Anordnung zur Drehung des Kolbens um seine Achse bei einer Kolbenmaschine Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Dre hung des Kolbens um seine Achse bei einer Kolben maschine mit Tauchkolben, mit kugeligem Pleuel- stangenlager im Kolben und Kolbenkühlung durch Schmieröl.
Es ist bekannt, dass Kolben von Brennkraft- maschinen, welche während des Betriebes eine fort schreitende Drehbewegung um ihre Achse ausführen, eine bedeutend höhere Lebensdauer aufweisen und weit weniger anfällig gegen sogenannte Kolbenfresser sind. Die bisher bekannten Schaltmechanismen zur Ausführung einer derartigen fortschreitenden Bewe gung von Kolben sind jedoch kompliziert und stör anfällig, so dass diese an sich vorteilhafte Massnahme bisher kaum in der Praxis Fuss gefasst hat.
Anderseits sind Pleuelstangen von Tauchkolben motoren mit kugeligen Lagerflächen bekannt, die eine einfachere und bessere Übertragung der Kolbenkraft auf die Pleuelstange als zylindrische Kolbenbolzen gewährleisten. Es sind auch sogenannte hydrosta tisch geschmierte Lager bekannt, bei welchen der Druck des zugeführten Schmieröles höher ist als die Lagerbelastung, derart, dass eine Berührung der gegeneinanderliegenden Gleitflächen des Lagers ver hindert wird. Diese Lager zeichnen sich durch mini male Reibung aus und sind praktisch ohne Ab nützung.
Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, diesen hydrostatischen Schmiereffekt bei einem Pleuelstan- genlager eines Dieselmotors mit geringerem Schmier druck als einem, welcher der vom Verbrennungsdruck herrührenden Belastung entspricht, dadurch zu erzie len, dass das Lager mit einer Dichtung und einem in der Schmierleitung angeordneten Rückschlagventil versehen wird. Bei mittleren und grossen Diesel motoren ist es zudem bekannt, zwecks Kühlung des Kolbens den Kolbenboden hohl auszuführen und diesen Hohlraum durch grössere Mengen von Schmieröl durchströmen zu lassen.
Erfindungsgemäss wird eine besonders einfache Anordnung zur Drehung des Kolbens um seine Achse bei einer Kolbenmaschine mit Tauchkolben mit ku geligem Pleuelstangenlager und Kolbenkühlung durch Öl dadurch erzielt, dass das Pleuelstangenlager mit einer Schmierung mit hydrostatischem Effekt versehen ist, und die Ausströmung des Öls aus dem Kolben durch am Kolbenumfang tangential angeordnete Ausström- düsen erfolgt.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeich nung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.
Es zeigen: Fig.1 einen Schnitt eines erfindungsgemässen Kolbens eines Dieselsmotors, Fig. 2 eine Ansicht in Pfeilrichtung S in Fig. 1. In Fig. 1 ist in einem Kolben 1 der Kugelkopf 2 einer Pleuelstange 3 in einer kugeligen Lagerschale 4 gelagert. Die Pleuelstange 3 ist mit einer Bohrung 5 versehen, in welcher ein Rohr 6 angeordnet ist. Das Rohr 6 ist nach aussen dichtend mit einem Kanal 7 verbunden, welcher in die Lagerschale 4 mündet und mit einem Rückschlagventil 8 versehen ist.
Das Rückschlagventil 8 gibt die Schmierölströmung aus dem Rohr 6 zur Lagerschale 4 frei, sperrt jedoch in umgekehrter Richtung. Die Lagerschale 4 ist am äusseren Rand mit einem dichtenden metallischen Ring 10 versehen, der durch einen Ring 11 aus gummielastischem Material gegen den Kugelkopf 2 gedrückt wird, und zwar in der Fig. 1 in der Rich tung nach unten. Der Ring 11 dichtet dabei gleich zeitig den Spalt zwischen dem- Ring 10 und der Nut, in welcher sich beide Ringe befinden, ab.
Die Boh rung 5 der Pleuelstange ist im Kugelkopf 2 mit Boh rungen 12 verbunden, die nach aussen führen und in einen Ringraum 13 im Kolben 1 münden. Der Ring raum 13 ist durch eine oder mehrere Bohrungen 14 mit einem im Kolbenboden ausgebildeten Hohlraum 15 verbunden. Aus dem Hohlraum 15 führen Boh rungen 16 nach aussen, die in Düsenrohren 17 mit tangential nach aussen führenden Öffnungen 18 münden.
Das durch das Rohr 6 zugeführte Öl gelangt zwi schen die Gleitflächen der Lagerschale 4 und des Kugelkopfes 2 und bildet zwischen diesen eine tra gende Ölschicht. Die Dichtung 10, 11 und das Rückschlagventil 8 verhindern das Entweichen dieses Öls während der auf den Kolben wirkenden Druck spitzen. Dadurch wird ein hydrostatischer Schmier effekt im Kolbenlager erzielt, was eine bedeutende Herabminderung des Reibungswiderstandes im Lager während des ganzen Arbeitszyklus zur Folge hat. Durch die Bohrung 5, die Bohrungen 12, den Ring raum 13 und die Bohrungen 14 strömt Kühlöl in bedeutenden Mengen in den Hohlraum 15 im Kol benboden und aus diesem durch die Bohrungen 16 und die Düsenrohre 17 ins Freie.
Bei der tangentialen Anordnung der Düsenöffnungen 18 wird durch die Reaktion der Strömung ein relativ geringes Dreh moment auf dem Kolben ausgeübt, welches diesen in eine langsame Drehbewegung um seine Achse versetzt.
Die durch die Ausströmung des Kühlöls aus den Düsenrohren 17 entstehende Kraft ist normalerweise zu gering, als dass diese allein eine Drehbewegung des Kolbens gewährleisten könnte. Insbesondere bei Zweitaktdieselmotoren, bei welchen im Gegensatz zu Viertaktmotoren der Kolben dauernd mit einer gleich gerichteten Kraft belastet ist, ist dazu die Reibung des Kolbens hauptsächlich im Kolbenlager zu gross. Erst durch die Kombination der Rückstossdüsen mit einer Kolbenlagerung mit hydrostatischem Schmier effekt ist es möglich, auch bei Zweitaktmotoren die beabsichtigte Wirkung sicherzustellen.
Es versteht sich, dass prinzipiell der hydrosta tische Effekt der Lagerschmierung nicht auf die im Beispiel beschriebene Art mit Dichtung und Rück schlagventil erzielt werden muss, sondern, dass zum erfindungsgemässen Zweck auch eine andere Art dieser Schmierung, z. B. mit einer zusätzlichen Hoch druckpumpe im Kolben oder in der Pleuelstange, Anwendung finden kann.