CH673506A5

CH673506A5 - Cylinder lubrication device for IC engine - has common hydraulic drive coupled to piston-cylinder system for each lubrication stroke around wall of each engine cylinder

Info

Publication number: CH673506A5
Application number: CH431787A
Authority: CH
Inventors: Jan Mazacek
Original assignee: Sulzer Ag
Priority date: 1987-11-05
Filing date: 1987-11-05
Publication date: 1990-03-15

Abstract

The lubrication device uses a number of lubrication points arranged around the circumference of each cylinder (10) at the same height. Each is compled to a piston cylinder system (9) with a suction valve (9a) for drawing in the' lubricant and a pressure valve (9c) for supplying it to the lubrication points. Each piston cylinder system (9) for the same cylinder (10) has a common operating drive (13) supplied with hydraulic fluid via a control device (18) synchronised with the piston stroke of the engine cylinder (10). Pref. the operating drive (13) has a hydraulic piston with an adjustable stop limiting its return stroke. The stops may be adjusted manually or via the control device. ADVANTAGE - Allows simple adjustment of lubrication level.

Description

       

  
 



   BESCHREIBUNG



   Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Schmieren der Zylinder einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, insbesondere einer längsgespülten, langhubigen Zweitakt-Dieselmaschine, mit an jedem Zylinder mehreren, über dessen Umfang verteilt und auf gleicher Höhe angeschlossenen, in die Zylinderlauffläche mündenden Schmiermittelstutzen, wobei an jedem Schmiermittelstutzen ein Kolben-Zylinder-System angeschlossen ist, das über ein Saugventil Schmiermittel ansaugt und über ein Druckventil zum zugehörigen Schmiermittelstutzen fördert.



   Bei einer Schmiereinrichtung dieser Art sind die Kolben-Zylinder-Systeme von einer Nockenwelle angetrieben, die so viele Nocken aufweist, wie Kolben-Zylinder-Systeme vorhanden sind, wobei zwischen jedem Nocken und dem zugehörigen System ein schwenkbarer Hebel angeordnet ist. Die Nockenwelle ist synchron mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine gekuppelt, was den Nachteil mit sich bringt, dass man in der Anordnung der Schmiereinrichtung an die örtliche Lage der Kurbelwelle gebunden ist. Der erwähnte schwenkbare Hebel zwischen Nocken und dem zugehörigen Kolben-Zylinder-System dient dazu, die Fördermenge des Schmiermittels zu variieren, was an sich günstig ist, jedoch mit dem Nachteil verbunden ist, dass sich gleichzeitig der Förderbeginn in ungewollter Weise ändert.



   Insgesamt gesehen, ist die bekannte Schmiereinrichtung auch konstruktiv recht aufwendig.



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schmiereinrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass sie bei Verringerung des konstruktiven Aufwandes unabhängig von der Lage der Kurbelwelle der Hubkolbenbrennkraftmaschine an dieser angeordnet werden kann und der Förderbeginn in ge   wünschter    Weise variiert werden kann.



   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Kolben-Zylinder-Systeme jeweils eines Zylinders einen gemeinsamen Antrieb aufweist, der von einem hydraulischen oder pneumatischen Druckmittel beaufschlagt ist und dass eine Steu   ervorrichtung    vorhanden ist, die die Druckmittelzufuhr zu dem gemeinsamen Antrieb derart steuert, dass das Schmiermittel taktweise in den zugehörigen Zylinder gefördert wird, wenn der Kolben im Zylinder beim Arbeitshub mit seinen Ringen in den Bereich der Schmiermittelstutzen kommt.



   Dadurch dass die Kolben-Zylinder-Systeme einen gemeinsamen, von einem Druckmittel beaufschlagten Antrieb aufweisen, gewinnt man eine grössere Freiheit in der räumlichen Anordnung der Schmiereinrichtung, da diese Anordnung nicht mehr an die Lage der Kurbelwelle und/oder etwaiger Nockenwellen gebunden ist.



   Hierdurch ergibt sich eine wesentliche konstruktive Vereinfachung. Darüber hinaus ist es bei der neuen Schmiereinrichtung möglich, den Förderbeginn in gewünschter Weise zu variieren.



   Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Schmiereinrichtung nach der Erfindung und
Fig. 2 schematisch die Anordnung der Schmiermittelstutzen an einem Zylinder.



   Gemäss Fig. 1 weist die Schmiereinrichtung einen Hochtank 1 auf, in dem ein Schmierölvorrat gespeichert ist. An den Hochtank 1 ist eine Pumpe 2 angeschlossen, die Schmieröl aus dem Tank 1 zu einer Verteilleitung 3 fördert, von der so viel Leitungen 3' abzweigen, wie die nicht näher dargestellte Hubkolbenbrennkraftmaschine Zylinder aufweist. Der Druck des Schmieröls in der Verteilleitung 3 wird mit Hilfe eines Überströmventils 4 aufrechterhalten, das überschüssiges Schmieröl über die Leitung 4' in den Hochtank 1 zurückströmen lässt.



   In der in Fig. 1 obersten Leitung 3' ist eine Durchflusskontrollvorrichtung 5 angeordnet, die in einem durchsichtigen Gehäuse ein Kolbenventil 6 enthält, das durch ein vierkantiges Gewicht belastet ist. Schmieröl kann die Durchflussvorrichtung 5 nur durchströmen, wenn das Kolbenventil genügend von seinem Ventilsitz abgehoben worden ist. Das Abheben ist von aussen sichtbar, und ein Annäherungsschalter 7 oberhalb der Kontrollvorrichtung 5 meldet den abgehobenen Zustand des Kolbenventils 6 über eine Signalleitung 7' einer nicht dargestellten Überwachungseinheit. Von der Kontrollvorrichtung 5 führt die Leitung 3' zu einer Verteilleitung 8 in form einer Ringkammer. An diese Verteilleitung 8 sind so viele Saugventile 9a angeschlossen, wie jeder Arbeitszylinder 10 der Hubkolbenbrennkraftmaschine Schmiermittelstutzen 23 aufweist.

  Gemäss Fig. 2 sind in diesem Ausführungsbeispiel acht Schmierstellen 23 vorgesehen.



   Zu jedem Saugventil 9a gehört ein Zylinder 20, der Teil einer Kolben-Zylinder-Einheit 9 ist, die das angesaugte Schmiermittel taktweise unter hohem Druck zur zugehörigen Schmierstelle 23 fördert. Der Kolben dieser Einheit ist mit 21 bezeichnet und steht unter der Belastung einer Druckfeder 9b, die den Kolben 21 in die Ausgangsstellung für den Förderhub drückt. An jedem Zylinder 20 ist ein Druckventil 9c angeschlossen, das über eine Leitung 22 zur zugehörigen Schmierstelle 23 im Zylinder 10 führt. Nahe dem Anschluss an die Schmierstelle 23 ist in jeder Leitung 22 ein Rückschlagventil 11 angeordnet.



   Alle acht Kolben 21 der Kolben-Zylinder-Einheiten 9 eines Zylinders 10 stützen sich auf einer gemeinsamen Platte 24 ab, die über eine Kolbenstange mit einem gemeinsamen Antriebskolben 13 verbunden ist. Der Kolben 13 gleitet in einem Zylinder 25 und wird von einer Druckfeder 13a - sowie unterstützt von den Federn 9b - gegen einen Anschlag 15 bewegt, wenn der Kolben 13 seinen Rückstellhub ausführt. Zum Antrieb des Kolbens 13 ist eine Druckmittelzuführleitung 26 am Zylinder 25 angeschlossen, die ein Steuerventil 14 aufweist, das die Druckmittelzufuhr unter den Kolben 13 während dessen Förderhubes steuert.



   Der Anschlag 15 geht nach unten in ein Gewinde über, an dessen unterem Ende sich ein Sechskant 15a befindet, der zum Einstellen der Höhenlage des Anschlags 15 von Hand dient.



  Das Gewinde des Anschlags ist zu diesem Zweck in einer Ge  windehülse 15c geführt. Unterhalb des Sechskants 15a weist der Anschlag 15 eine Trommel 15b mit Längsnuten auf. Die Trommel 15b steht mit einem Schrittmagneten 16 in drehsteifer, jedoch axial loser Verbindung, und zwar über eine entsprechende Kupplung 16a. Mit Hilfe des Schrittmagneten 16 wird normalerweise die Höhenlage des Anschlags 15 eingestellt. Im Umfangsbereich der Trommel 15b ist ein Annäherungsschalter 17 vorgesehen, der mit Hilfe der Längsnuten der Trommel 15b die jeweilige Stellung des Anschlags 15 überwacht.

  Auf der Platte 24 ist in deren Zentrum eine Stange 12a angebracht, die sich zwischen den Kolben-Zylinder-Einheiten 9 nach oben erstreckt und mit einem Annäherungsschalter 12 zusammenwirkt, der den Förderhub des gemeinsamen Antriebskolbens 13 und der Kolben 21 kontrolliert und über eine Signalleitung 12' entsprechende Signale zur schon erwähnten, nicht dargestellten Überwachungseinheit meldet.



   Die bisher beschriebenen und durch einen gestrichelten Linienzug eingerahmten Teile der Schmiereinrichtung sind pro Zylinder der Hubkolbenbrennkraftmaschine vorhanden.



   Zum Steuern der taktweise über die Schmierstellen 23 der Zylinderlauffläche zuzuführenden Schmierölmenge ist eine Steuervorrichtung 18 vorgesehen, die elektronisch aufgebaut ist und die für alle Zylinder gemeinsam vorhanden ist. Der Steuervorrichtung 18 werden Betriebsdaten der Hubkolbenbrennkraftmaschine eingegeben, und zwar Kurbelwinkel, Drehzahl, Belastung der Hubkolbenbrennkraftmaschine sowie Temperatur an den Zylindern 10 usw. Die eingegebenen Daten werden in der Steuervorrichtung 18 ausgewertet und diese gibt dann entsprechende Steuersignale über Signalleitungen 18a und 18b zum Beeinflussen der taktweise einzuführenden Schmierölmenge. Als den gemeinsamen Antriebskolben 13 antreibendes Druckmittel kann z.B. das in der Hubkolbenbrennkraftmaschine verwendete Lageröl dienen.



   Das Fördern der Schmierölmenge geschieht derart, dass beim Arbeitshub des Kolbens 10' im Zylinder 10 das Schmieröl an den Schmierstellen 23 dann in den Zylinder gelangt, wenn der oberste Kolbenring 10'' in den Bereich der Schmierstellen 23 kommt. Die Schmierstellen 23 sind an einer Stelle des Zylinders 10 angeordnet, an der sich der Kolben 10' vor Erreichen seines oberen Totpunktes befindet.



   Die elektronische Steuervorrichtung 18 ist so eingerichtet, dass sie nicht nur die Befehle zum Auslösen der Förderhübe der Kolben-Zylinder-Systeme 9 aller Zylinder 10 gibt, sondern sie stellt auch die Schmierölmengen ein, kontrolliert diese Mengen und meldet eine allfällige Störung in der Schmiereinrichtung. In diesem Fall können die Schmierölmengen von Hand eingestellt werden. Die Steuervorrichtung 18 steuert die genannten Funktionen nach einem Programm, das dem jeweiligen Betrieb der Hubkolbenbrennkraftmaschine entspricht, d.h. ob diese Maschine ein Schiff antreibt, dessen Propeller feste oder verstellbare Schaufeln aufweist oder ob die Maschine einen elektrischen Generator antreibt. Die Steuervorrichtung ermöglicht auch eine verstärkte Schmierung bei einem Zylinder, dessen Temperatur gefährlich zu steigen beginnt. 

  Von Hand kann der Steuervorrichtung 18 auch eingegeben werden, dass bei einem Zylinder während dessen Einlaufphase eine erhöhte Schmierölmenge verwendet werden soll. 



  
 



   DESCRIPTION



   The invention relates to a device for lubricating the cylinders of a reciprocating piston internal combustion engine, in particular a longitudinally flushed, long-stroke two-stroke diesel engine, with a plurality of lubricant nozzles on each cylinder, distributed over its circumference and connected at the same height and opening into the cylinder running surface, with a piston on each lubricant nozzle. Cylinder system is connected, which draws in lubricant via a suction valve and conveys it to the associated lubricant nozzle via a pressure valve.



   In a lubricating device of this type, the piston-cylinder systems are driven by a camshaft which has as many cams as there are piston-cylinder systems, a pivotable lever being arranged between each cam and the associated system. The camshaft is coupled synchronously with the crankshaft of the internal combustion engine, which has the disadvantage that the location of the lubrication device is tied to the local position of the crankshaft. The mentioned pivotable lever between the cam and the associated piston-cylinder system serves to vary the delivery rate of the lubricant, which is cheap in itself, but has the disadvantage that at the same time the start of delivery changes unintentionally.



   Overall, the known lubrication device is also structurally very complex.



   The invention has for its object to improve the lubrication device of the type mentioned so that it can be arranged regardless of the position of the crankshaft of the reciprocating internal combustion engine on this and the delivery start can be varied in the desired manner with a reduction in the design effort.



   This object is achieved according to the invention in that the piston-cylinder systems of each cylinder have a common drive which is acted upon by a hydraulic or pneumatic pressure medium and that a control device is present which controls the pressure medium supply to the common drive in such a way that the lubricant is pumped into the associated cylinder at intervals when the piston in the cylinder with its rings comes into the area of the lubricant nozzle during the working stroke.



   Because the piston-cylinder systems have a common drive acted upon by a pressure medium, there is greater freedom in the spatial arrangement of the lubricating device, since this arrangement is no longer tied to the position of the crankshaft and / or any camshafts.



   This results in a significant design simplification. In addition, it is possible with the new lubrication device to vary the start of delivery as desired.



   An embodiment of the invention is explained in more detail in the following description with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 shows a schematic representation of a lubrication device according to the invention and
Fig. 2 shows schematically the arrangement of the lubricant nozzle on a cylinder.



   1, the lubrication device has a high tank 1, in which a lubricating oil supply is stored. A pump 2 is connected to the high tank 1 and conveys lubricating oil from the tank 1 to a distribution line 3, from which as many lines 3 'branch as the reciprocating piston internal combustion engine (not shown) has cylinders. The pressure of the lubricating oil in the distribution line 3 is maintained with the aid of an overflow valve 4, which allows excess lubricating oil to flow back into the high tank 1 via the line 4 ′.



   In the uppermost line 3 'in FIG. 1, a flow control device 5 is arranged, which contains a piston valve 6 in a transparent housing, which is loaded by a square weight. Lubricating oil can only flow through the flow device 5 if the piston valve has been lifted sufficiently from its valve seat. The lifting is visible from the outside, and a proximity switch 7 above the control device 5 reports the lifted state of the piston valve 6 via a signal line 7 'to a monitoring unit, not shown. The line 3 'leads from the control device 5 to a distribution line 8 in the form of an annular chamber. As many suction valves 9a are connected to this distribution line 8 as each working cylinder 10 of the reciprocating piston internal combustion engine has lubricant nozzle 23.

  2, eight lubrication points 23 are provided in this exemplary embodiment.



   Each suction valve 9a includes a cylinder 20, which is part of a piston-cylinder unit 9, which delivers the lubricant sucked in at high pressure to the associated lubrication point 23. The piston of this unit is designated 21 and is under the load of a compression spring 9b which presses the piston 21 into the starting position for the delivery stroke. A pressure valve 9c is connected to each cylinder 20 and leads to the associated lubrication point 23 in the cylinder 10 via a line 22. A check valve 11 is arranged in each line 22 near the connection to the lubrication point 23.



   All eight pistons 21 of the piston-cylinder units 9 of a cylinder 10 are supported on a common plate 24, which is connected to a common drive piston 13 via a piston rod. The piston 13 slides in a cylinder 25 and is moved by a compression spring 13a - and supported by the springs 9b - against a stop 15 when the piston 13 executes its return stroke. To drive the piston 13, a pressure medium supply line 26 is connected to the cylinder 25, which has a control valve 14 which controls the pressure medium supply under the piston 13 during its delivery stroke.



   The stop 15 goes down into a thread, at the lower end of which there is a hexagon 15a, which is used to adjust the height of the stop 15 by hand.



  For this purpose, the thread of the stop is guided in a threaded sleeve 15c. Below the hexagon 15a, the stop 15 has a drum 15b with longitudinal grooves. The drum 15b is connected to a stepping magnet 16 in a torsionally rigid but axially loose connection, specifically via a corresponding coupling 16a. With the help of the step magnet 16, the height of the stop 15 is normally set. A proximity switch 17 is provided in the peripheral region of the drum 15b and monitors the respective position of the stop 15 with the aid of the longitudinal grooves of the drum 15b.

  On the plate 24, a rod 12a is attached in the center thereof, which extends upwards between the piston-cylinder units 9 and cooperates with a proximity switch 12, which controls the delivery stroke of the common drive piston 13 and the pistons 21 and via a signal line 12 reports corresponding signals to the monitoring unit already mentioned, not shown.



   The parts of the lubrication device described so far and framed by a dashed line are available per cylinder of the reciprocating piston internal combustion engine.



   In order to control the quantity of lubricating oil to be supplied in cycles via the lubrication points 23 of the cylinder running surface, a control device 18 is provided which is constructed electronically and which is common to all cylinders. Operating data of the reciprocating piston internal combustion engine are input to the control device 18, specifically crank angle, rotational speed, load on the reciprocating piston internal combustion engine and temperature on the cylinders 10 etc. The entered data are evaluated in the control device 18 and this then gives corresponding control signals via signal lines 18a and 18b for influencing the cycles amount of lubricating oil to be introduced. As the pressure medium driving the common drive piston 13, e.g. the bearing oil used in the reciprocating internal combustion engine.



   The quantity of lubricating oil is conveyed in such a way that during the working stroke of the piston 10 ′ in the cylinder 10, the lubricating oil at the lubrication points 23 reaches the cylinder when the uppermost piston ring 10 ″ comes into the area of the lubrication points 23. The lubrication points 23 are arranged at a point on the cylinder 10 at which the piston 10 'is located before it reaches its top dead center.



   The electronic control device 18 is set up in such a way that it not only issues the commands for triggering the delivery strokes of the piston-cylinder systems 9 of all the cylinders 10, but also adjusts the amounts of lubricating oil, checks these amounts and reports a possible fault in the lubricating device. In this case, the amount of lubricating oil can be adjusted by hand. The control device 18 controls the functions mentioned according to a program which corresponds to the respective operation of the reciprocating piston internal combustion engine, i.e. whether this machine drives a ship whose propeller has fixed or adjustable blades or whether the machine drives an electric generator. The control device also enables increased lubrication in a cylinder whose temperature is starting to rise dangerously.

  The control device 18 can also be manually entered that an increased amount of lubricating oil is to be used in a cylinder during its running-in phase.

Claims

PATENT CLAIMS 1.Device for lubricating the cylinders of a reciprocating piston internal combustion engine, with several on each cylinder, distributed over its circumference and connected at the same height, opening into the cylinder running surface, with a piston-cylinder system being connected to each lubricant nozzle, which lubricant via a suction valve drawn in and conveyed via a pressure valve to the associated lubricant nozzle, characterized in that the piston-cylinder systems of each cylinder have a common drive which is acted upon by a hydraulic or pneumatic pressure medium and that a control device is present which Controls the pressure medium supply to the common drive in such a way that the lubricant is cycled into the associated cylinder,

when the piston in the cylinder with its rings comes into the area of the lubricating nozzle during the working stroke.

2. Device according to claim 1, characterized in that the common drive is designed as a piston acted on one side by the pressure medium, the restoring stroke of which is limited by an adjustable stop.

3. Device according to claim 2, characterized in that the stop is adjustable from the control device.

4. Device according to claim 3, characterized in that the stop is additionally adjustable by hand.