[发明专利]制造活塞式内燃机的缸套的缸壁上的工作面的加工方法

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及一种用于制造往复活塞式内燃机尤其低速运行大型柴油机的缸套的缸壁上的工作面的加工方法，以及涉及一种根据相应类别的独立权利要求的前序部分所述的缸套。

背景技术

[0002]大型柴油机常常用作船舶或在静态操作(或运行)中的驱动单元，例如用于驱动产生电能的大型发电机。在这个方面，发动机通常持久地运行相当长的时间周期，这对操作安全性和可利用性的要求高。因此，特别是长的维护间隔、低磨损和燃料及操作材料的经济处理对操作者来说是运行(操作)机器的中心准则。这些大型低速运行柴油机的活塞工作特性尤其对维护间隔长度、可利用性来说以及在润滑剂消耗过程中也直接地对操作成本并且因此对操作效率来说是决定因素。因此，对大型柴油机进行润滑的复杂问题具有十分巨大的重要性。

[0003]在大型柴油机中，但不只是它们，活塞润滑通过往复活塞或缸壁中的润滑装置实施，通过该润滑装置将润滑油应用到缸壁的工作面，从而使活塞与工作面之间的摩擦最小化并且因此使工作面的磨损以及活塞环的磨损最小化。在现代发动机例如两冲程发动机中，在1000小时的运行周期的情况下，工作面的磨损目前小于0.05mm。与这类发动机相关的润滑剂传送量大约是1.3g/kWh或更少，并且随着磨损同时被最小化，在可能的情况下，不只是成本原因，润滑剂传送量甚至进一步被减少。

[0004]关于润滑装置的特定实施例和用于润滑的方法，对于工作面的润滑的各种不同解决方案是公知的。润滑装置因而是公知的，其中，润滑油通过在缸壁中在周向方向上设置的多个润滑剂开口(lubricantopenings)被施加到经过所述润滑剂开口运行的活塞上，使得润滑剂借助于活塞环在周向方向上和轴线方向上分布。由于在这类方法中润滑剂没有被施加到缸壁的工作面的大面积(或区域)上，而或多或少地在活塞的侧面上于在活塞环之间呈斑点式施加，所以润滑油在工作面上的分布常常保证得难以令人满意，这可导致由于过量摩擦而引起增加的热产生，并且最终引起活塞的接触面与工作面的接触焊接，局部地带有次生的材料破裂，也就是抱缸(piston seizure)。

[0005]为了确保润滑油的更好的分布，即在工作面上保证一更均匀的润滑油膜，例如，在专利文件WO00/28194中提出了一种润滑系统，其中，润滑油借助于设置在缸壁中的雾化喷嘴以高压相对缸壁大致切向地被喷溅进入燃烧室中的扫气空气(scavenging air)中，润滑油被雾化成小颗粒。经雾化的润滑油因而被很好地分布在扫气空气中，并且由于扫气空气和因此被很好地分布在扫气空气中的润滑油颗粒而携带(或引起)的旋转离心力将所述经雾化的润滑油掷向缸壁的工作面。在这个过程中，在工作面上公认地产生比利用径向润滑油喷射更加均匀的润滑油膜；然而，本方法的严重缺点是所使用的润滑油的并非少部分和扫气空气一起被带走或者在随后的燃烧周期被燃烧。因此不必要高的润滑油消耗量升高，这对于操作成本具有明显副作用。

[0006]在另一些过程中，多个润滑剂喷嘴优选地设置在运动活塞中，使得润滑剂能够基本上施加在工作面的总高度上的任意所期望的点处。

[0007]在这方面，除了将润滑剂施加到缸壁的工作面的方式外，润滑剂的计量也是重要问题。每单位时间和单位面积施加到工作面的润滑剂的量可取决于在往复活塞式内燃机的运行中的许多不同参数。例如，所使用的燃料的化学成分，尤其是它的含硫量，起着重要的作用。除了气缸的润滑，即活塞与气缸工作面之间的摩擦的减小，更精确地是活塞环与缸壁的工作面之间的摩擦的减小，润滑剂尤其也用于腐蚀性的酸的中和，特别是含硫的并且在发动机的燃烧室中的燃烧过程上出现的酸的中和。取决于所使用的燃料，因此可以使用不同种类的润滑剂，这尤其由它们的中和能力来区分，所谓的润滑剂的BN值是中和能力的一个衡量标准。因此，在高硫含量的情况下使用带有更高BN值的润滑剂比在低硫含量的情况下更有优势，因为带有更高BN值的润滑剂具有相对酸的高的中和作用。

[0008]然而，通常必须将相同种类的润滑剂用于不同特性的燃料也是可能的。在这些情况下，在燃烧产物中更高或更低的酸含量可以例如通过所使用的润滑剂的量的相应地增加或减少来进行补偿。

[0009]在要施加的润滑剂量的计量方面的另一问题由在润滑剂膜的状态中的时间和/或局部波动来表示，特别是在往复活塞式内燃机的运行状态中的润滑剂膜的厚度。