DE1259138B

DE1259138B - Kreuzkopfbolzen fuer Brennkraftmaschinen, insbesondere Zweitaktbrennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1259138B
Application number: DEA44102A
Authority: DE
Inventors: Karl Alfred Naesholm; Carl Hjalmar Einar Westerling
Original assignee: Goetaverken AB
Current assignee: Goetaverken AB
Priority date: 1962-11-13
Filing date: 1963-09-20
Publication date: 1968-01-18

Description

Kreuzkopfbolzen für Brennkraftmaschinen, insbesondere Zweitaktbrennkraftmaschinen Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kreuzkopfbolzen für Brennkraftmaschinen, insbesondere Zweitaktbrennkraftmaschinen, dessen mittlerer Teil mit einer Kolbenstange und gegebenenfalls einem Kreuzkopfschuh fest verbunden ist und der mittig unter der Halterung der Kolbenstange einen im wesentlichen vollen Kein aufweist, der von zum Leiten des Kühlmittels zum und vom Kolben dienenden Leitungen durchzogen ist, während die zu beiden Seiten des Kerns vorhandenen Bolzenabschnitte rohrförmig ausgebildet sind.
Kreuzkopfbolzen für Brennkraftmaschinen insbesondere für Zweitaktbrennkraftmaschinen sind großen Beanspruchungen ausgesetzt. Da die Kolbenstangen gegenüber dem Kreuzkopfbolzen nur eine schwingende Bewegung ausführen, kann eine gute Schmiermittelverteilung . im Kreuzkopflager nur schwer gewährleistet werden, und es ist daher von größter Wichtigkeit, daß der Kreuzkopfbolzen eine sehr feine und glatte Oberfläche erhält, damit das Laaermetall des Kolbenstangenlagers nicht zu Schaden kommt.
Die Bolzenoberfläche erfordert daher eine sehr gute Oberflächenbearbeitung, die bei den bisher angewendeten Kreuzkopfbolzen aus gehärtetem Stahl schwer und nur sehr kostspielig durchführbar ist.
Es ist schon bekannt, den gesamten Kreuzkopfbelzen aus leicht bearbeitbarem Gußeisen zu fertigen. Nachteilig ist jedoch dabei, daß Gußeisen nicht die gleichen guten Festigkeitseigenschaften wie Stahl aufweist und vor allem daß man volle Bolzen nicht ohne offenbare Gefahr der Bl#asenbildung im Werkstückinneren gießen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kreuzkopfbolzen zu schaffen, der einerseits gute Festigkeitseigenschaften aufweist, bei dem andererseits aber auch der Lagerverschleiß stark herabgesetzt ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Kreuzkopfbolzen zweiteilig ausgebildet wird und aus einem durchgehenden rohrförmigen Hauptteil aus Gußeisen und einem innerhalb desselben mittels Schrumpfsitz befestigten Kern besteht.
Es ist bei diesem Bolzenaufbau von Vorteil, daß der innere Kern, der z. B. aus Stahl bestehen kann, dem gesamten Kreuzkopfbolzen die nötige Festigkeit verleiht und daß der aus Gußeisen gefertigte, äußere, rohrförmige Hauptteil besonders leicht oberflächenbearbeitet und vergütet werden kann. Insbesondere läßt sich Gußeisen viel besser bearbeiten als Stahl, und es ist bei Gußeisen auch leichter, eine hochwertige verschleißfeste Oberfläche zu erzielen, die sich sehr gut verchromen oder auf andere Weise oberflächenbehandeln läßt. Gußeisen ist auch widerstandsfähiger gegen schädliche Einflüsse, hervorgerufen durch Säuren enthaltendes Schmieröl, was von Bedeutung ist, da sich das Schmieröl oft sehr schnell durch Verunreinigung verschlechtert.
Die Ausbildung des äußeren rohrförmigen Hauptteils aus Gußeisen bietet weiter den Vorteil, daß an der Oberfläche des Hauptteils ausgebildete, sich im allgemeinen axial erstreckende Schmiermittelverteilungsrillen im übergangsbereich von den Rillenlängsseiten zur Bolzenoberfläche ohne Bearbeitungsschwierigkeiten in Form einer sanften Rundung ausgeführt werden können, wodurch eine gute Verteilung des Schmiermittels über die ganze Lagerfläche des Kreuzkopfbolzens erzielt wird.
Vorzugsweise besteht das Gußeisen für den rohrförmigen Hauptteil aus einer für Zylinderlaufbuchsen üblichen Gußeisenlegierung, welche bis zu einigen Gewichts-Hundertteilen Vanadin und Titan und einen der Werkstoffdicke angepaßten Gehalt an weiteren üblichen Legierungsstoffen, hauptsächlich Silizium und Kohlenstoff, enthält.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind alle den Kreuzkopfbolzen axial durchziehenden Leitungen für Kühl- und/oder Schmiermittel als Kanäle im Kern ausgebildet. Der Vorteil dieser Ausbildung besteht darin,daß der äußere rohrförmige Hauptteil keine axialen Durchgänge aufweist und daher gießteebnisch einfach hergestellt werden kann. Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand einer Zeichnung näher erläutert.
Die Abbildung zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Kreuzkopflagerung bei einer größeren Schiffsdieselmaschine der Zweitakt-Bauart.
Hierbei ist das rohrförmige Hauptteil des Kreuzkopfbolzens mit 1 und der in diesem durch Schrumpfsitz befestigte Kein mit 2 bezeichnet. Der Kreuzkopfbolzen ist an einem Arm 3 befestigt, der ein Teil des Kreuzkopfschuhs ist und die Kolbenstange 4 trägt. Die Pleuelstange 5 schließt mit einem Lager 6 an die ganze Unterseite des Kreuzkopfbolzens an und ist mit Hilfe zweier Lagerdeckel mit dem Kreuzkopfbolzen verbunden.
Das Kühlmittel, z. B. 01, wird durch einen Arm 7 eines nicht näher dargestellten TeleskQprohres zu dem rechten der beiden Räume 8, die im Kreuzkopfbolzen auf beiden Seiten des Kernes 2 gebildet werden, geleitet. Mehrere axiale Kanäle 9 verbinden die beiden Räume 8 miteinander, die eine gute Kühlung des Kreuzkopfbolzons gewährleisten. Durch andere axiale Kanäle 10 wird das Kühlmittel weitergeleitet, durchfließt eine Bohrung in dem rohrförmigen Hauptteil 1 des Kreuzkopfbolzens und gelangt durch einen Kanal 11 der Kolbenstange 4 in den Kolben, durchfließt dessen Kühlräume und fließt sodann durch eine, in dem Kanal 11 vorgesehene Leitung 12 zurück. Die Leitung 12 mündet in den Kern 2 und steht durch einen in diesem angeordneten Kanal 13 mit einem Rohrstutzen 14 in Verbindung, der sich durch den linken Raum 8 erstreckt und über einen rob-rförmigen Arm 15 an ein zweites Teleskoprohr oder eine ähnliche Ableitung angeschlossen ist.
Die Oberfläche des Kreuzkopfbolzeiis, die, gegebenenfalls verchromt sein kann, ist mit einer Anzahl längslaufender Rillen 16 versehen, denen von den Kanälen 9 über radiale Bohrungen 17 Schmiermittel zugeführt wird. Des Übergang zwischen den Längs" seiten der Rillen 16 und der Lagerfläche ist mit einer weichen Rundung ausgeführt, die während der Bewegung, welche die Lagerfläche gegenüber dem Kreuzkopfbolzen ausführt, eine gute Verteilung des Schmiermittels über die ganze Berührungsfläche sicherstellt.

Claims

Patentanspräche: 1, Kreuzkopfbolzen für Brennkraftmaschinen, insbesondere Zweitaktbrennkraftmaschinen, dessen mittlerer Teil mit einer Kolbenstange und gegebenenfalls einem K-reuzkopfschuh. fest verbunden ist und der mittig unter der Halterung der Kolbenstange einen im wesentlichen vollen Kein aufweist, der von zum Leiten des Kühlmittels zum und vom Kolben dienenden Leitungen durchzogen ist, während die zu beiden Seiten des Kerns vorhandenen Bolzenabschnitte rohrförmig ausgebildet sind, d a d u r c h g o k e n n -z e i c h n c t, daß der Kreuzkopfbolzen zweiteilig ausgebildet ist und aus einem durchgehenden, rohrförmigen HauptteiJ (1,) aus Gußeisen und einem innerhalb desselben mittels Schrumpfsitz befestigten Kern (2) besteht.
2. Kreuzkopfbolzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gußeisen für den rohrförmigen Hauptteil (1) aus einer für Zylinderlaufbuchsen üblichen Gußeisenlegierung besteht, welche, bis zu einigen Gewichts-Hundertteilen Vanadin und Titan und einen der Werkstoffdicke angepaßten Gehalt an weiteren üblichen Legier rungsstoffen, hauptsächlich Silizium und Kohlen-Stoff, enthält. 3. Yreuzkopfbolzen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle den Kreuzkopfbolzen axial durchziehenden Leitungen für Kühl-und/oder Schmiermittel als Kanäle (9, 10, 13) im Kem (2) ausgebildet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 169 428#