Verfahren zur Regelung des Druckes des Schmieröles von Verbrennungsmotoren, insbesondere solchen mit Kompressor. An die Schmierung von Verbrennungs motoren, insbesondere solchen mit Kompres sor, werden im Hinblick auf deren thermische und mechanische Beanspruchung besondere Erfordernisse gestellt. Es ist bekannt, das umlaufende Öl bei Verbrennungsmotoren be stimmter Drehzahl unter konstantem Druck zu halten. Das bedeutet, dass bei konstanter Öltemperatur durch die Durchflusswege an nähernd eine konstante Ölmenge fliesst, die nur verhältnismässig wenig durch die Motor drehzahl beeinflusst ist.
Demgegenüber be nötigt die Mehrzahl der Schmierstellen des Motors für die richtige Schmierung eine Öl menge, die der Motordrehzahl direkt propor tional ist; denn das Öl soll an den Schmier stellen ständig ausgetauscht und dort, wo es direkt bei jeder Umdrehung abgestreift wird, wie beim Zylinder, oder von seinem Platzab gesaugt wird, wie bei den Lagern, ständig er setzt werden. Zu diesem Zweck ist es notwen- dig, den Öldruck derart zu ändern, dass bei Überwindung der augenblicklichen Durch flusswiderstände alle Schmierstellen die,rich- tige Ölmenge erhalten. Einrichtungen zur Lie ferung wechselnder Mengen von Schmieröl sind bekannt.
Diese Einrichtungen gleichen jedoch einen Ölmangel nur bei kühlem Öl aus und beruhen auf dem Prinzip der Rege lung des Oldurchflusses in Abhängigkeit von der Viskosität bei verschiedenen Öltempera- turen. In einem andern Fall öffnet das kalte Öl, das in der Ölpumpe durch die Wirkung erhöhter Durchflusswiderstände höheren Druck hervorruft, zusätzliche Zuleitungen, durch die das Öl direkt an die bedrohten Stellen des Motors, zum Beispiel zu den Zylindern, ge leitet wird, oder endlich, es öffnet ein beson deres Ventil in der Oldruckleitung,
das direkt durch die Öltemperatur betätigt wird, bei kaltem Öl besondere Wege für eine zusätz liche Schmierung. Alle diese Einrichtungen bezwecken je doch nur eine zusätzliche Schmierung von Motorteilen beim Starten des Motors, wenn das Öl kühl ist. Für den Lauf des Motors bei normaler Öltemperatur muss der Ölumlauf derart eingestellt sein, dass er auch bei den ungünstigsten Verhältnissen genügt. Für den Fall, dass weniger Öl benötigt wird, wird nur für ein ordentliches Sparen bei den Zy lindern und eine Rückführung in den Öl behälter gesorgt.
Der Nachteil dieser Einrichtung liegt darin, dass der Ölumlauf bei kleinen Motor drehzahlen, wie etwa während des Leerlaufes, bei normaler Temperatur des Öls zu gross ist. wobei dieses nur unvollkommen vom Zylin der abgestreift wird und daher in den Ver brennungsraum gelangt, wodurch es einen unregelmässigen Gang des Motors verursacht infolge t berschmierung des Motors, Verölen der Kerzen usw.
Diese Nachteile sollen durch das Verfah ren nach der Erfindung beseitigt werden, nach welchem der Durchfluss des Schmier öls durch eine Umgehungsleitung der Öl- pumpe mittels eines Drosselorganes verändert wird, das in Abhängigkeit von der Motor drehzahl verstellt und damit der Öldruck ge regelt wird. Zweckmässig wird das Drossel organ durch Beeinflussung der Spannung der Feder verstellt.
Die Einrichtung zur Durch führung dieses Verfahrens kann so ausgebildet sein, dass an der Ölpumpe eine Umgehungslei tung mit einem Drosselorgan vorgesehen ist, das als Kugelventil ausgebildet ist, dessen Feder sich mit einem Ende gegen einen Kör per abstützt, der in Abhängigkeit von der Motordrehzahl verstellt wird, wobei an Kom- pressormotoren der Abstützkörper als unter der Wirkung der Druckluft des Kompressors stehender Kolben ausgebildet sein kann oder aber an Motoren mit Zentrifugalregulator als unter der Wirkung des Zentrifugalregulators stehender Steuerkörper. Im letzteren Falle kann der Steuerkörper horizontal verschieb bar angeordnet und keilförmig ausgebildet sein.
Es kann der Steuerkörper auch derart ausgebildet sein, dass eine absatzweise Än- derung der Federspannung und damit des Öldruckes erfolgt.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen standes veranschaulicht, und zwar zeigt: Fig. 1 eine Gesamtansicht der Einrich tung und Fig. 2 eine Einzelheit der Einrichtung nach Fig. 1 in abgeänderter Ausführung. Durch praktische Prüfungen ist es mög lich, die vorteilhafteste Ölmenge, die für eine richtige Schmierung notwendig ist. und den entsprechenden Öldruck für verschiedene Drehzahlen bezw. Belastungen des Motors festzustellen.
renn man den Austausch des Ölfilms an allen Reibungsflächen bei jeder Umdrehung fordert und wenn sich weder die Öltemperatur noch der Durchflusswiderstand ändern würde, so müsste der Öldruck p mit dem Quadrat der Drehzahl n wachsen, damit der Durchfluss direkt proportional mit der Drehzahl wächst.
Da. jedoch bei höheren Drehzahlen gewöhnlich die Öltemperatur etwas ansteigt und damit die Viskosität, sinkt, wobei ausserdem eine gewisse Vergrösserung des Spiels und damit Verringerung des Durch flusswiderstandes auftritt, ist es nicht not wendig, dass der Öldruck so rasch ansteigt. Der Öldruck wird daher durch die Beziehung pr.i nk festgelegt, in welcher<I>p</I> den Öldruck,<I>n</I> die Drehzahl des Motors und k einen Koeffizien ten kleiner als 2 bedeutet. Praktisch ist es möglich, durch die Randpunkte der ermittel ten Kurve eine Gerade zu legen.
In Fig. 1 ist. 1 die Ölpumpe, 1' die An saugleitung und l." die Druckleitung. 2 ist eine Umgehungsleitung der Pumpe, welche die Ansaugleitung I' mit der Druckleitung 1" verbindet und in welche ein Drosselventil X eingebaut ist. Das Ventil X besteht bei vorliegendem Ausführungsbeispiel aus einer Kugel 3, die unter der Wirkung einer Feder 3' steht. Die Feder 3' ist auf einen Ansatz 4' aufgesetzt bezw. stützt sich gegen die obere Fläche eines Zapfens 4 ab, der mit einem Kolben 5 verbunden ist, der in einem Ge- häuse 6 beweglich ist und dessen Unterseite unter der Wirkung der Druckluft steht, die durch ein Rohr 6' in das Gehäuse 6 geleitet wird.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Der Öldruck p in der Leitung 1" ist bei gleichbleibender Leistung der Pumpe 1 davon abhängig, welche Ölmenge durch die Leitung 2 in die Leitung 1' zurückgeleitet wird, d. h. also von der Grösse des durch das Ventil X freigegebenen Durchflussquerschnittes. Die ser hängt davon ab, mit welchem Druck die Feder 3' auf die Kugel 3 drückt. Da nun die Federspannung und damit der Federdruck durch die Bewegung des Kolbens 5 mit Zapfen 4 beeinflusst wird, diese Bewegung jedoch vom Druck der vom Kompressor ge lieferten Druckluft und damit von der Motor drehzahl abhängig ist, wird auch der Öl druck in der Leitung 1" in Abhängigkeit von der Drehzahl geregelt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 stützt die Feder 3' auf die waagrechte Seite eines keilförmigen Körpers 7 ab, der mit einem weiter nicht dargestellten Gestänge mit dem Zentrifugalregulator verbunden ist. Zur waagrechten Führung des Körpers 7 kann eine Rolle 8 vorgesehen sein sowie entspre chende Schlitze 9 im Gehäuse des Ventils X.
Die Wirkungsweise dieser Ausführungs form entspricht der nach dem vorherigen Bei spiel. Je nach der hin und her gehenden Be wegung des Gestänges in Abhängigkeit vom Zentrifugalregulator, also in Abhängigkeit von der Drehzahl, vollführt der Körper 7 eine hin und her gehende Bewegung und steuert damit den Druck der Feder 3' in Ab hängigkeit von der Drehzahl, wodurch, wie beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, der Öldruck geregelt wird.
Diese zweite Ausführungsform hat den besonderen Vorteil, dass der Öldruck in be quemer Weise durch entsprechende Form gebung des Körpers 7 in Abhängigkeit von jeder beliebigen, eben vorgeschriebenen Kurve geregelt werden kann. Ebenso ermöglicht diese Ausführungsform die Einstellung nur zweier verschiedener Drücke, etwa derart, dass bei einer bestimmten mittleren Drehzahl der Übergang von einem niedrigen Öldruck zu einem höheren Öldruck erfolgt.
Method for regulating the pressure of the lubricating oil in internal combustion engines, especially those with a compressor. On the lubrication of internal combustion engines, especially those with Kompres sor, special requirements are made with regard to their thermal and mechanical stress. It is known to keep the circulating oil in internal combustion engines be certain speed under constant pressure. This means that at a constant oil temperature, an almost constant amount of oil flows through the flow paths, which is only relatively little influenced by the engine speed.
In contrast, the majority of the engine's lubrication points require an amount of oil for proper lubrication that is directly proportional to the engine speed; because the oil should be constantly exchanged at the lubrication points and where it is stripped directly with every revolution, such as with the cylinder, or is sucked from its place, as with the bearings, it is constantly set. For this purpose it is necessary to change the oil pressure in such a way that all lubrication points receive the correct amount of oil when the current flow resistance is overcome. Devices for supplying varying amounts of lubricating oil are known.
However, these devices only compensate for a lack of oil when the oil is cool and are based on the principle of regulating the oil flow depending on the viscosity at different oil temperatures. In another case, the cold oil, which creates higher pressure in the oil pump through the effect of increased flow resistance, opens additional feed lines through which the oil is directed directly to the endangered parts of the engine, for example to the cylinders, or finally, a special valve opens in the oil pressure line,
which is activated directly by the oil temperature, special ways for additional lubrication when the oil is cold. All of these devices are only intended to provide additional lubrication of engine parts when the engine is started when the oil is cool. For the engine to run at normal oil temperature, the oil circulation must be set in such a way that it is sufficient even under the most unfavorable conditions. In the event that less oil is required, only a decent saving is provided for the cylinder and a return to the oil container.
The disadvantage of this device is that the oil circulation at low engine speeds, such as during idling, is too great at normal oil temperature. this is only imperfectly stripped from the cylinder and therefore enters the combustion chamber, causing the engine to run irregularly as a result of over-lubrication of the engine, oiling of the plugs, etc.
These disadvantages are to be eliminated by the method according to the invention, according to which the flow of the lubricating oil is changed through a bypass line of the oil pump by means of a throttle element that adjusts the engine speed and thus regulates the oil pressure. The throttle organ is expediently adjusted by influencing the tension of the spring.
The device for performing this method can be designed so that a bypass line with a throttle device is provided on the oil pump, which is designed as a ball valve, the spring of which is supported at one end against a body that adjusts depending on the engine speed is, wherein on compressor motors the support body can be designed as a piston under the action of the compressed air of the compressor, or on motors with a centrifugal regulator as a control body under the action of the centrifugal regulator. In the latter case, the control body can be arranged horizontally displaceable and wedge-shaped.
The control body can also be designed in such a way that there is an intermittent change in the spring tension and thus in the oil pressure.
In the accompanying drawing, an embodiment of the subject matter of the invention is illustrated, namely: Fig. 1 is an overall view of the Einrich device and Fig. 2 shows a detail of the device of FIG. 1 in a modified embodiment. Practical tests make it possible to find the most beneficial amount of oil necessary for proper lubrication. and the corresponding oil pressure for different speeds BEZW. Determine engine loads.
If one demands the exchange of the oil film on all friction surfaces with each revolution and if neither the oil temperature nor the flow resistance would change, the oil pressure p would have to increase with the square of the speed n so that the flow increases proportionally with the speed.
There. However, at higher speeds, the oil temperature usually rises somewhat and thus the viscosity drops, and there is also a certain increase in the game and thus a reduction in the flow resistance, it is not necessary that the oil pressure increases so quickly. The oil pressure is therefore determined by the relationship pr.i nk, in which <I> p </I> is the oil pressure, <I> n </I> is the speed of the engine and k is a coefficient less than 2. In practice it is possible to lay a straight line through the edge points of the curve determined.
In Fig. 1 is. 1 the oil pump, 1 'the suction line and 1. "the pressure line. 2 is a bypass line of the pump, which connects the suction line I' with the pressure line 1" and in which a throttle valve X is installed. In the present exemplary embodiment, the valve X consists of a ball 3 which is under the action of a spring 3 '. The spring 3 'is placed on an approach 4' respectively. is supported against the upper surface of a pin 4, which is connected to a piston 5 which is movable in a housing 6 and the underside of which is under the action of the compressed air which is passed through a pipe 6 'into the housing 6 .
The operation of the device is as follows: The oil pressure p in the line 1 ″ is dependent on the amount of oil returned through the line 2 into the line 1 ', ie on the size of that released by the valve X, while the output of the pump 1 remains the same This depends on the pressure with which the spring 3 'presses on the ball 3. Since the spring tension and thus the spring pressure is now influenced by the movement of the piston 5 with pin 4, this movement is, however, influenced by the pressure of the compressor If the compressed air supplied is dependent on the engine speed, the oil pressure in line 1 "is regulated as a function of the speed.
In the embodiment according to FIG. 2, the spring 3 'is supported on the horizontal side of a wedge-shaped body 7, which is connected to the centrifugal regulator by means of a linkage, not shown further. For the horizontal guidance of the body 7, a roller 8 can be provided and corresponding slots 9 in the housing of the valve X.
The mode of operation of this embodiment corresponds to that of the previous example. Depending on the reciprocating movement of the linkage depending on the centrifugal regulator, i.e. depending on the speed, the body 7 performs a reciprocating movement and thus controls the pressure of the spring 3 'in dependence on the speed, whereby As described in the first embodiment, the oil pressure is regulated.
This second embodiment has the particular advantage that the oil pressure can be regulated in be quemerous manner by appropriate shaping of the body 7 as a function of any arbitrary, just prescribed curve. This embodiment also enables the setting of only two different pressures, for example in such a way that the transition from a low oil pressure to a higher oil pressure takes place at a certain average speed.