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Die
Erfindung betrifft eine Gleitlagerschale und ein Gleitlager für ein Kurbelwellenhauptlager
oder ein Pleuellager mit einer Gleitfläche zur Anlage an einem Wellen-
oder Hubzapfen, einer in die Gleitfläche eingelassenen Öldrucktasche
und einer in die Öldrucktasche
mündenden Ölzuführung. Die
Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung einer solchen Gleitlagerschale
in einem Kurbelwellenhauptlager oder Pleuellager. Ferner betrifft
die Erfindung ein Gleitlagersystem mit wenigstens einem solchen
Gleitlager und einer Ölversorgungseinrichtung.
Schließlich
betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Versorgung der Gleitlagerschale
mit Öl.
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Die
Erfindung betrifft insbesondere Anwendungen in Diesel- und Ottomotoren,
die über
eine Start-Stopp-Automatik verfügen,
die dafür
sorgt, dass der Motor bei Stillstand des Fahrzeuges abgestellt und bei
Leistungsanforderung durch den Fahrer, beispielsweise über Betätigung der
Motorzündung,
des Gaspedals und/oder der Kupplung gestartet wird. Die Erfindung
betrifft aber auch so genannte Hybridantriebe, die aus einer Kombination
eines Verbrennungsmotors (Otto oder Diesel) und eines Elektromotors
bestehen. Auch bei den Hybridantrieben sind häufigere Start- und Stoppvorgänge des
Verbrennungsmotors, gegebenenfalls auch während der Fahrt unter Elektroantrieb
erforderlich, beispielsweise wenn die Leistung des Elektromotors nicht
ausreicht oder dessen Batterieladung zu gering wird.
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Die
vorgenannten Anwendungen zeichnen sich im Vergleich mit herkömmlichen
reinen Verbrennungsmotorantrieben dadurch aus, dass sie zur Steigerung
der Effizienz und/oder zur CO2-Reduktion
den Verbrennungsvorgang abschalten, sobald die Leistung des Verbrennungsmotors
nicht mehr benötigt
wird. Insbesondere der Umweltaspekt der CO2-Reduktion
wird immer bedeutender und stellt neue Anforderungen an die Antriebstechnik.
Durch die insbesondere im Stadtverkehr vergleichsweise große Anzahl
von Start- und Stoppvorgängen
wird ein erhöhter
Lagerverschleiß im
Motor beobachtet. Dieser ist darauf zurückzuführen, dass bei den Start- und
Stoppvorgängen
keine hydrodynamische Lagerschmierung vorliegt, die Lager also in
zunehmendem Maße
Mischreibungsbedingungen ausgesetzt wird. Der zunehmende Lagerverschleiß lässt sich
zwar zu einem gewissen Grad durch die Wahl verschleißfesterer
Lagerwerkstoffe zum Teil kompensieren. Grundsätzlich können solche Motoren aber nicht
die Laufleistung herkömmlich
betriebener Motoren erreichen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, eine Gleitlagerschale sowie deren Verwendung,
ein Gleitlager, ein Gleitlagersystem und ein Verfahren bereitzustellen,
deren Einsatz in den vorgenannten Motoren mit Start-Stopp-Automatik eine
höhere
Laufleistung der Motoren bewirkt.
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Die
Erfindung wird durch eine Gleitlagerschale mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1, ein Gleitlager mit den Merkmalen des Patentanspruchs
8, ein Gleitlagersystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10
bzw. des Patentanspruches 12, die Verwendung der Gleitlagerschale
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 22 und durch ein Verfahren
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 25 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Das
erfindungsgemäße Gleitlager
für ein
Kurbelwellenhauptlager oder ein Pleuellager ist mit einer oberen
und einer unteren Gleitlagerschale versehen, wobei im Fall des Kurbelwellenhauptlagers
die untere Gleitlagerschale bzw. im Fall des Pleuellagers die obere
Gleitlagerschale eine Gleitfläche
zur Anlage an einem Wellen- bzw. Hubzapfen der Kurbelwelle, eine
in die Gleitfläche
eingelassene Öldrucktasche
und eine in die Öldrucktasche
mündende Ölzuführung aufweist.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
sieht vor, dass zur Versorgung einer Gleitlagerschale in einem Kurbelwellenhauptlager
oder in einem Pleuellager eines Verbrennungsmotors mit Öl, bei dem
die Gleitlagerschale eine Gleitfläche zur Anlage an einem Wellen-
bzw. Hubzapfen, einer in die Gleitfläche eingelassene Öldrucktasche
und eine in die Öldrucktasche
mündende Ölzuführung aufweist,
beim Starten oder Stoppen des Verbrennungsmotors die Öldrucktasche
mit einem hydrostatischen Öldruck
beaufschlagt wird.
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Zur
Ausführung
dieses Verfahrens weist das erfindungsgemäße wenigstens eines der vorstehend
beschriebenen erfindungsgemäßen Gleitlager
und eine Ölversorgungseinrichtung
auf, wobei die Ölversorgungseinrichtung
ein Ölreservoir
und eine Ölleitung
aufweist, welche mit der Ölzuführung der
Gleitlagerschale kommuniziert.
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Die Ölzuführung ist
bevorzugt in Form einer Ölbohrung
durch die Gleitlagerschale oder einer innenumfänglich, wenigstens bis zu einer
Teilfläche
umlaufenden Ölnut
ausgebildet.
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Den
vorstehend genannten Erfindungsaspekten liegt der Gedanke zugrunde,
die Öldrucktasche
in der unteren Lagerschale mit einem Öldruck zu beaufschlagen, so
dass auch ohne die zur Ausbildung eines hydrodynamischen Ölfilms erforderliche
Rotation der Kurbelwelle sich ein Olpolster zwischen dem Wellen-
bzw. Hubzapfen und der unteren Gleitlagerschale ausbilden kann,
um die eingangs genannten Mischreibungsbedingungen auch bei Start-Stopp-Vorgängen zu
vermeiden.
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Demgemäß ist die
erfindungsgemäße Gleitlagerschale
eingerichtet zur Verwendung als untere Gleitlagerschale in einem
Kurbelwellenhauptlager oder als obere Gleitlagerschale in einem
Pleuellager, mit einer Gleitfläche
zur Anlage an einem Wellen- oder Hubzapfen, einer in die Gleitfläche eingelassenen Öldrucktasche und
einer in die Öldrucktasche
mündenden Ölzuführung, wobei
die Öldrucktasche
in Abhängigkeit
von einem Systemöldruck
so dimensioniert ist, dass eine Druckkraft erzeugbar ist, mit der
die Kurbelwelle bzw. der Pleuel angehoben werden kann.
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Als
untere Gleitlagerschale im Sinne der Erfindung wird die Gleitlagerschale
verstanden, die in den Lagersitz eines Kurbelwellengehäuses bzw.
Pleuels so einbaubar ist, dass sie bei bestimmungsgemäßer Orientierung
des Kurbelwellengehäuses
bzw. des Pleuels in Richtung der Schwerkraft ausgerichtet ist. Entsprechend
ist die obere die der Schwerkraft entgegengesetzt eingebaute Gleitlagerschale.
Erfindungsgemäß ist bei der
unteren Gleitlagerschale im Lagersitz des Kurbelwellengehäuses die Öldrucktasche
in Richtung der Schwerkraft ausgerichtet, während bei der oberen Gleitlagerschale
im Lagersitz des Pleuels die Öldrucktasche entgegen
der Richtung der Schwerkraft ausgerichtet ist.
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Dies
stellt sicher, dass das Öl
stets von dort an den Wellen- oder Hubzapfen und die Gleitfläche herangeführt wird,
wo der Wellenzapfen bei Stillstand des Motors auf der Lagerfläche des
Hauptlagers bzw. das Pleuellager auf dem Hubzapfen aufliegen. Hierbei
wie allen folgenden Überlegungen
wird vereinfachend davon ausgegangen, dass die Schwerkraft bei Stillstand
des Motors die überwiegend
an der Kurbelwelle bzw. den Pleuel angreifenden Kraft ist. Selbstverständlich findet
die Erfindung auch dort Anwendung, wo weitere statische Kräfte insbesondere
in anderen Richtungen, z. B. durch Zugkräfte von Riementrieben an den
Komponenten angreifen. In diesem Fall ist an Stelle der Schwerkraftrichtung
die Richtung des Summenvektors aller Kräfte für die Ausrichtung der Öldrucktasche
maßgebend,
damit die Summenkraft hydrostatisch kompensiert werden kann.
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Besonders
bevorzugt wird die Gleitlagerschale so verwendet, dass sich die Öldrucktasche
der Gleitlagerschale in Umfangsrichtung vom Lot aus nach beiden
Seiten über
einen Winkel von wenigstens 10° erstreckt.
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Dies
stellt sicher, dass auch bei leichter Neigung des Kurbelwellengehäuses bzw.
des Pleuels das Öl unmittelbar
an die Auflagestelle der Lagerschale und des Gegenläufers (Wellen-
oder Hubzapfen) gelangt.
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Die Öldrucktasche
der Gleitlagerschale weist bevorzugt eine mittlere Tiefe von 0,05
bis 0,7 mm, vorzugsweise 0,1 bis 0,5 mm auf. Die Öldrucktasche
wird vorzugsweise in Form einer exzentrisch zur Mittelachse gebohrten
oder gefrästen
Ausnehmung mit kleinerem Radius als der Innendurchmesser von der
Gleitfläche her
in die Gleitlagerschale eingearbeitet. Hierdurch ergibt sich ein
Tiefenverlauf, der zur Mitte der Tasche zunimmt. Die mittlere Nuttiefe
beträgt
dabei vorzugsweise 60–80%
und besonders bevorzugt 65–75%
der maximalen Nuttiefe.
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In
diesem Tiefenbereich ist ein ausreichender Ölfluss und damit eine gleichmäßige und
schnelle Verteilung des Ölfilms
unter dem Wellen- oder
Hubzapfen gewährleistet.
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Um
gleichzeitig eine hinreichende Festigkeit der Gleitlagerschale zu
gewährleisten
weist die die Öldrucktasche
eine minimale Restwanddicke von 0,4 mm, bevorzugt 0,6 mm auf.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird die Kurbelwelle
bzw. der Pleuel beim Starten oder Stoppen des Verbrennungsmotors
durch den hydrostatischen Öldruck
angehoben.
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Eine
dementsprechende vorteilhafte Weiterbildung des Gleitlagersystems
sieht vor, dass die Ölversorgungseinrichtung
eine Öldruckerzeugungseinrichtung
aufweist, die eingerichtet ist, die Öldrucktasche mit Öl unter
ausreichendem hydrostatischen Druck zu versorgen, um die Kurbelwelle
anzuheben.
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Bevorzugt
wird die Kurbelwelle bzw. der Pleuel beim Starten oder Stoppen wenigstens
um 0,5 bis 4 μm
angehoben.
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In
diesem Bereich bewegt sich typischerweise die Rautiefe der Wellen- und Hubzapfen der
Kurbelwelle, so dass eine entsprechende Anhebung den Verschleiß durch
Materialkontakt zwischen den Zapfen und der korrespondierenden Gleitfläche der
Gleitlagerschale effizient reduziert.
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Eine
bevorzugte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass die Kurbelwelle
bzw. der Pleuel beim Starten oder Stoppen für wenigstens 0,1 bis 4, bevorzugt
1 bis 2 Sekunden angehoben wird.
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Entscheidend
ist, dass die Kurbelwelle bzw. der Pleuel beim Starten wenigstens
so lange angehoben wird, bis der Verbrennungsmotor wenigstens 60%,
vorzugsweise 100% seiner Leerlaufdrehzahl erreicht hat, bzw. beim
Stoppen des Verbrennungsmotors so lange angehoben wird, bis dieser
höchstens
noch 20% seiner Leerlaufdrehzahl hat, vorzugsweise zum Stillstand
gekommen ist. Diese Bedingungen sind in dem beanspruchten Zeitfenster
in der Regel erfüllt.
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Um
sicherzustellen, dass die Kurbelwelle bzw. der Pleuel in ausreichendem
Maße angehoben
werden kann, ist die Öldruckerzeugungseinrichtung
bevorzugt eingerichtet, einen Überdruck
von wenigstens 2 bar, besonders bevorzugt wenigstens 5 bar, bereitzustellen.
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Mit
einem geringeren hydrostatischen Druck kann die Welle bzw. der Pleuel
nur noch angehoben werden, Indem die lateralen Abmessungen der Öldrucktasche
in Umfangsrichtung und in Breitenrichtung der Lagerschale sehr groß gewählt werden.
Dies hat jedoch einen sehr hohen Ölabfluss, einen unerwünscht hohen Anstieg
der spezifischen Last durch die Öldrucktasche
und eine zu große
Einschränkung
des tragenden Anteils der Gleitfläche zur Folge. Andererseits
ist der hydrostatische Öldruck
auf vorzugsweise maximal 40 bar, besonders bevorzugt maximal 20
bar zu begrenzen. Zu hohe Überdrücke sind
nämlich
technisch wenig praktikabel, da die Anforderungen an die Öldruckerzeugungseinrichtung
und die Ölzuführung sehr
stark ansteigen und damit erhöhte
Herstellungskosten einhergehen.
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Weiterhin
bevorzugt ist die Gleitlagerschale so ausgebildet, dass die Länge der Öldrucktasche
in Umfangsrichtung einen Winkel von wenigstens 10°, vorzugsweise
wenigstens 20° und
besonders bevorzugt wenigstens 30° bis
höchstens
110°, besonders
bevorzugt höchstens
90°, und
ganz besonders bevorzugt höchstens
70°, überspannt.
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Mit
zunehmender Einschränkung
auf vorgenannte Grenzen wird bei noch moderatem Anstieg der spezifischen
Last der Lagerschale durch die Drucköltasche einerseits der benötigte hydrostatische
Druck in einem praktikablen Bereich gehalten und zugleich der stationäre Ölstrom durch
seitlichen Ölabfluss
auf ein praktikables Maß begrenzt.
Nicht unerheblich hierbei ist die Voraussetzung, dass das Lot über der
der Mittelachse des gelagerten Wellenabschnitts näherungsweise
mit der Mitte der Öldrucktasche
in Umfangsrichtung zusammenfällt,
da die zum Anheben der Kurbelwelle benötigte Kraft proportional zur
in Schwerkraftrichtung projizierten Fläche der Öldrucktasche ist. In entgegengesetzter
Richtung gilt dies auch für
die Geometrie des Pleuellagers.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Öldrucktasche eine Breite in
Achsrichtung von höchstens 75%,
bevorzugt höchstens
60%, besonders bevorzugt höchstens
50% und ganz besonders bevorzugt höchstens 40% der effektiven
Breite der Gleitlagerschale auf. Die minimale Breite der Öldrucktasche
in Achsrichtung beträgt
mindestens 10%, vorzugsweise mindestens 20% der effektiven Breite
der Gleitlagerschale.
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Als
effektive Breite der Gleitlagerschale wird die Breite der Gleitfläche der
Gleitlagerschale verstanden, die mit dem Gegenläufer in Kontakt steht. Die
Wahl der relativen Breite der Öldrucktasche
bewirkt bei zunehmender Einschränkung
auf die vorgenannten Werte ein günstigeres
Verhältnis
aus dem benötigten
hydrostatischen Druck, dem Anstieg der spezifischen Last der Lagerschale
und dem benötigten
stationären Ölstrom aufgrund
des seitlichen Ölabflusses.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung des Gleitlagersystems weist die Öldruckerzeugungseinrichtung
einen Druckspeicher oder eine Ölpumpe
auf.
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Der
Druckspeicher hält
den Druck unabhängig
vom Betriebszustand des Motors, insbesondere im Stillstand des Motors.
Das Volumen des Druckspeichers ist mindestens so zu bemessen, dass
der zum Anheben der Welle bzw. der Pleuel notwendige Öldruck zumindest
so lange aufrechterhalten werden kann, bis der durch die Wellendrehung
erzeugte hydrodynamische Druck die Last aus Massekräften und/oder
Kräften
aus der motorischen Kraftstoffverbrennung tragen kann. Dies geschieht
typischerweise beim Erreichen der Motorleerlaufdrehzahl. Entsprechendes
gilt für
die Dimensionierung der Ölpumpe,
die so ausgefegt sein muss, dass der notwendige Öldruck und die zur Anhebung
der Welle bzw. der Pleuel notwendige Förderkapazität bereitstehen.
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Der
Druckspeicher, vorzugsweise mit einer Membran oder einer Feder-Kolben-Anordnung
als elastische Elemente zur Energiespeicherung, kann vorteilhafterweise
entweder mittels einer an den Druckspeicher angeschlossenen Ölpumpe oder
im Betrieb des Verbrennungsmotors unter Ausnutzung des hydrodynamischen
Druckes in dem Gleitlager durch Ölrückfluss
beladen werden. In letzterem Fall weist die Ölversorgungseinrichtung vorzugsweise
ein in die Ölleitung
eingeschaltetes Rückschlagventil
auf, das eingerichtet ist, bei Betrieb des Verbrennungsmotors einen Ölstrom von
der Öldrucktasche
in das Ölreservoir,
in diesem Fall in den Druckspeicher, freizugeben. Bei der Ölpumpe kann
es sich auch um die Umlaufschmierölpumpe des Motors handeln,
sofern diese über
das erforderliche Druckniveau verfügt.
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Zur
Realisierung eines gezielten, über
einen begrenzten Zeitraum erfolgenden Anhebens der Kurbelwelle bzw.
der Pleuel beim Starten oder Stoppen weist die Ölversorgungseinrichtung bevorzugt
ein in die Ölleitung
eingeschaltetes Ventil und eine Ventilsteuereinrichtung auf, die
eingerichtet ist, das Ventil beim Starten und/oder Stoppen des Verbrennungsmotors
zu öffnen.
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Nachfolgend
wird die Funktion des erfindungsgemäßen Gleitlagersystems beschrieben:
Hinreichend lang vor dem Start der Wellenrotation durch Anlassen
des Motors werden die zu den Gleitlagern führenden Ventile, initiiert
durch ein Schaltsignal der Ventilsteuereinrichtung, geöffnet, wodurch
der Druck aus dem Druckspeicher über
die Ölleitung
und die Ölzuführung auf
die Öldrucktasche
geschaltet wird. Entsprechendes gilt für eine Druckbeaufschlagung
mittels Ölpumpe.
Der so entstehende hydrostatische Druck wirkt über die gesamte Oberfläche der Öldrucktasche
in Form einer Kraft auf die Kurbelwelle bzw. die Pleuel entgegen
der Schwerkraft. Die Kurbelwelle, inklusive Pleuel, Kolben, Ringen,
Bolzen, Sicherungsringen, Schwungmasse und gegebenenfalls weiterer
mit der Welle verbundener Komponenten, wird dabei so angehoben,
dass die Oberfläche der
Kurbelwelle und der unteren Lagerschalen durch einen Schmierfilm
bereits ohne Rotation der Kurbelwelle getrennt werden. Entsprechendes
gilt für
die Pleuel. Die Ventilsteuereinrichtung kann mit der Zündung oder mit
der Motorsteuerung verbunden oder ein Teil derselben sein.
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In
entsprechender Weise ermöglicht
die Erfindung die im Folgenden beschriebene Funktion zum verschleißfreien
Anhalten des Verbrennungsmotors: Hinreichend lang vor dem Stopp
der Rotation der Kurbelwelle beim Anhalten des Motors werden die
zu den Hauptlagern bzw. Pleuellagern führenden Ventile mittels der Ventilsteuerung
geöffnet,
wodurch der Druck aus dem Druckspeicher auf die Öldrucktasche geschaltet wird. Entsprechendes
gilt für
eine Druckbeaufschlagung mittels Ölpumpe. Der statische Druck
in dem Druckspeicher wird somit über
die Ölleitung
und die Ölzuführung auf
die Öldrucktasche
der unteren Lagerschale geschaltet und bewirkt eine der Schwerkraft
entgegen gerichtete Kraft zur Anhebung der Kurbelwelle bzw. der
Pleuel. Wiederum wird die Kurbelwelle und eventuell damit verbundene
Komponenten bzw. die Pleuel und den damit verbundenen Komponenten
soweit angehoben, dass die Oberflächen der Welle und der unteren
Lagerschalen durch einen hydrostatischen Schmierfilm bis zum Erliegen
der Rotation der Kurbelwelle getrennt bleiben.
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Die
für den
hydrostatischen Druckaufbau beim Starten und/oder beim Stoppen des
Motors in der Öldrucktasche
notwendige Drosselwirkung auf den durch die Druckdifferenz zwischen
dem Druckspeicher bzw. der Ölpumpe
und dem Kurbelgehäuse
hervorgerufenen Ölstrom
wird typischerweise durch die anzuhebende Welle bzw. den anzuhebenden
Pleuel selbst erzeugt. Gegebenenfalls können auch eine oder mehrere
Drosselstellen in der Ölleitung
vorgesehen sein, damit das Ölreservoir
bzw. der Druckspeicher nicht unkontrolliert leer läuft und
eine kontrollierte Druckverteilung im Leitungssystem gewährleistet
wird.
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Weitere
Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand
eines Ausführungsbeispiels
mit Hilfe der Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Lagerschale
in axialer Sicht und in radialer Projektion;
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2 ein
beispielhaftes Schaltbild der Ölversorgung
in dem erfindungsgemäßen Gleitlagersystem;
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3 ein
Schema zur Illustration des hydrostatischen Kräftegleichgewichtes;
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4 ein
dreidimensionales Diagramm der spezifischen Last auf die erfindungsgemäße Lagerschale in
Abhängigkeit
von den Abmessungen der Öldrucktasche;
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5 ein
zweidimensionales Diagramm des hydrostatischen Drucks als Funktion
der Dimension der Öldrucktasche
und ein Ausschnitt hieraus;
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6 ein
zweidimensionales Diagramm des stationären Ölstroms in Abhängigkeit
von der Dimension der Öldrucktasche;
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7 eine
zweite Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Lagerschale
in axialer Sicht und in radialer Projektion;
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8 eine
dritte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Lagerschale
in axialer Sicht und in radialer Projektion und
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9 ein
anderes beispielhaftes Schaltbild der Ölversorgung in dem erfindungsgemäßen Gleitlagersystem.
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Die
Gleitlagerschale 100 gemäß 1 weist
eine hydrodynamische Gleitfläche 110 und
eine in die Gleitfläche
eingelassene Öldrucktasche 112 auf.
In das Zentrum der Öldrucktasche 112 mündet als Ölzuführung eine Ölbohrung 114.
Die Öldrucktasche 112 ist
durch eine Vertiefung in der Lagerschale 100 auf der Seite der
Gleitfläche 110 dergestalt
gebildet, dass diese in der Ebene der Gleitfläche 110 betrachtet
allseitig von der Gleitfläche
umrandet ist. Die Vertiefung der Öldrucktasche 112 in
radialer Richtung, gemessen von der Ebene der Gleitfläche 110,
beträgt
im Mittel zwischen 0,05 und 0,7 mm, vorzugsweise 0,1 bis 0,5 mm
Die Öldrucktasche 112 ist
im Übrigen
in Längsrichtung
durch den Winkel phi (ϕ) charakterisiert, welcher in der
gezeigten Ausführungsform
symmetrisch um den Scheitelpunkt der Lagerschale 100 angeordnet
ist. Das Maß des
Winkels phi (ϕ) beträgt
vorzugsweise wenigstens 10°,
besonders bevorzugt wenigstens 20° und
höchstens
110°, besonders
bevorzugt höchstens
90°. Alternativ
zu dem Winkel phi (ϕ) kann die Abmessung der Öldrucktasche 112 in
Längs-
oder Umlaufrichtung auch durch die Projektionslänge l charakterisiert werden.
In diesem Fall fällt die
Projektionsrichtung mit der Radialrichtung durch den Scheitelpunkt
zusammen.
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Die
Projektionsrichtung bzw. die Anordnung der Öldrucktasche in Umfangsrichtung
kann je nach Anwendung auch von der gezeigten symmetrischen Anordnung
zum Scheitelpunkt abweichen. Beispielsweise kann bei einer Motorkonfiguration,
bei der die Zylinderachse der Brennräume V-förmig angeordnet ist, auch um
einen entsprechenden Winkel gegenüber dem Scheitelpunkt verschoben
sein. Entscheidend für
die Lage der Öldrucktasche
bzw. deren Zentrum ist die Richtung der Schwerkraft. Es ist deshalb
erfindungsgemäß dafür Sorge
zu tragen, dass die Öldrucktasche 112 der
Gleitlagerschale 100 im Einbau in den vorgesehenen Lagersitz
im Kurbelwellengehäuse
bzw. Pleuel bei bestimmungsgemäßer Orientierung
des Kurbelwellengehäuses bzw.
des Pleuels in Richtung der Schwerkraft ausgerichtet ist, insbesondere
dass die Mitte der Öldrucktasche mit
der Richtung der Schwerkraft zusammenfällt.
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Die
Abmessung der Öldrucktasche
in axialer Richtung ist durch deren Breite b charakterisiert. Diese beträgt vorzugsweise
höchstens
75% der effektiven Breite B der Gleitlagerschale, besonders bevorzugt
höchstens
50% hiervon. Die maximale Breite b der Öldrucktasche 112 ist
in erster Linie durch den rechts und links der Öldrucktasche verbleibenden
Traganteil B-b der Gleitfläche 110 limitiert.
Weitere limitierende Faktoren werden nachfolgend anhand der 4 bis 6 erläutert.
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In 2 ist
schematisch eine Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Gleitlagersystems
gezeigt. Eine Gleitlagerschale nach der Art wie in 1 dargestellt
kommt hierin als untere Hauptlagerschale 200 zum Einsatz.
Diese bildet zusammen mit der oberen Hauptlagerschale 202 das
Kurbelwellenhauptlager. Insgesamt sind in der Darstellung fünf Kurbelwellenhauptlager
in einem Kurbelgehäuse 220 skizziert,
in denen eine Kurbelwelle 222 drehbar gelagert ist. Die
in den Hauptlagern gelagerten Abschnitte 224 der Kurbelwelle 222 sind hierin
auch als Wellenzapfen bezeichnet. Zwischen den Wellenzapfen 224 befinden
sich die Kurbelzapfen 226, welche sich bei Drehung der
Kurbelwelle um die Wellenzapfen auf einer Kreisbahn bewegen. Auf
jedem der Kurbelzapfen 226 ist jeweils ein Pleuel 228 drehbar
gelagert, welches die Kurbelwelle mit je einem Antriebskolben verbindet.
Auch das Pleuellager ist in eine untere Lagerschale 230 und
eine obere Lagerschale 232 geteilt, wobei in diesem Fall
die obere Pleuellagerschale 232 in entsprechender Weise
mit einer wie anhand von 1 beschriebenen Öldrucktasche 112 ausgestattet
sein kann. Zur besseren Übersichtlichkeit
wird anhand der 2 jedoch nur eine Ausführungsform
beschrieben, bei der die Kurbelwellenhauptlager erfindungsgemäß ausgebildet
sind.
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Das
Gleitlagersystem weist neben den vorstehend beschriebenen Gleitlagern
eine Ölversorgungseinrichtung 234 auf,
welche ein Ölreservoir
und eine Ölleitung 236 umfasst,
welche mit der Ölbohrung
in der unteren Hauptlagerschale 200 kommuniziert. Bei der
gezeigten Ausführungsform
der Ölversorgungseinrichtung 234 ist
eine Öldruckerzeugungseinrichtung 238 vorgesehen,
welche eingerichtet ist, die Öldrucktasche
in der Hauptlagerschale 200 mit Öl unter ausreichendem hydrostatischen
Druck zu versorgen, um die Kurbelwelle 222 anzuheben. Genauer
umfasst die Öldruckerzeugungseinrichtung 238 einen
Druckspeicher 240 sowie eine vorgeschaltete Ölpumpe 242,
die den Druckspeicher 240 mit Öl belädt. Der Druckspeicher 240 kann
alternativ auch weggelassen werden. Dabei ist zu berücksichtigen,
dass eine entsprechend dimensionierte Ölpumpe zur Beaufschlagung der Öldrucktaschen
mit einem ausreichenden Öldruck
ausgefegt sein muss. Die Ölpumpe 242 ist über eine Ölleitung 244 an
die Hauptölversorgung
des Motors bestehend aus einem Ölsumpf 246,
einer Niederdruck-Kühlölpumpe 248 und
einem Ölfilter 250 angeschlossen. Über das
Hauptölversorgungssystem wird
in erster Linie die Ölgalerie 252 in
dem Kurbelgehäuse 220 sowie
weitere Schmierstellen im Motor mit Öl unter niedrigerem Druck versorgt.
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Hinter
der Ölpumpe 242 beginnt
der Hochdruckbereich zur Versorgung der unteren Hauptlagerschalen mit
einem Überdruck
von wenigstens 2, bevorzugt wenigstens 5 bar. Mit diesem Druck wird
der Druckspeicher 240 beladen. Ein Ventilsystem, bestehend
aus einem steuerbaren Zulaufventil oder Rückschlagventil 254 und einem
steuerbaren Schaltventil 256, sorgt dafür, dass nach dem Beladen des
Druckspeichers 240 die Ölpumpe 242 abgeschaltet
werden kann. Hinreichend lange Zeit vor dem Starten und/oder Stoppen
des Motors wird das Schaltventil 256 über einen Schaltimpuls von
einer nicht dargestellten Ventilsteuereinrichtung geöffnet, so dass
das unter Druck befindliche Öl
aus dem Druckspeicher 240 auf die Öldrucktaschen 212 in
den unteren Lagerschalen 200 geschaltet wird.
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Bedingt
durch eine auf den zur Verfügung
stehenden Öldruck
abgestimmte Dimensionierung der Öldrucktaschen
führt dies
zu einer Anhebung der Kurbelwelle 222, um einen direkten
metallischen Kontakt derselben mit der Gleitfläche der unteren Hauptlagerschalen 200 bei
noch nicht vorhandenem bzw. nachlassendem hydrodynamischen Druck
in den Hauptlagern zu verhindern.
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Da
die Schwerkraft g in dem in 2 dargestellten
vereinfachten Schema senkrecht nach unten wirkt, ist die Ölzuführung und
die Öldrucktasche
in der unteren Lagerschale 200 senkrecht unter dem Wellenzapfen 224 angeordnet.
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Die
Spalt- und Druckverhältnisse
in dem hydrostatischen Schmierspalt zwischen der unteren Lagerschale 200 und
dem Wellenzapfen 224 sind in 3 vergrößert dargestellt.
Aufgrund des in der Öldrucktasche 212 anstehenden
Druckes, der in erster Näherung
dem Druck pÖlkanal im Ölkanal entspricht,
wird die Kurbelwelle um eine Höhe
hSpalt angehoben. Der angestrebte Hub beträgt vorzugsweise
0,5 bis 5 μm,
was gewährleistet, dass
ein Kontakt zwischen dem Wellenzapfen und der Gleitlageroberfläche weitestgehend
vermieden wird. Um den für
einen entsprechenden Hub erforderlichen Druck ermitteln zu können, muss
das hydrostatische Kräftegleichgewicht
zwischen der auf die Masse der Kurbelwelle und damit verbundener
Bauteile wirkenden Gewichtskraft FG und
der dieser entgegenwirkenden Hubkraft des Öls FÖl betrachtet
werden. Es gilt: FG =
(mKolben + mBolzen +
mRinge + mPleuel +
mKurbelwelle + mSchwungrad)g FG = FÖl FÖl = ATasche·(pÖlkanal – pKurbelgehäuse)
= n·l·b·(pÖlkanal – pKurbelgehäuse)
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Hierin
sind mit m die Massen der Kurbelwelle, Kolben, Bolzen, Ringe, Pleuel
und des Schwungrads, mit g die Schwerkraft, mit ATasche,
die Fläche
der projizierten Öldrucktasche,
mit p die Drücke
im Ölkanal
einerseits und im umgebenden Kurbelgehäuse andererseits und mit n
die Anzahl der Lagerstellen bezeichnet. Für LKW-Motoren sind hier Massen
m von typischer Weise 90 bis 200 kg, für PKW-Motoren von typischer
Weise 15 bis 50 kg einzusetzen. Wenn abweichend von 2 nur
einzelne (nicht alle) Lagerstellen mit den erfindungsgemäßen Hydrostatiklagern
ausgerüstet
sind, ist die anteilige Gewichtskraft des Laufzeugs für FG anzusetzen.
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Des
Weiteren muss eine Abschätzung
für den
maximalen Bedarf unter Annahme einer verlustfreien Strömung und
Massenerhaltung des Öls
durchgeführt
werden. Dies geschieht nach folgendem Ansatz: p
+ ρ·g·z + ρ2 ν2 =
const ṁ = ρ·A·ν = const
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In
dem konkreten Beispiel gemäß
3 bedeutet
dies
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Hierin
bezeichnet pÖl die
Strömungsdichte
des Öls,
v die Strömungsgeschwindigkeit
im Spalt- bzw. im Ölkanal, ṁ den
Massenstrom im Spalt bzw. im Ölkanal
und A die Querschnittsfläche
des Spalts bzw. des Ölkanals,
jeweils senkrecht zur Strömungsrichtung
v.
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Durch
Einsetzen erhält
man
mit
worin
D
Ölkanal den
Durchmesser der Ölbohrung
und Ölleitung
und D
i den Durchmesser des Gleitlagers bezeichnet.
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Mit Öl als inkompressiblem
Medium erhält
man den benötigten
Volumenstrom des bis
V .Öl :
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Entsprechendes
gilt für
den Stoppvorgang.
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Mit
einer Startdauer ΔtStart und der Zahl z der hydrostatischen
Lagerstellen ergibt sich das mit pÖl zu liefernde Ölvolumen
VÖl: VÖl = V .Öl·ΔtStart (4)
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Reibungsbedingt
werden der Ölstrom
und das gelieferte Ölvolumen
geringer ausfallen als nach diesen Formeln. Die Differenz geht für die Bereitstellung
des Druckspeichervolumens als Sicherheit ein. Entsprechend ist aber
auch der Lieferdruck höher
auszulegen.
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In 4 ist
der Anstieg der spezifischen Last durch das Vorhandensein der Öldrucktasche
dargestellt. Durch die Öldrucktasche
zur Erzeugung eines hydrostatischen Druckes beim Starten und Stoppen
des Motors wird zugleich die hydrodynamisch wirksame Fläche (hierin
auch als Traganteil der Gleitfläche
bezeichnet) im Motorbetrieb reduziert. Hieraus ergibt sich der in 4 gezeigte
Anstieg der spezifischen Belastung der verbleibenden hydrodynamisch
wirksamen Fläche
als Funktion der relativen Taschenbreite Brel =
b/B und des Winkels phi (ϕ). Dieser Anstieg der spezifischen
Last muss bei der Werkstoffauswahl im Hinblick auf die Werkstofffestigkeit
berücksichtigt
werden. Es zeigt sich, dass die spezifische Last sich beispielsweise
noch nicht verdoppelt, wenn bei einem Winkel phi (ϕ) von
110° nicht
gleichzeitig die relative Breite einen Wert von etwa 50% übersteigt.
Umgekehrt verdoppelt sich die spezifische Last beispielsweise nicht,
wenn bei einer relativen Breite von 75% der Winkel phi (ϕ)
nicht gleichzeitig einen Wert von etwa 50° übersteigt.
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In 5 wird
der hydrostatische Öldruck
zur Erzielung der zum Anheben der Kurbelwelle notwendigen Tragkraft
unter der Annahme der typischen Masse einer LKW-Kurbelwelle nebst
verbundener Teile von ca. 150 kg wiederum in Abhängigkeit von der Flächenausdehnung
der Öldrucktasche
dargestellt. Erwartungsgemäß zeigt
sich, dass bei sehr kleiner Fläche
der Öldrucktasche
sich eine Singularität
des notwendigen Öldrucks
ergibt. Ein Druckbereich von 100 bar oder mehr ist sicherlich von
geringer praktischer Bedeutung. Es zeigt sich, dass sich ein bevorzugter
Druckbereich von 40 bar oder weniger erreichen lässt, wenn bei einer in Umfangsrichtung
kurzen Länge
entsprechend einem Winkel von 14° die
relative Breite nicht gleichzeitig geringer wird als 30%.
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In 6 wird
die Abhängigkeit
des stationären Ölflusses
von der relativen Breite Brei einerseits
und dem Winkel phi (ϕ) andererseits aufgezeigt. Hier zeigt
sich überraschend,
dass bei abnehmender relativer Breite der stationäre Ölstrom signifikant
ansteigt, während
er mit abnehmender Länge
der Öldrucktasche
abnimmt. Nach dieser Auswertung kann ein vernünftiger stationärer Ölstrom von
etwa 0,15 l/s bei einem angenommenen Hub von 5 μm und insgesamt 5 Lagerstellen
eingehalten bzw. unterschritten werden, wenn bei einer relativen Lagerbreite
von etwa 30% ein Winkel von etwa 90° nicht überschritten wird.
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Aus
den Diagrammen gemäß der 4 bis 6 lässt sich
insgesamt ablesen, dass eine besonders bevorzugte Dimensionierung
der Schmieröltasche
eine Breite zwischen 30 und 60% der effektiven Breite der Lagerschale
bei gleichzeitiger Längenausdehnung
entsprechend einem Winkel phi (ϕ) zwischen 20° und 90° vorsieht.
Ganz besonders bevorzugt ist eine Dimensionierung mit einer relativen
Breite im Bereich zwischen 30 und 45% bei gleichzeitiger Längenausdehnung
entsprechend einem Winkel phi (ϕ) zwischen 20° und 70°.
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In 7 ist
eine andere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Gleitlagerschale 300 gezeigt.
Diese weist ebenfalls eine hydrodynamische Gleitfläche 310 und
eine in die Gleitfläche
eingelassene Öldrucktasche 312 auf.
Für die
Gestaltung und Dimensionierung der Öldrucktasche 312 gilt
das zu 1 gesagte. Als Ölzuführung für die Öldrucktasche 112 dient
eine umlaufende Ölnut 314,
die in diesem Beispiel nach beiden Seiten bis zur Teilfläche 316 der
Lagerschale umläuft.
Diese Ölnut
steht in Verbindung mit einer ebenfalls bis zur Teilfläche umlaufenden Ölnut in
einer korrespondierenden oberen Lagerschale des zusammengesetzten
Gleitlagers.
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Ein
an diese Ausführungsform
des Gleitlagers angepasstes erfindungsgemäßes Gleitlagersystem ist schematisch
in 9 dargestellt. Die Gleitlagerschale nach der Art
wie in 7 oder 8 dargestellt kommt hierin als
untere Hauptlagerschale 500 zum Einsatz. Diese bildet zusammen
mit der oberen Hauptlagerschale 502 das Kurbelwellenhauptlager,
von denen wiederum fünf
in einem Kurbelgehäuse 520 zur
Lagerung der Kurbelwelle 522 angeordnet.
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Das
Gleitlagersystem weist neben den vorstehend beschriebenen Haupt-Gleitlagern
eine Ölversorgungseinrichtung 534 mit
einer Ölleitung 536 auf,
welche zunächst
mit einer innenumfänglich
umlaufenden Ölnut
in der oberen Hauptlagerschale 502 und hierüber mit
der Ölnut
in der unteren Hauptlagerschale 500 der Kurbelwellenhauptlager
kommuniziert. Als Ölleitung 536 wird
in diesem Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Gleitlagersystems
auf das ohnehin vorhandene Hauptölversorgungssystems
in dem Kurbelgehäuse 520 zurückgegriffen.
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Die Ölversorgungseinrichtung 534 weist
ferner eine Öldruckerzeugungseinrichtung 538 auf,
welche eingerichtet ist, die Öldrucktasche
in der unteren Hauptlagerschale 500 mit Öl unter
ausreichendem hydrostatischen Druck zu versorgen, um die Kurbelwelle 522 anzuheben.
Die Öldruckerzeugungseinrichtung 538 umfasst
im Einzelnen einen Druckspeicher 540 sowie eine vorgeschaltete Ölpumpe 542,
die den Druckspeicher 540 mit Öl belädt. Die Ölpumpe 542 ist wie
im Beispiel gemäß 2 über eine Ölleitung 544 an
die Hauptölversorgung
des Motors, bestehend aus dem Ölsumpf 546,
einer Niederdruck-Kühlölpumpe 548,
einem Ölfilter 550 und
der Ölgalerie 552 in
dem Kurbelgehäuse 520,
angeschlossen.
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Hinter
der Ölpumpe 542 beginnt
der Hochdruckbereich zur Versorgung der unteren Hauptlagerschalen mit
einem Überdruck
von wenigstens 2, bevorzugt wenigstens 5 bar. Mit diesem Druck wird
der Druckspeicher 540 beladen. Ein Ventilsystem, bestehend
aus einem steuerbaren Zulaufventil oder Rückschlagventil 554 und einem
steuerbaren Schaltventil 556, sorgt dafür, dass nach dem Beladen des
Druckspeichers 540 die Ölpumpe 542 abgeschaltet
werden kann. Hinreichend lange Zeit vor dem Starten und/oder Stoppen
des Motors wird das Schaltventil 556 über einen Schaltimpuls von
einer nicht dargestellten Ventilsteuereinrichtung geöffnet, so dass
das unter Druck befindliche Öl
aus dem Druckspeicher 540 auf die Öldrucktaschen in den unteren
Lagerschalen 500 geschaltet wird. Gleichzeitig sorgt ein
Sperrventil 558 dafür,
dass der erhöhte
hydrostatische Druck in der Ölleitung 536 nicht
in den Niederdruckpfad einschließlich Filter 550, Ölpumpe 548 oder
Leitung 544 gelangen kann.
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Bedingt
durch eine auf den zur Verfügung
stehenden Öldruck
abgestimmte Dimensionierung der Öldrucktaschen
wird eine Druckkraft ausgeübt,
die zu einer Anhebung der Kurbelwelle 522 führt, um
einen direkten metallischen Kontakt derselben mit der Gleitfläche der
unteren Hauptlagerschalen 500 bei noch nicht vorhandenem
bzw. nachlassendem hydrodynamischen Druck in den Hauptlagern zu
verhindern. Bei der Dimensionierung der Öldrucktaschen in den unteren
Hauptlagerschalen 500 ist zu beachten, dass der derselbe Öldruck auch
in der Ölnut
in den oberen Hauptlagerschalen 502 ansteht und für eine entgegengesetzt
wirkende Druckkraft sorgt. Für
dieses Gleitlagersystem ergibt sich folgender Formalismus mit Di als Innendurchmesser der Lagerschalen ANut,o ANut,u als
projizierte Fläche
der oberen bzw. unteren Nut, bNut,o, bNut,u als Breite der oberen bzw. unteren
Nut, Lproj die projizierte Länge der
Drucktasche, ATasche die projizierte Fläche der
Drucktasche und b die Taschenbreite: ANut,o = Di·bNut,o; ANut,u = (Di – Lproj)·bNut,u; ATasche =
Lproj·b (1)
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Unter
der Maßgabe,
dass die obere Lagerschale keine zusätzliche Öltasche aufweist, ist zu fordern: A
Nut,o < / ! A
Nut,u + A
Tasche, damit die resultierende Druckkraft
nach oben wirkt. Damit folgt
und schließlich:
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Die
resultierende hydrostatische Druckkraft Fres,stat entspricht
der Differenz der projizierten Flächen der Drucköl führenden
Strukturen (Nuten, Drucköltasche)
der beiden Lagerschalen, multipliziert mit dem anliegenden hydrostatischen
Druck pÖl: Fres,stat = (Aunten – Aoben)·pÖl =
[(Di – Lproj)·bNut,u + b·Lproj – Di·bNut,o] Fres,stat = [Di·(bNut,u – bNut,o) + Lproj·(b – bNut,u)]·pÖl (3)
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Ein
einfacher Sonderfall ergibt sich, wenn die Nutbreiten oben und unten
gleich sind. Die Druckkraft wird dann: Fres,stat = Lproj·(b – bNut,u)·pÖl (4)
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Ein
anderer einfacher Sonderfall ergibt sich, wenn bNut,u =
b gewählt
wird. ϕ (phi) wird dann zu 180° und für die Druckkraft erhält man: Fres,stat = Di·(bNut,u – bNut,o)·pÖl (5)
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In 8 ist
eine solche Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Gleitlagerschale 400 gezeigt.
Diese weist ebenfalls eine hydrodynamische Gleitfläche 410 und
eine in die Gleitfläche
eingelassene Öldrucktasche 412 auf,
die, abweichend von dem vorherigen Beispiel, zusammen mit der Ölnut 414 nach
beiden Seiten bis zur Teilfläche 416 der
Lagerschale umläuft.
Es handelt sich also um eine Öldrucktasche,
bei der der Winkel phi (ϕ) 180° beträgt. Man kann diese auch als
abgesetzte Ölnut
bezeichnen. Die größere Länge der Öldrucktasche kann
durch eine entsprechend verringerte Breite derselben kompensiert
werden.
-
Grundsätzlich genügt es auch,
wenn die umlaufende Ölnut
nur nach einer Seite bis zur Teilfläche umläuft. In jedem Fall ist neben
einer entsprechenden Berücksichtigung
der geänderten
projizierten wirksamen Flächen
zu beachten, dass durch die Ölnut
der erforderliche Gesamtquerschnitt zur Ölversorgung unter Hochdruck
zur Verfügung
gestellt wird. Vorstehende Überlegungen
unter Bezugnahme auf 3 zur Berechnung des Ölmengen-
und Öldruckbedarfs
gelten hier analog.
-
Als
weitere Abwandlung der Ausführungsform
gemäß 8 kann
auf die Ölnut
auch ganz verzichtet werden, so dass die Öldrucktasche selbst funktional
die Ölversorgung
beinhaltet, wenn sie bis zu wenigstens einer Teilfläche umläuft und
wenn auch hier sichergestellt ist, dass genügend Querschnitt für den Ölstrom vorgesehen
ist.
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- 100
- Gleitlagerschale
- 110
- Gleitfläche
- 112
- Öldrucktasche
- 114
- Ölbohrung
- 200
- untere
Hauptlagerschale
- 202
- obere
Hauptlagerschale
- 220
- Kurbelgehäuse
- 222
- Kurbelwelle
- 224
- Wellenzapfen
- 226
- Hubzapfen
- 228
- Pleuel
- 230
- untere
Pleuellagerschale
- 232
- obere
Pleuellagerschale
- 234
- Ölversorgungseinrichtung
- 236
- Ölleitung
- 238
- Öldruckerzeugungseinrichtung
- 240
- Druckspeicher
- 242
- Ölpumpe
- 244
- Ölleitung
- 246
- Ölsumpf
- 248
- Kühlölpumpe,
Niederdruck
- 250
- Ölfilter
- 252
- Ölgalerie
- 254
- Zulaufventil
- 256
- Schaltventil
- 300
- Gleitlagerschale
- 310
- Gleitfläche
- 312
- Öldrucktasche
- 314
- Ölnut
- 316
- Teilfläche
- 400
- Gleitlagerschale
- 410
- Gleitfläche
- 412
- Öldrucktasche
- 414
- Ölnut
- 416
- Teilfläche
- 500
- untere
Hauptlagerschale
- 502
- obere
Hauptlagerschale
- 520
- Kurbelgehäuse
- 522
- Kurbelwelle
- 534
- Ölversorgungseinrichtung
- 536
- Ölleitung
- 538
- Öldruckerzeugungseinrichtung
- 540
- Druckspeicher
- 542
- Ölpumpe
- 544
- Ölleitung
- 546
- Ölsumpf
- 548
- Kühlölpumpe,
Niederdruck
- 550
- Ölfilter
- 552
- Ölgalerie
- 554
- Zulaufventil
- 556
- Schaltventil
- 558
- Sperrventil
- phi
(ϕ)
- Winkelabschnitt
der Öldrucktasche
in Umfangsrichtung
- I,
Lproj
- projizierte
Länge der Öldrucktasche
in Umfangsrichtung
- b
- Breite
der Öldrucktasche
- B
- effektive
Breite der Lagerschale
- brel
- relative
Breite der Öldrucktasche
(b/B)
- g
- Schwerkraftrichtung
- z
- Hubkraftrichtung
- Fg
- Schwerkraft
- FÖl
- hydrostatische
Hubkraft
- hSpalt
- Höhe des Spalts,
Hub
- ASpalt
- Querschnittsfläche des
Hubspalts
- ATasche
- projizierte
Fläche
der Öldrucktasche
- pÖlkanal
- hydrostatischer
Druck in der Ölbohrung/Ölleitung
- pKurbelgehäuse
- hydrostatischer
Druck im Kurbelgehäuse
- VSpalt
- Fließgeschwindigkeit
des Öls
im Hubspalt
- VÖlkanal
- Fließgeschwindigkeit
des Öls
in der Ölbohrung/Ölleitung
- m
- Masse
- ṁ
- Massenstrom
- n
- Anzahl
der Lagerstellen
- ρÖl
- Strömungsdichte
des Öls
- DÖlkanal
- Durchmesser
der Ölbohrung/Ölleitung
- Di
- Durchmesser
des Gleitlagers
- VÖl
- Ölvolumen
- V .Öl
- Ölvolumenstrom
- ΔtStart
- Startdauer
- Di
- Innendurchmesser
der Lagerschalen
- ANut,o
- projizierte
Fläche
der oberen Nut
- ANut,u
- projizierte
Fläche
der unteren Nut,
- bNut,o,
- Breite
der oberen Nut
- bNut,u
- Breite
der unteren Nut