專利名稱:可控供給系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大型柴油機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)，其中，汽缸潤(rùn)滑油通過(guò)許多噴嘴作為霧狀油滴供給到汽缸表面。例如可從WO00/28194獲知這種類型的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
借助于傳統(tǒng)的時(shí)控潤(rùn)滑裝置將油供給到單獨(dú)的噴嘴，小活塞泵通過(guò)閥從該時(shí)控潤(rùn)滑裝置將給定量的油發(fā)送到其各個(gè)噴嘴。
一個(gè)潤(rùn)滑裝置用于一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸或者一組發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸，并總是由柴油機(jī)直接驅(qū)動(dòng)且在所述的油部分定時(shí)(即，在發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)的一定時(shí)間點(diǎn))施加到汽缸表面上時(shí)與之同步。潤(rùn)滑裝置通常與各個(gè)單獨(dú)的潤(rùn)滑點(diǎn)相距一定距離。在非常長(zhǎng)的管道中，油的可壓縮性對(duì)劑量精確度有決定性的影響。即使使用該系統(tǒng)方面的經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)示出在長(zhǎng)達(dá)6-7米的管道中，劑量精確度看來(lái)沒有發(fā)生很大的偏差，但是，在用于確定劑量和時(shí)間(定時(shí))的單元與定量供給點(diǎn)(汽缸壁)之間，管道長(zhǎng)度越短，就越有利。
在發(fā)動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)或每固定的轉(zhuǎn)數(shù)定量供給一部分汽缸潤(rùn)滑油時(shí)，調(diào)節(jié)供給量的唯一可能性就是改變泵的沖程。在專利申請(qǐng)DK 4998/85中敘述了用于此目的的系統(tǒng)。通過(guò)凸輪盤機(jī)構(gòu)來(lái)操作這一系統(tǒng)，該凸輪盤機(jī)構(gòu)用于根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷來(lái)調(diào)節(jié)泵沖程。通過(guò)用不同傳輸功能的其他凸輪盤替換該凸輪盤，才有效地改變這種相關(guān)性。
不是所有的柴油機(jī)能夠與該柴油機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)同步地直接機(jī)械驅(qū)動(dòng)潤(rùn)滑裝置。而且，就愈加需要根據(jù)不同的可測(cè)量的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)按照發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際直接需要柔性而方便地調(diào)節(jié)定量的汽缸潤(rùn)滑油量。也需要根據(jù)實(shí)際操作情況以柔性方式連續(xù)地調(diào)節(jié)定時(shí)。所有這些調(diào)節(jié)優(yōu)選可通過(guò)中心控制進(jìn)行。
與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)同步地驅(qū)動(dòng)潤(rùn)滑裝置在電子學(xué)方法上可行，但是這規(guī)模較大且成本較高。利用這種系統(tǒng)，可立即改變定時(shí)。
也已經(jīng)提出通過(guò)可控馬達(dá)來(lái)調(diào)節(jié)泵沖程，例如步進(jìn)馬達(dá)。這已經(jīng)用于點(diǎn)潤(rùn)滑。
用于汽缸壁潤(rùn)滑的系統(tǒng)也是現(xiàn)有技術(shù)，其中，潤(rùn)滑油作為細(xì)小油滴的噴霧噴射。這種噴射存在掃氣能夠帶走部分潤(rùn)滑油的危險(xiǎn)，因此就有潤(rùn)滑不充分的危險(xiǎn)，或可替換地，就有需要更大的消耗潤(rùn)滑油的危險(xiǎn)。
在傳統(tǒng)的汽缸壁潤(rùn)滑方面，迄今已經(jīng)在實(shí)際使用彈簧加載的止回閥，該止回閥能夠抵抗汽缸中的內(nèi)部壓力，但是屈服于稍高的外部噴射壓力。在本發(fā)明的方面，需要并且必須使得閥系統(tǒng)只是在更高的油壓下打開，以便油噴射從一開始就呈現(xiàn)致密的油射流噴射特征。由此，可以說(shuō)有直至百分之幾百的壓差因素。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種用于通過(guò)使用致密的潤(rùn)滑油射流來(lái)潤(rùn)滑大型柴油機(jī)中的汽缸的系統(tǒng)，由此，能夠獲得對(duì)泵沖程的中心柔性控制，并由此除了獲得定時(shí)的精確控制之外，還獲得油量的精確控制。
依照本發(fā)明，這可通過(guò)利用定量供給系統(tǒng)獲得，該定量供給系統(tǒng)帶有各自設(shè)有閥并與中心供給泵相連的供給管和回流管，并且還具有多個(gè)噴射單元，該噴射單元與各個(gè)汽缸中的潤(rùn)滑點(diǎn)的數(shù)量相應(yīng)并與管相連，各個(gè)單元包括-每個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)的噴嘴，其用于將至少一種致密的潤(rùn)滑油射流噴射到相連汽缸的汽缸表面上，并盡最大可能地避免潤(rùn)滑油射流通過(guò)噴嘴發(fā)生霧化；-活塞，其置于噴嘴桿的后端，以及-可控馬達(dá)，其通過(guò)螺釘依次抵靠在活塞上，從而調(diào)節(jié)活塞的泵沖程/位置，該系統(tǒng)也包括-中央計(jì)算機(jī)，以用于控制閥和可控馬達(dá)。
利用這種系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置可控馬達(dá)就可容易地調(diào)節(jié)沖程。這可通過(guò)計(jì)算機(jī)從接收的有關(guān)馬達(dá)的操作參數(shù)的數(shù)據(jù)在中心完成。而且，閥的打開和關(guān)閉可由計(jì)算機(jī)來(lái)控制。利用依照本發(fā)明的系統(tǒng)，因此能夠轉(zhuǎn)換馬達(dá)的操作參數(shù)，以改變定量供給的汽缸潤(rùn)滑油的定時(shí)和量?？稍隈R達(dá)的操作循環(huán)中的所需時(shí)間定量供給該潤(rùn)滑油。當(dāng)噴射致密的射流時(shí)，將能夠獲得特別有效的汽缸潤(rùn)滑，這是由于不存在纖細(xì)的霧化液滴形狀的潤(rùn)滑油隨著掃氣被引導(dǎo)帶走的風(fēng)險(xiǎn)。
在一個(gè)汽缸中可具有一個(gè)或多個(gè)噴射單元。通常，噴射單元的數(shù)目為汽缸數(shù)的倍數(shù)。
依照本發(fā)明的特別實(shí)施例，該系統(tǒng)的特別之處在于，噴嘴包括用于配合穿過(guò)汽缸壁中的孔的圓柱形噴嘴桿，該噴嘴桿具有用于針閥本體的中心通道和用于將加壓油可控地供給到前部壓力室中的第二通道，其中，該針閥本體被沿向外方向彈簧加載，以用于在噴嘴桿的噴嘴出口內(nèi)關(guān)閉內(nèi)部閥座，在該前部壓力室中，加壓油可向針閥本體施加向后的壓力，以用于打開內(nèi)部閥座以及通過(guò)打開的噴嘴進(jìn)行潤(rùn)滑油的過(guò)壓噴射，直到油壓降低，以有效地關(guān)閉針閥，第二通道由外部管狀的圓柱形噴嘴桿和中心設(shè)置的貫通管之間的環(huán)形圓柱形空間構(gòu)成，該中心設(shè)置的貫通管用于在中心容納針閥本體。
依照本發(fā)明，使用閥控的噴嘴，以用于將汽缸的潤(rùn)滑油噴射到大型柴油機(jī)汽缸中。由于在這個(gè)系統(tǒng)中利用很高的噴射壓力進(jìn)行操作，由此獲得所需的濃縮且致密的潤(rùn)滑油射流，其中，潤(rùn)滑油射流噴射到汽缸表面上，而不是在一種系統(tǒng)中，潤(rùn)滑油只是流過(guò)汽缸中的潤(rùn)滑小孔。
已知一些噴嘴閥(其在相應(yīng)條件下工作)，也就是用于發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的燃料的各種噴射單元，但是，由于這些現(xiàn)有設(shè)備設(shè)置在其他安裝條件下而不是與穿過(guò)汽缸壁插入相應(yīng)的那些條件下，因此，這些現(xiàn)有設(shè)備不涉及汽缸潤(rùn)滑油的噴射，并且不直接適用于此目的，并且其噴霧的傳播是不同的。
然而，在本發(fā)明的方面，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，新型閥以這些現(xiàn)有的燃料閥的一些基本特征為基礎(chǔ)，也就是說(shuō)，主要參考其外觀，如圓棒，其具有中心通道、壓縮彈簧和液體通道，因此在所需的壓力應(yīng)用于液體上時(shí)，將該閥體并由此將針閥向后推動(dòng)，其中，該中心通道用于接收閥體，該閥體具有與閥座相互作用的前閥針，該閥座非常靠近外部噴嘴口，所述壓縮彈簧置于后面，以將閥體和針向前推靠到閥座上，所述液體通道用于將加壓液體引導(dǎo)至閥體前部的壓力室中。由此，只是在建立高壓時(shí)才可打開噴嘴，即，可從閥開口的開始處就可直接噴射射流狀的液體，直到較高的液體壓力下降如此多或如此少，以至于壓力不再能夠克服所述的壓縮彈簧的作用，即，射流狀的噴射然后將突然停止，同時(shí)在液體上仍有非常大的壓力。將會(huì)從所述的壓力室發(fā)生少量的向后泄漏的液體，該泄漏的液體然后可通過(guò)所述的中心通道排出。
相關(guān)的燃料閥通?？蓻]有任何困難地制造和裝配到發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸頭內(nèi)，并具有所需尺寸的所述閥桿。此處，決定性的條件是，通過(guò)這種設(shè)置，存在用于這些桿的充足的空間，以呈現(xiàn)用于建立所述中心通道和與之平行的液體供給通道所需的橫截面大小，這些通道在燃料閥內(nèi)具有明顯的厚度。
在用于汽缸壁潤(rùn)滑的閥的方面，所定尺寸和安裝條件完全不同。關(guān)鍵在于閥桿直徑設(shè)為極小，特別是在現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中，此時(shí)就不容許其上穿透比初始預(yù)設(shè)大的“潤(rùn)滑孔”，并且，實(shí)際上，這些潤(rùn)滑孔遠(yuǎn)遠(yuǎn)地小于設(shè)在汽缸頭內(nèi)用于通過(guò)燃料閥的孔。
在這個(gè)背景下，在汽缸壁潤(rùn)滑中使用相同的技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于，由于此處必要的液體供給將只是構(gòu)成燃油流量的較小部分，此處的液體供給管道可相當(dāng)窄，因此，這將是小直徑閥桿的優(yōu)點(diǎn)。然而，實(shí)際上，此處的問(wèn)題是，形成非常薄的穿過(guò)相對(duì)細(xì)長(zhǎng)的桿體的管道是非常困難的，特別是在管道置于桿體內(nèi)的通道的外部時(shí)。所述現(xiàn)有技術(shù)的直接應(yīng)用因此將意味著窄桿體的制造會(huì)不切實(shí)際的昂貴或者制成不可接受的非常厚的桿體。
通過(guò)本發(fā)明，通過(guò)分散的液體供給管道，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)這些情況的徹底改變，其中，分散的液體供給管道設(shè)置為中心通道周圍的環(huán)形管道，并分別作為中心內(nèi)管和周圍的桿管之間的區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)軸向凹槽。通過(guò)這樣分成兩個(gè)管，在不需任何困難的切割操作的情況下，可設(shè)有窄的管道，其可在徑向方向占據(jù)最小空間，并且，實(shí)際上，其能夠采取厚度非常小的噴嘴閥，以能夠完全適用于此處所述的特定目的。
現(xiàn)將參考附圖敘述本發(fā)明，其中圖1示出依照本發(fā)明的系統(tǒng)，該系統(tǒng)帶有用于一個(gè)汽缸的三個(gè)噴射單元；圖2示出圖1中的噴射單元沿著線II-II以放大比例示出的局部截面圖；以及圖3示出用在定量供給單元的閥的另一個(gè)實(shí)施例的局部截面圖。
具體實(shí)施方式依照?qǐng)D1所示的本發(fā)明的系統(tǒng)示出為帶有三個(gè)噴射單元/閥的裝置，但是，其數(shù)目不限于三個(gè)。噴射單元包括直接安裝在各個(gè)單獨(dú)的閥上的定量供給單元。發(fā)動(dòng)機(jī)所帶有的各個(gè)汽缸具有與其相連的相應(yīng)系統(tǒng)。
定量供給單元(其在圖2中更清楚地示出)由活塞1組成，其可具有圖示的差動(dòng)活塞。在該系統(tǒng)沒有壓力時(shí)，該活塞由彈簧1′保持在左側(cè)。在打開閥3時(shí)，將加壓油從泵(未示出)經(jīng)由加壓管17供給到隔間5，由此，使活塞移動(dòng)到右側(cè)，由活塞的右端移動(dòng)的油通過(guò)壓力閥7經(jīng)由輸送管道9、24和28被引導(dǎo)至在到達(dá)噴嘴針18之前的隔間30，并進(jìn)一步引導(dǎo)穿過(guò)噴嘴11的噴嘴管道12。下文將更詳細(xì)地?cái)⑹鲩y的功能。
從閥泄漏的油通過(guò)管道13、15和21被引導(dǎo)至回流管23。彈簧1′周圍的隔間25通過(guò)孔19與回流管23連續(xù)地相連，因此，這個(gè)隔間25中的變化的油容積沒有擾亂其功能。在活塞1已經(jīng)到達(dá)其底部位置時(shí)，閥27開啟，且閥3關(guān)閉。由此，隔間5與回流管29相連，彈簧1′將迫使活塞1返回到其極左位置，通過(guò)活塞1中的吸入閥31將新的油供給到隔間51。吸入閥不必置于活塞1內(nèi)。用通過(guò)可控馬達(dá)37轉(zhuǎn)動(dòng)的螺釘33來(lái)調(diào)節(jié)泵沖程。
閥3和27的開啟和關(guān)閉以及控制馬達(dá)37可由計(jì)算機(jī)(未示出)在中心開始進(jìn)行，該計(jì)算機(jī)接收馬達(dá)的操作參數(shù)，并將其轉(zhuǎn)換，以分別改變定時(shí)和泵沖程。
所述的定量供給單元不必安裝在各個(gè)單獨(dú)的噴嘴單元上，而是，例如其可與用于汽缸的其他噴嘴單元的定量供給單元裝配而安裝，因此，可通過(guò)一個(gè)單獨(dú)的馬達(dá)37就可為所有定量供給單元執(zhí)行位置/沖程調(diào)節(jié)。定量供給單元然后可借助于管接頭連接到汽缸壁中的閥上。由于與傳統(tǒng)的潤(rùn)滑裝置相比，該定量供給單元較小，連接到一起的定量供給單元可安裝在接近于潤(rùn)滑點(diǎn)的任何位置，而不會(huì)招致大型的傳統(tǒng)潤(rùn)滑裝置所包含的限制。因此，定量供給單元和閥之間的必要管接頭可仍保持相當(dāng)短。
圖3所示的裝置包括細(xì)長(zhǎng)的薄外管2，其要插入用點(diǎn)狀輪廓線標(biāo)示的汽缸壁內(nèi)的橫向鉆孔4中，并界定在點(diǎn)狀的彎曲線6a和6b之間。該管用一噴嘴塞8在汽缸的內(nèi)壁6a上終止，該噴嘴塞8在噴嘴突起10內(nèi)具有嘴，并且具有外部?jī)A斜的噴嘴管道12，以噴射致密的潤(rùn)滑油射流，該潤(rùn)滑油射流的方向與汽缸的內(nèi)壁大致成切線，并通過(guò)中心進(jìn)入管道14供給。
閥針18的外端部16裝在這個(gè)管道14中，將閥針18沿軸向在連接到內(nèi)管22上的阻塞部(block part)20內(nèi)引導(dǎo)，該內(nèi)管22從整個(gè)外管2延伸穿出，并與之相距一定的徑向距離，或者其間設(shè)有凹槽，因此，管道24界定在這些管之間。這個(gè)管道24用于將加壓油從連接殼體26引導(dǎo)至阻塞部20，在該阻塞部20內(nèi)形成有傾斜管道28，其可向上向下引導(dǎo)加壓油，以與閥針18上的加厚部分32前部的隔間30連通，連接殼體26位于馬達(dá)汽缸的外壁6b的外側(cè)。由此，所供給的加壓油可在閥針上施加反壓力。
在后部，閥針18抵靠在壓縮彈簧32上，該壓縮彈簧32嵌入內(nèi)管22中并支撐在圓柱形滑塊34的前端上，該圓柱形滑塊34可在內(nèi)管22中縱向滑動(dòng)，并可通過(guò)阻塞部26后部上的螺釘33在其內(nèi)往復(fù)調(diào)節(jié)，其中，該螺釘能夠由馬達(dá)37驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。借助于導(dǎo)向件35來(lái)防止滑塊34旋轉(zhuǎn)。阻塞部26中的管道24連接到徑向管道38上，該徑向管道38連接到用于加壓油的管接頭42上。內(nèi)管22的內(nèi)側(cè)經(jīng)由連接件44與第二管接頭46相連，即，用于排出泄漏的油，該泄漏的油從噴嘴端區(qū)域向后穿過(guò)內(nèi)管，其中，該內(nèi)管除了配合之外，沒作特殊密封。
將彈簧32保持在與閥針?biāo)璧拈]合壓力相應(yīng)的適當(dāng)預(yù)負(fù)荷下，并且，在管接頭42上的油壓增加至開啟水平時(shí)，閥針將經(jīng)由作用在閥針加厚部分32上的油壓被迫稍微后退，因此，閥針點(diǎn)離開其在向外到噴嘴管道12的窄管道的端部上的閥座接觸部，并由此正好從開口的開始部分產(chǎn)生從噴嘴射出的附圖標(biāo)記48所指示的油射流的致密高壓射流。維持這種狀態(tài)，直至所供給的潤(rùn)滑油開始出現(xiàn)壓力下降，由此，從噴嘴的噴射突然結(jié)束。
顯而易見，整個(gè)管部可出現(xiàn)相對(duì)較小的直徑，分別用于加壓油和泄漏油的供給管道和排放管道不需要任何特別的切割操作(外部的傾斜管道28除外)，并且彈簧32也可置于內(nèi)管22中，阻塞部20由于其不容納彈簧32這一事實(shí)，因此尺寸很小。
在圖3中，示出的噴嘴徑向地穿過(guò)汽缸壁6a、6b?？商鎿Q地，噴嘴可相對(duì)于一弧度以傾斜角度定向。這要根據(jù)空間條件、材料厚度等而定。
要指出的是，可經(jīng)由外管2或內(nèi)管22中的一個(gè)或多個(gè)縱向凹槽來(lái)可替換地供給加壓油，這將意味著如前所述相同的生產(chǎn)便利性。
權(quán)利要求
1.一種用于大型柴油機(jī)如船用發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸潤(rùn)滑油的定量供給系統(tǒng)，其具有各自帶有閥(3，27)并連接到中心供給泵的供給管和回流管，并具有與各個(gè)汽缸中的潤(rùn)滑點(diǎn)數(shù)目相應(yīng)并與管連接的多個(gè)噴射單元，各個(gè)單元包括-各個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)的噴射嘴，其用于將至少一個(gè)致密的潤(rùn)滑油射流噴射到相連汽缸的汽缸表面上，最大程度地避免潤(rùn)滑油射流穿過(guò)噴嘴發(fā)生霧化；-活塞(1)，其置于噴嘴桿的后端上，以及-可控馬達(dá)(37)，其經(jīng)由螺釘(33)依次抵靠在活塞(1)上，由此調(diào)節(jié)活塞(1)的泵沖程/位置，該系統(tǒng)還包括-中央計(jì)算機(jī)，其用于控制閥(3，27)和可控馬達(dá)(37)。
2.如權(quán)利要求
1所述的系統(tǒng)，其特征在于，噴嘴包括用于配合穿過(guò)汽缸壁內(nèi)的孔(4)的圓柱形噴嘴桿(2)，該噴嘴桿具有用于針閥本體(18)的中心通道(14)以及用于將加壓油受控地供給到前部壓力室(30)的第二通道(24)，該針閥本體(18)在向外方向上受到彈簧加載，以在噴嘴桿的噴嘴出口關(guān)閉內(nèi)部閥座，在該前部壓力室(30)中，加壓油可對(duì)針閥本體施加向后的壓力，以開啟內(nèi)部閥座以及使該加壓油通過(guò)打開的噴嘴進(jìn)行過(guò)壓噴射，直到油壓降低，以用于有效地關(guān)閉針閥，該第二通道(24)由設(shè)在外部管狀的圓柱形噴嘴桿(2)和中心設(shè)置的貫通管(22)之間的導(dǎo)槽(24)組成，該貫通管(22)用于在中心容納針閥本體(18)。
3.如權(quán)利要求
1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，活塞(1)由彈簧(1′)加載，以在系統(tǒng)沒有壓力時(shí)，向著油供給隔間(5)推動(dòng)活塞。
4.如權(quán)利要求
1、2或3所述的系統(tǒng)，其特征在于，噴嘴(11)設(shè)有外部?jī)A斜的噴嘴通道(12)。
5.如前述任一權(quán)利要求
所述的系統(tǒng)，其特征在于，噴嘴和可控馬達(dá)繞共同軸同心地設(shè)置。
6.如權(quán)利要求
2-5中任一權(quán)利要求
所述的系統(tǒng)，其特征在于，作用于針閥本體上的彈簧(32)抵靠在可縱向移動(dòng)的滑塊(34)上，其沖程/位置由可控馬達(dá)(37)確定。
7.如權(quán)利要求
6所述的系統(tǒng)，其特征在于，滑塊(34)通過(guò)導(dǎo)向件(37)被旋轉(zhuǎn)地固定。
8.如權(quán)利要求
2-7中任一權(quán)利要求
所述的系統(tǒng)，其特征在于，作用于針閥本體上的彈簧(32)具有與用于閥針(18)的所需閉合壓力相應(yīng)的預(yù)負(fù)荷。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種用于大型柴油機(jī)如船用發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸潤(rùn)滑油的定量供給系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有各自帶有閥(3，27)并連接到中心供給泵的供給管和回流管。其包括與所述管相連的多個(gè)噴射單元。各個(gè)單元包括多個(gè)噴嘴、活塞(1)和可控馬達(dá)(37)，其中，所述噴嘴用于將至少一個(gè)致密的潤(rùn)滑油射流噴射到相連汽缸的汽缸表面上，這是由于最大程度地避免潤(rùn)滑油射流穿過(guò)噴嘴發(fā)生霧化，所述活塞置于噴嘴桿的最后部分上，所述可控馬達(dá)經(jīng)由螺釘(33)依次連接在活塞(1)上，由此調(diào)節(jié)活塞(1)的泵沖程/位置。而且，該系統(tǒng)包括用于控制閥(3，27)和可控馬達(dá)(37)的中央計(jì)算機(jī)，因此，能夠精確控制油量和精確定時(shí)。
文檔編號(hào)F01M1/16GK1997812SQ200580024579
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2005年6月14日
發(fā)明者T·延森 申請(qǐng)人:漢斯延森潤(rùn)滑油有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan