用于气缸润滑的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于在燃烧生成酸的燃料的活塞式内燃发动机中进行气缸润滑的方法和设备，其中使用具有不同中和能力的多种润滑物质，各润滑物质以分别与所需的中和需求和润滑需求相关的比例相互掺和。
【背景技术】
[0002]下面替选地使用术语“气缸”和“气缸套”，并且应理解为，这两者通常表示这样的部件，即其具有用于上下运动的活塞的至少一个气缸孔，以便限制相配设的燃烧室的体积，这同样涵盖在权利要求的保护范围中。气缸或气缸壳体的工作面的特定润滑类型主要存在于大型发动机中，所述大型发动机常常是十字头式的并且可以用于将气缸/活塞区域的润滑环境与通常更为关键类型(例如用于润滑在曲轴上的轴承)的可能的润滑环境保持分开。发动机的气缸常常成排地以平行的竖直气缸轴线设置。然而要理解的是，发动机的每个气缸轴线的布置和可能的多个气缸轴线的每个相对定位同样包括在内。
[0003]借助对在活塞往复式内燃机的气缸套和在其中运动的活塞之间的滑动面进行润滑实现多个目的。一方面应通过润滑剂形成润滑膜，以便避免基于两侧的滑动面引起材料的直接接触。在此其通常情况下指的是避免金属对金属的直接接触，但这在其它材料组合中也是重要的。另一方面润滑剂应避免对滑动面的酸侵蚀，其方式为:在燃烧时、尤其在具有高硫含量的重燃料油燃烧时所产生的酸产物被中和。润滑剂的中和能力通常以BN单位(mgKOH/g)表示。
[0004](DE 101 12 691 A)已经提出，对于气缸润滑使用具有特定BN数的润滑剂并且根据所使用的燃料的硫含量提高或降低输送给气缸的润滑剂的量。然而其被设定在非常高或非常低的硫含量中。所输送的润滑剂的增加超出特定的量以及润滑剂节流到低于特定的量都会导致发动机的损坏。根据本发明，润滑剂过量能够导致所谓的抛光。其后果是润滑剂没有附着在待润滑的表面上并且进而基于两侧的滑动面引起材料的导致磨损提高的直接接触。这例如在基于DE 101 12 691 Al的装置中发生，因为在该处设有金属对金属的直接接触。然而通过限制所输送的量而允许不将所有的酸中和。另一方面减小到低于特定的最小值会导致润滑剂缺失并且与此相应地导致润滑膜的撕裂进而导致与上面相同的缺点。但是，在限制所输送的量仅降低至特定的最小值的情况下存在过多的中和能力并且未被使用而浪费。因为中和能力基于添加相对昂贵的添加剂，所以在此产生差的经济性。
[0005](JP H03-1941109，于1991年8月23日公开)也已经提出的是，已经保持具有不同中和能力的润滑油并且将各润滑油以与燃料的硫含量相关的混合比例混合并且将混合物输送给气缸，其中所输送的量不变。同样，(JP 1041619A，于1989年2月13日公开)已经提出的是，根据燃料的硫含量为特定的润滑油或多或少地添加提高中和能力的添加剂。在此，输送给气缸的量也不变。在这两种情况下，为气缸输送制成的混合物。混合预先进行。然而这在期望改变混合比例的情况下引起过高的停机时间。因为在这两种情况下仅改变混合比例，然而不改变输送给气缸的总量，这在这两种情况下也能够引起润滑油过量或润滑油缺失。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，因此本发明的目的是，借助简单和低成本的机构改进开始所述类型的方法和设备，使得对于所有可设想的使用情况而言能够实现润滑特性和中和能力的优化进而能够实现在最大可能的经济性的情况下的高的运行安全性。
[0007]根据本发明，所述目的如下实现:使用具有在任何所考虑的使用情况下都不超出所需的中和需求的中和能力的至少一种润滑物质，并且使用具有在任何所考虑的情况下都不低于所需的中和需求的中和能力的至少一种润滑物质，并且所使用的润滑物质独立地以定量计量的方式输送给气缸内部、优选输送给气缸内侧，在该处发生掺和。
[0008]借助所述措施完全避免已知方案的缺点。根据本发明利用极端使用比例在酸产量方面向上和向下匹配极端润滑物质来确保:从不会发生润滑剂过量并且从不会发生润滑剂缺失，并且尽管如此仍能够将所产生的酸始终完全地中和。因为两种润滑物质的掺和仅在气缸内进行，因此也以有利的方式在改变所期望的混合比例的情况下实现非常短的停机时间。独立的计量也能够以有利的方式实现在气缸内的局部不同要求的润滑匹配。
[0009]首要措施的有利的设计方案和符合目的的改进形式在从属权利要求中给出。
[0010]因此能够证明为有利的是，除了上述极端润滑物质之外也还能够将具有其它辅助特性的至少另一种物质输送给气缸内侧。这能够即使在超出润滑的情况下实现对工作面的有利调节。因此以这种方式例如能够在燃烧低硫的或不含硫的燃料时通过输入一定程度的酸来抑制过于平滑的表面的危险。另一种物质也能够是基本不同粘度的考虑BN区间的润滑油。由此能够附加地实现对中和能力的设定以及对所需的实际粘度的设定。
[0011 ] 在气缸内所输送的物质的所期望的掺和能够以不同的方式实现。一种特别简单的可能性能够在于，所使用的物质被这样输送，使得其在由于重力作用向下流动时彼此叠加和润湿。
[0012]另一种可能性能够在于，所使用的物质这样输送给气缸，使得借助于至少一个在输送位置处扫过的机械机构和/或气动压力冲击实现涂抹。所谓的机械机构也能够是在输送位置处扫过的设置在活塞侧的滑动元件、例如活塞环或刮油环，所述活塞环或刮油环在相配设的活塞的每个上下行程中引起所输送的物质的混合和变平整。
[0013]另一种可能性能够在于，所使用的物质被这样输送，使得产生在输送位置处相交的喷雾射束和/或喷雾锥。当然也能够使用上面提及类型的多种或全部可能性。
[0014]根据另一有利的设计方案能够提出，每种物质经由自身的输送位置输送。这能够连同对不同物质的独立计量实现对个别情况的要求的特别简单的匹配。
[0015]另一种符合目的的措施能够在于，不同物质的输送对于每个气缸或每组相关气缸而言被单独地控制。这以有利的方式引起整个发动机的气缸润滑的优化，例如当发动机的一个或多个气缸以减少的功率输出运行或甚至周期性空转时。
[0016]—种简单的结构性措施能够在于，在气缸壁中设有分布在圆周上的、配设给所使用的物质的润滑喷嘴，其中配设给不同物质的润滑喷嘴分布在不同的高度上。该措施由于重力作用引起上面提及的掺和和/或通过沿着气缸工作面扫过的元件引起混合。在此有利地能够设有至少两排彼此上下相叠设置的、配设给不同润滑物质的、在气缸圆周上延伸的润滑喷嘴。
[0017]另一种有利的措施能够在于，润滑喷嘴以根据匹配于局部特殊性的分布图案设置和/或是可激活的。因此能够特别简单地考虑特殊的局部情况，如加强的侧向活塞挤压(例如对于水平气缸轴线)和/或局部加强的酸产量等。
[0018]根据另一个有利的设计方案能够提出，润滑喷嘴至少部分地构成为具有至少两个配设给不同物质的入口的多喷嘴和配设给所述入口的喷嘴开口。借助这种润滑喷嘴能够以有利的方式将不同的润滑物质或其它组分同时输送给相配设的气缸，这不仅有助于形成所期望的润滑物质掺和，而且也能够实现同时输送其它辅助组分。有利地，喷嘴开口能够至少部分地定向为，使得通过所输送的不同物质形成的射束或喷雾锥彼此相遇或相交。对于预期目的通常能够选择可用的标准喷嘴。
[0019]能够将独立计量的不同润滑物质和必要时将其它组分借助共同的润滑喷嘴输送给气缸的另一种可能性能够在于，在配设给润滑喷嘴的供给管路中产生的流体柱通过一系列由所使用的呈润滑物质形式的不同物质和其它组分构成的部段形成，所述部段的体积根据现有的中和需求和润滑需求和/或其它需求确定。在每个润滑位置处在此相继地产生流体柱的不同部段，其中借助引向不同润滑位置的供给管路的不同长度和/或直径能够实现关于在不同润滑位置处同时产生的