[发明专利]包括汽缸润滑装置的大型发动机和用于润滑其汽缸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括汽缸润滑装置的大型发动机，并且还涉及一种用于润滑大型发动机的汽缸的汽缸壁的运行表面的方法。

背景技术

大型发动机是往复式活塞内燃机，该内燃机尤其是作为低速运行大型柴油机用于例如造船。大型发动机常常用作船用驱动机组或还用于例如定点作业以驱动用于产生电能的大型发电机。在这方面，发动机通常以连续操作模式运行相当长的一段时间，这对操作安全和可用性的努力和成本有高要求。为此，尤其是长的维护间隔、低磨损以及燃料和操作材料，尤其是润滑剂的经济扩张对于操作者操作机器来说是中心标准。除其它因素以外，这种大缸径低速运行大型发动机的活塞运行行为对于维护间隔的持续时间、可用性以及直接对于通过润滑剂消耗造成的操作成本并且因此对于经济效率是决定因素。因此，大型发动机的润滑的复杂问题的重要性不断增加。

对于大型发动机，但是不仅对于这些，活塞润滑通过布置在于汽缸壁中往复移动的活塞中的润滑装置而发生，通过润滑装置将润滑油施加在汽缸壁的运行表面上，以便使活塞和运行表面之间的摩擦最小化并因此使运行表面和活塞环的磨损最小化。例如，对于现代发动机，例如的RTA马达，运行表面的磨损对于1000小时的运行持续时间小于0.05mm。用于这样的发动机的润滑剂供给量大约1.0g/kWh并且更小，并且至少为了成本原因应该甚至进一步减小，如果可能的话，磨损以及泄漏必须同时被最小化。

许多不同的解决方案已知为用于润滑运行表面的润滑系统，该系统关于润滑装置本身的特殊设计，并且也关于润滑方法。例如，已知这样的润滑装置，其中润滑油通过多个润滑剂开口被施加在运行通过这些开口的活塞上，这些开口沿外周方向布置在汽缸壁中，其中润滑剂沿外周方向并且还沿轴向方向经由活塞环分布。润滑剂根据该方法不被施加在汽缸壁的运行表面的大面积上，但是或多或少逐点施加在活塞环之间活塞的侧表面处。

在这方面还已知其它方法。因此，例如，WO00/28194中建议的润滑系统，其中，润滑油借助位于汽缸壁中的汽化喷嘴在高压下与汽缸壁大体上相切地喷射到存在于燃烧空间中的扫气空气中，其中润滑油被汽化成微粒。因此，汽化的润滑油精细地分布在扫气空气中并且由于由扭曲产生的离心力而投掷到汽缸壁的运行表面上，该运行表面支撑扫气空气，并因此也支撑精细地分布在扫气空气中的润滑油粒子。

在不同的方法中，多个润滑剂喷嘴优选地布置在移动活塞中，其中术语可包含简单的排出开口和/或具有止回阀的单元，使得润滑剂能被施加大体上在运行表面的全部高度上的任意点处。

润滑剂如何被施加在汽缸壁的运行表面上的类型和方式，其剂量和润滑剂被引入大型发动机的汽缸中的时间点对润滑质量有重要影响。

每单位时间和每单位面积施加在运行表面上的润滑剂的量取决于大型发动机运转期间的许多不同参数。因此，例如，所使用的燃料的化学组成，尤其是其含硫量扮演着重要角色。除汽缸润滑之外，这意味着活塞和汽缸运行表面之间，更具体地活塞环和汽缸壁的运行表面之间的摩擦的减小，除其它作用以外，润滑剂还用于在发动机的燃烧空间中的燃烧过程期间产生的侵蚀酸，尤其是含硫酸的中和。为此，取决于所使用的燃料，使用不同种类的润滑剂，除其它不同之外，燃料的不同之处在于它们的中和能力，对于该中和能力，润滑剂的所谓的BN值是测度。因此，与具有低含硫量的燃料相比，对于燃料中的高含硫量有利的是使用具有较高BN值的润滑剂，这是因为具有较高BN值的润滑剂具有关于酸的较高中和效果。

然而，常常也可能的是，相同类型的润滑剂必须用于不同质量的燃料。在这种情况下，于是，例如，较高或较低的酸含量能通过所使用的润滑剂的量的相应的增加或减小而在燃烧产品中得到补偿。

关于待施加的润滑剂的量的剂量的另一问题由润滑膜的状态（尤其是在往复式活塞内燃机的运行状态下润滑膜的厚度的时间偏差和/或空间偏差）来呈现。

自然地，所需的润滑剂的量可例如也取决于不同的运行参数，诸如转数、燃烧温度、发动机温度、冷却发动机可用到的冷却性能、负载以及许多其他运行参数。因此，有可能的是，对于给定转数和较高负载来说，与相同转数和较小负载相比，必须将不同量的润滑剂施加在汽缸的运行表面上。