Verfahren und Vorrichtung zur Zylinderschmierung Method and device for cylinder lubrication
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zylinderschmierung bei Säure generierende Brennstoffe verbrennenden Verbrennungsmotoren des Kolbentyps, wobei mehrere Schmierstoffe mit unterschiedlichem Neutralisierungsvermögen Verwendung finden, die in einem vom jeweils benötigten Neutralisierungs- und Schmierbedarf abhängigen Verhältnis miteinander verschnitten werden. The invention relates to a method and a device for cylinder lubrication in piston-type acid-burning fuel-burning internal combustion engines, wherein a plurality of lubricants with different neutralizing capability are used, which are blended in a relationship depending on the respective need neutralization and lubrication.
Im Folgenden werden die Begriffe "Zylinder" und "Zylinderbüchse" alternativ verwendet und sollen derart verstanden werden, dass sie beide im Allgemeinen jegliches Teil bezeichnen, welches mindestens eine Zylinderbohrung für einen sich auf- und abbewegenden Kolben hat, um ein Volumen einer zugeordneten Verbrennungskammer zu begrenzen, was ebenfalls mit dem Schutzumfang der Ansprüche beabsichtigt wird. Der beabsichtigte Typ von Schmierung der Lauffläche eines Zylinders oder eines Zylindergehäuses wird überwiegend in großen Motoren vorgefunden, welche oftmals vom Kreuzkopf-Typ sind und eine Möglichkeit haben zum Auseinanderhalten der Schmierumgebung für den Zylinder-/Kolbenbereich von möglichen Schmierumgebungen von häufig kritischerem Typ (z.B. zur Schmierung der Lager an einer Kurbelwelle). Zylinder eines Motors sind häufig in einer Reihe mit parallelen vertikalen Zylinderachsen angeordnet. Jedoch sei verstanden, dass jede Zylinderachsenanordnung und jede relative Positionierung von möglicherweise mehr Zylinderachsen eines Motors Hereinafter, the terms "cylinder" and "cylinder liner" are alternatively used and shall be understood to both generally designate any part having at least one piston for a reciprocating piston to communicate a volume of an associated combustion chamber limit what is also intended by the scope of the claims. The intended type of lubrication of the tread of a cylinder or a cylinder housing is found predominantly in large engines, which are often of the crosshead type and have a facility to keep apart the lubrication environment for the cylinder / piston area of possible lubrication environments of often more critical type (eg Lubrication of the bearings on a crankshaft). Cylinders of an engine are often arranged in a row with parallel vertical cylinder axes. However, it should be understood that each cylinder axis arrangement and each relative positioning of possibly more cylinder axes of a motor
BBSTÄTiGUNGSKOPig
ebenfalls umfasst sind. BBSTÄTiGUNGSKOPig are also included.
Mit der Schmierung der Gleitflächen zwischen den Zylinderbüchsen und den hierin bewegten Kolben von Hubkolbenbrennkraftmaschinen werden mehrere Ziele verfolgt. Zum einen soll durch das Schmiermittel ein Schmierfilm gebildet werden, um einen direkten Kontakt der den beiderseitigen Gleitflächen zugrundeliegenden Materialien zu vermeiden. Dabei handelt es sich üblicher Weise um die Vermeidung eines direkten Kontakts von Metall auf Metall, auch wenn dies bei anderen Materialkombinationen auch relevant ist. Zum anderen soll das Schmiermittel einen Säureangriff auf die Gleitflächen verhindern, indem die bei der Verbrennung, insbesondere bei der Verbrennung von Schweröl mit hohem Schwefelgehalt, entstehenden Säureprodukte neutralisiert werden. Das Neutralisierungsvermögen eines Schmiermittels wird in der Regel in BN-Einheiten (mgKOH/g) angegeben. With the lubrication of the sliding surfaces between the cylinder liners and the pistons of reciprocating internal combustion engines moving therein, several objectives are pursued. On the one hand, a lubricant film should be formed by the lubricant in order to avoid direct contact of the materials underlying the mutual sliding surfaces. This is usually the avoidance of a direct contact of metal on metal, even if this is also relevant for other material combinations. On the other hand, the lubricant should prevent acid attack on the sliding surfaces by neutralizing the acid products formed during combustion, especially when burning heavy sulfur heavy oil. The neutralizing power of a lubricant is usually given in BN units (mgKOH / g).
Es wurde bereits vorgeschlagen (DE 101 12 691 A1 ), für die Zylinderschmierung ein Schmiermittel mit einer bestimmten BN-Zahl zu verwenden und die Menge des den Zylindern zugeführten Schmiermittels in Abhängigkeit vom Schwefelgehalt des verwendeten Brennstoffs zu erhöhen oder zu erniedrigen. Dem sind jedoch bei sehr hohem oder sehr geringem Schwefelgehalt Grenzen gesetzt. Eine Steigerung des zugeführten Schmiermittels über eine bestimmte Menge hinaus und ebenso eine Drosselung des Schmiermittels unter eine bestimmte Menge würden zu Schädigungen des Motors führen. Ein Schmiermittelüberschuss kann erfahrungsgemäß zu einem sogenannten Polieren führen. Die Folge davon ist eine mangelhafte Haftung des Schmiermittels an den zu schmierenden Oberflächen und damit ein zu einem erhöhten Verschleiß führender direkter Kontakt der den beiderseitigen Gleitflächen zugrundeliegenden Materialien. Dies tritt beispielsweise bei der der DE 101 12 691 A1 zugrundeliegenden Anordnung auf, da dort ein direkter Kontakt von Metall auf Metall vorgesehen ist. Durch Beschränkung der zugeführten Menge wird jedoch in Kauf genommen, dass nicht die gesamte Säure neutralisiert wird. Eine Reduzierung unter ein bestimmtes Minimum würde andererseits zu einem Schmiermittelmangel und
dementsprechend zu einem Abreißen des Schmierfilms führen und damit zu denselben Nachteilen wie oben. Bei einer Beschränkung der Absenkung der zugeführten Menge nur bis zu einem bestimmten Minimum ist aber zu viel Neutralisierungsvermögen vorhanden und geht ungenutzt verloren. Da das Neutralisierungsvermögen auf der Beigabe von vergleichsweise teuren Additiven beruht, ergibt sich hier eine schlechte Wirtschaftlichkeit. It has already been proposed (DE 101 12 691 A1) to use a lubricant with a specific BN number for the cylinder lubrication and to increase or decrease the amount of lubricant supplied to the cylinders as a function of the sulfur content of the fuel used. However, there are limits to this with very high or very low sulfur content. Increasing the lubricant supplied beyond a certain amount and also throttling the lubricant below a certain amount would result in damage to the engine. An excess of lubricant can experience lead to a so-called polishing. The consequence of this is a lack of adhesion of the lubricant to the surfaces to be lubricated and thus leading to increased wear direct contact of the underlying sliding surfaces of both materials. This occurs, for example, in the arrangement underlying DE 101 12 691 A1, since there a direct contact of metal on metal is provided. By limiting the amount supplied, however, it is accepted that not all of the acid is neutralized. A reduction below a certain minimum, on the other hand, would lead to a lack of lubricant and Accordingly, lead to a tearing of the lubricating film and thus to the same disadvantages as above. With a restriction of the reduction of the amount supplied only up to a certain minimum but too much neutralizing capacity is available and is lost unused. Since the neutralizing capacity is based on the addition of relatively expensive additives, this results in a poor economy.
Es wurde auch schon vorgeschlagen (JP H03-1941109, veröffentlicht am 23. August 1991 ) Schmieröle mit unterschiedlichem Neutralisierungsvermögen bereit zu halten und diese mit einem vom Schwefelgehalt des Brennstoffs abhängigen Mischverhältnis zu mischen und die Mischung dem Zylinder zuzuführen, wobei die zugeführte Menge nicht verändert wird. Ebenso wurde bereits vorgeschlagen (JP 1041619A, veröffentlicht am 13. Februar 1989) einem bestimmten Schmieröl in Abhängigkeit vom Schwefelgehalt des Brennstoffs mehr oder weniger das Neutralisierungsvermögen erhöhende Additivs zuzusetzen. Auch hier wird die dem Zylinder zugeführte Menge nicht verändert. In beiden Fällen wird dem Zylinder die fertige Mixtur zugeführt. Die Mischung erfolgt vorher. Dies führt jedoch zu hohen Totzeiten im Falle einer erwünschten Änderung des Mischungsverhältnisses. Da in beiden Fällen nur das Mischungsverhältnis geändert wird, nicht jedoch die dem Zylinder zugeführte Gesamtmenge kann es auch in beiden Fällen zu Schmierölüberschuss oder Schmierölmangel kommen. It has also been proposed (JP H03-1941109, published August 23, 1991) to keep lubricating oils of different neutralizing ability ready to be mixed with a sulfur content of the fuel mixing ratio and mix the mixture to the cylinder, wherein the supplied amount does not change becomes. It has also been proposed (JP 1041619A, published on 13 February 1989) to add more or less neutralizing capacity-increasing additive to a given lubricating oil, depending on the sulfur content of the fuel. Again, the amount supplied to the cylinder is not changed. In both cases, the cylinder is fed the finished mixture. The mixture is done before. However, this leads to high dead times in the case of a desired change in the mixing ratio. Since in both cases only the mixing ratio is changed, but not the total amount supplied to the cylinder, it can also lead to excess lubricating oil or lubricating oil in both cases.
Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung eingangs erwähnter Art mit einfachen und kostengünstigen Mitteln so zu verbessern, dass für alle denkbaren Einsatzfälle eine Optimierung des Schmierverhaltens und des Neutralisierungsvermögens und damit eine hohe Betriebssicherheit bei größtmöglicher Wirtschaftlichkeit erreichbar sind. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest ein Schmierstoff mit einem Neutralisierungsvermögen, das bei keinem in Frage kommenden Einsatzfall über den benötigten Neutralisierungsbedarf hinausgeht,
und mindestens ein Schmierstoff mit einem Neutralisierungsvermögen, das bei keinem in Frage kommenden Einsatzfall kleiner als der benötigte Neutralisierungsbedarf ist, Verwendung finden und dass die verwendeten Schmierstoffe individuell in der Menge dosiert dem Inneren des Zylinders, vorzugsweise der Zylinderinnenseite zugeführt werden, wo eine Verschneidung stattfindet. On this basis, it is therefore the object of the present invention to improve a method and a device of the type mentioned with simple and inexpensive means so that for all conceivable applications optimizing the lubricity and neutralizing ability and thus high reliability with the greatest possible profitability can be achieved. This object is achieved in accordance with the invention in that at least one lubricant with a neutralizing power that does not exceed the required neutralization requirement in any case in question, and at least one lubricant with a neutralizing capacity, which is smaller than the neutralization requirement required in any application, use and that the lubricants used individually metered in the amount of the interior of the cylinder, preferably the cylinder inside are supplied, where a blending takes place.
Mit diesen Maßnahmen werden die Nachteile der bekannten Vorschläge vollständig vermieden. Die erfindungsgemäße Verwendung von an extreme Einsatzverhältnisse bezüglich des Säureanfalls nach oben und nach unten angepassten Extremschmierstoffen und deren individuelle Dosierung stellt sicher, dass nie Schmiermittelüberschuss und nie Schmiermittelmangel auftreten können und dass dennoch die anfallende Säure stets vollständig neutralisiert werden kann. Da der Verschnitt der beiden Schmierstoffe erst innerhalb des Zylinders erfolgt, ergeben sich in vorteilhafter Weise auch sehr kurze Totzeiten im Falle einer Änderung des gewünschten Mischungsverhältnisses. Die individuelle Dosierung ermöglicht in vorteilhafter Weise auch eine Anpassung der Schmierung an örtlich unterschiedliche Anforderungen innerhalb des Zylinders. Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben. With these measures, the disadvantages of the known proposals are completely avoided. The use according to the invention of extremes adapted to extreme conditions of use with respect to the acid attack upwards and downwards and their individual metering ensures that lubricant excess and never lubricant deficiency can never occur and that nevertheless the accumulating acid can always be completely neutralized. Since the blending of the two lubricants takes place only within the cylinder, very short dead times also result in an advantageous manner in the event of a change in the desired mixing ratio. The individual metering advantageously makes it possible to adapt the lubrication to locally different requirements within the cylinder. Advantageous embodiments and expedient developments of the higher-level measures are specified in the subclaims.
So kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn der Zylinderinnenseite außer den oben genannten Extrem-Schmierstoffen auch noch wenigstens ein weiterer Stoff mit anderen hilfreichen Eigenschaften zugeführt werden kann. Dies ermöglicht eine günstige Konditionierung der Laufflächen auch über die Schmierung hinaus. So könnte auf diesem Weg zum Beispiel bei der Verbrennung von schwefelarmem oder -schwefellosem Brennstoff der Gefahr einer zu glatten Oberfläche durch einen gewissen Säureeintrag entgegengewirkt werden. Ein weiterer Stoff kann auch ein das BN-Intervall berücksichtigendes Schmieröl einer im Wesentlichen anderen Viskosität sein. Dadurch kann zusätzlich zum Einstellen des Neutralisierungsvermögens auch ein Einstellen der benötigten tatsächlichen
Viskosität erreicht werden. Thus, it may prove to be advantageous if the cylinder inside except the above-mentioned extreme lubricants also at least one other substance can be supplied with other helpful properties. This allows a favorable conditioning of the treads beyond the lubrication addition. Thus, for example, in the combustion of low-sulfur or sulfur-free fuel, the danger of a surface that is too smooth due to a certain acid entry could be counteracted in this way. Another substance may also be a BN interval lubricating oil of substantially different viscosity. As a result, in addition to adjusting the neutralizing ability, it is also possible to set the required actual Viscosity can be achieved.
Der erwünschte Verschnitt der zugeführten Stoffe innerhalb des Zylinders kann auf unterschiedliche Weise bewirkt werden. Eine besonders einfache Möglichkeit kann darin bestehen, dass die verwendeten Stoffe so zugeführt werden, dass sie, wenn sie aufgrund der Schwerkraftwirkung nach unten ablaufen, einander überlagern und benetzen. The desired waste of the substances supplied within the cylinder can be effected in different ways. A particularly simple possibility may be that the substances used are supplied in such a way that, when they run downwards due to the effect of gravity, they overlap and wet each other.
Eine andere Möglichkeit kann darin bestehen, dass die verwendeten Stoffe dem Zylinder so zugeführt werden, dass eine Verreibung mittels wenigstens eines an den Zuführstellen vorbeistreifenden, mechanischen Organs und/oder eines pneumatischen Druckstoßes erfolgt. Bei den genannten mechanischen Organen kann es sich auch um an den Zuführstellen vorbeistreifende kolbenseitig vorgesehene Gleitelemente wie z.B. Kolbenringe oder Abstreifringe handeln, die bei jedem Auf- und Abwärtshub des zugeordneten Kolbens eine Nivellierung und Vermischung der zugeführten Stoffe bewirken. Another possibility may be that the materials used are supplied to the cylinder so that a trituration by means of at least one passing past the supply points, mechanical body and / or a pneumatic pressure surge occurs. The said mechanical organs may also be sliding members provided on the piston side at the feed points, such as e.g. Act piston rings or scraper rings, which cause a leveling and mixing of the supplied substances with each up and down stroke of the associated piston.
Eine weitere Möglichkeit kann darin bestehen, dass die verwendeten Stoffe so zugeführt werden, dass sich an den Zuführstellen überschneidende Sprühstrahlen und/oder Sprühkegel ergeben. Selbstverständlich können auch mehrere oder alle Möglichkeiten oben genannter Art gleichzeitig zum Einsatz kommen. Another possibility may be that the substances used are supplied in such a way that overlapping sprays and / or spraying cones occur at the feed points. Of course, several or all possibilities of the above-mentioned type can be used simultaneously.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass jeder Stoff über eigene Zuführstellen zugeführt wird. Dies ermöglicht zusammen mit der individuellen Dosierung der verschiedenen Stoffe eine besonders einfache Anpassung an die Bedürfnisse des Einzelfalls. According to a further advantageous embodiment, it can be provided that each substance is supplied via its own feed points. This, together with the individual dosage of the various substances, allows a particularly simple adaptation to the needs of the individual case.
Eine weitere zweckmäßige Maßnahme kann darin bestehen, dass die Zufuhr der verschiedenen Stoffe für jeden Zylinder oder jede Gruppe zusammengehörender Zylinder separat gesteuert wird. Dies führt in vorteilhafter Weise zu einer Optimierung der Zylinderschmierung des gesamten Motors, z.B. wenn einer oder mehrere Zylinder des Motors mit verringerter Leistungsabgabe oder betrieben
werden oder sogar periodisch leerlaufen. A further expedient measure may be that the supply of the various substances is controlled separately for each cylinder or group of associated cylinders. This advantageously leads to an optimization of the cylinder lubrication of the entire engine, for example, when one or more cylinders of the engine with reduced power output or operated be idling or even periodically idle.
Eine einfache bauliche Maßnahme kann darin bestehen, dass in der Zylinderwand über den Umfang verteilte, den verwendeten Stoffen zugeordnete Schmierdüsen vorgesehen sind, wobei Schmierdüsen, die verschiedenen Stoffen zugeordnet sind, auf unterschiedliche Höhen verteilt sind. Diese Maßnahme führt zu dem oben erwähnten Verschnitt durch Schwerkraftwirkung und/oder Mischung durch entlang der Zylinderlauffläche vorbeistreichenden Elementen. Vorteilhaft können dabei wenigstens zwei übereinander angeordnete, unterschiedlichen Schmierstoffen zugeordnete, über den Zylinderumfang sich erstreckende Reihen von Schmierdüsen vorgesehen sein. A simple structural measure may be that in the cylinder wall distributed over the circumference, the substances used associated lubricating nozzles are provided, wherein lubricating nozzles, which are assigned to different materials, are distributed to different heights. This measure leads to the above-mentioned waste by gravity and / or mixing by along the cylinder surface vorbeistreichenden elements. Advantageously, at least two superposed, different lubricants associated, be provided over the cylinder circumference extending rows of lubricating nozzles.
Eine andere vorteilhafte Maßnahme kann darin bestehen, dass die Schmierdüsen auf gemäß einem an örtliche Besonderheiten angepassten Verteilungsmuster angeordnet und/oder aktivierbar sind. Hiermit lässt sich besonderen örtlichen Gegebenheiten, wie einer verstärkten seitlichen Kolbenpressung, z.B. für eine horizontale Zylinderachse, und/oder einem örtlich verstärkten Säureanfall etc. besonders einfach Rechnung tragen. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Schmierdüsen zumindest teilweise als Mehrfachdüsen mit wenigstens zwei unterschiedlichen Stoffen zugeordneten Eingängen und diesen zugeordneten Düsenöffnungen ausgebildet sind. Mit derartigen Schmierdüsen können dem zugeordneten Zylinder in vorteilhafter Weise unterschiedliche Schmierstoffe oder sonstige Komponenten gleichzeitig zugeführt werden, was nicht nur die Bildung des erwünschten Schmierstoffeverschnitts besonders begünstigt, sondern auch die gleichzeitige Zufuhr anderer hilfreicher Komponenten ermöglicht. Vorteilhaft können die Düsenöffnungen zumindest teilweise so gerichtet werden, dass durch unterschiedlich zugeführte Stoffe gebildete Strahlen oder Sprühkegel einander treffen bzw. überschneiden. Oft können verfügbare Standarddüsen für den beabsichtigten Zweck ausgewählt werden.
Eine weitere Möglichkeit, einem Zylinder verschiedene, individuell dosierte Schmierstoffe und gegebenenfalls sonstige Komponenten mit einer gemeinsamen Schmierdüse zuführen zu können, kann darin bestehen, dass die in einer der Schmierdüse zugeordneten Versorgungsleitung erzeugte Fluidsäule durch eine Folge von aus den verschiedenen verwendeten Stoffen inform von Schmierstoffen und sonstigen Komponenten bestehenden Abschnitten gebildet wird, deren Volumen in Abhängigkeit vom bestehenden Neutralsierungs- und Schmierungsbedarf und/oder sonstigen Bedarf bemessen ist. An jeder Schmierstelle treten hier die verschiedenen Abschnitte der Fluidsäule nacheinander aus, wobei mit unterschiedlichen Längen und/oder Durchmessern der zu den verschiedenen Schmierstellen führenden Versorgungsleitungen eine gewisse Variation hinsichtlich der an den verschiedenen Schmierstellen gleichzeitig austretenden Fluidarten erreicht werden kann, was zu einer besonders intensiven Vermischung führen kann. Es wäre aber auch denkbar, durch einen geeigneten Aufbau der verschiedenen Fluidsäulen ein derartiges Ergebnis auch bei gleich langen und/oder gleichvolumigen Versorgungsleitungen zu erreichen. Another advantageous measure may be that the lubricating nozzles are arranged and / or activated in accordance with a distribution pattern adapted to local characteristics. Hereby, special local circumstances, such as an increased lateral piston compression, eg for a horizontal cylinder axis, and / or a locally increased acid attack, etc., can be taken into account particularly easily. According to a further advantageous embodiment it can be provided that the lubricating nozzles are at least partially formed as multiple nozzles with at least two different materials associated inputs and these associated nozzle openings. With such lubricating nozzles different lubricants or other components can be supplied to the associated cylinder in an advantageous manner, which not only promotes the formation of the desired Schmierververschnitts particularly, but also allows the simultaneous supply of other helpful components. Advantageously, the nozzle openings can be at least partially directed so that rays or spray cones formed by differently supplied substances meet or overlap one another. Often available standard nozzles can be selected for the intended purpose. Another way to be able to supply a cylinder different, individually metered lubricants and possibly other components with a common lubricating nozzle, may consist in that the fluid column generated in a supply line associated with the lubricating nozzle inform by a sequence of different materials used by lubricants and lubricants Other components existing sections is formed, the volume of which is determined depending on the existing neutralization and lubrication requirements and / or other needs. At each lubrication point, the different sections of the fluid column emerge in succession, with different lengths and / or diameters of the supply lines leading to the different lubrication points a certain variation in terms of occurring simultaneously at the different lubrication fluid types can be achieved, resulting in a particularly intensive mixing can lead. However, it would also be conceivable to achieve such a result even with equally long and / or equal-volume supply lines by a suitable structure of the various fluid columns.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den restlichen Unteransprüchen angegeben und aus der nachstehenden Beispielsbeschreibung in Verbindung mit der Zeichnung näher entnehmbar. Further advantageous embodiments and expedient developments of the higher-level measures are specified in the remaining subclaims and from the following example description in conjunction with the drawings closer.
In der nachstehend beschriebenen Zeichnung zeigen: Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung durch einen Zylinder einer In the drawing described below: Figure 1 is a schematic sectional view through a cylinder of a
Hubkolbenbrennkraftmashine mit zwei übereinander angeordneten Schmierdüsenreihen für unterschiedliche Schmierstoffe, Reciprocating internal combustion engine with two superimposed lubrication nozzle rows for different lubricants,
Figur 2 eine Abwicklung einer Zylinderoberfläche mit auf größeres Feld FIG. 2 shows a development of a cylinder surface with a larger field
verteilten nach einem bestimmten Muster angeordneten Schmierdüsen,
Figur 3 eine schematische Darstellung einer Mehrfachdüse, distributed lubricating nozzles arranged according to a specific pattern, FIG. 3 shows a schematic representation of a multiple nozzle,
Figur 4 eine Alternative zu Figur 3 und Figur 5 ein Beispiel mit durch eine Folge von aus den verschiedenen FIG. 4 shows an alternative to FIG. 3; and FIG. 5 shows an example with a sequence of different ones
Schmierstoffen bestehenden Abschnitten gebildeten Lubricants formed existing sections
Schmierstoffsäulen innerhalb von zu einzelnen Schmierdüsen führenden Versorgungsleitungen. Lubricant columns within supply lines leading to individual lubrication nozzles.
Hauptanwendungsgebiet der Erfindung sind große Verbrennungskraftmaschinen mit Kreuzkopf, insbesondere Zweitakt-Großdieselmotoren mit Gleichstromspülung, die oft mit Schweröl betrieben werden. Schweröl kann vergleichsweise viel Schwefel enthalten, was bei der Verbrennung zur Bildung von Schwefelsäure etc. führen kann. Diese Säure kann die Gleitflächen der Kolben und/oder Zylinderbüchsen angreifen und muss daher zur Vermeidung eines derartigen Angriffs neutralisiert werden. Main field of application of the invention are large internal combustion engines with crosshead, in particular two-stroke large diesel engines with DC flushing, which are often operated with heavy oil. Heavy oil can contain comparatively much sulfur, which can lead to the formation of sulfuric acid etc. during combustion. This acid can attack the sliding surfaces of the pistons and / or cylinder liners and must therefore be neutralized to avoid such an attack.
Der Aufbau und die Wirkungsweise von Großmotoren des Typs mit Gleichstromspülung, wie Zweitakt-Großdieselmotoren, sind an sich bekannt und werden daher nachstehend nur soweit erläutert, wie dies zum Verständnis der Erfindung erforderlich ist. The construction and operation of large DC irrigation type large engines, such as two-stroke large diesel engines, are well known in the art and will therefore be discussed below only to the extent necessary to understand the invention.
Die Figur 1 zeigt einen Zylinder 1 eines derartigen Motors. In der Regel sind mehrere derartige, vorzugsweise in Reihe angeordnete Zylinder 1 vorgesehen. In jedem Zylinder 1 ist ein zugeordneter, hier nicht näher dargestellter Kolben angeordnet, der eine bewegliche Begrenzung eines Brennraums 2 bildet. Die Gleitflächen des Zylinders 1 und des hierin bewegten Kolbens werden geschmiert. Hierzu sind in die Zylinderwand eingebaute, mit Schmierstoffen beaufschlagbare Schmierdüsen 3 vorgesehen, die in Figur 1 lediglich schematisch angedeutet sind. Bei den Schmierdüsen 3 kann es sich um mit einem Rückschlagventil versehene, unter Druck öffnende Düsen handeln. Ansonsten
können Schmierdüsen häufig von einem bekannten Typ sein, welcher für den Zweck geeignet ist. Die Verteilung des von den Schmierdüsen 3 abgegebenen Schmierstoffs auf den Umfang und die Höhe der Zylinderinnenseite wird in der Regel durch an den Schmierdüsen 3 vorbeistreifende Organe, wie Abstreif- und/oder Kolbenringe des Kolbens oder durch vom Abgas oder der Ladeluft erzeugte Druckstöße etc. bewerkstelligt. FIG. 1 shows a cylinder 1 of such an engine. In general, a plurality of such, preferably arranged in series cylinder 1 are provided. In each cylinder 1 an associated, not shown here, piston is arranged, which forms a movable boundary of a combustion chamber 2. The sliding surfaces of the cylinder 1 and the piston moved therein are lubricated. For this purpose, built-in lubricating nozzles 3 are provided in the cylinder wall, which are only indicated schematically in Figure 1 with lubricants. The lubricating nozzles 3 may be pressure-opening nozzles provided with a check valve. Otherwise For example, lubricating nozzles may often be of a known type suitable for the purpose. The distribution of the output from the lubricating nozzles 3 lubricant on the circumference and the height of the cylinder inside is usually accomplished by passing on the lubricating nozzles 3 organs, such as scraping and / or piston rings of the piston or by the exhaust gas or the charge air generated pressure surges and so on ,
Mit der Schmierung werden normalerweise zwei Zwecke verfolgt. Zum einen soll auf den gegenseitigen Gleitflächen von Zylinder 1 und Kolben ein tragender Schmierfilm gebildet werden, um einen direkten Kontakt der den gegenseitigen Gleitflächen zugeordneten Materialien, z.B. bei aus Metall bestehenden Gleitflächen einen direkten Kontakt von Metall auf Metall, zu verhindern. Außerdem sollen die bei der Verbrennung entstehenden Säureprodukte neutralisiert werden. Je nach S-Gehalt (Schwefelgehalt) des verwendeten Brennstoffs entsteht mehr oder weniger Schwefelsäure und daher wird mehr oder weniger Neutralisierungsvermögen des Schmiermittels benötigt. Das Neutralisierungsvermögen des Schmiermittels wird in der Regel durch Zugabe von geeigneten Additivs erreicht. Diese sind jedoch sehr teuer und sollen daher möglichst sparsam eingesetzt werden. Andererseits ist auch sowohl zu viel als auch zu wenig Schmiermittel schädlich. Ein Schmiermittelüberschuss kann zu einem sogenannten Polieren der Gleitflächen und damit zu einer Herabsetzung deren Affinität zum Schmierstoff, ein Schmierstoffmangel kann zu einem Abreißen des Schmierfilms führen. Beides ist unerwünscht. Um eine Optimierung sowohl bezüglich der Kosten als auch bezüglich des Schmiereffekts und der Neutralisierung zu erreichen, kommen zur Bewerkstelligung der Zylinderschmierung mehrere Schmierstoffe mit unterschiedlichen Neutralisierungseigenschaften zur Verwendung. Dabei wird zumindest ein Schmierstoff vorgesehen, dessen Neutralisierungsvermögen bei keinem denkbaren Einsatzfall über den benötigten Neutralisierungsbedarf hinausgeht, und wenigstens ein weiterer Schmierstoff, dessen Neutralisierungsvermögen bei keinem denkbaren Einsatzfall hinter dem benötigten Neutralisierungsbedarf
zurückbleibt. Die verwendeten Schmierstoffe werden individuell in der Menge dosiert und der Zylinderinnenseite zugeführt, wo dann eine Vermischung, das heißt ein Verschnitt, stattfindet. Aufgrund dieser Maßnahmen ergeben sich dementsprechend niemals ein Schmierstoffmangel und niemals ein Schmierstoff- überschuss. Da die individuelle Dosierung in Abhängigkeit vom benötigten Neutralisierungs- und Schmierstoffbedarf erfolgt, wird stets ausreichend Neustralisierungsvermögen zur Neutralisierung der gesamten anfallenden Säure bereitgestellt, aber nicht mehr, wodurch eine Verschwendung von das Neutralisierungsvermögen anhebenden Additivs vermieden wird. Lubrication usually has two purposes. On the one hand, a supporting lubricating film is to be formed on the mutual sliding surfaces of cylinder 1 and piston in order to prevent direct contact of the mutual sliding surfaces associated materials, for example in metal sliding surfaces direct contact of metal on metal. In addition, the acid products formed during combustion should be neutralized. Depending on the S content (sulfur content) of the fuel used, more or less sulfuric acid is produced and therefore more or less neutralizing power of the lubricant is needed. The neutralizing power of the lubricant is usually achieved by adding suitable additives. However, these are very expensive and should therefore be used as sparingly as possible. On the other hand, both too much and too little lubricant is harmful. An excess of lubricant can lead to a so-called polishing of the sliding surfaces and thus to a reduction of their affinity for the lubricant, a lack of lubricant can lead to a tearing of the lubricating film. Both are undesirable. To achieve optimization in terms of both cost and lubrication and neutralization, several lubricants having different neutralizing properties are used to accomplish cylinder lubrication. In this case, at least one lubricant is provided whose neutralizing capacity in any conceivable application goes beyond the required neutralization requirement, and at least one other lubricant whose neutralizing capacity in any conceivable application case behind the need for neutralization remains. The lubricants used are metered individually in the amount and fed to the inside of the cylinder, where then a mixture, that is, a blend takes place. As a result of these measures, there is never a lack of lubricant and never an excess of lubricant. Since the individual metering is done depending on the need for neutralization and lubricant, sufficient re-alkalization capability is always provided to neutralize all of the resulting acid, but no more, thereby avoiding wastage of the neutralizing agent-raising additive.
Bei dem der Figur 1 zugrundeliegenden Beispiel finden zwei Schmierstoffe A, B Verwendung, von denen jeder eine der vorstehend erwähnten Extremeigenschaften besitzt. Für jeden Schmierstoff A, B ist ein eigener Tank 4 bzw. 5 als Vorratsbehälter vorgesehen. Die in der Zylinderwand vorgesehenen, über den Umfang verteilten Schmierdüsen 3 sind teilweise dem einen Schmierstoff A und teilweise dem anderen Schmierstoff B zugeordnet. Jedem Schmierstoff A, B sind dementsprechend eigene Schmierdüsen 3 zugeordnet. Natürlich könnten auch mehr als zwei Schmierstoffe Verwendung finden. Es müssen jedoch stets mindestens zwei Schmierstoffe mit den oben erwähnten Extremeigenschaften dabei sein. In the example on which FIG. 1 is based, two lubricants A, B are used, each having one of the above-mentioned extreme properties. For each lubricant A, B a separate tank 4 or 5 is provided as a reservoir. The provided in the cylinder wall, distributed over the circumference of the lubricating nozzles 3 are partially associated with the one lubricant A and partially the other lubricant B. Each lubricant A, B are assigned accordingly own lubricating nozzles 3. Of course, more than two lubricants could be used. However, there must always be at least two lubricants with the above-mentioned extreme properties.
Die in der Zylinderwand angeordneten Schmierdüsen 3 sind teilweise auf unterschiedlicher Höhe angeordnet. Im dargestellten Beispiel sind zwei übereinander angeordnete Reihen von Schmierdüsen 3 vorgesehen, wobei die obere Reihe dem Schmierstoff A und die untere Reihe dem Schmierstoff B zugeordnet sein soll. Selbstverständlich könnten die Muster von Schmierdüsen auch anders als durch zwei übereinander angeordnete Reihen vorgesehen sein. Die aus den Schmierdüsen 3 austretenden Schmierstoffe laufen in Folge der Schwerkraft nach unten ab, wobei der aus den oberen Schmierdüsen 3 austretende Schmierstoff A den aus den unteren Schmierdüsen 3 austretenden Schmierstoff B überlagern und benetzen kann, was bereits eine Mischung, das heißt den erwünschten Verschnitt ergibt. Unterstützt wird dies durch den gegenüber der Zylinderwandung bewegten
Kolben, der mit Abstreif- bzw. Kolbenringen versehen ist, welche an den Schmierdüsen 3 vorbeistreifen. Ebenso kann es pneumatische Einflüsse durch von den Abgasen und/oder der Ladeluft ausgeübte Druckstöße geben. Die Schmierstoffe A, B werden in Abhängigkeit vom jeweils benötigten Neutralisierungs- und Schmierbedarf individuell der Menge nach dosiert und so den zugeordneten Schmierdüsen 3 zugeführt und über diese in den Zylinder 1 eingebracht. Hierfür sind unterschiedliche Einrichtungen anwendbar. Für den Schmierstoff A sind im dargestellten Beispiel gemäß Figur 1 eine Pumpe 6 und eine von dieser beaufschlagte, praktisch eine common rail bildende Druckleitung 7 vorgesehen, von der zu den einzelnen, dem Schmierstoff A zugeordneten Schmierdüsen 3 führende Versorgungsleitungen 8 abgehen. Die Pumpe 6 ist hier als Druckpumpe ausgebildet, an deren Eingang der Schmierstoff A durch Schwerkraftwirkung ansteht. Der zugeordnete Tank 4 ist dementsprechend vorzugsweise höher angeordnet als die Pumpe 6. Zur Aktivierung bzw. Passivierung der dem Schmierstoff A zugeordneten Schmierdüsen 3 ist eine Ventilanordnung vorgesehen, mittels welcher die Versorgungsleitungen 8 mit der Druckleitung 7 verbindbar sind und umgekehrt. Im dargestellten Beispiel enthält die Ventilanordnung ein am Ausgang der Druckleitung 7 angeordnetes Schaltventil 9. Selbstverständlich wäre es auch denkbar, jeder Versorgungsleitung 8 ein eigenes Schaltventil zuzuordnen, was unterschiedliche Öffnungs- und/oder Taktzeiten ermöglichen würde. Die Öffnungszeit des Schaltventils 9 bzw. -ventile bestimmt die den Schmierdüsen 3 jeweils zugeordnete Schmierstoffmenge. Die Ventilanordnung, hier inform des Schaltventils 9 wird dementsprechend gesteuert, wie durch eine zugeordnete Steuerleitung 10 angedeutet ist, die von einer Steuereinrichtung 1 1 abgeht, auf die weiter unten noch eingegangen werden wird. Gemäß dem Bedarf, der sich aus dem tatsächlich gewählten Layout der Leitungen 7, 8 und des Ventils 9 ergibt, kann die Pumpe 6 stromabwärts beispielsweise einen Akkumulator, ein druckregelndes Überdruckventil oder andere Druckstabilisierungsmechanismen und nötige Steuerungsmittel hierzu (nicht gezeigt) aufweisen, wie dem Fachmann allgemein bekannt ist.
Ein anderes Beispiel einer Schmierstoff-Versorgungseinrichtung ist in Figur 1 anhand des Schmierstoffs B gezeigt. Dabei kann eine Pumpe oder eine Anordnung von mehreren Pumpen Verwendung finden. Im dargestellten Beispiel ist eine ehrkammer-Dosierpumpe 12 vorgesehen, deren Kammern 13 über jeweils eine Versorgungsleitung 8 mit einer jeweils zugeordneten Schmierdüse 3 für den Schmierstoff B verbunden sind. Auch andere Arten von Pumpen wären natürlich denkbar. Einer Arbeitspumpe, im dargestellten Beispiel in Form der Mehrkammer-Dosierpumpe 12 kann eine Versorgungspumpe 14 vorgeordnet sein, die im dargestellten Beispiel als Saug- und Druckpumpe ausgebildet ist und die dementsprechend saugseitig an den dem Schmierstoff B zugeordneten Tank 5 und druckseitig an den Eingang der Mehrkammer-Dosierpumpe 12 angeschlossen ist. Die Mehrfach-Dosierpumpe 12 kann bei jedem Hub nur eine bestimmte Schmierstoffmenge aufnehmen. Der Pumpe 14 ist dementsprechend auch eine Rücklaufleitung 15 zugeordnet, über welche die überschüssige Fördermenge in den Tank 5 zurückbefördert wird. Alternativ kann die Pumpe 14 von dem selbstregulierenden Typ sein, um einen Druck für die Pumpe 12 unabhängig von dem angeforderten Fluss zur Pumpe 12 zu halten. Das Fassungsvermögen der Kammern 13 der Mehrfach-Dosierpumpe 12 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel gleich. Bei jedem Hub der Mehrfach-Dosierpumpe 12 werden die zugeordneten Schmierdüsen 3 dementsprechend mit derselben Schmierstoffmenge beaufschlagt. Auch unterschiedliche, individuell einstellbare Größen der Kammern 13 wären denkbar, womit örtlich unterschiedlichen Bedürfnissen Rechnung getragen werden könnte. The arranged in the cylinder wall lubricating nozzles 3 are partially arranged at different heights. In the illustrated example, two superimposed rows of lubricating nozzles 3 are provided, wherein the upper row of the lubricant A and the lower row of the lubricant B should be assigned. Of course, the patterns of lubrication nozzles could be provided other than by two superimposed rows. The emerging from the lubricating nozzles 3 lubricants run down in consequence of gravity, wherein the emerging from the upper lubricant nozzle 3 lubricant A can superimpose and wet the emerging from the lower lubricant nozzles 3 lubricant B, which is already a mixture, that is the desired blend results. This is supported by the opposite of the cylinder wall moving Piston, which is provided with Abstreif- or piston rings, which pass by the lubricating nozzles 3. Likewise, there may be pneumatic influences caused by the exhaust gases and / or the charge air pressure surges. The lubricants A, B are individually metered depending on the required neutralization and lubrication requirements of the amount and so fed to the associated lubricating nozzles 3 and introduced via this in the cylinder 1. For this purpose, different facilities are applicable. For the lubricant A in the illustrated example according to Figure 1, a pump 6 and acted upon by this, practically forming a common rail pressure line 7 is provided, from which to the individual, the lubricant A associated lubricating nozzles 3 leading supply lines 8 depart. The pump 6 is designed here as a pressure pump, at the input of the lubricant A is present by gravity. The associated tank 4 is accordingly preferably arranged higher than the pump 6. For activating or passivating the lubricating nozzles 3 assigned to the lubricant A, a valve arrangement is provided by means of which the supply lines 8 can be connected to the pressure line 7 and vice versa. In the example shown, the valve assembly includes a arranged at the output of the pressure line 7 switching valve 9. Of course, it would also be conceivable to assign each supply line 8 has its own switching valve, which would allow different opening and / or cycle times. The opening time of the switching valve 9 or valves determines the lubrication nozzles 3 each associated amount of lubricant. The valve assembly, here inform the switching valve 9 is controlled accordingly, as indicated by an associated control line 10, which is derived from a control device 1 1, which will be discussed below. According to the need arising from the actual layout of the conduits 7, 8 and the valve 9, downstream the pump 6 may comprise, for example, an accumulator, a pressure regulating pressure relief valve or other pressure stabilizing mechanisms and necessary control means (not shown), as would be understood by those skilled in the art is well known. Another example of a lubricant supply device is shown in FIG. 1 on the basis of the lubricant B. In this case, a pump or an arrangement of several pumps can be used. In the example shown, an honing chamber metering pump 12 is provided, the chambers 13 of which are connected in each case via a supply line 8 to a respectively assigned lubricating nozzle 3 for the lubricant B. Other types of pumps would of course be conceivable. A working pump, in the example shown in the form of multi-chamber metering pump 12, a supply pump 14 may be upstream, which is formed in the example shown as a suction and pressure pump and the suction side accordingly to the lubricant B associated tank 5 and the pressure side to the input of the multi-chamber Metering pump 12 is connected. The multiple metering pump 12 can take only a certain amount of lubricant at each stroke. The pump 14 is accordingly also associated with a return line 15, via which the excess flow rate is conveyed back into the tank 5. Alternatively, the pump 14 may be of the self-regulating type to maintain a pressure for the pump 12 independent of the requested flow to the pump 12. The capacity of the chambers 13 of the multiple metering pump 12 is the same in the illustrated embodiment. At each stroke of the multiple metering pump 12, the associated lubricating nozzles 3 are applied accordingly with the same amount of lubricant. Also, different, individually adjustable sizes of the chambers 13 would be conceivable, so that locally different needs could be met.
Die Hubfrequenz der mittels einer Antriebseinrichtung antreibbaren Pumpenanordnung beispielsweise in Form der Mehrfach-Dosierpumpe 12 ist ähnlich wie die Schaltfrequenz des Schaltventils 9 steuerbar, wie durch eine dem Antrieb der Mehrfach-Dosierpumpe 12 zugeordnete Steuerleitung 16 angedeutet ist, die im dargestellten Beispiel ebenfalls von der Steuereinrichtung 1 1 abgeht. Die Steuereinrichtung 1 1 steuert die jeweils zugeführte Menge des Schmierstoffs A und des Schmierstoffs B in Abhängigkeit vom jeweiligen Neutralisierungs- und
Schmierbedarf derart, dass in jedem Fall genügend Neutralisierungsmittel bereitgestellt werden, aber nicht mehr, und dass gleichzeitig genügend geschmiert wird, aber kein Schmiermittelüberschuss entsteht. Hierzu verarbeitet die Steuereinrichtung 1 1 entsprechende Betriebsparameter, wie durch einen Eingang 17 für wenigstens einen Betriebsparameter angedeutet ist. Bei der Steuereinrichtung 11 kann es sich um eine zentrale Steuereinrichtung für den ganzen Motor handeln, durch die die jedem Zylinder oder jeder Zylindergruppe zugeordnete Schmierstoffzufuhr individuell gesteuert wird, wie in Figur 1 durch zusätzliche, zu weiteren Zylindern führende Steuerleitungen 10a, bzw. 16a angedeutet ist. Es wäre aber auch denkbar, jedem Zylinder oder jeder Zylindergruppe eine eigene Steuereinrichtung zuzuordnen. The stroke frequency of the driven by a drive means pump assembly, for example in the form of multiple metering pump 12 is similar to the switching frequency of the switching valve 9 controllable, as indicated by a drive of the multiple metering pump 12 associated control line 16, which in the example shown also from the controller 1 1 goes off. The control device 1 1 controls the respectively supplied amount of the lubricant A and the lubricant B as a function of the respective neutralization and Lubricant requirements such that sufficient neutralizing agent is provided in each case, but not more, and that at the same time sufficiently lubricated, but no lubricant surplus arises. For this purpose, the control device 1 1 processes corresponding operating parameters, as indicated by an input 17 for at least one operating parameter. The control device 11 may be a central control device for the entire engine, by means of which the lubricant supply assigned to each cylinder or cylinder group is individually controlled, as indicated in FIG. 1 by additional control lines 10a, 16a leading to further cylinders , It would also be conceivable to associate each cylinder or each cylinder group with its own control device.
Die in Figur 1 beschriebenen Dosiereinrichtungen mit Schaltventil 9 bzw. Dosierpumpe 12 sind nur beispielhaft. Dasselbe gilt für die Anzahl der verwendeten Schmierstoffe. Selbstverständlich könnten auch, wie schon erwähnt, mehr als zwei Schmierstoffe oder sonstige Stoffe mit erwünschten Eigenschaften Verwendung finden, wobei jedoch mindestens zwei Schmierstoffe die oben erwähnten Extremeigenschaften aufweisen sollen. Ebenso wäre es natürlich denkbar, zur Dosierung sämtlicher Schmierstoffe die gleichen Dosiereinrichtungen inform von Schaltventilen oder Dosierpumpen vorzusehen. The metering devices with switching valve 9 or metering pump 12 described in FIG. 1 are only examples. The same applies to the number of lubricants used. Of course, as already mentioned, more than two lubricants or other substances with desired properties could be used, but at least two lubricants should have the above-mentioned extreme properties. Likewise, it would of course be conceivable to provide the same metering devices inform of switching valves or metering pumps for metering all lubricants.
In Figur 1 sind beispielhaft zwei übereinander angeordnete Reihen von Schmierdüsen 3 vorgesehen. Es wäre aber auch denkbar, innerhalb eines größeren Feldes mehrere Schmierdüsenreihen vorzusehen. Ein derartiges Beispiel liegt der Figur 2 zugrunde. Dabei bezeichnet 18 ein von der Oberseite des Kolbens 19 überstrichenes Feld innerhalb des Zylinders 1. Im Bereich des Felds 18 ist eine Vielzahl von Schmierdüsen 3 vorgesehen, die nach einem bestimmten Verteilungsmuster angeordnet sein und/oder aktiviert werden können. Dabei können mehrere übereinander angeordnete Reihen von Schmierdüsen 3 vorgesehen sein, wobei die Schmierdüsen einer Reihe jeweils nur mit einer Schmierstoffart oder mit mehreren Schmierstoffarten versorgt werden können, wie in Figur 2 durch L und N verdeutlicht ist. Hierbei kann einem örtlich
unterschiedlichen Schmier- bzw. Neutralisierungsbedarf durch eine entsprechende Verteilung und/oder Aktivierung der den einzelnen Schmierstoffen zugeordneten Schmierdüsen 3 Rechnung getragen werden. Dasselbe gilt auch für bauliche Gegebenheiten, z.B. eine verstärkte, seitliche Kolbenpressung oder eine örtlich verstärkte Säurebildung aufgrund einer bestimmten Position der Brennstoffeinspritzung. In Figure 1, two superimposed rows of lubricating nozzles 3 are provided by way of example. It would also be conceivable to provide a plurality of rows of lubricants within a larger field. Such an example is based on FIG. In this case, 18 denotes a field swept from the upper side of the piston 19 within the cylinder 1. In the area of the field 18, a multiplicity of lubricating nozzles 3 are provided, which can be arranged and / or activated according to a specific distribution pattern. In this case, a plurality of superimposed rows of lubricating nozzles 3 may be provided, wherein the lubricating nozzles of a row can be supplied in each case only with one type of lubricant or with multiple types of lubricant, as illustrated in Figure 2 by L and N. This can be a local different lubrication or neutralization requirements by a corresponding distribution and / or activation of the lubricants associated with the individual lubricants 3 are taken into account. The same applies to structural conditions, such as a reinforced, lateral piston pressure or a locally increased acid formation due to a specific position of the fuel injection.
Selbstverständlich wäre es auch denkbar, die in Figur 2 verdeutlichten Maßnahmen mit den im Zusammenhang mit der Figur 1 erwähnten Maßnahmen hinsichtlich Variation der Steuerzeiten von den Versorgungsleitungen 8 zugeordneten Steuerventilen und/oder Variation der Größe der Kammern 13 der Mehrfach-Dosierpumpe 12 zu kombinieren. Die wahlweise Aktivierung ausgewählter Schmierdüsen 3 aus einem größeren Schmierdüsenfeld kann einfach dadurch erfolgen, dass nur die ausgewählten Schmierdüsen 3 mit dem ausgewählten Schmierstoff etc. versorgt werden. Of course, it would also be conceivable to combine the measures illustrated in FIG. 2 with the measures mentioned in connection with FIG. 1 with regard to variation of the control times of control valves associated with the supply lines 8 and / or variation of the size of the chambers 13 of the multiple dosing pump 12. The selective activation of selected lubricating nozzles 3 from a larger lubricating nozzle field can be effected simply by supplying only the selected lubricating nozzles 3 with the selected lubricant, etc.
Bei den Schmierdüsen 3 kann es sich um einfache, mit einem Rückschlagventil versehene Druckdüsen handeln, die unter Druck öffnen. Auch eine Ausbildung als Sprüh- und/oder Strahldüsen wäre natürlich denkbar. Rückschlagventile können auch anderswo in den Versorgungsleitungen 8 angeordnet sein, die zu den Schmierdüsen 3 führen, oder es kann auch auf sie verzichtet werden wenn das Pumpe-A entilsystem (13, 9) eine geeignete Fähigkeit hat, der von dem Zylindervolumen ausgehenden Druckbeaufschlagung zu widerstehen. Ebenso ist es denkbar, die Schmierdüsen 3 mit einem Schmierstoff oder mit mehreren Schmierstoffen zu beaufschlagen. Eine derartige, mit mehreren Schmierstoffen beaufschlagbare und dementsprechend als Mehrfachdüse 20 ausgebildete Schmierdüse liegt der Figur 3 zugrunde. Die Mehrfachdüse 20 besitzt mehrere, im dargestellten Beispiel zwei Eingänge 21 , 22 für unterschiedliche Schmierstoffe, hier die beiden Schmierstoffe A und B. Ebenso besitzt die Mehrfachdüse 20 mehrere, den unterschiedlichen Schmierstoffen zugeordnete, im dargestellten Beispiel zwei den Schmierstoffen A und B zugeordnete Sprühköpfe 23, 24. Diese können so eingestellt sein, dass die abgegebenen Sprühstrahlen 25, 26 einander
treffen, womit der erwünschte Verschnitt der Schmierstoffe A und B bewerkstelligt bzw. begünstigt wird. Im dargestellten Beispiel erzeugen die Sprühköpfe 23, 24 einander treffende Sprühstrahlen. Es wäre aber auch denkbar, einander überschneidende Sprühkegel zu erzeugen und auf diese Weise den erwünschten Verschnitt zu bewerkstelligen bzw. zu begünstigen. The lubricating nozzles 3 may be simple, provided with a check valve pressure nozzles that open under pressure. An education as a spray and / or jet nozzles would of course be conceivable. Check valves may also be located elsewhere in the supply lines 8 leading to the lubricating nozzles 3, or may be dispensed with if the pumping system (13, 9) has a suitable capability of resisting the pressurization from the cylinder volume , It is also conceivable to pressurize the lubricating nozzles 3 with a lubricant or with a plurality of lubricants. Such, acted upon with a plurality of lubricants and accordingly designed as a multi-nozzle 20 lubricating nozzle is the figure 3 based. The multiple nozzle 20 has several, in the example shown, two inputs 21, 22 for different lubricants, here the two lubricants A and B. Likewise, the multiple nozzle 20 has a plurality, the different lubricants associated, in the example shown two the lubricants A and B associated spray heads 23rd , 24. These can be set so that the dispensed spray jets 25, 26 each other meet, with which the desired waste of lubricants A and B accomplished or favors. In the example shown, the spray heads 23, 24 generate spray jets which strike each other. However, it would also be conceivable to produce overlapping spray cones and in this way to accomplish the desired waste or to favor it.
Dem Beispiel gemäß Figur 4 liegen ebenfalls Mehrfachdüsen 20 zugrunde. Dabei sind die Sprühköpfe so eingestellt, dass die durch unterschiedliche Schmierstoffe A, B gebildeten Strahlen 25, 26 einander benachbarter Mehrfachdüsen 20 im Bereich zwischen diesen einander treffen und so den erwünschten Verschnitt bewirken bzw. begünstigen. The example according to FIG. 4 is likewise based on multiple nozzles 20. The spray heads are adjusted so that the formed by different lubricants A, B rays 25, 26 of adjacent multi-nozzles 20 in the area between them meet each other and thus cause or favor the desired waste.
Eine andere Möglichkeit zur Bewirkung des gewünschten Verschnitts mehrerer Stoffe, hier A, B, C, bei denen es sich um Schmierstoffe und/oder andere Stoffe mit erwünschten Eigenschaften handeln kann, mit jeweils lediglich einer Schmierdüse zeigt Figur 5. Hierbei sind wiederum mehrere in der Zylinderwand angeordnete Schmierdüsen 3 vorgesehen, die übereinander, nebeneinander oder gemäß einem vorgegebenen Verteilungsmuster angeordnet sein können. Jeder Schmierdüse 3 ist eine Versorgungsleitung 27 zugeordnet. Jede Schmierdüse 3 wird hier mit allen verwendeten Stoffen, im dargestellten Beispiel also mit den Stoffen A, B, C beaufschlagt. Hierzu wird die in jeder der Versorgungsleitungen 27 erzeugte, an der zugeordneten Schmierdüse 3 anstehende Flüssigkeitssäule als Folge von aus den verschiedenen Stoffen bestehenden Säulenabschnitten 28 ausgebildet, die in Figur 5 mit dem jeweils zugehörigen Stoff A bzw. B bzw. C bezeichnet sind. Another possibility for effecting the desired Verschleiß several substances, here A, B, C, which may be lubricants and / or other substances with desired properties, each with only one lubricating nozzle is shown in FIG 5. Here again are several in the Cylinder wall arranged lubricating nozzles 3 are provided, which can be arranged one above the other, side by side or according to a predetermined distribution pattern. Each lubricating nozzle 3 is associated with a supply line 27. Each lubricating nozzle 3 is here subjected to all the substances used, ie in the example shown with the substances A, B, C. For this purpose, the liquid column produced in each of the supply lines 27 and present at the associated lubricating nozzle 3 is formed as a result of column sections 28 consisting of the various substances, which are designated in FIG. 5 with the respectively associated substance A or B or C.
Die Länge der den einzelnen Stoffen A, B, C zugeordneten Säulenabschnitte 28 richtet sich nach dem jeweiligen Bedarf, insbesondere dem jeweiligen Schmierund/oder Neutralisierungsbedarf. Hierzu ist eine für mehrere, im dargestellten Beispiel für alle Versorgungsleitungen 27 gemeinsame Dosierpumpe 29 vorgesehen, die mit den verwendeten Stoffen A, B, C beaufschlagbar ist und dementsprechend eine der Zahl der verwendeten Stoffe A, B, C entsprechende
Zahl von jeweils einem der verwendeten Stoffe A, B, C zugeordneten Eingängen 30 mit jeweils zugeordneter Versorgungspumpe 31 aufweist. Die Dosierpumpe 29 besitzt ferner eine der Zahl der angeschlossenen Versorgungsleitungen 27 entsprechende Zahl von Ausgängen 32. Die Funktion der Dosierpumpe 29 ist so, dass pro Hub jeweils ein anderer Eingang 30 aktiviert ist, wodurch die oben erwähnte Folge von den unterschiedlichen Stoffen A, B, C zugeordneten Säulenabschnitten 28 gebildet wird. The length of the individual substances A, B, C associated column sections 28 depends on the particular needs, in particular the respective lubrication and / or neutralization needs. For this purpose, one common to several, in the example shown for all supply lines 27 common metering pump 29 is provided which can be acted upon by the substances A, B, C used and accordingly one of the number of substances used A, B, C corresponding Number of one of the substances used A, B, C associated inputs 30 each with associated supply pump 31 has. The metering pump 29 also has a number of outputs 32 corresponding to the number of connected supply lines. The function of the metering pump 29 is such that one respective input 30 is activated per stroke, whereby the above-mentioned sequence of the different substances A, B, C associated column sections 28 is formed.
Das Volumen, d.h. bei gleichem Durchmesser der Versorgungsleitungen 27 die Länge der einzelnen Säulenabschnitte 28 kann, wie Figur 5 anschaulich erkennen lässt, unterschiedlich sein, was durch eine unterschiedliche Hublänge oder durch eine Veränderung der Summe von addierten Einheitsdosierungen der Dosierpumpe 29 erreicht wird. Die Dosierpumpe 29 kann dabei ähnlich aufgebaut und gesteuert sein, wie die Mehrkammer-Dosierpumpe 12 im Beispiel gemäß Figur 1 , worauf Bezug genommen wird. Der Unterschied besteht lediglich darin, dass mehrere, alternativ aktivierbare Eingänge 30 vorgesehen sind. The volume, i. with the same diameter of the supply lines 27, the length of the individual column sections 28 can, as Figure 5 can be clearly seen, be different, which is achieved by a different stroke length or by changing the sum of added unit doses of the metering pump 29. The metering pump 29 can be constructed and controlled similarly, as the multi-chamber metering pump 12 in the example of Figure 1, to which reference is made. The only difference is that several, alternatively activatable inputs 30 are provided.
Bei jedem Hub der Dosierpumpe 29 wird an den Schmierdüsen 3 genauso viel Volumen an Schmiermittel abgegeben, wie von der Dosierpumpe 29 in die Versorgungsleitungen 27 hineingefördert wird. Sofern alle Versorgungsleitungen 27 gleich sind, d.h. gleichen Fassungsvermögen haben, steht an den zugeordneten Schmierdüsen 3 jeweils dieselbe Stoffart an, was dann auch für das aus den Schmierdüsen 3 austretende Mittel gilt. Dabei kann es sich um den Inhalt jeweils eines Säulenabschnitts 28 oder um den ganzen oder teilweisen Inhalt mehrerer Säulenabschnitte 28 handeln, je nach Länge der Abschnitte 28 und der Länge des betreffenden Hubs der Dosierpumpe 29. Sehr wahrscheinlich wird bereits dadurch die gesamte Zylinderwand im Durchschnitt mit einem Verschnitt der verschiedenen individuell eingeleiteten Stoffe beliefert. Dies wird noch verstärkt, wenn die Versorgungsleitungen 27 unterschiedlich lang sind oder unterschiedliche Durchmesser aufweisen, d.h. unterschiedliches Fassungsvermögen haben, so dass an den einzelnen Schmierdüsen 3 jeweils unterschiedliche Schmierstoffe anstehen und bei jedem Hub der Dosierpumpe 29
ausgestoßen werden. Es ist daher eine hohe Variabilität möglich. At each stroke of the metering pump 29 as much volume of lubricant is discharged to the lubricating nozzles 3, as is conveyed by the metering pump 29 in the supply lines 27. If all supply lines 27 are the same, ie have the same capacity, is at the associated lubricating nozzles 3 in each case the same type of material, which then also applies to the emerging from the lubricating nozzles 3 means. This may be the content of each column section 28 or the entire or partial content of several column sections 28, depending on the length of the sections 28 and the length of the respective stroke of the metering pump 29. Very likely, thereby already the entire cylinder wall on average supplied with a blend of the various individually introduced substances. This is further enhanced if the supply lines 27 are of different lengths or have different diameters, ie have different capacities, so that different lubricants are present at the individual lubricating nozzles 3 and at each stroke of the metering pump 29 be ejected. It is therefore possible a high variability.
Um eine besonders hohe Sicherheit zu gewährleisten kann wenigstens ein Element der Schmierstoffversorgungseinrichtung eine z.B. in Figur 1 im Bereich des Tanks 5 angedeutete Markierung 33 aufweisen, aus der eine Klassifizierung der Einrichtung nach Parametern, wie Einbaudatum, Wartung, Lebensdauer etc. hervorgeht. Zweckmäßig kann eine derartige Markierung 33 als RFID-Chip ausgebildet sein, der berührungslos auslesbar ist, wobei die Anordnung zweckmäßig so gewählt ist, dass dies von außen möglich ist. Es ist denkbar, für einen ganzen Motor eine gemeinsame Markierung 33 vorzusehen oder jedem Zylinder oder jeder Zylindergruppe eine eigene Markierung zuzuordnen. In order to ensure a particularly high level of safety, at least one element of the lubricant supply device may be provided with e.g. in Figure 1 in the region of the tank 5 indicated mark 33, from which a classification of the device according to parameters such as installation date, maintenance, life, etc. emerges. Suitably, such a marker 33 may be formed as an RFID chip, which is read without contact, wherein the arrangement is expediently chosen so that this is possible from the outside. It is conceivable to provide a common marking 33 for an entire engine or to assign a separate marking to each cylinder or cylinder group.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Beispiele beschränkt. The invention is not limited to the illustrated and described examples.
So können der Zylinderinnenseite außer Schmierstoffen auch noch ein oder mehrere weitere Stoffe zugeführt werden, die andere wertvolle Eigenschaften besitzen. Zum Beispiel könnte außer den zwei die Extremschmierstoffe bildenden Flüssigkeiten noch wenigstens eine dritte Flüssigkeit zugeführt werden, die praktisch eine Art Medizin für den Motor bilden und solchen Stellen der Zylinderwand zugeführt werden kann, an denen ein Problem, z.B. die Gefahr des Beginns eines sogenannten Fressens, festgestellt wurde. In einem derartigen Fall können dann ein Spezialschmiermittel oder eine andere Hilfsflüssigkeit durch eine ausgewählte Zahl von Düsen gemäß einem gewünschten Zufuhrmuster d.h. in einer gewünschten örtlichen Verteilung an die betroffene Stelle gebracht werden. In Fällen, in denen die Gefahr von sogenanntem Polieren besteht oder es zu Polieren bereits kommt, kann es vorteilhaft sein, wenn eine den Gleitflächen zugeführte weitere Flüssigkeit eine Säure ist, wodurch eine gewisse Ätzung erfolgt, was zu einer Anrauung der Gleitflächen und damit zu einer Verbesserung der Haftung der Schmiermittel führt. Ebenso wäre es denkbar, mittels einer oder einiger der Düsen andere Flüssigkeiten bzw. flüssige Komponenten während des Betriebs nur von Zeit zu Zeit einzubringen.
In einigen Großmotoren wird ein berechneter Überschuss von verwendetem Zylinderöl aufgefangen. Ein größerer oder kleinerer Anteil von solchem verwendetem Zylinderöl kann vorteilhafterweise wieder in den oder die Zylinder zurückgeführt werden, beispielsweise als eine C-Komponente mit mittlerer Qualität, und zwar nach einer notwendigen Reinigung oder Filterung und einer Überprüfung der Eigenschaften zur richtigen Berechnung der jeweiligen A-, B- und C-Dosierungen. Es sei ferner erwähnt, dass das System, welches im Schutzbereich der beigefügten Ansprüche liegt, auch mit einer einzigen Zylinderschmierkomponente betrieben werden kann, und zwar in dem Fall dass keine zusätzliche Neutralisierungskapazität oder ähnliches notwendig ist, was beispielsweise der Fall sein kann wenn ein Großmotor, welcher das erfindungsgemäße System aufweist, tatsächlich mit Gas oder einem anderen schwefelfreien Brennstoff betrieben wird. Ferner kann es in einem Motor mit mehreren Zylindern wünschenswert sein, einen oder mehrere Zylinder leer laufen zu lassen, d.h. nicht mit Brennstoff zu versorgen. Dies kann beispielsweise wünschenswert sein, um die abgegebene Leistung zu reduzieren oder um einen Ausfall während kritischen Situationen auf See zu vermeiden. In diesem Fall kann in den Zylinder eine dritte, lediglich schmierende Komponente vorteilhafterweise ein- oder zurückgeführt werden. Thus, in addition to lubricants, the cylinder inside can also be supplied with one or more further substances which have other valuable properties. For example, in addition to the two fluids forming the extreme lubricants, at least one third fluid could be added, which practically forms a kind of medicine for the engine and can be supplied to those sites of the cylinder wall where a problem, for example the risk of starting a so-called feeding, was determined. In such a case, a special lubricant or other auxiliary fluid may then be delivered to the affected location through a selected number of nozzles according to a desired delivery pattern, ie, in a desired local distribution. In cases where there is a risk of so-called polishing or it comes to polishing already, it may be advantageous if a further liquid supplied to the sliding surfaces is an acid, whereby a certain etching takes place, resulting in a roughening of the sliding surfaces and thus to a Improvement of the adhesion of the lubricant leads. Likewise, it would be conceivable to introduce other liquids or liquid components during operation only from time to time by means of one or some of the nozzles. In some large engines, a calculated excess of used cylinder oil is collected. Advantageously, a greater or lesser amount of such used cylinder oil may be recycled back to the cylinder (s), for example as a medium quality C component, after necessary cleaning or filtering and verification of properties for proper calculation of the respective A- , B and C doses. It should also be noted that the system within the scope of the appended claims can also be operated with a single cylinder lubricating component in the event that no additional neutralizing capacity or the like is necessary, which may be the case, for example, if a large engine, which has the system according to the invention is actually operated with gas or other sulfur-free fuel. Further, in a multi-cylinder engine, it may be desirable to run one or more cylinders empty, ie, not to fuel. This may be desirable, for example, to reduce the power delivered or to avoid failure during critical situations at sea. In this case, a third, merely lubricating component can advantageously be introduced or returned into the cylinder.
Ebenso ist es natürlich denkbar, die Verteilung der aktiven Düsen, d.h. das Zufuhrmuster bezüglich einer oder mehrerer zuzuführender Flüssigkeiten während des Betriebs des Motors zu ändern und sich ändernden Bedürfnissen anzupassen, um eine ordnungsgemäße Funktion des betroffenen Zylinders sicherzustellen. Solche Situationen treten beispielsweise auf, wenn die Art des Brennstoffs geändert wird, beispielsweise von Erdgas auf Öl oder umgekehrt.
Likewise, it is of course conceivable to control the distribution of the active nozzles, i. to change the supply pattern with respect to one or more fluids to be supplied during operation of the engine and to adapt to changing needs to ensure proper operation of the affected cylinder. Such situations occur, for example, when the type of fuel is changed, for example from natural gas to oil or vice versa.