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Schmierölsparvorrichtung für. mehrzylindrige Kolbenmaschinen, insbesondere
Verbrennungskraftmaschinen.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung bei Kolbenmaschinen, insbesondere leichten Verbrennungskraftmaschinen (Automobilmotoren, Flugzeugmotoren u. dgl.), durch welche der Verbrauch an Schmieröl vermindert wird. Bei den Kolbenmaschinen werden die Kurbelwellen-und Zapfenlager reichlich geschmiert, um auch bei hohen Drehzahlen die Neubildung einer tragfähigen Ölschicht in den Lagern sicher zu stellen und um die Reibungswärme durch die Kühlwirkung des Schmieröles aus den Lagern abzuführen. Anderseits muss die Kolbenlauffläche mit geringeren Ölmengen und derart geschmiert werden, dass die durch den Ringspalt zwischen Kolbenschaft und Zylindergleitfläche nach dem Arbeitsraum der Kraftmaschine abströmenden Ölmengen möglichst klein sind.
Diese Öl menge ist verloren und stört ausserdem die Güte des Arbeitsprozesses der Kraftmaschine, indem bei Verbrennungsmaschinen durch die in den Verbrennungsraum gelangende Ölmenge Leistung und Wirtschaftlichkeit verschlechtert werden. Bei den rascher laufenden Kolbenmaschinen, insbesondere den raschlaufenden Leichtmotoren, bereitet'die Beherrschung des Schmierungszustandes ganz besondere Schwierigkeiten, weil durch die Triebwerkslager sehr grosse Ölmengen umlaufen, welche im Kurbelgehäuse nach allen Richtungen umhergeschleudert werden, so dass grosse Ölmengen auf die Zylindergleitbahnen und in die Innenräume der Kolben geschleudert werden und erhebliche Ölmengen nach dem Arbeitsraum bzw. Verbrennungsraum übertreten.
Zur Beherrschung des Sehmierungszustandes der Zylindergleitbahnen solcher Kraftmaschine hat man die verschiedensten Mittel u. a. Ölabstreifringe an den Kolben und Abdeckbleche an den dem
Kurbelgehäuse zugewandten Ende der Zylinderbohrungen angewendet. Die Ölabstreifringe wirken aber nur bei Zylinderbauarten mit ausreichender Rundsteifigkeit und auch nur so lange, als die Zylinderlaufbahnen nicht durch Verschleiss unrund sind. Ölabstreifer sind ausserdem in der Herstellung teuer und vergrössern auch die hin-und hergehenden Triebwerksmassen. Abdeckbleche zwischen Zylinder und Kurbelgehäuse werden häufig angewendet.
Diese Bleche erhalten einen Schlitz entsprechend der hinund hergehenden Bewegung des Schubstangenschaftes. Bei Auf-und Abwärtsgang des Kolbens strömt die auf der rückwärtigen dem Kurbelgehäuse zugewandten Kolbenseite angesaugte bzw. verdrängte Luft durch die Schlitzöffnungen des Abdeckbleches zwischen dem Kurbelgehäuse und dem Zylindergehäuse hin und her. Dieser Vorgang wiederholt sich bei jeder Umdrehung. Da die Luft im Kurbelgehäuse sehr stark mit Öldampf und Öltropfen gemischt ist, werden durch diese pendelnde Bewegung der Luft durch den Schlitz des Abdeckbleches erhebliche Ölmengen aus dem Kurbelgehäuse nach der Zylindergleitbahn mitgeführt.
Die Erfahrung hat gezeigt, dass daher solche bekannte Abdeckbleche wegen des geschilderten Mangels nur unzulänglich wirken und dass der Durchtritt des Schmieröles aus dem Kurbelgehäuse nach der Zylindergleitbahn bei höheren Drehzahlen fast gar nicht beeinflusst wird, weil die Strömungsgeschwindigkeit der Luft in der Schlitzöffnung des Abdeckbleches ausserordentlich hoch ist und dadurch grosse Ölmengen aus dem Kurbelgehäuse mitgerissen werden.
Die vorliegende Schmierölsparvorrichtung beseitigt die Mängel der bekannten Vorrichtungen weitestgehend. Sie besteht in einer vom Kurbelgehäuseraum getrennten Verbindung mehrerer rück-
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wertiger Zylinderräume, in welchen die'Luftverdrängung zu verschiedenen Zeiten stattfindet, so dass die Luftbewegung in den rückwärtigen Zylinderräumen nicht mehr den Weg durch den mit Öldampf und Oltropfen gefüllten Kurbelgehäuseraum. nimmt, sondern hauptsächlich durch den zwischen dem rückwärtigen Zylinderraum hergestellten Verbindungskanal erfolgt.
Die Zeichnung veranschaulicht in den Fig. 1 und 2 zwei Ausführungsbeispiele. Beide Fig. 1 und 2 sind senkrechte Längsschnitte durch eine mehrzylindrige Reihenkraftmaschine stehender Anordnung mit versetzten Kurbelkröpfungen. Die Kurbelwelle b ist in dem geschlossenen Kurbelgehäuse a in
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mit den Kolben d ;, d2, da, d4 verbunden. Die Zylinder el, e2, ea, e4 sind auf dem Gehäuse a befestigt. Die Schmierung des Kurbelgehäuses erfolgt durch das den Lagern. zugeführte Schmieröl, welches aus den Lagern in-den Kurbelgehäuseraum/herausgeschleudert wird. Gemäss dem Ausführungsbeispiel nach
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und dem Kurbelgehäuseraum eine Trennwand Je derart vorgesehen, dass die beiden Zylinderräume durch einen Kanal g miteinander verbunden sind.
Da die Kolben dl und d2 gegenläufige Bewegungen ausführen, pendelt die Luft zwischen den beiden Zylinderräumen hin und her, während durch die für die Schubstangenbewegung in der Wand k vorgesehenen Öffnungen 711 und ! t2 nur sehr kleine Luftbewegungen auftreten ; dementsprechend ist der Ölübertritt aus dem Kurbelgehäuseraum f sehr gering.
Gemäss dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind zwei von den Kolben da und d4 gegenläufig durchlaufene Räume durch einen Verbindungskanal i, welcher im Fusse des Doppelzylinders ausgespart ist, verbunden. Bei allen Ausführungsarten kommt es entscheidend darauf an. die Zylinderräume versetzter Kurbeltriebe räumlich miteinander zu verbinden, damit die Hin-und Herbewegung der Luft zwischen den miteinander verbundenen Zylinderräumen möglichst widerstandsfrei erfolgt und keine Druckdifferenzen an den für die Schubstangen erforderlichen Schlitzen (h1, h2, h3, h4) in der Trennwand k entstehen, also auch keine nennenswerten Strömungen in diesen Schlitzen auftreten können.
Je nachdem man die Verbindungskanäle g bzw. i gross oder klein bemisst, werden die aus dem Kurbelgehäuse nach den Zylindergleitbahnen übertretenden Ölmengen kleiner oder grösser. Man kann daher durch die Abmessung des Verbindungskanales g bzw. i die bei den jeweiligen Bauarten und Betriebsbedingungen für die Kolbenschmierung erforderlichen Ölmengen beliebig bemessen. Durch Einbau eines den Verbindungskanal g bzw. i drosselnden Organes 111 in Fig. 2 ist man in der Lage, die Ölmenge
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Man kann auch den Verbindungskanal (g bzw. i) in beliebiger Weise mit einer Kühlvorrichtung für die zwischen den Zylinderräumen hin-und her pendelnde Luft versehen und dadureh eine Kühlung der Zylindergleitflächen ohne Ölverlust erreichen.
PATENT-ANSPRUCHE :
1. Schmierölsparvorrichtung für mehrzylindrige Kolbenmaschinen, insbesondere Verbrennungskraftmaschinen, mit versetzt angeordneten Kurbelkröpfungen, dadurch gekennzeichnet, dass die von
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den Kolben verdrängte bzw. angesaugte Luft durch diesen Kanal (g bzw. i) von einem Zylinderraum zum anderen überströmt und dadurch die Luftbewegung zwischen den Zylinderräumen und den mit Ölregen und Öldampf gefüllten Kurbelgehäuse entsprechend vermindert wird.