專利名稱：控制向活塞式發(fā)動機的活塞的氣缸工作面供給潤滑劑的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種按照權利要求1所述的控制向活塞式發(fā)動機、尤其是二沖程活塞式發(fā)動機的活塞的氣缸工作面供給潤滑劑的方法和一種按照權利要求11所述的實施此方法的裝置。
背景技術：
在應用于工業(yè)(柴油機發(fā)電站)以及尤其在造船的大型活塞式發(fā)動機、特別二沖程活塞式發(fā)動機中，存在的問題是活塞在氣缸內(nèi)的氣缸工作面必須借助單獨供給的潤滑劑來潤滑。在這種活塞式發(fā)動機中，它們的氣缸例如尺寸可以達一米以及沖程可達三米，所以很難確定需要的潤滑劑量。在這里人們以經(jīng)驗數(shù)據(jù)為依托，為了更安全起見再增大10％至20％。已知的經(jīng)驗數(shù)據(jù)例如為0.2至0.6g/kWh。這意味著，對于30000kW中等功率的發(fā)動機而言，日消耗量為3600kg。因此，這種潤滑劑消耗量成為一種很嚴重的不經(jīng)濟因素。
由DE-A3338420和WO00/65205已知一些方法和裝置，用于監(jiān)測大型發(fā)動機的潤滑點，以及在損壞開始前便已報告潤滑中斷并采取應對措施。這些已知的方法和裝置僅針對軸頸軸承。從這種現(xiàn)有技術中不能得知有關監(jiān)測氣缸工作面和可能的潤滑劑供給方面的指示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種用于控制向活塞式發(fā)動機、尤其二沖程活塞式發(fā)動機的活塞的氣缸工作面供給潤滑劑的方法和裝置。
按照本發(fā)明上述技術問題是通過a)按照權利要求1所述的方法以及b)按照權利要求11所述的裝置得以解決的。
通過觀測氣缸壁與活塞之間的電流流通并將潤滑劑供給量逐步減小，直至電流流通的干擾信號報告在氣缸工作面上的潤滑劑膜撕斷，在那以后將潤滑劑供給量重新增加到一個使干擾信號消失的值，這樣做能靈敏地摸索出所需潤滑劑的臨界量，以及由此可以將供給的潤滑劑減小為確實需要的值。這意味著與迄今的方法相比顯著節(jié)省潤滑劑。
在權利要求2至10以及12至14中說明了所述方法和裝置有利的擴展設計。
原則上可以用不再出現(xiàn)干擾信號的臨界潤滑劑量來運行活塞式發(fā)動機。然而有利的是，按照權利要求2將潤滑劑的臨界量提高一個安全系數(shù)。也值得推薦的是按照權利要求3周期性重復本方法。為了獲得最好的結果，按照權利要求4本方法在活塞式發(fā)動機的持續(xù)負荷下實施。
本方法可以以不同的方式實現(xiàn)。特別優(yōu)選的是按照權利要求5的擴展設計，據(jù)此，通過利用由于在氣缸與活塞之間不同材料產(chǎn)生的熱流觀測電流流通。這種熱流在氣缸壁與活塞之間最小的微摩擦點，還在活塞與氣缸工作面之間產(chǎn)生可見的磨壞之前，便已經(jīng)形成，以及在電學分析時作為短時的所謂閃電式信號表現(xiàn)出來。在這里有利的是，當信號分析時，可以忽略所使用的電路中的接觸電阻。
在另一種情況下，按照權利要求6，本方法通過施加一個由電源產(chǎn)生的電流得到支持，或僅通過外來電流實施本方法。
若通過活塞式發(fā)動機的電流路徑盡可能短，則所述方法的誤差源最少。對此特別有利的是，按照權利要求7電路通過氣缸壁、活塞和活塞桿構成，在活塞桿上設有與電路連接的集電器。優(yōu)選地，集電器通過保證曲軸箱相對于活塞下側密封的密封套構成。這種設計方案對于按二沖程原理工作的大型活塞式發(fā)動機特別有利。
若活塞式發(fā)動機沒有活塞桿，而活塞通過連桿與曲軸連接，那么按照權利要求8有利地將電路與氣缸壁和曲軸相連。
在個別情況下適合于控制潤滑劑供給的值必須通過試驗確定，此時尤其還應考慮通過其他支承點可能引起的干擾量。
通過按照權利要求9所述的方法可得到另一些優(yōu)點，據(jù)此，監(jiān)測超過針對初始磨壞預定的臨界標準的干擾信號，并在超過臨界標準時發(fā)出故障信號。尤其可以按照權利要求10對多缸發(fā)動機的每個氣缸進行監(jiān)測，以便將初始磨壞與相應的氣缸相對應起來。


下面借助示意圖詳細說明本發(fā)明的實施例，附圖中圖1表示其中活塞設有活塞桿的活塞式發(fā)動機的系統(tǒng)圖；以及圖2表示其中活塞通過連桿與曲軸連接的活塞式發(fā)動機的系統(tǒng)圖。
具體實施例方式
圖1表示活塞式發(fā)動機2的典型系統(tǒng)圖，其中，活塞6可在氣缸4內(nèi)上下運動?；钊?裝在活塞桿8上，后者可移動地裝在固定的導引裝置10內(nèi)。在圖示的例子中，導引裝置10設計為密封套，它構成在活塞6下側與曲軸箱11之間的氣密裝置?；钊麠U8的下端通過一個設有滑塊12的連接件13與曲軸14連接。
為了監(jiān)測在活塞6與氣缸4的氣缸工作面16之間的潤滑劑膜，存在一個電路18，其中導線20連接在氣缸4的缸壁上以及另一根導線22與活塞桿8的起集電器作用的密封套10相連。為此目的，密封套10相對于發(fā)動機材料是絕電的。按另一項圖中沒有表示的擴展設計，集電器通過單獨的接觸元件，例如通過設在活塞桿8上的炭刷構成。
電路18包含一個電阻24和必要時一個電源26。在活塞式發(fā)動機內(nèi)部，電路在氣缸4的缸壁與活塞6以及活塞桿8與導引裝置10之間延伸。一個控制器28與電阻24并聯(lián)，該控制器通過氣缸工作面16確定氣缸4與活塞6之間的電流流通的變化，這些變化可由于在氣缸工作面16上潤滑劑膜開始撕斷時發(fā)生?？刂破?8經(jīng)導線30與向活塞6的氣缸工作面16供給潤滑劑的設備32連接。此外，在氣缸4上連接相應的潤滑劑導管34。
為了確定所述需要的潤滑劑量，相宜地在持續(xù)負荷下以這樣的方式運行活塞式發(fā)動機2，即，逐步減少在設備2上的潤滑劑供給，直至在電路18內(nèi)產(chǎn)生報告在活塞6與氣缸4之間潤滑劑膜開始撕斷的干擾信號。然后控制器28同樣逐步地增加設備32上的潤滑劑供給，直至干擾信號消失。此時所加入的潤滑劑量足以滿足活塞式發(fā)動機2無故障地運行。為了提高安全性，可將此量增大一個安全系數(shù)例如5％。相宜地，所需潤滑劑量周期性地以上述方式重新檢驗。采用適宜的軟件可以自動地實施所述的監(jiān)測和控制。
圖2所示的實施例基本上相當于圖1所示的實施例，所以相同構件采用相同的附圖標記。與圖1所示的活塞式發(fā)動機2相比，圖2所示的活塞式發(fā)動機2a具有通過連桿36與曲軸14a連接的活塞6a。工作方式與圖1的工作方式相同，但這里經(jīng)連桿36和曲軸14a的電路18a較長的電流路徑含有更高的干擾敏感性，因為必須監(jiān)測更多個是附加電阻的支承點。
因為這種大型發(fā)動機有較低的轉速，所以還完全可以設想，將導線22與活塞6內(nèi)部直接連接。由此提供在活塞6與氣缸4之間潤滑劑膜的直接控制，這種直接控制包含最低的干擾敏感性。
對于多缸活塞式發(fā)動機有利的是，在每個氣缸上設一個獨立的控制器和一個獨立的潤滑劑供給裝置，以保證逐個潤滑和監(jiān)測各氣缸。還可以設想，存在一個對所有氣缸而言公共的向這些氣缸供給潤滑劑的裝置，但在這種情況下從每個氣缸逐個出發(fā)進行控制，并將裝置調(diào)整為使?jié)櫥瑒┑墓┙o聽從那個報告最大潤滑劑量的控制器。
所述裝置的另一種應用是，早期識別活塞與氣缸之間的傳動缺陷，避免活塞卡死。相宜地，監(jiān)測在超過預定的臨界標準時電流流通的干擾信號，它表征初始的傳動缺陷。尤其可以在下述情況下識別存在傳動缺陷，即盡管增加潤滑劑供給仍不能使出現(xiàn)的干擾信號消失。作為替代或補充方式，可以監(jiān)測在超過預定的、尤其在預先試驗中確定的臨界值時脈沖式干擾信號的隨時間變化的速率或形狀。在超過臨界標準時發(fā)出故障信號，它可以例如以光學或聲學的報警信號出現(xiàn)，或是一個使發(fā)動機停車的信號。
相宜地，上述監(jiān)測裝置安裝在多缸發(fā)動機的每個氣缸上，因為以此方式已經(jīng)可以為初始磨壞定位，也就是說可以與某一個氣缸對應起來。
附圖標記清單2 活塞式發(fā)動機2a活塞式發(fā)動機4 氣缸6 活塞6a活塞8 活塞桿10導引裝置11曲軸箱12滑塊13連接件14曲軸14a 曲軸16氣缸工作面18電路18a 電路20導線22導線24電阻26電源28控制器30導線32設備34潤滑劑導管36連桿
權利要求
1.一種控制向活塞式發(fā)動機、尤其二沖程活塞式發(fā)動機的活塞的氣缸工作面供給潤滑劑的方法，其特征在于，觀測氣缸壁(4)與活塞(6、6a)之間的電流流通并將潤滑劑供給量逐步減小，直至電流流通的干擾信號表示在所述氣缸工作面(16)上的潤滑劑膜撕斷，之后將潤滑劑供給量增加到一個使干擾信號消失的值。
2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述干擾信號消失時將潤滑劑供給量增大一個超過臨界量的安全系數(shù)。
3.按照權利要求1或2所述的方法，其特征在于，周期性地重復本方法。
4.按照權利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于，在活塞式發(fā)動機(2、2a)持續(xù)負荷時實施本方法。
5.按照權利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，通過利用由于在氣缸(4)與活塞(6、6a)之間不同材料產(chǎn)生的熱流觀測電流流通。
6.按照權利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，電流流通至少部分借助電源(26)造成。
7.按照權利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，通過氣缸壁(4)、活塞(6)、活塞桿(8)、活塞桿(8)上的集電器(10)以及電阻(24)和必要時電源(26)構成電路(18)。
8.按照權利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，通過氣缸壁(4)、活塞(6a)、連桿(36)、曲軸(14a)以及電阻(24)和必要時電源(26)構成電路(18)。
9.按照權利要求1至8中任一項所述的方法，其特征在于，監(jiān)測超過針對初始磨壞預定的臨界標準的干擾信號，并在超過臨界標準時發(fā)出故障信號。
10.按照權利要求9所述的方法，其特征在于，對多缸發(fā)動機的每個氣缸進行監(jiān)測，以便將初始磨壞與相應的氣缸對應起來。
11.一種用于實施按照權利要求1至10中任一項所述方法的裝置，其包括一個電路(18、18a)，該電路包括活塞式發(fā)動機(2、2a)的至少一個氣缸壁(4)和活塞(6、6a)以及控制器(28)，其特征在于，所述控制器(28)與用于向活塞(6、6a)的氣缸工作面(16)供給潤滑劑的設備(32)連接。
12.按照權利要求11所述的裝置，其特征在于，所述電路(18)從所述活塞(6)經(jīng)該活塞(6)的活塞桿(8)和所述活塞桿(8)上的集電器(10)向所述控制器(28)延伸。
13.按照權利要求12所述的裝置，其特征在于，所述集電器由所述活塞桿(8)的密封套(10)構成。
14.按照權利要求11所述的裝置，其特征在于，所述電路(18)從所述活塞(6a)經(jīng)連桿(36)和曲軸(14a)向所述控制器(28)延伸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種控制向活塞式發(fā)動機(2)、尤其二沖程活塞式發(fā)動機活塞(6)的氣缸工作面(16)供給潤滑劑的方法和裝置。為了更好地控制要加入的潤滑劑量，觀測氣缸壁(4)與活塞(6)之間的電流流通并將潤滑劑供給量逐步減小，直至電流流通的干擾信號表示在氣缸工作面(16)上的潤滑劑膜撕斷，之后，將潤滑劑供給量增加到一個使干擾信號消失的值。
文檔編號F01M1/08GK1926312SQ200580006423
公開日2007年3月7日 申請日期2005年1月27日 優(yōu)先權日2004年3月9日
發(fā)明者沃納·沙勒 申請人:沙勒工業(yè)自動化技術兩合公司