DE1025674B - Kolbenkuehlung von Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Kolbenkühlung von Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine, deren Kolben durch Schmieröl gekühlt wird, das von den Kurbelwellenlagern durch Bohrungen in der Kurbelwelle zu den Pleuellagern und von dort zum Kolbenbolzenlager geleitet wird, wobei die den genannten Lagern fortwährend zugeführte Schmierölmenge so reichlich bemessen ist, daß die Möglichkeit besteht, die zum Kolbenbolzenlager führende Leitung mittels einer Düse anzuzapfen, das Öl gegen den Kolbenbolzen zu spritzen und so den Kolben zu kühlen.
• Eine bekannte derartige Kolbenkühleinrichtung weist die Anordnung eines ölgekühlten Kolbens für Brennkraftmaschinen auf, bei der von der Mantelfläche der beiden einem Pleuellagerzapfen. -benachbarten Kurbelwellenzapfenlager je ein Ölkanal zu der Mantelfläche des Pleuellagerzapfens vorgesehen ist. Hierbei ist aber kein ununterbrochener, ungedrosselter Kühlölstrom für den Kolben vorgesehen. Außerdem reicht die Ouernut hierbei weit in die Tragzone der Lager, wodurch die Ausbildung eines tragfähigen Ölfilmes gestört wird.
• Weiterhin bekannt ist eine Ausführung, bei der die Ausnehmung der Pleuellagerschale, deren Enden vorzugsweise in verbreiterte, in der Nähe der Lagerteilungsebene gelegene Öltaschen führen, über zwei in die Öltaschen mündende Bohrungen mit einer in den Pleuelstangenfuß eingearbeiteten, längs dem Außenumfang der oberen Pleuellagerschale verlaufenden Ringnut in Verbindung steht, aus der das Kühlöl zur Spritzdüse weitergeleitet wird. Bei dieser Veröffentlichung ist die Verbindung zu den Kurbelwellenlagern nicht gezeigt und somit das Vorhandensein eines ununterbrochenen, ungedrosselten Kühlölstromes nicht offenbart.
• Bei einer anderen bekannten Anordnung findet der Zu- und Ablauf durch die hohle Kurbelwelle statt, doch fließt hierbei der Ölstrom infolge zeitweiliger Abdeckung des Olaustrittsloches im Lager nicht ununterbrochen.
• Bei weiteren bekannten Ausführungen wäre zwar ein ununterbrochener Ölstrom im Pleuellager denkbar, doch ist hierbei keine entsprechende Verbindung für den Ölstrom vom Hauptlager zum Pleuellager Ofenbart.
• Zweck der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Brennkraftmaschinen zu vermeiden. Dies wird bei einer Ölkühlung für Kolben von Brennkraftmaschinen, bei denen das Kühlöl von Ausnehmungen in den Kurbelwellenlagerschalen durch Bohrungen fließt, die von den Mantelflächen der Kurbelwellenlagerzapfen zu den Mantelflächen der Pleuellagerzapfen führen und dort in Ausnehmungen der Pleuellager münden, die ihrerseits wiederum mit in der Nähe des Kolbenbodens angeordneten Spritzdüsen in Verbindung stehen, wobei die sich annähernd und mindestens über den halben Lagerumfang erstreckenden Ausnehmungen in den Kurbelwellenlagerschalen bei stehenden Maschinen in der oberen Hälfte des Lagerumfanges und bei den Pleuellagerschalen in der unteren Hälfte des Lagerumfanges angeordnet sind, dadurch erreicht, daß von der Mantelfläche der beiden einem Pleuellagerzapfen benachbarten Kurbelwellenlagerzapfen je ein Ölkanal zur Mantelfläche des Pleuellagerzapfens vorgesehen ist, daß ferner die Mündungen der Ölkanäle in den Mantelflächen der Kurbelwellen- und Pleuellagerzapfen jeweils um 1ä0° gegeneinander versetzt angeordnet sind und daß die Ölkanäle vorzugsweise über eine Mittelbohrung des Pleuellagerzapfens miteinander so verbunden sind, daß eine ununterbrochene Kühlölzufuhr jeweils von einem der dem zu versorgenden Pleuellager benachbarten Kurbelwellenlager aus gewährleistet ist.
• Weiterhin steht die Ausnehmung der Pleuellagerschale, deren Enden vorzugsweise in verbreiterte, in der Nähe der Lagerteilungsebene gelegene Öltaschen führen, über zwei in die Öltasche mündende Bohrungen mit einer in den Pleuelstangenfuß eingearbeiteten, längs dem Außenumfang der oberen Pleuellagerschale verlaufenden Ringnut in Verbindung, aus der das Kühlöl zur Spritzdüse weitergeleitet wird. Erst die Kombination dieser Merkmale ergibt einen ununterbrochenen, ungedrosselten Kühlölstrom bei gleichzeitiger Ausbildung eines sehr tragfähigen Ölfilmes, wodurch erst die Voraussetzung für den ungestörten Betrieb einer schnell laufenden, hochbelasteten Verbrennungskraftmaschine gegeben ist.
• Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung Fig. 1 bis 4 veranschaulicht. Es zeigt Fig. 1 an einer V-Maschine einen teilweisen Schnitt durch den zu kühlenden Kolben und die Pleuelstange sowie das zugehörige Kurbelwellenstück, Fig. 2 einen. Schnitt durch ein Pleuel längs der Linie A-B, Fig.3 einen ebensolchen Schnitt durch ein schräg gestelltes Pleuellager und Fig. 4 die im Pleuelauge sitzende Spritzdüse.
• Das Schmiermittel wird durch die Bohrungen 1 über die auf der Innenfläche der oberen Kurbelwellenlagerschale 2 angeordnete Ringnut 3 den von der Mantelfläche der Kurbelwellenlagerzapfen 4 ausgehenden Bohrungen 5 zugeführt, die in den durch die Stopfen 6 verschlossenen zylindrischen Hohlraum 7 des Pleuellagerzapfens 8 münden. Von dort gelangt es durch die Bohrungen 9 in die Ringnut 10 der unteren Pleuellagerschale 11. Die Ringnut 10 erweitert sich im Bereich der Teilungsebene des Pleuels in Öltaschen 12, die durch Bohrungen 13 mit der in den Pleuelfuß eingearbeiteten Ringnut 14 in Verbindung stehen. Die in die Ringnut 14 mündende Bohrung 15 führt das Schmiermittel über die am Außenumfang der Kolbenbolzenbüchse 17 eingearbeitete Ringnut 16 der Spritzdüse 18 zu, welch letztere in der Kolbenachse unterhalb des Kolbenbodens zur Kühlung des Kolbens 19 am Pleuelstangenauge angeordnet ist, wobei die Düseneintrittsöffnungen 20, wie aus Fig. 4 ersichtlich, senkrecht auf der Achse der Düsenbohrung 21 stehen.
• Durch die Anordnung der Ringnuten 3 und 10 sowie der Ölkanäle 5 und 9 wird erreicht, daß das Schmiermittel während der ersten Hälfte einer Kurbelwellenumdrehung vom linken Kurbelwellenlager und während der anderen Hälfte einer Umdrehung vorn rechten Kurbelwellenlager zur Kolbenbolzenbüchse 17 gelangt, wobei wechselweise eine der Bohrungen 9 die Verbindung von dem Innenraum 7 zur Ringnut 10 darstellt. Die Ringnuten 3 und 10 liegen in dem von den Verbrennungsdrücken nicht belasteten Teil der Lagerschalen, vermindern also die Tragfähigkeit der Lager nicht. da die in Richtung der genuteten Lagerschalen wirkenden Massenkräfte nur einen Bruchteil der Gaskräfte ausmachen.
• In weiterer Ausbildung der Erfindung zeigt die Ausführung der Ringnut 14 nach Fig. 3 den Vorteil, daß das Öl einen kürzeren Weg nehmen kann als bei der Ausführung gemäß Fig.2. Dafür hat die letztgenannte den Vorteil der einfacheren Herstellung.
• Die Erfindung erlaubt eine völlig gleichmäßige Versorgung eines Zylinderpaares von Maschinen mit einer Zylinderanordnung, bei der zwei Pleuelstangen nebeneinander auf einem gemeinsamen Pleuelzapfen laufen, also insbesondere bei Maschinen mit V-förmig angeordneten Zylindern. Es ist in diesem Fall lediglich notwendig, zwei Bohrungspaare 9 in dem Pleuelzapfen 8 anzuordnen, die in einer Ebene mit den Zylinderachsen liegen und in der Drehrichtung um den Betrag des Zylinderachsenwinkels gegeneinander versetzt sind.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Ölkühlung für Kolben von Brennkraftniaschinen. bei denen das Kühlöl von Ausnehmungen in den Iiurbelwellenlagerschalen durch Bohrungen fließt, die von den -Mantelflächen der Kurbelwellenlagerzapfen zu den Mantelflächen der Pleuellagerzapfen führen und dort in Ausnehmungen der Pleuellager münden, die ihrerseits wiederum mit in der Nähe des Kolbenbodens angeordneten Spritzdüsen in Verbindung stehen, wobei die sich annähernd und mindestens über den halben Lagerumfang erstreckenden Ausnehinungen in den Kurbelwellenlagerschalen bei stehenden Maschinen in der oberen Hälfte des Lagerumfanges und bei den Pleuellagerschalen in der unteren Hälfte des Lagerumfanges angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise von der :Mantelfläche der beiden einem Pleuellagerzapfen (8) benachbarten Kurbelwellenlagerzapfen (4) je ein Ölkanal (5, 9) zur Mantelfliiche des Pleuellagerzapfens vorgesehen ist, daß ferner die Mündungen der Ölkanäle (5, 9) in den Mantelflächen der Kurbelwellen- und Pleuellagerzapfen jeweils um annähernd 180° gegeneinander versetzt angeordnet sind und daß die Ölkanäle vorzugsweise über eine Mittelbohrung (7) des Pleuellagerzapfens miteinander so verbunden sind, daß eine ununterbrochene Kühlölzufuhr jeweils von einem der dein zti versorgenden Pleuellager benachbarten Kurbelwellenlager aus gewährleistet ist.
2. 2. Ölkühlung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise die Ausnehmung (10) der Pleuellagerschale. deren Enden vorzugsweise in verbreiterte, in der _Nahe der Lagerteilungsebene gelegene Öltaschen (12) führen, über z«.-ei in die Öltaschen mündende Bohrungen (13) mit einer in den Pleuelstangenfuß eingearbeiteten, längs dein Außenumfang der oberen Pleuellagerschale verlaufenden Ringnut (14) in Verbindung steht, aus der das Kühlöl zur Spritzdüse (18) weitergeleitet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften N r. 302 557, 804 048; britische Patentschrift N r. 587 736; USA.-Patentschriften Nr. 2 142 175, 2 193 684, 2236401.