DE1175489B - Lubricating oil pump for pressurized oil lubrication of internal combustion engines, in particular two-stroke light fuel internal combustion engines - Google Patents
Lubricating oil pump for pressurized oil lubrication of internal combustion engines, in particular two-stroke light fuel internal combustion enginesInfo
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Description
Schmierölpumpe zur Druckölschmierung von Brennkraftmaschinen, insbesondere Zweitakt-Leichtkraftstoff-Brennkraftmaschinen Es ist bekannt, die Lagerstellen von Zweitakt-Leichtkraftstoff-Brennkraftmaschinen dadurch zu schmieren, daß das Schmiermittel der Maschine mittels einer besonderen, von der Kraftstoff-Fördereinrichtung unabhängigen Schmierölpumpe unter Druck zugeführt wird. Dieses unter der Bezeichnung Frischölschmierung bekannte Verfahren hat gegenüber der Gemischschmierung, bei welcher das Schn-iieröl dem Leichtkraftstoff in einem bestimmten Mischungsverhältnis beigefügt und von dem in dem Vergaser aufbereiteten Kraftstoff-Luft-Gemisch an die verschiedenen Schmierstellen getragen wird, den Vorteil, daß die Brennkraftmaschine mit Kraftstoff und Schmieröl getrennt betankt werden und insbesondere, daß die Schmierölzugabe durch Beeinflussung des Fördermengen-Verstellgliedes der Schmierölpumpe dem jeweiligen Betriebszustand der Brennkraftmaschine, und zwar unabhängig von der Kraftstoffzufuhr angepaßt werden kann. Die Frischölschmierung hat jedoch den Nachteil, daß während des Betriebes der Brennkraftmaschine bei niederen Außentemperaturen keine ausreichende Verteilung des bei diesen Temperaturen dickflüssiger werdenden Schmieröls stattfindet, was schließlich bei Erreichen des Stockpunktes des Schmieröls zu erhöhtem Verschleiß und unter Umständen sogar zu ernsthaften Maschinenschäden führen kann.Lubricating oil pump for pressure oil lubrication of internal combustion engines, in particular Two-stroke light fuel internal combustion engines It is known that the bearings of To lubricate two-stroke light fuel internal combustion engines that the lubricant of the machine by means of a special, independent of the fuel delivery device Lubricating oil pump is supplied under pressure. This under the name of fresh oil lubrication known method has compared to the mixture lubrication, in which the cutting oil added to the light fuel in a certain mixing ratio and from the The fuel-air mixture prepared in the carburettor is sent to the various lubrication points is worn, the advantage that the internal combustion engine with fuel and lubricating oil be refueled separately and in particular that the addition of lubricating oil by influencing of the delivery rate adjusting element of the lubricating oil pump to the respective operating state the internal combustion engine, independently of the fuel supply can. The fresh oil lubrication has the disadvantage that during operation the internal combustion engine does not have sufficient distribution at low outside temperatures of the lubricating oil, which becomes thicker at these temperatures, what finally, when the pour point of the lubricating oil is reached, increased wear and can even lead to serious machine damage under certain circumstances.
Es ist auch bekannt, die Zylinderlaufbahn einer Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Drucköl zu schmieren und dem Schmieröl zu dessen Verdünnung eine Trägerflüssigkeit beizumischen, die aus dem zum Betrieb der Brennkraftmaschine dienenden Leichtkraftstoff bestehen kann. Da über die Art der Herstellung der Schmierölverdünnung nichts ausgesagt ist, kann unterstellt werden, daß sie - wie bei der Herstellung der üblichen Kaltstartmischung - vor oder beim Betanken erfolgt. Hierbei mußte auf den wesentlichen Vorteil der obengenannten Frischölschmierung verzichtet werden, der in der getrennten Betankung mit reinem Kraftstoff und reinem Schmieröl besteht.It is also known, the cylinder liner of a two-stroke internal combustion engine to lubricate with pressure oil and the lubricating oil to dilute it with a carrier liquid mix in the light fuel used to operate the internal combustion engine can exist. Since nothing is said about the type of production of the lubricating oil dilution is, it can be assumed that it - as in the production of the usual cold start mixture - before or during refueling. Here had to take the main advantage of The above-mentioned fresh oil lubrication can be dispensed with in the separate refueling with pure fuel and pure lubricating oil.
Es ist auch bekannt, für den Betrieb von Brennkraftmaschinen mittels einer besonderen Mischvorrichtung ein Gemisch von Brennstoff und Schmieröl herzustellen, das dann dem Vergaser der Maschine zugeführt wird und von ihm aus in bekannter Weise zum Verbrennungsraum gelangt. Die vorbekannte Mischvorrichtung erspart mithin lediglich die zeitraubende Herstellung des Brennstoff-Schmieröl-Gemisches vor dem Füllen des Brennstoffbehälters. Sie beseitigt jedoch nicht die Nachteile, welche -der Aufbereitung eines derartigen Gemisches in einem Vergaser und der unsicheren Zuführung des Schmierölanteiles vom Vergaser zu den Schmierstellen insbesondere bei niedrigen Außentemperaturen anhaften.It is also known for the operation of internal combustion engines by means of to produce a mixture of fuel and lubricating oil using a special mixing device, which is then fed to the carburetor of the machine and from there in a known manner reaches the combustion chamber. The known mixing device therefore only saves the time-consuming preparation of the fuel-lubricating oil mixture before filling the Fuel tank. However, it does not eliminate the disadvantages of processing such a mixture in a carburetor and the unsafe supply of the lubricating oil component from the carburetor to the lubrication points, especially at low outside temperatures cling.
Andererseits wurde auch schon vorgeschlagen, insbesondere bei Zweitakt-Brennkraftmaschinen .Kolbenpumpen zum Fördern von Leichtkraftstoff zu verwenden, bei denen die Fördermenge je Pumpentakt durch Hubverstellung des Kolbens beispielsweise mittels Schrägnocken regelbar ist und das Umsteuern der Pumpe von Saugen auf Drücken mittels eines Drehschiebers bewirkt wird. Hierbei soll der Pumpenkolben selbst als Drehschieber dienen. Diese bekannte Pumpe ist jedoch nur zum Fördern von Kraftstoff geeignet, dem im Falle der Verwendung der Pumpe an Zweitakt-Brennkraftmaschinen, die mit Leichtkraftstoff betrieben werden, bereits Schmieröl zugesetzt ist. Die in der Beschreibung der bekannten Kraftstoffpumpe erwähnte Schmierölzuführung zur Pumpe dient nicht der Schmierölversorgung der Maschine, sondern dient lediglich dazu, die Leckverluste der Pumpe durch Schmierölgegendruck zu vermeiden. Mithin muß auch bei Verwendung dieser bekannten Kraftstoffpumpe vor oder während der Betankung des Fahrzeugs eine genau abgestimmte Mischung aus Leichtkraftstoff und Schmieröl in der üblichen umständlichen Weise hergestellt werden, die zudem noch Fehlerquellen beinhaltet. Die Gefahr der Entmischung der beiden Bestandteile ist bei längerem Stehen des Fahrzeugs ebenso gegeben wie die Gefahr, daß bei der Förderung nur geringer Kraftstoffmengen den Schmierstellen der Maschine zu wenig Schmieröl zugeführt wird.On the other hand, it has also already been proposed, in particular for two-stroke internal combustion engines To use piston pumps for pumping light fuel, where the delivery rate per pump cycle by adjusting the stroke of the piston, for example by means of inclined cams can be regulated and the pump can be reversed from suction to pressure by means of a rotary valve is effected. The pump piston itself is intended to serve as a rotary valve. These known pump is only suitable for pumping fuel, in the case of the use of the pump on two-stroke internal combustion engines that run on light fuel be operated, lubricating oil has already been added. Those in the description of the known Fuel pump mentioned lubricating oil supply to the pump is not used for lubricating oil supply the machine, but only serves to reduce the leakage losses of the pump due to the lubricating oil counter pressure to avoid. Therefore, this known fuel pump must also be used or a precisely balanced mixture of light fuel while the vehicle is being refueled and lubricating oil can be produced in the usual cumbersome manner, which moreover still contains sources of error. The risk of the two components separating is given when the vehicle is parked for a long time as well as the risk that the Too little delivery of only small amounts of fuel to the machine's lubrication points Lubricating oil is supplied.
Nach alledem besteht die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe darin, die Schmierölversorgung von Brennkraftmaschinen, insbesondere nach dem Zweitaktverfahren und mit Leichtkraftstoff betriebener, unter allen Betriebsbedingungen zu sichern, eine Schmierölpumpe zu schaffen, welche eine Verdünnung des der Brennkraftmaschine zugeführten Schmieröls durch Zugabe einer Verdünnungsflüssigkeit (z. B. Leichtkraftstoff) herstellt.After all, the object on which the invention is based is the supply of lubricating oil to internal combustion engines, especially according to the two-stroke process and powered by light fuel, under all operating conditions to secure to create a lubricating oil pump which dilutes the internal combustion engine supplied lubricating oil by adding a diluting liquid (e.g. light fuel) manufactures.
Zwecks Lösung der vorbezeichneten Aufgabe ist die Schmierölpumpe gemäß der Erfindung derart gestaltet, daß sie als an sich bekannte ventillose und mit einem hin- und hergehenden und zugleich rotierenden Pump- und Steuerglied versehene Kolbenpumpe ausgebildet ist, deren Pump- und Steuerglied während der innerhalb einer Umdrehung erfolgenden Saughübe den Pumpendruckraum mit jeweils einem der im Pumpenkörper vorgesehenen, Schmieröl oder Verdünnungsflüssigkeit führenden Zulaufkanäle verbindet und während der Druckhübe eine Verbindung zwischen dem Pumpendruckraum und einer dem Druckanschluß der Pumpe vorgelagerten Mischkammer in der Weise herstellt, daß auf den zum Fördern von Verdünnungsflüssigkeit dienenden Druckhub mindestens ein zum Fördern von Schmieröl dienender Druckhub folgt.For the purpose of solving the aforementioned problem, the lubricating oil pump is according to the invention designed such that they are valveless as known per se and with a reciprocating and at the same time rotating pump and control member Piston pump is designed, the pump and control member during the within a Rotation taking place suction strokes the pump pressure chamber with one of the in the pump body provided, lubricating oil or diluting liquid connecting feed channels and during the pressure strokes a connection between the pump pressure chamber and a the pressure connection of the pump upstream mixing chamber produces in such a way that at least one pressure stroke on the pressure stroke used to convey the dilution liquid The pressure stroke used to deliver lubricating oil follows.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die vorstehend erwähnte Mischkammer ein im Pumpenkörper vorgesehener, dem Pump- und Steuerglied koaxialer Ringkanal, der über Druckkanäle mit dem Arbeitszylinder des Pump- und Steuergliedes in Verbindung steht.In a further embodiment of the invention is that mentioned above Mixing chamber provided in the pump body and coaxial with the pump and control member Annular channel that connects to the working cylinder of the pump and control member via pressure channels communicates.
Die vorbeschriebene Schmierölpumpe ist in besonders zweckmäßiger Weise dadurch weitergebildet, daß das Pump- und Steuerglied in an sich bekannter Weise am druckraumseitigen Ende mit einer zum Pumpendruckraum hin offenen Längsnut versehen ist, durch welche bei der während jedes Saughubes erfolgenden Teildrehung des Pump- und Steuergliedes einer der Zulaufkanäle und während der bei jedem Druckhub erfolgenden Teildrehung einer der zur Mischkammer führenden Druckkanäle mit dem Pumpendruckraum verbunden ist.The lubricating oil pump described above is particularly useful further developed in that the pump and control member in a manner known per se Provided at the end on the pressure chamber side with a longitudinal groove open towards the pump pressure chamber through which the partial rotation of the pump during each suction stroke and control member of one of the inlet channels and during each pressure stroke Partial rotation of one of the pressure channels leading to the mixing chamber with the pump pressure chamber connected is.
Durch die Schmierölpumpe nach der Erfindung sind nicht nur die beiden wesentlichen Vorteile der eingangs erwähnten Frischölschmierung beibehalten, nämlich die einfache Betankung des Fahrzeugs mit reinem Kraftstoff und reinem Schmieröl sowie die Versorgung der Lagerstellen nur mit Frischöl. Es ist vielmehr zusätzlich erreicht, daß die Schmierölversorgung der Maschine ausschließlich von der für die Lagerschmierung maßgeblichen Maschinendrehzahl abhängt und von Schwankungen der Maschinenbelastung sowie der Außentemperatur nicht mehr beeinflußt werden kann. Aus dem Zusammenwirken der vorstehend aufgeführten Vorteile ergibt sich schließlich, daß der Verschleiß der mit der Schmierölpumpe nach der Erfindung ausgerüsteten Maschinen wesentlich verringert ist, wobei im Falle von Zweitakt-Brennkraftmaschinen darüber hinaus noch erreicht ist, daß der als Verdünnungsflüssigkeit dienende Leichtkraftstoff nicht verlorengeht, sondern aus dem Kurbelgehäuse der Maschine durch die fJberströmkanäle in die Verbrennungsräume gelangt und dort restlos ausgewertet wird.With the lubricating oil pump according to the invention, not only are the two Maintain essential advantages of the fresh oil lubrication mentioned at the beginning, namely the simple refueling of the vehicle with pure fuel and pure lubricating oil as well as the supply of the storage locations with fresh oil only. Rather, it is additional achieved that the lubricating oil supply of the machine exclusively from that for the Bearing lubrication depends on the relevant machine speed and fluctuations in the Machine load and the outside temperature can no longer be influenced. The interaction of the advantages listed above ultimately results in that the wear of the machines equipped with the lubricating oil pump according to the invention is significantly reduced, in the case of two-stroke internal combustion engines above is also achieved that the light fuel serving as a dilution liquid is not lost, but from the machine's crankcase through the overflow ducts reaches the combustion chambers and is completely evaluated there.
Die Erfindung ist in der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnung näher erläutert, in welcher ein Ausführungsbeispiel einer nach der Erfindung ausgebildeten Förderpumpe veranschaulicht ist. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 die Schmierölpumpe im Längsschnitt, während sie in der F i g. 2 in Aufsicht dargestellt ist; F i g. 3 zeigt einen weiteren Längsschnitt nach der Schnittlinie 111-1 11 der F i g. 1 und F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig.l.The invention is explained in more detail in the following description with reference to the drawing, in which an embodiment of a feed pump designed according to the invention is illustrated. In the drawing, F i g. 1 shows the lubricating oil pump in longitudinal section, while it is shown in FIG. 2 is shown in plan view; F i g. 3 shows a further longitudinal section along the section line 111-1 11 of FIG. 1 and F i g. 4 a section along the line IV-IV of Fig.l.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Förderpumpe einen hin- und hergehenden und gleichzeitig rotierenden Pumpenkolben 1 auf, dessen Drehantrieb von der zu diesem senkrecht angeordneten Pumpenantriebswelle 2 aus erfolgt, welche mit der an ihr ausgebildeten Antriebsschnecke 3 mit einem auf dem Pumpenkolben sitzenden Schneckenrad 4 kämmt. Der Hubantrieb des Pumpenkolbens 1 erfolgt gegen die Wirkung einer als Rückholfeder wirkenden Druckfeder 5 durch eine an der unteren Stirnfläche des Schneckenrades 4 ausgebildete Nockenbahn 6, welche mit einem im Gehäuse befestigten Gegennocken 7 zusammenwirkt. Die Nockenbahn 6 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel so ausgelegt, daß dem Pumpenkolben 1 während einer vollen Umdrehung zwei Druckhübe vermittelt werden. Im oberen Ende des Pumpenkolbens 1 ist eine zum Pumpendruckraum 8 offene Längsnut 9 vorgesehen, welche während der bei einer vollen Umdrehung des Pumpenkolbens erfolgenden zwei Saughübe abwechselnd die in den Kolbenarbeitsraum 10 führenden Zulaufbohrungen 11 für das Schmieröl und 12 für den Leichtkraftstoff mit dem Pumpendruckraum 8 und während jedes auf die Saughübe folgenden Druckhubes dem Pumpendruckraum 8 mit einem der aus dem Kolbenarbeitsraum 10 führenden radialen Druckkanäle 13 und 13a verbindet, welche um 180'e versetzt angeordnet sind. Der Zulauf des Schmieröls und des Leichtkraftstoffes in die im Pumpenkörper 14 vorgesehenen Zulaufbohrungen 11 und 12 erfolgt über die mit dem Pumpenkörper in Schraubverbindung stehenden Anschlüsse 15 und 16 der Zulaufleitungen. Der von einer Bohrung gebildete Druckkanal 13 mündet in eine im Pumpenkörper 14 vorgesehene ringförmige Mischkammer 17, an welche ein mit dem Pumpengehäuse 18 verschraubter Druckanschluß 19 der zur Brennkraftmaschine führenden Druckleitung anschließt.In the illustrated embodiment, the feed pump has a reciprocating and simultaneously rotating pump piston 1, the rotary drive of which is provided by the pump drive shaft 2 arranged perpendicular to it, which meshes with the drive worm 3 formed on it with a worm wheel 4 seated on the pump piston. The lifting drive of the pump piston 1 takes place against the action of a compression spring 5 acting as a return spring by a cam track 6 formed on the lower end face of the worm wheel 4, which cooperates with a counter-cam 7 fastened in the housing. The cam track 6 is designed in the illustrated embodiment so that the pump piston 1 is given two pressure strokes during one full revolution. In the upper end of the pump piston 1 , a longitudinal groove 9 open to the pump pressure chamber 8 is provided which, during the two suction strokes taking place during one full revolution of the pump piston, alternately feeds the inlet bores 11 for the lubricating oil and 12 for the light fuel with the pump pressure chamber 8 and into the piston working chamber 10 while each pressure stroke following the suction strokes connects the pump pressure chamber 8 with one of the radial pressure channels 13 and 13a leading out of the piston working chamber 10, which are arranged offset by 180'e. The supply of the lubricating oil and the light fuel into the supply bores 11 and 12 provided in the pump body 14 takes place via the connections 15 and 16 of the supply lines which are screwed to the pump body. The pressure channel 13 formed by a bore opens into an annular mixing chamber 17 provided in the pump body 14 , to which a pressure connection 19, screwed to the pump housing 18, of the pressure line leading to the internal combustion engine connects.
Zur Bemessung der bei jedem Druckhub des Pumpenkolbens zu fördernden Schmieröl- bzw. Leichtkraftstoffmenge ist ein verstellbarer Saughub-Begrenzungsanschlag für den Pumpenkolben 1 vorgesehen. DieserSaughubbegrenzungsanschlagbesteht aus einem zum Pumpenkolben 1 gleichachsigen und im Pumpengehäuse 18 axial verschiebbar geführten Anschlagstift 20, dessen Axiallage mittels eines im Pumpengehäuse gelagerten Verstellexzenters 21 beeinflußbar ist. Auf der aus dem Pumpengehäuse 18 herausgeführten VerstellexzenterweIle 22 sitzt ein Verstellhebel 23, der einen zum Anschluß an ein Betätigungsgestänge dienenden Kugelkopf 24 aufweist. Der Verstellhebel 23 wird durch eine Torsionsfeder 25 gegen eine am Pumpengehäuse 18 vorgesehene Anschlagschraube 26 gezogen. Liegt der Verstellhebel23 an der Anschlagschraube 26, so fördert die Pumpe die Mindestmenge, die durch Verstellen der durch eine Gegenmutter 27 gesicherten Anschlagschraube 26 regelbar ist.An adjustable suction stroke limiting stop for the pump piston 1 is provided to measure the amount of lubricating oil or light fuel to be delivered with each pressure stroke of the pump piston. This suction stroke limitation stop consists of a stop pin 20 coaxial with the pump piston 1 and axially displaceably guided in the pump housing 18 , the axial position of which can be influenced by means of an adjusting cam 21 mounted in the pump housing. On the adjusting eccentric shaft 22 led out of the pump housing 18 there is an adjusting lever 23 which has a spherical head 24 serving for connection to an actuating rod. The adjusting lever 23 is pulled by a torsion spring 25 against a stop screw 26 provided on the pump housing 18. If the adjusting lever 23 is on the stop screw 26, the pump delivers the minimum amount that can be regulated by adjusting the stop screw 26 secured by a counter nut 27.
Der Antrieb der Förderpumpe erfolgt in einem konstanten Antriebsverhältnis zur Drehzahl der Brennkraftmaschine. Zu diesem Zweck ist das aus dem Pumpengehäuse 18 vorstehende Ende der Pumpenantriebswelle 2 so ausgebildet, daß es mittels einer Steckkupplung mit der Kurbelwelle oder mit einem von dieser abgeleiteten Hilfsantrieb der Brennkraftmaschine starr gekuppelt werden kann. Zwecks Befestigung der Förderpumpe am Gehäuse der Brennkraftmaschine ist ein am Pumpengehäuse 18 ausgebildeter Befestigungsflansch 28 vorgesehen.The feed pump is driven in a constant drive ratio to the speed of the internal combustion engine. For this purpose, the end of the pump drive shaft 2 protruding from the pump housing 18 is designed so that it can be rigidly coupled by means of a plug-in coupling to the crankshaft or to an auxiliary drive of the internal combustion engine derived therefrom. In order to fasten the feed pump to the housing of the internal combustion engine, a fastening flange 28 formed on the pump housing 18 is provided.
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