FI113488B - Method for Lubrication of Internal Engine Cylinder and Lubrication System of Internal Engine Cylinder - Google Patents

Description

113488113488

Menetelmä polttomoottorin sylinterin voitelemiseksi ja polttomoottorin sylinterin voitelujärjestelmä 5 Esillä oleva keksintö koskee menetelmää polttomoottorin sylinterin voitelemiseksi, jossa ainakin yhtä voiteluyksikköä, joka on tarkoitettu syöttämään voiteluöljyä sylinterin ainakin yhteen voitelukohtaan, ohjataan elektronisesti siihen liitetyn ohjausyksikön avulla.The present invention relates to a method of lubricating a cylinder of an internal combustion engine, wherein at least one lubricating unit for supplying lubricating oil to at least one lubrication point of the cylinder is electronically controlled by a control unit attached thereto.

10 Tällainen menetelmä on tunnettu hakijan DK-patenttihakemuksesta 1119/96, jossa voiteluyksikössä on käyttömäntä, joka käyttää useita annostelumäntiä yhteisellä liikkeellä sylinterin useiden voitelukohtien kulloinkin voitelemiseksi kun elektroninen ohjausyksikkö käyttää voiteluyksikköä. Hydraulikäyttöinen voiteluyksikö on nopea-toiminen ja syöttää voiteluöljyä voitelukohtiin edullisesti korkeassa voiteluöljyn 15 paineessa.Such a method is known from Applicant's DK Patent Application 1119/96, wherein the lubricating unit has a drive piston that uses a plurality of metering pistons in a single movement to lubricate a plurality of lubricating points in the cylinder when the electronic control unit operates the lubricating unit. The hydraulic driven lubrication unit is fast-acting and feeds the lubricating oil to the lubrication points preferably at a high pressure of the lubricating oil 15.

Useita vuosia on jo ollut toivottavaa, että voiteluöljyä syötetään sylinteriin juuri sillä hetkellä kun mäntä ohittaa voitelukohdan, ks. esimerkiksi DK-patenttijulkaisu 81275 vuodelta 1954, CH-patenttijulkaisu 406 735 vuodelta 1966, DE-patenttijul-20 kaisu 28 27 626 vuodelta 1979 ja EP-patenttijulkaisu 0 678 152 vuodelta 1997.For many years, it has been desirable for lubricating oil to be fed into the cylinder just as the piston passes the lubrication point; for example, DK Patent Publication 81275 of 1954, CH Patent Publication 406 735 of 1966, DE Patent Publication 20 27 27626 of 1979 and EP Patent Publication 0 678 152 of 1997.

;\\ Tämän toivomuksen toteuttaminen on osoittautunut varsin vaikeaksi käytännössä, koska monet tekijät vaikuttavat voiteluöljyn varsinaiseen syöttöaikaan. Tästä voi- » t · i.! daan esittää muutama esimerkki. Voiteluyksikön käytön ja öljyn voitelukohdassa ta- • » ;;; 25 pahtuvan syötön välinen viive riippuu mm. öljyn viskositeetista. Varsinainen viive on absoluuttinen ajanjakso, kun taas oikean voitelun saavuttamisen viive vaihtelee ‘ moottorin minuuttikierrosluvun mukaan. Tunnetuissa elektronisesti käytettävissä; \\ Realization of this wish has proved to be quite difficult in practice, since many factors influence the actual lubricating oil feed time. You can »i ·! Let me give you a few examples. The lubrication unit operation and oil lubrication point • »;;; The delay between the 25 feeds depends on e.g. oil viscosity. The actual delay is an absolute time period, while the delay in getting the correct lubrication varies according to the engine RPM. Known electronically available

I * II * I

*... ’ voiteluyksiköissä käyttö suoritetaan kampiakselin kulma-asennon perusteella. Käyn nin aikana kampiakseli kiertyy enemmän tai vähemmän riippuen moottorin senhet-_ (|! * 30 kisestä kuormituksesta ja kyseisen sylinterin etäisyydestä akselin kiertoliikkeen il- maisevaan merkinantolaitteeseen, mikä aiheuttaa erilaisia epätarkkuuksia voitelu-[ , ajan suhteen.* ... 'lubrication units are driven by the crankshaft angular position. During the run, the crankshaft rotates more or less depending on the load of the engine senhet-_ (|! * 30) and the distance of the cylinder in question to the shaft rotation indicating device, which causes various inaccuracies in lubrication time.

I »I »

Esillä olevan keksinnön kohteena on parantaa voiteluöljyn syöttöä ainakin yhteen ί *.. 35 sylinterin voitelukohtaan.It is an object of the present invention to improve the supply of lubricating oil to at least one lubrication point of ί * 35 35 35 cylinders.

Tämän kohteen huomioon ottaen keksinnön mukaiselle menetelmälle ja järjestelmälle on tunnusomaista se, mitä esitetään itsenäisissä patenttivaatimuksissa. Kek 113488 2 sinnön mukaisesti vaihtelevia sylinteripaineita mitataan, kun moottori on käynnissä ja elektroninen ohjausyksikkö ohjaa voiteluyksikön käyttöä.In view of this object, the method and system of the invention are characterized by what is disclosed in the independent claims. According to Kek 113488 2, variable cylinder pressures are measured when the engine is running and the electronic control unit controls the lubrication unit operation.

Mittaamalla sylinterissä vallitsevat varsinaiset sylinteripaineet saadaan oikea kuva 5 senhetkisistä männän liikkeistä, mikä on perusteena sille, että voiteluöljyä pystytään syöttämään sen hyvin lyhyen ajanjakson aikana, jolloin mäntä ohittaa yhden tai useamman voitelukohdan. Mittauksilla elektroniselle ohjausyksikölle saadaan tietoa ajankohdasta jolloin mäntä ohittaa voitelukohdan, sekä ohitusten välisistä aikaväleistä. Tämän tiedon ja mahdollisen haluttua annostelumäärää koskevan tallennetun 10 tiedon sekä viiveen perusteella, joka kuluu käyttösignaalin lähettämisestä voiteluöl-jyn varsinaiseen syöttöön, ohjausyksikkö laskee milloin seuraava käyttösignaali on annettava. Koska vaihtelevia sylinteripaineita mitataan sillä aikaa kun moottori toimii voitelun kannalta sopivalla käyttötavalla, senhetkisiä tietoja päivitetään jatkuvasti ja sopeutetaan siten jatkuvasti käyttöaikaan sylinterissä esiintyvien senhetkis-15 ten männän liikkeiden mukaisesti.Measuring the actual cylinder pressures in the cylinder gives a true picture of the current piston movements, which justifies the ability to supply lubricating oil in a very short period of time when the piston passes one or more lubrication points. Measurements for the electronic control unit provide information on the time at which the piston passes the lubrication point and the time intervals between the passes. Based on this information, and any stored 10 information regarding the desired dosing rate, and the delay between sending the drive signal to the actual supply of the lubricating oil, the control unit calculates when the next drive signal is to be delivered. Because variable cylinder pressures are measured while the engine is operating in a lubrication-friendly operating mode, current information is continually updated to continuously adjust to operating time in accordance with current cylinder piston movements.

Sylinterinpaine on mitattavissa tunnetuilla tekniikan tason mukaisilla menetelmillä, kuten sylinterin kannen kansitapeille asennetuilla jännitysantureilla, mutta sellaisella sylinterin yleisen painetason mittauksella saadaan vain melko karkea osoitus män-20 nän senhetkisestä sijainnista ja liikkeestä.Cylinder pressure can be measured by known methods in the art, such as stress sensors mounted on cylinder head covers, but such measurement of the overall cylinder pressure level provides only a rough indication of the current position and movement of the piston.

:·.·. Edullisesti painevaihtelut, joita aiheuttavat männänrenkaiden kulku sylinterissä pai- neen mittauskohdan ohitse, mitataan paineenmittauskohdassa sylinterissä, ja näitä #i paineenmittauksia käytetään voiteluyksikön käyttöajan ohjauksen yhteydessä. Selviä 25 tyypillisiä painevaihteluja esiintyy, kun männän renkaat ohittavat paineenmittaus-kohdan, ja painevaihtelut ovat paikallisia männän renkaan välittömässä ympäryy-’··* dessä olevalla alueella. Tällöin saadaan männän senhetkisen sijainnin hyvin tarkka ‘* mittaus ja siten tarkka lähtökohta ohjausyksikön suorittamalle voiteluyksikön käytön määritykselle.:. · ·. Preferably, the pressure variations caused by the passage of the piston rings in the cylinder past the pressure measurement point are measured at the pressure measurement point in the cylinder, and these pressure measurements are used in conjunction with the lubrication unit life control. Clear 25 typical pressure fluctuations occur when the piston rings pass the pressure measurement point, and the pressure fluctuations are local in the immediate vicinity of the piston ring. This provides a very accurate '* measurement of the piston's current position and thus an accurate starting point for the control unit to determine lubrication unit operation.

:· 30 * I I · : '": Keksinnön mukaisen erityisen edullisessa suoritusmuodossa vaihtelevat sylinteripai- ‘ . neet ja voiteluöljyn paineet mitataan voitelukohdassa. Tällöin saavutetaan useita etu- ... ja. Mittauksella saadaan tietoa koskien sylinterin painetta voitelukohdassa, jolloin I | ohjausyksikön ei tarvitse korvata ajassa männän liikettä mittaus- ja voitelukohtien : ’.. 35 välillä, mikä aikakorjaus vaihtelee moottorin minuuttikierrosluvun mukaan. Lisäksi : * *.; samasta mittauskohdasta saadaan tietoa voiteluöljyn tarkasta syöttöajankohdas-In the particularly preferred embodiment of the invention, the varying cylinder pressures and lubricating oil pressures are measured at the lubrication point. This provides a number of front ... and. Measurements provide information about the cylinder pressure at the lubrication point, it is necessary to replace the piston movement in time between the measuring and lubrication points: '.. 35, which time correction varies according to the engine RPM.In addition: * *; the same measuring point provides information on the exact lubrication oil supply time-

3 11348F3, 11348F

ta voitelukohdassa, koska tämä syöttö johtaa selvään mitattavan paineen nousuun. Tällaisella voiteluöljyn varsinaisen syöttöajankohdan mittauksella vältytään tunnetuilta ongelmilta liittyen voiteluyksikön käytön ja voiteluöljyn voitelukohtaan saapumisen välisen viiveen vaihteluiden ennakoimiseen.at the lubrication point, since this feed leads to a marked increase in the pressure to be measured. Such measurement of the actual lubricating oil feed time avoids the known problems of anticipating fluctuations in the delay between the use of the lubricating unit and the arrival of the lubricating oil at the lubrication point.

55

Toisena etuna on se, että paineanturin ja sylinterissä olevien kaasujen välillä on suojaava voiteluöljymäärä, jolla on jäähdyttävä vaikutus ja joka varmistaa paineanturin kohtuullisen tasaiset toimintaolosuhteet. Lisäksi voiteluöljyn syötöllä on puhdistava vaikutus paineanturia ympäröivällä alueella ja varmistaa paineanturille mah-10 dollisesti kerrostuneiden j äännöstuotteiden poiston poltosta.Another advantage is that there is a protective amount of lubricating oil between the pressure sensor and the gases in the cylinder, which has a cooling effect and ensures a reasonably uniform operating condition of the pressure sensor. In addition, the lubricating oil supply has a purifying effect in the area surrounding the pressure sensor and ensures that any residual products deposited on the pressure sensor may be removed from the burn.

Voiteluyksikön käyttö voi sopivasti riippua sylinterin senhetkisestä toimintatilasta tai toimintatavasta. Toimintatilan valvonta voi perustua tunnettuun järjestelmään, kuten kulumisenestojärjestelmään ja/tai sylinterin valikoitujen toimintalämpötilojen 15 mittaukseen, mutta edullisesti toiminta-ajanjakson aikana voiteluyksikköä käytetään harvempia kertoja kuin toiminta-ajanjakson moottorikierrosten lukumäärä, ja ohjausyksikköön syötetään paineenmittaustietoa männänrenkaiden toimintaolosuhteen analyysiä varten perustuen paineenmittauksiin niiden moottorikierrosten aikana, jolloin voiteluyksikkö on toimeton. Kun voitelu tapahtuu oikealla ajastuksella suh-20 teessä männän liikkeeseen, voitelukohtaan sovitettu paineanturi ei voi mitata paine-tietoa, jota voidaan käyttää renkaiden toimintatilan määrittämiseksi voitelun käsittävien moottorikierrosten aikana, koska voitelun seurauksena paineen kasvu ’’hukuttaa” ne pienet painevaihtelut, jotka osoittavat alkavia toimintaongelmia. Jättämällä sylinteri voitelematta jokaisen moottorikierroksen aikana mahdollistetaan se, : . 25 että ilman voiteluöljyn syöttöä tapahtuvien moottorikierrosten painemittaukset ovat sovellettavissa männänrenkaiden toimintatilan analyysiin. Voiteluyksikön käyttöker-: ,,: tojen väliset pidemmät aikavälit tuovat sen lisäedun, että käyttökertakohtainen voite- ; : luöljymäärä kasvaa, mikä edistää hyvää voitelua, koska suurempi voiteluöljymäärä ::'' ’: jakautuu tehokkaammin sylinterin kehää pitkin.The use of a lubrication unit may suitably depend on the current operating mode or mode of operation of the cylinder. Operating mode monitoring may be based on a known system such as an anti-wear system and / or measuring selected operating temperatures of the cylinder, but preferably during the operating period, the lubrication unit is used less frequently than the lubrication unit is inactive. When lubrication is done at the correct timing relative to piston movement, the pressure sensor fitted to the lubrication point cannot measure the pressure information that can be used to determine the operating condition of the tires during lubrication engine revolutions, as lubrication increases pressure '' overwhelming 'small pressure variations . Leaving the cylinder non - lubricated at each engine revolution enables:. 25 that the pressure measurements of engine revolutions without lubricating oil are applicable to the piston ring condition analysis. Longer time intervals between lubricant cycle: ,,: provides the additional benefit that a single application ointment; : Increases the amount of lubricant, which promotes good lubrication because the larger amount of lubricating oil :: '' ': distributes more efficiently along the cylinder periphery.

30 , ··, Toimintatilan valvonta mahdollistaa sylinterin normaalia toimintatilaa osoittavia vaihtelevia sylinteripaineita koskevan tiedon tallentamisen ohjausyksikköön moot-torin ollessa käynnissä. Kun uusi moottori on ajettu käyttöön, kutakin sylinteriä kos-;keva viitetieto voidaan kirjata ja tallentaa siten, että sitä voidaan myöhemmin käyt-: it>i 35 tää vertailuperusteena sille, osoittavatko senhetkiset mitatut toimintatiedot normaa-; lia toimintatilaa tai epänormaalia tilaa, joka vaatii toimintaparametrien muuttamista, ‘;' kuten suurempaa voiteluöljyn annostelua. Koska nämä viitetiedot laaditaan kutakin ‘ * sylinteriä varten sen varsinaisen tomintatilanteen perusteella, jopa pienet poikkea-30, ··, Operating mode monitoring enables the recording of variable cylinder pressures indicating the normal operating condition of the cylinder while the engine is running. Once the new engine has been run, reference information for each cylinder can be recorded and stored for later reference as to whether current measured operating data indicate normal; operating state or abnormal state requiring modification of operating parameters, ';' such as higher lubrication oil metering. Because this reference data is compiled for each '* cylinder based on its actual ink situation, even small deviations

„ 11348P11348P

4 mat normaalista toiminnasta voidaan vahvistaa. Siten toimintatilan valvonta voi varoittaa epänormaalista toimintatilanteesta paljon aikaisemmin kuin tekniikan tason kulumisen estojärjestelmät, jotka perustuvat sylinterin seinämässä tapahtuvien epänormaalien lämpötilanousujen ilmaisuun.4 mat normal operation can be confirmed. Thus, condition monitoring can warn of an abnormal condition much earlier than prior art anti-wear systems based on the detection of abnormal temperature rise in the cylinder wall.

55

Ohjausyksikkö edullisesti päivittää sylinterin normaalia toimintatilaa koskevia viitetietoja sylinterin normaalin kulumisen aiheuttamien vaihtelevien sylinteripaineiden pitkäaikaisten muutosten kompensoimiseksi. Tällainen päivitys, joka voidaan suorittaa ajoittain, parantaa ohjausyksikön mahdollisuutta ilmaista pieniä poikkeamia 10 normaalista toimintatilasta.Preferably, the control unit updates the cylinder operating mode reference information to compensate for long-term variations in cylinder pressure caused by normal cylinder wear. Such an update, which may be performed from time to time, enhances the control unit's ability to detect minor deviations from 10 normal operating modes.

Toimintatilan valvonta ilmoittaa automaattisesti, ovatko yksittäisten männänrenkai-den poikki esiintyvät paineenlaskut normaaleja, mikä osoittaa normaalia toimintaa. Lisäksi haluttaessa on mahdollista aikaansaada hyvin edullinen valvonta sen suh-15 teen, pyörivätkö männänrenkaat männän pituusakselin ympäri, koska viitetiedot koskien vaihtelevien sylinteripaineiden lyhytaikaisia muutoksia, jotka johtuvat män-nänrenkaan renkaanvälin ajoittaisesta paineenmittauskohdan ohittamisesta, voidaan sisällyttää ohjausyksikön sylinterin normaalia toimintatilaa koskeviin viitetietoihin. Tämän perusteella toimintatilan valvonnalla voidaan kirjata, millä taajuudella kukin 20 männnänrengas pyörii, ja mikäli jonkin männänrenkaan taajuus laskee moottorin ollessa jatkuvasti käynnissä, ohjausyksikkö voi ilmoittaa, että männänrenkaassa on merkkejä, jotka viittaavat sen jumiutumiseen siihen liittyvään renkaanmuotoiseen uraan.The status monitor automatically indicates whether pressure drops across the individual piston rings are normal, indicating normal operation. Furthermore, it is possible, if desired, to provide very advantageous control as to whether the piston rings rotate about the longitudinal axis of the piston, since reference data for transient changes in variable cylinder pressures due to intermittent pressure measurement point over the piston ring gap can be included On this basis, operating mode monitoring can record the frequency at which each piston ring rotates, and if the frequency of any piston ring drops while the engine is running, the control unit may indicate that the piston ring is showing signs of jamming in the associated annular groove.

25 Ohjausyksikkö edullisesti ohjaa voiteluyksikköä voiteluöljyn suuremman määrän .: annostelemiseksi väliaikaisesti, jos vaihtelevien sylinteripaineiden mittaukset osoit- • ,: tavat sylinterin epänormaalia toimintatilaa, männät, männänrenkaat tai sylinteriputki ; Ί mukaan lukien. Usein väliaikainen ylimääräinen voiteluöljyn annostelu riittää nor- , maalin toimintatilan palauttamiseen. Kun poikkeamia normaalista toimintatilasta 30 osoitetaan, ohjausyksikkö voi ilmoittaa käyttöhenkilökunnalle tai ohjauskeskusyksi-. · , kölle, että toimintaolosuhteet ovat muuttumassa. Tällöin voidaan hyvin aikaisessa vaiheessa saada varoitus siitä, että sylinteri olisi tarkistettava ja mahdollisesti korjat-; tava, ja tämän perusteella voidaan tilata mahdollisia varaosia ja suunnitella tarkas- :tus. Moottorisylintereiden osalta tämä voi mahdollistaa sen, että tavanomaiset ajoit-_: 35 täiset rutiinitarkastukset korvataan sylinterin varsinaiseen toimintatilanteeseen pe rustuvilla tarkastuksilla. Tarkastus voi olla joko ennalta ehkäisevää laatua, kun oh-! jausyksikkö osoittaa mahdollista tulevaa toimintahäiriötä, joka voidaan estää kehit-The control unit preferably controls the lubrication unit for a greater amount of lubricating oil: for temporary metering, if measurements of varying cylinder pressures indicate: • an abnormal operating condition of the cylinder, pistons, piston rings or cylinder tube; Ί including. Often a temporary extra lubrication oil dosing will be sufficient to restore normal, paint status. When deviations from normal operating mode 30 are detected, the control unit may notify the operating personnel or control center. · That the operating conditions are changing. In this case, a very early warning can be given that the cylinder should be checked and possibly repaired; This can be used to order any spare parts and to schedule an inspection. For engine cylinders, this may allow the routine periodic inspections to be replaced by inspections based on the actual cylinder operating conditions. Inspection can either be of preventive quality when oh-! and indicates a potential future malfunction that can be prevented by development-

11348P11348P

5 tymästä aikaisella toimenpiteellä, tai voi olla tarpeellinen johtuen jonkin sylinterin varsinaisesta virheilmoituksesta.5 early action, or may be necessary due to actual cylinder error message.

Voiteluöljyn annostelu määritellään perinteisesti siten, että määritetään ennalta mää-5 rättyjä voiteluöljyn vähimmäisannoksia monen moottorin toimintakokemuksen perusteella normaalissa jatkuvassa käytössä jatkuvalla enimmäisteholla (100-prosenttinen moottorin kuormitus). Nämä vakioannokset ovat riittävän suuret voitelujärjestelmien ja sylinterinosien mittapoikkeamien aiheuttamien voiteluvaihteluiden kompensoimiseksi.Lubrication oil metering is traditionally defined as setting predetermined minimum lubricating oil doses based on multi-engine operating experience at maximum continuous power under normal continuous operation (100% engine load). These standard doses are high enough to compensate for the lubrication variations caused by the dimensional deviations of the lubrication systems and cylinder parts.

1010

Esillä oleva keksintö antaa sopivan mahdollisuuden saavuttaa olennaisia säästöjä voiteluöljyn kulutuksessa, koska ohjausyksikkö ilmaisee automaattisesti sylinteriin tarvittavan voiteluöljyn vähimmäisannostelun, vähentämällä annostelua kunnes mitatut vaihtelevat sylinteripaineet osoittavat, että sylinterin toimintatila alkaa poiketa 15 normaaleista toimintaolosuhteista. Siten kyseisen sylinterin vähimmäisannostelu on annostelu, jota käytetään sopivan ajanjakson aikana ennen kun poikkeama normaalista toimintatilasta on esiintynyt.The present invention provides a suitable opportunity to achieve substantial savings in lubricating oil consumption, since the control unit automatically detects the minimum dosage of lubricating oil required for the cylinder by reducing the metering until the varying cylinder pressures indicate that the cylinder operating mode begins to deviate from normal operating conditions. Thus, the minimum metering of the cylinder in question is the metering applied over a suitable period of time before the deviation from normal operating mode has occurred.

On mahdollista käyttää voiteluyksikköä, jota säädetään tehon mukaan vaihtelemalla 20 käyttökohtaista annostelumäärää ja käyttämällä sen jälkeen annosteluyksikköä tietyllä taajuudella suhteessa moottorikierroksiin. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää sellaista voiteluyksikköä, joka annostelee saman käyttökohtaisen määrän, ja sitten voi-teluyksikön voiteluöljyn annostelua vaihdellaan vaihtelemalla voiteluyksikön kunkin käytön välisen moottorikierrosten lukumäärää. Voiteluyksikön tällä käyttömuodolla . .' 25 saadaan se etu, että yksittäisen käyttökerran annostelumäärä voi olla riittävän suuri v.: voiteluöljyn hyvän jakautumisen varmistamiseksi sylinterissä.It is possible to use a lubrication unit that is controlled by power by varying the application rate per 20 applications and then using the metering unit at a specific frequency relative to the engine revolutions. Alternatively, a lubricating unit which dispenses the same amount of application can be used, and then the lubricating unit lubricating oil is varied by varying the number of engine revolutions between each use of the lubricating unit. With this type of lubrication unit. . ' 25 has the advantage that the volume of dispensing for a single application may be large enough to ensure a good distribution of lubricating oil in the cylinder.

Vielä vaihtoehtoisen suoritusmuodon mukaan ohjausyksikössä on tietoa moottori-; ’ “; kierrosten vakioryhmien joukosta, jossa suoritetaan voiteluyksikön yksi ainoa käyttö 30 kunkin ryhmän osalta, ja voiteluyksikön annostelemaa voiteluöljymäärää vaihdel-laan muuttamalla peräkkäisten moottorikierrosten vakioryhmien kokoonpanoa. Va-!kioryhmät voivat esimerkiksi käsittää 3, 4, 5 ja 6, jne. moottorikierrosta, joissa kus-sakin on yksi voiteluyksikön käyttökerta, ja esimerkiksi 500 moottorikierroksen : :toiminta-aikana on mahdollista aikaansaada annostelumäärän jatkuva vaihtelu valit-; * ]: 35 semalla sopiva peräkkäisten vakioryhmien yhdistelmä. Mikäli esimerkiksi käytetään : valtioryhmää, joka käsittää yhden käyttökerran neljä moottorikierrosta kohden, an- V ! nostelua voidaan vähentää hieman valitsemalla valtioryhmä, joka käsittää viisi 113488 6 moottorikierrosta joka neljännen neljän valtioryhmän käsittävän valtioryhmän jälkeen. Ohjaustekniikan kannalta tämä on erittäin helppo hoitaa ohjausyksikössä.According to yet another embodiment, the control unit has information on the motor; ''; among the standard sets of revolutions where a single use of the lubricating unit is performed for each group, and the amount of lubricating oil dispensed by the lubricating unit is varied by changing the composition of the constant sets of engine revolutions. The constant groups may comprise, for example, 3, 4, 5 and 6, etc. motor revolutions, each with one lubrication unit operation, and, for example, 500 motor revolutions:: during operation, it is possible to provide a continuous variation of the metering volume; *]: A suitable combination of consecutive standard groups for 35 semesters. For example, if you use: a group of states comprising one run per four engine revolutions, an- V! the lift can be slightly reduced by selecting a state group comprising five 113488 6 engine rounds after every fourth state group comprising four states. From a control technology point of view, this is very easy to handle in the control unit.

Käsittäen rakenteen, joka asettaa vain vähän vaatimuksia mekaanisen varustuksen 5 suhteen ja on siten kustannuksiltaan edullinen soveltaa moottoriin, varsinkin sellaisen olemassa olevan moottorin jälkiasennuksessa, joka ei ole valmiiksi varustettu laitteistolla kampiakselin pyörintäliikkeen ilmaisemiseksi, menetelmälle on tunnusomaista se, että ohjausyksikkö käyttää voiteluyksikköä satunnaiseen aikaan mootto-rikierroksen aikana välittömästi moottorin käynnistyksen jälkeen, ja että ohjausyk-10 sikkö säätää voiteluyksikön käyttöajastusta moottorikierroksen aikana sylinterissä vallitsevien vaihtelevien sylinteripaineiden mittausten perusteella siten, että voite-luöljy valuu ulos voitelukohdassa silloin kun männän rengaspakka on voitelukohtaa vastapäätä männän nousuvaiheen aikana. Hyvin lyhyen toiminta-ajan jälkeen ohjausyksikkö tietää vaihtelevien sylinteripaineiden mittausten perusteella, milloin 15 mäntä ohittaa voitelukohdan, ja tällöin voiteluyksikön käyttöä voidaan säätää yksinkertaisesti siten, että voiteluöljyn syöttö tapahtuu silloin kun mäntä ohittaa voitelu-kohdan.With a structure that puts few requirements on the mechanical equipment 5 and is therefore inexpensive to apply to the engine, especially in the retrofitting of an existing engine which is not pre-equipped with a crankshaft rotation detection method, the control unit uses a lubrication unit at random times. during the sulfur cycle immediately after the engine has been started, and that the control unit 10 adjusts the lubrication unit operating timing based on the varying cylinder pressure measurements in the cylinder during the engine cycle such that the lubricating oil escapes at the lubrication point when the piston ring After a very short operating time, the control unit knows, based on variable cylinder pressure measurements, when the piston passes the lubrication point, and then the lubrication unit operation can be simply adjusted so that the lubricating oil is supplied as the piston passes the lubrication point.

Esillä oleva keksintö koskee myös polttomoottorin sylinterin voitelujäqestelmää, 20 jossa on vähintään yksi voiteluyksikkö voiteluöljyn syöttämiseksi sylinterin ainakin yhteen voitelukohtaan ja jossa on ohjausyksikkö voiteluyksikön elektronista ohjausta varten. Sylinterin voitelujärjestelmälle on tunnusomaista se, että se käsittää ainakin yhden paineanturin sylinterissä vallitsevien vaihtelevien sylinteripaineiden mit-: ·' taamiseksi ja että ohjausyksikkö ottaa vastaan sylinterin paineanturin kohdalla . .: 25 esiintyviä painevaihteluja koskevia paineenmittaustietoja tiedonsyötön kautta. Tämä järjestelmä mahdollistaa tiedonkeräyksen sylinterin toimintatilan analysointia ja > t t · voiteluöljyn käytön säätöä varten, jota voidaan käyttää edellä mainittujen etujen saavuttamiseksi. Paineanturi voidaan edullisesti sovittaa sylinterin sivuun, ja se voi mitata painetta kulkupinta-alueella, jonka männänrenkaat ohittavat jokaisen moot- » » * 30 torikierroksen aikana, jolloin männänrenkaiden ympärillä esiintyvät paikalliset pai-, · ·, nevaihtelut antavat tietoa kunkin yksittäisen renkaan toimintatilasta.The present invention also relates to a cylinder engine lubrication system 20 having at least one lubricating unit for supplying lubricating oil to at least one lubrication point of the cylinder and having a control unit for electronic control of the lubricating unit. The cylinder lubrication system is characterized in that it comprises at least one pressure sensor for measuring the variable cylinder pressures prevailing in the cylinder and that the control unit receives the cylinder at the pressure sensor. .: 25 Pressure Measurement Data for 25 Fluctuations in Pressure Through Data Entry. This system enables the collection of data for the analysis of cylinder operating conditions and for the adjustment of the lubricating oil> t t · which can be used to achieve the above-mentioned benefits. The pressure sensor can advantageously be fitted to the side of the cylinder and can measure the pressure in the tread area which the piston rings pass through each engine revolution, where local pressure variations around the piston rings provide information about the operating status of each individual tire.

« i ; * Sopivassa suoritusmuodossa ohjausyksikkö käsittää älykkään, itseoppivan ohjelman v, ’· paineenmittaustiedon käsittelemiseksi, kuten neuroverkon ja/tai perusalgoritmit tai : ‘ ‘: 35 sumean logiikan käsittävän ohjelmiston. Sylinterin toiminnan aikaisen mittaustiedon ; ·. ja tyypillisiä virhetiloja koskevan ennalta määrätyn tiedon perusteella tällainen oh- I I t ,1 jelma voi ilmaista pieniä poikkeamia normaalitoiminnasta ja varoittaa aikaisessa ’ vaiheessa alkavasta virhetilasta.«I; * In a suitable embodiment, the control unit comprises an intelligent, self-learning program for processing pressure measurement data, such as neural network and / or basic algorithms or: '': software comprising fuzzy logic. Measurement data during cylinder operation; ·. and on the basis of predetermined information on typical error states, such an instruction may indicate minor deviations from normal operation and warn of an error condition beginning at an early stage.

11348P11348P

77

Lisäksi keksintö koskee liitäntäelintä, joka on tarkoitettu asennettavaksi polttomoottorin sylinterin voitelukohtaan ja joka käsittää sylinterin seinämässä olevaan poraus-reikään asennettavan rungon ja runkoon muodostetun kanavan, joka ulottuu voitelu-putken liitännästä voitelukohdassa olevaan poistoaukkoon ja sisältää poistoaukkoon 5 avautuvan takaiskuventtiilin. Liitäntäelimelle on tunnusomaista se, että paineanturi on yhteydessä takaiskuventtiilistä poistoaukkoon ulottuvan kanavan osuuden kanssa. Kun liitäntäelin on asennettu sylinteriin, paineanturi on siten pysyvässä yhteydessä sylinterin sisällä voitelukohdassa sijaitsevaan alueeseen. Paineanturi voi olla liitän-täelimen rungon kiinteä osa.The invention further relates to a connecting member for mounting at the lubrication point of the cylinder of the internal combustion engine, comprising a body mounted in a borehole in the cylinder wall and a duct formed in the body extending from the lubricating pipe connection to the outlet at the lubrication point. The connecting member is characterized in that the pressure sensor communicates with a portion of the channel extending from the non-return valve to the outlet. When the coupling member is mounted on the cylinder, the pressure sensor is thus permanently connected to the area within the lubrication point within the cylinder. The pressure sensor may be an integral part of the body of the connection element.

1010

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin viittaamalla hyvin kaavamaiseen piirustukseen, jossa kuviossa 1 esitetään osittaisena leikkauskuvana keksinnön mukaan muodostettu sy-15 linteri, kuviossa 2 esitetään keksinnön mukaisen voitelujärjestelmän toinen suoritusmuoto, kuvioissa 3-6 esitetään sylinterin puristusvaiheen aikana mitattujen painejaksojen kaaviot, kuviossa 7 esitetään saman sylinterin imuvaiheen aikana mitatun painejakson kaa-20 vio, kuvioissa 8 ja 9 esitetään kaavamaisesti tietojenkäsittelyjaksoja, ja kuviossa 10 esitetään sivukuvana keksinnön mukainen liitäntäelin.The invention will now be described in more detail with reference to a very schematic drawing, in which Fig. 1 is a partial sectional view of a cy-cylinder according to the invention, Fig. 2 shows a second embodiment of a lubrication system according to the invention; 8 and 9 are schematic diagrams of data processing cycles, and FIG. 10 is a side elevational view of an interface member according to the invention.

• » t t ; I* Kuviossa 1 esitetty polttomoottorin sylinteri 1 käsittää sylinteriputken 2, sylinteri- v. * 25 kannen 3, jossa poistoventtiili 4 ja mäntä 5 on asennettu männänvarren 6 päälle.• »t t; 1 * The cylinder 1 of the internal combustion engine shown in Fig. 1 comprises a cylinder tube 2, a cap 3 of a cylinder head * 25, in which an exhaust valve 4 and a piston 5 are mounted on the piston rod 6.

: Männän ulkopinnassa on joukko renkaanmuotoisia uria, joissa on männänrenkaat 7.: The outer surface of the piston has a plurality of annular grooves with piston rings 7.

Männänrenkaiden lukumäärä voi vaihdella moottorityypin mukaan, mutta tyypilli-:sesti niitä on vähintään kolme ja enintään kuusi. Oikean tiivistyksen aikaansaami-;"": seksi renkaiden on voitava liikkua vastaavissa renkaanmuotoisissa urissa, ja renkai- i t · 30 den liikkeet käsittävät normaalisti sekä ylös- ja alassuuntautuvan liikkeen renkaan- , · ·, muotoisessa urassa että pyörinnän männän pituusakselin 8 ympäri.The number of piston rings may vary depending on the engine type, but typically there are at least three and at most six. In order to achieve proper sealing, the "" rings must be able to move in the respective annular grooves, and the movements of the rings normally include both upward and downward movement in the annular groove and rotation about the longitudinal axis 8 of the piston.

• 1 2 3 4 5 I I ( » »• 1 2 3 4 5 I I (»»

Sylinteriputken 2 lieriömäinen sisäpinta muodostaa kulkupinnan männänrenkaille.The cylindrical inner surface of the cylinder tube 2 forms a running surface for the piston rings.

2 !.v Kulkupinnan alapää sijaitsee alimman männänrenkaan alareunassa männän alem- 3 : 35 massa käännekohdassa, ja kulkupinnan yläpää sijaitsee ylimmän männänrenkaan 4 : ’ -, yläreunassa männän ylemmässä käännekohdassa. Männänrenkaat ja sylinteriputki 5 ! toimivat oikein vain jos sopivaa voiteluöljymäärää syötetään jatkuvasti kulkupin- ' * taan. Ristipäämoottorissa välipohja erottaa pohjalaatassa olevan öljysyvennyksen2! .V The lower end of the running surface is located at the lower edge of the lowest piston ring at the piston lower 3: 35 mass, and the upper end of the running surface is at the upper piston ring 4: '. Piston Rings and Cylinder Tube 5! will only work properly if the correct amount of lubricating oil is continuously fed into the tread. In the cross-head engine, the midsole separates the oil recess in the bottom plate

11348P11348P

g sylintereistä siten, että tarvitaan erillistä sylinterin voitelua, jonka suorittaa voitelu-yksikkö 10, joka on esimerkiksi hakijan patenttijulkaisussa DE-A 19743955 esitettyä tyyppiä, jossa elektronisesti käytettävä ja hydraulikäyttöinen toimilaite käyttää annostelumäntien joukkoa yhteisellä syöttöliikkeellä, tai esimerkiksi mekaanisesti 5 käytettävä pumppu yhdistettynä jokaisen voiteluöljyn annostelumäärän elektroniseen päästöön, kuten julkaisussa EP-B 0 678 152 on esitetty.g cylinders such that a separate cylinder lubrication is required by a lubrication unit 10 of the type disclosed in Applicant's Patent Publication DE-A 19743955, wherein an electronically driven and hydraulically actuated actuator operates a plurality of metering pistons, e.g. an electronic dispensing amount as disclosed in EP-B 0 678 152.

Voiteluyksikkö 10 voi syöttää voiteluöljyä saman sylinterin tai useamman sylinterin useampaan voitelukohtaan 11. Useamman sylinterin tapauksessa voiteluyksikköä 10 käytetään jokaiseen sylinteriin sopeutetulla ajastuksella. Suurissa moottoreissa on tyypillisesti ainakin yksi voiteluyksikkö sylinteriä kohden, ja voiteluyksikköön liitetyt voitelukohdat sijaitsevat tyypillisesti samassa pituussuuntaisessa asennossa (tasossa) sylinteriputkessa, mutta keskinäisin välein pitkin sen kehää. Jos voitelua halutaan useampaan tasoon ja/tai enemmän kuin yhdentyyppisen öljyn käsittävää 15 voitelua halutaan, käytetään tyypillisesti useampia voiteluyksiköitä sylinteriä kohden.The lubrication unit 10 can supply lubricating oil to multiple lubrication points 11 of the same cylinder or multiple cylinders. In the case of multiple cylinders, the lubrication unit 10 is operated with a timing adapted to each cylinder. Large engines typically have at least one lubrication unit per cylinder, and the lubrication points connected to the lubrication unit are typically located in the same longitudinal position (plane) in the cylinder tube, but at intervals along its circumference. If more lubrication is desired and / or more than one type of oil is desired, more lubrication units per cylinder are typically used.

Polttomoottori voi olla matalanopeuksinen kaksitahtinen ristipäämoottori, jonka maksimikierrosmäärä minuutissa on välillä 60-275, teho sylinteriä kohden on välillä 20 300-6000 kW, sylinterin halkaisija on välillä 25-100 cm ja isku on välillä 90-300 cm. Keksintöä voidaan myös edullisesti käyttää nelitahtimoottoreissa, joissa on sylinterien painevoitelu.The internal combustion engine may be a low speed two-stroke cross-head engine having a maximum RPM between 60 and 275, power per cylinder between 20 and 300-6000 kW, cylinder diameter between 25 and 100 cm and stroke between 90 and 300 cm. The invention can also advantageously be used in four-stroke engines with cylinder pressure lubrication.

Voiteluyksikkö 10 on yhdistetty voitelukohtiin 11 johtojen tai voiteluputkien 12 ’. , 25 välityksellä, ja voitelukohdan lähellä on takaiskuventtiili 13, joka sallii vain virtauk- ;.; sen voitelukohtaan ja estää työvaiheen aikaisen suhteellisen suuren sylinteripaineen leviämästä voiteluyksikköön. Kun voiteluöljyä syötetään voitelukohtaan takaisku-‘ ' venttiilin sylinterin puolella, voiteluöljyn paine ylittää sylinterissä sillä hetkellä val- ...: litsevan paineen voitelukohdassa. Voitelukohta voi esimerkiksi sijaita siten, että tä- 30 mä sylinteripaine on välillä 5-30 baria, mikä mahdollistaa sellaisen paineanturin käytön, joka mittaa suhteellisen pienellä painevälillä ja jolla on varsinainen nollapis-:"1: te eli ilman signaalinvahvistusta oleva paineanturi.The lubrication unit 10 is connected to the lubrication points 11 by the conduits or the lubricating tubes 12 '. , 25, and close to the lubrication point is a non-return valve 13, which only allows flow. to the lubrication point and prevents the relatively high cylinder pressure during work from spreading to the lubrication unit. When lubricating oil is supplied to the lubrication point on the cylinder side of the non-return valve, the pressure of the lubricating oil in the cylinder is currently greater than the current pressure at the lubrication point. For example, the lubrication point may be such that this cylinder pressure is between 5 and 30 bar, which allows the use of a pressure transducer that measures at a relatively small pressure interval and has an actual zero point: i.e., a pressure sensor without signal amplification.

Ainakin yhden voitelukohdan ja vastaavan takaiskuventtiilin välille on liitetty pai-' ‘ 35 neanturi 14, joka johtuen takaiskuventtiilin syöttöpuolella olevalla liitännästään mittaa sylinteripaineen välittömästi voitelukohdassa. Paineanturista 14 menevä sig-; naalijohto 15 välittää paineenmittaustiedot ohjausyksikössä 17 olevaan tiedontuloon . . ; 16, joka mittaustiedon ja mahdollisen tallennetun tiedon perusteella määrittää, mil- 9A pressure sensor 35 is connected between at least one lubrication point and the corresponding non-return valve, which, due to its connection on the inlet side of the non-return valve, measures the cylinder pressure immediately at the lubrication point. A sig- nal from pressure sensor 14; the pressure line 15 transmits the pressure measurement data to the information input on the control unit 17. . ; 16, which, based on the measurement data and any stored information, determines which 9-

1 1348P1 1348P

loin voiteluyksikköä on käytettävä, ja vastaavasti antaa ohjaussignaalin signaalijoh-don 18 kautta voiteluyksikölle 10, johon syötetään voiteluöljyä johdon 19 kautta. Kuviossa 1 esitetään, että ohjausyksikkö 17 ohjaa kaksi voiteluyksikköä 10, jotka voivat kumpikin voidella samaa sylinteriä. Voiteluyksikön käyttöajastus suhteessa 5 männän liikkeeseen vaatii vain yhden paineanturin 14 käyttöä, mutta edullisesti käytetään ainakin yhtä paineanturia kutakin voiteluyksikköä 10 kohden, koska tämä mahdollistaa kunkin voiteluyksikön oikean toiminnan ohjauksen.the lubricating unit must be used and, accordingly, provide a control signal via the signal line 18 to the lubricating unit 10 to which lubricating oil is supplied via the conduit 19. Figure 1 shows that the control unit 17 controls two lubrication units 10 which can each lubricate the same cylinder. The timing of operation of the lubrication unit relative to the movement of the piston requires only one pressure sensor 14 to be used, but preferably at least one pressure sensor per lubrication unit 10 is used, since this allows the proper operation of each lubrication unit.

Yksinkertaisuuden vuoksi seuraavassa suoritusmuotojen kuvauksessa käytetään sa-10 moja viitenumerotta kuin edellä on käytetty samantyyppisistä yksityiskohdista.For simplicity, the following description of embodiments uses the same reference numerals as those used above for similar types of details.

Kuviossa 2 esitetään moottorissa oleva sylinteri, jossa on kaksi voiteluyksikköä 10 sylinteriä kohden käsittävä suoritusmuoto, ja sylinterin kehällä olevat voitelukohdat 11 liittyvät vuorotellen kumpaankin yksikköön. Jos toinen voiteluyksiköistä joutuu 15 epäkuntoon, toista voiteluyksikköä voidaan käyttää annostelemaan ainakin kaksinkertaisen määrän verrattuna sen normaaliin voiteluöljymäärään, ja siten pitämään sylinteriä normaalitoiminnassa kunnes häiriötila on korjattu.Fig. 2 shows a cylinder in the engine having an embodiment comprising two lubrication units 10 per cylinder and the lubrication points 11 on the periphery of the cylinder alternately connected to each unit. If one of the lubricating units is malfunctioning 15, the other lubricating unit may be used to dispense at least twice the amount of its normal lubricating oil, and thus maintain the cylinder in normal operation until the malfunction has been corrected.

Kumpikin voiteluyksiköistä 10 on yhdistetty paineanturiin 14, joka on sovitettu 20 voitelukohtiin, jotka on sijoitettu keskinäisin välein kehän suunnassa ja sopivasti suoraan toisiaan vastapäätä. Kun paineantureista saatuja mittaustietoja käytetään männänrenkaiden tilan analysointiin, ks. seuraavassa, kaksi paineanturia mahdollistavat sen, että voidaan yksinkertaisella tavalla varmistaa, johtuuko toisen paineanturin kohdalla mitattu poikkeava painejakso renkaanvälin ohituksesta, mikä varmiste-'. 25 taan mittaamalla normaali painejakso toisessa paineanturissa, tai johtuuko se män- nänrenkaan virhetilasta, mikä johtaa poikkeaviin painejaksoihin molempien anturien kohdalla. Kaksi anturia parantavat myös toimintavarmuutta, koska voiteluyksikkö-' · · · ’ jen 10 oikeaa toimintaa voidaan ylläpitää vaikka toinen paineanturi joutuisikin epä- kuntoon. Voitelujärjestelmän toimintavarmuutta voidaan edelleen lisätä mahdollis-30 tamalla se, että tukitoimenpiteenä voiteluyksikköjä ohjaa toinen ohjausyksikkö, kuten moottorin toiseen sylinteriin liitetty ohjausyksikkö 10. Kutakin sylinteriä varten voi olla yksi ohjausyksikkö 10, tai ohjausyksikkö 10 voi olla yhteinen sylinteriryh-. ·. mälle tai koko moottorille.Each of the lubricating units 10 is connected to a pressure transducer 14 disposed at 20 lubricating points which are spaced apart in a circumferential direction and suitably directly opposite one another. When using the measurement data from the pressure transducers to analyze the condition of the piston rings, see p. in the following, the two pressure transducers make it possible in a simple way to verify whether the deviated pressure period at the second pressure transducer is due to the passage of the rim, which ensures. 25 is measured by measuring the normal pressure cycle at the second pressure sensor, or whether it is due to an error condition in the piston ring, which results in abnormal pressure cycles at both sensors. The two sensors also improve reliability, since the correct operation of the lubricating unit 's · · ·' 10 can be maintained even if one of the pressure sensors fails. The reliability of the lubrication system can be further enhanced by enabling the lubricating units to be controlled by another control unit, such as a control unit 10 connected to another cylinder of the engine. There may be one control unit 10 for each cylinder, or the control unit 10 may be a common cylinder group. ·. or the whole engine.

'* ·' 35 Kuvioissa 3-6 esitetyissä kaavioissa esitetään painejaksoja, jotka on mitattu ajan :...· funktiona männän puristusvaiheen aikana kaksitahtisessa turboahdetussa diesel- : ;': moottorissa. Paineanturi sijaitsee voitelukohdassa, ja sen nollapiste on säädetty la- . ·. : tausilman paineen mukaan. Männässä on neljä rengasta. Kuviossa 3 esitetään paine-'* ·' 35 The diagrams in Figures 3-6 show the pressure cycles measured over time: ... · as a function of the piston compression step in a two-stroke turbocharged diesel:; engine. The pressure transducer is located at the lubrication point and has a zero point adjusted la. ·. : according to ambient air pressure. The piston has four rings. Figure 3 shows the pressure

11348P11348P

10 jakso, joka on mitattu moottorin kierroksen aikana ilman voiteluöljyn syöttöä mit-tauskohdassa. Käyrässä on selvä huippu kohdassa b, joka osoittaa ajan tl, jolloin ylempi männänrengas ohittaa mittauskohdan. Pian tämän jälkeen käyrässä on huiput c, d, e, jotka luonnehtivat kolmen muun männänrenkaan kulkua pienenä paineen 5 nousuna, jota seuraa huomattava paineen lasku. Kun nouseva mäntä on kulkenut ohi, nähdään, että männän yläpuolella olevassa polttokammiossa vallitsevat olennaisesti suuremmat paineet eivät suuresti vaikuta sylinterin paineeseen mittauskohdas-sa. Jos mittauskohta ei sijaitse sylinterissä kulkupinnalla, vaan mittaa esimerkiksi sylinterinkanteen kohdistuvaa painekuormitusta, saadaan mäntää koskevat yleistie-10 dot, mutta ei paikallisia tietoja koskien paineenvaihteluja yksittäisisten männänren-kaiden kohdalla.10 a period measured during engine revolution without lubricant oil supply at the measuring point. The curve has a distinct peak at point b, which indicates the time t1 at which the upper piston ring passes the measuring point. Shortly thereafter, the curve has peaks c, d, e which characterize the passage of the other three piston rings in a small increase in pressure 5 followed by a significant drop in pressure. As the rising piston has passed, it is seen that substantially higher pressures in the combustion chamber above the piston do not greatly affect the cylinder pressure at the measuring point. If the measuring point is not located in the cylinder on the tread, but measures, for example, the pressure applied to the cylinder head, general information about the piston is obtained, but not local information regarding pressure variations at the individual piston rings.

Kuvioissa 4-6 esitetään esimerkkejä mitatuista painejaksoista f, g ja h, voitelun ollessa liian aikainen, oikea ja vastaavasti liian myöhäinen. Kaikissa kolmessa tapauk-15 sessa voiteluöljyn syöttö voitelukohtaan aiheuttaa selvän paineennousun ajankohtana t2, ja ensimmäisen männänrenkaan ohitus saa aikaan selvän paineen laskun ajankohtana tl. On toivottavaa, että voiteluöljyä syötetään aikana, joka kuluu tl:stä aikaan e, jolloin alin männänrengas kulkee ohi. Tällainen oikea ajastus esitetään kuviossa 5.Figures 4-6 show examples of the measured pressure cycles f, g and h, where the lubrication is too early, correct and correspondingly too late. In all three cases, the supply of lubricating oil to the lubrication point causes a clear increase in pressure at time t2, and bypassing the first piston ring causes a clear decrease in pressure at time t1. It is desirable that the lubricating oil be supplied at a time between tl and e, when the lowest piston ring passes. Such a proper timing is shown in Figure 5.

2020

Mitattuja paineenvaihteluita voidaan käyttää voiteluöljyn annosteluajastuksen tarkkaan adaptiiviseen ohjaukseen suhteessa männän kulkuun, jolloin ohjausyksikkö korjaa voiteluyksikön käyttöä kunnes ajat tl ja t2 osuvat olennaisesti yhteen.The measured pressure variations can be used to accurately adaptively adjust the lubrication oil metering timing relative to the piston stroke, whereby the control unit corrects the lubrication unit operation until times t1 and t2 coincide.

. ‘ 25 Voiteluöljyä syötetään edullisesti sillä aikaa kun ainakin kolme ylintä männänren- gasta ohittavat voitelukohdan, ja voitelukohdan poistoaukon poikkipinta-alaa on edullisesti sopeutettu voiteluyksikön käyttökertaa kohden syötettyyn voiteluöljymää-rään siten, että tämä saavutetaan mahdollisimman jatkuvalla suuruudella. Kun : moottori käy pienellä kuormituksella mäntä liikkuu hitaammin voitelukohdan ohitse, :,..: 30 ja koska voiteluöljyn virtausjaksoa usein pidetään muuttumattomana, ohjausyksikkö voi käyttää voiteluyksikköä jaksoittaisella viiveellä, esimerkiksi joka toisella tai kolmannella käyttökerralla siten, että syöttö voitelukohdassa alkaa vasta kun en-simmäinen männänrengas on kulkenut ohi. Tällöin varmistetaan voitelu männän rengaspakan sekä ylä- että alapäässä.. Preferably, the lubricating oil is supplied while at least the three upper piston rings pass the lubrication point, and the cross-sectional area of the lubrication outlet outlet is preferably adjusted to the amount of lubricating oil supplied per application of the lubricating unit so that this is achieved as continuously as possible. When: the engine runs at low load, the piston moves slower past the lubrication point,:, ..: 30 and since the lubricating oil flow cycle is often considered unchanged, the control unit can operate the lubrication unit with a periodic delay such as every second or third operation so that the the piston ring has passed. This ensures lubrication at both the upper and lower ends of the piston ring pack.

Y.;: 35Y .:: 35

Kun voiteluöljyä ei syötetä männän ohittaessa mittauskohdan kulkupinnalla, on • mahdollista, kuten kuviossa 3 esitetään, saada yksityiskohtaista tietoa männänren- * * · * .'.t\ kaiden tilasta, koska paineenlaskut kunkin männänrenkaan ohituksen yhteydessäWhen lubricating oil is not fed as the piston passes the running surface of the measuring point, it is possible, as shown in Figure 3, to obtain detailed information about the condition of the piston rings, since pressure drops at each piston ring bypass

11348P11348P

11 voivat vahvistaa renkaiden oikean toiminnan. Koska renkaat kiertävät renkaanmuo-toisissa urissa ja renkaissa voi olla viisto rengasaukko, jossa kaasua virtaa renkaan ohi, tuotetaan jaksoittaisia väliaikaisia mittaustietoja kunkin renkaan osalta, jotka johtavat paineenmittauksiin, joiden mukaan paineenlasku renkaan läpi on olennai-5 sesti normaalia pienempi. Kun mäntä pyörii hitaasti ohikulku tapahtuu useamman moottorikierroksen aikana ja tunnistettavana kulkuna.11 can confirm the correct functioning of the tires. Because the rings rotate in the annular grooves and the rings may have an oblique annular opening in which gas flows past the tire, periodic temporary measurement data is generated for each tire, resulting in pressure measurements that show a substantially lower pressure drop across the tire. When the piston rotates slowly, the passage occurs over several engine revolutions and as a recognizable passage.

Kuviossa 7 esitetään mittausjako, joka on mitattu männän imuvaiheen aikana. Viitteellä i merkitty pystyviiva esittää, että männänrenkaat liikkuvat alaspäin paineantu-10 rin ohi, joka paljastuu alttiiksi polttokammion paineelle, ja muutaman ensimmäisen painevaihtelun jälkeen paine laskee tasaisesti latausilmapaineeseen saakka. Ohjausyksikössä tätä senhetkisen toimintatavan painejaksoa koskevaa tietoa voidaan käyttää poistoventtiilin avausajan säätämiseen.Fig. 7 shows the measurement distribution measured during the suction phase of the piston. The vertical line denoted by i indicates that the piston rings move downstream of the pressure transducer, which is exposed to combustion chamber pressure, and after the first few pressure variations, the pressure drops steadily to the charge air pressure. The control unit's current pressure cycle information can be used to adjust the discharge valve opening time.

15 Elektronisessa ohjausyksikössä 17 kerätyt paineenmittaustiedot voidaan tallentaa ja analysoida, mistä esitetään kaavamainen esimerkki kuviossa 8, jossa signaalijohdon 15 kautta välitetyt tiedot 20 tallennetaan vaiheessa 21, mahdollisesti ei-toivotun tiedon poissuodattamisen jälkeen. Vaiheessa 22 analysoidaan sopiva tietovalikoima ajan tl määrittämiseksi, ja vaiheessa 23 suoritetaan vastaava ajan t2 määritys, minkä 20 jälkeen vaiheessa 24 ohjausyksikkö määrittää vertailemalla ajat tl ja t2, onko ajas-tuksen tai muuten voiteluyksikköön annettavan käyttösignaalin korjaus tarpeen, ja sen jälkeen ohjaussignaaleja 25 annetaan voiteluyksikköön toivotulla tavalla. Vaiheessa 24 suoritettu analyysi voi perustua ennalta määrättyihin kriteereihin, jotka on mahdollisesti täydennetty moottorin yhtä tai useampaa toimintaparametriä koskevil-’. 25 la tiedoilla, kuten senhetkinen kuormitus tai kuormituksen muutoksia koskevat käs- ;.; kyt, tai käsin annetut käskyt lisävoitelusta, jne. Kuviossa 2 signaalijohto 26 osoittaa, että ohjausyksikkö voi ottaa vastaan tämäntyyppisiä ulkoisia signaaleja.The pressure measurement data collected in the electronic control unit 17 can be stored and analyzed, a schematic example of which is shown in FIG. 8, in which the data 20 transmitted via the signal line 15 is stored in step 21, possibly after filtering out unwanted data. In step 22, a suitable set of data is analyzed to determine time t1, and in step 23, the corresponding time t2 is determined, followed by step 24 by controlling the time t1 and t2 in step 24 to determine whether correction of the timing or otherwise applied drive signal is required with desired manner. The analysis performed in step 24 may be based on predetermined criteria, possibly supplemented with one or more engine operating parameters. 25 la information such as the current load or the load changes manual;.; switches, or manual instructions for additional lubrication, etc. In Figure 2, signal line 26 indicates that the control unit can receive external signals of this type.

Toinen esimerkki ohjausyksikön suorittamasta paineenmittaustietojen käsittelystä :.. / 30 esitetään kaavamaisesti kuviossa 9, jossa sen jälkeen kun kohina ja ei-toivottu tieto on suodatettu pois vaiheessa 27 voidaan tehdä analyysi vaiheessa 28 siitä, onko tieto ' *: sopiva vaihtelevia sylinterin paineita koskevaksi viitetiedoksi sylinterin normaalissa . · ·'; toimintatilassa, ja jos on, tällainen tieto voidaan lähettää uudelleen vaiheeseen 21 ja tallentaa myöhempää käyttöä varten myöhempien vaiheiden mahdollista suodatusta *·*·* 35 ja analysointia varten. Viitetietoja voidaan päivittää, ja päivityksen analysoinnissa päivityksessä voidaan tehdä vertailu ennalta määrättyjen odotettavien muutosten : : kanssa, jotta estettäisiin alkavan virhetilan sisällyttäminen viitetietoihin.Another example of the pressure unit data processing performed by the control unit: .. / 30 is shown schematically in Figure 9, where after the noise and unwanted data has been filtered off in step 27, an analysis in step 28 can be performed to determine whether the data '*: suitable for reference cylinder pressure information normal. · · '; in operating mode, and if so, such information may be retransmitted to step 21 and stored for later use for possible filtering of subsequent steps * · * · * 35 and analysis. Reference data can be updated, and when analyzing the update, the update can be compared to predefined expected changes: to prevent the incoming error state from being included in the reference data.

11348F11348F

1212

Vaiheen 28 analyysi voidaan suorittaa älykkään, itseoppivan ohjelman avulla, kuten neuroverkon ja/tai perusalgoritmit tai sumean logiikan käsittävän ohjelman avulla. Tekniikan tasossa tunnetaan tämän tyyppisiä ohjelmia toimintatilan valvontaa ja analysointia varten. Moottorin toimituksen yhteydessä ohjelmaa voidaan harjoitella 5 ja säätää kyseisen moottorityypin sylinterien vakiotoiminta- ja virhetapojen avulla, ja sylinterien sisäänajon jälkeen ohjelma voi analysoimalla käynnissä olevan moottorin paineenmittaustietojen antamaa suoraa tietoa suorittaa lopullisen ohjelman säädön ja määrittää vastaavaa sylinteriä koskevat viitetiedot. Kun tämä on tehty ja ohjausyksikkö toimii normaalitoiminnassa, vaiheessa 29 voidaan määrittää tiedot 10 moottorin ja signaalien ohjaamiseksi voiteluyksikön käyttöä varten.The analysis of step 28 may be performed using a smart self-learning program such as a neural network and / or basic algorithms or a program comprising fuzzy logic. These types of software for monitoring and analyzing the mode of operation are known in the art. With the delivery of the engine, the program can be practiced and adjusted using standard operating and error modes for the cylinders of that engine type, and after running the cylinders, the program can analyze the live engine pressure measurement data to make the final program adjustment and reference information for the corresponding cylinder. Once this is done and the control unit is operating in normal operation, in step 29, information 10 can be configured to control the motor and signals for operating the lubrication unit.

Kuviossa 10 esitetyssä liitäntäelimessä 30 on liitäntä 31 voiteluputkea 12 varten, joka on yhteydessä poistoaukkoon 34 liitäntäelimen rungossa 33 olevan kanavan 32 kautta. Kanavassa 32 on takaiskuventtiili 35, joka avautuu poistoaukkoon. Painean-15 turi 36 sijaitsee kanavan 32 yhteydessä takaiskuventtiilin ja poistoaukon välillä. Paineanturi on vakio-osa ja se voi esimerkiksi käsittää jännitysanturin. On tietenkin mahdollista jäljestää paineanturi itsenäisenä yksikkönä, mutta sisällyttämällä se lii-täntäelimeen saadaan hyvä suoja haitallisilta vaikutuksilta ja helppo asennus, koska liitäntäelintä tarvitaan tavallisesti voitelukanavan sovittamiseksi sylinteriseinämän 20 lävitse, joka voi olla sylinteriputken seinämä tai sekä sylinteriputken että jäähdytys-vaipan seinämä.The connector member 30 shown in Figure 10 has a connector 31 for a lubricating tube 12 that communicates with an outlet 34 through a channel 32 in the body 33 of the connector member. The duct 32 has a non-return valve 35 which opens to the outlet. The pressure-15 handle 36 is located in connection with the channel 32 between the non-return valve and the outlet. The pressure sensor is a standard part and may, for example, comprise a stress sensor. Of course, it is possible to track the pressure sensor as a stand-alone unit, but incorporating it in the coupling member provides good protection against adverse effects and ease of installation since the coupling member is usually required to fit a lubricating channel through cylinder wall 20, either cylinder pipe wall or cooling pipe.

Polttomoottori voi myös olla nelitahtimoottori ja siinä voi olla avomäntiä.The internal combustion engine may also be a four-stroke engine and may have open pistons.

Claims (18)

1. Förfarande för att smörja cylindem (1) i en förbränningsmotor, varvid ätmin-stone en smörjenhet (10) som tillför smörjolja tili ätminstone ett smörjställe pä cy-: * 30 lindem styrs pä basis av tryckväxlingar, vilka uppstär da kolvringar (7) passerar en tryckmätningspunkt i cylindern medan motom är i gang, kännetecknat av att de växlande cylindertrycken mäts pä ett eller flera av nämnda smörjställen och att en elektronisk styrenhet (17) styr smörjenhetens (10) drift under ett eller flera motor-'”* varv. 35A method of lubricating the cylinder (1) in an internal combustion engine, wherein at least one lubricating unit (10) which supplies lubricating oil to at least one lubricating point on the cylinder is controlled on the basis of pressure exchanges which raise the piston rings (7). a pressure measurement point passes in the cylinder while the engine is running, characterized in that the alternating cylinder pressures are measured at one or more of the said lubrication points and that an electronic control unit (17) controls the operation of the lubricating unit (10) during one or more engine - "turns". 35 : * ·, 2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att tryckmätningama används i förbindelse med styming av smörjenhetens (10) drifttid. 1 13 4 8 FMethod according to claim 1, characterized in that the pressure measurements are used in connection with controlling the operating time of the lubricating unit (10). 1 13 4 8 F 3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknat av att trycken mäts med en givare som har en egentlig nollpunkt.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the pressures are measured with a sensor having an actual zero point. 4. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-3, kännetecknat av att under en 5 driftcykel drivs smörjenheten (10) färre ganger än antalet motorvarv under en funk- tionscykel och att tryckmätningsdata mätäs tili styrenheten (17) för att analysera kolvringamas (7) funktionstillständ pä basis av tryckmätningama av de motorvarv under vilka smörjenheten är overksam. 10Method according to any one of claims 1-3, characterized in that during one operating cycle the lubricating unit (10) is operated less times than the number of engine turns during a functional cycle and that pressure measurement data is measured at the control unit (17) to analyze the operating condition of the piston rings (7). on the basis of the pressure measurements of the engine turns under which the lubrication unit is inoperative. 10 5. Förfarande enligt patentkrav 4, kännetecknat av att referensdata som berör växlande cylindertryck vilka indikerar cylindems (1) normala funktionstillständ lag-ras i styrenheten (17) da motom är i gang.Method according to claim 4, characterized in that reference data relating to alternating cylinder pressure indicating the normal operating condition of the cylinder (1) is stored in the control unit (17) when the engine is running. 6. Förfarande enligt patentkrav 5, kännetecknat av att styrenheten (17) uppdate-15 rar referensdata som berör cylindems (1) normala funktionstillständ för att kompen- sera längvariga förändringar av de växlande cylindertryck som uppstär av normalt slitage av cylindem.Method according to claim 5, characterized in that the control unit (17) updates reference data relating to the normal operating condition of the cylinder (1) to compensate for long-term changes in the alternating cylinder pressures that arise from normal wear of the cylinder. 7. Förfarande enligt nägot av patentkraven 4-6, kännetecknat av att referensdata, 20 som berör temporära förändringar hos de växlande cylindertrycken, beroende pä pe- riodisk passering av tryckmätningspunkten i kolvringens (7) ringöppning, kan ini' 1; kluderas i styrenhetens (17) referensdata som berör det normala funktionstillständet . hos cylindern (1). > · ‘ 't 25Method according to any of claims 4-6, characterized in that reference data relating to temporary changes of the alternating cylinder pressures, depending on the periodic passage of the pressure measurement point in the piston ring (7) ring opening, can be included in '1; is included in the reference data of the controller (17) which concerns the normal state of operation. at the cylinder (1). > · It's 25 8. Förfarande enligt nägot av patentkraven 5-7, kännetecknat av att styrenheten ; (17) styr smörjenheten (10) att dosera en temporär tilläggsmängd med smörjolja om mätningama av de växlande cylindertrycken anger ett onormalt funktionstillständ » *” = ' hos cylindem (1). 30Method according to any of claims 5-7, characterized in that the control unit; (17) controls the lubricating unit (10) to dose a temporary additional amount of lubricating oil if the measurements of the alternating cylinder pressures indicate an abnormal operating condition "*" = 'of the cylinder (1). 30 9. Förfarande enligt nägot av patentkraven 4-8, kännetecknat av att styrenheten :: (17) automatiskt detekterar den behövliga minimidosen av smörjolja att tillföras cy- , : , lindem (1) genom att minska doseringen, tills de uppmätta växlande cylindertrycken . anger att cylindems funktionstillständ börjar avvika frän det normala funktionstill ständet.Method according to any of claims 4-8, characterized in that the control unit :: (17) automatically detects the required minimum dose of lubricating oil to be fed to the cylinder (1) by reducing the dosage until the measured alternating cylinder pressures. indicates that the operating state of the cylinder starts to deviate from the normal operating state. 10. Förfarande enligt nägot av patentkraven 4-9, kännetecknat av att doseringen av smörjenhetens (10) smörjolja varieras genom att ändra antalet motorvarv mellan smörjenhetens driftomgängar. 35 1 1348FMethod according to any one of claims 4-9, characterized in that the dosing of the lubricating oil (10) is varied by changing the number of engine turns between the operating cycles of the lubrication unit. 35 1 1348F 11. Förfarande enligt patentkrav 10, kännetecknat av att i styrenheten (17) finns data som berör en mängd med konstanta grupper av motorvarv, i vilka utförs en drift av smörjenheten (10) för varje grupp, och att mängden smörjolja som doseras av smörjenheten varieras genom att ändra sammansättningen av de successiva konstan- 5 ta gruppema av motorvarv.Method according to claim 10, characterized in that the control unit (17) contains data relating to a set of constant groups of engine turns, in which operation of the lubricating unit (10) is performed for each group, and that the amount of lubricating oil dosed by the lubricating unit is varied. by changing the composition of the successive constant groups of engine turns. 12. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-11, kännetecknat av att styrenheten (17) driver smörjenheten sporadiskt under motorvarven omedelbart efter startandet av motom och att styrenheten reglerar smörjenhetens (10) drifttid under motorvar- 10 ven pä basis av mätningama av de växlande cylindertrycken i cylindern (1), sä att smörjolja rinner ut vid smörjpunkten da kolvens ringpacke är mitt emot smörjpunk-ten under kolvens uppätgäende rörelse.Method according to any of claims 1-11, characterized in that the control unit (17) drives the lubrication unit sporadically during the engine revolution immediately after starting the engine and that the control unit regulates the operating time of the lubrication unit (10) during the engine revolution on the basis of the measurements of the alternating cylinder pressures. in the cylinder (1), so that lubricating oil flows out at the lubrication point since the piston ring pack is opposite the lubrication point during the piston's upward movement. 13. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-12, kännetecknat av att pä basis av 15 mätningama av de växlande cylindertrycken i cylindern (1) medan motom är i gäng ger en elektronisk styrenhet (17) signaler, vilka används ätminstone för att styra en tilläggsfunktionsparameter, sä som tajmning av öppningen av en avloppsventil.Method according to any of claims 1-12, characterized in that on the basis of the measurements of the alternating cylinder pressures in the cylinder (1) while the engine is in operation, an electronic control unit (17) gives signals which are used at least to control an additional function parameter. , such as timing the opening of a drain valve. 14. System för smörjning av en cylinder i en förbränningsmotor, som har ätmin-20 stone en smörjenhet (10), för att mata smörjolja tili ätminstone en smörjpunkt i en cylinder (1) och som innefattar en styrenhet (17) för att styra smörjenheten, känne-*: tecknat av att det innefattar ätminstone en tryckdetektor (14) för att mätä växlande ·, cylindertryck som räder i cylindern (1) och att styrenheten (17) är elektronisk och via en dataingäng (16) mottar tryckmätningsdata som berör tryckväxlingar, vilka 25 sker vid en tryckdetektor i cylindern (1), och att styrenheten pä basis av nämnda ! tryckväxlingar ästadkommer en adaptiv regiering av tajmningen av smörjoljans do- ; ; ’ sering i förhällande tili kolvens rörelse pä nämnda ätminstone ena smörjställe.A system for lubricating a cylinder in an internal combustion engine having at least one lubricating unit (10) for feeding lubricating oil to at least one lubricating point in a cylinder (1) and comprising a control unit (17) for controlling the lubrication unit characterized in that it comprises at least one pressure detector (14) for measuring shifting, cylinder pressure traveling in the cylinder (1) and that the control unit (17) is electronic and receives via a data input (16) pressure measurement data relating to pressure changes , which occurs at a pressure detector in the cylinder (1), and that the control unit on the basis of said! pressure switches provide an adaptive control of the timing of the lubricating oil's do; ; Treatment relative to the movement of the piston at said at least one lubrication site. 15. System för smörjning av en cylinder enligt patentkrav 14, kännetecknat av att : ',· 30 tryckdetektorn (14) är anordnad pä sidan av cylindern (1) och den mäter trycket pä :, t, ·' ett rörelseytomräde, som kolvringarna passerar under varje motorvarv.15. A system for lubricating a cylinder according to claim 14, characterized in that: The pressure detector (14) is arranged on the side of the cylinder (1) and it measures the pressure on a movement surface area which the piston rings pass through. during each engine revolution. [ ‘. 16. System för smörjning av en cylinder enligt patentkrav 15, kännetecknat av att I I avlägsningen av smörjolja frän smörjenheten (10) är ansluten tili smörjpunkten via 35 en smörjoljeledning (12), som innehäller en bakslagsventil (13), som kopplar frän ; ' : smörjoljeledningen frän cylindertrycket dä detta överstiger smörjoljans tryck, och att tryckdetektorn (14) är anpassad i anslutning tili smörjoljeledningen pä bakslagsven-tilens cylindersida. 11348F['. 16. A system for lubricating a cylinder according to claim 15, characterized in that, in the removal of lubricating oil from the lubricating unit (10), it is connected to the lubrication point via a lubricating oil line (12) which contains a check valve (13) which switches off; ': the lubricating oil line from the cylinder pressure where this exceeds the pressure of the lubricating oil, and the pressure detector (14) is adapted in connection with the lubricating oil line on the cylinder side of the check valve. 11348F 17. System för smörjning av en cylinder enligt nägot av patentkraven 14-16, kän-netecknat av att styrenheten (17) innefattar ett intelligent, självlärande program för att behandla tryckmätningsdata, sä som ett neuronnät och/eller basalgoritmer, eller ett program som innefattar oskarp logik. 5System for lubricating a cylinder according to any of claims 14-16, characterized in that the control unit (17) comprises an intelligent, self-learning program for processing pressure measurement data, such as a neuron network and / or base algorithms, or a program comprising blurry logic. 5 18. System för smörjning av en cylinder enligt nägot av patentkraven 14-17, kän-netecknat av att tryckdetektom (36) är i förbindelse med en kanaldel, som sträcker sig frän bakslagsventilen (35) tili en utloppsöppning (34) i stommen (33) av ett an-slutningsorgan (30). 1 $ »18. A system for lubricating a cylinder according to any one of claims 14-17, characterized in that the pressure detector (36) is in communication with a duct part extending from the check valve (35) to an outlet opening (34) in the body (33). ) of a connector (30). 1 $ »