ノズル３を通過する器官によって、あるいは排ガスまたは充填ガスによって生じさせられる圧力衝撃などによって行われる。一般的に本発明に係るシステムは当然ながら、圧力の影響を考慮して構成されるべきであり、当該圧力の影響は、シリンダ容積がピストンと付属の弁手段によって限定されるとき、特に当該シリンダ容積から予想される。

簡単な場合において、特定の滑り面の滑り特性を調整する目的で行われる潤滑により、通常は二つの目的が追求される。一つは、シリンダ１とピストンの相互の滑り面に支持的な潤滑フィルムが形成されるべきであり、それにより相互の滑り面の基礎となる材料の直接的な接触を、すなわち金属から成る滑り面では金属対金属の直接的な接触を防止する。滑り面の対偶において一つのみの金属表面を有するか、または金属表面を有さない他の滑り対偶も、本発明に係るシステムの使用に関連している。さらに、燃焼の際に発生する酸生成物は中和されるべきである。用いられる燃料のＳ含有量（硫黄含有量）に応じて、多少の硫酸が発生し、従って調整剤として用いられる潤滑剤の多少の中和能が必要とされる。潤滑剤の中和能は通常、好適な添加剤を添加することによって得られる。しかしながら添加剤は極めて高価であり、そのためにできる限り節約して用いられるべきである。一方で潤滑剤は多すぎても少なすぎても有害である。潤滑剤の過剰は、滑り面のいわゆるポリシングを生じさせ、それにより潤滑剤に対する滑り面の親和性の低下につながり得る。潤滑剤の不足は潤滑フィルムの破裂につながり得る。どちらも望ましくない。

しかしながら上記の種類の現象がすでに生じている、もしくはこのような現象の兆しがあり、かつ予測される限りにおいて、調整剤の相応な適合によって対抗措置が取られなければならない。そのために、個々の問題となる滑り対偶の滑り面の滑り状況は、例えば異常な温度、異常な騒音または振動、出力またはトルクの予期せぬ低下もしくは対応する出力またはトルクの要求により、連続的に監視され、監視結果に応じて、滑り面に供給される調整剤、もしくは付随する調整剤は最適化される。ここで調整剤を形成するために、複数の異なる成分が用いられ、当該成分は好適な方法で互いに混合され、すなわち互いに配合される。

少ないコストも、良好な潤滑効果および十分な中和も実現するために、シリンダ潤滑を行うにあたって、調整剤の成分を形成するために、通常は異なる中和特性を有する複数の潤滑剤が用いられる。このとき少なくとも一つの潤滑剤であって、当該潤滑剤の中和能は想定可能ないかなる適用事例においても必要とされる中和の要求を超えない潤滑剤と、少なくとも一つのさらなる潤滑剤であって、当該さらなる潤滑剤の中和能は想定可能ないかなる適用事例においても必要とされる中和の要求を下回らない潤滑剤とが設けられる。用いられる潤滑剤は個々に計量され、シリンダ内側に供給され、シリンダ内側においてその後、混合、すなわち配合が行われる。従ってこれらの対策に基づいて、潤滑剤不足は決して起こらず、潤滑剤過剰は決して起こらない。個々の計量は必要とされる中和剤および潤滑剤の要求に応じて行われるので、常に蓄積する酸の全てを中和するために十分な中和能が提供され、しかしながらそれ以上の中和能は提供されず、それにより、中和能を増大させる添加剤の浪費は回避される。

図１の基礎となる簡単な例では、調整剤が潤滑剤Ａ，Ｂとしての二つの成分から形成され、当該潤滑剤のそれぞれは、上記の極限特性の一つを有している。個々の成分、すなわちここでは個々の潤滑剤Ａ，Ｂに対して独自のタンク４もしくは５が備蓄容器として設けられている。シリンダ壁内に設けられるとともに、円周にわたって配分されている潤滑ノズル３は部分的に一方の潤滑剤Ａに対して設けられ、部分的に他方の潤滑剤Ｂに対して設けられている。これに応じて個々の成分、すなわちここでは個々の潤滑剤Ａ，Ｂに対して独自の潤滑ノズル３が配設されている。当然ながら二つより多い潤滑剤が用いられてもよい。しかしながら好適に、常に上記の極限特性を有する少なくとも二つの潤滑剤がなくてはならない。調整剤がさらなる成分を含んでいる限り、当該成分に対応する上記の種類もしくは以下に説明される種類の装置も設けられている。例えばこれに関連して第三の成分が用いられ得、それによって潤滑剤の粘度の必要とされる変化を実現し、しかも例えば硫黄含有量が等しい、または異なる燃料によって非作動および／または作動が行われる際に第三の成分が用いられ得る。

シリンダ壁内に設けられている潤滑ノズル３は部分的に異なる高さに設けられている。図に示す例では、上下に配置された、それぞれ調整剤の一の成分に対応する二列の潤滑ノズル３が備えられ、この場合、上の列は潤滑剤Ａに対して配設され、下の列は潤滑剤Ｂに対して配設されているべきである。当然ながら、上下に配置された二つより多くの列が設けられていてもよい。一般的に、異なる成分に対するノズルまたは流入口のパターンは、所定の原理に応じて、シリンダ内壁の表面において完全に自由に配分され得る。潤滑ノズル３から出る潤滑剤は、重力により下方に流出し、上方の潤滑ノズル３から出る潤滑剤Ａは、下方の潤滑ノズル３から出る潤滑剤Ｂに重なるとともに濡らし得、それはすでに混合、すなわち所望の配合を生じさせる。当該混合はシリンダ壁部に対して移動されるピストンによって支援され、当該ピストンには潤滑ノズル３を通過するスクレーパリングもしくはピストンリングが設けられている。同様に、排ガスおよび／または給気によって及ぼされる圧力衝撃による空気圧の影響もあり得る。

調整剤の成分として機能する潤滑剤Ａ，Ｂは、図に示す例において、それぞれ必要とされる中和および潤滑の要求に応じて、個々に量に応じて測定され、そのような状態で対応する潤滑ノズル３に供給され、当該潤滑ノズルを介してシリンダ１に導入される。そのために異なる装置が想定可能である。

図１によって表示される例では、潤滑剤Ａに対してポンプ６と、当該ポンプによって供給が行われる、実際にコモンレールを形成する圧力導管７が設けられており、当該圧力導管から、潤滑剤Ａに対して配設されている個々の潤滑ノズル３に通じる供給導管８が分岐している。ポンプ６は本図において圧力ポンプとして形成されており、当該圧力ポンプの入口に潤滑剤Ａが重力の作用によって蓄積する。従って対応するタンク４は、ポンプ６よりも高く設けられている。潤滑剤Ａに対して設けられている潤滑ノズル３を作動化もしくは非作動化するために弁装置が設けられており、当該弁装置を用いて供給導管８は圧力導管７と結合可能であり、逆の結合も可能である。図に示す例において弁装置は、圧力導管７の出口に設けられた切り替え弁９を含んでいる。当然ながら個々の供給導管８に、独自の切り替え弁を配設することも想定可能であり、これは異なる開放時間を可能にするであろう。単独の切り替え弁９もしくは複数の切り替え弁の開放時間は、潤滑ノズル３にそれぞれ対応する潤滑剤量を決定する。従って本図において切り替え弁９の形の弁装置は、対応する制御導線１０によって示されているように制御され、当該制御導線は制御装置１１から出ており、当該制御装置については以下においてより詳しく説明する。

図１において、潤滑剤Ｂに基づいて潤滑剤供給装置の他の例が示されている。このとき単独のポンプまたは複数のポンプの構造体が用いられてよい。図に示す例では多室型定量ポンプ１２が設けられており、当該ポンプの室１３はそれぞれ供給導管８を介して、それぞれ対応する潤滑剤Ｂのための潤滑ノズル３に結合されている。他の種類のポンプも当然ながら想定可能である。図に示す例では多室型定量ポンプ１２の形式である作用ポンプに対して、供給ポンプ１４が前置されていてよく、当該供給ポンプは図に示す例において、吸引または圧力ポンプとして形成されており、従って吸引側で潤滑剤Ｂに対して配設されているタンク５に接続され、圧力側で多室型定量ポンプ１２の入口に接続されている。複式定量ポンプ１２はストロークごとに一定の潤滑剤量しか受容し得ない。それに応じてポンプ１４にはまた、戻し導管１５が配設されており、当該戻し導管を介して過剰な送出量がタンク５に戻される。図に示す実施の形態において、複式定量ポンプ１２の室１３の容積は等しい。従って複式定量ポンプ１２のストロークごとに、対応する潤滑ノズル３には同一の潤滑剤量が供給される。室１３の大きさが異なっていることも考えられるであろう。これにより局所的に異なる要求に対して配慮がなされ得る。

駆動装置を用いて駆動可能な、例えば複式定量ポンプ１２の形式であるポンプ構造体のストローク頻度は、複式定量ポンプ１２の駆動部に配設されているとともに図に示す例では同様に制御装置１１から出ている制御導線１６によって示されているように、切り替え弁９の切り換え頻度と同様に制御可能である。

制御装置１１は、滑り面に対して最適化する意味において提供される調整剤の組成を、実際の滑り状況に応じて制御し、当該実際の滑り状況は従って該当する滑り面において連続的に監視される。本願の簡単な事例において制御装置１１は、潤滑潤滑剤Ａと潤滑剤Ｂのそれぞれ供給される量を、個々の中和および潤滑の要求に応じて制御し、それにより個々の事例において十分な中和剤が提供され、しかしながらそれ以上の中和剤は提供されず、同時に十分に潤滑が行われ、しかしながら潤滑剤の過剰は生じない。調整剤にさらなる成分が添加される限り、当該さらなる成分に対して、上記の点は相応に当てはまる。通常の作動では、滑り面を定期的に潤滑すること、およびそれとともに滑り面に上記の種類の調整剤を供給することで足りる場合が多い。しかしながら調整剤にさらなる成分を添加することが必要になることもある。すなわち例えばポリシングの危険が生じつつあるとき、調整剤が腐食を行う成分を含み、それにより滑り面を粗し、そのようにして潤滑剤がより良好に固着するように配慮することが必要になり得る。このような成分の供給は要求がないときは非作動化され、制御装置が対応する要求を伝えるときに作動化される。当然ながら、恒常的に必要とされない調整剤の他の成分についても同じことが当てはまる。従って瞬間的必要性に対する調整剤供給全体の動的な適合が行われる。

このために制御装置１１は、少なくとも一つの作動パラメータのための入力部１７によって示されているように、対応する作動パラメータを処理する。制御装置１１はエンジン全体のための中央制御装置であってよく、当該中央制御装置によって個々の対応する滑り対偶、例えば個々のシリンダまたは個々のシリンダグループに対応する調整剤供給は、図１においてさらなるシリンダなどに通じる付加的な制御導線１０ａもしくは１６ａによって示されているように、個々に制御される。しかしながら個々の滑り対偶、例えば個々のシリンダ、または個々のシリンダグループに、独自の制御装置を配設することも想定可能であろう。

図１において説明される、切り換え弁９もしくは定量ポンプ１２を備える計量装置は、単に例示的なものである。用いられる調整剤の成分の数についても同じことが当てはまる。すでに述べたように、二つより多い潤滑剤または所望の特性を有するその他の材料が用いられることも当然である。同様に調整剤の全ての成分を計量するために、切り換え弁または定量ポンプの形式の同じ計量装置を設けることも、もちろん想定可能であろう。このようなさらなる成分は、調整剤に供給されてもよく、しかも一種のカスケードシステムによって供給され得、当該カスケードシステムは必要とされる成分を予備混合するが、これは例えば、一つのみの二重経路システムが利用可能であって、Ａの調整剤成分もＢの調整剤成分も一つの経路で処理されなければならず、同時にもう一方の経路において表面を粗すための媒体、例えば酸の物質と、表面を平滑化するための媒体、例えば硫化モリブデン溶液との切り替えが行われなければならない場合に必要になり得る。

すでに述べたように、図１では例として上下に配置された二列の潤滑ノズルが備えられている。しかしながら比較的大きなフィールド内に複数の潤滑ノズル列を設けることも想定可能であろう。図２はこのような例に基づいている。このとき参照符号１８は、シリンダ１の内部でピストン１９の上側によって走査されるフィールドを表している。フィールド１８の領域には複数の潤滑ノズル３が設けられており、当該潤滑ノズルは一定のパターンに応じて設けられている、および／または作動され得る。このとき上下に配置された複数列の潤滑ノズル３が備えられていてよく、図２においてＬおよびＮによって明らかにされているように、同一列の潤滑ノズルにはそれぞれ、一つの調整剤成分のみ、あるいは複数の調整剤成分が、説明される例では一つの潤滑剤の種類、あるいは複数の潤滑材の種類が供給され得る。このとき局所的に異なる潤滑もしくは中和の要求に対して、個々の潤滑剤に対応して設けられた潤滑ノズル３を相応に配分すること、および／または作動させることによって、配慮がなされ得る。同じことは構成上の状況、例えば側方におけるピストン圧縮の増大、あるいは燃料噴射の特定の位置に起因する酸生成の局所的な増大についても当てはまる。

図２に明示される対策と、図１に関連して言及された、供給導管８に配設された制御弁の制御時間の変化に関する対策、および／または複式定量ポンプ１２の室１３の大きさの変化に関する対策とを組み合わせることも当然ながら想定可能であろう。比較的大きな潤滑ノズルフィールドから選択された潤滑ノズル３を選択的に作動させることは、選択された潤滑ノズル３のみに選択された調整剤成分が供給されることにより、簡単に行われ得る。当該作動は要求に応じて、調整剤の組成を最適化する目的で、制御装置１１を用いて短期的または長期的に変化され得、当該制御装置にはそのために好適な装置が備えられている。

潤滑ノズル３は、逆止弁が備えられるとともに圧力下で開放される簡単な圧力ノズルであってよい。噴射ノズルおよび／または送風ノズルとして形成することも当然ながら想定可能であろう。同様に、潤滑ノズル３に調整剤の単独の成分、または複数の成分を供給することが想定可能である。複数の成分を供給可能であり、それに応じて複式ノズル２０として形成されたこのような潤滑ノズルが、図３の基礎となっている。複式ノズル２０は複数の、図に示される例では二つの入口２１，２２を、個々の潤滑剤ＡおよびＢとしての異なる調整剤成分に対して有している。同様に複式ノズル２０は、両方の成分に対応する複数の、図に示される例では潤滑剤ＡおよびＢに対応する二つの噴射ヘッド２３，２４を有している。当該噴射ヘッドは放出される噴射流２５，２６が互いに当たるように調整されていてよく、それにより潤滑剤ＡおよびＢの所望の配合が処理もしくは促進される。図に示される例において、噴射ヘッド２３，２４は互いにぶつかり合う噴射流を生じさせる。しかしながら互いに重なり合う噴射円錐を生じさせ、そのようにして所望の配合を処理もしくは促進することも想定可能であろう。例えば、中和添加剤を含有する潤滑剤成分を要求しない、硫黄を含まないガスを燃料として使用することによって、潤滑剤が一つしか必要でない場合、それにより付加的な入口２１または２２は他の調整剤成分、例えば潤滑剤の粘度を調整するための成分の供給のために用いられ得る。

図４に示す例もまた、複式ノズル２０に基づくものである。このとき噴射ヘッドは、互いに隣接する複式ノズル２０の異なる成分によって形成される流れ、ここでは潤滑剤Ａ，Ｂによって形成される流れ２５，２６が、当該複式ノズルの間の領域内で互いにぶつかり合い、そのようにして所望の配合を生じさせ、もしくは促進するように調整されている。

図５は、例えば潤滑剤の複数の成分、もしくは調整剤成分Ａ，Ｂ，Ｃの所望の配合を、それぞれ一つのみの潤滑ノズルを用いて生じさせる他の可能性を示している。本図においてもシリンダ壁内に設けられた複数のノズル３が備えられ、当該ノズルは上下に配置されるか、並べて設けられるか、あるいは所定の配分パターンに応じて設けられていてよい。個々のノズル３に対して、供給導管２７が設けられている。本図において個々のノズル３には、用いられる全ての材料、すなわち図に示す例では材料Ａ，Ｂ，Ｃが供給される。そのために、供給導管２７のそれぞれにおいて作られる、対応するノズル３において列をつくる液体柱は、異なる材料から成る柱部分２８の連続として形成され、当該柱部分は図５においてそれぞれ対応する材料ＡもしくはＢもしくはＣによって表されている。

個々の材料Ａ，Ｂ，Ｃに対応する柱部分２８の長さは、潤滑の要求および／または中和の要求のような、制御装置１１によって設定される個々の要求に応じて決定される。そのために複数の、図に示す例では全ての供給導管２７に対して、共通の定量ポンプ２９が設けられており、当該定量ポンプには用いられる材料Ａ，Ｂ，Ｃが供給可能であり、それに応じて当該定量ポンプは、それぞれ対応する供給ポンプ３１を備える、用いられる材料Ａ，Ｂ，Ｃのそれぞれ一つに対して設けられている、用いられる材料Ａ，Ｂ，Ｃの数に相当する数の入口３０を有している。定量ポンプ２９はさらに、接続されている供給導管２７の数に相当する数の出口３２を有している。このように定量ポンプ２９の機能は、ストロークごとにそれぞれ他の入口３０が作動化され、それにより上記の、異なる材料Ａ，Ｂ，Ｃに対応する柱部分２８の連続が形成されることである。これに関連して個々の成分の計量された容積、例えば成分Ａ，Ｂ，またはＣを有する一つの柱部分は、デジタル式計量ポンプの類の、一定の数の連続する比較的小さな単位用量から成ってよい。

図５から認められるように、個々の柱部分２８の長さもしくは容積は、異なっていてよく、それは定量ポンプ２９の異なるストローク長さによって達成される。このとき定量ポンプ２９は、図１に示す例における多室型定量ポンプ１２であって参照される定量ポンプと同様に構成されるとともに制御されていてよい。相違点は、代替的に作動可能な複数の入口３０が設けられていることのみである。

定量ポンプ２９の個々のストロークごとに、ノズル３においては、定量ポンプ２９から供給導管２７内に送られるのと全く同じ容積の調整剤が放出される。全ての供給導管２７が等しい、すなわち同じ容量を有している限り、対応するノズル３にはそれぞれ同一の調整剤成分ＡもしくはＢもしくはＣが列をつくり、これはその後、ノズル３から流出する媒体についても当てはまる。このとき、部分２８の容積および定量ポンプ２９の該当するストロークの長さに応じて、それぞれ一つの柱部分２８の内容であるか、あるいは複数の柱部分２８の全ての、または部分的な内容であり得る。このようにして異なる材料の配合が実現され、特に他の材料、またはさらなる材料がポンプ２９の後続のストロークにおいてノズルを介して導入される場合、シリンダ壁に接する混合、またはシリンダ壁上の混合によって異なる材料の配合が実現される。供給導管２７が異なる長さであるか、異なる直径を有しているとき、すなわち、異なる容量を有しているとき、これはさらに強められ、それにより個々のノズル３において、それぞれ異なる材料が列をつくり、定量ポンプ２９のストロークごとに排出される。従って高度な変動性が可能である。

図５に示されているように、ノズルへの供給導管２７を備えるシステムにおいて、当該供給導管には当然ながら、他のポンプ手段または計量手段（図示せず）によっても供給が行われ得る。個々の導管における液体柱は、個々の柱部分における個々の材料の個々に変化する長さを有し得る。さらに一つの材料に対して一つまたは複数の導管が恒常的または半恒常的に確保されていてよく、例えばシリンダが硫黄を含まない天然ガスによって作動されるとき、いくつかの導管２７には、必要とされる恒常的な品質のシリンダオイルが、場合によりシリンダの滑り対偶を必要に応じて粗すか、平滑にするための活性成分と組み合されて供給され得る。これに対して他の導管は、例えば燃焼後の排ガスの処理を容易にするための、ポンプでくみ上げ可能な補助剤を供給するために確保されていてよい。このような補助剤は例えば、アンモニアを放出するための尿素溶液であってよく、当該アンモニアは個体触媒反応（ＳＣＲ，Ｓｏｌｉｄ Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｒｅａｃｔｉｏｎ）の系において窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去するにあたり、排ガスを処理するために必要とされる。実際、必要とされるいかなる材料も、ポンプでくみ上げ可能な形で、本発明に係るシステムにより、個々の所望の目的のためにシリンダに導入可能である。

特に高度な安全性を確保するために、上記の種類のシステムの少なくとも一つの要素は、図１においてタンク５の領域内に示されているマーキング３３を有し得、当該マーキングから、取り付け日、整備、寿命などのパラメータによる装置の分類が読み取れる。好適にこのようなマーキング３３は、非接触式に読み取り可能なＲＦＩＤチップとして形成されていてよく、構成は好適に、読み取りが外部から可能であるように選択されている。エンジン全体に対して共通のマーキング３３を設けるか、あるいは個々のシリンダ、または個々のシリンダグループに対応して独自のマーキングを設けることが想定可能である。

滑り対偶においては、良好な滑り特性を実現するための潤滑が最優先であるが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち滑り対偶には、すでに述べたように、必ずしも作動中の適正な潤滑、図に示す例では適正なシリンダ潤滑を保証するためではない一つまたは複数のさらなる調整剤成分も供給され得る。例えば極限潤滑剤を形成する二つの成分のほかに、さらに少なくとも一つの第三の成分が供給され得、当該第三の成分は実際、滑り対偶、もしくはエンジンに対するある種の活性成分を形成し、例えばいわゆるフレッティングの開始の危険などの問題が確認されたシリンダ壁のような箇所に供給され得る。このような場合、例えば硫化モリブデンに基づく特殊な潤滑剤または他の補助液が、選択された数のノズルを介して、所望の供給パターンに応じて、すなわち所望の局所的および／または時間的な配分で、該当する箇所に供給され得る。いわゆるポリシングの危険がある、あるいはポリシングに至るという場合、すでに述べたように滑り面に供給されるさらなる成分は酸であると有利であり得、それによりある程度の腐食が生じ、それは滑り面を粗すこと、およびそれとともに潤滑剤の固着を改善することにつながる。同様にノズルのうちの一つまたはいくつかを用いて、他の液体もしくは液状成分を作動中に時折のみ導入することも想定可能であろう。

同様に、作動するノズルの配分、すなわち供給すべき成分の一つまたは複数に関する供給パターンを、エンジンの作動中に変化させ、変化する要求に適合させ、それにより該当する滑り対偶の適正な機能を保証することも当然ながら想定可能である。

変化するエンジン機能の例は一般的に以下の通りである。排出規制を有する海岸地域に進入する際、硫黄を含有する重油からガス、例えば天然ガスに変更、もしくは硫黄を含有しないディーゼル油または硫黄に乏しいディーゼル油に変更すること、シリンダのコンプレッサ機能から、圧縮空気、圧縮ガス、または圧縮蒸気を用いたエンジン機能へ変更すること、内燃機関の一つまたは全てのシリンダを、出力を低減させるため、または海上での困難な活動の間、例えば困難な演習の間にシリンダが破損または停止することを回避するために、アイドリング状態または燃料が供給されない状態に変更すること、排出規制を有する海岸地域に進入する際、船舶の排ガスのＳＣＲ触媒のための尿素またはアンモニア供給の要求が高められること、長い停止時間の後に、滑り対偶が、滑り表面の状態に影響を及ぼす移動を開始すること、または、例えば関連する部材の修理または交換の後のならし運転状況にあること。

１ シリンダ
２ 燃焼室
３ ノズル
４ タンク
５ タンク
６ ポンプ
７ 圧力導管
８ 供給導管
９ 切り替え弁
１０ 制御導線
１０ａ 制御導線
１１ 制御装置
１２ 多室型定量ポンプ
１３ 室
１４ ポンプ
１５ 戻し導管
１６ 制御導線
１６ａ 制御導線
１７ 入力部
１８ フィールド
１９ ピストン
２０ 複式ノズル
２１ 入口
２２ 入口
２３ 噴射ヘッド
２４ 噴射ヘッド
２５ 噴射流
２６ 噴射流
２７ 供給導管
２８ 柱部分
２９ 定量ポンプ
３０ 入口
３１ 供給ポンプ
３２ 出口
Ａ 材料
Ｂ 材料
Ｃ 材料

Claims (39)

1. 滑り面に調整剤を供給することによって、滑り対偶の滑り面の滑り特性に影響を及ぼすためのシステムであって、前記調整剤を作り出すために複数の異なる成分が用いられるシステムにおいて、
   前記滑り面の前記滑り特性の動的な調整が行われ、前記滑り面の滑り状況が連続的に監視され、実際の滑り状況に応じて前記滑り面に提供される前記調整剤が最適化されることを特徴とするシステム。
2. 前記実際の滑り状況に応じて、前記滑り面に提供される前記調整剤の組成および／または量が変化させられることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記実際の滑り状況に応じて、前記調整剤の少なくとも一つの成分の局所的な供給パターンが変化させられることを特徴とする請求項１または２に記載のシステム。
4. 前記調整剤が少なくとも複数の潤滑剤から成ることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
5. 前記調整剤が前記潤滑剤のほかにさらに、他の特性を有する少なくとも一つのさらなる成分も含んでいることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
6. 前記調整剤の潤滑剤成分の前記滑り面における固着が低減する際、前記調整剤は前記滑り面を腐食するための少なくとも一つの酸成分を得ることを特徴とする請求項５に記載のシステム。
7. 前記調整剤が所定の時間間隔における前記滑り状況の変化に関わらず、前記滑り面もしくは前記滑り面を含む集合体にとって有用な特性を有する少なくとも一つの成分を含んでいることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のシステム。
8. 前記調整剤の全ての成分は、個々に計量されて前記滑り面に供給され、前記滑り面において互いに配合されることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のシステム。
9. 前記調整剤の前記成分の供給はそれぞれ、選択的に作動可能である複数の箇所で行われ、個々の供給箇所の作動は前記滑り状況に応じて行われることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のシステム。
10. 前記調整剤の個々の成分に対して独自の供給箇所が設けられていることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のシステム。
11. 前記滑り面の移動方向に対して横に、前記滑り面の幅にわたって配分されるとともに、前記調整剤の用いられる成分に対応する供給箇所が設けられており、前記調整剤の前記個々の成分に対応する供給箇所は、前記滑り面の移動方向において互いにずらされていることを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
12. 前記供給箇所は、フィールドにおいて複数の供給箇所列で設けられており、要求と一致するパターンに応じて配分されており、および／または作動可能であることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
13. 前記供給箇所に供給ノズル（３）が配設されており、前記供給ノズル（３）のノズル開口部は少なくとも部分的に、異なる成分によって形成される噴流（２５，２６）が、互いに向き合うように向けられていることを特徴とする請求項９から１２のいずれか一項に記載のシステム。
14. 前記供給ノズル（３）の前記ノズル開口部は少なくとも部分的に、噴射円錐が生じるように形成されており、前記調整剤の異なる成分によって形成される噴射円錐は重なり合うことを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
15. 前記供給ノズル（３）は少なくとも部分的に、前記調整剤の異なる成分に対して設けられた少なくとも二つの入口（２１，２２）と、前記入口に対して設けられたノズルヘッド（２３，２４）とを有する複式ノズル（２０）として形成されていることを特徴とする請求項１３または１４に記載のシステム。
16. 前記調整剤の同じ成分を供給可能である前記供給ノズル（３）もしくはノズル側入り口は、少なくとも部分的に、該当する成分を供給可能である共通の圧力導管（７）と接続されており、前記圧力導管は制御可能な弁装置（９）を用いて作動化および非作動化可能であることを特徴とする請求項１３から１５のいずれか一項に記載のシステム。
17. 前記調整剤の同じ成分を供給可能である前記供給ノズル（３）もしくはノズル側入り口は、少なくとも部分的に、該当する成分を供給可能である共通の多室型定量ポンプ（１２）の室（１３）とそれぞれ接続されており、前記多室型定量ポンプは制御可能な駆動装置を備えていることを特徴とする請求項１３から１６のいずれか一項に記載のシステム。
18. 前記滑り状況の少なくとも一つの作動パラメータのための少なくとも一つの入力部（１７）を有する制御装置（１１）が設けられており、前記制御装置を用いて前記滑り対偶への前記調整剤の前記異なる成分のそれぞれの供給は、別箇に制御可能であることを特徴とする請求項１から１７のいずれか一項に記載のシステム。
19. 供給ノズル（３）もしくはノズル側入り口には少なくとも部分的に、流体柱を供給可能である少なくとも一つの供給導管（２７）が配設されており、前記流体柱は前記調整剤の前記異なる成分から成る一連の部分（２８）から形成され、前記部分の容積は実際の滑り状況に応じて算定されていることを特徴とする請求項１から１８のいずれか一項に記載のシステム。
20. 複数の供給導管（２７）に対して、前記調整剤の前記用いられる成分の数に相当する数の入口（３０）を有する共通の定量ポンプ（２９）が配設されていることを特徴とする請求項１９に記載のシステム。
21. 前記滑り対偶の前記滑り面は、少なくとも一つのシリンダ（１）を有するピストン式内燃機関のシリンダライナおよび／または前記シリンダライナに受容されたピストンであって前記ピストン内にピストンリングが設けられているピストンの滑り面であることを特徴とする請求項１から２０のいずれか一項に記載のシステム。
22. 前記ピストン式内燃機関は２ストローククロスヘッド式大型エンジンとして形成されていることを特徴とする請求項２１に記載のシステム。
23. 前記調整剤は異なる中和能を有する潤滑剤によって形成される複数の成分を含有し、少なくとも一つの成分は、想定されるいかなる適用事例においても必要とされる中和の要求を超えない中和能を有し、少なくとも一つの成分は想定されるいかなる適用事例においても必要とされる中和の要求より小さくない中和能を有していることを特徴とする請求項２２に記載のシステム。
24. 前記調整剤の前記異なる成分の、エンジンの個々のシリンダ（１）、または個々のシリンダグループへのそれぞれの供給が、別箇に制御可能であることを特徴とする請求項２１から２３のいずれか一項に記載のシステム。
25. 側方におけるピストン圧縮が行われる円周領域には、比較的高い潤滑能力を有する前記成分に対応する供給ノズルがより多く設けられ、および／または酸の蓄積が増大される円周領域には、高い中和能を有する前記成分に対応する供給ノズルがより多く設けられていることを特徴とする請求項２３または２４に記載のシステム。
26. 前記システムの少なくとも一つの要素はマーキング（３３）を有しており、前記マーキングから、取り付け日、整備、寿命などのパラメータによる分類が読み取れることを特徴とする請求項１から２５のいずれか一項に記載のシステム。
27. 前記マーキング（３３）は非接触式に読み取り可能なメモリーチップに受容されていることを特徴とする請求項２６に記載のシステム。
28. 前記マーキング（３３）はＲＦＩＤチップに受容されていることを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
29. エンジンにおいて個々のシリンダ（１）領域にマーキング（３３）が設けられており、前記マーキングは好ましくはエンジンの運転中に読み取り可能であることを特徴とする請求項２６から２８のいずれか一項に記載のシステム。
30. 請求項１から２９のいずれか一項に記載のシステムの使用において、
    前記システムの一つまたは複数の部材は、対応する単独の滑り対偶または対応する複数の滑り対偶が停止していないために交換されることを特徴とするシステムの使用。
31. 請求項１から２９のいずれか一項に記載のシステムの使用において、
    前記システムは単独または複数の滑り対偶に取り付けられ、前記滑り対偶は以前に請求項１から２９のいずれか一項に記載のシステムなしで機能したことを特徴とするシステムの使用。
32. 請求項１から２９のいずれか一項に記載のシステムの使用において、
    前記調整剤の少なくとも一つの成分は酸を含有していることを特徴とするシステムの使用。
33. 請求項１から２９のいずれか一項に記載のシステムの使用において、
    前記調整剤の少なくとも一つの成分はモリブデンを含有していることを特徴とするシステムの使用。
34. 請求項１から２９のいずれか一項に記載のシステムの使用において、
    前記調整剤の少なくとも一つの成分はアンモニアを含有していることを特徴とするシステムの使用。
35. 請求項１から２９のいずれか一項に記載のシステムの使用において、
    前記調整剤の少なくとも一つの成分はアンモニアを発生させることを特徴とするシステムの使用。
36. 請求項１から２９のいずれか一項に記載のシステムの使用において、
    前記調整剤の少なくとも一つの成分は燃料を含有していることを特徴とするシステムの使用。
37. 請求項１から２９のいずれか一項に記載のシステムの使用において、
    前記調整剤の少なくとも一つの成分は多くの場合、水を含有していることを特徴とするシステムの使用。
38. 請求項１から２９のいずれか一項に記載のシステムの使用において、
    前記調整剤の少なくとも一つの成分は点火剤であることを特徴とするシステムの使用。
39. 請求項１から２９のいずれか一項に記載のシステムの使用において、
    前記調整剤の少なくとも一つの成分はすでに使用されるとともにクリーニングされた成分であることを特徴とするシステムの使用。

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