KR20130093037A - 실린더 윤활 장치를 포함한 대형 엔진 및 대형 엔진의 실린더 윤활 방법 - Google Patents

Abstract

대형 엔진은, 실린더 라이너 (20), 실린더 라이너 (20) 에서 변위가능하게 배치된 피스톤 (25), 구동 샤프트뿐만 아니라, 구동 샤프트를 피스톤 (25) 에 연결하기 위한 연결 요소 (13, 14, 19, 120) 를 포함하고, 유체 매체에 의해 실린더 및/또는 피스톤 및/또는 연결 요소들을 윤활 또는 냉각하기 위한 장치를 포함하고, 리저버 (30) 로부터 사용 장소 (7, 17) 로 유체 매체를 운반하기 위한 제 1 연결 라인 (11) 을 포함한다. 제 1 연결 라인 (11) 은 적어도 일부가 상기 연결 요소를 통하여 뻗어있고, 제 1 연결 라인 (11) 내 유체 매체는 실질적으로 압력 (P1) 으로 가압되고, 압력 (P2) 으로 가압되는 유체 매체가 수용되는 제 2 연결 라인 (12) 이 제공되고 압력 (P2) 은 정상 작동 모드에서 최대 압력 (P1) 보다 높다.

Description

실린더 윤활 장치를 포함한 대형 엔진 및 대형 엔진의 실린더 윤활 방법{A LARGE ENGINE INCLUDING A CYLINDER LUBRICATION APPARATUS AND METHOD FOR LUBRICATING A CYLINDER OF A LARGE ENGINE}

본 발명은 실린더 윤활 장치를 포함한 대형 엔진뿐만 아니라, 대형 엔진 실린더의 실린더 벽의 작동 표면 윤활 방법에 관한 것이다. 대형 엔진은 예를 들어 선박의 건조시 특히 저속 작동 대형 디젤 엔진으로서 사용되는 왕복 피스톤 내연 엔진이다. 대형 엔진은 선박용 구동 집합체로서 또는 또한 예를 들어 전기 에너지를 발생시키기 위한 대형 발전기를 구동하도록 고정 (stationary) 작동에 종종 사용된다. 이 점에 있어서, 엔진은 일반적으로 작동 안정성과 가용성에 많은 노력과 높은 비용을 요구하는 연속 작동 모드로 상당 기간 동안 작동한다. 이런 이유로, 특히 긴 정비 간격, 낮은 마모 및 연료 재료와 작동 재료, 특히 윤활유의 경제적 취급이 작동자를 위한 기계 작동의 중요한 기준이다. 무엇보다도, 이런 대형 보어 저속 작동 대형 엔진의 피스톤 작동 거동은 정비 간격의 지속 기간에, 가용성에, 또한 직접적으로 윤활제 소비를 통한 작동 비용에, 그리하여 경제적 효율에 결정적 인자이다. 따라서, 중요성이 계속 증가하고 있는 것은 대형 엔진의 복잡한 윤활 문제와 연관된다.

대형 엔진 등에 대해, 피스톤 윤활은 앞뒤로 움직이는 피스톤 또는 실린더 벽에 배치된 윤활 기기를 통하여 일어나는데, 이것을 통하여 피스톤과 작동 표면 사이의 마찰 및 따라서 작동 표면과 피스톤 링의 마모를 최소화하도록 윤활 오일이 실린더 벽의 작동 표면 상에 적용된다. 예를 들어, 예컨대 Wartsila 의 RTA 모터와 같은 최신 엔진에 대해, 작동 표면의 마모는 현재 1,000 시간의 작동 지속기간 동안 0.05 ㎜ 미만이다. 이런 엔진을 위한 윤활유 공급량은 대략 1.0 g/kWh 이하이고 누설뿐만 아니라 마모가 동시에 최소화되면서 적어도 비용상 이유 때문에 가능하다면 훨씬 더 감소되어야 한다.

윤활 기기 자체의 특정 설계 및 또한 윤활 방법 양자에 대해 작동 표면을 윤활하기 위한 윤활 시스템으로서 많은 다른 해결법들이 알려져 있다. 예를 들어, 윤활유가 주연 방향 및 또한 축선 방향 양자로 피스톤 링을 통하여 분배되면서, 실린더 벽에서 주연 방향으로 배치된 윤활 개구를 통하여 복수의 윤활 개구를 지나 뻗어있는 피스톤 상에 윤활 오일이 적용되는 윤활 기기가 알려져 있다. 이 방법에 따라 윤활유는 실린더 벽의 작동 표면 상에서 대면적에 적용되지 않고 피스톤의 측면에서 피스톤 링 사이에 거의 점 방식으로 적용된다.

이런 점에서 또한 다른 방법들이 알려져 있다. 따라서, 예를 들어, 윤활 시스템이 WO 00/28194 에 제안되는데, 윤활 오일이 작은 입자로 기화된 상태에서 윤활 오일은 실린더 벽에 위치한 기화 노즐에 의하여 고압으로 연소 공간에 존재하는 소기 공기 (scavenging air) 로 실린더 벽과 실질적으로 접선방향으로 분무된다. 그리하여, 기화된 윤활 오일은 소기 공기에 미세하게 분포되고 소기 공기 및 따라서 또한 그 안에 미세하게 분포되는 윤활 오일 입자를 지지하는 트위스트로 유발되는 원심력으로 인해 실린더 벽의 작동 표면에 대해 부딪친다.

다른 방법에서, 복수의 윤활유 노즐은 바람직하게 이동 피스톤에 배치되고, 그것은 단순한 출구 개구 및/또는 체크 밸브를 가지는 유닛을 포함할 수 있어서, 윤활유는 실질적으로 작동 표면의 전체 높이에 대해 임의의 지점에 적용될 수 있다.

윤활유가 실린더 벽의 작동 표면상에 적용되는 유형 및 방식, 그것의 도스량 (dosage) 및 윤활유가 대형 엔진의 실린더로 도입되는 시점은 윤활 품질에 크게 영향을 미친다.

단위 시간당 그리고 단위 면적당 작동 표면 상에 적용될 윤활유 양은 대형 엔진의 작동 중 많은 다른 파라미터에 의해 결정될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 사용된 연료의 화학 조성, 특히 그것의 황 함유량이 중요한 역할을 한다. 실린더의 윤활과 비교해, 이것은 피스톤과 실린더 작동 표면 사이, 보다 구체적으로 피스톤 링과 실린더 벽의 작동 표면 사이의 마찰 감소를 의미하고, 윤활유는 또한 무엇보다도 엔진의 연소 공간에서 연소 프로세스 중 발생하는 어그레시브 (aggressive) 산, 특히 황을 함유한 산을 중화하는 역할을 한다. 이런 이유 때문에, 무엇보다도 중화시키는 능력이 다른 사용된 연료에 따라 다른 종류의 윤활유가 사용될 수 있는데, 소위 윤활유의 BN 값은 이 능력에 대한 척도이다. 따라서, 더 높은 BN 값을 가지는 윤활유는 산에 대해 더 높은 중화 효과를 가지므로 낮은 황 함유량을 가지는 연료에 대해서보다 연료 내 높은 황 함유량에 대한 더 높은 BN 값을 가지는 윤활유를 사용하는 것이 유리할 수 있다.

하지만, 또한 동일한 유형의 윤활유가 다른 품질의 연료에 사용되어야 하는 것이 종종 가능하다. 그러면, 이러한 경우에, 예를 들어, 더 높거나 더 낮은 산 함유량은 사용된 윤활유 양의 대응하는 증가 또는 감소를 통하여 연소 생성물에서 보상될 수 있다.

적용되는 윤활유 양의 도우싱에 대한 추가 문제점은, 윤활유 막 상태의 시간 편차 및/또는 공간 편차, 특히 왕복 피스톤 내연 엔진의 작동 상태에서 윤활유 막의 두께에 의해 제공된다.

물론, 윤활유의 요구량은, 예를 들어, 회전수, 연소 온도, 엔진 온도, 엔진을 냉각하는데 이용할 수 있는 냉각 성능, 부하 및 기타 여러 작동 파라미터와 같은 다른 작동 파라미터에 의해 또한 결정될 수 있다. 따라서, 동일한 회전수와 더 작은 부하에 대해서보다 주어진 회전수와 더 높은 부하에 대해 실린더의 작동 표면 상에 상이한 양의 윤활유가 적용되어야 하는 것이 가능할 수 있다.

게다가, 또한 연소 엔진 자체의 상태는 윤활유 양에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 예를 들어, 사용된 윤활유 양이 실린더 작동 표면, 피스톤 링, 피스톤 등의 마모 상태에 따라 크게 달라질 수 있음이 알려져 있다. 따라서, 새로운 아직 길들이지 (run-in) 않은 실린더 작동 표면을 가지는 실린더에 대해 그리고/또는 길들임 단계 (running-in phase) 의 새로운 피스톤 링에 대해 증가된 마찰은 확실히 어떤 정도까지는 바람직하여서, 예컨대, 피스톤 링, 피스톤 링 그루브, 및 작동 표면을 의미하는 카운터-작동 상대물은 그라인딩될 수 있어서 서로에 대해 이상적으로 설정될 수 있다. 무엇보다도 이것은 상당한 작동 시간 동안 이미 작동되었는 실린더와 다른, 실린더의 길들임 단계 중 다른 양의 윤활유로 일반적으로 작동하도록 달성될 수 있다. 이런 이유 때문에, 윤활유 양은 종종 복수의 실린더를 가지는 엔진용, 특히 각각의 실린더에 대해 서로 분리되어 설정될 수 있다.

또한, 실린더 작동 표면은 일반적으로 사용된 작동 시간에 따라 주연 방향 및 또한 종방향 양자로 상이하게 마모될 것이다. 이것은 또한 예를 들어 피스톤 링 및 피스톤 자체에 대해서도 비슷하게 들어맞는다.

따라서, 윤활유의 양은 왕복 피스톤 내연 엔진에 사용된 작동 시간에 따라 설정되어야 할 뿐만 아니라, 윤활유 양은 시간에 따른 그리고 위치에 따른 적용 유형에 따라 실린더 벽의 작동 표면의 다른 지점에서 하나의 동일한 실린더 내에서 가변적으로 도우싱할 수 있어야 한다.

이런 이유 때문에, 실린더의 작동 표면 또는 이동 피스톤의 다른 영역에 윤활유 노즐을 제공하는 것이 오랫동안 알려져 왔고, 윤활유의 양이 시간 및 또한 위치 양자의 적용에 따라 유연하게 바뀔 수 있도록 이 노즐은 바람직하게 모두 개별적으로 제어가능하다.

특정 시점에 특정 윤활유 노즐에 의해 도입되는 윤활유 양을 결정하기 위해서 많은 다른 방법들이 알려져 있다. 간단한 경우에, 가능하다면 사용되는 연료의 품질 및 윤활유 자체를 고려해, 윤활유 양은 예를 들어 부하 또는 회전수에 따른 왕복 피스톤 내연 엔진의 작동 상태에 따라 간단히 제어되고, 카운터-작동 상대물의 마모 상태는 또한 이미 사용된 작동 시간을 기초로 고려될 수 있다.

따라서, 본 기술분야의 당업자는 소위 유체 윤활 상태를 부족한 (deficient) 윤활 상태 및/또는 혼합된 윤활 상태와 구별한다. 이런 두께의 윤활유 막이 카운터-작동 상대물 사이에 형성될 때 유체 윤활 상태에 대해서 말할 것이고, 이것은, 예를 들어, 실린더 벽의 작동 표면과 피스톤의 피스톤 링 사이에서, 카운터-작동 상대물 면이 윤활유 막에 의해 서로 잘 분리되어서, 이것은 서로 접촉하지 않는 것을 의미한다. 다른 경계의 경우는 소위 혼합된 마찰 또는 혼합된 윤활 상태로 나타낸다. 혼합된 마찰 상태의 경우 카운터-작동 상대물 사이의 윤활유 막은 적어도 일부가 너무 얇아서 카운터-작동 상대물이 서로 직접 접촉한다. 이 경우에, 스커핑 (scuffing) 및 끝으로 피스톤 시저 (seizure) 형성의 위험이 존재한다. 소위 부족한 윤활 상태는 이 두 경계의 경우 사이에서 찾아볼 수 있다. 부족한 윤활 상태에서, 윤활유 막은 정확히 너무 두꺼워서 카운터-작동 상대물은 더이상 서로 접촉하지 않지만; 윤활유 양은 유체 윤활이 카운터-작동 상대물 사이에 형성될 수 있기에 충분하지 않다. 상기와 같이, 혼합된 윤활 상태 및 또한 부족한 윤활 상태 둘 다 가능한 한 방지되었다. 이것은, 바람직하게, 유체 윤활 상태가 카운터-작동 상대물 사이에서 설정되도록 윤활유 막의 두께가 선택되었음을 의미한다.

물론, 유체 윤활 상태에서 작동은 대응하여 높은 윤활유 소비를 유발한다. 즉, 한편으로는, 상당히 비경제적이고 또한 윤활유 부족뿐만 아니라 윤활유 초과는 실린더에서 카운터-작동 상대물의 손상을 이끌 수 있다는 것을 놀랍게도 보여주었다.

이 문제점은, 특징 파라미터가 센서에 의하여 작동 상태에서 윤활유 막에 대해 결정되었고 조절 유닛을 사용해 센서 신호를 평가한 후 실린더 작동 표면에서 윤활유 막의 상태 파라미터, 특히 윤활유 막의 두께가 윤활유 공급부의 대응하는 도스량에 의해 바람직하게 국부적으로 최적화되었으므로, 처음으로 성공적으로 해결되었다. 대응하는 장치와 연관된 방법은 EP 1 505 270 A1 에서 이미 출원인에 의해 자세히 검토되었다.

비록 실린더 작동 표면의 임의의 위치에 공급되어야 하는 윤활유 요구량을 결정하는 문제점은 이런 획기적 방법에 의해 이상적으로 해결되었지만, 실린더로 윤활유를 주입하기 위한 이상적 시점을 결정하는데 어려움이 지금까지 존재하였다.

이와 관련해, 이상적 시점은 많은 파라미터, 특히 연소 엔진이 작동되는 다른 작동 상태에 의해 결정될 수 있다. 이와 관련해 역할을 할 수 있는 많은 파라미터는 정확한 윤활유 막 두께와 관련되고 도입부에서 이미 기재한 파라미터이다. 특히, 물론 정확한 시점은 주로 전술한 다른 윤활 방법에 의해 결정된다. 따라서, 물론, 윤활유 주입 시점은, 윤활유가 예컨대 소기 공기로 도입되는지 여부 또는 예를 들어 피스톤의 피스톤 링 패키지를 지나, 예컨대 내부로 작동하는 피스톤 상에 직접 주입해야 하는지 여부에 크게 좌우된다.

연소 엔진의 피스톤으로 윤활유를 공급하기 위한 윤활유 라인은 특히 피스톤 로드의 내부에 뻗어있을 수 있다. 윤활유는 또한 JP 60-125713 에 나타낸 피스톤 로드의 베어링을 윤활하기 위해 사용될 수 있다. 이 윤활유는 실린더 내부 공간으로부터 리저버를 통하여 또는 피드백 라인을 통하여 베어링에 공급된다. 피스톤 로드는 스터핑 박스에서 가이드된다. 공기가 피스톤에 의해 작동되는 피스톤 펌프를 통하여 스터핑 박스 하우징으로 펌핑되므로 스터핑 박스 하우징은 과압으로 유지된다. 스터핑 박스 하우징이 과압으로 유지되므로 윤활유가 나오는 것이 방지되고, 이것은 누설이 회피된다는 것을 의미한다.

하지만, 스터핑 박스 하우징은 공간적으로 고정되고 이런 이유 때문에 이것의 실링 (sealing off) 은 간단한 방식으로 가능하다. 조인트 연결부를 위해 하우징이 조인트 연결부의 운동을 수행하거나 조인트 연결부 전체를 캡슐화하기 위한 목적으로 제공되어야 할 것이고, 이것은 매우 많은 압축 공기를 요구할 것이다. 이런 이유 때문에, JP 60-125713 에 제공된 해결법은 조인트 연결부에 관련된 윤활유 누설을 회피하기에 실제적인 것으로 보이지 않는다.

피스톤을 통한 윤활유 공급과 연관된 문제점들 때문에, 복수의 해결법들이 개발되었는데, 이것은 윤활유가 주입에 의해 또는 노즐에 의해 실린더 라이너 벽에 대해 도입되는 윤활 위치가 제공되므로 피스톤과 실린더 라이너의 내부 벽 사이의 윤활을 특히 보장한다.

또한, 윤활 오일 양과 그것의 분배 이외에, 도입 시점에서 실린더에서의 피스톤의 위치는 피스톤 실린더 유닛의 효율적 윤활을 달성하기 위해 크게 중요하다. 이 위치는 또한 모터의 크랭크 샤프트의 소위 크랭크 각도에 의해 설명된다. 특히, 전술한 이유 때문에 훨씬 적어져야 하는 매우 소량의 윤활유에 대해, 윤활유는 피스톤에서 정확한 위치에 실린더 내부의 정확한 피스톤 위치에 적용되는 것이 중요하다. 단지 그러면 가능한 한 효율적인 소량의 윤활유의 이용이 보장될 수 있다.

이동 피스톤에서 윤활유 노즐을 갖는 윤활 기기의 개념에 대해, 윤활유는 종종 니 (knee) 레버의 사용시 공차와 연관되는 길고 복잡한 공급부를 통하여 윤활유 노즐로 수송되어야 한다. 윤활유를 도우싱하기 위한 밸브는 단지 구성 공간상 이유로 그리고 실린더 내부의 작동 조건 때문에 실린더의 외부에 배치된다. 따라서, 대형 엔진용 공급 라인은 수 미터의 길이와 또한 밸브와 윤활 노즐 사이에 매우 복잡한 구성을 가진다. 실제로 밸브의 제어는 매우 정확하게 일어날 수 있지만; 제어 및 윤활유의 실제 도입 사이 지연은 정확하게 감소할 수 없고 이런 이유 때문에 정확하게 미리 정할 수 없다. 더구나, 또한 밸브에서 제어된 윤활유 양의 실제 윤활유 노즐 도달 및 이런 긴 공급 라인에 대한 윤활유 노즐에서의 도입은 보장되지 않는다. 이런 이유 때문에, 시점 및 따라서 실린더에서 피스톤 위치는 실린더 라이너로 윤활유의 실제 도입을 위해 정확히 설정될 수 없고 윤활유의 도입량은 정확히 설정될 수 없다.

이런 이유 때문에, 본 발명의 목적은 개선된 윤활 장치를 제공하고 윤활유 공급 시스템에서 윤활유의 누설을 검출할 뿐만 아니라 대형 엔진의 실린더 작동 표면을 윤활하기 위한 개선된 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 크로스헤드 엔진의 피스톤 로드를 위한 조인트 연결부용 개선된 냉각 시스템을 제공하고, 특히 냉각 시스템에서 누설을 막기 위한 장치를 제공하는 것이다. 장치적 관점 및 방법적 관점에서 이 목적을 만족시키기 위한 본 발명의 주제는 각 카테고리의 독립항의 특성을 특징으로 한다.

각각의 종속항은 본 발명의 특히 유리한 실시형태에 관한 것이다.

본 발명에 따른 대형 엔진은 실린더 라이너, 실린더 라이너에서 변위가능하게 배치된 피스톤, 구동 샤프트뿐만 아니라 구동 샤프트를 피스톤에 연결하기 위한 연결 요소를 포함한다. 대형 엔진은, 유체 매체에 의한 실린더 및/또는 피스톤 및/또는 연결 요소의 윤활 또는 냉각 장치를 포함하고, 리저버로부터 사용 장소로 유체 매체를 운반하기 위한 제 1 연결 라인을 포함한다. 제 1 연결 라인은 적어도 일부가 연결 요소를 통하여 뻗어있고, 제 1 연결 라인 내 유체 매체는 실질적으로 압력 P1 으로 가압된다. 압력 P2 로 가압되는 유체 매체가 수용된 제 2 연결 라인이 제공되는데, 압력 P2 는 정상 작동 모드에서 최대 압력 P1 보다 높다.

특히 제 1 연결 라인에서 누설로 인한 압력 P1 의 감소를 측정할 수 있고, 이것은 제 1 연결 라인의 압력 감소 및 따라서 P1 과 P2 사이의 압력 차이 증가를 이끈다. 제 2 연결 라인에서 누설은 압력 P2 의 감소를 유발하여서, P1 과 P2 사이의 압력 차이가 감소한다.

연결 요소는 크로스헤드를 가지는 피스톤 로드를 포함하고, 크로스헤드는 구동 샤프트에 연결된 적어도 하나의 연결 로드가 인접한 조인트를 포함하여서, 구동 샤프트의 회전 운동이 피스톤의 변위에 의해 발생될 수 있다.

실시형태에 따르면, 복수의 보어가 조인트에 제공될 수 있다. 이 보어는 제 2 연결 라인의 부분일 수 있다. 펌프는 압력 P2 를 발생시키기 위해 조인트와 리저버 사이에 구비될 수 있다. 대안적으로, 리저버 자체는 라인에서 압력 손실을 보상하도록 압력 P2 로, 또는 심지어 더 높은 압력으로 유지될 수 있다. 정상 작동 모드에서, 압력 P2 는 실질적으로 일정하다. 펌프는 스로틀 요소를 통하여 제 1 연결 라인에 연결될 수 있다. 특히, 펄스 발생기가 스로틀 요소와 제 1 연결 라인 사이에 제공될 수 있고, 펄스 발생기는 특히 적어도 하나의 밸브, 즉 슬라이딩 밸브 또는 자기 밸브를 포함한다. 조인트 암은 제 1 연결 라인 및/또는 제 2 연결 라인으로 유체 매체를 공급하기 위해 제공될 수 있다. 이 조인트 암은 니 레버라고 한다. 대안적으로, 예를 들어, 또한 압력 저항 호스가 제공될 수 있다.

압력 센서는 제 1 연결 라인에서 압력 P1 과 제 2 연결 라인에서 압력 P2 를 검출하도록 누설 검출을 위한 제 1 연결 라인 및 제 2 연결 라인에 제공될 수 있다. 압력 센서는 평가 유닛으로 도입될 수 있는 신호를 방출한다. 측정돤 압력은 평가 유닛에서 대응하는 기준 압력과 비교될 수 있다. 작동 압력의 변동 폭을 초과하는 압력 차이가 발생한다면 누설을 표시하는 경보가 출력된다.

본 발명에 따른 장치의 사용 장소는 예를 들어 실린더의 작동 표면상에 윤활유를 적용하기 위한 윤활점을 포함하는 실린더 윤활부일 수 있다. 물론, 또한 복수의 윤활점이 동일한 방식으로 제공될 수 있다. 시일은 특히 제 2 연결 라인과 크랭크 샤프트 공간 사이에 제공될 수 있다.

본 발명은 또한 대형 엔진의 윤활 또는 냉각 방법에 관한 것으로, 대형 엔진은 실린더 라이너, 실린더 라이너에 변위가능하게 배치된 피스톤, 구동 샤프트뿐만 아니라 구동 샤프트를 피스톤에 연결하기 위한 연결 요소를 포함할 뿐만 아니라 유체 매체에 의한 실린더 및/또는 연결 요소의 윤활 또는 냉각 장치를 포함한다. 유체 매체는 리저버로부터 사용 장소로 운반된다. 연결 요소를 통하여 적어도 일부가 뻗어있는 제 1 연결 라인이 제공된다. 유체 매체는 제 1 연결 라인에서 실질적으로 압력 P1 으로 가압된다. 압력 P2 로 가압되는 유체 매체가 수용되는 제 2 연결 라인이 제공되고 압력 P2 는 정상 작동 모드에서 최대 압력 P1 보다 높다. 압력 P1 은 특히 제 1 연결 라인에서 누설로 인해 낮아질 수 있다.

리저버는 각 실린더를 위한 모든 윤활유 라인 또는 냉각수 라인에 연결되는 윤활유 또는 냉각수를 위한 커먼 레일 리저버로 설계될 수 있다. 이것에 의하여 각각의 윤활유 라인 또는 각각의 냉각수 라인에서 동일한 압력이 존재하도록 보장된다.

윤활점은 실린더의 종방향 축선 (A) 에 의해 결정된 축선 방향에 대해 실린더 벽의 다른 위치에 배치될 수 있다. 윤활유가 실린더 원주 둘레에 분포하는 복수의 지점뿐만 아니라 상이한 축선 방향 위치에 도입될 때, 윤활유는 작동 표면의 더 큰 표면에 대해 균일하게 분포될 수 있다. 이것에 의하여 윤활유의 적용은 동시에 일어날 수 있고, 이것은 모든 로킹 요소가 동일한 시점에 개방되는 것을 의미한다. 하지만, 다른 시점에 윤활유를 도입하는 것이 또한 가능하고, 이것은 윤활 작용이 예를 들어 피스톤의 운동에 선행하는 것을 의미한다.

본 발명의 또 다른 적용은 대형 엔진의 실린더 또는 피스톤을 위한 냉각수의 누설을 검출하는 것이다 . 그러면, 냉각수는 실린더 벽 또는 피스톤의 내부에서 순환할 수 있는 유체 매체를 형성한다. 냉각수는 윤활유처럼 펌프에 의해 대응하는 사용 장소로 운반될 수 있다.

특히, 펌프는 복수의 공급 피스톤을 가지는 피스톤 펌프로서 설계될 수 있다. 공급 피스톤은 바람직하게 캠 샤프트에 의해 구동된다. 캠 샤프트는 특히 전기 모터에 의해 구동될 수 있다. 이런 이유 때문에, 단위 시간당 공급 스트로크 수를 의미하는 캠 샤프트의 회전수는 전기 모터에 의해 미리 정해진 회전수 범위 내에서 임의로 바뀔 수 있다. 추가 변형예에 따르면 공급 피스톤은 또한 작업 피스톤에 연결될 수 있고, 작업 피스톤은 유압 수단에 의해 움직일 수 있어서, 공급 허브가 일어날 수 있다. 공급 피스톤은 분배기에 윤활유 또는 냉각수를 운반한다. 회전 피스톤 펌프의 공급 피스톤이 차례로 그것의 공급 스트로크를 수행할 때, 특히 캠 샤프트의 캠이 서로에 대해 각도상 변위되게 배치될 때 분배기에서 압력 편차가 감소될 수 있다.

유압 수단은 부가적 리저버에 의해 제공되는 윤활유 또는 냉각수일 수 있다. 이 리저버는 특히 윤활을 위해 사용되는 리저버보다 더 높은 압력으로 있을 수 있다. 이 리저버는 전형적으로 50 바 ~ 최대 100 바의 압력 범위에서 50 바를 초과 압력으로 있을 수 있다. 윤활 장치를 위한 윤활유는 특히 최대 50 바의 압력으로 있는 리저버에 의해 제공된다. 윤활유 또는 냉각수의 압력은 임펄스에 대해 최대 50 바에 달하고 바람직하게 10 ~ 15 바의 범위에 있는 기본 압력에서 40 ~ 50 바의 범위에 있다. 이 압력은 압력 P1 에 대응하는데, 라인에서 압력 손실을 고려해야 한다. 전형적으로 윤활유 리저버 또는 윤활유 컨테이너 또는 냉각수 리저버를 의미하는 2 개의 리저버를 상이한 압력에서 사용하는 것은 윤활유 또는 냉각수로 펌프의 작동을 허용한다. 이것에 의하여 구동 유체와 작동 유체 사이에 시일의 제공은 더 이상 쓸모가 없게 되고, 이것은 윤활을 위한 윤활유 또는 냉각수를 의미한다. 이것에 의하여 펌프에 실링 요소를 제공하는 것이 생략될 수 있는데 이것은 펌프의 보다 비용 효율적인 제조뿐만 아니라 작동 및 그것의 정비를 단순화시킨다.

윤활 장치용 리저버의 압력은 바람직하게 펌프의 작업 피스톤을 작동하기 위한 리저버의 압력보다 작다.

로킹 요소의 세팅은 바람직하게 대형 엔진의 부하에 따라 일어난다. 이것에 의하여 윤활유 공급은 정확하게 요구에 맞출 수 있다.

로킹 요소의 세팅은 특히 크랭크 각도 및/또는 회전수 및/또는 토크 및/또는 대형 엔진의 실린더 위치에 따라 일어난다.

특히 간단한 변형예에 따르면 실린더 공간에서 압력이 윤활유의 공급 압력보다 높을 때 실린더 벽의 작동 표면 상으로 윤활유의 공급이 중단된다. 이것에 의하여, 피스톤이 상사점 근처에 있을 때 어떤 윤활유도 실린더의 연소 공간에 도달하지 못하도록 보장될 수 있다. 이것에 의하여, 연소 프로세스 중 윤활유가 연소 공간에 존재하여서 바람직하지 못한 퇴적물 및 배기 가스를 유발할 수 있는 윤활유의 연소가 일어나는 것을 방지할 수 있다.

윤활유의 압력은, 예를 들어, 압력 센서에 의하여 측정되고 평가 유닛으로 전달될 수 있다. 평가 유닛은, 상한값과 하한값으로 경계가 정해진 미리 정해진 압력 범위에 압력이 존재하는지 여부를 점검한다. 이런 점검은 압력 P1 뿐만 아니라 압력 P2 양자에 대해서 일어난다. 평가 유닛은 P2 와 P1 사이의 압력 차이를 계산한다. 정상 작동 모드에서 압력 P2 는 압력 P1 을 초과한다. 압력 차이가 음의 값이라면, 이것은 누설이 존재함을 나타낸다.

음의 압력 차이에 대해 경보가 발생될 수 있다. 특히 장기간에 걸쳐 압력이 떨어지는 것은 윤활 장치의 누설을 표시할 수 있는데 이것은 부족한 윤활을 통한 손상을 회피하기 위해서 즉시 점검되어야 한다.

본 발명은 개략적인 도면을 참조하여 이하 더 자세히 설명될 것이다.

도 1 은 대형 엔진에서 피스톤 실린더 설비의 단면도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 윤활 장치의 실시형태에 따른 2-스트로크 대형 디젤 엔진의 실린더이다.
도 3 은 제 1 연결 라인과 제 2 연결 라인 사이의 압력 차이를 결정하기 위한 조립체의 세부도이다.
도 4 는 윤활유 공급부의 개략도이다.
도 5 는 정상 작동 모드에서 윤활 압력 (P1, P2) 추이 (course) 및 브레이크다운에 대한 압력-시간 다이어그램이다.

대형 엔진의 단면도는 도 1 에 개략적으로 나타나 있다. 도 1 에 따른 대형 엔진 (100) 은 실린더 라이너 (20) 형태인 실린더와 피스톤 (25) 을 갖는 실린더 설비를 가진다. 실린더 설비는 또한 신선 공기 공급 시스템 (101) 을 가진다. 도 1 의 실린더 설비는, 특히 본 기술분야에 알려진 바와 같은 종방향으로 소기되는 2-스트로크 대형 디젤 엔진을 위한 전형적 설비이다.

피스톤 (25) 은 실린더 라이너 (20) 에서 실린더 라이너 (20) 의 실린더 벽 (22) 을 따라 왕복 변위가능하게 배치된다. 피스톤 (25) 은 2 개의 전환점, 즉 상사점 (OT) 및 하사점 (UT) 사이에서 왕복 운동을 수행하고, 상사점 (UT) 은 하사점 (UT) 과 출구 밸브 (102) 사이에 배치된다.

피스톤 (25) 은 단지 3 개의 피스톤 링 (27, 28, 29) 을 갖는 도 2 에 개략적으로 도시된 피스톤 링 패키지를 포함하는데, 즉 피스톤 링은 출구 밸브 (102) 및 따라서 또한 연소 공간 (23) 에 가장 가까이 놓인, 톱 링으로도 불리는 상부 피스톤 링 (28), 및 도 2 의 출구 밸브 (102) 에 대해 제 1 피스톤 링 (28) 아래에 배치된 제 2 피스톤 링 (27) 뿐만 아니라 피스톤 링 (27) 아래에 배치된 추가 피스톤 링 (29) 을 가진다.

도면에 따르면, 연소 공간 (23) 은, 상세히 도시되지 않고 연소 공간 (23) 으로 연료를 주입할 수 있는, 주입 노즐을 가지는 실린더 커버 (103) 에 의해 그리고 도 1 에서 폐쇄된 상태로 도시된 출구 밸브 (102) 에 의해 상단에서 경계가 정해진다.

피스톤 (25) 은 피스톤 로드 (13) 를 통하여 그 자체가 알려진 방식으로 크로스헤드 (14) 에 연결되는데 피스톤 로드로부터 피스톤 (25) 의 왕복 운동은 대형 엔진의 작동 중 대형 엔진의 크랭크 샤프트로 전이된다. 도시된 바에 따르면, 피스톤 로드 (13) 는 출구 밸브 (102) 에 대해 실린더 라이너 (20) 의 바닥에 인접한 소기 공기 공간 (110) 을 통하여 그리고 아래에 놓인 크랭크 샤프트 공간 (25) 에 대해 소기 공기 공간 (110) 을 실링하는 스터핑 박스 (111) 를 통하여 안내되어서, 화살표 112 의 부호로 나타낸 어떤 신선 공기도 소기 공기 공간 (110) 으로부터 크랭크 샤프트 공간 (115) 에 도달할 수 없다. 터보차저 (113) 는 고압, 예를 들어 최대 4 바의 압력에서 소기 공기 공간 (110) 으로 신선 공기를 운반한다.

피스톤 (25) 은 냉각수 (70) 로 내부 냉각된 피스톤 (25) 으로 설계되고, 냉각수는 미도시된 공급 라인을 통하여 공급되고 제거된다.

피스톤 (25) 은 OT 와 UT 사이의 위치에서 도 1 에 도시되어 있다. 피스톤 상부 가장자리 (71) 는 출구 밸브 (102) 의 방향으로 피스톤 (25) 의 재킷면 (72) 의 최상부점에 의해 한정된다. 피스톤 (25) 은 실린더 라이너 (20) 에서 피스톤 축선을 따라 하사점의 방향으로 축선 방향으로 왕복 변위가능하게 배치된다.

피스톤 (25) 은 2 피스 (piece) 로 설계된다. 그것은 소위 피스톤 크라운 (73) 및 미도시된 나사로 피스톤 크라운 (73) 에 나사결합된 피스톤 스커트 (74) 로 구성되고, 피스톤 크라운 (73) 은 출구 밸브의 방향으로 배치되고 피스톤 스커트 (74) 는 소기 공기 공간 (110) 의 방향으로 배치된다. 피스톤 스커트 (74) 는 원통형 재킷면을 가지고 그것의 최하부점은 소기 공기 공간 (110) 의 방향으로 피스톤 스커트 하부 가장자리 (75) 를 한정한다.

도 2 에 도시된 3 개의 피스톤 링 (27, 28, 29) 은 피스톤 크라운 (73) 의 재킷면 (72) 에 배치되고, 제 1 의 상부 피스톤 링 (28) 은 출구 밸브의 방향으로 배치되고, 인접한 제 2 피스톤 링 (29) 은 피스톤 스커트 하부 가장자리 (75) 의 방향으로 배치되고 제 2 피스톤 링 (29) 에 인접한 제 3 피스톤 링 (27) 은 피스톤 하부 가장자리 (25) 의 방향으로 배치된다. 피스톤 링 (27) 은 최상부 피스톤 링 (28) 과 최하부 피스톤 링 (29) 사이에 위치한다.

도 2 에 따르면 윤활유 및 냉각수는 피스톤 로드 (13) 를 통하여 피스톤 (25) 으로 수송된다. 도 1 에 따르면 윤활유 및/또는 냉각수는 크로스헤드 (14) 를 통하여 피스톤 로드 (13) 로 공급된다. 크로스헤드는 도 3 에 상세히 도시된 이 목적을 위한 통로를 포함한다. 이 통로는 니 레버 (120) 를 통하여 공급된다. 니 레버 (120) 는 위치 고정된 리저버 (30, 도 2 참조) 와 크로스헤드 (14) 사이의 연결 요소를 나타내고, 펌프 (1) 는 리저버 (30) 와 크로스헤드 (14) 사이에 제공될 수 있다. 대안적으로, 리저버 (30) 는 커먼 레일 리저버와 유사하게 설계될 수 있고 충분히 고압으로 이미 가압된 윤활유 또는 냉각수를 포함할 수 있다. 이것에 의하여 충분한 고압은 압력 (P1 및/또는 P2) 을 초과하고 크로스헤드 (14) 공급부의 압력 손실을 상쇄하기 위해서 충분한 압력으로 이해되어야 한다.

도 1 에 도시된 대로, 니 레버 (120) 자체는 크로스헤드의 운동을 상쇄하기 위해서 하나 이상의 조인트 연결부를 가질 수 있다.

윤활 장치 (10) 를 가지는 2-스트로크 대형 디젤 엔진의 실린더는 도 2 에서 단면도로 개략적으로 도시된다. 도 2 의 2-스트로크 대형 디젤 엔진은 복수의 실린더 (20) 를 포함하는데, 명확성을 이유로 단지 하나의 실린더 (20) 만 예시적으로 도시된다. 실린더 (20) 는 주연 방향으로 자체 알려진 방식으로 실린더 (20) 의 내부 공간 (23) 의 경계를 이루는 실린더 벽 (22) 을 포함한다. 피스톤 (25) 은 실린더 (20) 의 축선 방향 (A) 에 대해 실린더 벽 (22) 의 작동 표면 (21) 을 따라 왕복 변위가능하게 배치된 실린더 (20) 내부에 제공된다. 작동 표면 (21) 은 예를 들어 열적 분무에 의해 실린더 벽 (22) 의 표면상에 적용되는 표면층에 제공될 수 있다. 적어도 하나의 윤활점 (7, 17), 특히 윤활 노즐 (26, 46) 은 자체 알려진 방식으로 펌프 (1) 에 의해 윤활유를 공급받는 실린더 벽 (22) 에 배치되어서, 윤활유 막은 작동 상태에서 실린더 벽 (22) 상의 작동 표면 (21) 상에 적용될 수 있다.

윤활점 (7, 17) 은 윤활유 라인 (8, 18) 을 통하여 펌프 (1) 에 연결된다. 각각의 윤활유 라인은 로킹 요소 (5, 15) 를 가진다. 윤활유 라인은 커먼 레일 리저버로서 또한 설계될 수 있는 분배기 (3) 의 부분이다. 펌프 (1) 는 분배기 (3) 를 통하여 리저버 (30) 로부터 윤활점 (7, 17) 으로 윤활유를 운반한다. 이 배치는 피스톤 또는 실린더를 냉각하기 위해서 윤활유 대신에 냉각수가 사용될 때 이용될 수 있다.

펌프 (1) 는 윤활유 또는 서보 오일 또는 냉각수로 작동될 수 있다. 이이것은, 리저버 (30) 가 대략 20 바의 압력에서 윤활유 또는 냉각수를 제공하는 것을 의미한다. 펌프 (1) 의 작업 피스톤 (33) 은 리저버 (30) 보다 높은 압력으로 가압되는 리저버 (31) 에 의해 공급되는 윤활유 또는 냉각수로 작동된다. 대체로 리저버 (31) 에서 압력은 50 ~ 100 바, 특히 대략 50 바와 라인의 압력 손실을 더한 값이다. 리저버 (31) 는 제 2 연결 라인을 통하여 윤활유 또는 냉각수를 크로스헤드로 공급하기 위해서 또한 사용될 수 있다. 임펄스에 대해 최대 40 ~ 50 바에 달하는 낮은 압력 (P1) 으로 압력을 바꾸기 위해서 스로틀 요소가 가능하다면 리저버와 제 2 연결 라인 사이에 제공된다.

펌프 (1) 의 작업 피스톤 공간 (34) 으로 도입되는 윤활유는 각각의 개구 (39) 를 통하여 공급 공간 (36) 에 도달한다. 작업 피스톤이 작업 피스톤 공간 (35) 에 존재하는 한 개구 (39) 는 작업 피스톤 공간 (34) 에 연결되고, 이것은 펌프 (1) 의 스트로크가 아직 시작되지 않았음을 의미한다. 윤활유가 작업 피스톤 공간 (34) 내 작업 피스톤에 적용되자마자, 이것은 리테이닝 수단 (37) 의 저항에 맞서 운동한다. 각각의 개구 (39) 는 공급 피스톤 (38) 에 의해 폐쇄되고 공급 공간 (36) 에 존재하는 윤활유가 압축된다. 공급 공간 (36) 은 분배기 (3) 에 유체가 통하게 연결되므로, 분배기 (3) 및/또는 윤활유 라인 (8, 18) 에 존재하는 윤활유가 또한 압축된다.

공급 스트로크가 종료되었을 때 윤활유는 윤활유 라인 (8, 18) 에서 필요한 압력을 얻었다. 그것은 윤활을 보장하는데 필요한 미리 정해진 대역 내에 압력이 존재하는지 여부를 분배기 (3) 에서 압력 센서에 의해 모니터링될 수 있다. 이 대역은 일반적으로 10 ~ 50 바의 범위에 있고, 특히 이 범위는 10 ~ 15 바의 베이스 압력 및 40 ~ 50 바 사이에 있는 임펄스에 대한 압력을 포함한다.

따라서, 원하는 시점에 실린더 (20) 의 작동 표면 (21) 에 적용되도록 윤활유는 윤활유 라인 (8, 18) 에 제공된다. 원하는 시점은 신호 전달 라인 (42, 43) 을 통하여 대응하는 로킹 수단 (5, 15) 의 개구로 신호를 송신하는 중앙 유닛 (50) 에 의해 결정된다. 따라서, 윤활 시점은 중앙 유닛에 의해 완전히 자유롭게 결정될 수 있다.

물론 로킹 수단 (5, 15) 의 폐쇄 시점은 마찬가지로 중앙 유닛 (50) 에 의해 임의로 미리 정할 수 있다. 이것에 의하여 윤활유의 요구량은 특정 윤활 사이클에 대해 정확하게 설정될 수 있다.

측정 장치 (40) 는 도 2 에 예시적으로 도시되어 있고 이 측정 장치에 의해 2-스트로크 대형 디젤 엔진의 작동 상태에 대한 공칭 값이 검출된다. 측정 장치 (40) 는 공칭값의 특징을 나타내는 전기 신호를 발생시키고 이 신호를 신호 송신 라인 (41) 으로 중앙 유닛 (50) 에 전송하는데 중앙 유닛 (50) 은 윤활 시스템을 제어하는 역할을 한다. 신호는 중앙 유닛 (50) 에서 평가된다. 평가 결과 윤활을 요구한다면, 신호는 신호 송신 라인 (42, 43) 을 통하여 중앙 유닛으로부터 로킹 요소 (5, 15) 로 송신되어서, 로킹 요소가 작동되는데, 이것은 로킹 요소가 윤활유의 통류를 위해 개방 또는 폐쇄되는 것을 의미한다. 신호는 또한 펌프 (1) 를 제어하기 위해 사용될 수 있다. 이것은, 예를 들어 원형 펌프, 임펠러 펌프와 같은 펌프를 회전시키기 위해 공급 전류가 바뀔 수 있는 펌프에 사용될 수 있다. 예를 들어, 펌프를 구동하는 모터의 회전수가 변경될 수 있어서, 단위 시간당 펌프를 통하여 운반되는 체적 유량이 변경될 수 있다. 이 가능성은 또한 회전 피스톤 펌프에 대해서도 존재한다. 이러한 회전 피스톤 펌프는 전형적으로 전기 모터에 의해 구동된 캠 샤프트를 통하여 움직이는 복수의 피스톤을 포함한다. 캠 샤프트의 회전수를 증가시키기 위해, 단위 시간당 피스톤 스트로크의 수가 증가되어서 펌프를 통하여 운반되는 체적 유량이 변경된다. 물론, 또한 단일 공급 피스톤을 가지는 펌프가 사용될 수 있고, 공급 피스톤은 유압적으로 움직일 수 있고 캠 샤프트에 의해 움직일 수 있다.

본원의 경우에 스위칭 밸브 (32) 의 스위칭 주파수는 변경될 수 있다. 이 경우에 신호는 신호 송신 라인 (44) 을 통하여 중앙 유닛 (50) 으로부터 스위칭 밸브 (32) 로 송신된다. 스위칭 밸브는 특히 자기 밸브로서 설계된다. 스위칭 밸브 (32) 는 2 개의 위치를 가질 수 있다. 제 1 위치에서 작업 피스톤 (33) 과 리저버 (30) 사이의 연결부가 개방되어서, 작업 피스톤 (33) 이 존재하는 작업 피스톤 공간 (34) 으로부터 윤활유가 리저버 (30) 로 피드백될 수 있다. 윤활유가 공급 공간 (36) 으로 유입될 수 있도록 리저버 (30) 와 공급 공간 (36) 사이의 연결 라인이 개방된다.

작업 피스톤 (33) 은 그것의 상부 단부 위치로 리테이닝 수단 (37) 에 의해, 본 실시예에서 스프링에 의해 이동되고, 그것은 이제 공급 스트로크를 수행할 준비가 되어있다. 스위칭 밸브 (32) 가 중앙 유닛 (50) 으로부터 공급 스트로크를 수행하기 위한 신호를 받을 때 스위칭 밸브는 리저버 (31) 와 연결부가 개방되도록 스위칭된다. 윤활유는 리저버 (31) 로부터 작업 피스톤 공간 (35) 으로 고압에서 도입되고 작업 피스톤 (33) 은 공급 스트로크를 수행하고, 이것은 윤활유가 공급 공간으로부터 분배기 (3) 로 공급 피스톤 (38) 에 의해 펌핑되는 것을 의미한다. 게다가, 작업 피스톤은 공급 공간과 실링되게 분리될 필요는 없다. 따라서, 공급 피스톤측 작업 피스톤 공간 (34) 에 대한 구동측 작업 피스톤 공간 (35) 의 실링은 요구되지 않는다.

로킹 요소 (5, 15) 는 임의의 기간 동안 개방되어서, 측정 장치 (40) 의 측정값을 기초로 윤활유가 작동 표면 (21) 상에 적용된다. 각각의 로킹 요소 (5, 15) 가 개방된 채 유지되는 기간은 개별적으로 맞출 수 있고 측정 장치 (40) 로 검출된 측정값에 의해 결정된다.

물론 대형 엔진의 다른 파라미터를 결정하는 복수의 측정 장치가 제공될 수 있다.

마찬가지로 연소 공간에 존재하는 최대 압력과 연소 공간에 존재하는 최소 압력 사이에 있도록 윤활유의 압력을 설정하는 것이 가능하다. 연소 공간에서 압력은, 적어도 압축 스트로크의 마지막 단계 동안 뿐만 아니라, 연료 공기 혼합물의 점화 시점에 그리고 팽창 단계가 시작될 때 윤활유 압력을 초과하여, 윤활유는 연소 공간으로 유입될 수 없다. 팽창 단계 중, 신선 공기 공급 중 또는 압축 스트로크의 제 1 단계 중 연소 공간에서 압력이 윤활유의 압력 미만일 때만, 실린더 작동 표면 상으로 윤활유의 도입이 가능하다. 이것에 대안적으로 피스톤이 압축 스트로크에서 윤활점을 통과했을 때 윤활유의 도입이 가능하고, 이것은 윤활점이 대응하는 소기 공기 압력으로 가압된 소기 공기로 채워진 실린더 공간으로 개방되는 것을 의미한다. 이와 관련해 일반적으로 소기 공기 압력은 전형적으로 대략 3 바의 주위 압력을 아주 조금 초과한다. 따라서 윤활점 위치와 피스톤 사이에 연결부가 존재한다. 피스톤 링 패키지를 의미하는 피스톤이 윤활점 위에 위치한다면, 소기 공기 압력은 실질적으로 로킹 요소에 부여되고, 동시에 피스톤 링 패키지와 출구 밸브 사이의 실린더 공간을 의미하는 연소 공간에 부여된 압력이 상당히 높다.

따라서, 윤활점이 압축 스트로크 중 피스톤 링 패키지에 의해 커버되는 영역에 있을 때, 실린더 공간에서 압력에 대해 윤활유를 공급하는 동안 피스톤이 상사점에 근처에 존재할 때 실린더 공간에 윤활유의 도달이 발생할 수 있는데, 왜냐하면 소기 공기 측에서 압력은 실린더 공간에서 연소 공간측 압력보다 실질적으로 더 작기 때문이다.

부가적으로, 윤활유 또는 냉각수가 피스톤 (25) 에 공급되는 것이 도 2 에 나타나 있다. 본 발명에 따른 장치 (10) 는 유체 매체에 의하여 실린더 라이너 (20) 및/또는 피스톤 (25) 및/또는 연결 요소 (13, 14, 19, 120) 를 윤활 또는 냉각시키는 역할을 한다. 유체 매체는 특히 냉각수 또는 윤활유이다. 리저버 (30) 로부터 사용 장소 (20, 25, 13, 14, 19) 로 유체 매체를 공급하기 위해 제 1 연결 라인이 제공된다. 제 1 연결 라인 (11) 은 적어도 일부가 연결 요소 (13, 14, 19) 를 통하여 연장된다. 피스톤 로드 (13) 를 통과하는 코스만 도 1 에 나타나 있다. 하지만, 연결 라인은 크로스헤드, 니 레버뿐만 아니라 피스톤, 특히 피스톤 스커트에 동일한 방식으로 제공될 수 있다. 유체 매체는 제 1 연결 라인에서 실질적으로 압력 P1 으로 존재한다. P2 의 압력으로 있는 유체 매체가 수용되는 제 2 연결 라인 (12) 이 제공된다. 압력 P2 는 정상 작동 중 최대 압력 P1 보다 높다.

도 3 은 제 1 연결 라인 (11) 과 제 2 연결 라인 (12) 사이에서 냉각 및/또는 윤활하기 위한 장치의 세부를 나타낸다. 크로스헤드 (14) 뿐만 아니라 피스톤 로드 (13) 의 일부가 단면도로 나타나 있다. 도 3 에 따르면 슬리브 요소 (117) 가 또한 피스톤 로드 (13) 와 크로스헤드 (14) 사이에 제공된다. 피스톤 로드 (13) 가 크로스헤드에 대해 회전할 수 있으므로, 크랭크 샤프트 공간 (115) 에 대해 제 1 및 제 2 연결 라인 (11, 12) 을 실링하도록 시일 (118) 이 제공된다.

유체 매체, 예를 들어, 냉각수 또는 윤활유가 제 1 연결 라인 (11) 에 제공된다. 제 1 연결 라인에 제공된 유체 매체는 압력 P1 을 가진다. 제 1 연결 라인은 피스톤 로드 (13) 를 통하여 슬리브 요소 (117) 를 통하여 그리고 또한 크로스헤드 (14) 를 통하여 뻗어있다. 개방된 통로는 니 레버 (120) 를 통하여 뻗어있는 공급 라인과 연결 라인 (11) 에서 연결을 보여주는 크로스헤드 의 외부 재킷면에 이 목적으로 제공된다. 공급 라인뿐만 아니라 공급 라인과 크로스헤드의 연결부는 도면에 도시되지 않는다.

유체 매체는 유사한 방식으로 압력 P2 로 가압되는 제 2 연결 라인 (12) 에서 순환한다. 특히, 압력 P2 는 정상 작동 모드동안 일정할 수 있다. 제 2 연결 라인에서 유체 매체의 압력 P2 는 제 1 연결 라인에서 유체 매체의 압력 P1 보다 크기 때문에, 제 1 연결 라인의 유체 매체가 외부로 나갈 수 없도록 주로 보장된다. 제 1 연결 라인 (11) 에서 누설이 있는 경우, 유체 매체의 발생은 제 2 연결 라인에서 더 높은 압력 P2 에 의해 방지된다. 이런 이유 때문에, 제 1 연결 라인 (11) 에서 누설이 있는 경우 유체 매체는 압력 P2 로 제 1 연결 라인 (11) 으로 유입될 수 있다. 이것에 의하여, 제 1 연결 라인에서 압력은 증가하고 동시에 제 2 연결 라인에서 압력은 낮아져서 압력 밸런싱이 발생한다. 압력 밸런싱에서 기인한 압력 감소가 측정되고 평가 유닛으로 전달된다. 평가 유닛은 계속해서 측정된 압력을 기준 압력과 비교한다. 압력 차이는 압력 밸런싱으로 인해 감소하고, 이런 이유 때문에 평가 유닛은 신호, 예를 들어 경보를 발한다. 이 경보는 제 1 연결 라인에서 누설을 신호로 알린다.

제 2 연결 라인 (12) 에서 누설이 존재할 때 압력 P2 가 감소한다. 기준 압력에 대한 압력 P2 의 감소는 평가 유닛에 의해 측정된다. 평가 유닛은 또한 출력 신호, 이 경우에 예를 들어 경보를 발생한다. 이 경보는 제 1 연결 라인에서 누설을 신호로 알리는 경보와 다를 수 있다.

제 1 연결 라인 (11) 과 제 2 연결 라인 (12) 에서 다른 압력 (P1, P2) 이 발생될 수 있는 다른 방식을 보여주는 실시형태가 도 4 에 도시된다. 리저버 (30) 로부터 펌프 (1) 에 의하여 운반되는 유체 매체는 자세히 도시되지 않은 분배기 요소에 의하여 제 1 연결 라인 (11) 과 제 2 연결 라인 (12) 으로 나누어진다. 이것에 의하여 펌프 하류의 압력 라인에서 압력은 더 높은 압력 P2 에 대응한다. 스로틀 요소 (125) 는 압력을 감소시키기 위해 연결 라인 (11) 에 제공된다. 펄스 송신기 (126) 는 또한 스로틀 요소 (125) 에서 연결부에 제공될 수 있다. 펄스 송신기는 펄스 전류를 분배하는 역할을 한다. 특히 유체 매체가 윤활유일 때 임의의 시점에서 윤활유를 출력하는 것이 유리할 수 있다. 펄스 송신기는, 예를 들어, 로킹 요소, 특히 밸브로서 설계될 수 있다.

도 5 에 나타낸 그래프는 x 축선에 표시되는 시간에 따른 y 축선에 적용되는 유체 매체의 압력 추이를 보여준다. 이것에 의하여 실선은 제 2 또는 제 1 연결 라인에서 누설 발생 후 압력 P2 및 그 변화를 나타낸다. 게다가, 일점쇄선은 제 1 연결 라인 (11) 에서 누설에 대한 압력 P1 및 그 변화를 표시한다. 위에서 설명한 대로, 압력 P1 은 누설의 존재시 증가하여서, 기준 압력으로 저장된 압력 P1 과 누설로 인해 증가된 압력 P1' 사이에 압력 차이가 발생한다.

게다가, 유체 매체가 펄스 방식으로 운반될 때 그래프는 펄스의 압력 추이를 보여준다. 펄스의 최대 압력은 장치의 정상 작동 모드에서 압력 P1 에 대해 최소값 미만이다.

물론, 본 발명에 따른 장치뿐만 아니라 누설 검출 방법은 도면에 도시된 특정 실시형태에 제한되지 않고, 결과적으로 본 발명에 따른 각각의 유체 공급 시스템을 위한 것이다.

Claims (15)

1. 실린더 라이너 (20), 상기 실린더 라이너 (20) 에서 변위가능하게 배치된 피스톤 (25), 구동 샤프트뿐만 아니라, 상기 구동 샤프트를 상기 피스톤 (25) 에 연결하기 위한 연결 요소 (13, 14, 19, 120) 를 포함하고, 유체 매체에 의해 실린더 및/또는 상기 피스톤 및/또는 상기 연결 요소를 윤활 또는 냉각하기 위한 장치를 포함하고, 리저버 (30) 로부터 사용 장소 (7, 17) 로 상기 유체 매체를 운반하기 위한 제 1 연결 라인 (11) 을 포함하고,
   상기 제 1 연결 라인 (11) 은 적어도 일부가 상기 연결 요소를 통하여 뻗어있고, 상기 제 1 연결 라인 (11) 내의 상기 유체 매체는 실질적으로 압력 P1 으로 가압되고, 압력 P2 로 가압되는 유체 매체가 수용되는 제 2 연결 라인 (12) 이 제공되고, 상기 압력 P2 는 정상 작동 모드에서 최대 압력 P1 보다 높은, 대형 엔진.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 연결 라인 (11) 에서 누설로 인한 상기 압력 P1 의 감소가 측정가능한, 대형 엔진.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 제 2 연결 라인 (12) 에서 누설로 인한 상기 압력 P2 의 감소가 측정가능한, 대형 엔진.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 연결 요소는 크로스헤드 (14) 를 가지는 피스톤 로드 (13) 를 포함하고, 상기 크로스헤드는 구동 샤프트에 연결된 적어도 하나의 연결 로드 (19) 가 인접한 조인트를 가져서, 상기 구동 샤프트의 회전 운동은 상기 피스톤의 변위에 의해 발생될 수 있는, 대형 엔진.
5. 제 4 항에 있어서,
   복수의 보어가 상기 조인트에 제공되고, 상기 보어는 상기 제 2 연결 라인의 부분으로 설계되는, 대형 엔진.
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
   상기 압력 P2 를 발생시키기 위해 상기 조인트와 상기 리저버 (30) 사이에 펌프 (1) 가 제공되는, 대형 엔진.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 압력 P2 는 일정한, 대형 엔진.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 펌프 (1) 는 스로틀 요소 (125) 를 통하여 상기 제 1 연결 라인에 연결되는, 대형 엔진.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 스로틀 요소 (125) 와 상기 제 1 연결 라인 (11) 사이에 펄스 발생기 (126) 가 제공되고, 상기 펄스 발생기는 특히 적어도 하나의 밸브, 또는 슬라이딩 밸브 또는 자기 밸브를 포함하는, 대형 엔진.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 연결 라인 (11) 및/또는 상기 제 2 연결 라인 (12) 으로의 상기 유체 매체의 공급을 위해 조인트 암 (120) 이 제공되는, 대형 엔진.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 연결 라인 (11) 에서 상기 압력 P1 및 상기 제 2 연결 라인 (12) 에서 상기 압력 P2 를 검출하기 위해, 상기 제 1 연결 라인 (11) 및 상기 제 2 연결 라인 (12) 에 각각의 압력 센서가 제공되는, 대형 엔진.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 사용 장소는 상기 실린더 라이너 (20) 의 상기 작동 표면 (21) 으로 윤활유를 적용하기 위한 실린더 윤활부 및 윤활점을 포함하는, 대형 엔진.
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 연결 라인 (12) 과 크랭크샤프트 공간 (115) 사이에 시일 (118) 이 제공되는, 대형 엔진.
14. 대형 엔진을 윤활 또는 냉각하는 방법으로서,
    상기 대형 엔진은 실린더 라이너 (20), 상기 실린더 라이너 (20) 에서 변위가능하게 배치된 피스톤 (25), 구동 샤프트뿐만 아니라, 상기 구동 샤프트를 상기 피스톤에 연결하기 위한 연결 요소들 (13, 14, 19, 120) 을 포함하고, 뿐만 아니라 유체 매체에 의해 실린더 및/또는 상기 연결 요소들을 윤활 또는 냉각하기 위한 장치 (10) 를 포함하고, 상기 유체 매체는 연결 라인에서 리저버 (30) 로부터 사용 장소 (7, 17) 로 운반되고, 상기 연결 요소들을 통하여 적어도 일부가 뻗어있는 제 1 연결 라인 (11) 이 제공되고, 상기 유체 매체는 상기 제 1 연결 라인 (11) 에서 실질적으로 압력 P1 으로 가압되고, 압력 P2 로 가압되는 유체 매체가 수용되는 제 2 연결 라인 (12) 이 제공되고, 상기 압력 P2 는 정상 작동 모드에서 최대 압력 (P1) 보다 높은, 대형 엔진을 윤활 또는 냉각하는 방법.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 압력 P1 은 상기 제 1 연결 라인 (11) 에서 누설로 인해 낮아지고 그리고/또는 상기 압력 P2 는 상기 제 2 연결 라인 (12) 에서 누설로 인해 감소하는, 대형 엔진을 윤활 또는 냉각하는 방법.

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