CH644670A5 - Schmiereinrichtung am zylinder einer hubkolbenbrennkraftmaschine. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmiereinrichtung am Zylinder einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, bei der das Schmieröl dem Zylinder von aussen mittels Rückschlagventile aufweisenden Zuführleitungen zugeführt und unter Druck durch an die Zuführleitungen anschliessende Zuführbohrungen in mindestens eine Schmieröl verteilernut in der Innenwand des Zylinders taktweise eingebracht wird.

Bei einer aus der CH-PS 450 813 bekannten Vorrichtung dieser Art ist jeder Zuführleitung eine Zuführbohrung zugeordnet. Die Zuführbohrungen verlaufen dabei in radialer Richtung. Das unter Druck in den Zylinder einzuführende Öl muss infolgedessen unmittelbar nach Austritt aus der Zuführbohrung etwa rechtwinklig nach beiden Seiten umgelenkt werden, um in die an die Zuführbohrung anschliessenden Teile der Schmierölverteilernut eintreten zu können.

Tatsächlich tritt jedoch das Öl dann, wenn es wie üblich eingeführt wird, während der Kolben vor den Zuführbohrungen steht, zunächst nach allen Seiten in den Raum zwischen Zylinderinnenwand und Kolben aus, wobei die kinetische Energie des Öles weitgehend verbraucht wird. Dies führt dazu, dass in unmittelbarer Umgebung der Zuführbohrung zuviel Öl auf die Zylinderinnenwand kommt, während eine ausreichende Versorgung der zwischen zwei Zuführbohrungen befindlichen Teile der Schmierölverteilernut nicht gewährleistet ist. Einer nach diesen Erkenntnissen wünschenswerten Vergrösserung der Zahl der Zuführbohrungen steht jedoch der erforderliche Mehraufwand entgegen, da für jede Bohrung eine Zuführleitung mit einem Rückschlagventil erforderlich ist. Ausserdem würde diese Massnahme zu einer Schwächung der Zylinderbuchse führen.

Um eine bessere seitliche Verteilung des Schmieröles zu erreichen, ist es aus der DE-OS 27 26 660 bekannt, die untere Wand der Schmierölverteilernut als Überlaufkante auszubilden. Da auch bei dieser Anordnung die kinetische Energie des Öles bei der Umlenkung von der radial verlaufenden Zuführbohrung in die sich in Umfangsrichtung erstreckende Schmierölverteilernut weitgehend verbraucht wird, kann die seitliche Verteilung im wesentlichen nur durch die Schwerkraft erfolgen. Eine derartige Verteilung erfolgt jedoch infolge der geringen zur seitlichen Bewegung des Schmieröles vorhandenen Kräfte nur langsam und kann durch Druck-stösse, die dann auftreten, wenn die Kolbenringe beim Arbeitshub des Kolbens nacheinander die Schmierölverteilernut überlaufen, gestört werden, so dass auch bei dieser Anordnung nicht stets mit einer einwandfreien, gleichmäs-sigen, seitlichen Verteilung des Schmieröles gerechnet werden kann.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schmiereinrichtung zu schaffen, die unter allen Betriebsbedingungen eine gleichmässige, schnelle Verteilung des Schmieröles über den Umfang des Zylinders sicherstellt.

Erfindungsgemäss wird dies bei einer Schmiereinrichtung der eingangs genannten Gattung durch die Merkmale des Anspruchs 1 erreicht.

Bei Anwendung der Erfindung wird im Gegensatz zu den bekannten Einrichtungen die kinetische Energie des unter Druck dem Zylinder zugeführten Schmieröles zu einer seitlichen Verteilung ausgenutzt. Hierdurch kann die Verteilung in kürzester Zeit durchgeführt werden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht einer erfindungsgemässen Schmiereinrichtung von der Zylindermitte aus,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 und

Fig. 3 einen weiteren Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1.

Die auf der Zeichnung dargestellte Schmiereinrichtung umfasst eine Zuführleitung 1, (Fig. 3) in der das Schmieröl unter einem mässigen Druck ansteht. Am Ende der Zuführleitung 1 ist ein insgesamt mit 2 bezeichnetes Rückschlagventil vorgesehen, das einen festen Ventilsitzteil 3 aufweist. Mit dem Ventilsitzteil 3 wirkt ein Ventilteller 4 zusammen, der fest mit einem an Stegen 5 des Ventilsitzteiles 3 geführten Ventilschaft 6 verbunden ist. Der Ventilschaft 6 trägt an seinem freien Ende ein Widerlager 7, an dem sich das eine Ende einer Druckfeder 8 abstützt, deren anderes Ende am Ventilsitzteil 3 anliegt. Das Rückschlagventil 2 ist mittels eines in die Wandung eines Zylinders 9 eingeschraubten Hal-

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ters 10 befestigt. Der Halter 10 drückt gleichzeitig einen Flansch 11 eines in eine Bohrung im Zylinder eingesetzten Einsatzstückes 12 gegen eine die Bohrung umgebende Schulter 13 und hält somit auch das Einsatzstück 12 in seiner Lage.

Von den Teilen der Seitenflächen 20,21, die der der Innenseite des Zylinders 9 zugewandten Stirnseite 19 des Einsatzstückes 12 benachbart sind, gehen zwei Schmierölverteilernut-Abschnitte 14,15 aus, die in der Innenwand des Zylinders 9 vorgesehen sind. Am einen Ende jedes dieser beiden Abschnitte 14,15 tritt aus den Seitenflächen 20,21 des Einsatzstückes 12 je eine Zuführbohrung 16,17 aus. Diebeiden Zuführbohrungen 16,17 stehen über einen gemeinsamen Schmierölvorlageraum 18 mit dem Rückschlagventil 2 in Verbindung. Die Zuführbohrungen 16,17 verlaufen dabei etwa tangential zur Innenwand des Zylinders 9. Die Längsachse jeder Zuführbohrung 16,17 erstreckt sich weiterhin in Richtung des von ihr zu versorgenden Schmierölverteilernut-Abschnittes 14,15. Jeder Schmierölverteilernut-Abschnitt, z.B. 14, ist von den benachbarten Abschnitten, z.B. 15,22, entweder durch ein Einsatzstück 12 oder durch einen zwischen den beiden Schmierölverteilernut-Abschnitten, z.B. 14, 22, verbleibenden schmalen Steg 23 des Zylinders 9 getrennt. Die Anordnung von Stegen zwischen zwei Schmierölvertei-lernut-Abschnitten ist jedoch nicht zwingend notwendig.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel mündet in den Schmierölvorlageraum 18 eine Druckzuführleitung 24. Das andere Ende der Druckzuführleitung 24 mündet oberhalb der Zuführbohrungen 16,17 in der Innenwand des Zylinders 9. Der Höhenunterschied zwischen der Ebene, in der die Zuführbohrung 16,17 einerseits und die Druckzuführungsleitung 24 andererseits in den Zylinder münden, entspricht mindestens der Breite eines Kolbenringes des in dem Zylinder 9 verwendeten Kolbens.

Zur Schmierung des Zylinders 9 sind zweckmässig sechs bis acht Zuführleitungen 1 mit je zwei Zuführbohrungen 16, 17 über den Umfang verteilt vorgesehen.

Beim Betrieb der Kolbenbrennkraftmaschine tritt während der Zeiträume, in denen der Druck im Zylinder niedriger ist als der Druck in der Zuführleitung 1, durch das dann geöffnete Rückschlagventil Schmieröl in den Schmierölvorlageraum 18 ein. Durch den danach erfolgenden Druckanstieg

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beim Aufwärtshub des Kolbens schliesst das Rückschlagventil 2 wieder. Der vor den Öffnungen der Zuführbohrungen 16 und 17 anstehende Druck verhindert weitgehend ein Austreten des Schmieröls in die Schmierölverteilernut-Abschnitte 14 und 15. Bewegt sich jedoch der Kolben unter der Wirkung des Zünddruckes abwärts und überläuft dabei der unterste Kolbenring die Öffnung der Druckszuführungsleitung 24 im Zylinder 9, so wird der oberhalb des Kolbenringes anstehende höhere Druck im Schmierölvorlageraum 18 wirksam. Hierdurch beginnt ein Ausdrücken des Schmieröles aus diesem Raum durch die Zuführbohrung 16, 17. In zeitlich unmittelbarer Folge laufen auch die weiteren Kolbenringe über die zylinderseitige Öffnung der Druckzuführungsleitung 24, wobei jedesmal ein etwas höherer Druck im Schmierölvorlageraum 18 wirksam wird und zu einem weiteren Herausdrücken des Schmieröles aus diesem räum durch die Zuführbohrungen 16 und 17 führt. Das aus den Zuführbohrungen 16 und 17 unter Druck austretende Schmieröl-Gasgemisch bewegt sich dabei infolge seiner kinetischen Energie in Richtung der Pfeile a, b in die Schmieröl-verteilernut-Abschnitte 14 und 15. Da das Schmieröl-Gasge-misch dabei nicht umgelenkt wird, kann es bis zu den äusseren Enden der Schmierölverteilernut-Abschnitte 14,15 vordringen, so dass es über die ganze Länge der beiden Schmierölverteilernut-Abschnitte 14,15 zur Schmierung zur Verfügung steht.

Anstelle der beschriebenen, insbesondere für Zweitaktmotoren geeigneten Art der Ausbringung des Schmieröles kann das Schmieröl oder ein Schmieröl-Gasgemisch auch den Zuführbohrungen 16, 17 unter einem Druck zugeführt werden, der höher als der Druck zwischen zwei Kolbenringen beim Arbeitshub während des Vorbeilaufens dieser Kolbenringe vor den Zuführbohrungen bemessen ist. Hierbei kann in der Zuführleitung 1 ausser dem einen Rückschlagventil 2 ein weiteres Rückschlagventil oder ein in Abhängigkeit von der Kolbenstellung gesteuertes Ventil zur taktmässigen Beaufschlagung der Schmierölverteilernut-Abschnitte vorgesehen sein. Weiterhin kann anstelle der Druckzuführleitung 24, die eine Beaufschlagung des Schmierölvorlageraumes mit dem Druck der Verbrennungsgase bewirkt, auch eine Druckzuführleitung Verwendung finden, die taktmässig an eine gesonderte Druckmittelquelle, z.B. ein vom Druck im Zylinder gespeistes Druckgefäss, anschliessbar ist.

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2 Blatt Zeichnungen

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644 670 PATENTANSPRÜCHE

1. Schmiereinrichtung am Zylinder einer Hubkolben-brennkraftmaschine, bei der das Schmieröl dem Zylinder von aussen mittels Rückschlagventile (2) aufweisenden Zuführleitungen (1) zugeführt und unter Druck durch an die Zuführleitungen anschliessende Zuführbohrungen (16,17) in mindestens eine Schmierölverteilernut in der Innenwand des Zylinders taktweise eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Zuführleitung (1) zwei Zuführbohrungen (16,17) zugeordnet sind, die etwa tangential zur Innenwand des Zylinders (9) verlaufen, und die Längsachse jeder Zuführbohrung (16, 17) sich in Richtung des zu versorgenden Schmierölverteilernut-Abschnittes (14,15) erstreckt.

2. Schmiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführbohrungen (16,17) in einem in einer Öffnung in der Innenwand des Zylinders (9) angeordneten Einsatzstück (12) vorgesehen sind.

3. Schmiereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführbohrungen ( 16,17) in senkrecht zu der dem Zylinder (9) zugewandten Stirnseite (19) verlaufenden Seitenflächen (20,21) des Einsatzstückes (12)

münden.

4. Schmiereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Zuführbohrung (16, 17) ein von den weiteren Schmierölverteilernut-Abschnitten (22) getrennter Schmierölverteilernut-Abschnitt (14,15) zugeordnet ist.

5. Schmiereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Rückschlagventil (2) und den Zuführbohrungen (16,17) ein Schmierölvorlageraum (18) vorgesehen ist, von dem eine mindestens um die Breite eines Kolbenringes oberhalb der Ebene der Zuführbohrungen (16,17) in der Innenwand des Zylinders mündende Druckzuführleitung (24) ausgeht.

6. Schmiereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Schmierölvorlageraum (18) und die Zuführbohrungen (16,17) im Einsatzstück (12) angeordnet sind.

7. Schmiereinrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zuführleitung (1) ausser einem Rückschlagventil (2) noch ein taktmässig steuerbares Ventil zur Öffnung des Zutritts für ein in der Zuführleitung anstehendes Schmieröl-Gasgemisch oder" Schmieröl zu den Zuführbohrungen (16,17) vorgesehen ist.

8. Verfahren zum Betrieb der Schmiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zuführleitung (1) ein Schmieröl-Gasgemisch oder Schmieröl unter einem solchen Druck gehalten wird, der höher als der Druck zwischen zwei Kolbenringen bemessen ist.