DE19959300A1 - Motor - Google Patents

Abstract

Bei einem Motor, insbesondere Zweitakt-Großdieselmotor, mit wenigstens einem Zylinder (1) und einem hierin angeordneten Kolben (6), der entlang einer Lauffläche (13) des Zylinders (1) hin- und herbewegbar ist, der mehrere, vorzugsweise zylinderseitig angeordnete Schmiermittelauslässe (17) zur Zufuhr von Schmiermittel zugeordnet sind, wobei jedem Schmiermittelauslass (17) eine mittels einer zumindest einer Gruppe von Schmiermittelauslässen (17) zugeordneten common rail (14), in der das Schmiermittel unter einem vorgegebenen Druck ansteht, mit Schmiermittel versorgbare Ausstoßeinrichtung (19) zugeordnet ist, der eine mittels einer Steuereinrichtung (28) steuerbare Betätigungseinrichtung (20) zugeordnet ist, lassen sich dadurch eine zuverlässige Schmierung sowie ein sparsamer Schmiermittelverbrauch erreichen, dass das Fassungsvermögen jeder Ausstoßeinrichtung konstant ist und dass zur Veränderung der der Lauffläche (13) zugeführten Schmiermittelmenge mittels der Steuereinrichtung (28) die Frequenz der Ausstoßvorgänge der Ausstoßeinrichtungen (19) veränderbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Motor, insbesondere einen Zweitakt- Großdieselmotoren, mit wenigstens einem Zylinder und einem hierin angeordneten Kolben, der entlang einer Lauffläche des Zylinders hin- und herbewegbar ist, der mehrere, vorzugsweise zylinderseitig angeordnete Schmiermittelauslässe zur Zufuhr von Schmiermittel zugeordnet sind, wobei jedem Schmiermittelauslaß eine mittels einer zumindest einer Gruppe von Schmiermittelauslässen zugeordneten common rail, in der das Schmiermittel unter einem vorgegebenen Druck ansteht, mit Schmiermittel versorgbare Ausstoßeinrichtung zugeordnet ist, der eine mittels einer Steuereinrichtung steuerbare Betätigungseinrichtung zugeordnet ist.

Eine Anordnung dieser Art ist aus der EP 678 152 B 1 bekannt. Bei dieser bekannten Anordnung sind die Ausstoßeinrichtungen als Dosierpumpen ausgebildet, deren Fassungsvermögen in Abhängigkeit von einem entsprechenden Signal der Steuereinrichtung veränderbar ist. Die Dosierpumpen werden dabei im Takt des Motors bei jedem -Kolbenhub betätigt. Die der Lauffläche zugeführte Schmiermittelmenge kann dabei nur durch eine Veränderung des Fassungsvermögens der Dosierpumpen geändert werden. Die bekannte Anordnung führt in Folge der Verwendung von Dosierpumpen zu einer vergleichsweise voluminösen Bauweise. Es können sich daher vergleichsweise große Abstände zwischen Dosierpumpe und laufflächenseitigem Schmiermittelauslass ergeben, was zu einer hohen Systemelastizität führt, durch die Fehler beim tatsächlichen Schmierbeginn bzw. bei der tatsächlich zugeführten Schmiermittelmenge entstehen können. Außerdem ist bei der bekannten Anordnung die bei jedem Takt des Motors pro Schmiermittelauslass zugeführte Schmiermittelmenge in Folge der hohen Frequenz der Schmiervorgänge zwangsläufig vergleichsweise klein, was sich ungünstig auf die Verteilung des Schmiermittels auf die gesamte Lauffläche auswirkt.

Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Motor eingangs erwähnter Art mit einfachen und kostengünstigen Mitteln so zu verbessern, dass eine zuverlässige Schmierung bei sparsamem Schmiermittelverbrauch gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Fassungsvermögen jeder Ausstoßeinrichtung konstant ist und dass zur Veränderung der der Lauffläche zugeführten Schmiermittelmenge mittels der Steuereinrichtung die Frequenz der Ausstoßvorgänge der Ausstoßeinrichtungen veränderbar ist.

Die der Lauffläche zugeführte Schmiermitteln enge wird hier ausschließlich durch die Frequenz der Ausstoßvorgänge gesteuert. Ein veränderliches Fassungsvermögen der Ausstoßeinrichtungen wird daher in vorteilhafter Weise nicht benötigt. Dies ermöglicht einen einfachen und kompakten Aufbau der Ausstoßeinrichtungen. Diese können daher in vorteilhafter Weise nahe neben dem jeweils zugeordneten Schmiermittelauslass plaziert werden, was sich vorteilhaft auf die erzielbare Genauigkeit auswirkt. Eine weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Maßnahmen ist darin zu sehen, dass nicht zwangsläufig bei jedem Takt des Motors ein Ausstoßvorgang durchgeführt werden muß, sondern die Abstände zwischen aufeinanderfolgenden Ausstoßvorgängen bedarfsabhängig gewählt werden können. Die Ausstoßeinrichtungen können daher ein vergleichsweise großes, konstantes Fassungsvermögen aufweisen, so dass bei jedem tatsächlich ausgeführten Ausstoßvorgang eine vergleichsweise große Schmiermittelmenge ausgestoßen wird, was sich günstig auf die Erzielung einer guten Schmiermittelverteilung auswirkt und gleichzeitig dazu führt, dass sich durch eine gewisse Systemelastizität hervorgerufene Fehler kaum auswirken. Trotz des großen Fassungsvermögens der Ausstoßeinrichtungen ist in Folge der Frequenzanpassung ein sparsamer Schmiermittelverbrauch gewährleistet. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen ermöglichen zu dem, dass die Frequenz der Ausstoßvorgänge der verschiedenen Schmiermittelauslässen zugeordneten Ausstoßeinrichtungen unterschiedlich sein kann. Hierdurch ist sichergestellt, dass hinsichtlich der Intensität der Schmierung der lokalen Bedürfnissen innerhalb der Lauffläche Rechnung getragen werden kann, d. h. für Bereiche mit hohem Schmiermittelbedarf können hohe Ausstoßfrequenzen vorgesehen werden und umgekehrt, was einen besonders sparsamen Schmiermittelverbrauch gewährleistet.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben. So kann die Steuereinrichtung wenigstens einen Eingang für ein lastabhängiges Signal aufweisen und an Hand dieses Signals die Frequenz der Ausstoßvorgänge der Ausstoßeinrichtungen ermitteln. Dies ergibt in vorteilhafter Weise eine besonders zuverlässige Schmierung, da der Schmiermittelbedarf sehr stark lastabhängig ist.

Zweckmäßig kann die Steuereinrichtung auch wenigstens einen Eingang für einen Ist-Wert eines von der zugeführten Schmiermittelmenge abhängigen Parameters, vorzugsweise für die Schmiermitteltemperatur, aufweisen und bei Abweichungen des Ist-Werts von einem vorgegebenem Soll-Wert die Frequenz der Ausstoßvorgänge entsprechend ändern. Diese Maßnahme ergibt einen geschlossenen Regelkreis, was eine besonders hohe Sicherheit gewährleistet.

Vorteilhaft kann die Steuereinrichtung auch einen Eingang für ein vom Motortakt abhängiges Signal aufweisen und die Frequenz der Ausstoßvorgänge der Ausstoßeinrichtungen in dem Motortakt entsprechenden Stufen ändern. Hierdurch ist sichergestellt, dass der Ausstoß des Schmiermittels immer bei derselben Position des Kolbens erfolgt, was eine hohe Wirksamkeit der Schmierung gewährleistet. Zweckmäßig erfolgt der Schmiermittelausstoß während des Aufwärtshubs des Kolbens jeweils beim Vorbeigang des Kolbenringpakets am beaufschlagten Schmiermittelauslass.

Vorteilhaft kann die common rail mit Abzweigungen für alle Ausstoßeinrichtungen und/oder diesen zugeordneten Betätigungseinrichtungen versehen sein. Hierdurch wird sichergestellt, dass nur eine, über alle Zylinder durchgehende common rail benötigt wird, was einen besonders einfachen Aufbau gewährleistet.

Zweckmäßig kann auch die Steuereinrichtung mit Ausgängen für alle Betätigungseinrichtungen versehen sein. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Betätigungseinrichtungen bzw. Gruppen von Betätigungseinrichtungen unterschiedlich angesteuert werden können, wodurch bei der Schmierung lokal unterschiedlichen Bedürfnissen Rechnung getragen werden kann, so dass einerseits eine zuverlässige Schmierung gewährleistet ist und andererseits ein besonders sparsamer Schmiermittelverbrauch erreicht wird.

Zweckmäßig ist jeder Betätigungseinrichtung ein mittels der Steuereinrichtung steuerbares Schaltelement zugeordnet. Dabei kann es sich um einer Strömungsmittelleitung zugeordnete elektromagnetisch betätigbare Schaltventile oder einer Stromleitung zugeordnete Unterbrecherschalter handeln. Elemente dieser Art sind vergleichsweise robust und besitzen kurze Reaktionszeiten, was sich vorteilhaft auf die Sicherheit und Genauigkeit auswirkt.

Da erfindungsgemäß das Fassungsvermögen der Ausstoßeinrichtungen konstant ist, ist es in vorteilhafter Weise auch möglich, den einer Gruppe von Schmiermittelauslässen zugeordneten Ausstoßeinrichtungen eine gemeinsame Betätigungseinrichtung zuzuordnen. Dies ergibt einen besonders einfachen und kompakten Aufbau und erleichtert insbesondere auch die Verdrahtung mit der Steuereinrichtung.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den restlichen Unteransprüchen angegeben und aus der nachstehenden Beispielsbeschreibung an Hand der Zeichnung näher entnehmbar.

In der nachstehend beschriebenen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Zweitakt- Großdieselmotors mit erfindungsgemäßer Schmiereinrichtung mit durch das Schmiermittel beaufschlagbarer Betätigungseinrichtung,

Fig. 2 eine Variante zu Fig. 1 mit pneumatisch betätigbarer Betätigungseinrichtung,

Fig. 3 eine weitere Variante zu Fig. 1 mit elektromagnetisch betätigbarer Betätigungseinrichtung,

Fig. 4 eine Variante zu Fig. 1 mit lediglich einem Schmiermittelanschluß für Betätigungs- und Ausstoßeinrichtung und

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel mit einer mehreren Ausstoßeinrichtungen gemeinsamen Betätigungs­ einrichtung im Schnitt.

Hauptanwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung sind Großmotoren, wie als Schiffsantriebe etc. Verwendung findende Zweitakt-Großdieselmotoren der in Fig. 1 angedeuteten Art. Motoren dieser Art besitzen mehrere, in Reihe angeordnete Zylinder 1, die auf einem Motorgestell 2 aufgenommen sind. Die Zylinder 1 sind in ihrem unteren Bereich mit Einlassschlitzen 3 versehen. Im dargestellten Beispiel sind die Zylinder mit einer im Zylinderkopf angeordneten, durch ein Ventil beherrschten Auslassöffnung 4 versehen. Die Zylinder 1 enthalten einen Brennraum 5, der durch einen im Zylinder 1 auf und abbewegbar angeordneten Kolben 6 begrenzt ist. Dieser ist über eine Kolbenstange 7 mit einem achsparallel geführten Kreuzkopf 8 verbunden, der über eine Pleuelstange 9 mit einer im Motorgestell 2 gelagerten Kurbelwelle 10 zusammenwirkt. Der Kolben 6 ist mit umfangsseitig umlaufenden Kolbenringnuten 11 versehen, in denen jeweils ein Kolbenring 12 angeordnet ist. Die übereinander angeordneten Kolbenringe 12 bilden ein sogenanntes Kolbenringpaket.

Die Innenseite des Zylinders 1 ist als Lauffläche 13 ausgebildet, mit der die Umfangsflächen der Kolbenringe 12 zusammenwirken. Um eine lange Lebensdauer der Lauffläche 13 und der Kolbenringe 12 zu gewährleisten, wird die Lauffläche 13 mit einem geeigneten Schmiermittel geschmiert. Die hierzu vorgesehene Schmiereinrichtung enthält eine über alle Zylinder 1 durchgehende common rail 14, in der das benötigte Schmiermittel unter einem vorgegebenen Druck ansteht. Hierzu ist der common rail 14 eine Pumpstation 15 zugeordnet, die saugseitig mit einem Schmiermittelbehälter 16 verbunden ist. Die Pumpstation 15 kann zweckmäßig zwei Pumpen aufweisen, von denen jeweils eine als sogenannte stand-by-Pumpe fungiert, die im Falle einer Störung der ersten Pumpe sofort einspringt.

Die Schmiereinrichtung besitzt ferner im Bereich der Zylinder 1 vorgesehene, im dargestellten Beispiel durch Radialbohrungen angedeutete Schmiermittelauslässe 17. Über dem Zylinderumfang und über der Zylinderlänge sind jeweils mehrere Schmiermittelauslässe 17 vorgesehen. Im dargestellten Beispiel sind zwei übereinander angeordnete Kränze von jeweils mehreren, gleichmäßig über den Umfang des Zylinders verteilten Schmiermittelauslässen 17 vorgesehen. Diese sind so positioniert, dass sie vom oben erwähnten Kolbenringpaket im oberen Zylinderbereich passiert werden.

Die Schmiermittelauslässe 17 werden jeweils mittels einer in Fig. 1 durch eine strichpunktierte Umrisslinie angedeutete Schmiermittelzuführeinrichtung 18 mit von der common rail 14 zur Verfügung gestelltem Schmiermittel versorgt. Die Schmiermittelzuführeinrichtung 18 enthält im dargestellten Beispiel eine Ausstoßeinrichtung 19 und eine dieser zugeordnete Betätigungseinrichtung 20.

Die Ausstoßeinrichtung 19 wird hier durch einen stiftförmigen Ausstoßkolben gebildet, der mit einem zugeordneten Vorratszylinder zusammenwirkt, der druckseitig mit dem zugeordneten Schmiermittelauslass 7 verbunden ist. Im dargestellten Beispiel ist diese Verbindung zur Vereinfachung der Darstellung durch eine Leitung angedeutet. In der Praxis kann die Ausstoßeinrichtung 19 jedoch zwischenleitungslos an den zugeordneten Schmiermittelauslaß 17 angebaut sein. Um einen Durchschlag der Verbrennungsgase in die Schmier­ mittelzuführeinrichtung 18 hinein zu vermeiden, können im Bereich der Schmiermittelauslässe 17 Rückschlagventile 21 vorgesehen sein. Diese können jeweils in die Schmiermittelzuführeinrichtung 18 integriert sein können, wie im dargestellten Beispiel durch die Umrisslinien angedeutet ist.

Für jeden Schmiermittelauslass 17 ist zweckmäßig eine zugeordnete Ausstoßeinrichtung 19 vorgesehen. Bei dem der Fig. 1 zu Grunde liegenden Beispiel soll jeder Ausstoßeinrichtung 19 eine Betätigungseinrichtung 20 zugeordnet sein. Diese ist hier als Zylinder-Kolbenaggregat ausgebildet, wobei der Kolben der Betätigungseinrichtung 20 mit dem Kolben der Ausstoßeinrichtung 19 verbunden sein kann, so dass sich eine einteilige Doppelkolbenanordnung ergibt. Der Kolben der Betätigungseinrichtung 20 besitzt dabei einen größeren Durchmesser als der Kolben der Ausstoßeinrichtung 19, wodurch mit geringem Betriebsdruck eine hohe Ausstoßkraft erreichbar ist. Selbstverständlich wäre es auch denkbar, mehreren Ausstoßeinrichtungen eine gemeinsame Betätigungseinrichtung zuzuordnen. Eine derartige Ausführung wird im Zusammenhang mit der Fig. 5 weiter unten näher erläutert werden.

Die common rail 14 ist mit zu den einzelnen Ausstoßeinrichtungen 19 führenden Stichleitungen 22 versehen. Jeder Ausstoßeinrichtung 19 und damit jedem Schmiermittelauslass 17 ist eine Stichleitung 22 zugeordnet. Die Stichleitungen sind so angeordnet, dass der Zylinder der zugeordneten Ausstoßeinrichtung 19 bei in eine Ausgangsstellung zurückgefahrenem Ausstoßkolben mit Schmiermittel, das in der common rail 14 unter dem gewünschten Druck ansteht, gefüllt wird. Im dargestellten Beispiel ist am ausstoßeinrichtungsseitigen Ende der Stichleitungen 22 jeweils ein Rückschlagventil 23 vorgesehen, das so eingestellt ist, dass es vom in der common rail 14 vorhandenen Druck überwunden werden kann. Das Rückschlagventil 23 stellt sicher, dass beim Ausstoßvorgang eine Trennung zwischen Ausstoßeinrichtung 19 und common rail 14 sichergestellt ist.

Das Fassungsvermögen der Ausstoßeinrichtung 19 ist konstant, d. h. die oben erwähnte Ausgangsposition des Ausstoßkolbens ist nicht veränderbar. Dies ist im dargestellten Beispiel durch einen fix angebrachten Anschlag 24 verdeutlicht, an dem die oben erwähnte Doppelkolbenanordnung in der zurückgefahrenen Position anläuft. Die Rückstellbewegung der genannten Doppelkolbenanordnung wird durch eine Rückstellfeder 25 bewerkstelligt.

Zur Durchführung eines Ausstoßvorgangs, d. h. zum Ausstoßen der im Vorratszylinder der Ausstoßeinrichtung 19 enthaltenen Schmiermittelmenge, wird der Ausstoßkolben der Ausstoßeinrichtung 19 mittels der zugeordneten Betätigungseinrichtung 20 in den zugeordneten Vorratszylinder der Ausstoßeinrichtung 19 eingefahren. Hierzu wird der Kolben des die Betätigungseinrichtung 20 bildenden Zylinder- Kolbenaggregats auf der vom Ausstoßkolben abgewandten Seite mit einem Druckmittel beaufschlagt.

Im dargestellten Beispiel findet hierzu das in der common rail 14 unter einem bestimmten Druck anstehende Schmiermittel Verwendung. Hierzu ist die common rail 14 mit zu den Betätigungseinrichtungen 20 führenden, in Fig. 1 durch eine unterbrochene Linie angedeuteten Abzweigleitungen 26 versehen. Da der Kolben der Betätigungseinrichtung 20 einen größeren Durchmesser als der zugeordnete Ausstoßkolben aufweist, ergibt sich trotz gleicher Flüssigkeitsdrücke vor und hinter der genannten Doppelkolbenanordnung eine ausreichende Ausstoßkraft. In den Abzweigleitungen 26 ist jeweils ein Schaltventil 27 angeordnet, das mittels einer Steuereinrichtung 28 steuerbar ist. Beim Schaltventil 27 kann es sich um ein elektromagnetisch betätigbares Schieberventil handeln, das zwei Schaltpakete, nämlich auf bzw. zu, aufweist.

Selbstverständlich ist es denkbar, abweichend von dem der Fig. 1 zu Grunde liegenden Beispiel nicht das in der common rail anstehende Schmiermittel zum Antrieb der Betätigungseinrichtung zu verwenden, sondern ein anderes Druckmittel, beispielsweise Hydrauliköl oder Druckluft. Eine Anordnung dieser Art mit pneumatisch antreibbarer Betätigungseinrichtung 20a liegt der Fig. 2 zu Grunde. In Fig. 2 ist eine Druckluftquelle 30 angedeutet, von der eine Druckluftleitung 26a abgeht, die zu einer einem nicht näher dargestellten Druckmittelauslaß zugeordneten Druckmittelzuführeinrichtung 18a führt, deren Aufbau und Anordnung dem der Fig. 1 zu Grunde liegenden Beispiel entsprechen kann. Die Druckluftleitung 26a führt dementsprechend über ein Schaltventil 27a, das mittels einer Steuereinrichtung der in Fig. 1 angedeuteten Art ansteuerbar ist, wie durch die Signalleitung 29a angedeutet ist. Beim Schaltventil 27a kann es sich wiederum um ein elektromagnetisch betätigbares Schieberventil handeln.

Die Fig. 3 zeigt eine Alternative mit einer elektromagnetisch antreibbaren Betätigungseinrichtung 20b. Die der Fig. 3 zu Grunde liegende Schmiermittelzuführeinrichtung 18b enthält, wie bei den vorher geschilderten Beispielen eine Ausstoßeinrichtung 19b und eine Betätigungseinrichtung 20b. Der Aufbau und die Wirkungsweise der Ausstoßeinrichtung 19b entspricht den obigen Beispielen. Die Betätigungseinrichtung 20b ist anstelle eines Kolbens mit einem mit dem Ausstoßkolben der Ausstoßeinrichtung 19b verbundenen Magnetanker 31 versehen, dem eine Magnetspule 32 zugeordnet ist. Der Anker 31 ist in axialer Richtung verschiebbar geführt, was im dargestellten Beispiel durch ein zylinderförmiges Gehäuse angedeutet ist, das von der Spule 32 umfaßt ist. Diese ist über Stromleitungen 33 mit einer Stromquelle 34 verbunden. In der Leitung 33 befindet sich ein Schaltelement in Form eines Unterbrecherschalters 27b, der durch eine zugeordnete Steuereinrichtung der in Fig. 1 angedeuteten Art steuerbar ist, wie durch die Signalleitung 29b angedeutet ist.

Die Fig. 4 zeigt wiederum eine Ausführung mit durch das aus der common rail 14c entnommene Schmiermittel betreibbarer Schmiermittelzuführeinrichtung 18c. Diese enthält ein einerseits mit dem zugeordneten Schmiermittelauslass 17 und andererseits mit einer von der common rail 14c abzweigenden Versorgungsleitung 26c verbundenes Aggregat 35, das als Ausstoßeinrichtung und Betätigungseinrichtung fungiert. Die Betätigungseinrichtung 20c ist dabei so ausgebildet, dass durch sie hindurch die zugehörige Ausstoßeinrichtung 19c mit Schmiermittel versorgbar ist. Es genügt daher nur eine von der common rail 14c abzweigende Versorgungsleitung 26c, in der ein Schaltventil 27c angeordnet ist, das durch eine Steuereinrichtung der in Fig. 1 angedeuteten Art ansteuerbar ist, wie durch die Signalleitung 29c angedeutet ist. Die Funktion ist dabei so, dass nach Durchführung eines Ausstoßvorgangs automatisch eine Füllung der Ausstoßeinrichtung mit gleichzeitiger Rückführung der Betätigungseinrichtung in die Ausgangsposition stattfindet, so dass bei der nächsten Betätigung des Schaltventils 27c sofort ein Ausstoßvorgang stattfinden kann.

Die Steuereinrichtung 28 ist im dargestellten Beispiel mit Ausgängen 36 für alle zugeordneten Schmiermittel­ zuführeinrichtungen 18 bzw. deren Schaltelemente 27 versehen. Jeder Ausgang 36 ist mit dem zugeordneten Schaltelement 27 durch eine Signalleitung 29 verbunden. Dies ermöglicht eine gleichzeitige Datenübertragung. Es wäre aber auch eine sequentielle Datenübertragung mit einem sogenannten Datenbus denkbar, der Ausgänge für jede Schmiermittelzuführeinrichtung 18 bzw. deren Schaltelemente 27 aufweist. Auch eine Verbindung mehrerer Schaltelemente, z. B. aller den auf gleicher Höhe eines Zylinders und über den Zylinderumfang verteilt angeordneten Schmiermittelzuführeinrichtungen 18 zugeordneter Schalt­ elemente 27, in Form einer Schleife wäre denkbar, wobei vorzugsweise jeder Schleife ein Datenbus-Ausgang zugeordnet sein könnte. Sobald das Schaltelement 27 in der geeigneten Weise angesteuert wird, wird ein Ausstoßvorgang eingeleitet. Da das Fassungsvermögen der Ausstoßeinrichtung in jedem Fall konstant ist, wird der Lauffläche 13 bei jedem Ausstoßvorgang über dem betreffenden Schmiermittelauslass 17 eine konstante Schmiermittelmenge zugeführt. Um dennoch die zugeführte Gesamtmenge den speziellen Bedürfnissen anpassen zu können, ist die Steuereinrichtung 28 so ausgebildet, dass die Ausstoßfrequenz, d. h. der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Ausstoßvorgängen, veränderbar ist. Zweckmäßig werden die zugeführte Gesamtschmiermittelmenge und dementsprechend die Ausstoßfrequenz in Abhängigkeit von der am Motor angreifenden Last eingestellt. Aber auch die zusätzliche Berücksichtigung besonderer Betriebszustände, wie Umsteuern oder Bremsen, kann vorteilhaft sein.

Die Steuereinrichtung 28 besitzt dementsprechend wenigstens einen Eingang 37 für ein lastabhängiges Signal, beispielsweise das an der Kurbelwelle 10 angreifende Drehmoment. Dieses wird mittels eines geeigneten Sensors 38 aufgenommen, der über eine Signalleitung 39 mit dem zugeordneten Eingang 37 der Steuereinrichtung 38 verbunden ist. Aus dem am Eingang 37 anstehenden, lastabhängigen Signal kann die Steuereinrichtung 28 an Hand in ihr abgelegter Kurven und Tabellen etc. die benötigte Schmiermittelgesamtmenge und die daraus sich ergebenden Ausstoßfrequenzen ermitteln. Zur Erhöhung der Sicherheit ist eine Rückkopplung vorgesehen. Hierzu ist die Steuereinrichtung 28 mit einem weiteren Eingang 40 für ein von der zugeführten Schmiermittelmenge abhängiges Signal versehen. Dabei kann es sich um ein der Schmiermitteltemperatur entsprechendes Signal handeln. Hierzu ist ein geeigneter Sensor 41 vorgesehen, der über eine Signalleitung 42 mit dem zugeordneten Eingang 40 der Steuereinrichtung 28 verbunden ist. Der gemessene Ist-Wert der Schmiermitteltemperatur wird mit einem in der Steuereinrichtung 28 abgelegten Soll-Wert bzw. Soll- Wert-Bereich verglichen. Im Falle von Abweichungen ändert die Steuereinrichtung 28 die Ausstoßfrequenz so lange in der erforderlichen Richtung, bis die Schmiermitteltemperatur den gewünschten Soll-Wert erreicht.

Die Ausstoßfrequenz wird von der Steuereinrichtung 28 innerhalb des Motortaktes geändert, d. h. in jeweils einem Hub des Kolbens 6 entsprechenden Stufen. Die Steuereinrichtung 28 ist dementsprechend auch mit einem Eingang 43 für ein mit dem Motortakt korrelierendes Signal, beispielsweise die Drehzahl der Kurbelwelle 10 oder den Hub des Kolbens 6 bzw. Kreuzkopfes 8 versehen. Bei dem der Fig. 1 zu Grunde liegenden Beispiel ist zur Aufnahme eines derartigen Signals ein dem Kreuzkopf 8 zugeordneter Sensor 44 vorgesehen, der über eine Signalleitung 45 mit dem zugeordneten Eingang 43 der Steuereinrichtung 28 verbunden ist. Die auf diese Weise erreichbare Taktung der Steuereinrichtung 28 stellt sicher, dass die Ausstoßvorgänge stets bei der gewünschten Position des Kolbens 6 stattfinden, auch wenn nicht bei jedem Hub des Kolbens 6 ein Schmiermittelausstoß ausgeführt wird. Zweckmäßig erfolgt die Steuerung dabei so, dass der Schmiermittelausstoß ausgeführt wird, wenn das Kolbenringpaket beim Aufwärtshub des Kolbens 6 den betreffenden Schmiermittelauslaß 17 passiert.

Die durch die Steuereinrichtung 28 vorgegebene Ausstoßfrequenz kann für alle Druckmittelauslässe 17 gleich sein. Aber auch verschiedene Frequenzen sind denkbar. In der Regel ist es zweckmäßig, wenn der Schmiermittelausstoß an den auf gleicher Höhe über den Kolbenumfang verteilt angeordneten Schmiermittelauslässen 17 gleichzeitig erfolgt, wenn also diesbezüglich eine gleiche Ausstoßfrequenz vorliegt. Bezüglich der in Achsrichtung gegeneinander versetzten Schmiermittelauslässe kann eine unterschiedliche Ausstoßfrequenz vorgesehen sein. So können beispielsweise die Schmiermittelauslässe 17, die sich etwa im oberen Umkehrbereich des Kolbens 6 unterhalb des ersten Kolbenrings 12 befinden, unter normalen Lastverhältnissen bei jedem zweiten Kolbenhub mit Schmiermittel beaufschlagt werden. Dasselbe gilt für die unterhalb des letzten Kolbenrings sich befindenden Schmiermittelauslässe 17. Die dazwischen sich befindenden Schmiermittelauslässe können seltener, beispielsweise nur bei jedem dritten Hub des Kolbens 6, mit Schmiermittel beaufschlagt werden.

Die Steuereinrichtung 28 kann zweckmäßig eine Hauptsteuereinrichtung und eine Hilfssteuereinrichtung aufweisen, die einspringt, sobald eine Störung der Hauptsteuereinrichtung auftritt. Zweckmäßig sind die Haupt- und Hilfssteuereinrichtung als Rechner ausgebildet, was kurze Reaktionszeiten ergibt. Zur Programmierung und/ oder zur Ermöglichung eines manuellen Eingreifens in die Steuerungsabläufe kann der Steuereinrichtung eine mit einem Display und einer Tastatur versehene, hier nicht näher dargestelle Kommunikationseinrichtung zugeordnet sein. Vorteilhaft kann die Steuereinrichtung 28 auch einen einer nicht dargestellten Alarmeinrichtung zugeordneten Ausgang aufweisen, so dass bei Gefahr im Verzuge, z. B. bei zu stark steigender Schmiermitteltemperatur, Alarm ausgelöst oder der Motor abgeschaltet werden kann.

Bei den den Fig. 1 bis 4 zu Grunde liegenden Beispielen ist jeweils jeder Ausstoßeinrichtung eine eigene Betätigungseinrichtung zugeordnet. Es wäre aber auch denkbar, wie oben schon angedeutet würde, einer Gruppe von Ausstoßeinrichtungen, beispielsweise den allen jeweils auf gleicher Höhe angeordneten Schmiermittelauslässen 17 zugeordneten Ausstoßeinrichtungen eine gemeinsame Betätigungseinrichtung zuzuordnen. Eine Anordnung dieser Art liegt der Fig. 5 zu Grunde.

Die in Fig. 5 dargestellte Schmiermittelzuführeinrichtung 46 enthält einen Block 47 mit einer der Anzahl der jeweils zugeordneten, nicht näher dargestellten Schmiermittelauslässe entsprechenden Anzahl von Bohrungen 48, die jeweils über eine mit einem Rückschlagventil 49 versehene Leitung 50 mit dem jeweils zugeordneten Schmiermittelauslaß verbunden sind. Jeder Bohrung 48 ist zur Bildung einer Ausstoßeinrichtung ein stiftförmiger Ausstoßkolben 51 zugeordnet. Der Block 47 ist in einem zylinderförmigen Gehäuse 52 aufgenommen, dessen dem Block 47 benachbarter Innenraumbereich 53 über eine von einer hier nicht näher dargestellten common rail abgehende Stichleitung 54 mit in der common rail unter einem bestimmten Druck anstehenden Schmiermittel beaufschlagbar ist.

Der Block 47 ist mit einer umlaufenden Nut 55 versehen, welche die Bohrungen 48 schneidet. Im Bereich jeder Bohrung 48 ergibt sich somit ein Einlaßschlitz 56 über den Schmiermittel aus dem Innenraumbereich 53 in die zugeordnete Bohrung 48 des Blocks 47 einströmen kann. Die Bohrungen 48 und zugeordneten Ausstoßkolben 51 sind zweckmäßig auf einem zur Achse des Blocks 47 koaxialen Teilkreis angeordnet.

Die Ausstoßkolben 51 wirken an ihrem rückwärtigem, vom Block 47 abgewandten Ende mit einer gemeinsamen Schubplatte 57 zusammen, die mittels eines in einer zugeordneten Bohrung 58 des Gehäuses 52 angeordneten Vorschubkolbens 59 entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 60 so verschiebbar ist, dass die Ausstoßkolben 51 in die zugeordneten Bohrungen 48 eingefahren werden. Die Schubplatte 57 ist als Flansch einer vom Vorschubkolben 59 abstehenden Kolbenstange 61 ausgebildet, die mit ihrem vorderen Ende in einer zentralen, zur Bohrung 58 koaxialen Bohrung 62 des Blocks 47 geführt ist. Die Rückstellfeder 60 stützt sich einerseits am Block 47 und andererseits an einem weiteren, hinter dem die Schubplatte 57 bildenden Flansch angeordneten, diesen radial überragenden Flansch 63 der Kolbenstange 61 ab.

Der Vorschubkolben 59 ist mittels eines in die zugeordnete Bohrung 58 einleitbaren Druckmittels verschiebbar. Als Druckmittel findet im dargestellten Beispiel wiederum das in der common rail unter einem bestimmten Druck anstehende Schmiermittel Verwendung. Hierzu ist eine von der common rail abzweigende Versorgungsleitung 64 vorgesehen, die über einen durch ein Bohrungssystem gebildeten Strömungsweg mit der dem Vorschubkolben 59 zugeordneten Bohrung 58 verbunden ist. In diesem Strömungsweg befindet sich ein erstes Schieberventil 65. Dieses ist mittels eines Druckmittels entgegen der Kraft einer Rückstellfeder in seine den zugeordneten Strömungsweg freigebende Position verschiebbar. Als Druckmittel findet ebenfalls das durch die common rail zur Verfügung gestellte Schmiermittel Verwendung. Hierzu ist ein vom mit Schmiermittel beaufschlagbaren Gehäuseinnenbereich 53 abzweigender, durch ein Bohrungssystem gebildeter, zum Schieberventil 65 führender Strömungsweg 66 vorgesehen, der durch ein zweites Schieberventil 67 beherrscht wird, das als elektromagnetisch betätigbares Schaltventil ausgebildet ist und durch eine Steuereinrichtung der in Fig. 1 bei 28 angedeuteten Art ansteuerbar ist, wie durch die Signalleitung 29 angedeutet ist. Um die beim Ausstoßvorgang vom Vorschubkolben 59 verursachte Verdrängung unschädlich zu machen, ist der Innenraum des Gehäuses 52 über eine Rückführleitung 68 mit der common rail verbunden.

Vorstehend sind zwar einige Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert, ohne dass jedoch damit eine Beschränkung verbunden sein soll. Vielmehr stehen dem Fachmann eine Reihe von Möglichkeiten zur Verfügung, um den allgemeinen Gedanken der erfindungsgemäßen Lösung an die Verhältnisse des Einzelfalls anzupassen.

Claims (17)

1. Motor, insbesondere Zweitakt-Großdieselmotor, mit wenigstens einem Zylinder (1) und einem hierin angeordneten Kolben (6), der entlang einer Lauffläche (13) des Zylinders (1) hin- und herbewegbar ist, der mehrere, vorzugsweise zylinderseitig angeordnete Schmiermittel­ auslässe (17) zur Zufuhr von Schmiermittel zugeordnet sind, wobei jedem Schmiermittelauslass (17) eine mittels einer zumindest einer Gruppe von Schmiermittelauslässen (17) zugeordneten common rail (14), in der das Schmiermittel unter einem vorgegebenen Druck ansteht, mit Schmiermittel versorgbare Ausstoßeinrichtung (19; 48, 51) zugeordnet ist, der eine mittels einer Steuereinrichtung (28) steuerbare Betätigungseinrichtung (20; 57-59) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Fassungsvermögen jeder Ausstoßeinrichtung (19, 48, 51) konstant ist und dass zur Veränderung der der Lauffläche (13) zugeführten Schmiermittelmenge mittels der Steuereinrichtung (28) die Frequenz der Ausstoßvorgänge der Ausstoßeinrichtungen (19; 48, 51) veränderbar ist.

2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (28) wenigstens einen Eingang (37) für ein lastabhängiges Signal aufweist und an Hand dieses Signals die Frequenz der Ausstoßvorgänge der Ausstoßeinrichtungen (19; 48, 51) ermittelt.

3. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (28) wenigstens einen Eingang (40) für einen Ist-Wert eines von der zugeführten Schmiermittelmenge abhängigen Parameters, vorzugsweise die Schmiermitteltemperatur, aufweist und bei Abweichungen des Ist-Werts von einem vorgegebenen Soll-Wert die Frequenz der Ausstoßvorgänge der Ausstoßeinrichtungen (19; 48, 51) entsprechend verändert.

4. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (28) wenigstens einen Eingang (43) für ein vom Motortakt abhängiges Signal aufweist und die Frequenz der Ausstoßvorgänge der Ausstoßeinrichtungen (19; 48, 51) in dem Motortakt entsprechenden Stufen ändert.

5. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausstoßeinrichtungen (19; 48, 51) jeweils so aktiviert werden, dass der Schmiermittelausstoß beim Aufwärtshub des Kolbens (6) jeweils beim Vorbeigang des Kolbenringpakets an den Schmiermittelauslässen (17) erfolgt.

6. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausstoßeinrichtungen (19; 48, 51) von in Richtung der Zylinderachse gegeneinander versetzt angeordneten Schmiermittelauslässen (17) mit unterschiedlichen Frequenzen betätigbar sind.

7. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die common rail (14) mit Abzweigungen (22 bzw. 26) für alle Ausstoßeinrichtungen (19; 48, 51) und/oder Betätigungseinrichtungen (20; 57-59) versehen ist.

8. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (28) mit Ausgängen (36) für alle Betätigungseinrichtungen (20; 57-59) versehen ist.

9. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den einer Gruppe von vorzugsweise niveaugleich angeordneten Schmiermittelauslässen (17) eines Zylinders (1) zugeordneten Ausstoßeinrichtungen (48, 51) eine gemeinsame Betätigungseinrichtung (57, 58, 59) zugeordnet ist.

10. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Betätigungseinrichtung (20; 57-59) ein mittels der Steuereinrichtung (28) steuerbares Schaltelement (27; 67) zugeordnet ist.

11. Motor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (20; 57-59) als Zylinder-Kolbenaggregat ausgebildet ist, das mittels eines Druckmittels betätigbar ist, das mittels des durch die Steuereinrichtung (28) ansteuerbaren Schaltelements (27; 67) auf und absteuerbar ist.

12. Motor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben der Betätigungseinrichtung (20; 57-59) einen größeren Durchmesser als der Kolben der zugeordneten Ausstoßeinrichtung bzw. -einrichtungen (19; 48, 51) aufweist.

13. Motor nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (19; 57-59) mit einer Hydraulikflüssigkeit, vorzugsweise mit aus der common rail (14) entnommenem Schmiermittel, beaufschlagbar ist.

14. Motor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass für die Ausstoßeinrichtung (19c) und die dieser zugeordnete Betätigungseinrichtung (20c) eine gemeinsame, ein mittels der Steuereinrichtung (28) ansteuerbares Schaltventil (27c) enthaltende Versorgungsleitung (26c) vorgesehen ist, die von der common rail (14c) abzweigt.

15. Motor nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (20a) mit Druckgas, vorzugsweise Druckluft, beaufschlagbar ist.

16. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (20b) einen Magnetanker (31) aufweist, dem eine mit Strom beaufschlagbare Spule (32) zugeordnet ist, wobei in der Stromversorgung der Spule (32) ein mittels der Steuereinrichtung (28) ansteuerbarer Unterbrecher (27c) angeordnet ist.

17. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausstoßeinrichtung (20) ein Rückschlagventil (21) nachgeordnet ist, das mit der Ausstoßeinrichtung (20) eine Baueinheit bildet.