本发明专利技术提出一种用于制造往复活塞式内燃机的缸壁（２）上的工作面（１）的加工方法，活塞设置成在缸套（３）中在运行状态下在气缸轴线（４）方向上沿工作面往返运动。该加工方法包括下述步骤：制造缸套坯料（３１）和通过加工工具对缸壁进行切削，其中加工工具和缸壁以预定旋转速度关于气缸轴线运动，并且同时沿气缸轴线以预定的进给速度相对于彼此运动，使得通过在周向方向（５）上在缸壁（２）中精细切削在缸壁中产生带有周向毛细管（６１）的毛细管状精细结构（６），该精细结构在缸壁（２）中沿气缸轴线（４）螺旋地延伸。在横向加工过程中，横向连接部分（７）形成在周向毛细管（６１）之间，使得毛细管状精细结构大致得到保持。以及按照上述方法制造的缸套（３）。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术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，以及涉及一种才艮据 相应类别的独立权利要求的前序部分所述的缸套。
技术介绍
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。 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Wartsila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。 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 ( lubricant openings)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4皮施加到缸壁的工作面的大面积(或《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，局部地带有次生的才才4牛石皮裂，也就是4包缸(piston seizure )。 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^皮喷溅进入燃烧室中的扫气空气(scavenging air)中，润滑油净皮雾4b成 小颗粒。经雾化的润滑油因而4皮^[艮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。 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。 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 活塞环与釭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，特別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。 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。5 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。 所需要的润滑剂量也能够自然地取决于各种运行参数，例 如速度、燃烧温度、发动机温度、用于冷却发动才几的冷却功率、负载和 很多其他的运行参数。因此，可能的是，与相同速度和较低负载下相比， 在给定速度和较高负载下，必须将不同量的润滑剂施加到气缸的工作 面。 此外，内燃机的状态本身也可以对润滑剂量有影响。因此 例如已知，取决于气缸的工作面、活塞环、活塞等的磨损状态，要使用 的润滑剂的量可以变化4艮大。在具有新的气缸的工作面情况下，其中所 述工作面还未在新活塞环上或/和与新活塞环一起运行时，因而增加的摩 擦在磨合(mnning-in)阶段无疑地期望达到某种程度，使得相向运行的 配合部件(partner),也就是例如活塞环和工作面,经历衔磨并且因此能 够相对于彼此进行理想地调整。这尤其能够实现，不同量的润滑剂通常 与磨合阶段中的气缸而不是与已经运行相当多的运行时数的气缸一起 工作。因此，在具有多个气缸的机器的情况下，润滑剂的量常常单独地 设定，特别针对每一气缸设定。 通常，取决于所执行的若千运行时数(或工作时间)，气 缸工作面在周向方向上和纵向方向上也受到不同磨损。这类似地例如也 适用于活塞环和活塞本身。 往复内燃机中的润滑剂的量因此并不^U又必须取决于所 执行的若干运行时数来设定，而是润滑剂的量也应能够取决于时间并且 局部不同地根据甚至一个或相同气缸内在缸壁的工作面的各不同点处 的需求来计量。 因此，长期以来，在气缸的工作面或运动活塞中在不同的 区域设置润滑剂喷嘴一直是公知的，这些润滑剂喷嘴优选可全部单独地 控制，使得润滑剂的量能够在时间上并且局部地根据需求及时灵活地被 改变。 确定在特定时间点由特定润滑剂喷嘴引入的润滑剂的量 的各种方法是公知的。在简单的情况下，润滑剂量根据往复活塞式内燃 机的运行状态而受到简单地控制，可能同时考虑燃料和所使用的润滑剂的性质，例如作为负载或速度的函数，以及在已经执行的运行时数的基 础上也考虑相向运行的配合部件的磨损状态。 在这个方面，用于调节润滑剂量的樣￡分方法通常也是7>知 的。 一种用于活塞式内燃机的气缸设备公开在专利文件CH613495中， 所述设备例如借助于温度或振动传感器检测活塞环的不正常的摩擦状 态以避免活塞环的抱死，并且在发生这种故障时增加由特定润滑点分配 的润滑剂的量。专利文件EP0652426示出了一种方法，在该方法中，；f立 缸(scuffing)或磨损抱缸的发生通过参考缸壁的温度进展特性而由缸壁 的温度的循环测量值来识别，并且在该方法中，相对应的损坏由自动功 率的下降和/或由润滑剂供应的增加来应对。另 一种用于早期识别内燃机^ 的关键运行状态的公知方法是专利文件EP1006271中示出的超声波方 法，在该方法中，相向运行的配合部件借助于布置在气缸本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于制造往复活塞式内燃机尤其是低速运行两冲程大型柴油机的缸套（３）的缸壁（２）上的工作面（１）的加工方法，将活塞设置成以在气缸轴线（４）的方向上沿所述工作面（１）在安装状态下在所述缸套（３）中往返运动，其中，所述加工方法包括下述步骤：提供缸套坯料（３１）和利用加工工具对所述缸壁（２）进行加工，其中所述加工工具和所述缸壁（２）以预定旋转速度绕所述气缸轴线（４）运行，并且同时沿所述气缸轴线（４）以预定的进给速度相对于彼此以形成切屑的方式运动，使得通过在周向方向（５）上在所述缸壁（２）中以精细加工步骤进行精细加工而在所述周向方向上在所述缸壁（２）中产生带有周向毛细管（６１）的毛细管状精细结构（６），所述毛细管状精细结构（６）在所述缸套（３）的所述缸壁（２）中沿所述气缸轴线（４）螺旋地延伸，其特征在于，在横向加工过程中，将横向连接部分（７）制造在所述毛细管状精细结构（６）的所述周向毛细管（６１）之间，使得所述毛细管状精细结构（６）基本上得到保持。
【技术特征摘要】
EP 2008-8-18 08162512.11.一种用于制造往复活塞式内燃机尤其是低速运行两冲程大型柴油机的缸套(3)的缸壁(2)上的工作面(1)的加工方法，将活塞设置成以在气缸轴线(4)的方向上沿所述工作面(1)在安装状态下在所述缸套(3)中往返运动，其中，所述加工方法包括下述步骤提供缸套坯料(31)和利用加工工具对所述缸壁(2)进行加工，其中所述加工工具和所述缸壁(2)以预定旋转速度绕所述气缸轴线(4)运行，并且同时沿所述气缸轴线(4)以预定的进给速度相对于彼此以形成切屑的方式运动，使得通过在周向方向(5)上在所述缸壁(2)中以精细加工步骤进行精细加工而在所述周向方向上在所述缸壁(2)中产生带有周向毛细管(61)的毛细管状精细结构(6)，所述毛细管状精细结构(6)在所述缸套(3)的所述缸壁(2)中沿所述气缸轴线(4)螺旋地延伸，其特征在于，在横向加工过程中，将横向连接部分(7)制造在所述毛细管状精细结构(6)的所述周向毛细管(61)之间，使得所述毛细管状精细结构(6)基本上得到保持。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在产生所述毛细管状精 细结构(6)之前，在所述周向方向上在所述缸壁(2)中以加工过程步 骤产生带有周向通道(81)的通道状湘4造结构(8),所述通道状相4造 结构(8)在所述缸套(3)的所述缸壁(2)中沿所述气缸轴线(4)螺 旋地延伸。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在用于所述制造通道状 粗糙结构(8)的加工过程步骤之后以及在用于制造所述毛细管状精细 结构(6)的精细加工之前，产生带有周向微通道(91 )的凹痕结构(9), 所述凹痕结构(9)在所述缸...
【专利技术属性】
技术研发人员：M阿莫瑟，W布劳恩，J纳格利，
申请(专利权)人：瓦特西拉瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。