KR102804319B1 - 대형 저속 2 행정 엔진에서 윤활 시스템을 업그레이드하기 위한 방법 - Google Patents

대형 저속 2 행정 엔진에서 윤활 시스템을 업그레이드하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 대형 저속 2 행정 엔진에서 윤활을 최적화하는 방법에 관한 것이다.
대형 저속 2 행정 엔진에서 윤활을 최적화하는 방법을 제공하, 기존의 윤활 시스템은 기존의 윤활기의 하류에 업그레이드 밸브 시스템을 삽입함으로써 업그레이드된다.

Description

대형 저속 2 행정 엔진에서 윤활 시스템을 업그레이드하기 위한 방법
본 발명은 대형 저속 2 행정 엔진에서 윤활을 최적화하는 방법에 관한 것이다. 기존 윤활 시스템을 개선하기 위한 옵션, 특히 더 자주 주입하고 주입당 윤활유 양을 줄이기 위한 옵션이 제공된다. 예를 들어, 대형 저속 2 행정 엔진은 선박용 엔진 또는 발전소의 대형 엔진이다. 본 발명은 또한 업그레이드된 윤활 시스템에 관한 것이다.
환경 보호에 중점을 두어 해양용 엔진의 배기 가스 감축에 대한 노력이 계속되고 있다. 여기에는 특히 경쟁이 치열해짐에 따라 그러한 엔진에 대한 윤활 시스템의 꾸준한 최적화가 포함된다. 관심이 높아지는 경제적 측면 중 하나는 석유 소비를 줄이는 것인데, 환경 보호뿐만 아니라 석유 소비는 선박 운영 비용의 상당 부분이기 때문이다. 또 다른 문제는 오일 소비 감소로 인해 엔진의 수명이 저하되어서는 안되므로 윤활유 용량이 감소하더라도 적절한 윤활이 필요하다. 따라서, 윤활과 관련하여 꾸준한 개선이 필요하다.
대형 저속 동작 2 행정 선박 디젤 엔진의 윤활을 위해 실린더 라이너에 직접 윤활유를 주입하거나 피스톤 링에 오일 퀼을 주입하는 등 여러 가지 다른 시스템이 존재한다.
전통적인 윤활과 비교하여 대안적이고 비교적 새로운 윤활 방법은 상업적으로 Swirl Injection Principle(SIP)이라고 한다. 실린더 내부의 소기(scavenging) 공기 소용돌이에 분무된 윤활유 액적 스프레이 분사를 기반으로 한다. 나선형 상방으로 선회하는 소용돌이는 윤활유가 실린더의 상사점(TDC)쪽으로 당겨지고 얇고 고른 층으로 실린더 벽에 바깥쪽으로 눌려지게 한다. 이는 국제특허 공개공보 WO2010/149162 및 WO2016/173601에 상세하게 설명되어 있다. 선박용 엔진에서 SIP 윤활유 인젝터 시스템의 예는 국제특허 공개공보 WO2002/35068, WO2004/038189, WO2005/124112, WO2010/149162, WO2012/126480, WO2012/126473, WO2014/048438 및 WO2016/173601에 개시되어 있다. 윤활유 인젝터는 왕복 밸브 부재, 전형적으로 밸브 니들이 제공되는 윤활유 인젝터 하우징을 포함한다. 예컨대 니들 팁을 갖는 밸브 부재는 정확한 타이밍에 따라 노즐 구멍에 대한 윤활유의 접근을 닫고 개방한다. 현재의 SIP 시스템에서, 분무된 액적을 갖는 스프레이는 전형적으로 35-65 bar의 압력에서 달성되며, 이는 실린더로 도입된 소형 오일 제트로 작동하는 시스템에 사용되는 10 bar 미만의 유압보다 상당히 더 높다. 일부 유형의 SIP 밸브에서, 고압의 윤활유는 또한 스프링 하중 밸브 부재를 스프링 힘에 대해 노즐 개구로부터 멀어지도록 이동시켜 고압의 오일이 분무된 액적으로서 이로부터 방출되도록 사용된다. 오일의 배출은 밸브 부재의 오일 압력을 낮추어 밸브 부재가 원점으로 돌아가고 고압 윤활유가 다시 윤활유 인젝터에 공급되는 다음 윤활유 사이클까지 유지된다.
이러한 대형 선박 엔진에서, 다수의 윤활유 인젝터가 실린더 주위에 원형으로 배치되고, 각각의 윤활유 인젝터는 윤활유 제트 또는 스프레이를 각 윤활유 인젝터로부터 실린더 내로 전달하기 위해 팁에 하나 이상의 노즐 구멍을 포함한다.
선박 엔진의 윤활을 위한 현재 더 전통적인 접근 방식 중 하나는 독일 특허 DE19743955B4 및 이에 상응하는 덴마크 특허 DK173288B1에 공개되어 있다. 그것은 중앙 컨트롤러가 선박 엔진의 각 실린더에 대한 윤활기에 윤활유를 공급하는 윤활 시스템을 개시한다. 윤활기는 실린더의 원주 주위에 분포된 복수의 윤활유 인젝터로 윤활유를 분배한다. 윤활기는 복수의 피스톤 펌프가 원 주위에 배열되고 유압 구동 액추에이터 피스톤에 의해 동시에 구동되는 하우징을 포함한다. 각각의 피스톤 펌프는 역류 방지 밸브를 통해 단일 실린더의 윤활유 인젝터 중 하나로 윤활유를 펌핑하는 인젝션 플런저를 포함한다. 유압 구동식 액추에이터 피스톤은 고정식 후방 엔드 스톱과 조정 나사로 조정할 수 있는 전방 엔드 스톱 사이의 조정 가능한 거리 이상으로 이동한다. 조정 나사를 돌리려면 하우징의 플랜지를 덮는 엔드 캡에서 접근할 수 있으며, 이를 통해 조정 나사가 확장된다.
선박 엔진 실린더에 윤활유를 콤팩트 분사하고 피스톤 링 사이의 피스톤에 윤활유 퀼을 주입하는 것과 관련하여이 시스템은 널리 보급되었으며 MAN B&W Diesel and Turbo 사에서 상품명 알파 윤활기(Alpha lubricator)로 판매하고 있다.
도 1은 다음 인터넷 페이지에 있는 알파 윤활기의 예를 보여준다. http://www.mariness.co.kr/02_business/Doosan%20Retrofit%20Service.pdf?PHPSESSID=fd56da9de6eaca2f1f446512e84fcf69. 도면은 원리를 보다 자세히 설명하기 위해 참조 번호를 추가하여 약간 수정되었다.
위에서 언급한 DE19743955B4 및 DK173288B1과 유사하게, 알파 윤활기(100)는 복수의 주입 플런저(119)가 원형으로 배열되고 유압 구동 액추에이터 피스톤(123)에 의해 동시에 공통으로 구동되는 하우징(101)을 포함한다. 각 주입 플런저(119)는 주입 채널(115)에 슬라이딩 방식으로 배치되고, 주입 채널(115)은 입구 구멍(113)를 통하여 하우징(101)의 내부 체적(114)으로부터 윤활유를 받아들인다. 주입구(113)는 주입 플런저(119)의 전진 운동 동안 주입 플런저(119)에 의해 폐쇄되어 주입 플런저에 의한 추가 전진 운동이 주입 채널(115)의 나머지 부분에 수용된 윤활유를 가압하고 역류 방지 밸브(102)를 통해 파이프(103) 및 단일 실린더의 윤활유 인젝터 중 하나로 윤활유를 펌핑한다. 프리스트레스 스프링(109)에 의해 야기되는 액추에이터 피스톤(123)의 후퇴 동안, 주입 플런저(119)는 후퇴되고 주입 플런저(119)의 전방 단부가 주입구(113)를 지나 후퇴될 때까지 주입 채널(115)에 진공이 생성되고, 윤활유는 주입구(113)를 통해 흐르고 주입 채널(115)을 다시 채울 수 있다.
주입 채널(115)의 주입 플런저(119)에 의해 가압되고 역류 방지 밸브(102)를 통해 배출되는 윤활유의 부피는 주입구(113)로부터 후퇴 전 가장 전방 위치까지 주입 플런저(119)의 이동 거리에 의해 정의된다. 스트로크 길이에 걸쳐 액추에이터 피스톤(123)이 이동하는 동안, 주입 플런저(119)의 움직임의 첫 번째 부분이 주입구(113)를 지나고 주입 플런저(119)가 주입구(113)를 지나 닫히면 윤활유가 압력이 가해지고 남은 주입 채널 거리로부터 배출된다.
유압 구동 액추에이터 피스톤(123)은 고정식 후방 단부 스톱(104)과 조정 나사에 의해 조정 가능한 전방 단부 스톱(105) 사이의 조정 가능한 거리에 걸쳐 이동한다. 조절 나사(121)를 돌리기 위해, 조절 나사(121)가 연장되는 하우징(101)의 플랜지(107)를 덮는 단부 캡(106)에서 접근 가능하다. 알파 윤활기(100)의 플랜지(107)는 스페이서(122)를 지지하고 조정 나사(121)를 조정하기 위한 나사산(110)을 포함한다. 왕복 액추에이터 피스톤(123)은 액추에이터 피스톤(123) 뒤의 볼륨(108)에서 진동하는 오일 압력에 의하여 구동되며, 솔레노이드 밸브(116)는 액추에이터 피스톤(123) 뒤의 상기 볼륨(108)에서 두 압력 레벨 사이에서 이동한다. 일단 더 낮은 압력 레벨에 도달하면, 스프링(109) 부하가 액추에이터 피스톤(123)을 후단 정지점으로 다시 가압한다. 솔레노이드 밸브(116)는 제어 장치의 해당 신호에 의해 조절된다.
도 1에 도시 된 바와 같이, 펌프 행정의 기본 설정을 위한 스페이서(122)가 단부 캡(106) 뒤의 플랜지(107)에 구비되며, 여기서 조정 나사(121)의 헤드는 회전에 의해 조정될 수 있다. 따라서, 두 개의 조정 특성, 즉 스페이서(122)에 의한 기본 조정과 조정 나사(121)에 의한 조정이 있다. 스페이서 변형의 경우, 기본 설정은 조정 나사를 고정하는 나사산(110)의 길이에 의해 제한된다. 조정 나사(121)는 조정을 위해 회전된다. 나사산(110)의 길이는 도 1에 도시된 스페이서보다 훨씬 짧다.
그러나, 다음에 설명되는 바와 같이, 다른 특징은 액추에이터 피스톤(123)의 스트로크 길이(112)의 가능한 감소를 제한한다.
이러한 시판 제품에서, Alpha 윤활 시스템은 유압 액추에이터의 충분히 긴 스트로크 길이를 확인하기 위해 용량성 피드백 센서(120)가 사용된다는 점에서 위에서 언급한 특허 DE19743955B4 및 DK173288B1과 비교하여 수정되었다.
이 피드백 센서(120)는 도 1에도 도시되어 있다. 예시된 바와 같이, 유압 액추에이터 피스톤(123)은 2 개의 원주 방향 홈(111)을 포함하고, 피드백 센서(120)는, 유압 액추에이터 피스톤의 스트로크가 제2 홈이 피드백 센서를 통과할 수 있을만큼 충분히 길면, 중앙 컨트롤러에 적절한 윤활 확인 신호를 제공한다. 제1 및 제2 홈(111)이 피드백 센서(120)를 통과할 때, 피드백 센서(120)는, 중앙 컨트롤러가 적절한 윤활을 확인하는 이중 펄스 신호를 생성한다. 하나의 제1 홈(111)만이 피드백 센서(120)를 통과하는 경우, 피드백 센서(120)로부터의 대응하는 단일 펄스 신호는 중앙 컨트롤러로 피드백 센서(120)의 일반적인 기능 및 적어도 작은 거리에 걸친 액추에이터 피스톤(123)의 움직임, 그러나 적절한 윤활을 위해서는 충분하지 않은 액추에이터 피스톤(123)의 이동을 나타낸다. 피드백 센서(120)가 임의의 신호를 제공하는 경우, 적절한 윤활을 위해 스트로크가 충분히 길게 측정되지 않았다는 경고 메시지가 컨트롤러에 의해 제공된다.
유압 액추에이터 피스톤(123)에 대한 전방 엔드 스톱(105)은 조정 나사(121)에 의해 조정 가능하고 잠재적으로 스페이서(122)에 의해 추가로 조정 가능하지만, 유압 액추에이터 피스톤(123)의 최소 스트로크 길이는 제2 홈(111)이 피드백 센서(120)를 지나 이동하도록 충분히 길이여 하며, 그렇지 않으면 제어기가 불충분한 윤활을 지시하게 된다.
알파 윤활기에 의한 분사량은 엔진에 분사하는 빈도에 의해 결정된다. 실제로 알파 윤활기에 의한 윤활유 주입은 엔진의 각 회전에 대해 수행되지 않고 일반적으로 각 고정 회전수에 대해서만 수행되는데, 예를 들어 엔진의 각 10 또는 12 회전에 대해 한 번 주입된다.
어떤 연구 프로젝트에서 엔진 회전 10 회 또는 12 회당 한 번의 분사보다 더 자주 분사하면 선박 엔진의 윤활 결과가 향상되고 엔진 실린더의 마모가 감소한다는 것이 밝혀졌다. 주입 빈도가 높을수록 총 윤활유 소비량이 증가하지 않도록 주 입당 주입량을 줄여야 한다. 참고 문헌으로서 2016년 6월 6일부터 10일까지 핀란드에서 열린 CIMAC 총회에서 발표된 Jensen 등의 논문 No. 283, “루브트로닉(Lubtronic) SIP는 낮은 CLO 소비로 현저하게 낮은 마모율을 전망"을 참고한다.
그러나, 알파 시스템의 보다 빈번한 윤활로의 가능한 변경을 고려할 때, 위에서 이미 논의된 바와 같이, 이는 알파 윤활기(100)의 액추에이터 피스톤(123)에서의 홈(111)과 피드백 센서(120)의 협력에 의해 결정된 대로 액추에이터 피스톤(123)의 행정 길이가 최소 행정 길이 이하로 감소되기 어렵다는 점을 시사한다. 금속 액추에이터 피스톤(123)에서 고정 홈(111)에 의해 신호가 제공되기 때문에 피드백 센서(120)에 의해 결정되는 최소 스트로크 길이는 쉽게 감소되지 않는다. 따라서 알파 윤활기(100)를 더 높은 빈도로 윤활하도록 변경하는 것은 복잡한 문제이다.
이 문제는 일반적인 특성이며 SIP 주입용 윤활유로 특히 적합한 정도까지 Alpha 시스템을 수정할 때 똑같이 적용된다.
이와 관련하여 낮은 윤활유 소비로써 적절한 윤활에 대한 장점으로 인해 SIP 주입 시스템에 대한 시장의 수요가 증가하고 있음이 제시된다. 그러나 어떤 경우에는 엔진의 전체 윤활 시스템을 교체하지 않고 원하는 효과를 얻기 위해 교체해야 하는 부품만 교체할 필요성이 있다. 이는 비용 문제일뿐만 아니라 제대로 작동하는 시스템 모듈을 유지하기 위한 관심에 기초하기도 한다. 특히 콤팩트 제트 분사 방식을 윤활유 미스트를 이용한 SIP 분사 방식으로 바꾸는 것이 일반적으로 요구되고 있다.
콤팩트 제트 주입에 Alpha 윤활기가 사용되었고 콤팩트 제트 윤활유 인젝터 대신 SIP 윤활유 인젝터가 장착 된 경우, SIP 윤활유 인젝터는, Alpha 윤활기를 사용하는 콤팩트 제트에 사용되는 것보다 더 높은 주입 빈도로 요구되므로 추가 수정이 필요하다. 예를 들어, SIP 주입은 모든 회전에 대해 수행되거나 회전당 1회 이상의 주입으로 수행된다. 그러나 위에서 언급했듯이 이러한 업그레이드는 피드백 센서로 인해 큰 작업이 된다.
유럽 공개특허공보 EP2395208A1은 유사한 수의 윤활유 인젝터에 의해 주입을 위해 윤활유를 가압하는 다수의 주입 플런저를 이동시키는 유압 구동식 액추에이터 피스톤을 갖는 윤활기가 있는 윤활 시스템의 변형을 개시한다. 이러한 변형에서, 주입 플런저는 모두 윤활유 인젝터에 대한 단일 공급 라인에 연결되지만 윤활유 인젝터와 단일 공급 라인 사이에 개별 밸브가 있다. 이러한 방식으로 주입시기와 시간 길이를 개별적으로 조정할 수 있다.
이는 분사시기 및 시간과 관련하여 윤활을 개선하지만, 윤활기가 액추에이터 피스톤을 전진시켜 윤활유를 가압하는 시간에 좌우된다. 이러한 이유로 이 시스템은 윤활기의 정상적인 기능에 비해 윤활유의 양을 줄이는 데만 유용하지만 윤활기 빈도 및 타이밍과 완전히 독립적인 것은 아니다. 윤활 주입 타이밍 및 시간 길이에 대해 더 높은 수준의 독립성을 향해 시스템을 개선하는 것이 바람직하다.
따라서 적절한 업그레이드 절차를 찾는 것이 바람직하다.
국제특허공개공보 WO2010/149162 국제특허공개공보 WO2016/173601 국제특허공개공보 WO2002/35068 국제특허공개공보 WO2004/038189 국제특허공개공보 WO2005/124112 국제특허공개공보 WO2010/149162 국제특허공개공보 WO2012/126480 국제특허공개공보 WO2012/126473 국제특허공개공보 WO2014/048438 국제특허공개공보 WO2016/173601 독일 특허 DE19743955B4 덴마크 특허 DK173288B1 유럽 공개특허공보 EP2395208A1
본 발명의 목적은 기술 개선을 제공하는 것이다. 특정 목적은 대형 저속 2 행정 엔진, 특히 알파 윤활 시스템을 위한 윤활 시스템의 업그레이드 방법을 제공하는 것이다. SIP 주입에 적합한 윤활 시스템을 제공하는 것이 또 다른 목적이다.
상기 목적은 대형 저속 엔진의 윤활을 개선하는 방법으로 달성된다. 이는 특히 아래에서 보다 상세히 설명되는 바와 같은 윤활 시스템을 수정하는 방법에 의해 달성된다.
윤활 시스템은 대형 저속 2 행정 엔진(예 : 선박 엔진 또는 발전소의 대형 엔진)에서 실린더 또는 실린더를 윤활하기 위해 윤활유 인젝터에 윤활유를 제공한다. 일반적으로 엔진은 디젤 또는 가스 연료를 연소한다. 엔진은 하나 이상의 실린더를 포함하며, 각각 내부에는 왕복동하는 피스톤이 있고, 분사 단계 동안 주변의 다양한 위치에서 실린더 내로 윤활유를 주입하기 위해 실린더의 주변을 따라 분포된 복수의 윤활유 분사기가 있다.
윤활 시스템은 분사 단계 동안 상응하는 윤활유 공급 도관을 통해 각 윤활유 인젝터에 가압된 윤활유를 제공하기 위해 상응하는 윤활유 공급 도관에 의해 각 윤활유 인젝터에 파이프 연결되는 윤활기를 포함한다.
윤활기는 유압 구동 액추에이터 피스톤이 스트로크 방향을 따라 스트로크 길이로 왕복하게 배치되는 하우징을 포함하는 형태이다. 윤활기는 최소 행정 길이와 최대 행정 길이 사이에서 왕복하는 유압 구동식 액추에이터 피스톤의 행정 길이를 가변적으로 조정하도록 구성된 행정 길이 조정기구를 더 포함한다.
윤활기는 대응하는 주입 실린더에 미끄러지게 배치된 복수의 주입 플런저를 추가로 포함하며, 주입 플런저는, 액추에이터 피스톤에 의해 이동되기 위하여 그리고 이러한 이동 중에 주입 실린더에서 윤활유를 가압하기 위해, 액추에이터 피스톤에 결합된다. 액추에이터 피스톤이 스트로크 길이에 걸쳐 이동하면 윤활유 인젝터 플런저가 상응하는 길이에 걸쳐 이동한다. 주입 채널 내부의 주입 플런저의 이동은 주입 채널의 윤활유를 가압하고, 주입 플런저는 주입 채널 거리에 걸쳐 이동하고, 주입 채널 거리는 주입 단계에서 주입 단계 동안, 엔진 실린더에 윤활유를 주입하기 위해 공급 도관을 통해 그리고 비복귀 밸브를 통해 주입 채널에서 윤활유 인젝터로 배출되는 윤활유의 양을 결정한다.
아래에서 명백한 바와 같이, 주입 채널 거리는 스트로크 길이와 같거나 적다. 이는 위에서 설명한 구성에 따라 달라진다.
주입 채널 거리는 최소 스트로크 길이와 최대 스트로크 길이 사이의 액추에이터 피스톤의 가변 스트로크 길이에 해당하는 최소 주입 채널 거리와 최대 주입 채널 거리 사이에서 조정 가능하다. 액추에이터 피스톤의 스트로크 길이를 줄임으로써 주입 채널 거리도 줄어들고 이에 따라 윤활유 배출량이 줄어 든다.
윤활기는 또한 압력 레벨을 전환함으로써 액추에이터 피스톤을 왕복이동하도록 유압으로 구동하기 위해 액추에이터 피스톤에 작용하는 유압 레벨 사이의 전환을 유발하도록 배치된 전기 밸브를 포함한다. 일반적으로 액추에이터 피스톤은 나선형 스프링에 의해 후단 스톱에 대해 사전 응력을 받는다.
일부 구체적인 실시예에서, 윤활기는 액추에이터 피스톤을 구동하기 위해 고압 오일을 받고, 전기 밸브는
a) 주입 단계에서 액추에이터 피스톤에 대한 가압 오일의 접근과
b) 주입 단계 사이에 액추에이터 피스톤에서 오일을 배출하기 위한 액추에이터 피스톤과 드레인 사이의 연결
사이에서 절환된다.
윤활 시스템은 제어기로부터 전기 밸브로 전송되는 대응하는 전기 신호에 의해 주입 단계에 대한 스위칭 타이밍을 제어하기 위해 전기 밸브에 전기적으로 연결된 제어기를 더 포함한다.
위의 목적에 따라 윤활 시스템은 엔진의 정상 작동 일정 시간 후에 수정된다.
보다 상세하게는, 본 발명의 방법은
-제1 엔진 회전수마다 윤활유 인젝터를 통해 한 번 분사하여 컨트롤러의 제어하에 윤활기에서 윤활유를 공급하여 엔진을 작동하는 단계;
-윤활 시스템의 수정을 위해 엔진 작동 중지하는 단계;
-윤활 시스템 수정하는 단계;
-수정된 윤활 시스템으로 엔진의 작동을 계속하는 단계;를 포함한다.
윤활 시스템의 수정은,
-윤활유 어큐뮬레이터에 가압된 윤활유를 축적하기 위한 윤활유 어큐뮬레이터와, 업그레이드 밸브 시스템을 통한 윤활유 흐름 제어를 위한 업그레이드 밸브 시스템, 및 업그레이드 밸브 시스템의 개폐 제어를 위한 업그레이드 컨트롤러 제공하는 단계,
-윤활기와 윤활유 인젝터 사이의 윤활유 공급 도관을 분리하고 대신 단일 공급 라인이 있는 윤활기를 업그레이드 밸브 시스템의 상류 측에 파이프 연결하는 단계,
-윤활기로부터의 윤활유를 위한 버퍼로 사용하기 위해 윤활유 어큐뮬레이터를 업그레이드 밸브 시스템의 상류 측에 파이프 연결하는 단계,
-업그레이드 밸브 시스템의 개폐를 위해 타이밍, 빈도 및 시간 길이를 제어하기 위해 업그레이드 컨트롤러를 업그레이드 밸브 시스템에 기능적으로 연결하는 단계를 포함한다.
업그레이드 컨트롤러의 제어하에 윤활유 인젝터에 의해 엔진 실린더에 윤활유를 주입하기 위하여, 윤활유 흐름의 시간 길이와 타이밍 및 빈도와 관련하여 업그레이드 밸브 시스템을 제어하는 업그레이드 컨트롤러에 의해, 수정된 윤활 시스템은 윤활기가 가압된 윤활유를 어큐뮬레이터와 업그레이드 밸브 시스템으로 펌핑하도록 구성된다.
이에 따라, 수정된 윤활 시스템이 있는 엔진의 작동은, 업그레이드 컨트롤러의 제어하에 윤활유 인젝터에 의해 엔진 실린더에 윤활유를 주입하기위한 윤활유 흐름의 시간 길이와 타이밍 및 빈도와 관련하여, 업그레이드 밸브 시스템을 제어하는 업그레이드 컨트롤러에 의해 윤활기가 가압된 윤활유를 어큐뮬레이터와 업그레이드 밸브 시스템으로 펌핑하도록 하는 것을 포함한다.
바람직하게는, 본 발명의 방법은 엔진 실린더의 윤활유 인젝터를 위한 다중 윤활유 공급 도관을 실린더의 모든 윤활유 인젝터 또는 적어도 단일 실린더의 윤활유 인젝터 그룹을 위한 단일 공통 윤활유 공급 라인으로 대체하는 단계를 포함한다. "공통 레일" 원리라고도하는 이 원리는 모든 윤활유 인젝터가 동일한 라인에 의해 동시에 공급된다는 점에서 분사 배치 구성을 단순화한다.
일부 실시예에서, 업그레이드 밸브 시스템은 업그레이드 밸브 시스템으로부터 공통 윤활유 공급 라인을 통해서만 단일 엔진 실린더의 윤활유 인젝터 그룹 또는 모든 윤활유 인젝터로 윤활유를 공급한다.
예를 들어, 개선 사항은 업그레이드 밸브 시스템을 통해서만 윤활유를 윤활유 인젝터 그룹으로 흐르고 그 후에 단일 공통 윤활유 공급 라인을 통해서 흐르게 하기 위해 윤활유 인젝터를 업그레이드 밸브 시스템의 다운 스트림 측에 연결하는 것을 포함한다. 공통 윤활유 공급 라인에서 압력을 증가시킴으로써(주입 단계 동안, 주입 단계 사이가 아닌) 주입 단계에서 공통 윤활유 공급 라인을 통해 윤활유 인젝터 그룹의 모든 윤활유 인젝터로 가압된 윤활유가 동시에 공급된다.
대안적으로, 개선 사항은 윤활유 인젝터 그룹의 각 윤활유 인젝터에 업그레이드 밸브 시스템의 일부로서 내부 전기적 작동 밸브를 제공하는 단계와, 윤활유 인젝터 그룹을 공통 윤활유 공급 라인에 연결하는 단계를 포함한다. 이 경우 공통 윤활유 공급 라인의 가압 윤활유는 윤활유 인젝터 내부의 밸브를 공급하기 위해 사용되며, 각 윤활유 인젝터의 밸브는 업그레이드 컨트롤러의 제어하에 작동된다.
일부 실제 실시예에서, 본 방법은 컨트롤러를 업그레이드 컨트롤러에 전자적으로 연결하는 단계와, 업그레이드 컨트롤러에 의하여 컨트롤러로부터 타이밍 신호를 수신하는 단계를 포함한다. 업그레이드 컨트롤러는 이러한 타이밍 신호를 사용하여 타이밍 신호와 미리 정해진 시간에 따라 업그레이드 밸브 시스템을 작동하기 위한 해당 업그레이드된 작동 신호를 제공한다.
업그레이드 작동 신호는 컨트롤러의 타이밍 신호에 따라 시간에 따라 생성되지만 반드시 동시에 생성되는 것은 아니다. 업그레이드 컨트롤러로부터 윤활유 인젝터로의 업그레이드 작동 신호는 컨트롤러로부터 업그레이드 컨트롤러로의 타이밍 신호에 상대적으로 시간 이동이 가능하다. 통상적으로 주입 빈도를 높이기 위해 각 타이밍 신호에 대해 여러 업그레이드 작동 신호가 제공된다.
특히, 윤활 시스템의 수정은 윤활유의 버퍼로 사용하기 위해 윤활기와 업그레이드 밸브 시스템 사이의 유로에서 업그레이드 밸브 시스템의 상류 측에 있는 단일 공급 라인에 윤활유 어큐뮬레이터를 연결하는 파이프를 포함하며, 또 상기 버퍼는 윤활기 및 윤활기의 펌핑 동작으로 인한 단일 공급 라인의 압력 변화를 수용하기위한 것이다.
일부 실시예에서, 윤활유 어큐뮬레이터는 윤활유 인젝터에 의한 주입이 오로지 윤활유 어큐뮬레이터의 윤활유에 의해서만 수행되고 윤활기의 펌핑 동작과 독립적으로 수행될 수 있도록, 업그레이드 밸브 시스템에 윤활유의 충분한 압력 및 부피를 제공하기에 충분히 큰 버퍼로 기능한다. 특히 이러한 경우에는 업그레이드 컨트롤러의 업그레이드 작동 신호와 컨트롤러의 타이밍 신호 사이에 동기화할 필요가 없지만 컨트롤러로부터의 타이밍이 업그레이드 밸브 시스템의 올바른 타이밍을 찾는 데 여전히 사용될 수 있으므로 일반적으로 시간 의존성이 있다.
일부 실시예에서, 본 방법은 윤활기에서 윤활유를 어큐뮬레이터에서 가압 상태로 유지하기에 충분한 윤활유 체적을 제공하기 위해, 윤활기가 스트로크 길이 및/또는 윤활기의 작동기 피스톤의 빈도를 전자적으로 증가시키는 단계를 포함한다. 예를 들어, 조정 나사를 회전시키기 위한 모터가 제공된다. 이 모터는 전자적으로 활성화되고 작동되어 조정 나사를 한 방향 또는 다른 방향으로 선택적으로 회전시킨다. 이 활성화는 직접 또는 컨트롤러를 통한 업그레이드 컨트롤러의 신호로 인해 발생한다.
선택적으로, 본 발명의 방법은, 가압된 어큐률레이터에서 윤활유를 유지하기에 충분한 윤활유 볼륨을 제공하기 위해, 업그레이드 컨트롤러로부터의 신호에 의해 컨트롤러가, 윤활기의 스트로크 길이 및/또는 빈도를 증가시키도록하기 위해 업그레이드 컨트롤러를 컨트롤러에 전자적으로 연결하는 단계를 포함한다. 이 기능은 윤활유가 윤활유 어큐뮬레이터에 윤활유를 공급하기 위한 독립 펌프로 작동하는 경우에도 사용할 수 있다.
일부 실시예에서, 본 방법은 업그레이드 컨트롤러를 컨트롤러에 전자적으로 연결하는 단계와, 업그레이드 컨트롤러로부터의 신호에 의해 컨트롤러가 윤활기의 빈도를 증가시키고 업그레이드 밸브 시스템의 빈도를 증가시키게 하는 단계, 제2 엔진 회전수 각각에 대해 하나의 분사 단계를 갖고 더 높은 주입 빈도로 윤활유를 주입하는 단계를 포함하고, 제2 엔진 회전수는 제1 엔진 회전수보다 작다. 예를 들어 제1 엔진 회전수는 4 이상, 선택적으로 4-16 회전이고, 제2 엔진 회전수는 4보다 작고, 예를 들어 1 ~ 3 회전이고, 또는 0.5와 같이 1 회전당 2 회 주입에 해당할 수 있다.
윤활기와 윤활유 인젝터 사이에 업그레이드 밸브 시스템과 윤활유 어큐뮬레이터를 삽입하면 더 빈번한 주입이 가능하고 업그레이드 전에 낮은 빈도에서 주입하는 것보다 주입당 주입량이 적다는 점에 깊게 유의할만 하다. 또한 윤활기의 조절 나사를 사용하여 주입당 주입량을 가능한 한 작게 만들 수 있다. 이것은, 이 부피가 더 빈번한 주입에 필요한 것보다 클 때 윤활기에 의해 펌핑되는 잉여 부피의 일부를 차지할 수 있는 완충기 역할을 한다는 사실에 적어도 부분적으로 기인한다. 따라서 윤활기의 조정 나사를 사용하는 것보다 스트로크당 분사량이 적음에도 불구하고 윤활기의 수정이 필요하지 않아 범용 업그레이드가 가능하다.
일부 실시예에서, 컨트롤러로부터의 단일 공급 라인은 안전 압력 밸브를 통해 드레인 라인에 연결되어 윤활기로부터의 잉여 윤활유의 배출이 단일 공급 라인에서 배출될 수 있으며, 이는 압력 과부하로부터 업그레이드된 윤활 시스템을 보호하고, 또한 윤활기의 조정 나사를 사용하여 더 높은 빈도로 주입당 주입량을 가능한 것보다 작게 만들 수 있다.
다른 실시예에서, 그러한 드레인 라인이 제공되지 않는다. 가능한 대안으로는 드레인 라인이 구비되는 윤활유 인젝터를 포함한다.
분사 빈도가 증가하면 윤활 효과가 향상되고 엔진 마모가 줄어든다. 참고 문헌으로서 2016년 6월 6일부터 10일까지 핀란드에서 열린 CIMAC 총회에서 발표된 Jensen 등의 논문 No. 283, “루브트로닉(Lubtronic) SIP는 낮은 CLO 소비로 현저하게 낮은 마모율을 전망"을 참고한다. SIP 주입에 대하여 추가로, Lauritsen 등이 2001 년 함부르크 CIMAC Congress에서 발표한“회전 주입 윤활(SWIRL INJECTION LUBRICATION)-마모율을 희생하지 않고 낮은 실린더 오일 소비를 추구할 수 있는 신기술”을 참고할 수 있다.
바람직하게도, 개선된 윤활기를 갖는 엔진의 연속 작동에서 총 윤활유 소비는 윤활 시스템을 변경하기 전의 윤활유 소비량보다 크지 않다. 더 높은 주입 빈도가 최소한의 오일 소비 목표를 손상시키지 않는다면, 전체적인 결과는 윤활유의 낮은 소비라는 환경적 측면을 해치지 않고 더 나은 윤활 방법이다.
예를 들어, 업그레이드 밸브 시스템은 모든 엔진 실린더에 대해 단일 장치로 또는 각 엔진 실린더에 대해 하나의 장치가 있는 복수의 장치로 선택적으로 제공된다.
명확화를 위하여, 용어 "윤활유 인젝터"는 윤활유 입구 포트를 갖는 윤활유 인젝터 하우징을 포함하는 주입 밸브 시스템에 사용되며, 실린더로의 주입을 위해 윤활유 공급 라인으로부터 윤활유를 공급 받기 위해 유동 연결되어 있음을 지적한다. 윤활유 인젝터는 주입 단계에서 주입구로부터 실린더로 윤활유를 주입하기 위해 실린더 내로 연장되는 윤활유 배출구로서 노즐 구멍을 갖는 하나의 단일 주입 노즐을 추가로 포함한다. 윤활유 인젝터는 실린더 벽을 통해 실린더 내로 연장되는 단일 노즐을 가지지만, 윤활유 인젝터가 적절히 장착될 때, 노즐 자체는 선택적으로 하나 이상의 구멍을 가질 수 있다. 예를 들어, 다수의 구멍을 갖는 노즐이 WO2012/126480에 개시되어 있다.
용어 "주입 단계(injection phase)"는 윤활유 인젝터에 의해 실린더로 윤활유가 주입되는 시간에 대하여 사용된다. 용어 "유휴 단계(idle phase)"는 주입 단계 사이의 시간에 대하여 사용된다. 용어 "주입 사이클"은 주입 동작을 시작하고 다음 주입 동작을 시작하는 데까지 걸리는 시간에 대하여 사용된다. 예를 들어, 주입 동작은 단일 주입을 포함하며, 이 경우 주입 사이클은 주입 단계의 시작부터 다음 주입 단계의 시작까지 측정된다. 주입의 "타이밍"이라는 용어는 실린더 내부의 피스톤의 특정 위치에 대한 윤활유 인젝터에 의한 주입 단계의 시작을 조정하는 것에 대하여 사용된다. 주입의 "빈도(frequency)"라는 용어는 엔진 회전당 윤활유 인젝터에 의한 반복 분사 횟수에 사용된다. 빈도가 단일이면 회전당 한 번의 주입이 있다. 빈도가 1/10 인 경우 10 회전마다 한 번씩 주입된다. 이 용어는 상기 언급된 종래 기술과 일치한다.
예를 들어, 각각의 윤활유 인젝터는 압력이 출구 밸브 시스템에서 미리 결정된 한계 이상으로 상승할 때 분사 단계 동안 노즐 구멍으로의 윤활유 흐름을 위해 개방하고 주입 단계 후 출구 밸브 시스템을 폐쇄하기 위해 노즐에 구성된 출구 밸브 시스템을 포함한다. 출구 밸브 시스템은 실린더의 배압(back-pressure)을 위해 닫히고 출구 밸브가 열려 있지 않으면 윤활유가 실린더로 들어가는 것을 방지한다.
예를 들어, 출구 밸브 시스템은 출구 역류 방지 밸브를 포함한다. 출구 역류 방지 밸브에서, 예를 들어 볼, 타원체, 판 또는 실린더와 같은 출구 밸브 부재는 출구 밸브 스프링에 의해 출구 밸브 시트에 대해 사전 응력을 받는다. 출구 밸브 시스템의 상류에 있는 유동 챔버에 가압 윤활유를 공급하면 스프링의 사전 응력이 윤활유 압력에 의해 상쇄되고 압력이 스프링 힘보다 높으면 출구 밸브 부재 노즐 구멍을 통해 실린더로 윤활유를 주입하기 위해 출구 역류 방지 밸브가 열린다. 예를 들어, 출구 밸브 스프링은 노즐 구멍에서 멀어지는 방향으로 밸브 부재에 작용하지만 반대의 움직임도 가능하다.
언급한 바와 같이, 선택적으로 밸브 시스템이 윤활유 인젝터 하우징에 통합되어 일체화된다. 이러한 밸브는 예컨대 전자적으로 연결된 업그레이드 컨트롤러와 기능적으로 연결된다.
선택적으로 SIP 윤활유 인젝터가 사용된다. SIP 윤활유 인젝터는 실린더의 소기 공기(scarvenging air)에 윤활유 미스트를 제공하도록 구성된다. 오일 미스트라고도하는 분무 방울 미스트는 SIP 윤활에서 중요한데, 윤활유 미스트는 피스톤이 윤활유 인젝터를 TDC를 향해 이동하기 전에 실린더 내부의 소기 공기로 윤활유 인젝터에 의해 반복적으로 분사된다. 소기 공기에서 소기 공기의 소용돌이 운동으로 인해 TDC 방향으로 이동하기 때문에 분무 방울이 확산되어 실린더 벽에 분포된다.
SIP 주입을 위한 그러한 윤활유 인젝터의 예는 WO2012/126473에 개시되어 있다. 전기 밸브가 있는 SIP 윤활유 인젝터에 대한 추가 옵션은 덴마크 특허 출원 DK2017 70936 및 DK2017 70940에서 찾을 수 있다.
예를 들어, 윤활유 인젝터는 0.1과 1mm 사이, 예를 들어 0.2와 0.5mm 사이의 노즐 구멍을 가진 노즐을 포함하고, 윤활유 미스트에 분무 방울을 분사하도록 구성된다.
윤활유의 분무는 노즐의 윤활유 인젝터에서 높은 압력으로 가압된 윤활유로 인한 것이다. 이 고압 주입의 경우 압력은 10 bar보다 높고, 일반적으로 20 bar와 120 bar 사이이다. 예를 들어 30 ~ 80 bar, 선택적으로 35 ~ 60 bar의 범위에 있다. 주입 시간은 짧은데, 일반적으로 5-30 밀리초(msec) 정도이다. 그러나, 주입 시간은 1msec 또는 1msec 미만, 예를 들어 0.1msec로 조정될 수 있다.
또한, 점도도 분무에 영향을 미친다. 선박 엔진에 사용되는 윤활유는 일반적으로 40℃에서 약 220 cSt, 100℃에서 20 cSt의 전형적인 운동 점도(kinematic viscosity)를 가지며, 이는 202 ~ 37 mPa·s의 동적 점도(dynamic viscosity)로 해석된다. 유용한 윤활유의 예로는 고성능 선박용 디젤 엔진 실린더 오일 ExxonMobil® Mobilgard™ 560VS가 있다. 선박 엔진에 유용한 다른 윤활유는 다른 Mobilgard™ 오일 및 Castrol® Cyltech 오일이다. 선박용 엔진에 일반적으로 사용되는 윤활유는 40-100℃ 범위에서 거의 동일한 점도 프로파일을 가지며, 분무에 모두 유용하며, 예를 들어 노즐 구멍 직경이 0.1-0.8 mm이고 윤활유의 압력이 노즐 구멍에서 30-80 bar, 및 30-100℃ 또는 40-100℃ 영역의 온도에서 유용하다. 또한 Rathesan Ravendran, Peter Jensen, Jesper de Claville Christiansen, Benny Endelt, Erik Appel Jensen,(2017)의 "2 행정 선박 엔진에 사용되는 윤활유의 유변학적 거동", 산업 윤활 및 마찰학, Vol. 69호 제5차, pp.750-753, https://doi.org/10.1108/ILT-03-2016-0075를 참고하여, 이 주제에 관한 출판된 자료를 참조할만 하다.
본 발명에 따라 종래 기술의 문제점을 개선할 수 있고, 대형 저속 2 행정 엔진, 특히 알파 윤활 시스템을 위한 윤활 시스템의 업그레이드 방법을 제공하고, SIP 주입에 적합한 윤활 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 인터넷 사이트,
http://www.mariness.co.kr/02_business/Doosan%20Retrofit%20Service.pdf?PHPSESSID=fd56da9de6eaca2f1f446512e84fcf69에 공개된 알파 컨트롤러의 도면을 나타낸다.
도 2는 수정하기 전 엔진 실린더의 부분을 나타낸다.
도 3은 수정 후 엔진 실린더의 부분을 나타낸다.
도 4는 수정된 윤활 시스템을 상세히 나타낸다.
도 5는 구성요소 사이의 전자적 연결을 나타낸다
도 6은 다른 실시예를 나타낸다.
본 발명은 도면을 참조하여 이하에서 보다 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 인터넷 사이트,
http://www.mariness.co.kr/02_business/Doosan%20Retrofit%20Service.pdf?PHPSESSID=fd56da9de6eaca2f1f446512e84fcf69에 공개된 알파 컨트롤러의 도면을 나타낸다.
본 명세서에 기술된 방법을 위하여, 주입을 위해 복수의 주입 플런저를 구동하는 액추에이터 피스톤의 기본 원리를 벗어나지 않고 약간의 윤활 장치의 변형이 가능하지만, 도 1의 알파 윤활기의 도면은 수정된 윤활 장치의 구체적인 실시 예에 대한 예로서 사용된다. 따라서 도입부의 설명은 윤활 시스템의 수정에 대한 설명에도 동일하게 적용된다.
도 2는 예를 들어 선박용 디젤 엔진에서 수정 전의 대형 저속 2 행정 엔진 및 윤활 시스템의 실린더 일부를 도시한다. 실린더(1)는 실린더 벽(3)의 내측에 실린더 라이너(2)를 포함한다. 실린더 벽(3) 내부에는 실린더(1)에 윤활유를 주입하기 위한 복수의 윤활유 인젝터(4)가 구비된다.
도시된 바와 같이, 윤활유 인젝터(4)는 인접한 윤활유 인젝터(4)들 사이에 동일한 각도 거리를 갖고 원을 따라 분포되어 있지만, 이것이 반드시 필요한 것은 아니다. 또한, 원을 따른 배치는 필수적이지 않으며, 축 방향으로 시프트된 윤활유 인젝터가 있는 배치도 가능하다는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 두 번째 윤활유 인젝터 마다 인접한 윤활유 인젝터에 비해 피스톤의 상사점(TDC)을 향해 시프트될 수 있다.
도시된 바와 같이, 윤활유 인젝터(4)는 각 윤활유 인젝터에 대해 하나씩의 윤활유 공급 도관(9)을 통해 윤활기(11)로부터 가압된 윤활유를 수용한다. 특히 도 1과 관련하여 앞에서 설명된 바와 같은 유형의 윤활기(100)에 관한 것으로, 예를 들어 알파 윤활기가 될 수 있다.
공급된 오일은 일반적으로 특정 온도로, 예컨대 50-60도로 가열된다.
윤활기(11)는 엔진의 실린더(1)에서 피스톤 운동과 동기화된 정밀한 시간 펄스로 윤활유 인젝터(4)에 가압된 윤활유를 공급한다. 윤활기(11)에 의한 분사는 컨트롤러(12)에 의해 제어됩니다. 동기화를 위해, 컨트롤러(12)는 크랭크 샤프트의 속도, 부하 및 위치를 포함하는 엔진의 실제 상태 및 운동에 대한 파라미터를 모니터링하며, 크랭크 샤프트의 위치는 실린더에서 피스톤의 위치를 나타낸다.
각각의 윤활유 인젝터(4)는, 예를 들어 콤팩트 제트 또는 오일 퀼의 형태로 실린더(1)로 고압하에 윤활유가 분사되는 노즐 구멍(5')을 갖는 노즐(5)을 구비한다.
선택적으로, 실린더 라이너(2)에는 분사기(4)로부터의 분무된 액적의 제트, 스프레이 또는 미스트의 형태인 윤활유(8)를 위한 적절한 공간을 제공하기 위한 자유 출구(6)가 제공된다.
윤활기(11)는 오일 펌프를 포함하는 윤활유 공급부(15)로부터 윤활유를 수용하기 위한 공급 도관(14) 또는 라인에 연결되고, 선택적으로는 윤활유의 재순환을 위해 일반적으로 윤활유 저장소로 윤활유를 반환하기 위한 복귀 도관(13) 또는 라인에 연결된다. 공급 도관(14)의 윤활유 압력은 복귀 도관(13)의 압력보다 높고, 예를 들어 적어도 2 배 더 높다. 윤활유 공급 도관(14)은 또한 액추에이터 피스톤을 구동하는 것 외에 윤활을 위한 윤활유를 공급하기 위해 사용된다.
도 3은 대형 저속 2 행정 엔진의 실린더 부분 및 제1 실시 예의 수정 후 윤활 시스템을 도시한다. 이 경우 업그레이드 키트(16)가 원래의 윤활 시스템에 추가되어 수정된 윤활 시스템과 업그레이드 키트(16)를 통해 윤활을 제어하는 업그레이드 컨트롤러(19)가 도시된다.
업그레이드 컨트롤러(19)는 또한 선택적으로 원래의 컨트롤러(12)에 전자적으로 연결된다.이 옵션의 장점은 다음에서 더 명확해질 것이다.
다중 윤활유 공급 도관(9)은 단일 공통 공급 라인(9')으로 대체된다. 윤활기(11)에 의해 윤활유가 펌핑되는 파이프 연결부(103)는, 업그레이드 키트(16)로 윤활유를 공급하고, 이어서 업그레이드 키트(16)는 "커먼 레일"시스템에 의해 윤활유 인젝터에 윤활유를 공급하고, "커먼 레일"시스템에서 엔진 실린더의 모든 윤활유 인젝터(4) 또는 단일 엔진 실린더용 윤활유 인젝터의 하위 그룹은 단일 윤활유 공급 라인(9')을 통해 동시에 공통적으로 윤활유를 공급받는다.
선택적으로 윤활유 인젝터(4)로부터의 윤활유 복귀 흐름을 위한 복귀 라인(10)이 제공된다.
선택적으로, 예를 들어 업그레이드로서, 윤활유는 SIP 주입을 위해 분무된 액적(7)과 함께 윤활유의 미스트(8)로 배출된다. 이는 실린더(1) 내부의 소기 소용돌이(17)에 분무된 윤활유 방울을 주입하는 것을 기반으로 한다. 나선형으로 위로 향한 소용돌이(17)는 윤활유가 실린더(1)의 TDC(Top Dead Center)쪽으로 당겨지고, 실린더 벽(2)에 대해 얇고 고른 층으로 바깥쪽으로 눌려지게 한다.
예를 들어 SIP 주입을 위하여, 노즐 구멍은 0.1 내지 0.8 mm의 범위, 예를 들어 0.2 내지 0.5 mm의 직경을 가지며, 이는 10-120 bar, 예를 들어 20 내지 120 bar 또는 20 내지 100 bar, 선택적으로 30 내지 80 bar 또는 50 내지 80 bar, 또는 120 bar 이상의 압력으로, 윤활유를 미세 미스트(8)로 분무하고, 이는 콤팩트한 윤활유 제트와 대비된다. 실린더(1) 내의 소기 공기의 소용돌이(17)는 실린더 라이너(2)에 균일한 윤활유의 분포가 달성되도록 실린더 라이너(2)에 대해 미스트(8)를 이송하고 가압한다.
도 4는 업그레이드 키트(16), 및 업그레이드 키트(16)를 위한 펌핑 시스템으로서 윤활기(11)를 갖는 업그레이드된 윤활 시스템의 예를 예시한다.
역류 방지 밸브(102) 및 파이프 연결부(103)를 갖는 윤활기(11)의 출구는 단일 공급 라인(24)을 통해 업그레이드 밸브 시스템(20)에 연결된다. 업그레이드 컨트롤러(19)의 제어하에, 업그레이드 밸브 시스템(20)은 공통 윤활유 공급 라인(9')을 통해 윤활유 인젝터(4)로 윤활유를 공급한다.
윤활유 어큐뮬레이터(21)는 윤활기(100)로부터 가압된 윤활유를 위한 완충 버퍼로 사용하기 위해 업그레이드 밸브 시스템(20)의 상류에 있는 공급 라인(24)에서 분기된다. 증가된 압력 제어 및 유량 제어를 위해, 압력계(22) 및 유량계(23)가 시스템에 추가된다. 윤활유 어큐뮬레이터(21)로부터의 역류를 방지하기 위해 역류 방지 밸브(27)가 공급 라인에 설치된다.
윤활기(11)는 업그레이드 밸브 시스템(20)을 통해 윤활유 인젝터(4)에 윤활유를 제공하고 또한 윤활유 어큐뮬레이터(21)를 채우고 윤활유 어큐뮬레이터(21)를 적절한 압력으로 유지하기 위해 펌프로서 사용된다. 윤활유 인젝터에 충분한 가압 윤활유를 제공할뿐만 아니라 윤활유 어큐뮬레이터를 채우기 위해, 윤활기(11)의 펌핑 동작은 업그레이드 키트(16)에 여분의 가압 윤활유를 생성한다.
과압 방지를 위한 안전 조치로서 압력 조절식 복귀 안전 밸브(26)가 업그레이드 밸브 시스템(20)의 상류에 있는 공급 라인(24)에 연결된다. 안전 압력 밸브(26)를 통해 배출된 윤활유는 배출 라인(28)을 통해 일반 윤활유 공급으로 재활용된다. 배출 라인(28)은 선택적이며, 예를 들어 윤활유 인젝터(4)가 배출을 포함하는 경우, 업그레이드된 윤활유 시스템이 또한 제공되고 그러한 배출 라인없이 적절하게 기능할 수 있다.
도 4와 함께 도 1의 알파 윤활기를 참조하면, 다음과 같은 중요한 측면이 관찰된다. 어큐뮬레이터(21) 및 선택적인 배출 라인(28)은 윤활기가 압력 과부하 또는 증가된 분사량을 유발하지 않고 정상적인 행정 길이에 걸쳐 펌핑 작용을 제공하도록 할 수 있게 한다. 이것은 컨트롤러(12)에 대한 정확한 피드백 센서 신호가 유지될 수 있다는 점에서 유리하며, 이는, 예를 들어 두 배의 빈도에서 더 낮은 투여량 주입으로, 예컨대 주입 단계당 투여량의 절반으로, 더 빈번한 주입으로 인해 액추에이터 피스톤(123)의 스트로크 길이가 감소되어야 하는 경우 가능하지 않을 것이다.
엔진 작동시, 수정된 윤활 시스템은 윤활기(11)가 가압된 윤활유를 어큐뮬레이터(21) 및 업그레이드 밸브 시스템(20)으로 펌핑하게 한다. 분사 단계에서 엔진 실린더 내로 윤활유의 정확한 부분을 분사하기 위해, 업그레이드 컨트롤러(19)는 업그레이드 밸브 시스템(20)으로부터 윤활유 인젝터(4)로의 윤활유 흐름의 타이밍과 빈도 및 길이와 관련하여 업그레이드 밸브 시스템(20)을 제어하고 있다.
윤활유 주입을 위한 적절한 타이밍을 제공하기 위해, 업그레이드 컨트롤러(19)를 컨트롤러(12)에 전자적으로 연결하는 것이 유리하다. 업그레이드 컨트롤러(19)는 그런 다음, 윤활기(11)가 수신할 때 동일한 윤활기 작동 신호를 컨트롤러(12)로부터 수신하도록 구성된다. 이러한 신호는 업그레이드 밸브 시스템(20)에 주입 신호를 보내기 위해 업그레이드 컨트롤러(19)에 의해 사용될 수 있다.
윤활기(11)의 펌핑 동작과 동기화하여 업그레이드 밸브 시스템(20)을 작동하는 것이 가능하지만, 이는 필요하지 않을 수 있는데, 윤활유 어큐뮬레이터(21)가 윤활유 버퍼로 작동하고 또한 윤활기(11)의 펌핑 동작으로부터 압력 변화를 흡수하기 때문이다.
예를 들어, 컨트롤러(12)는 윤활기(11)의 스트로크 길이 및/또는 빈도를 증가시키게 된다. 이 기능은 윤활유 어큐뮬레이터(21)를 채우고 후속 주입을 위해 적절한 가압 윤활유로 부하를 유지하는 데 유용하다.
선택적으로, 펌핑 신호는 예를 들어 업그레이드 컨트롤러(19)로부터 컨트롤러(12)로 전송되어, 컨트롤러(12)가 예를 들어 증가된 스트로크 길이 및/또는 증가된 빈도에 의해 펌핑 동작을 증가시켜 충분한 윤활유 체적을 제공하기 위해 윤활유 어큐뮬레이터(21)의 윤활유를 가압 상태로 유지할 수 있도록 한다. 이 경우, 업그레이드 컨트롤러(19)는 수정 전의 펌핑 동작에 비해 증가된 펌핑 동작을 달성하기 위해 컨트롤러의 정상 기능을 뒤집는다.
선택적으로, 윤활기(11)는 컨트롤러의 재프로그래밍 후에 컨트롤러(12)로부터의 명령에 의해 펌핑 동작을 증가시키게 된다. 이 경우, 업그레이드 컨트롤러(19)는 펌핑 동작을 증가시키기 위한 펌핑 신호를 전송하지 않는다.
선택적으로, 윤활기(11)의 조정 나사는 스트로크 조정을 위해 나사를 구동하는 전동 드라이브에 연결된다. 이 나사는 업그레이드 컨트롤러(19)에 의해 잠재적으로 제어되고 활성화된다. 이러한 방식으로 컨트롤러(12)의 동작을 변경하지 않고 컨트롤러의 펌핑 동작이 증가될 수 있다.
예를 들어, 윤활유 어큐뮬레이터(21)는, 윤활유 인젝터(4)에 의한 주입이 윤활기(11)의 펌핑 작용과 무관하게 윤활유 어큐뮬레이터(21)로부터의 윤활유에 의해서만 수행될 수 있도록 업그레이드 밸브 시스템(20)에 충분한 압력 및 윤활유의 체적을 제공하기에 충분히 큰 버퍼로서 기능한다. 예를 들어, 윤활기(11)는 각 주입 단계 후 또는 각각의 다중 주입 단계 후에 윤활유 어큐뮬레이터(21)를 다시 채우게 된다.
도 5는 컨트롤러(12) 및 업데이트 컨트롤러(19)를 사용한 전자 설정의 예를 도시한다. 이 실시 예에서, 윤활기(11)는 컨트롤러(12)와 통신하고 컨트롤러(12)로부터 펌핑을 위한 작동 신호를 수신한다. 윤활 시스템은 주입을 위해 컨트롤러(12)로부터 타이밍 신호를 수신하는 업그레이드 컨트롤러(19)를 포함하고, 이는 업그레이드 밸브 시스템(20)에 사용된다.
이미 위에서 설명한 바와 같이, 업그레이드 컨트롤러(19)는 특히 윤활유 어큐뮬레이터를 채우기 위해 더 자주 그리고 더 큰 체적으로 윤활유를 제공하기 위해 컨트롤러(12)가 주입 빈도 및/또는 행정 길이를 증가시키도록 프로그래밍 될 수있다. 그러나, 일반적으로 윤활기(11)의 증가된 빈도는 컨트롤러(12)를 간단히 재프로그래밍함으로써 달성된다.
도 6은 대안적인 실시예를 도시하는데, 도 4의 업그레이드 밸브 시스템(20)이 업그레이드 밸브 시스템(20')으로 대체되었고, 업그레이드 밸브 시스템(20')은 윤활유 인젝터(4)에 통합되어 있다. 각 윤활유 인젝터(4)는 실린더 벽(2)의 외측에 장착 된 하우징을 가지고 있으며, 여기서 하우징은, 업그레이드 컨트롤러(19)에 의해 제어되는, 그리고 업그레이드 밸브 시스템(20')의 일부인 전자 작동 밸브를 포함한다.
SIP 주입을 위한 그러한 윤활유 인젝터의 예는 WO2012/126473에 개시되어 있다. 전기 밸브가 있는 SIP 윤활유 인젝터에 대한 추가 옵션은 덴마크 특허 출원 DK2017 70936 및 DK2017 70940에서 볼 수 있다.
도 4에 도시된 단일 공급 라인(24)의 단부(24')에 연결된 공통 단일 공급 라인(9')으로부터 윤활유 인젝터(4)는 윤활유를 받는다. 그러나, 공통 단일 공급 라인(9')은, 일체화된 업그레이드 밸브 시스템(20')으로 인해 업그레이드 컨트롤러(19)의 제어하에 주입을 조절하는 윤활유 인젝터(4)에 지속적으로 가압된 윤활유를 제공한다.
실제 실시예에서, 윤활유 인젝터(4)에는 전기 케이블(25)을 통해 업그레이드 컨트롤러(19)와 전기적으로 연통하는 전기 커넥터(25')가 제공된다. 업그레이드 컨트롤러(19)는 윤활유 인젝터(4)에 의한 윤활유 주입을 제어하기 위해 각 윤활유 인젝터(4)에 전기 제어 신호를 전송한다. 도시된 바와 같이, 하나의 케이블(25)이 각 윤활유 인젝터(4)에 제공되며, 이는 각각의 윤활유 인젝터(4)에 의한 개별적인 주입 제어를 가능하게 한다.
그러나, 모든 윤활유 인젝터(4)가 하나의 단일 전기 케이블(25)을 통해 전기 제어 신호를 수신 할 때 동시에 주입되도록 업그레이드 컨트롤러(19)로부터 모든 주입기(4)에 하나의 전기 케이블(25)을 제공하는 것도 가능하다.
대안적으로, 업그레이드 컨트롤러(19)로부터 하나의 전기 케이블(25)을 윤활유 인젝터의 서브 그룹, 예를 들어 2, 3, 4, 5 또는 6 개의 윤활유 인젝터의 서브 그룹으로 제공하는 것도 가능한데, 제1 서브 그룹이 제1 케이블(25)을 통해 업그레이드 컨트롤러(19)에 의해 제어되고 제2 서브 그룹은 제2 케이블(25)을 통해 제어된다. 케이블 및 서브 그룹의 수는 선호하는 구성에 따라 선택적으로 결정된다.
업그레이드 컨트롤러(19)로부터 윤활유 인젝터(4)로의 전기 제어 신호는 엔진의 실린더(1)에서 피스톤 운동과 동기화된 정확한 타이밍 펄스로 제공된다. 이를 위해 업그레이드 컨트롤러는 도 5에 도시된 바와 같이 컨트롤러로부터 타이밍 신호를 수신한다.
일반적으로 윤활유의 타이밍과 양은 엔진의 실제 상태 및 동작에 대한 매개 변수(예 : 크랭크 샤프트의 속도, 부하 및 위치)에 따라 달라지며, 여기서 샤프트의 위치는 실린더에서 피스톤 위치를 나타낸다.
선택적으로, 도 3의 복귀 라인(10)과 유사하게, 주입기(4)로부터의 윤활유의 복귀를 위한 복귀 라인이 제공된다.
도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 수정은 기존 시스템에 대한 추가 기능(add-on)이고, 추가 기능은 윤활기(12)의 하류 측에 연결되는 반면 엔진에 대한 일반적인 윤활유 공급 및 전자적 연결은 유지된다. 이러한 이유로 위에서 설명한 유형의 업그레이드 키트를 사용하면 수정이 비교적 간단하다.
상기 수정을 위하여 비교적 저렴한 비용과 노동력이 들고, 뿐만 아니라 선박 엔진과 같은 엔진의 정지 시간이 짧다는 장점이 있다.
SIP 윤활유 인젝터에 대한 위에서 언급한 특허 문헌은 본 출원에 참조할 수 있다.

Claims (18)

  1. 대형 저속 엔진의 윤활을 개선하기 위한 방법으로서, 상기 엔진은, 실린더 둘레의 다양한 위치에서 실린더에 윤활유를 분사하기 위해 실린더(1)의 둘레를 따라 분포된 복수의 윤활유 인젝터(4)와 실린더(1)의 내부에서 왕복동하는 엔진 피스톤을 구비한 실린더(1)를 포함하고, 상기 엔진은 주입 단계 동안 상기 윤활유 인젝터(4)로 윤활유를 제공하기 위한 윤활 시스템을 포함하고;
    수정 전의 윤활 시스템은 주입 단계에서 대응하는 윤활유 공급 도관(9)을 통해 각 윤활유 인젝터에 가압된 윤활유를 제공하기 위해 대응하는 윤활유 공급 도관(9)에 의해 각 윤활유 인젝터에 파이프 연결되는 윤활기(11)를 포함하고;
    상기 윤활기(11)는 유압 구동식 액추에이터 피스톤(123)이 스트로크 길이(112)를 따라 왕복하게 배치되는 하우징(101)을 포함하는 형태이며, 상기 윤활기(11)는 최소 행정 길이와 최대 행정 길이 사이만의 유압 구동식 액추에이터 피스톤(123)의 스트로크 길이(112)를 가변적으로 조정하도록 구성된 스트로크 길이 조정기구를 포함하고;
    상기 윤활기(11)는 대응하는 주입 채널(115)에 미끄러지게 배치된 복수의 주입 플런저를 추가로 포함하며, 상기 주입 플런저는 유압 구동식 액추에이터 피스톤(123)에 의해 스트로크 길이(112)에 걸쳐 이동되도록 유압 구동식 액추에이터 피스톤(123)에 결합되어, 상기 실린더(1)에 윤활유를 주입하기 위해, 역류 방지 밸브(102)를 통해 그리고 윤활유 공급 도관(9)을 통해 주입 채널로부터 가압된 윤활유를 배출하기 위해 주입 채널 거리에 걸쳐 주입 채널(115)의 윤활유를 윤활유 인젝터(4)로 가압하도록 되어 있고; 상기 주입 채널 거리는 주입 단계 동안 주입 채널로부터 배출되는 윤활유의 체적을 결정하고; 상기 주입 채널 거리는 유압 구동식 액추에이터 피스톤(123)의 최소 스트로크 길이와 최대 스트로크 길이 사이의 스트로크 길이(112)를 조정함으로써 최소 주입 채널 거리와 최대 주입 채널 거리 사이에서 조정 가능하고;
    상기 윤활기(11)는 유압 구동식 액추에이터 피스톤(123)에 작용하는 유압 레벨 사이를 전환하여 압력 레벨을 전환함으로써 유압 구동식 액추에이터 피스톤(123)을 왕복적으로 유압 구동하도록 배치된 전기 밸브(116)를 포함하고;
    상기 윤활 시스템은 컨트롤러(12)로부터 전기 밸브(116)로 전송되는 대응하는 전기 신호에 의해 주입 단계 동안 전환 타이밍을 제어하기 위해 전기 밸브(116)에 전기적으로 연결된 컨트롤러(12)를 포함하고;
    상기 윤활 시스템을 수정하여 이루어진 개선은,
    -윤활유 어큐뮬레이터(21)에 가압된 윤활유를 축적하기 위한 윤활유 어큐뮬레이터(21)와, 업그레이드 밸브 시스템(20)을 통한 윤활유의 제어 흐름을 위한 업그레이드 밸브 시스템(20), 및 업그레이드 밸브 시스템(20)의 개폐 제어를 위한 업그레이드 컨트롤러(19)를 제공하는 단계,
    - 윤활기(11)와 윤활유 인젝터(4) 사이의 윤활유 공급 도관(9)을 분리하고 대신에 단일 공급 라인(24)으로써 윤활기(11)를 업그레이드 밸브 시스템(20, 20')의 상류 측으로 파이프 연결하는 단계,
    -업그레이드 밸브 시스템(20, 20')의 개폐를 위해 타이밍, 빈도 및 시간 길이를 제어하기 위해 업그레이드 컨트롤러(19)를 업그레이드 밸브 시스템(20, 20')에 기능적으로 연결하는 단계를 포함하는,
    대형 저속 엔진의 윤활을 개선하기 위한 방법에 있어서,
    - 제1 엔진 회전수 마다 윤활유 인젝터(4)를 통해 윤활유를 한 번 주입하면서 컨트롤러(12)의 제어하에 윤활기(11)에서 윤활유를 공급하여 엔진을 작동하는 단계,
    - 상기 윤활 시스템의 수정을 위하여 엔진의 작동을 정지하는 단계,
    - 상기 윤활 시스템을 수정하는 단계,
    - 수정된 윤활 시스템으로 엔진 작동을 계속하는 단계를 포함하고,
    상기 윤활 시스템의 수정은, 상기 윤활기(11)로부터의 윤활유를 위한 완충 버퍼로 사용하고 윤활기(11)의 펌핑 작용으로부터 단일 공급 라인(24)의 압력 변화를 수용하기 위하여, 윤활기(11)와 업그레이드 밸브 시스템(20.20') 사이의 유로에서 업그레이드 밸브 시스템(20.20')의 상류 측에서 상기 단일 공급 라인(24)에 윤활유 어큐뮬레이터(21)를 파이프 연결하는 단계를 포함하고;
    수정된 윤활 시스템을 구비하는 엔진의 작동은, 업그레이드 컨트롤러(19)의 제어하에 윤활유 인젝터(4)에 의해 실린더(1)로 윤활유를 주입하기 위한 윤활유 흐름의 시간과 시간 및 빈도와 관련하여 업그레이드 밸브 시스템(20, 20')을 제어하는 업그레이드 컨트롤러(19)에 의해, 윤활기(11)가 가압된 윤활유를 윤활유 어큐뮬레이터(21)와 업그레이드 밸브 시스템(20, 20')으로 펌핑하도록하는 단계를 포함하고,
    공통의 윤활유 공급 라인(9')을 통하여 윤활유를 윤활유 인젝터(4) 그룹의 모든 윤활유 인젝터(4)에 동시에 공급하기 위하여, 단일 실린더(1)의 윤활유 공급 도관(9)을 단일의 공통 윤활유 공급 라인(9')으로 대체하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 대형 저속 엔진의 윤활을 개선하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    업그레이드 밸브 시스템(20)을 통해서만 윤활기(11)로부터 윤활유 인젝터 그룹(4)으로, 이어서 단일 공통 윤활유 공급 라인(9')을 통해 윤활유가 흐르도록 하기 위해 윤활유 인젝터(4)를 업그레이드 밸브 시스템(20)의 다운 스트림 측에 연결하는 단계; 주입 단계 중에 공통 윤활유 공급 라인(9')을 통해 윤활유 인젝터(4) 그룹의 모든 윤활유 인젝터(4)에 동시에 가압된 윤활유를 공급하기 위해, 주입 단계들 사이가 아닌 주입 단계 중에 공통 윤활유 공급 라인(9')의 압력을 증가하는 단계를 포함하는, 대형 저속 엔진의 윤활을 개선하기 위한 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    윤활유 인젝터(4) 그룹의 각 윤활유 인젝터(4)에 업그레이드 밸브 시스템(20')의 일부로서 내부 전기 작동 밸브를 제공하고 윤활유 인젝터(4) 그룹을 공통의 윤활유 공급 라인(9')에 연결하는 단계; 공통의 윤활유 공급 라인(9')에 가압된 윤활유를 제공하고 업그레이드 컨트롤러(19)에 의해 제어되는 각 윤활유 인젝터(4)의 밸브를 활성화하는 단계를 포함하는, 대형 저속 엔진의 윤활을 개선하기 위한 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
    컨트롤러(12)를 업그레이드 컨트롤러(19)에 전자적으로 연결하는 단계와, 업그레이드 컨트롤러에 의하여 컨트롤러(12)로부터 타이밍 신호를 수신하는 단계, 미리 결정된 타이밍 신호에 따라 업그레이드 밸브 시스템(20, 20)을 작동하기 위해 업그레이드된 작동 신호를 업그레이드 밸브 시스템(20, 20)으로 전송하는 단계를 포함하는, 대형 저속 엔진의 윤활을 개선하기 위한 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
    어큐뮬레이터(21)에서 윤활유를 가압 상태로 유지하기에 충분한 윤활유 체적을 제공하기 위해, 컨트롤러(12)가 윤활기(11)의 유압 구동식 액추에이터 피스톤(123)의 스트로크 길이 및/또는 빈도를 전자적으로 증가시키는 단계를 포함하는, 대형 저속 엔진의 윤활을 개선하기 위한 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
    컨트롤러(12)가 윤활기(12)의 펌핑 빈도를 증가시키고 이에 따라 업그레이드 밸브 시스템(20)의 빈도를 증가시키는 단계와, 각각의 제2 엔진 회전수에 대해 하나의 분사 단계를 갖고 더 높은 분사 빈도로 윤활유를 주입하는 단계를 포함하고, 제2 엔진 회전수는 제1 엔진 회전수보다 작은, 대형 저속 엔진의 윤활을 개선하기 위한 방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
    수정된 윤활 시스템을 갖는 엔진의 연속 작동에서 총 윤활유 소모량을 상기 윤활 시스템을 수정하기 전의 윤활유 소모량 이하로 제한하는 것을 포함하는, 대형 저속 엔진의 윤활을 개선하기 위한 방법.
  8. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
    수정 이전의 윤활유 인젝터는 오일 퀼 또는 콤팩트한 윤활유 제트를 주입하는 형태이고, 상기 방법은 윤활유 인젝터를 SIP 타입 윤활유 인젝터(4)로 교체하는 단계와, SIP 윤활유 인젝터(4)에 의한 윤활유 주입으로 엔진 작동을 계속하는 단계, 실린더 내부의 소기 공기 소용돌이에 윤활유의 분무된 액적을 분사하는 단계를 포함하고, 상기 SIP 윤활유 인젝터의 윤활유 압력은 20 ~ 120bar의 범위로 되어 있는, 대형 저속 엔진의 윤활을 개선하기 위한 방법.
  9. 대형 저속 엔진의 윤활을 개선하기 위하여 윤활 시스템을 수정하기 위한 방법으로서, 상기 엔진은, 실린더 둘레의 다양한 위치에서 실린더에 윤활유를 분사하기 위해 실린더(1)의 둘레를 따라 분포된 복수의 윤활유 인젝터(4)와 실린더(1)의 내부에서 왕복동하는 엔진 피스톤을 구비한 실린더(1)를 포함하는 형태이고, 상기 윤활 시스템은 주입 단계 동안 상기 윤활유 인젝터(4)로 윤활유를 제공하도록 구성되어 있고;
    수정 전의 윤활 시스템은 주입 단계에서 대응하는 윤활유 공급 도관(9)을 통해 각 윤활유 인젝터에 가압된 윤활유를 제공하기 위해 그리고 대응하는 윤활유 공급 도관(9)에 의해 각 윤활유 인젝터에 파이프 연결되기 위한 파이프 연결부(103)을 갖는 윤활기(11)를 포함하고;
    상기 윤활기(11)는 유압 구동식 액추에이터 피스톤(123)이 스트로크 길이(112)를 따라 왕복하게 배치되는 하우징(101)을 포함하는 형태이며, 상기 윤활기(11)는 최소 행정 길이와 최대 행정 길이 사이의 유압 구동식 액추에이터 피스톤(123)의 스트로크 길이(112)를 가변적으로 조정하도록 구성된 스트로크 길이 조정기구를 포함하고;
    상기 윤활기(11)는 대응하는 주입 채널(115)에 미끄러지게 배치된 복수의 주입 플런저를 추가로 포함하며, 상기 주입 플런저는 유압 구동식 액추에이터 피스톤(123)에 의해 스트로크 길이(112)에 걸쳐 이동되도록 유압 구동식 액추에이터 피스톤(123)에 결합되어, 상기 실린더(1)에 윤활유를 주입하기 위해, 역류 방지 밸브(102)를 통해 그리고 윤활유 공급 도관(9)을 통해 주입 채널로부터 가압된 윤활유를 배출하기 위해 주입 채널 거리에 걸쳐 주입 채널(115)의 윤활유를 윤활유 인젝터(4)로 가압하도록 되어 있고; 상기 주입 채널 거리는 주입 단계 동안 주입 채널로부터 배출되는 윤활유의 체적을 결정하고; 상기 주입 채널 거리는 유압 구동식 액추에이터 피스톤(123)의 최소 스트로크 길이와 최대 스트로크 길이 사이의 스트로크 길이(112)를 조정함으로써 최소 주입 채널 거리와 최대 주입 채널 거리 사이에서 조정 가능하고;
    상기 윤활기(11)는 유압 구동식 액추에이터 피스톤(123)에 작용하는 유압 레벨 사이를 전환하여 압력 레벨을 전환함으로써 유압 구동식 액추에이터 피스톤(123)을 왕복적으로 유압 구동하도록 배치된 전기 밸브(116)를 포함하고;
    상기 윤활 시스템은 컨트롤러(12)로부터 전기 밸브(116)로 전송되는 대응하는 전기 신호에 의해 주입 단계 동안 전환 타이밍을 제어하기 위해 전기 밸브(116)에 전기적으로 연결된 컨트롤러(12)를 포함하고;
    상기 윤활 시스템의 수정은,
    -윤활유 어큐뮬레이터(21)에 가압된 윤활유를 축적하기 위한 윤활유 어큐뮬레이터(21)와, 업그레이드 밸브 시스템(20)을 통한 윤활유의 제어 흐름을 위한 업그레이드 밸브 시스템(20), 및 업그레이드 밸브 시스템(20)의 개폐 제어를 위한 업그레이드 컨트롤러(19)를 제공하는 단계,
    - 윤활기(11)와 윤활유 인젝터(4) 사이의 윤활유 공급 도관(9)을 분리하고 대신에 단일 공급 라인(24)으로써 윤활기(11)를 업그레이드 밸브 시스템(20, 20')의 상류 측으로 파이프 연결하는 단계,
    -업그레이드 밸브 시스템(20, 20')의 개폐를 위해 타이밍, 빈도 및 시간 길이를 제어하기 위해 업그레이드 컨트롤러(19)를 업그레이드 밸브 시스템(20, 20')에 기능적으로 연결하는 단계를 포함하는,
    대형 저속 엔진의 윤활을 개선하기 위하여 윤활 시스템을 수정하기 위한 방법에 있어서,
    상기 윤활 시스템의 수정은, 상기 윤활기(11)로부터의 윤활유에 대한 버퍼로 사용하기 위하여, 그리고 상기 윤활기(11)의 펌핑 동작으로 인한 단일 공급 라인(24)의 압력 변화를 수용하기 위하여, 상기 윤활기(11)와 업그레이드 밸브 시스템(20, 20') 사이의 유로에서 업그레이드 밸브 시스템(20.20')의 상류 측에서 상기 단일 공급 라인(24)에 윤활유 어큐뮬레이터(21)를 파이프 연결하는 단계를 더 포함하고;
    수정된 윤활 시스템은, 업그레이드 컨트롤러(19)의 제어하에 윤활유 인젝터(4)에 의해 상기 실린더(1)로 윤활유를 주입하기 위한 윤활유 흐름의 시간과 시간 및 빈도와 관련하여 업그레이드 밸브 시스템(20)을 제어하는 업그레이드 컨트롤러(19)에 의해 윤활기(11)가 가압된 윤활유를 어큐뮬레이터(21)와 업그레이드 밸브 시스템(20, 20')으로 펌핑하도록 구성되고,
    윤활 시스템을 수정하기 위한 방법은, 단일 실린더(1)의 윤활유 인젝터(4) 그룹에서 윤활유 공급 도관(9)을 단일의 공통 윤활유 공급 라인(9')으로 대체하는 단계를 더 포함하고, 공통 윤활유 공급 라인(9')을 통하여 윤활유를 윤활유 인젝터(4) 그룹의 모든 윤활유 인젝터(4)에 동시에 공급하도록 하는, 것을 특징으로 하는 대형 저속 엔진의 윤활을 개선하기 위하여 윤활 시스템을 수정하기 위한 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    업그레이드 밸브 시스템(20)을 통해서만 그리고 이어서 단일 공통 윤활유 공급 라인(9')을 통해 윤활기(11)로부터 윤활유 인젝터(4) 그룹으로 윤활유가 흐르도록하기 위해 윤활유 인젝터(4)를 업그레이드 밸브 시스템(20)의 하류 측에 연결하는 단계; 주입 단계에서 공통 윤활유 공급 라인(9')을 통해 윤활유 인젝터(4) 그룹의 모든 윤활유 인젝터(4)에 동시에 가압된 윤활유를 공급하기 위해 주입 단계들 사이가 아니라 주입 단계 중에 공통 윤활유 공급 라인(9')의 압력을 증가시키는 단계를 포함하는, 대형 저속 엔진의 윤활을 개선하기 위하여 윤활 시스템을 수정하기 위한 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    윤활유 인젝터(4) 그룹의 각 윤활유 인젝터(4)에 업그레이드 밸브 시스템(20')의 일부로서 내부 전기 작동 밸브를 제공하고 윤활유 인젝터(4) 그룹을 공통의 윤활유 공급 라인(9')에 연결하는 단계; 공통의 윤활유 공급 라인(9')에 가압된 윤활유를 제공하고 업그레이드 컨트롤러(19)에 의해 제어되는 각 윤활유 인젝터(4)의 밸브를 활성화하는 단계를 포함하는, 대형 저속 엔진의 윤활을 개선하기 위하여 윤활 시스템을 수정하기 위한 방법.
  12. 제9항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 있어서,
    컨트롤러(12)를 업그레이드 컨트롤러(19)에 전자적으로 연결하는 단계와, 업그레이드 컨트롤러에 의하여 컨트롤러(12)로부터 타이밍 신호를 수신하는 단계, 미리 결정된 타이밍 신호에 따라 업그레이드 밸브 시스템(20, 20)을 작동하기 위해 업그레이드된 작동 신호를 업그레이드 밸브 시스템(20, 20)으로 전송하는 단계를 포함하는, 대형 저속 엔진의 윤활을 개선하기 위하여 윤활 시스템을 수정하기 위한 방법.
  13. 제9항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 있어서,
    어큐뮬레이터(21)에서 윤활유를 가압 상태로 유지하기에 충분한 윤활유 체적을 제공하기 위해, 컨트롤러(12)가 윤활기(11)의 유압 구동식 액추에이터 피스톤(123)의 스트로크 길이 및/또는 빈도를 전자적으로 증가시키는 단계를 포함하는, 대형 저속 엔진의 윤활을 개선하기 위하여 윤활 시스템을 수정하기 위한 방법.
  14. 제9항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 있어서,
    컨트롤러(12)가 윤활기(12)의 펌핑 빈도를 증가시키고 이에 따라 업그레이드 밸브 시스템(20)의 빈도를 증가시키는 단계와, 각각의 제2 엔진 회전수에 대해 하나의 분사 단계를 갖고 더 높은 분사 빈도로 윤활유를 주입하는 단계를 포함하고, 제2 엔진 회전수는 제1 엔진 회전수보다 작은, 대형 저속 엔진의 윤활을 개선하기 위하여 윤활 시스템을 수정하기 위한 방법.
  15. 제9항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 있어서,
    수정 이전의 윤활유 인젝터는 오일 퀼 또는 콤팩트한 윤활유 제트를 주입하는 형태이고, 상기 방법은 윤활유 인젝터를 SIP 타입 윤활유 인젝터(4)로 교체하는 단계와, SIP 윤활유 인젝터(4)에 의한 윤활유 주입으로 엔진 작동을 계속하는 단계, 실린더 내부의 소기 공기 소용돌이에 윤활유의 분무된 액적을 분사하는 단계를 포함하고, 상기 SIP 윤활유 인젝터의 윤활유 압력은 20 ~ 120bar의 범위로 되어 있는, 대형 저속 엔진의 윤활을 개선하기 위하여 윤활 시스템을 수정하기 위한 방법.
  16. 제1항 또는 제10항에 따라 개선된, 대형 저속 엔진을 위한 윤활 시스템으로서, 상기 엔진은, 실린더 둘레의 다양한 위치에서 실린더에 윤활유를 분사하기 위해 실린더(1)의 둘레를 따라 분포된 복수의 윤활유 인젝터(4)와 실린더(1)의 내부에서 왕복동하는 엔진 피스톤을 구비한 실린더(1)를 포함하는 형태이고, 상기 윤활 시스템은 주입 단계 동안 상기 윤활유 인젝터(4)로 윤활유를 제공하도록 구성되어 있고;
    상기 윤활 시스템은 주입 단계에서 윤활유 인젝터에 가압된 윤활유를 제공하기 위해, 상기 윤활유 인젝터에 파이프 연결되어 있는 윤활기(11)를 포함하고;
    상기 윤활기(11)는 유압 구동식 액추에이터 피스톤(123)이 스트로크 길이(112)를 따라 왕복하게 배치되는 하우징(101)을 포함하며, 상기 윤활기(11)는 최소 행정 길이와 최대 행정 길이 사이의 유압 구동식 액추에이터 피스톤(123)의 스트로크 길이(112)를 가변적으로 조정하도록 구성된 스트로크 길이 조정기구를 포함하고;
    상기 윤활기(11)는 대응하는 주입 채널(115)에 미끄러지게 배치된 복수의 주입 플런저를 추가로 포함하며, 상기 주입 플런저는 유압 구동식 액추에이터 피스톤(123)에 의해 스트로크 길이(112)에 걸쳐 이동되도록 유압 구동식 액추에이터 피스톤(123)에 결합되어, 상기 실린더(1)에 윤활유를 주입하기 위해, 역류 방지 밸브(102)를 통해 그리고 윤활유 공급 도관(9)을 통해 주입 채널로부터 가압된 윤활유를 배출하기 위해 주입 채널 거리에 걸쳐 주입 채널(115)의 윤활유를 윤활유 인젝터(4)로 가압하도록 되어 있고; 상기 주입 채널 거리는 주입 단계 동안 주입 채널로부터 배출되는 윤활유의 체적을 결정하고; 상기 주입 채널 거리는 수정 전 윤활기의 최소 주입 채널 거리와 최대 주입 채널 거리 사이에서 조정 가능하고, 이는 유압 구동식 액추에이터 피스톤(123)의 최소 스트로크 길이와 최대 스트로크 길이 사이의 스트로크 길이(112)를 조정함으로써 달성되고;
    상기 윤활기(11)는 유압 구동식 액추에이터 피스톤(123)에 작용하는 유압 레벨 사이를 전환하여 압력 레벨을 전환함으로써 유압 구동식 액추에이터 피스톤(123)을 왕복적으로 유압 구동하도록 배치된 전기 밸브(116)를 포함하고;
    상기 윤활 시스템은 컨트롤러(12)로부터 전기 밸브(116)로 전송되는 대응하는 전기 신호에 의해 주입 단계 동안 전환 타이밍을 제어하기 위해 상기 전기 밸브(116)에 전기적으로 연결된 컨트롤러(12)를 포함하고;
    상기 윤활 시스템은, 윤활유 어큐뮬레이터(21)에 가압된 윤활유를 축적하기 위한 윤활유 어큐뮬레이터(21)와, 업그레이드 밸브 시스템(20)을 통한 윤활유의 제어 흐름을 위한 업그레이드 밸브 시스템(20), 및 업그레이드 밸브 시스템(20)의 개폐 제어를 위한 업그레이드 컨트롤러(19)를 포함하고,
    상기 윤활기(11)는 단일 공급 라인(24)으로써 업그레이드 밸브 시스템(20, 20')의 상류 측에 연결되고,
    상기 업그레이드 컨트롤러(19)는 업그레이드 밸브 시스템(20, 20')의 개폐를 위해 타이밍, 빈도 및 시간 길이를 제어하기 위해 업그레이드 밸브 시스템(20, 20')에 기능적으로 연결되는,
    대형 저속 엔진을 위한 윤활 시스템에 있어서,
    상기 윤활유 어큐뮬레이터(21)는, 상기 윤활기(11)로부터의 윤활유에 대한 버퍼로 사용하기 위하여, 그리고 상기 윤활기(11)의 펌핑 동작으로 인한 단일 공급 라인(24)의 압력 변화를 수용하기 위하여, 상기 윤활기(11)와 업그레이드 밸브 시스템(20, 20') 사이의 유로에서 업그레이드 밸브 시스템(20.20')의 상류 측에서 상기 단일 공급 라인(24)에 파이프 연결되고;
    상기 윤활 시스템은, 업그레이드 컨트롤러(19)의 제어하에 윤활유 인젝터(4)에 의해 상기 실린더(1)로 윤활유를 주입하기 위한 윤활유 흐름의 시간과 시간 및 빈도와 관련하여 업그레이드 밸브 시스템(20)을 제어하는 업그레이드 컨트롤러(19)에 의해 윤활기(11)가 가압된 윤활유를 어큐뮬레이터(21)와 업그레이드 밸브 시스템(20, 20')으로 펌핑하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 대형 저속 엔진을 위한 윤활 시스템.
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