[发明专利]用于内燃发动机的活塞缸体装置和大型发动机

说明书

技术领域

本发明涉及具有润滑剂收集装置的活塞缸体装置。本发明还涉及内燃发动机，具体地涉及具有包括润滑剂收集装置的活塞缸体装置的大型发动机。

背景技术

大型发动机，具体地在能被设计为二冲程或四冲程内燃发动机的大型柴油发动机的实施方式中常常被用作船用驱动机组或者也可以用于定点作业，例如，用于驱动大型发电机以产生电能。在这点上，大型发动机在相当长的一段时间内以连续的操作方式运行，该连续的操作方式导致对操作安全性和有效性的高要求。为此，具体地，维护之间的长间隔、低磨损和操作材料的经济操纵对于操作员而言是中心标准。

在操作状态下，活塞在缸体的壁的用作运行面的表面上滑动，该表面通常设计成缸体运行套(衬套)的形式。在这点上，提供缸体润滑和/或活塞润滑。一方面，活塞必须尽可能容易地在缸体中滑动，这意味着不受阻碍，另一方面，活塞必须尽可能良好地密封缸体中的燃烧空间，以便确保在燃烧过程期间释放到机械磨损中的能量的有效传递。

为此，在大型柴油发动机操作期间通常使用润滑剂，润滑剂典型地呈润滑油的形式，该润滑油被引入缸体中以便获得活塞的良好的运行特性并且保持活塞和活塞环的运行表面的磨损尽可能低。此外，润滑油用于中和侵蚀性的燃烧产品，以及避免腐蚀。由于这些众多要求，非常高质量并且昂贵的物质通常被用作润滑剂。

为此，对于马达的特别有效和经济的操作有要求，以在尽可能低的润滑剂消耗的情况下工作。润滑剂燃烧被理解为对润滑任务而言不再可用的润滑剂的量(由润滑过程消耗的)，这意味着它损失了。由于润滑剂在燃烧气体中作为液滴被接收，也能引起该损失。该润滑剂到达燃烧空间中，在燃烧空间中被自然点燃并且在燃烧空间中燃烧，其效果是不合需要的，这是因为其会导致不点火或缸体内部空间中出现沉积。

迄今为止该燃烧，这意味着损失，借助由润滑装置供应的润滑剂来补偿，这意味着润滑速率等于燃烧的速率。为此，需要维持尽可能低的润滑剂损失以及尽可能高地再利用润滑剂的一部分，这意味着使润滑剂的重新利用。

所确立的润滑过程是所谓的内部润滑，其中润滑剂通过活塞的内部被引导并且然后经由一个或更多个设置在活塞表面的润滑点被从活塞内部施加到活塞上和/或缸体运行表面上。这样的方法例如在EP-A-0 903 473中公开。

已知有多种可能来将润滑剂供应到往复活塞式内燃发动机的缸体壁。例如，文献EP 2133520A1以及EP2253810A1示出了设置在活塞本身中的具有润滑剂贮存器的润滑装置。因此，这些方案涉及借助活塞将润滑剂供应到润滑点。这些润滑装置不适于从缸体内部空间收集存在于气体中的(例如，以液滴形状分布的)润滑剂并且将该润滑剂引导出缸体内部空间之外。

为了减少所需的润滑剂的量，已尝试了不同的方案。一方面，可以设置油收集环，如例如从EP 2133520A1或从EP 1936 245中已知的。所有这些收集装置的共同点是，润滑剂以液体形状被排出。

涉及从缸体内部空间抽取气体状介质的唯一已知的装置是EP 2369154A1。根据该文献的教导，到达燃烧空间中的空气经由滤油器被预先引导以便减少空气中润滑剂的比例。由此使涉及到通过润滑剂的燃烧而出现的氮氧化物(NOX)和其他污染物的排放的燃烧显著减少。

然而，在该示例中，由于润滑剂在燃烧空间中的燃烧，已经进行了反应产物的移除。

发明内容

因此，本发明的目的不是让这样的反应产物出现，而是在污染物由于自燃而出现在燃烧空间中之前，已排放反应物，这指的特别是润滑剂。

本发明的另一目的是减少润滑剂消耗。

用于内燃发动机的，尤其是用于大型发动机或压缩机的活塞缸体装置包括缸体以及活塞，其中，所述活塞具有活塞护套表面、活塞上侧和活塞下侧，其中所述活塞包括布置在活塞体中的润滑剂收集装置。所述活塞护套表面、所述活塞上侧和所述活塞下侧界定了所述活塞体。所述活塞体能包括多个部分，例如，它能包括活塞头和活塞裙。所述活塞体能至少部分地设置有中空空间，冷却剂能通过所述中空空间被引入所述活塞体中。所述润滑剂收集装置包括位于所述活塞护套表面处的凹部以及用于接收包含润滑剂的气体的通道，其中所述通道在所述活塞体中邻接所述凹部，使得包含润滑剂的气体能在操作状态下被引导通过所述通道而进入贮存器中。该贮存器能具体地包括用于从包含润滑剂的气体中分离润滑剂的装置，这意味着，它能具体地包括分离元件和/或过滤元件。