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Kurbelwellenlagerung für Zweitakt-Brennkraftmaschinen mit Brennstoff-ölgemisch- schmierung
Es ist bekannt, die Wälzlager einer Kurbelwelle, vorzugsweise für eine mehrzylindrige ZweitaktBrennkraftmaschine mit Kurbelgehäusepumpe, beiderseits durch Dichtelemente abzudichten. Die in
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keit, da handelsübliche Kugellager verwendet werden können. Da die spezifische Pressung in Kugellagern relativ hoch ist, ging man schon frühzeitig zu Rollenlagern an den Kurbelwellen über, in der Annahme, dass die grossen Belastungen dadurch besser aufgenommen würden. Rollenlager erlaubten eine Einengung der Kurbelwellenschwingungen, während kugelgelagerte Mehrzylinder. wellen auch ohne fortgeschrittene Abnutzung Biegeschwingungen der Kurbelwellen unterstützen.
Das geht mitunter soweit, dass ein unmittelbar mit der Kurbelwelle verbundener Unter. brecher keine re-
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Zündungenbeseitigt, dass bei einer Kurbelwelle für mehrzyEinrige Zweitakt-Brennkraftmaschinen mit Kurbelgehäusepumpe und Brennstoffgemischschmierung, bei der die Kurbelwellenwälzlager beiderseits durch Dichtelemente abgedichtet sind, jedes innengelagerte Kugellager gegen den einen Kurbelgehäuseinnenraum durch an sich bekannte, in einem Trägerring geführte Spreizringe, gegen den andern Kurbelgehäuseinneraum] durch eine an sich bekannte Abdeokscheibe abgedichtet ist und dass die Kugeln zwischen den Innen-bzw.
Aussenringen in eingebautem Zustand in für den Einbau von Wälz-
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gelagertvorteilhaft, weil die Spreizringe gegen das Drudkgefälle wirksam dichten und die Abdeckscheibe hauptsächlich das Innere der Lager vor Abgasen schützt und nur eine geringe Baulänge beansprucht und diese Massnahmen erst dadurch einwandfre ermöglicht werden, dass die Kugellager zwecks Vermeidung eines Spieles unter Vorspannung ein gespannt sind, so dass der geringe Spalt zwischen dem Lageraussenmng. und der Abdeckscheibe auch bei den infolge der Belastung in Betrieb auftretenden Durchbiegungen aufrechterhalten werden kann.
Die Spreizringe dichten gegen das Druckgefälle, das insbesondere zwischen zwei benachbarten Kurbelgehäusen gross ist oder das Druckge fälle zwischen Kurbelgehäuse und Aussenluft ab, Ein Durchströmen von Luftölgemisch durch die Lager, wie es früher zur Kühlung und Schmierung der Lager angestrebt wurde, ist damit ausgeschlossen. Auch ohne Ringmembrane würde nur eine geringe Menge Luftölgemisch in die Lager eindringen können, weil das Gasvolumen im Inneren der Lager und damit sein Federweg gering ist. Das Gasvolumen im Lagerinneren wird beim Druckwechsel im Kurbelgehäuse nur wenig zusammen-
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für das nachströmende Gasgemisch aus dem Kur- belgehäuse frei.
Die Abdeckscheibe braucht also nur geringe Ansprüche als Dichtelement zu erfüllen und soll hauptsächlich als Schirm gegen die
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terstützt, dass eine dünne Abstandscheibe zwischen der Abdeckscheibe und dem inneren Kugellagerring angebracht ist. Die Abdeckscheibe ist so keiner Abnützung ausgesetzt. Es bleibt immer zwischen dem Abdeckscheibenaussenrand und dem Lageraussenring ein schmaler Spalt, der mit öl gefüllt ist. Das öl setzt dem Druckwechsel zwischen Kurbelgehäuse und Lagerinnenraum und damit dem Einströmen von Abgasresten in das Lagerinnere durch seine Viskosität und seine Massenträgheit einen Widerstand entgegen.
Weiterhin wird die Dichtwirkung der Abdeckscheibe dadurch erhöht, dass zwischen Kurbelwel- lenhubscheibe und der Abdeckscheibe eine Federscheibe angebracht ist. Auf diese Weise ist der Aussenrand der dünnen Abdeckscheibe in der Lage, den Druckschwanikungen im Kurbelgehäuse zu folgen und die Dichtwirkung gegen Gas zu unterstützen, während ein Kriechen von öl in das
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Lagerinnere unbehindert von statten geht. Die erfindungsgemässe Bauweise ist auch deshalb vorteilhaft, weil verhältnismässig grosse Kugellager auf dem schmalen Raum zwischen zwei benachbarten Kurbelwangen unterzubringen sind, da der Platzbedarf der Dichtelemente infolge der Kombina- tion von Abdeckscheibe und Spreizringen gering ist.
Damit die Verwendung von Kugellagern nicht Nachteile mit sich bringt-z. B. hinsichtlich der Erzeugung eines regelmässigen Zündfunkens oder durch Entstehen von Biegeschwingungen der Kur-
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des Lagers ist.
Die mit Vorspannung verbauten Kugellager erlauben der Kurbelwelle auch innerhalb tragbarer
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der Abgas-Lagerinnenraum 15 gegen Gase aus dem Kurbel- gehäuse, zu dem die Kurbelwange bzw. Hub- scheibe 17 gehört. Ohne die Spreizringe 8, 8' würde der Druckunterschied während der Arbeitstakte zwi- sehen dem zur Kurbelwange 17 und dem zur Kurbelwange J6 gehörigen Kurbelkammer ein in- tensives Durchströmen des Lagerinnenraumes 15 mit Luftölgemisch mit Abgasresten erzwingen. Da- mit würde zwar eine gewisse Kühlung der Lauf- flächen des Kugellagers 6 eintreten, es würden aber auch Abgasreste bzw. chemische aktive Produkte dauernd intensiv die Lagerflächen und die Kugeln des Lagers 6 bestreichen.
Dadurch, dass die Spreizringe 8, 8'angeordnet sind, sind die bei- den benachbarten Kurbelkammer gegeneinander abgedichtet, so dass der Druckunterschied zwischen den beiden Kurbelkammern kein Gemisch aus Abgasresten, Luft, Öl und Brennstoff mit grösserem Druckunterschied durch den Lagerinnenraum 15 führt. Diese Wirkung wird noch weiter unterstützt durch die Abdeokscheibe 11, die das Lager- innere 25. gegen das Eindringen von Abgasresten aus den zur Kurbelwange 17 gehörigen Kurbelkammern abschirmt. Es bleibt nur zwischen dem Lageraussenring 13 und der Abdeckscheibe 11 ein schmaler Spalt 14, der infolge des geringen Volumens das Lagerinnere 15 vor Abgasresten bewahrt.
Anderseits genügt der enge Spalt 14, um Öl in das Innere des Lagers 6 kriechen zu lassen, ebenso wie Sie Spreizringe 8, 8'wohl gegen Gas dichten, trotzdem aber. ein Eindringen von Öl in das Lagerinnere des Lagers 6 nicht verhindern.
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dass alle Kurbelwellenlager unter gleicher Vorspannung der Innenringe bzw. Aussenringe gegen die Kugeln eingebaut werden, und zwar derart, dass im eingebauten Zustand zwischen den Kugeln und der Lauffläche des Lagerinnen- 6'bzw. La- geraussenringes 13 kein Spiel vorhanden ist. Der Lagerinnenring 6'wird durch das Aufpressen auf das Wellenstück 2'aufgeweitet. Der Lageraussenring 13 wird durch das Einpressen in das Gehäuse eingeengt.
Dadurch ist eine Bewegung der Kugellagerringe zueinander in axialer Richtung nicht möglich und die Abdeckscheibe 11 läuft bei einem vorgespannten und auf diese Weise zen-- trierten Kugellager einwandfrei mit der beabsichtigten Toleranz zwischen Lageraussenring 13 und Abdedkscheibe 11 am Spalt 14. Die Beanspruchung der Lager durch Verbrennungsdruck und Massenkräfte wechselt während einer Kurbelwellenumdrehung. Damit sich die Vorspannung und die Lagerbelastung nicht in ungünstiger Weise addieren, soll die Vorspannung in den Kugellagern kleiner sein als die elastische Verformung des Lagers unter Last. Im belasteten Zustand besteht also zwischen den Kugeln und dem Lagerinnen- 6'bzw. Lageraussenring 13 wieder. Spiel.
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