CH391380A - Pleuelstangenlager im Kolben einer Tauchkolbenbrennkraftmaschine mit aufwärtsgerichteter Zylinderachse - Google Patents

Description

      Pleuelstangenlager    im Kolben einer     Tauchkolbenbrennkraftmaschine     mit aufwärtsgerichteter Zylinderachse    Bei     Pleuelstangenlagern    in Kolben und     Kreuz-          kopflagern    von Kolbenmaschinen bestehen     allgemein     Schwierigkeiten     bezüglich    der Schmierung, da sie  periodisch hohe Drücke aufnehmen müssen und nur  geringe     Bewegungen    ausführen, so     dass    sich ein dyna  mischer     Schmierfilm    nicht ausbilden kann.

   Bei Zwei  taktmotoren kommt der Umstand hinzu, dass diese  Lager dauernd :unter gleichgerichteter     Belastung     stehen. Ei     tritt    bei diesen Motoren nicht die bei  Viertaktmotoren während des Saughubes eintretende  Belastungsumkehrung auf, welche das     Eindringen     von Schmieröl zwischen die Lagerflächen     begünstigt.     Die Schwierigkeiten sind     derart,    dass z. B. bei auf  geladenen Tauchkolbenmotoren die Belastung des       Pleuellagers    einer     sonst        vorteilhaften    Erhöhung des  Lade- und damit des Zünddruckes     Grenzen    setzt.  



  Es sind andererseits sogenannte hydrostatische  Lager bekannt, bei welchen unabhängig von der  gegenseitigen Bewegung der Lagerteile zwischen den  Flächen ein     Schmicrmittedpolster    aufrechterhalten  wird, so dass     eine    Berührung     dieser        Flächen    ver  mieden wird. Diese Lager weisen     minimale    Reibung  und praktisch keine Abnützung auf. Der erwähnte  hydrostatische     Effekt    wird bei einer     Ausführungsart     dieser Lager auf die Weise erzielt, dass dem betref  fenden Lager Schmieröl mit     einem    Druck zugeführt  wird, der höher ist als die höchste auftretende Lager  belastung.

   Es ist aber auch bereits vorgeschlagen  worden, bei periodisch mit Druckspitzen belasteten  Lagern, wie dies bei     Brennkraftmaschinen    der     Fall     ist, diesen Effekt dadurch zu erzielen, dass das Lager  mit     einer    Dichtung und einem den     Ölabfluss    aus dem  Lager sperrenden     Rückschlagventil    in der Schmier  leitung versehen ist.  



  Bei     Kolbenmaschinen    mit aufwärtsgerichteter,  z. B. vertikaler, oder, wie bei     V-Motoren,    schräger         Zylinderachse        besteht    bei beiden diesen     Lageraus-          führungen    die Gefahr,     dass    nach einem längeren Still  stand der     Maschine    bei     abgeschalteter    Schmierpumpe  Luft in das Lager eintreten kann, welche beim Wie  deranfahren nicht     sofort    entweichen kann,

   einen  Luftpolster bildet und durch     ihre        Kompressibilität     die Funktion des Lagers     beeinträchtigt.    Bei grösseren  Motoren     ist    es zudem bekannt, die Kolben während  des Betriebes durch     ein        Ö41    zu     kühlen.        Ausserdem     werden in der Regel vor der Inbetriebsetzung die       beweglichen        Teile    des Motors mittels einer     soge-          nannten        Vorschmierpumpe    geschmiert.  



  Die     Erfindung    beseitigt die     Gefahr    der Ent  stehung eines Luftpolsters in einem Pleuelstangen       lager    mit     hydrostatischem    Schmiereffekt im     Kolben     einer     Tauchkolbenmaschine    mit     aufwärtsgerichteter     Zylinderachse, mit Flüssigkeitskühlung des Kolbens  und mit einer separat angetriebenen     Schmierpumpe          dadurch,

      dass     an    der höchsten Stelle des Lagers ein       durch    eine Feder in offener     Stellung        gehaltenes    Ent  lüftungsventil angeordnet     ist,        das    mit     einem        druck-          empfindlichen        Organ    versehen ist,     welches    nach ein  setzender     Kühlmittelzufuhr    durch Einwirkung des       Kühlmitteddruckes    eine     Schliessung    des Entlüftungs  ventils     herbeiführt.     



  Die     Erfindung    wird     anhand        eines    in der Zeich  nung schematisch     dargestellten        Ausführungsbeispieles          erläutert.     



  In einem Kolben 1, der in einem vertikal ange  ordneten     Zylinder    2 geführt ist, ist der Kugelkopf 3       einer    Pleuelstange 4 in     einer        Lagerschale    5     gelagert.     Die     Pleuelstange    4 ist mit einer     Bohrung    6 versehen,  in welcher ein Rohr 7 angeordnet ist. Das Rohr 7  ist nach aussen dichtend mit einem     Kanal    8 ver  bunden, welcher zur Lagerschale 5     führt    und mit  einem     Rückschlagventil   <B>10</B> versehen ist.

   Das Rück-           schlagventil    10 gibt die     Schmierölströmung    aus dem  Rohr 7 zur Lagerschale 5 frei, sperrt     jedoch        in    umge  kehrter     Richtung.    Die Lagerschale 5     ist    am äusseren  Rand     mit    einem dichtenden     metallischen    Ring 11  versehen, der durch einen Ring 12 aus gummi  elastischem Material gegen den     Kugelkopf    2, und  zwar     in    der     Figur    in der Richtung nach unten,  gedrückt wird.

   Die     Bohrung    6 der     Pleuelstange    4  ist im Kugelkopf 3 mit Bohrungen 13 verbunden,  die nach aussen führen und in einen Ringraum 14  im Kolben 1 münden. Der Ringraum 14 ist durch       eine    oder     mehrer    Bohrungen 15 mit einem im     Kol-          benboden    ausgebildeten     Hohlraum    16 verbunden.  Aus dem     Hohlraum    16 führen Bohrungen 17 nach  aussen, die an     ihrem    Ende mit     Drosselstellen    18  versehen sind.  



  An der obersten Stelle des durch die     Lagerschalle     5 gebildeten Kolbenlagers ist eine Öffnung 20 vor  gesehen, die mit     einem    Kanal 21 mit dem     Hohlraum     16 verbunden und durch     ein    Ventil 22 verschliessbar  ist.     Das    Ventil 22 ist mit einem     in    einer     zylindrischen          Ausnehmung    23     beweglichen        Hilfskolben    24 ver  bunden, der durch eine Feder 25 im Bilde     in.        seiner     unteren Stellung     gehalten    wird.

   Die     Ausnehmung    23  ist durch einen     Kanal    26     mit    der     Atmosphäre    ver  bunden.  



  Die Bohrung 6 der Kolbenstange ist in an sich  bekannter Weise mit einer eine grosse     öllmenge        mit     niedrigerem Druck fördernden     Kühlpumpe    verbun  den, die vom Motor     direkt    angetrieben wird.

   Dem  Rohr 7     wird        in        ebenfalls    bekannter Weise     Schmieröl     mit höherem Druck für das Kolbenlager von     einer     Schmierpumpe zugeführt, wobei jedoch nur geringe  Mengen erforderlich sind.     Diese    Schmierpumpe ist  in bekannter     Weise    mit selbständigem Antrieb ver  sehen und kann auch bei Stillstand des Motors als  sogenannte     Vorschmierpumpe    in Betrieb gesetzt  werden.  



  Nach     einem        Stillstand    des Motors, wobei zu er  warten ist,     dass    sich im Kolbenlager zwischen dem       Kugelkopf    3 und der Lagerschale 5     Luft    befindet,  wird zuerst die Schmierpumpe     in    Betrieb gesetzt.

   Aus  der     Schmierpumpe    gelangt das Schmieröl durch das  Rohr 7, das     Rückschlagventil    10 in das Kolbenlager  und aus diesem durch     das        offene    Ventil 22 und die       Bohrung    21     in    den Raum 16, aus welchem es durch  die Bohrung 17     abfliesst.    Die     im    Kolbenlager befind  liche Luft entweicht dabei     ebenfalls    durch das     Ventil     22 und die     Bohrung    21.

   Diese     Schmierölmenge    ist  so gering,     dass    beim Abfluss durch die entsprechend    bemessene Drosselöffnung 18 keine Stauung auftritt,  so dass sich auf der Unterseite des Kolbens 24 kein  Druck aufbauen kann. Beginnt jedoch bei dem  darauffolgenden Anlaufen des Motors die Kolben  kühlpumpe zu     fördern,    so gelangt durch die Bohrun  gen 6, 13, 15 in den     Hohlraum    16 eine     grosse    Öl  menge, deren     Abfluss    18 gestaut wird.

   Im Hohlraum  16 entsteht somit ein     überdruck,    welcher durch die       Bohrung    21 unter den Kolben 24 gelangt, die Kraft  der Feder 25 überwindet und das Ventil 2.2     schliesst.     Die im Hohlraum 16     befindliche    Luft wird während  des folgenden Betriebes     grösstenteils    mit dem     Kühlöl     mitgerissen und gelangt durch die Bohrung 17 ins  Freie.  



  Die beschriebene Anordnung     ermöglicht    eine ein  wandfreie     Entlüftung    eines hydrostatisch geschmier  ten     Pleuellagers    im Kolben     einer        Kolbenmaschine.     Dabei ist es belanglos, ob der hydrostatische       Schmiereffekt    des Lagers auf die beschriebene Weise  durch Dichtung und     Rückschlagventil    erzielt wird,  oder auf die bekannte     Art    mit durch eine zusätzliche  Hochdruckpumpe erhöhtem Schmierdruck.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Pleuels@tangenlager mit hydrostatischem Schmier effekt im Kolben einer Tauchkolbenmaschine mit aufwärtsgerichteter Zylinderachse, Flüssigkeitsküh lung des Kolbens und einer separat angetriebenen Schmierpumpe, dadurch gekennzeichnet, dass an der höchsten Stelle des Lagers ein durch eine Feder in offener Stellung gehaltenes Entlüftungsventil ange ordnet ist, das mit einem druckempfindlichen Organ versehen ist,

   welches nach einsetzender Kühlmittel- zufuhr durch Einwirkung des Kühlmitteldruckes eine Schliessung des Entlüftungsventils herbeiführt. UNTERANSPRÜCHE 1. Pleuels:tangenlager nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das druckempfindliche Organ ein in einer zylindrischen Ausnehmung des Kolbens beweglicher Hilfskolben ist.

   2. Pleuelstangenlager nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass dieses eine kugelige Gleit fläche aufweist. 3. Pleu,elstangenlager nach Patentanspruch, ge- kennzeichnet durch eine den Abfluss des Öls er schwerende Dichtung und ein Rückschlagventil in der Schmierölleitung.