[发明专利]一种优化大型低速二冲程发动机中润滑的方法

说明书

一种优化大型低速二冲程发动机中润滑的方法，通过此方法将现有的润滑系统改进为更频繁的喷射和每次喷射时更少的润滑剂用量。

技术领域

本发明涉及一种优化大型低速二冲程发动机中润滑的方法。对现有的润滑系统进行了改进，以实现更频繁的喷射和每次喷射时更少的润滑油量。大型低速二冲程发动机例如是船用发动机或电厂中的大型发动机。

背景技术

由于对环境保护的关注，正在努力减少船用发动机的排放。这也涉及到对这种发动机的润滑系统的稳定优化，特别是在竞争日益激烈的情况下。日益受到关注的经济方面之一是减少油耗，这不仅是因为环境保护，而且因为这是船舶运营成本的重要组成部分。尽管减少了润滑油的量，还要关注正确润滑的问题，因为柴油机的寿命不应该因减少油耗而受到损害。因此，在润滑方面需要稳定的改进。

对于大型低速二冲程船用柴油发动机的润滑，存在多个不同的系统，包括将润滑油直接喷射在汽缸套上或者注油管喷射在活塞环上。

与传统润滑相比，另一种相对新的方法在商业上称为旋涡喷射原理(SIP)。该方法基于将润滑剂雾化液滴喷雾喷射在汽缸中的吹扫空气涡流中。螺旋向上的涡流导致润滑剂被推向汽缸的上止点(TDC)，并朝外压向汽缸壁成为均匀的薄层。这在国际专利申请WO2010/149162和WO2016/173601中进行了详细解释。船用发动机中的SIP润滑剂喷射器系统的示例在国际专利申请WO2002/35068、WO2004/038189、W02005/124112、W02010/149162、WO2012/126480、WO2012/126473、WO2014/048438和W02016/173601中进行了公开。喷射器包括喷射器壳体，壳体内设有往复阀构件，通常为阀针。该阀构件例如具有针尖，根据精确的定时，关闭和打开至喷嘴孔的通道。在当前的SIP系统中，雾化液滴喷雾在通常为35-65巴的压力下实现，该压力大幅高于用引入汽缸中的压缩油喷射流工作的系统中使用的小于10巴的油压。在一些类型的SIP阀中，润滑剂的高压也用于克服弹簧弹力移动弹簧式阀构件远离喷嘴孔，这样使得高压油从该处释放为雾化液滴。油的喷出导致阀构件上的油压降低，因此阀构件回到原位并保持在那里直到下一个润滑循环时高压润滑剂再次供应至润滑剂喷射器。

在这样的大型船用发动机，多个喷射器环绕汽缸呈圆形设置，且每个喷射器包括顶端的一个或多个喷嘴孔，用于将润滑喷射流或喷雾从每个喷射器传递至汽缸中。

德国专利文件DE19743955B4及其等效丹麦专利DK173288B1公开了目前较为传统的船用发动机润滑方法之一。其公开了一种润滑系统，其中中心控制器将润滑剂供给至船用发动机的每个汽缸的注油器。注油器将润滑剂分配至绕汽缸的圆周分布的多个润滑剂喷射器。注油器包括壳体，多个活塞泵排成一圈设置在壳体中，并且共同由液压驱动致动器活塞123同步驱动。每个活塞泵包括将润滑剂通过单向阀泵送至单缸的喷射器之一的喷射柱塞119。液压驱动致动器活塞123在其固定的后端止挡和可通过调节螺杆调节的前端止挡之间的可调距离上移动。可以从覆盖外壳凸缘的端盖进入从而转动调节螺杆，调节螺杆延伸穿过该凸缘。

关于向船用发动机汽缸中注入致密的润滑剂喷射流以及在活塞环之间的活塞上注入润滑，该系统获得了广泛的分布，由曼恩BW柴油机涡轮增压(MAN BW Diesel andTurbo)公司以阿尔法注油器(Alpha lubricator)的商品名进行销售。

图1示出了在网页http://www.mariness.co.kr/02_business/Doosan％20Retrofit％20Seivice.pdf？PHPSESSIP＝fd56da9de6eaca2f1f446512e84fcf69上发现的阿尔法注油器的示例。该附图略作修改添加了标号，以便更详细地描述其原理。