DE2263608A1

DE2263608A1 - Kolbenbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2263608A1
Application number: DE2263608A
Authority: DE
Inventors: Howard William Barness-Moss
Original assignee: Ricardo and Co Engineers 1927 Ltd
Current assignee: Ricardo PLC
Priority date: 1971-12-30
Filing date: 1972-12-27
Publication date: 1973-07-12
Also published as: US3842938A; JPS4873625A; IT974388B; GB1355820A; NL7217838A; FR2170639A5

Description

Kolbenbrennkraftmas chine.

Die Erfindung bezieht sich auf Kolbenbrennkraftmaschinen, bei denen öl von dem Druckschmiersystem der Kurbelwelle zwecks Kolbenkühlung und/oder Schmierung der Kolbenbolzen durch einen Längskanal in der Pleuelstange von dem zugeordneten Pleuellager zum kolbennahen Ende der Pleuelstange geleitet wird.

Es hat sich gezeigt, daß, wenn man öl zur Kühlung des Kolbens durch das Pleuellager und durch eine Längsbohrung in der Pleuelstange leitet, man vorteilhafterweise die Ein--Speisungsperiode auf einen Kurbelwellenwinkel beschränkt, der sich auf ungefähr 90 auf jeder Seite der oberen Totpunktlage des Kurbelzapfens beschränkt. Dies wird durch Benutzung der Pleuellageranordnung als Rotationsventil erreicht, um den Zufluß zu der Bohrung in der Pleuelstange auf die Zeitspanne zu begrenzen, wenn die Trägheit der hin- und hergehenden Teile in einem für die ölzufuhr zum Kolben günstigen Sinne wirken.

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Es ist ebenfalls bekannt, daß bei Schmierung der Pleuellager durch einen einzigen Versorgungskanal in der Kurbelwelle die Schmieröffnung, d.h. die Austrittsöffnung des Schmierungskanals in der Kurbelzapfenoberfläche, in dem voreilenden Quadranten der Kurbelzapfenoberfläche vor dem oberen Totpunkt liegen sollte, wobei ein Winkel von etwa 45 vor dem oberen Totpunkt als Optimum angesehen wird. In diesem Zusammenhang soll der Ausdruck "oberer Totpunkt" den Punkt ■ auf der Kurbelzapfenoberfläche bedeuten, der durch eine gerade Linie geschnitten wird, die die Kurbelwellendrehachse und die Mittellinie des Kolbenbolzens verbindet, wenn der Kolben sich in seiner oberen Totpunktlage befindet.

Wenn man versucht, eine Schmieröffnung entsprechend der oben geschilderten Anordnung vor dem oberen Totpunkt auf der Kurbelzapfenoberfläche zu benutzen, um öl zum gewünschten Zeitpunkt zur Kühlung der Kolben und zur Schmierung der Pleuellager zuzuführen, so muß die obere Hälfte des Lagers über den größeren Teil oder die Gesamtheit seiner Umfangslänge mit einer Nut versehen werden. Daraus ergibt sich ein merkbarer Verlust an Lagerfläche in der oberen Hälfte des Lagers , und damit eine Verringerung des Belastungsvermögens des betreffenden Pleuellagers.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine zeitlich abgestimmte Zufuhr von Cl zur Kühlung der Kolben und/oder zur Schmierung des Kolbenbolzenkopflagers zu erreichen, und zwar unter Benutzung von Schmiermittel aus dem Kurbelwellen ehmiersystem, jedoch ohne merkbaren Verlust von Lagerfläche der oberen Hälfte des Lagers.

Eine Kolbenbrennkraftmaschine, bei der die jedem Kolben zugeordnete Pleuelstange einen Längskanal zur Versorgung ihren kolbennahen Endes mit unter Druck stehendem öl aus dem Kurbelwellensehmiersystem aufweist und bei der ein Pleuellagers chmierkanal in der Kurbelwelle in eine Pleuellager-

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schmieröffnung mündet, die in dem voreilenden Quadranten der Kurbelzapfenoberfläche vor der oberen Totpunktlage angeordnet ist, kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß in dem Kurbelzapfen ein Hilfskanal für das Schmiermittel vorgesehen ist, der in eine HilfsÖffnung mündet, die in der unteren Hälfte der Kurbelzapfenaberfläche (d.h. in der dem oberen Totpunkt abgewandten Hälfte) angeordnet ist, dass die HilfsÖffnung mit dem Längskanal in der -Pleuelstange über eine teilbogenförmige Nut in Verbindung steht, die ganz oder im wesentlichen in der unteren Pleuellagerhälfte gebildet ist, und daß die HilfsÖffnung und die zugeordnete Nut gegenüber der Pleuellagerschmieroffnung axial seitlich versetzt angeordnet sind, so daß die Nut während des Umlaufs nicht mit der Pleuellagerschmieroffnung in Verbindung steht. Die Nut versorgt den Längskanal in der Pleuelstange durch geeignete Verbindungsöffnungen oder Verbindungskanäle.

Der Hilfskanal kann von dem Pleuellagerschmierkanal abzweigen, oder er kann als eine von dem Pleuellagerschmierkanal getrennte Bohrung ausgebildet sein, die direkt von dem benachbarten Hauptlager zu der HilfsÖffnung führt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Seitehansicht, teilweise im Schnitt, einer Kurbel der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine und eines Pleuellagers der zugeordneten Pleuelstange, die in der oberen Totpunktlage gezeigt ist;

Fig. 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Ansicht entsprechend Fig. 1 einer Abän^rungsform der Erfindung.

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In dem in den Pig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Kurbelwelle 10 einen Kurbelzapfen 11 auf, auf dem das kurbelwellennahe Ende einer Pleuelstange 12 mittels eines Pleuellagers gelagert ist, welches aus einer unteren und einer oberen Lagerschalenhälfte 13A und 13B besteht. .Durch die Kurbelwelle 10 ist ein Pleuellagerschmierkanal 14 gebohrt, der an seinem einen Ende mit der Ölversorgungsnut 15 in dem angrenzenden Hauptlager der Kurbelwelle in Verbindung steht, und der an seinem anderen Ende in eine Pleuellagerschmieröffnung 16 mündet, die auf der radialen Symmetrieebene 17 des Kurbelzapfens angeordnet ist, wie Pig. I zeigt, um das Pleuellager zu schmieren. Dabei liegt die Pleuellagerschmierö£fnung 16 in dem Quadranten der Kurbelzapfenoberfläche, die vor dem oberen Totpunkt der Kurbelzapfenoberfläche liegt, und zwar mit einer Winkelabweichung von etwa 45° hiervon, wie Fig. 2 zeigt.

Als Abzweigkanal ist ein Hilfskanal 19 in den Kurbelzapfen gebohrt, dessen inneres Ende den Pleuellagerschmierkanal 14 schneidet, während das äußere Ende des Hilfskanals 19 in eine HilfsÖffnung 20 mündet, die in der Kurbelzapfenoberfläche an einem Punkt der Unterseite angeordnet ist, d.h. der dem oberen Totpunkt 18 abgewandten Seite. Eine teilbogenförmige Nufc' 22 ist in dem Pleuellager gebildet, wobei der größere Teil der Länge der Nut 22 sich in der Innenfläche der unteren Lagerschale 13B erstreckt, während nur ein kleiner Teil an einem Ende der Nut in der oberen Lagerschale 13A liegt, wie Fig. 2 zeigt. Diese Nut 22 liegt über der HilfsÖffnung 20, so daß sie das durch den Hilfskanal 19 von dem Pleuellagerschmierkanal 14 zugeführte öl empfängt.

Der in der oberen Lagerschale 13A liegende Endteil der Nut steht über Bohrungen 23 und 24 mit einem Längskanal 25 in der Pleuelstange in Verbindung, um Kühlöl für den Kolben Auslaßöffnungen in dem kolbennahen Ende der Pleuelstange nahe der Kolbenkrone oder einer Einschnürung in dem Kolben selbst

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zuzuführen, und/oder Schmieröl dem Kolbenbolzenkopflager und dem Kolben zuzuführen.

Wie Fig. 1 zeigt, sind die HilfsÖffnung 20 und die Nut 22 beide gegenüber der Symmetrieebene 17 des Kurbelzapfens und Pleuellagers seitlich versetzt, so daß die Nut 22 zu keiner Zeit während des Umlaufs der Kurbelwelle mit der Pleuellagerschmieröffnung 16 in Verbindung steht.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten, zweiten Ausführungsbeispiel ist die Pleuellagerschmieröffnung 16 gegenüber der Symmetrieebene 17 zu der einen Seite versetzt, während die HilfsÖffnung 20 und die Nut 22 zu der anderen Seite der Symmetrieebene 17 versetzt sind, so daß wiederum die Nut 22 zu keiner Zeit mit der Pleuellagerschmieröffnung 16 in Verbindung tritt.

Beide gezeigten Ausführungsbeispiele beziehen sich auf Pleuelstangen mit zwei Bolzen zur Befestigung des Pleuellagers. Die Erfindung ist jedoch ebenso auf Pleuelstangen mit vier Bolzen anwendbar, wobei die verschiedenen Bohrungen und Kanäle entsprechend der Anordnung mit vier Bolzen in geeigneter Weise anzupassen sind.

Während beide Ausführungsbeispiele den Hilfskanal 19, der öl der HilfsÖffnung 20 zuführt, als Abzweigkanal von dem Pleuellagerschmierkanal 14 ausgehend zeigen, so kann die HilfsÖffnung auch über einen Hilfskanal versorgt werden, der von dem Pleuellagerschmierkanal 14 getrennt ist, und durch geeignete Bohrungen direkt von dem benachbarten Hauptlager der Kurbelwelle versorgt wird.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche:

Kolbenbrennkraftmaschine, bei der die jedem Kolben zugeordnete Pleuelstange einen Längskanal zur Versorgung ihres kolbennahen Endes mit unter Druck stehendem öl aus dem Kurbelwellenschmiersystem aufweist, und bei der ein Pleuellagers chmierkanal in der Kurbelwelle in eine Pleuellagerschmieröffnung mündet, die in dem voreilenden Quadranten der Kurbelzapfenoberfläche vor der oberen Totpunktlage angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kurbelzapfen (11) ein Hilfskanal(19) für das Schmiermittel vorgesehen ist, der in eine HilfsÖffnung (20) mündet, die in der unteren Hälfte der Kurbelzapfenoberfläche (d.h. in der dem oberen Totpunkt (18) abgewandten Hälfte) angeordnet ist, daß die HilfsÖffnung (20) mit dem Längskanal (25) in der Pleuelstange (12) über eine teilbogenförmige Nut (22) in Verbindung steht, die ganz oder im wesentlichen in der unteren Pleuellagerhälfte gebildet ist, und daß die HilfsÖffnung (20) und die zugeordnete Nut (22) gegenüber der Pleuellagerschmieröffnung (16) axial versetzt angeordnet sind.
2. Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskanal (19) von dem Pleuellagerschmierkanal (14) abzweigt.
3. Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskanal (19) als eine von dem Pleuel lage rs chmierkanal (14) getrennte Bohrung ausgebildet ist, die direkt von dem benachbarten Hauptlager zu der HilfsÖffnung (20) führt.
4. Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Längskanal (25) in der Pleuelstange

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zu Auslaßöffnungen in ihrem kolbennahen Ende führt, von denen öl zu Kühlzw.ecken auf oder in den Kolben geleitet wird.
5. Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1 bis 4_Λ dadurch gekennelehnet, daß der Längskanal (25) in der Pleuelstange dem Kolbenbolzenkopflager zu dessen
Schmierung öl unter Druck zuführt.

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