PL201184B1 - Sposób smarowania dla silnika spalinowego o posuwisto-zwrotnym ruchu tłoka oraz układ smarowania do smarowania bieżni ściany cylindra silnika spalinowego - Google Patents

Abstract

Sposób smarowania dla silnika spalinowego, do smaro- wania bie zni (2) sciany cylindra (3) silnika spalinowego, zw laszcza dwusuwowego wielkogabarytowego silnika Diesla z przep lukiwaniem wzd lu znym, w którym to cylindrze (4) umieszczony jest przesuwnie wzd lu z bie zni (2), t lok (5) o ruchu posuwisto-zwrotnym, w którym srodek smarowy (8) nanosi si e na bie zni e (2) za pomoc a, co najmniej jednej dyszy srodka smarowego (7) umieszczonej w wybraniu (6) sciany cylindra (3), polega na tym, ze srodek smarowy (8) nanosi si e na bie zni e (2) sciany cylindra (3), w co najmniej jednym zwartym strumieniu srodka smarowego (9) i w odniesieniu do scianki cylindra (3) w zasadzie stycznie prosto na obszar cz esciowy (91) lezacy w kierunku stru- mienia srodka smarowego (9), który zaopatruje si e w sro- dek smaruj acy (8) bezpo srednio, przy czym obszar cz e- sciowy (91) rozci aga si e od odpowiedniego otworu wylotowe- go do wybrania (6) le zacego najbli zej danego wybrania (6) w kierunku obwodowym, przy czym unika si e w najwy zszym stopniu rozpylania strumienia srodka smarowego (9) przez dysz e srodka smarowego (7). Zaproponowany te z zosta l uk lad smarowania do smarowania bie zni (2) sciany cylindra (3), cylindra (4) silnika spalinowego o posuwisto-zwrotnym ruchu t loka, zw laszcza du zego dwusuwowego silnika Diesla z przep lukiwaniem wzd luznym, w którym to cylindrze (4) umieszczony jest przesuwnie wzd luz bie zni (2) ...... PL PL PL PL

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 201184 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 359478 ^{(51) Int.Cl.}

F01M 1/08 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 02.04.2003

Opis patentowy przedrukowano ze względu na zauważ one błędy

Sposób smarowania dla silnika spalinowego o posuwisto-zwrotnym ruchu tłoka oraz układ smarowania do smarowania bieżni ściany cylindra silnika spalinowego

(30) Pierwszeństwo: 04.04.2002,EP,02405264.9	(73) Uprawniony z patentu: Wartsila Schweiz AG,Winterthur,CH
(43) Zgłoszenie ogłoszono: 06.10.2003 BUP 20/03	(72) Twórca(y) wynalazku: Matthias Amoser,Wila,CH
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.03.2009 WUP 03/09	(74) Pełnomocnik: Dziarnowska Monika, POLSERVICE, Kancelaria Rzeczników Patentowych Sp. z o.o.

(57) Sposób smarowania dla silnika spalinowego, do smarowania bieżni (2) ściany cylindra (3) silnika spalinowego, zwłaszcza dwusuwowego wielkogabarytowego silnika Diesla z przepłukiwaniem wzdłużnym, w którym to cylindrze (4) umieszczony jest przesuwnie wzdłuż bieżni (2), tłok (5) o ruchu posuwisto-zwrotnym, w którym środek smarowy (8) nanosi się na bieżnię (2) za pomocą, co najmniej jednej dyszy środka smarowego (7) umieszczonej w wybraniu (6) ściany cylindra (3), polega na tym, że środek smarowy (8) nanosi się na bieżnię (2) ściany cylindra (3), w co najmniej jednym zwartym strumieniu środka smarowego (9) i w odniesieniu do ś cianki cylindra (3) w zasadzie stycznie prosto na obszar częściowy (91) leżący w kierunku strumienia środka smarowego (9), który zaopatruje się w środek smarujący (8) bezpośrednio, przy czym obszar częściowy (91) rozciąga się od odpowiedniego otworu wylotowego do wybrania (6) leżącego najbliżej danego wybrania (6) w kierunku obwodowym, przy czym unika się w najwyższym stopniu rozpylania strumienia środka smarowego (9) przez dyszę środka smarowego (7). Zaproponowany też został układ smarowania do smarowania bieżni (2) ściany cylindra (3), cylindra (4) silnika spalinowego o posuwisto-zwrotnym ruchu tłoka, zwłaszcza dużego dwusuwowego silnika Diesla z przepł ukiwaniem wzdł u ż nym, w którym to cylindrze (4) umieszczony jest przesuwnie wzdłuż bieżni (2) ......

PL 201 184 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób smarowania dla silnika spalinowego, do smarowania bieżni ściany cylindra silnika spalinowego, zwłaszcza dwusuwowego wielkogabarytowego silnika Diesla z przepłukiwaniem wzdłużnym oraz układ smarowania do smarowania bieżni ś ciany cylindra silnika spalinowego.

Wielkogabarytowe silniki Diesla dwusuwowe z wzdłużnym przepłukiwaniem są często stosowane jako agregaty napędowe statków lub w stacjonarnej eksploatacji do, przykładowo, napędu dużych generatorów do wytarzania energii elektrycznej. Silniki te, pracują z reguły w znacznych przedziałach czasowych w trybie ciągłym, co stawia wysokie wymagania dla bezpieczeństwa eksploatacji i dyspozycyjności. Dlatego, przy wyborze silnika, centralnymi kryteriami dla użytkownika są zwłaszcza okresy międzykonserwacyjne, małe zużycie i ekonomiczne obchodzenie się z paliwem i materiałami eksploatacyjnymi. Między innymi, rozstrzygającym czynnikiem są warunki przebiegu tłoka takich wielkośrednicowych wolnobieżnych dużych, silników Diesla, dla długości okresów międzykonserwacyjnych, dyspozycyjności i, poprzez zużycie oleju smarowego, również bezpośrednio dla kosztów eksploatacji. Przez to, kompleksowa problematyka smarowania wielkogabarytowych dwusuwowych silników Diesla zasługuje na coraz większą uwagę.

W dwusuwowych wielkogabarytowych silnikach Diesla z przepłukiwaniem wzdłużnym, smarowanie tłoka następuje za pomocą urządzeń do smarowania umieszczonych w ścianie cylindra, za pomocą których olej smarowy nanoszony jest na bieżnię ściany cylindra, aby zminimalizować tarcie pomiędzy tłokiem i bieżnią i przez to zużycie bieżni. I tak, zużycie bieżni w nowoczesnych silnikach, takich jak przykładowo silniki Sulzera RTA jest mniejsze niż 0.05 mm przy czasie pracy 1000 godzin. W tych silnikach ilość przetł aczanego oleju smarowego wynosi okoł o 1.3 g/kWh i mniej i powinna być , nawet tylko ze względu na koszty, możliwie jak najbardziej jeszcze dalej redukowana.

Jako układy smarowania do smarowania bieżni znane są zupełnie różne rozwiązania, zarówno, co się tyczy konkretnego wykonania samych urządzeń smarujących jak również sposobów smarowania. I tak, znane są urządzenia do smarowania, w których olej smarowy jest nanoszony przez kilka otworów oleju smarowego, umieszczonych w kierunku obwodowym w ścianie cylindra, w kierunku promieniowym na tłok przesuwający się obok otworu oleju smarowego, przy czym olej smarowy jest rozprowadzany przez pierścienie tłokowe zarówno w kierunku obwodowym jak i promieniowym. Przez to, że olej smarowy przy tej metodzie nie jest umieszczany na dużej powierzchni bieżni ściany cylindra, ale mniej lub bardziej punktowo, pomiędzy pierścieniami tłokowymi na powierzchniach bocznych tłoka, rozprowadzanie oleju smarowego na bieżni często jest zagwarantowane tylko niedostatecznie, co może prowadzić do zbyt wysokiego wydzielania ciepła na skutek nadmiernego tarcia i w ostatecznej konsekwencji lokalnie do zespawania powierzchni stykowych tłoka i bieżni z następującym po tym wykruszaniem materiału, a więc do zatarcia tłoka.

Aby zagwarantować lepsze rozprowadzanie oleju smarowego, to jest, aby zapewnić bardziej równomierną błonę olejową oleju smarowego na bieżni, w opisie WO 00/28194 zaproponowany został układ smarowania, w którym olej smarowy pod wysokim ciśnieniem, za pomocą dysz rozpylających, umieszczonych w ścianie cylindra, jest wtryskiwany w zasadzie stycznie do ściany cylindra do powietrza przepłukującego, znajdującego się w komorze spalania, przy czym olej smarowy jest rozpylany na małe cząsteczki. Dzięki temu, rozpylony olej smarowy jest dokładnie rozprowadzony w powietrzu przepłukującym i poprzez siłę odśrodkową wiru, który jest niesiony przez powietrze przepłukujące i przez dokładnie w nim rozłoż one cząsteczki oleju smarowego, odrzucany na bieżnię ściany cylindra. Przy tym sposobie, wytworzona zostaje wprawdzie bardziej równomierna błona oleju smarowego na bieżni, niż przy promieniowym wtryskiwaniu oleju smarowego; obciążająca niedogodność tego sposobu polega jednak w rzeczywistości na tym, że poważna część użytego olej smarowego zostaje odprowadzona razem z powietrzem przepłukującym lub przy następnym suwie spalania spalona. W wyniku tego powstaje niepotrzebnie wysokie zużycie oleju smarowego, co odbija się wyraź nie negatywnie na kosztach eksploatacji. Oprócz tego powstają szczególnie wysokie wymagania odnośnie jakości stosowanego oleju smarowego, ponieważ nie wszystkie dają się rozpylić wystarczająco drobno, przez co wybór olejów smarowych pozostających do dyspozycji jest ograniczony. Zwłaszcza, często tańsze oleje smarowe, a więc oleje niższej jakości rozpylają się gorzej niż oleje smarowe wysokiej jakości, przez co, przy stosowaniu takich olejów smarowych, efektywność sposobu zostaje dalej obniżona.

PL 201 184 B1

Celem wynalazku jest dlatego zaproponowanie odpowiedniego sposobu nanoszenia środka smarowego na bieżnię ściany cylindra oraz ulepszonego układu smarowania do smarowania bieżni ściany cylindra silnika, zwłaszcza dwusuwowego wielkogabarytowego silnika Diesla z przepłukiwaniem wzdłużnym, za pomocą którego, zapewnione jest lepsze rozprowadzanie środka smarowego na bieżni i jednocześnie ilość środka smarowego, w porównaniu do znanych układów smarowania, może być znacznie zredukowana dzięki czemu jest możliwa bardziej ekonomiczna eksploatacja takich silników o posuwisto-zwrotnym ruchu tłoka.

Sposób smarowania dla silnika spalinowego, do smarowania bieżni ściany cylindra silnika spalinowego, zwłaszcza dwusuwowego wielkogabarytowego silnika Diesla z przepłukiwaniem wzdłużnym, w którym to cylindrze umieszczony jest przesuwnie wzdł u ż bież ni, tł ok o ruchu posuwisto-zwrotnym, w którym środek smarowy nanosi się na bieżnię za pomocą, co najmniej jednej dyszy środka smarowego umieszczonej w wybraniu ściany cylindra, polega według wynalazku na tym, że środek smarowy nanosi się na bieżnię ściany cylindra, w co najmniej jednym zwartym strumieniu środka smarowego i w odniesieniu do ś cianki cylindra w zasadzie stycznie prosto na obszar częściowy leżący w kierunku strumienia środka smarowego, który zaopatruje się w środek smarujący bezpośrednio, przy czym obszar częściowy rozciąga się od odpowiedniego otworu wylotowego do wybrania leżącego najbliżej danego wybrania w kierunku obwodowym, przy czym unika się w najwyższym stopniu rozpylania strumienia środka smarowego przez dyszę środka smarowego.

Układ smarowania, do smarowania bieżni ściany cylindra silnika spalinowego o posuwistozwrotnym ruchu tłoka, zwłaszcza dwusuwowego wielkogabarytowego silnika Diesla z przepłukiwaniem wzdłużnym, w którym to cylindrze umieszczony jest przesuwnie, wzdłuż bieżni ściany cylindra, tłok o ruchu posuwisto-zwrotnym, przy czym cylinder ma, co najmniej jedną, umieszczoną w wybraniu ściany cylindra, dyszę środka smarowego do nanoszenia środka smarowego na wspomnianą bieżnię, charakteryzuje się według wynalazku tym, że dysza środka smarowego ma wiele otworów wylotowych do nanoszenia środka smarowego, o jednakowej lub różnej przepustowość środka smarowego, przy czym wybrania w ścianie cylindra mają na zewnątrz swojej głównej powierzchni wewnętrznej skośny rowek stanowiący ujście dla strumieni środka smarowego w kierunku ich wylotu, przy czym dysze smarownicze są tak usytuowane i ukształtowane, że środek smarowy wypływa z otworów wylotowych stycznie do ściany cylindra w wielu zwartych strumieniach środka smarowego i nanoszony jest prosto na bieżnię ściany cylindra, bezpośrednio w obszarze częściowym bieżni, rozciągającym się pomiędzy otworem wylotowym i leżącym najbliżej niego w kierunku obwodowym, wybraniem.

W korzystnej odmianie wykonania, ukł ad smarowania zawiera kilka dysz ś rodka smarowego, które są umieszczone wzdłuż linii obwodowej cylindra silników spalinowych o posuwisto-zwrotnym ruchu tłoka, ze względu na symetrię, korzystnie, w równych odstępach. Powierzchnia objęta linią obwodową jest na ogół usytuowana prostopadle do osi cylindra rozciągającej się wzdłuż cylindra. Zrozumiałe jest, że w określonych przypadkach może być możliwe, że dysze środka smarowego nie znajdują się na takiej linii obwodowej, ale są w inny sposób umieszczone w ścianie cylindra, przykładowo na torze spiralnym, biegnącym w kierunku osi cylindra. Oprócz tego można sobie wyobrazić, że układ smarowania zawiera kilka dysz środka smarowego, które usytuowane są wzdłuż kilku równoległych linii obwodowych. Przykładowo, dysze środka smarowego mogą być umieszczone na jednej lub kilku takich liniach obwodowych na różnych wysokościach w cylindrze, a więc, przykładowo, w pobliżu dolnego punktu zwrotnego ruchu tłoka w cylindrze i/lub w pobliżu górnego punktu zwrotnego i/lub pomiędzy górnym i dolnym punktem zwrotnym. Dzięki temu można zagwarantować, że bieżnia zostanie wszędzie w optymalny sposób zaopatrzona w olej smarowy. W korzystnej odmianie wykonania, strumień środka smarowego może wychodzić z dyszy środka smarowego, w odniesieniu do osi cylindra, której kierunek w tym zgłoszeniu, należy przyjąć, tak jak zwykle, równolegle do kierunku ruchu tłoka silnika o posuwisto-zwrotnym ruchu tłoka, a więc prostopadle do promieniowego kierunku cylindra, pod zadanym kątem w kierunku stycznym.

Pojedyncza dysza środka smarowego ma kilka otworów wylotowych do nanoszenia środka smarowego, które pozwalają na jednakową lub różną przepustowość środka smarowego, przykładowo przez to, że otwory wylotowe mają jednakowe lub różne przekroje. Dysze środka smarowego mogą być również tak umieszczone, że strumień środka smarowego może wychodzić z dyszy środka smarowego prostopadle do osi cylindra.

W dalszej odmianie wykonania ściana cylindra może dodatkowo mieć rowek przebiegający w kierunku obwodowym, przykładowo w postaci zamkniętej linii kołowej, do przechowywania środka smarowego naniesionego na bieżnię. Przy tym powierzchnia, która obejmuje rowek może być usytu4

PL 201 184 B1 owana prostopadle albo skośnie na osi cylindra. Rowek może również w postaci spirali tworzyć w ś cianie cylindra krzywą niezamknię t ą . Jest również do pomyś lenia, ż e rowek ma jeden lub kilka oddzielnych odcinków, które rozciągają się nie w postaci zamkniętej krzywej na określonych obszarach ściany cylindra. Oczywiście możliwa jest również każda odpowiednia kombinacja różnych możliwych postaci rowków. W eksploatacji, nadmiarowy środek smarowy może, przykładowo, być przez pierścienie tłokowe ściągnięty w rowki tak, że środek smarowy w późniejszym punkcie czasowym znowu pozostaje do dyspozycji do smarowania tłoka.

Korzystnie, każda dysza środka smarowego jest połączona z jednostką dozującą przez oddzielne doprowadzenie, które stawia do dyspozycji dla dyszy środka smarowego potrzebną ilość oleju smarowego w zadanym punkcie czasowym. Można jednak również pomyśleć, że albo część dysz środka smarowego albo również wszystkie dysze środka smarowego zasilane są środkiem smarowym przez jednostkę dozującą przez wspólne doprowadzenie, w postaci, przykładowo układu „Commonrail-system”. Korzystnie, jednostkę sterującą steruje się lub reguluje przez swobodnie programowany zespół sterujący. Przez to jest możliwe ustalenie podczas eksploatacji ilości i/lub punktu czasowego doprowadzanego środka smarowego w zależności od różnych parametrów eksploatacyjnych, takich jak: prędkość obrotowa, obciążenie, temperatura cylindra lub inne parametry eksploatacyjne, albo również, przykładowo, w zależności od jakości paliwa, jakości środków smarowych albo jakości innych materiałów eksploatacyjnych. I tak środek smarowy nie musi być nanoszony na bieżnię w każdym suwie przez każdą dyszę środka smarowego lub, że ilość nanoszonego środka smarowego jest indywidualnie nastawiana odpowiednio do stanu pracy i/lub miejsca w cylindrze. Zarówno punkt czasowy dostarczenia środka smarowego, jak również ilość doprowadzanego środka smarowego może, następować, dodatkowo, w zależności od położenia tłoka.

Dzięki konfiguracji i ukształtowaniu dysz środka smarowego zgodnego z wynalazkiem układu smarowania zagwarantowano to, że środek smarowy można nanosić bezpośrednio na bieżnię ściany cylindra silnika spalinowego o posuwisto-zwrotnym ruchu tłoka. Okazało się, że dzięki temu jednocześnie można zagwarantować równomierne nanoszenie środka smarowego i jego oszczędne użycie.

Przy tym, środek smarowy nanosi się bezpośrednio na bieżnię, w zasadzie, w zwartym strumieniu środka smarowego. Znaczy to, że uniknięto w największym stopniu rozpylania strumienia na drobne cząsteczki. W celu równomiernego doprowadzania na bieżnię, dysze środka smarowego są tak usytuowane w ścianie cylindra, że środek smarowy w odniesieniu do ściany cylindra wychodzi w zasadzie stycznie w strumieniu środka smarowego. W ramach niniejszego wynalazku informacja o stycznym kierunku strumienia odnosi się oczywiście zawsze do obszaru ściany cylindra, w jakim umieszczona jest omawiana dysza środka smarowego.

Wynalazek jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przykład wykonania zgodnego z wynalazkiem układu smarowania w cylindrze dużego silnika Diesla, fig. 2 - cylinder z układem smarowania, dyszą środka smarowego, jednostką dozującą i układem sterującym, według fig. 1, w przekroju wzdłuż linii A-A, fig. 3 - układ smarowania według fig. 2 z dyszą środka smarowego i strumieniem środka smarowego.

Układ smarowania według wynalazku dla silnika spalinowego o posuwisto-zwrotnym ruchu tłoka, przeznaczony jest zwłaszcza dla dużych silników Diesla dwusuwowych z przepłukiwaniem wzdłużnym, takich, jakie znajdują szerokie zastosowanie w budowie statków. Fig. 1 przedstawia w częściowym przekroju odcinek cylindra 4 dwusuwowego dużego silnika Diesla z przepłukiwaniem wzdłużnym, z waż nymi dla zrozumienia wynalazku elementami, jak również z przykł adem wykonania zgodnego z wynalazkiem układu smarowania. Na figurach rysunku zrezygnowano, ze względu na przejrzystość, z dalszych, znanych jako takie, elementów składowych.

Fig. 1 przedstawia odcinek cylindra 4 dwusuwowego dużego silnika Diesla w obszarze, w którym umieszczony jest układ smarowania. Cylinder 4 zawiera w zasadzie ścianę cylindra 3, która ograniczona jest we wnętrzu cylindra 4 przez bieżnię 2 i tłok 5, który umieszczony jest we wnętrzu cylindra 4 w kierunku osi cylindra 10 wzdłuż bieżni 2 przesuwnie ruchem posuwisto-zwrotnym. Tłok ma, w znany sposób, drąg tłokowy 51, który, w celu napędzania tłoka 5, połączony jest z nie pokazanym wałem korbowym, jak również powierzchnię tłoka 52 od strony komory spalania 15. Na powierzchni bocznej 53 tłoka 5 zwróconej do bieżni 2 znajdują się, umieszczone i funkcjonujące w znany sposób, jeden lub kilka pierścieni tłokowych 54. Komora spalania 15 ograniczona jest przy tym w znany sposób przez powierzchnię tłoka 52, ścianę cylindra 3 i leżącą na przeciwko powierzchni tłoka 52, nie pokazaną pokrywę cylindra.

PL 201 184 B1

Ściana cylindra 3 zawiera jedno lub kilka wybrań 6, w każdym z których, znajduje się dysza środka smarowego 7 do umieszczania środka smarowego 8 na bieżni 2. W korzystnym przykładzie wykonania dysze środka smarowego 7 znajdują się wzdłuż linii obwodowej cylindra 4, korzystnie, (ale nie koniecznie) umieszczone w równych odległościach, przy czym powierzchnia objęta linią obwodową przebiega prostopadle na rozciągającej się wzdłuż cylindra 4 osi cylindra 10. Przy tym, układ smarowania może zawierać kilka dysz środka smarowego 7, które umieszczone są wzdłuż jednej lub kilku równoległych linii obwodowych. Dysza środka smarowego 7 jest tak umieszczona w ścianie cylindra 3, wpuszczona w wybranie, że tłok 5 podczas swego ruchu może bez przeszkód minąć wybranie 6. W przykładzie wykonania pokazanym na fig. 1, ściana cylindra 3 ma, co najmniej jeden rowek 11 biegnący w kierunku obwodowym, do gromadzenia środka smarowego 8 umieszczonego na bieżni 2, przy czym może być korzystnych kilka rowków 11. Rowek 11 może się rozciągać wzdłuż linii zamkniętej, przykładowo wzdłuż okręgu, wokół całego obwodu ściany cylindra 3. Do pomyślenia jest jednak również, że rowek 11 ma jeden lub kilka oddzielnych odcinków, które nie rozciągają się w postaci krzywej zamkniętej wzdłuż całego obwodu ściany cylindra 3.

Środek smarowy 8 nanoszony za pomocą dysz środka smarowego 7 na bieżnię 2 doprowadzany jest do każdej dyszy środka smarowego przez oddzielne doprowadzenie 12.

Podczas pracy silnika spalinowego o posuwisto-zwrotnym ruchu tłoka, tłok 5 przemieszcza się w znany sposób tak pomiędzy zgodnym z rysunkiem górnym punktem zwrotnym OT i zgodnym z rysunkiem dolnym punktem zwrotnym UT, że powierzchnia 52 tłoka 5 mija, przy jego ruchu pomiędzy dolnym i górnym punktem zwrotnym, co najmniej jedno wybranie 6 ściany cylindra 3 i/lub, co najmniej jeden rowek 11 w ten sposób, że co najmniej jedno wybranie 6 ściany cylindra 3 i/lub, co najmniej jeden rowek 11 są czasowo całkowicie pokryte przez powierzchnię boczną 53 tłoka 5. W preferowany sposób położenie wszystkich wybrań 6 w ścianie cylindra 3 i/lub wszystkich rowków 11 można tak dobrać, że wtedy, kiedy tłok 5 znajduje się w dolnym punkcie zwrotnym UT, wszystkie wybrania 6 w ścianie cylindra 3 i/lub wszystkie rowki 11 są połączone z komorą spalania 15, a kiedy tłok znajduje się w położeniu górnego punktu zwrotnego OT, wszystkie wybrania 6 w ścianie cylindra 3 i/lub wszystkie rowki 11 są połączone z przestrzenią wewnętrzną cylindra 4 pod tłokiem 5.

Fig. 2 przedstawia w przekroju wzdłuż linii A-A według fig. 1, cylinder 4, zawierający przykład wykonania zgodnego z wynalazkiem układu smarowania z dyszą środka smarowego 7, jednostką dozującą 13 i układem sterującym 14. Środek smarowy 8 może być doprowadzony do dyszy środka smarowego 7 za pomocą doprowadzenia 12 z jednostki dozującej 13, która ze swej strony zasilana jest centralnie środkiem smarowym 8 poprzez przewód zasilający 131. Korzystnie, do każdej dyszy środka smarowego 7 prowadzi z jednostki dozującej 13 oddzielny przewód, tak, że można oddzielnie nastawiać dostarczanie środka smarowego 8 do każdej dyszy środka smarowego 7, w zależności od różnych parametrów eksploatacyjnych silnika spalinowego o posuwisto-zwrotnym ruchu tłoka, takich, jak na przykład prędkość obrotowa, obciążenie, temperatura cylindra lub inne parametry eksploatacyjne. Rozumie się samo przez się, że dostarczanie środka smarowego 8 do dysz środka smarowego 7 może również następować niezależnie od parametrów eksploatacyjnych silnika spalinowego o posuwisto-zwrotnym ruchu tłoka, według zadanego schematu. Zwłaszcza, jest również do pomyślenia, że jedna lub kilka dysz środka smarowego 7 połączonych jest z jednostką dozującą 13 dla dostarczania środka smarowego 8, poprzez wspólne doprowadzenie 12, przykładowo, w postaci systemu „common rail”. Środek smarowy 8 doprowadzany jest do dyszy środka smarowego 7 poprzez doprowadzenie 12 pod zadanym ciśnieniem roboczym. Korzystnie, dysza środka smarowego 7 ma zawór 72, przykładowo, obciążony w znany sposób sprężyną zawór 72. Przy tym zawór 72 można tak nastawić, że otwiera się on samoczynnie pod działaniem ciśnienia roboczego znajdującego się w doprowadzeniu 12 środka smarowego 8, tak, że środek smarowy 8 może wpływać z doprowadzenia 12 do dyszy środka smarowego 7 i być doprowadzany impulsowo przez otwór wylotowy na bieżnię 2. Doprowadzenie 12 może poza tym być chronione, przy lub w dyszy środka smarowego 7 przed nadciśnieniem od strony cylindra, przez zawór zwrotny 73. Korzystnie, zawór 72 jest tak zaprojektowany, że spełnia swoją funkcję jednocześnie jako zawór zwrotny 73.

Korzystnie, jednostka dozująca 13, która może być wyposażona również w nie pokazany zawór zwrotny względem doprowadzenia 12, jest regulowana lub sterowana za pomocą swobodnie programowanego układu sterującego 14 w ten sposób, że ilość i/lub punkt czasowy środka smarowego 8 doprowadzonego do jednej z dysz środka smarowego 7, jest nastawny w zależności od różnych parametrów eksploatacyjnych, jak, przykładowo, od prędkości obrotowej, obciążenia, temperatury cylindra lub innych parametrów eksploatacyjnych. Również, przykładowo, jakość środka smarowego 8 i/lub

PL 201 184 B1 jakość materiału napędowego lub innych materiałów eksploatacyjnych mogą wpływać zarówno na punkt czasowy jak i ilość doprowadzonego środka smarowego 8. Parametry eksploatacyjne mogą być odczytywane przez nie pokazane tu sensory i doprowadzane poprzez przewody danych 141 do swobodnie programowalnego układu sterującego 14, który odpowiednio steruje lub reguluje układ dozujący poprzez przewód komunikacyjny 142.

Na fig. 3 pokazano schematycznie, jak strumień środka smarowego 9 w preferowany sposób umieszczany jest na bieżni 2. Dysza środka smarowego 7. ma otwór wylotowy 71, tak zaprojektowany, że środek smarowy 8 wychodzi jako zwarty (kompaktowy) strumień środka smarowego 9, to znaczy, w największym stopniu unika się rozpylania strumienia środka smarowego 9 przez dyszę środka smarowego 7. Zwłaszcza w dużym stopniu uniknięto rozpylania w powietrzu przepłukującym lub w gazie, który znajduje się w cylindrze. Co więcej, środek smarowy 8 nanoszony jest bezpośrednio, impulsowo, w zwartym strumieniu na bieżnię 2. Wybranie 6 jest wykonane jako skośny rowek w ten sposób, że strumień środka smarowego 9 wychodzący z otworu wylotowego 71 wychodzi, w odniesieniu do bieżni 2, w zasadzie w kierunku stycznym do komory spalania 15 tak, że środek smarowy 8 jest nanoszony bezpośrednio na leżący w kierunku strumienia środka smarowego 9 obszar częściowy 91 bieżni 2. Obszar częściowy 91 rozciąga się od otworu wylotowego 71 do, lub w przybliżeniu do, następnego kolejnego wybrania 6 leżącego w kierunku obwodowym, tak, że do bieżni 2 doprowadzany jest w kierunku obwodowym, środek smarowy 8 w obszarze wyznaczonym przez geometrię strumienia środka smarowego 9. Każda dysza środka smarowego 7 może być tak umieszczona w wybraniu 6 ściany cylindra 3, że strumień środka smarowego 9 wychodzi z dyszy środka smarowego 7 stycznie, jednak pod zadanym każdorazowo kątem względem osi cylindra 10. Dzięki temu jest możliwe, że strumień środka smarowego 9 jest nanoszony na bieżnię 2 w postaci spirali w kierunku obwodowym cylindra 4, w jednym z dwóch kierunków osi cylindra 10. Rozumie się samo przez się, że strumień środka smarowego 9 może wychodzić również prostopadle względem osi cylindra 10 i w kierunku stycznym, tak, że środek smarowy w dużym stopniu może być nanoszony na bieżnię 2 w płaszczyźnie w kierunku obwodowym, a więc nie w postaci spirali.

Strumień środka smarowego 9 jest przy tym albo przed i/lub podczas i/lub po tym jak tłok 5 mija wybranie 6, nanoszony impulsowo na bieżnię 2 przez dyszę środka smarowego 7 i dodatkowo równomiernie rozdzielany na bieżni 2 ściany cylindra 3 za pomocą ruchu tłoka 5 lub pierścieni tłokowych 54 zarówno w kierunku obwodowym jak i osiowym. Dzięki odpowiedniemu sterowaniu lub regulowaniu przez zespół sterujący 14 można, za pomocą jednostki dozującej 13, zoptymalizować zarówno ilość jak i punkt czasowy środka smarowego oddawanego na każdą dyszę środka smarowego 7. W celu minimalizacji użytej ilości środka smarowego 8 dostarczanie środka smarowego 8 na bieżnię 2 można powstrzymać, przykładowo również na jeden lub kilka suwów roboczych silnika spalinowego o posuwisto-zwrotnym ruchu tłoka, dzięki czemu można jeszcze bardziej zredukować zużycie zastosowanego środka smarowego 8. Ściana cylindra 3 może posiadać jeden lub kilka rowków 11 przebiegających w kierunku obwodowym, w których może się gromadzić część nanoszonego środka smarowego 8. Przykładowo, część środka smarowego 8, która znajduje się na bieżni 2, może być przez pierścienie tłokowe 54 ściągnięta do rowka 11 i tam przechowana, z którego to rowka 11 środek smarowy 8, w późniejszym momencie czasowym znowu dostaje się na bieżnię 2 i na nowo może się przyczynić do smarowania - proces, który również znacznie przyczynia się do oszczędności środka smarowego 8.

Dzięki przyporządkowaniu i ukształtowaniu, zwłaszcza dysz środka smarowego, zgodnego z wynalazkiem układu smarowania, zagwarantowano to, że środek smarowy nanoszony jest bezpośrednio na bieżnię ściany cylindra silnika spalinowego o posuwisto-zwrotnym ruchu tłoka. Przy tym zgodny z wynalazkiem układ smarowania odznacza się szczególnie prostą budową, zwłaszcza dysz środka smarowego, w których, ze względu na ich prostą konstrukcję, można zrezygnować z kosztownych dodatkowych części instalacji, takich jak przewody osuszające olejowe lub podobne. Okazało się, że dzięki wyraźnie bardziej równomiernemu, w stosunku do stanu techniki, rozprowadzaniu środka smarowego osiągnąć można to, że środek smarowy jest, zarówno w kierunku osiowym jak i obwodowym, optymalnie rozprowadzony na bieżni, dzięki czemu można wyraźnie zmniejszyć zużycie bieżni cylindra lub tłoka. Dzięki temu, że środek smarowy jest naniesiony bezpośrednio na bieżnię a nie poprzez etap pośredni, jak, przykładowo, przez rozpylanie strumienia środka smarowego w powietrzu przepłukującym, zagwarantowane zostało szczególnie oszczędne i efektywne zużycie zastosowanego środka smarowego.

PL 201 184 B1

Claims (9)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób smarowania dla silnika spalinowego, do smarowania bieżni ściany cylindra silnika spalinowego, zwłaszcza dwusuwowego wielkogabarytowego silnika Diesla z przepłukiwaniem wzdłużnym, w którym to cylindrze umieszczony jest przesuwnie wzdłuż bieżni, tłok o ruchu posuwistozwrotnym, w którym środek smarowy nanosi się na bieżnię za pomocą, co najmniej jednej dyszy środka smarowego umieszczonej w wybraniu ściany cylindra, znamienny tym, że środek smarowy (8) nanosi się na bieżnię (2) ściany cylindra (3), w co najmniej jednym zwartym strumieniu środka smarowego (9) i w odniesieniu do ścianki cylindra (3) w zasadzie stycznie prosto na obszar częściowy (91) leżący w kierunku strumienia środka smarowego (9), który zaopatruje się w środek smarujący (8) bezpośrednio, przy czym obszar częściowy (91) rozciąga się od odpowiedniego otworu wylotowego do wybrania (6) leżącego najbliżej danego wybrania, (6) w kierunku obwodowym, przy czym unika się w najwyższym stopniu rozpylania strumienia środka smarowego (9) przez dyszę środka smarowego (7).
2. 2. Układ smarowania, do smarowania bieżni ściany cylindra silnika spalinowego o posuwistozwrotnym ruchu tłoka, zwłaszcza dwusuwowego wielkogabarytowego silnika Diesla z przepłukiwaniem wzdłużnym, w którym to cylindrze umieszczony jest przesuwnie, wzdłuż bieżni ściany cylindra, tłok o ruchu posuwisto-zwrotnym, przy czym cylinder ma, co najmniej jedną, umieszczoną w wybraniu ściany cylindra, dyszę środka smarowego do nanoszenia środka smarowego na wspomnianą bieżnię, znamienny tym, że dysza środka smarowego (7) ma wiele otworów wylotowych (71) do nanoszenia środka smarowego (8), o jednakowej lub różnej przepustowość środka smarowego (8), przy czym wybrania (6) w ścianie cylindra (3) mają na zewnątrz swojej głównej powierzchni wewnętrznej skośny rowek stanowiący ujście dla strumieni (9) środka smarowego (8) w kierunku ich wylotu, przy czym dysze smarownicze (7) są tak usytuowane i ukształtowane, że środek smarowy (8) wypływa z otworów wylotowych (71) stycznie do ściany cylindra (3) w wielu zwartych strumieniach (9) środka smarowego (8) i nanoszony jest prosto na bieżnię (2) ściany cylindra (3), bezpośrednio w obszarze częściowym (91) bieżni (2), rozciągającym się pomiędzy otworem wylotowym (71) i leżącym najbliżej niego w kierunku obwodowym, wybraniem (6).
3. 3. Układ smarowania według zastrz. 1, znamienny tym, że układ smarowania zawiera kilka dysz środka smarowego (7), które są umieszczone wzdłuż linii obwodowej cylindra (4), korzystnie w równych odstępach, przy czym powierzchnia objęta linią obwodową jest usytuowana prostopadle do osi cylindra (10) rozciągającej się wzdłuż cylindra (4).
4. 4. Układ smarowania według zastrz. 1, znamienny tym, że układ smarowania zawiera kilka dysz środka smarowego (7), które usytuowane są wzdłuż kilku równoległych linii obwodowych.
5. 5. Układ smarowania według zastrz. 1, znamienny tym, że każda dysza środka smarowego (7) umieszczona jest w wybraniu (6) ściany cylindra (3) w taki sposób, że strumień środka smarowego (9) wychodzi z dyszy środka smarowego (7) pod każdorazowo zadanym kątem do osi cylindra (10).
6. 6. Układ smarowania według zastrz. 1, znamienny tym, że co najmniej jedna dysza środka smarowego (7) umieszczona jest w przynależnym wybraniu (6) ściany cylindra (3) tak, że strumień środka smarowego (9) wychodzi z dyszy środka smarowego (7) prostopadle do osi cylindra (10).
7. 7. Układ smarowania według zastrz. 1, znamienny tym, że ściana cylindra (3) ma rowek (11) przebiegający w kierunku obwodowym, do przechowywania środka smarowego (8) naniesionego na bieżnię (2).
8. 8. Układ smarowania według zastrz. 1, znamienny tym, że do każdej dyszy środka smarowego (7) doprowadzony jest z jednostki dozującej (13) środek smarowy (8) za pomocą oddzielnego doprowadzenia (12).
9. 9. Układ smarowania według zastrz. 8, znamienny tym, że jednostka dozująca (13) jest sterowana lub regulowana za pomocą swobodnie programowanego układu sterującego (14) tak, że ilość i/lub punkt czasowy środka smarowego (8) doprowadzonego do każdej dyszy środka smarowego (7) jest nastawiana dla każdej dyszy środka smarowego (7) oddzielnie, w zależności od parametrów eksploatacyjnych, takich jak, zwłaszcza prędkość obrotowa, obciążenie, temperatura cylindra lub innych parametrów eksploatacyjnych, albo również od jakości paliwa, środka smarowego (8) lub innych materiałów eksploatacyjnych.