[发明专利]检测装置、运行往复活塞式内燃机的方法、往复活塞式内燃机

说明书

技术领域

本发明涉及根据各个类别的独立权利要求的前序部分所述的一种检测装置、一种用于运行、尤其用于润滑往复活塞式内燃机尤其运转较慢的大型柴油发动机的气缸的气缸壁的工作面的方法以及一种往复活塞式内燃机。

背景技术

大型柴油发动机常被用作轮船的动力源或者在固定的运行中例如用于驱动用于产生电能的大型发电机。在此，这些发动机通常在相当长的时间段上持续工作，这对工作可靠性以及可用性提出了高要求。因此，对于操作者而言，特别是长的维修间隔期、少的磨损以及经济地使用燃料和运行用料是机器操作的中心准则。此外，对于维修间隔期的长度、可用性以及在润滑剂消耗方面还直接对于运行成本并且因此对于经济性而言，此类大孔径的运转较慢的柴油发动机的活塞运转特性是决定因素。因此，大型柴油发动机的润滑的综合问题性日趋重要。

在大型柴油发动机中，当然并不仅限于此，通过往复运动的活塞或气缸壁中的润滑装置来润滑活塞，通过该润滑装置将润滑油涂覆到气缸壁的工作面上，以使活塞与工作面之间的摩擦最小化并且因此使工作面与活塞环之间的磨损最小化。因此目前，在诸如公司的RTA发动机之类的新式发动机中，工作面的磨损在工作时间为1000小时的情况下少于0.05mm。在此类发动机中，润滑剂输送量约为1.3g/kWh和更少并且应当尤其出于成本原因而进一步降低润滑剂输送量，其中应当同时使磨损最小化。

作为用于润滑工作面的润滑系统，已知存在完全不同的解决方案，既有涉及润滑装置本身的具体实施方式，也有涉及用于润滑的方法。因此，公开了通过沿圆周方向安置在气缸壁中的多个润滑剂开口将润滑油涂覆到运行经过润滑剂开口的活塞上的润滑装置，其中通过活塞环使润滑剂既沿圆周方向又沿轴向方向得到分配。这种方法中的润滑剂不是大面积地被涂覆到气缸壁的工作面上的，而是从总体上来看是或多或少地点状地在活塞环之间被涂覆到活塞的侧表面上的。

在此，还公开了其他方法。因此例如在WO 00/28194中提出了一种润滑系统，其中在高压下借助安置在气缸壁中的雾化喷嘴以基本上与气缸壁相切的方式将润滑油喷入位于燃烧室中的吹洗空气中，其中使润滑油雾化成小颗粒。由此，经雾化的润滑油细微地分布在吹洗空气中并且通过吹洗空气以及通过因此细微地分布在该吹洗空气中的润滑油颗粒所承载的旋转的离心力而对着气缸壁的工作面离心旋转。

在另一种方法中，在运动的活塞中优选安置多个润滑剂喷嘴，以使得能够基本上在工作面的整个高度范围内将润滑剂涂覆到任意位置上。

在此，除了诸如将润滑剂涂覆到气缸壁的工作面上的方式之外，定量以及将润滑剂引入内燃机的气缸的时刻也是要点。

在往复活塞式内燃机的工作中，每单位时间和单位面积要被涂覆到工作面上的润滑剂的量可以取决于许多不同的参数。例如，所使用的动力燃料的化学成分，尤其是该动力燃料的硫含量起着重要的作用。除了对气缸的润滑，即降低活塞与气缸工作面之间的摩擦，更准确地说降低活塞环与气缸壁的工作面之间的摩擦之外，润滑剂还用于中和侵蚀性的酸，尤其是中和在燃烧过程中在发动机的燃烧室中产生的含硫的酸。因此，可以根据所使用的动力燃料来使用不同种类的润滑剂，这些润滑剂还在其中和能力方面有所区分，润滑剂的所谓的BN值是用于该中和能力的度量。因此可以有利的是，在燃料中硫含量较高的情况下使用比在具有较低硫含量的燃料情况下所使用的润滑剂具有更高BN值的润滑剂，因为具有较高BN值的润滑剂具有更强的对酸的中和作用。

然而，通常还可能必须为不同质量的动力燃料使用相同的润滑剂种类。在这种情形中，可以例如通过相应地增大或减小所使用的润滑剂的量来补偿燃烧产物中较高或较低的酸含量。

在要被涂覆的润滑剂量的定量方面的另一问题在于润滑剂膜的状态的时间和/或位置波动，尤其是在往复活塞式内燃机的工作状态中润滑剂膜的厚度的时间和/或位置波动。

当然，所必需的润滑剂的量还可以例如更多地取决于极其不同的工作参数，例如转速、燃烧温度、发动机温度、用于冷却发动机的冷却功率、负载以及许多其他工作参数。因此可以可行的是，与相同转速和较低负载的情况相比，在给定转速和较高负载的情况下必须将不同量的润滑剂涂覆到气缸的工作面上。