JP2019085995A - 大型ディーゼルエンジン用潤滑構成体 - Google Patents

Abstract

【課題】大型ディーゼルエンジンのシリンダの潤滑のための潤滑構成体、およびそのような潤滑構成体と大型ディーゼルエンジンとの組み合わせを提供する。【解決手段】大型ディーゼルエンジン（１０）のシリンダ（１１）の潤滑のための潤滑構成体が提案され、潤滑構成体は、潤滑剤用のリザーバ（２）と、大型ディーゼルエンジンに搭載するための潤滑装置（３）と、リザーバから潤滑装置に潤滑剤を送達するために、リザーバを潤滑装置の入口（３１）に接続する供給ライン（４）とを含み、潤滑装置は、潤滑剤をシリンダ（１１）内に送達するための複数の噴射ポンプ（３２）を含み、潤滑剤が潤滑装置の入口（３１）に過剰圧力で供給されるように、供給ライン内の潤滑剤を加圧するように構成されたフィードポンプ（５）が設けられる。さらに、潤滑構成体と大型ディーゼルエンジンとの組み合わせが提案される。【選択図】図１

Description

本発明は、それぞれのカテゴリーの独立クレームのプリアンブルにより、大型ディーゼルエンジンのシリンダの潤滑のための潤滑構成体、およびそのような潤滑構成体と大型ディーゼルエンジンとの組み合わせに関する。

２ストロークまたは４ストロークのエンジンとして、例えば長手方向の掃気を有する大型２ストロークディーゼルエンジンとして設計することができる大型ディーゼルエンジンは、船舶の主推進ユニットとして、または例えば電力生成用の大型発電機を駆動するための定常動作において用いられることが多い。ここで概して、エンジンは長時間にわたって一定の動作をするため、動作の信頼性と利用可能性が強く要求される。このため、オペレータにとっては、保守点検の間隔が長くかつ予測可能であること、摩耗が少ないこと、および燃料や作動部材が経済的に使用可能であることが、エンジンを運用する上で重要な基準である。

特に、環境保護に関する要求が増えていることを考慮して、大型ディーゼルエンジンの運用はますます厳しくなっている。大型ディーゼルエンジンは大部分が重油で動作するが、重油は燃焼に起因する排気に関して特別な措置が必要とされる。排気の制限に関する法律の規定が厳格化したことを考慮して、少なくとも２つの異なる燃料で動作することができる大型エンジンが近年要求されている。これらの異なる燃料は、例えば、２つの異なる液体燃料または液体燃料と気体燃料であってもよい。このようなエンジンは、通常、マルチ燃料エンジンと呼ばれ、動作中に、１つの燃料の燃焼から第２の異なる燃料の燃焼へ、およびその逆に切り替えることができる。マルチ燃料大型ディーゼルエンジンにおいて代替的に燃焼することができる液体燃料または気体燃料は、重油の他に、船舶用ディーゼル、または特にメタノールまたはエタノールなどのアルコール中のディーゼル、ＬＮＧ（液化天然ガス）などの天然ガス、エマルジョンまたは懸濁液を含む。

現在、大型エンジンで燃料として使用されているエマルジョンの一例は、ＭＳＡＲ（多相超微粒噴霧残渣）である。これらは本質的に、例えば水中のビチューメン、重油などの重質炭化水素のエマルジョンであり、特別なプロセスで製造することができる。大型エンジンの燃料として使用される懸濁液の例は、微粉炭の水中懸濁である。

特定のタイプのマルチ燃料エンジンは、通常「デュアル燃料エンジン」または「デュアル燃料モータ」と呼ばれるエンジンである。これらは、２つの異なる燃料で動作することができるエンジンである。気体モードでは、ガス、例えば、ＬＮＧ（液化天然ガス）などの天然ガスまたは内燃機関を動作させるための別の適切なガスが、シリンダ内の燃焼に使用される。液体モードでは、ガソリン、ディーゼル、船舶用ディーゼルまたは重油などの適切な液体燃料が、同じエンジンのシリンダ内の燃焼に使用される。

この出願の範囲内で、「大型ディーゼルエンジン」という用語または同様のものは、マルチ燃料エンジン、デュアル燃料エンジン、および同様の大型エンジンを包含し、これらは、燃料の自己点火を特徴とするディーゼル作動に加えて、または外部点火を特徴とするオットー作動、さらにはこれらの２つの作動を混合した形態により作動可能である。より一般的には、「大型ディーゼルエンジン」という用語は、少なくとも２つの異なる燃料で代替的に作動することができる大型エンジンをも包含し、その燃料のうちの少なくとも１つはディーゼル作動方式に従ってエンジンを作動させるのに適している。

大型ディーゼルエンジンの信頼性が高く経済的で摩耗の少ない動作のために、シリンダの潤滑、より正確には、それぞれのシリンダ壁またはシリンダライナーと、このシリンダ壁またはライナーによって形成された滑り面に沿って前後に移動するピストンと、の間の潤滑が最も重要である。

シリンダの滑り面に潤滑剤を供給するための多くの解決策が知られており、その際、滑り面および／またはピストン上の潤滑開口部の位置および数、潤滑開口部に供給される潤滑剤の量、ならびにピストンの動作サイクルに対する潤滑のタイミングは、重要なパラメータである。大型ディーゼルエンジンの動作中に、これらのパラメータのいくつかは、例えば、エンジンが動作する際の実際の負荷または燃焼に使用される実際の燃料に応じて変更されてもよい。

現代の大型ディーゼルエンジンは、完全に電子的に制御され、通常、燃料噴射、排気バルブのタイミングおよびシリンダの潤滑、特に供給される潤滑剤の量および／または潤滑のタイミングなどのすべてのモータ機能を制御する制御システムを含む。

１つの公知の解決策によれば、潤滑レールとして設計された潤滑装置が提供される。潤滑レールは、エンジンのすべてのシリンダに沿って延在し、シリンダに近接して構成された複数の噴射ポンプを含む。例えば、各シリンダにつき１つの別々の噴射ポンプが設けられている。すなわち、各シリンダは、潤滑剤のためのそれ自体の別個の噴射ポンプを有する。非常に多くの場合、各噴射ポンプは、潤滑作用ごとに計量された量の潤滑剤をそれぞれのシリンダに供給するための投与ポンプとして構成されている。各噴射ポンプの出口は、滑り面（シリンダ壁またはライナー）および／またはそれぞれのシリンダのピストンにおいて構成された少なくとも１つの潤滑開口部に接続されている。通常、各シリンダは、例えば滑り面の異なる位置に配置された、複数の、例えば４〜１０の潤滑開口部を含み、それらはすべてそれぞれのシリンダに連係する同じ噴射ポンプによって供給される。

レール内に配置された各噴射ポンプのそれぞれの入口には潤滑剤が供給される。この目的のために、潤滑レールは潤滑剤用の入口を含み、この共通の入口は個々の噴射ポンプの各々と流体連通している。潤滑レールの入口は、供給ラインを介してリザーバ、例えば潤滑剤タンクに接続されている。

船舶の主推進ユニットとして使用される大型ディーゼルエンジンの場合、「小出しタンク」または「サービスタンク」とも呼ばれる潤滑剤用のリザーバは、通常、大型ディーゼルエンジンからいくらか離れて位置し、船体によって直接支持されているが、潤滑レールはエンジンの一部を構成し、エンジンに直接取り付けられている。したがって、潤滑剤用のリザーバは、通常、造船所によって供給され、取り付けられるが、潤滑レールは、エンジン製造業者によってエンジンの一部として供給される。船側に潤滑剤用のリザーバを設置し、エンジン側に大型ディーゼルエンジンを設置した後に、リザーバを潤滑レールの入口に接続するための供給ラインが取り付けられる。

リザーバから潤滑レールの入口への潤滑剤の送達は、重力によってのみ行われるのが現状技術である。これは、潤滑剤用のリザーバ、より正確にはこのリザーバの底部が潤滑レールの入口の高さよりも高い位置に配置されなければならないことを必要とする。すなわち、リザーバの底部は、潤滑レールの入口よりも重力方向に関してより高い位置になければならない。経験則として、このような重力供給潤滑システムでは、重力は垂直メートル当たり約０．１バールのヘッド圧を発生させる。実際には、潤滑レールの入口での潤滑剤の入口圧力は、潤滑レールの動作を可能にするために、約０．３バールの過剰圧力でなければならないことが知られている。その結果、潤滑剤用リザーバの底部または出口は、潤滑レールの入口より少なくとも３メートル（垂直距離）の高さに配置されなければならない。これにはかなりのスペースが必要であるため、潤滑剤用のリザーバの位置に関して制約が課されるのであるが、このことは公知のシステムの欠点となっている。

別の問題は、潤滑剤の温度である。大型ディーゼルエンジンのシリンダ潤滑に使用される潤滑剤は、通常、高粘度オイル（例えば、ＳＡＥ ５０）である。周囲温度およびエンジンが動作する実際の負荷によるが、例えばリザーバおよび／または潤滑レールが非常に冷たい場合、潤滑剤はさらに粘着性になる。低温による潤滑剤の高粘度が臨界点に達すると、潤滑システムの適切な動作が危険に晒される可能性がある。潤滑システムの機能不全やシリンダの潤滑不足が起こると、エンジンに重大な損傷をもたらすおそれがある。そのため、公知の措置としては、かなりの直径を有する大きな供給ラインを提供することとしている。さらに、潤滑剤の温度を上昇させるために、潤滑剤用リザーバおよび／またはリザーバと潤滑レールの入口との間の供給ラインに加熱装置を設けることで、潤滑剤が噴射ポンプ内に容易かつ確実に流れるようになる。一例として、潤滑剤は、３５℃の温度で潤滑レールに入る程度に加熱される。しかしながら、これらの加熱装置は付加的なコストを生じ、外乱のさらなる潜在的要因であり、さらに周囲条件（温度など）によっては、潤滑剤が十分に加熱されることは必ずしも保証されない。

したがって、この現状技術から出発して、本発明の目的は、大型ディーゼルエンジンのシリンダの潤滑のための潤滑構成体を提案することであり、該潤滑構成体は簡素ではあるが、大型ディーゼルエンジンのすべての動作状態に対して信頼性のあるシリンダ潤滑を確実にする。さらに、本発明の目的は、このような潤滑構成体と大型ディーゼルエンジンとの組み合わせを提案することである。

これらの目的を満たす本発明の主題は、それぞれのカテゴリーの独立請求項の特徴によって特徴付けられる。

このように、本発明によれば、大型ディーゼルエンジンのシリンダの潤滑のための潤滑構成体が提案され、潤滑構成体は、潤滑剤用のリザーバと、大型ディーゼルエンジンに搭載するための潤滑装置と、リザーバから潤滑装置に潤滑剤を送達するために、リザーバを潤滑装置の入口に接続する供給ラインとを含み、潤滑装置は、潤滑剤をシリンダ内に送達するための複数の噴射ポンプを含み、潤滑剤が潤滑装置の入口に過剰圧力で供給されるように、供給ライン内の潤滑剤を加圧するように構成されたフィードポンプが設けられることを特徴とする。

リザーバと潤滑装置の入口との間の供給ライン内の潤滑剤を加圧するためにフィードポンプを設けることによって、潤滑剤は常に過剰圧力で潤滑装置の入口に供給され、したがって潤滑装置の適切な動作を保証し、特に、大型ディーゼルエンジンのすべての動作状態に対して潤滑剤を噴射ポンプに十分に供給することを保証する。潤滑装置の入口における潤滑剤の過剰圧力は、個々の噴射ポンプが常に各潤滑作用または動作サイクルの間に適切に充填されることを保証する。

さらに、潤滑装置への潤滑剤の供給は、もはや重力のみによって駆動されるわけではないので、リザーバの位置に関して制限はない。したがって、例えば、リザーバを重力方向に関して潤滑装置と同じ高さに配置することが可能である。これにより、潤滑構成体の設計がかなり省スペースとなり、リザーバの位置がより柔軟となる。

さらに、潤滑剤は過剰圧力で潤滑装置の入口に供給されるので、潤滑構成体は温度の影響に対してかなり敏感でなくなる。結果として、リザーバおよび／または供給ラインにおける潤滑剤の加熱装置を完全に省略することが可能になる。これにより、加熱装置が不要となるため、潤滑構成体の設計がより簡素になり、コストが削減される。

さらに、潤滑剤はフィードポンプによって潤滑装置の入口に送達されるため、潤滑剤の粘度の影響は大幅に低減し、供給ラインは、既知の装置と比べてかなり小さな直径で設計することが可能となる。

本発明による潤滑構成体のさらなる利点は、１つの潤滑剤から別の潤滑剤に切り替える際の簡略化である。特に、マルチ燃料またはデュアル燃料エンジンでは、エンジンが第１の燃料の燃焼から第２の異なる燃料に切り替えられるときに、シリンダ潤滑用の潤滑剤が変更されてもよい。それぞれの燃料の特性によっては、ある燃料から別の燃料へ変更する場合に、適切な潤滑を確実にするために第１の潤滑剤から第２の潤滑剤への切り替えが必要となることがあり、場合によっては、それぞれの燃料に含まれる、またはそれぞれの燃料の燃焼時に生成される活動的な成分が中和されてもよい。本発明による潤滑構成体では、このような潤滑剤の変更がはるかに簡素になる。

好ましい設計において、フィードポンプは潤滑装置の入口よりもリザーバに近い位置に構成され、これにより、フィードポンプと入口との間の供給ラインの長さが、リザーバとフィードポンプとの間の供給ラインの長さよりも大きく、好ましくは少なくとも２倍である。

フィードポンプをリザーバの近くに構成した場合、供給ライン内の圧力損失がフィードポンプにより補償され、フィードポンプの吸引圧力が殆ど又は全く失われないという利点がある。仮に、フィードポンプを潤滑装置の入口の近くに構成した場合、供給ライン内の潤滑剤の摩擦による圧力損失が、フィードポンプの吸引圧力を低減させてしまうこととなる。

好ましくは、フィードポンプはリザーバの出口に構成される。これは、供給ライン全体が常にリザーバから潤滑装置に至るまで完全に加圧されることを確実にすることを簡素に実現している。

好ましい設計によれば、フィードポンプは、リザーバの壁または底部に取り付けられる。

潤滑構成体の特に効率的な動作のためには、フィードポンプが、少なくとも０．５バール（５０ｋＰａ）、好ましくは少なくとも１バール（１００ｋＰａ）の過剰圧力で潤滑装置の入口に潤滑剤を供給するように設計されることが好ましい。潤滑装置の入口における潤滑剤の過剰圧力は、噴射ポンプに常に潤滑剤が十分に供給されることを保証するだけのものであるため、過剰圧力をそれほど高くする必要はない。

好ましい実施形態では、フィードポンプは、少なくとも１．５バール（１５０ｋＰａ）、好ましくは約１．５バール（１５０ｋＰａ）の過剰圧力で潤滑装置の入口に潤滑剤を供給するように設計される。潤滑装置の入口における約１．５バールの過剰圧力は、噴射ポンプへの潤滑剤の適切な供給を確実にするために完全に十分であることが分かっている。したがって、フィードポンプは、非常に小さなポンプとして設計することができる。これは、エネルギー消費の観点だけでなく、フィードポンプのコストの点で特に有利である。

さらに、フィードポンプは、最大３．０バール（３００ｋＰａ）、好ましくは最大２バール（２００ｋＰａ）の過剰圧力で潤滑装置の入口に潤滑剤を供給するように設計されることが好ましい。この過剰圧力は、潤滑装置へ確実に潤滑剤を供給するのに十分である。過剰圧力を３バール又は２バールに制限することは、供給ラインおよび潤滑装置への接続部が、特殊な供給ライン又は潤滑装置への接続部となるように設計する必要がないという利点がある。

さらに好ましい措置において、リザーバは大気圧に連通しているため、リザーバ内の潤滑剤はまだ加圧されておらず、大気圧下にある。

経済的かつ省エネルギー運転の観点から、フィードポンプは、最大５００Ｗ、好ましくは最大２５０Ｗの電力消費に対して設計されることが好ましい措置である。

特定の用途または特定の大型ディーゼルエンジンにそれぞれ応じて、フィードポンプは、最大５０Ｗの電力消費、好ましくは約２０Ｗの電力消費に対して設計されることが好ましい場合がある。これにより、潤滑構成体の適切な動作を危険に晒すことなく、格別に経済的なフィードポンプの動作を可能にする。

適切なシリンダ潤滑は、大型ディーゼルエンジンの安全で信頼性の高い動作のために重要であるので、潤滑構成体が、フィードポンプが故障した場合に供給ライン内の潤滑剤を加圧するためのバックアップフィードポンプを有することが安全対策として好ましい。

好ましくは、バックアップフィードポンプはリザーバに構成される。

好ましい実施形態によれば、リザーバと潤滑装置の入口との間の供給ラインは、リザーバと潤滑装置との間の潤滑剤のための唯一の流体接続部である。したがって、フィードポンプは、信頼性の高いシリンダ潤滑のために実際に消費される量だけの潤滑剤を供給しなければならない。特に、潤滑構成体は、潤滑装置からリザーバに戻って任意の潤滑剤をリサイクルするためのリサイクルラインを含まないことが好ましい。したがって、フィードポンプは、シリンダ潤滑に実際に必要な潤滑剤のみを供給しなければならないが、閉鎖サイクルまたはサイクル、すなわちリザーバから潤滑装置に、次いでリザーバに戻るように潤滑剤を移動させなくてもよい。この手段は、フィードポンプの所要エネルギー消費を大幅に減少させ、フィードポンプのサイズおよび配管の量を減少させることもできる。

好ましい実施形態によれば、潤滑装置は、大型ディーゼルエンジンの各シリンダにつき１つの別々の噴射ポンプを含む。すなわち、噴射ポンプの数は、大型ディーゼルエンジン内のシリンダの数に等しい。これは、各シリンダの潤滑が、他のシリンダとは別々に独立して制御することができるという利点を有する。

さらに、各噴射ポンプは、複数の潤滑開口部を提供するように設計され、複数の潤滑開口部の各々は、同じシリンダに配置されて、シリンダ内に潤滑剤を送達することが好ましい。この手段は、それぞれのシリンダ内の潤滑プロセスを改善することができる。

さらに、本発明によれば、潤滑構成体と、少なくとも１つのシリンダを有する大型ディーゼルエンジンと、の組み合わせであって、ピストンが上死点と下死点との間を往復運動するように構成され、すべてのシリンダの潤滑のための潤滑構成体が本発明に従って設計される、組み合わせが提案される。

好ましくは、潤滑装置は大型ディーゼルエンジンに搭載され、リザーバは、大型ディーゼルエンジンとは異なる支持構造、好ましくは船体において構成される。

本構成において、潤滑装置は大型ディーゼルエンジンの構成要素とみなされてよく、一方で潤滑剤用のリザーバは、大型ディーゼルエンジンの構成要素とならず、通常大型ディーゼルエンジンからいくらか離れて位置する別の支持構造に搭載されてもよい。

潤滑装置が大型ディーゼルエンジンに搭載され、リザーバが船体などの別の支持構造に搭載されているこの組み合わせにおいて、供給ラインは、リザーバと大型ディーゼルエンジンとの間の唯一の流体接続部であることが好ましい。さらに、特に好ましくは、大型ディーゼルエンジンからリザーバに任意の潤滑剤又はシステムオイルなどの任意の他の流体を戻すリターンライン又はリサイクルラインは存在しない。リザーバは、未使用すなわち新鮮な潤滑剤のみを収容し、それまでにディーゼルエンジンの構成要素の潤滑のために用いられた潤滑剤は収容しない。

好ましい実施形態によれば、大型ディーゼルエンジンは、大型２ストロークディーゼルエンジンであり、特に、長手方向の掃気を備えた大型２ストロークエンジンである。

好ましい実施形態によれば、大型ディーゼルエンジンは、マルチ燃料エンジンまたはデュアル燃料エンジンである。

特に、大型ディーゼルエンジンは、液体燃料、好ましくは重油の燃焼のため、およびガスの燃焼のためのデュアル燃料エンジンとして設計されてもよく、この場合、ガスは最大で５０バール、好ましくは最大で２０バールの圧力の低圧でシリンダに供給されることが好ましい。

本発明のさらなる有利な手段および好ましい実施形態は、従属請求項に帰属する。

本発明は、以下の概略図を用いてより詳細に説明される。

大型ディーゼルエンジンのシリンダの潤滑のための本発明による潤滑構成体の実施形態の概略図である。

図１は、大型ディーゼルエンジンと組み合わせた本発明による潤滑構成体の実施形態の概略図である。潤滑構成体は、参照符号１のエンティティで示され、大型ディーゼルエンジンは参照符号１０のエンティティ示されている。

以下の説明では、一例として、大型ディーゼルエンジン１０が長手方向の掃気を有する大型２ストロークディーゼルエンジン１０として設計されている実施形態を参照する。これらの大型ディーゼルエンジン１０は当該技術分野において周知であるので、詳細な説明は必要ない。さらに、例として、大型ディーゼルエンジン１０が船舶の主要な推進ユニットである用途を参照する。

もちろん、本発明は、この特定のタイプの大型ディーゼルエンジン１０に限定されるものではない。特に、大型ディーゼルエンジン１０は、例えば船舶用の主推進ユニットとして、または例えば発電用の大型発電機を駆動するための定常動作においても使用される、任意のタイプの大型ディーゼルエンジンであってもよい。大型ディーゼルエンジン１０は、２ストロークまたは４ストロークエンジンとして設計することができる。特に、大型ディーゼルエンジン１０は、複数の異なる液体燃料および／または気体燃料の燃焼のためのマルチ燃料エンジンとして、または液体燃料の燃焼のための、あるいは例えば天然ガスなどのガスの燃焼のためのデュアル燃料エンジンとして設計される。大型ディーゼルエンジン１０は、３つ以上の異なる燃料で動作するように設計されてもよい。

大型ディーゼルエンジン１０は、少なくとも１つのシリンダ１１を有するが、典型的には、より多く、例えば最大で１４のシリンダ１１を有する。本発明の理解には十分であるので、図１では、５つのシリンダ１１を例として示している。各シリンダ１１には、ピストン（図示せず）が上死点と下死点との間を往復運動するように構成されている。ピストンの上面およびシリンダカバー（図示せず）は、シリンダ１１のシリンダ壁またはシリンダライナーと共に、燃焼のために燃料が噴射される燃焼室を画定する。各シリンダ１１は、燃焼ガスが燃焼室から排気ガスシステム（図示せず）に排出される排気バルブ（図示せず）をさらに含む。シリンダ１１内のピストンの動きが、船の推進のためにプロペラ（図示せず）に接続されたクランクシャフト１２を回転駆動する。

現在の現状技術であるように、大型ディーゼルエンジン１０は完全に電子的に制御された方法で運転される。エンジン制御ユニット（図示せず）は、大型ディーゼルエンジン１０のすべての機能、例えば、ガス交換のための排気バルブの動作、シリンダ１１の潤滑および燃料の噴射プロセスを、電気的または電子的な信号およびコマンドによって動作させ、制御する。さらに、エンジン制御ユニットは、いくつかの検出器、センサまたは測定装置から情報を受信する。

シリンダ１１の潤滑、より正確には、ピストンとシリンダ壁またはシリンダライナーとの間の潤滑のために、ピストンがそれぞれのシリンダ１１内を前後に移動するように、潤滑構成体１が設けられる。

なお、潤滑構成体１は、ピストンがシリンダ壁またはシリンダライナーに沿って動く際における、ピストンとシリンダ壁またはシリンダライナーとのそれぞれの間の潤滑のために潤滑剤を供給することだけを目的として設計される。潤滑構成体１は、潤滑剤やシステム流体または任意の他の流体を、クロスヘッドや油圧アクチュエータなどのディーゼルエンジンの任意の他の構成要素に供給するようには構成されていない。

潤滑構成体は、潤滑剤用のリザーバ２、例えばタンク、潤滑剤用の入口３１を有する潤滑装置３、および潤滑剤をリザーバ２から潤滑装置３の入口３１に送達するための供給ライン４を含む。

「小出しタンク」とも呼ばれる潤滑剤用のリザーバ２は、通常、大型ディーゼルエンジン１０からいくらか離れて配置され、例えば船舶の船体に取り付けられるか、支持される。通常、リザーバ２は、大型ディーゼルエンジン１０に搭載されておらず、また直接支持されてもいない。

リザーバ２は、大気圧に連通している。すなわち、周囲に繋がる少なくとも１つの開口を有するため、リザーバ２内の潤滑剤は大気圧下にあり、つまり、リザーバ２内の潤滑剤は加圧されていない。

リザーバ２は、未使用すなわち新鮮な潤滑剤のみを収容する。特に、大型ディーゼルエンジン１０からリザーバ２に任意の潤滑剤をリサイクルさせるリターンラインまたは他の手段は全く存在しない。特に、使用済みの潤滑剤が、大型ディーゼルエンジン１０の例えばクランクケースまたは任意の他の貯油タンクからリザーバ２に供給されることはない。

潤滑装置３は、大型ディーゼルエンジンに搭載されるように構成されている。潤滑装置３は、例えば、大型ディーゼルエンジン１０のすべてのシリンダ１１に沿って延在する潤滑レール３として設計されている。潤滑装置３は、潤滑剤をシリンダ１１、特にシリンダ壁１１もしくはシリンダライナーおよび／またはそれぞれのシリンダのピストンに設けられた複数の潤滑開口部（図示せず）に送達するための複数の噴射ポンプ３２を含む。潤滑剤は、噴射ポンプ３２によって潤滑開口部を通って搬送され、ピストンが前後に移動するそれぞれの滑り面、すなわちシリンダ壁またはシリンダライナーにそれぞれ供される。

好ましくは、潤滑装置３は、各シリンダ１１につきちょうど１つの別々の噴射ポンプ３２を含む。すなわち、噴射ポンプ３２の数はシリンダ１１の数に等しく、各シリンダ１１は各自の噴射ポンプ３２を有する。

すでに述べたように、各シリンダ１１は、例えば、それぞれのシリンダ１１の内周に沿って分布する複数の潤滑剤開口部を含む。さらに、シリンダ軸線方向視において、シリンダ１１内の高さが異なる箇所に潤滑開口部を構成することも可能である。

１つのシリンダ１１に属するすべての潤滑開口部は、同じ噴射ポンプ３２、すなわちこのシリンダ１１に帰属するその噴射ポンプ３２の出口に接続されている。したがって、個々のシリンダ１１に帰属するそれぞれの噴射ポンプ３２は、このシリンダ１１のすべての潤滑開口部に潤滑剤を供給する。

各噴射ポンプ３２の取込口は、潤滑装置３の共通潤滑ライン３３に接続され、共通潤滑ライン３３は、すべての噴射ポンプ３２に沿って入口３１から延在する。これにより、各噴射ポンプ３２には、入口３１から共通潤滑ライン３３に流れる潤滑剤が供給される。

共通潤滑ライン３３はスタブとして設計されている。すなわち、入口３１から離れている共通潤滑ライン３３の端部３３１は閉じている。潤滑装置３からリザーバ２に潤滑剤を戻すリターンラインまたはリサイクルラインは存在しない。

図１に示すように、潤滑レール３として設計された潤滑装置３は、大型ディーゼルエンジン１０のシリンダ１１に直接取り付けられている。

潤滑装置３、およびシリンダ１１に潤滑剤を送達するための噴射ポンプ３２の特定の設計または特定の構成については、当技術分野では多くの異なる実施形態が知られているので、より詳細な説明は必要ない。

本発明によれば、潤滑剤が潤滑装置３の入口３１に過剰圧力で供給されるように、供給ライン４内の潤滑剤を加圧するように構成されたフィードポンプ５が設けられる。

供給ライン４全体を加圧するために、フィードポンプ５はリザーバ２の出口２１に直接構成されているので、フィードポンプ５は潤滑剤をリザーバ２から出口２１を介して直接吸引する。代替例として、フィードポンプ５をリザーバ２内に構成することも可能である。好ましくは、フィードポンプ５は、リザーバ２の壁または底部に取り付けられる。出口２１には、リザーバ２とポンプ５との間の流体接続を閉じるためのバルブ２２が設けられてもよい。バルブ２２は、潤滑構成体１に漏れが生じた場合や、フィードポンプ５を交換しなければならない場合、または大型ディーゼルエンジン１０が異なるリザーバから取得された異なる潤滑剤で動作する場合に有利であり得る。

フィードポンプ５は、例えば遠心ポンプとして設計することができる。フィードポンプ５は、潤滑装置３の入口３１における潤滑剤に対して、過剰圧力、例えば１．５ｂａｒ（１５０ｋＰａ）の過剰圧力、を供給するだけでよく、リザーバ２から潤滑装置３へ、そしてリザーバ２に戻る潤滑剤の循環を生じさせなくてもよいので、排出ヘッドとフィードポンプ５によって生成される流れの両方が非常に低く、そのため、フィードポンプ５は小さなポンプとして設計することができる。フィードポンプ５は、シリンダ１１の潤滑に実際に必要または使用されるような量の潤滑剤を供給するだけでよい。

フィードポンプ５は、潤滑装置３内において、さらに特には潤滑装置の共通潤滑ライン３３内において、十分な量の潤滑剤を使用可能とするだけのものである。フィードポンプ５は、各シリンダ１１へ噴射するのに適した圧力にまで潤滑剤を加圧するようには意図的に構成されていない。フィードポンプ５は、潤滑装置へ潤滑剤を確実に送達するだけのものであるため、フィードポンプ５は、潤滑装置３の入り口３１に対して、最大３．０バール（３００ｋＰａ）の過剰圧力、好ましくは最大２．０バール（２００ｋＰａ）の過剰圧力で、潤滑剤を供給するように設計されることが好ましい。

特定の用途に応じて、フィードポンプ５は、例えば、少なくとも０．５バール（５０ｋＰａ）または少なくとも１バール（１００ｋＰａ）の過剰圧力で潤滑剤を入口３１に送達することができる。多くの用途では、約１．５バール（１５０ｋＰａ）の過剰圧力が適切または十分である。

フィードポンプ５が生成する必要があるのは、非常に低いヘッドおよび低い流量であるため、フィードポンプ５は、例えば最大５００Ｗまたは最大２５０Ｗの非常に低いエネルギー消費で設計することができる。多くの用途では、フィードポンプ５の設計を、最大５０Ｗのエネルギー消費としても、さらには約２０Ｗのエネルギー消費としても、シリンダの適切な潤滑を保証するのに十分である。

入口３１での潤滑剤の過剰圧力により、温度の影響または温度変化が大幅に低減されるので、潤滑構成体１は、潤滑剤および／または潤滑構成体１の構成要素を加熱するための加熱装置を必要とせずに設計することができる。

シリンダ潤滑は大型ディーゼル１０の重要な機能であるので、フィードポンプ５が故障した場合に供給ライン４内の潤滑剤を加圧するバックアップフィードポンプ（図示せず）をさらに設けることが好ましい。フィードポンプ５が、例えば故障のために動作しない場合には、バックアップフィードポンプがスイッチオンされ、過剰圧力の潤滑剤を潤滑装置の入口３１に送達する。バックアップフィードポンプは、フィードポンプ５と同じまたは同様の設計であってもよく、例えば、ヘッド、流量、エネルギー消費に関してフィードポンプ５と同じまたは同様の特性を有してもよい。好ましくは、バックアップフィードポンプは、リザーバ２と潤滑装置３の入口３１との間の供給ライン４全体を加圧することができるように、リザーバ２においても構成される。

特に、大型ディーゼルエンジンがデュアル燃料またはマルチ燃料エンジンとして設計される場合には、燃焼に使用される特定の燃料に応じて、２つまたはそれ以上の異なる潤滑剤を使用することが必要であり得る。そのような場合には、異なる潤滑剤のそれぞれに対して別々のリザーバ２が設けられる。言うまでもなく、このような構成においては、異なるリザーバの各々において、潤滑装置３の入口３１にそれぞれの潤滑剤を過剰圧力で送達するための小型フィードポンプ５を設けてもよい。

１ 潤滑構成体
２ リザーバ
３ 潤滑装置、潤滑レール
４ 供給ライン
５ 小型フィードポンプ
１０ 大型２サイクルディーゼルエンジン
１１ シリンダ
１２ クランクシャフト
２１ 出口
２２ バルブ
３１ 入口
３２ 噴射ポンプ
３３ 共通潤滑ライン
３３１ 端部

Claims (15)

1. 大型ディーゼルエンジン（１０）のシリンダ（１１）の潤滑のための潤滑構成体（１）であって、潤滑剤用のリザーバ（２）と、前記大型ディーゼルエンジン（１０）に搭載するための潤滑装置（３）と、前記リザーバ（２）から前記潤滑装置（３）に前記潤滑剤を送達するために、前記リザーバ（２）を前記潤滑装置（３）の入口（３１）に接続する供給ライン（４）とを備え、前記潤滑装置（３）は、前記潤滑剤を前記シリンダ（１１）内に送達するための複数の噴射ポンプ（３２）を備え、前記潤滑剤が前記潤滑装置（３）の前記入口（３１）に過剰圧力で供給されるように、前記供給ライン（４）内の前記潤滑剤を加圧するように構成されたフィードポンプ（５）が設けられることを特徴とする、潤滑構成体（１）。
2. 前記フィードポンプ（５）が、前記潤滑装置（３）の前記入口（３１）よりも前記リザーバ（２）に近い位置に構成され、これにより、前記フィードポンプ（５）と前記入口（３１）との間の前記供給ライン（４）の長さが、前記リザーバ（２）と前記フィードポンプ（５）との間の前記供給ライン（４）の長さよりも大きく、好ましくは少なくとも２倍であることを特徴とする、請求項１に記載の潤滑構成体（１）。
3. 前記フィードポンプ（５）が、前記リザーバ（２）の出口（２１）において構成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の潤滑構成体（１）。
4. 前記フィードポンプ（５）が、前記リザーバ（２）の壁または底部に取り付けられることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の潤滑構成体（１）。
5. 前記フィードポンプ（５）が、少なくとも０．５バール（５０ｋＰａ）、好ましくは少なくとも１バール（１００ｋＰａ）の過剰圧力で前記潤滑装置（３）の前記入口（３１）に前記潤滑剤を供給するように設計されることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の潤滑構成体（１）。
6. 前記フィードポンプ（５）が、少なくとも１．５バール（１５０ｋＰａ）、好ましくは約１．５バール（１５０ｋＰａ）の過剰圧力で前記潤滑装置（３）の前記入口（３１）に前記潤滑剤を供給するように設計されることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の潤滑構成体（１）。
7. 前記フィードポンプ（５）が、最大で３．０バール（３００ｋＰａ）、好ましくは最大で約２バール（２００ｋＰａ）の過剰圧力で前記潤滑装置（３）の前記入口（３１）に前記潤滑剤を供給するように設計されることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の潤滑構成体（１）。
8. 前記リザーバ（２）が、大気圧に連通していることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の潤滑構成体（１）。
9. 前記リザーバ（２）と前記潤滑装置（３）の前記入口（３１）との間の前記供給ライン（４）が、前記リザーバ（２）と前記潤滑装置（３）との間の前記潤滑剤のための唯一の流体接続部であることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の潤滑構成体（１）。
10. 前記潤滑装置（３）が、前記大型ディーゼルエンジン（１０）の各シリンダ（１１）につき１つの別々の噴射ポンプ（３２）を含むことを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の潤滑構成体（１）。
11. 前記潤滑構成体（１）と、少なくとも１つのシリンダ（１１）を有する大型ディーゼルエンジン（１０）と、の組み合わせであって、ピストンが上死点と下死点との間を往復運動するように構成され、すべてのシリンダ（１１）の潤滑のための前記潤滑構成体（１）は、請求項１乃至１０のいずれか一項に従って設計されることを特徴とする、組み合わせ。
12. 前記潤滑装置（３）が前記大型ディーゼルエンジン（１０）に搭載されており、前記リザーバ（２）が前記大型ディーゼルエンジン（１０）とは異なる支持構造、好ましくは船舶の船体において構成されていることを特徴とする、請求項１３に記載の組み合わせ。
13. 前記供給ライン（４）が、前記リザーバ（２）と前記大型ディーゼルエンジン（１０）との間の前記潤滑剤のための唯一の流体接続部であることを特徴とする、請求項１４に記載の組み合わせ。
14. 前記大型ディーゼルエンジン（１０）は、大型２ストロークディーゼルエンジンであることを特徴とする、請求項１３に記載の組み合わせ。
15. 前記大型ディーゼルエンジン（１０）は、マルチ燃料エンジンまたはデュアル燃料エンジンであることを特徴とする、請求項１３または１４に記載の組み合わせ。