用于大型柴油机的气缸套和确定润滑油膜的特征值的方法_2

文档序号:9561724阅读:来源:国知局
单方式测试所述润滑油膜。
[0027]在本发明的一个实施方式中,所述气缸套包括一个或多个通道,所述一个或多个通道包括收集区域。在这方面,所述一个或多个通道被布置成使得所述一个或多个通道通向所述收集区域,并且所述收集区域能够被形成为封闭的限定收集容积。所述收集区域可以被构造成所述通道的一部分,相比于所述通道的直径,该部分具有较小直径或相同直径,并且优选具有较大直径或增加的直径。所述收集区域可以朝向所述内部区域的方向呈圆锥形形状,即具有增加的直径。所述收集区域可以被构造成例如圆锥形、圆筒形或金字塔形。有利的是,可以参照所限定的收集容积来简单地确定特征值。
[0028]本发明还涉及一种确定润滑油膜的特征值的方法,特别地,所述润滑油膜是根据权利要求1至11中任一项的气缸套中的润滑油膜,该方法包括:
[0029]-照射步骤,在该照射步骤中,通过照射束的电磁辐射照射所述润滑油膜;以及
[0030]-检测步骤,在该检测步骤中,检测从所述润滑油膜返回的检测束并且将该检测束转换成信号,特别地,检测该检测束的强度或吸收光谱并且将该强度或吸收光谱转换成信号。在分析步骤中,根据所检测的检测束的信号确定所述特征值。
[0031]在本发明的一个实施方式中,在发射步骤中,将所述电磁辐射作为照射束从源发射出,以照射所述润滑油膜。
[0032]在本发明的一个实施方式中,所述照射束的波长被选择成使得在润滑油中激发对所述检测束的电磁辐射的吸收。
[0033]在本发明的一个实施方式中,在分析步骤中,计算所述检测束的检测振幅与所述照射束的照射振幅的振幅比。
[0034]所述方法可以描述如下:在照射步骤中,由来自光学元件的照射束照射润滑油膜。在液态(润滑油)到气态(例如排除空气或燃烧空间气体)的相界面处,所述照射束发生全反射,因而变成朝向通道方向返回的反射检测束。如果所述通道通向所述扫气空间,则这甚至能够放大相界面处的全反射的作用。在这方面,所述照射束和所述检测束两次穿过所述润滑油膜,其中所述照射束和检测束的一些能量被吸收。在检测步骤中,所述检测束被检测并被转换成信号。在分析步骤中由所述分析元件借助于所述信号确定表征所述润滑油膜的特征的特征值。在分析步骤中,例如可以在这方面计算所述检测束的检测振幅与所述照射束的照射振幅的振幅比。
[0035]显然,对本领域技术人员来说显而易见的根据本发明的实施方式的任何合适的组合以及本发明的进一步的简单改进也被本发明所覆盖,即使在本申请中并没有明确地对其进行描述也是如此。
[0036]对于本发明来说重要的是,所提出的措施最终具有如下结果:通过确定润滑油膜的特征值的方法并通过所述气缸套能够按照所需并高效地、尽可能简单地测试润滑油膜或润滑油。
【附图说明】
[0037]在下文中将参照示意图更详细地描述本发明。附图示出了:
[0038]图1是根据本发明的具有通道和光学元件的气缸套的第一实施方式;
[0039]图2是根据本发明的具有通道和光学元件的气缸套的第二实施方式;
[0040]图3是根据本发明的具有通道的气缸套的第三实施方式;
[0041]图4是根据本发明的具有通道的气缸套的第四实施方式;以及
[0042]图5是全反射原理的示意图。
【具体实施方式】
[0043]在图1至图4中示意性地示出了根据本发明的用于大型柴油机(特别是用于直流扫气式大型二冲程柴油机)的相应气缸套1,出于清晰起见,在图1至图4中仅仅以剖视方式部分地不出了该气缸套1。
[0044]图1示出了根据本发明的具有通道13和光学元件5的气缸套1。气缸套1包括没有更详细地示出的活塞(参见图3,附图标记12),该活塞被布置成能够在上止点0T和下止点之间在操作和安装状态下沿着气缸套1的气缸轴线A来回移动,从而活塞的上侧与气缸套1的运转表面(未不出)和布置在气缸套1处的气缸盖(未不出)一起限定燃烧空间15。另外,气缸套1包括用于将润滑油引入气缸套1内的润滑装置(未示出),其中在操作状态下,润滑油在气缸套1中形成润滑油膜2。
[0045]根据本发明,气缸套1包括至少一个通道13,并且光学元件5布置在通道13处,其中光学元件5被构造和布置成使得能够用采取电磁辐射形式的照射束3对润滑油膜2进行照射。
[0046]如图1所示,通道13形成在气缸套1的气缸壁11中,并将气缸套1的外部区域连接至气缸套1的内部区域,特别是连接至燃烧空间15或扫气空间。在这方面,通道13可以优选地构造为直线孔。另外,通道13包括布置在气缸套1的内部区域的方向上的终端元件14。终端元件14将通道13封闭,因而防止润滑油能够蔓延到通道13中。在这方面,终端元件14对于所使用的电磁辐射来说是透明的,并且传输照射和检测束3、4。
[0047]气缸套1还包括用于发射电磁辐射的至少一个源6,其中源6被构造成使得能够将照射束3作为电磁辐射发射以照射润滑油膜2。另外,源6被构造成使得照射束3包括具有一个波长或不同波长的电磁辐射。如图1所示,光学元件5和源6被构造成两个分开的单元或部件。然而,光学元件5也可以包括源6,也就是说,源6被构造成光学元件5的单元或部件,并且被集成在光学元件内(参见图2)。
[0048]光学元件5包括光波导7,其中光波导7连接至源6。光波导7被布置在通道13中,并且将照射束3从源6传导或传输到润滑油膜2,其中照射束3能够被光学元件5特别是被光波导7发射到润滑油膜2中,或者润滑油膜能够由照射束3照射。
[0049]气缸套1还包括检测元件8,其中检测元件8被构造成使得检测元件8检测从润滑油膜2返回的检测束4,特别是检测检测束4的强度或吸收光谱,并且检测元件8将检测束4的强度或吸收光谱转换成信号。将待检测波长从检测束4过滤出的光滤波器81布置在检测元件8的前面。
[0050]气缸套1还包括分析元件9,其中分析元件9被设置成用来确定表征润滑油膜2的特征的特征值。在图1中,检测元件8和分析元件9被构造成与光学元件5分开的单元或部件,也就是说在该第一实施方式中光学元件仅包括对检测束4进行检测并将检测束4传输到检测元件8 (检测束在该检测元件8处被检测到)的光波导7。在其他实施方式中,例如在图2所示的第二实施方式中,光学元件5还可以包括源6和/或检测元件8和/或分析元件9,即源和/或检测元件8和/或分析元件9也可以被构造成光学元件5的单元。
[0051]图2示出了根据本发明的具有通道13和光学元件5的气缸套1的第二实施方式。气缸套1的设计与图1的气缸套1的第一实施方式具有一些共同的特征,因此仅看不同之处。在该第二实施方式中,光学元件5包括源(参见图1,附图标记6)、检测元件(参见图1,附图标记8)和分析元件(参见图1,附图标记9),即它们作为单元或部件集成到光学元件5内。在该第二实施方式中,光学元件5可以例如包括作为源和作为检测元件的二极管,通过该二极管,可以发射照射束3并检测检测束4。在该方面,分析元件9可以例如被构造成集成到光学元件5内的部件。光学元件5通过例如导线还连接至控制元件10,该控制元件10进一步处理特征值。
[0052]图3示出了根据本发明的具有通道13的气缸套1的第三实施方式。气缸套1的设计与图1和图2的气缸套的第一和第二实施方式具有一些共同的特征,因此在下文中仅看不同之处。在第三实施方式中,气缸套1包括多个通道13、131、132,这里是第一和第二通道131和132以及收集区域16,其中通道13、131、132被布置成使得它们通向收集区域16,并且收集区域16可以被构造成封闭的限定收集容积。第一和第二通道13、131、132与气缸轴线A或气缸壁11成角度。另外,通道13、131、132布置成V形。收集区域16被构造成位于气缸壁11中的凹陷,当活塞12将收集区域16封闭时,该收集区域16形成限定收集容积,润滑油收集在该容积中并形成润滑油膜2。照射束3被辐射到两个通道13中的一个通道内,例如第一通道131内,或者光学元件5被构造成例如光波导(未示出,参见图1,附图标记7)和/或源(未示出,参见图1,附图标记5)并且布置在第一通道131中。相反,在第二通道132中对检测束4进行检测,或者光学元件5被构造成例如光波导(未示出,参见图1,附图标记7)和/或检测元件(未示出,参见图1,附图标记8)和/或分析元件(未示出,参见图1,附图标记9)并且被布置在第二通道132内。照射束3被辐射到收集区域16内,即照射润滑油或照射在收集区域16中形成的润滑油膜。照射束3在相界面(未示出)处反射,并且作为反射检测束4再次穿过
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