Schmiervorrichtung für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmier vorrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Zweitakt-Einspritz-Brennkraftmaschinen mit von der Brennkraftmaschine angetriebener Schmiermit- telförderpumpe für mehrere über den Umfang des Maschinenzylinders verteilte und über eine Verteiler vorrichtung mit Drosselstellen gespeiste Schmier stellen.
Es sind schon derartige Schmiervorrichtungen für Brennkraftmaschinen bekannt, bei denen das Schmiermittel der Zylinderwand an einer Stelle zu geführt wird, die bei annähernd oberer Totpunkt stellung des Arbeitskolbens im Zeitpunkt der Schmiermitteleinspritzung unterhalb des Kolbens liegt. Diese Art der Schmierung ist nachteilig, weil das Öl zum grössten Teil nicht unmittelbar an die Zylinderwand gelangt, sondern in den ohnehin mit Öl gefüllten Kurbelraum.
Um dies zu verhindern, ist bei anderen bekannten Schmiervorrichtungen ein Druckventil mit einer Düse unmittelbar in den Arbeitskolben eingesetzt. Diese mündet dabei zwischen den Kolbenringen des Ar beitskolbens. Da dieses Druckventil für einen hohen Druck ausgelegt sein soll, ist es erforderlich, seine Zuleitungen ohne Stopfbuchsenabdichtungen als ein- stückige, biegsame Rohrschlange zu verlegen, die jede Kolbenbewegung mitmachen kann. Deshalb ist diese Ausführung umständlich und ihre Anwendung nachteilig.
Die beschriebenen Mängel werden gemäss der Erfindung dadurch behoben, dass in die von den Drosselstellen des Verteilers zum Maschinenzylinder führenden Schmiermittelleitungen Druckventile ein geschaltet sind, deren Öffnungsdrücke unter sich gleich und im übrigen höher eingestellt sind als die Gegendrücke, die an den nachgeschalteten Schmier stellen auftreten. Auf diese Art wird mit einfachen Mitteln eine zuverlässige Schmiereinrichtung geschaf fen, deren Einzelglieder baukastenartig zusammen gesetzt werden können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 einen Teilschnitt durch einen Dieselmotor und Fig. 2 einen Schnitt in der Ebene II-II in der Fig. 1.
Ein Dieselmotor 1 hat einen Arbeitskolben 2, der in einem Maschinenzylinder 3 auf und ab bewegt wird und dabei über einen Kolbenbolzen 4 und einen Pleuel 5 eine Kurbelwelle 6 antreibt. Wie besonders in Fig. 2 zu erkennen, sind am Umfang des Maschi nenzylinders gleichmässig verteilt vier in gleicher Höhe am Zylinder liegende Schmierstellen 7 ange ordnet, über die Schmiermittel der Innenwand des Zylinders 3 zum Schmieren der Kolbenlaufbahn zu geführt wird.
Auf der Kurbelwelle 6 sitzt ein Antriebsrad 8, das über ein Rad 9 eine Kolbeneinspritzpumpe 10 ohne Schlupf antreibt. Diese Einspritzpumpe 10 ist über eine Saugleitung 11 und ein in diese eingebautes Filter 12 an einen Schmiermittelbehälter 13 ange schlossen. Eine Druckleitung 14 führt zu einem bei Einspritzanlagen üblichen Drosselverteiler 15.
Dieser Drosselverteiler ist als Verteilerleiste ausgebildet, die als einfaches Bauelement in grossen Stückzahlen her gestellt werden kann und üblicherweise mit drei, vier, sechs oder acht Drosselanschlüssen versehen ist. Vom Drosselverteiler 15 wird das Schmiermittel auf eine der Zahl der Schmierstellen entsprechende Anzahl von beispielsweise vier Drosselanschlüssen 16 verteilt.
Jede der Drosselstellen 16 ist über eine eigene Leitung 17 mit einem am Zylinder ange ordneten Druckventil 18 verbunden. Ein derartiges Druckventil ist hochgespannt und auf einen Öffnungs- druck eingestellt, der mit Sicherheit über dem Höchst druck liegt, der an der Zylinderwand im Bereich der Schmierstelle erreicht wird. Ist der höchsterreichte Druck im Maschinenzylinder mit z. B. 60 atü er mittelt, so sind die Druckventile auf über 60 atü, also etwa 65 bis 120 atü, am günstigsten aber auf etwa 100 atü einzustellen. Alle diese Druckventile 18 sind derart beschaffen, dass sie auf genau den gleichen Öffnungsdruck eingestellt werden können.
Deshalb sprechen sie alle gleichmässig bei dem gleichen Schmiermitteldruck an. Zweckmässigerweise werden als Druckventile die bei Einspritzanlagen üblichen Einspritz-Zapfendüsen verwendet, bei denen in einem Düsenkörper eine vom Schmiermitteldruck gegen die einstellbare Kraft einer Feder längsbeweg liche Düsennadel eingebaut ist. Nahe dem Auslass der Düse ist der Düsenkörper mit einer Druck kammer versehen, in die ein Zuführungskanal mün det, über den Schmiermittel in die Düse gelangt. Die unter Federdruck stehende Nadel überwacht da bei den Schmiermittelausstoss der Düse.
Die beschriebene Schmiervorrichtung wirkt wie folgt: Wenn der Dieselmotor 1 läuft, treten an der zu schmierenden Zylinderwand des Maschinenzylin ders 3 Maximaldrücke von z. B. 60 atü auf. Die vom Motor im gleichen Takt angetriebene Einspritz pumpe 10 saugt Schmiermittel aus dem Behälter 13 über das Filter 12 und die Leitung 11 an und drückt es über die Leitung 14 zum Drosselverteiler 15. Im Drosselverteiler 15 wird das Schmiermittel auf die vier Drosselstellen 16 verteilt.
Nach einem gerin gen Druckabfall an den Drosselstellen 16 erreicht das Schmiermittel über die Leitungen 17 die Druck ventile 18, öffnet diese und gelangt unter Überwin dung des Gegendrucks im Maschinenzylinder 3 über die vier Schmierstellen 7 gleichmässig verteilt zu seinen Verbrauchsstellen zwischen der Wand des Zy linders 3 und dem Kolben z. Bei Versuchen hat sich gezeigt, dass bei einem im Zylinder erreichten Höchstdruck von 60 atü der an den Ventilen 18 eingestellte Druck am günstigsten etwa 100 atü be tragen muss.
Bei einem derartig hohen Einspritz druck und dem Druckunterschied zwischen dem Druck im Arbeitszylinder und dem Druck des Schmiermittels ist eine einwandfreie und gleich mässige Verteilung des Schmiermittels an allen Schmierstellen 7 auch bei grösseren Viskositäts- schwankungen und in grossen Drehzahlbereichen ge währleistet.
Anstatt einer üblichen Kolbeneinspritzpumpe kann zur Schmiermittelförderung auch eine gleich mässig fördernde Pumpe, z. B. eine Zahnradpumpe, verwendet werden. In einem solchen Fall müsste aber der Drosselverteiler 15 als Drehschieber ausge- bildet sein, der sich in gleichem Takt dreht, wie sich der Kolben 2 in seinem Zylinder bewegt.
Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, eine einzige Pumpe zum Versorgen zweier oder mehrerer Maschinenzylinder zu verwenden. Der Antrieb der Pumpe müsste in einem solchen Fall in einem Ver hältnis ins Schnelle übersetzt werden, das der Anzahl der zu versorgenden Maschinenzylinder entspräche. Durch eine derartige Massnahme könnten dann ver schiedene Maschinenzylinder zu Gruppen zusammen gefasst sein, wobei nur ein Teil der Pumpen ge braucht würde, die sonst notwendig wären.
Es ist auch denkbar, dass am Maschinenzylinder in verschiedenen Höhen in einer Ebene liegende Gruppen von Schmierstellen 7 vorgesehen sind, die durch die erfindungsgemässe Vorrichtung geschmiert werden. Nach den vorausgegangenen Ausführungen könnte eine derartige Schmierung mit einer oder mit mehreren Pumpen durchgeführt werden.
Bei der Art der zu schmierenden Brennkraft- maschine ist zwar in erster Linie an eine Zweitakt Diesel-Brennkraftmaschine gedacht, aber auch bei anderen Dieselmotoren und bei Viertakt-Otto-Moto- ren ist die erfindungsgemässe Art der Zylinderschmie rung vorteilhaft.
Lubricating device for internal combustion engines The invention relates to a lubricating device for internal combustion engines, in particular for two-stroke injection internal combustion engines with a lubricant feed pump driven by the internal combustion engine for several lubricating devices distributed over the circumference of the machine cylinder and fed via a distributor device with throttling points.
There are already such lubrication devices for internal combustion engines known in which the lubricant of the cylinder wall is fed to a point that is at approximately top dead center position of the working piston at the time of the lubricant injection below the piston. This type of lubrication is disadvantageous because most of the oil does not get directly to the cylinder wall, but into the crankcase, which is already filled with oil.
To prevent this, in other known lubricating devices, a pressure valve with a nozzle is inserted directly into the working piston. This opens out between the piston rings of the Ar beitskolben. Since this pressure valve should be designed for a high pressure, it is necessary to lay its feed lines without gland seals as a one-piece, flexible pipe coil that can take part in every piston movement. This design is therefore cumbersome and its use is disadvantageous.
The shortcomings described are remedied according to the invention in that pressure valves are switched into the lubricant lines leading from the throttle points of the distributor to the machine cylinder, the opening pressures of which are set to be the same and otherwise higher than the counter pressures that occur at the downstream lubrication points. In this way, a reliable lubricating device is created with simple means, the individual members of which can be put together in a modular manner.
An embodiment of the invention is shown in the drawing, namely: FIG. 1 shows a partial section through a diesel engine and FIG. 2 shows a section in the plane II-II in FIG. 1.
A diesel engine 1 has a working piston 2 which is moved up and down in a machine cylinder 3 and thereby drives a crankshaft 6 via a piston pin 4 and a connecting rod 5. As can be seen particularly in Fig. 2, the circumference of the Maschi nenzylinders are evenly distributed four at the same height on the cylinder located lubrication points 7 is arranged, via the lubricant of the inner wall of the cylinder 3 to lubricate the piston raceway is performed.
A drive wheel 8 sits on the crankshaft 6 and drives a piston injection pump 10 via a wheel 9 without slipping. This injection pump 10 is connected to a lubricant reservoir 13 via a suction line 11 and a filter 12 built into it. A pressure line 14 leads to a throttle distributor 15 which is customary in injection systems.
This throttle distributor is designed as a distributor strip, which can be made as a simple component in large numbers and is usually provided with three, four, six or eight throttle connections. The lubricant is distributed by the throttle distributor 15 to a number of, for example, four throttle connections 16 corresponding to the number of lubrication points.
Each of the throttle points 16 is connected via its own line 17 to a pressure valve 18 arranged on the cylinder. Such a pressure valve is highly tensioned and set to an opening pressure which is definitely above the maximum pressure that is reached on the cylinder wall in the area of the lubrication point. Is the highest pressure reached in the machine cylinder with z. For example, if it averages 60 atmospheres, the pressure valves should be set to over 60 atmospheres, i.e. around 65 to 120 atmospheres, but the best way is to set them to around 100 atmospheres. All of these pressure valves 18 are designed in such a way that they can be set to exactly the same opening pressure.
Therefore, they all respond equally with the same lubricant pressure. Conveniently, the usual injection nozzle nozzles in injection systems are used as pressure valves, in which a nozzle needle is built in a nozzle body from the lubricant pressure against the adjustable force of a spring longitudinally movable nozzle. Near the outlet of the nozzle, the nozzle body is provided with a pressure chamber into which a feed channel opens, through which lubricant enters the nozzle. The needle, which is under spring pressure, monitors the lubricant output from the nozzle.
The lubricating device described works as follows: When the diesel engine 1 is running, occur on the cylinder wall to be lubricated of the Maschinenzylin ders 3 maximum pressures of z. B. 60 atü. The injection pump 10 driven by the engine in the same cycle sucks in lubricant from the container 13 via the filter 12 and the line 11 and pushes it through the line 14 to the throttle distributor 15. In the throttle distributor 15, the lubricant is distributed to the four throttle points 16.
After a slight drop in pressure at the throttle points 16, the lubricant reaches the pressure valves 18 via the lines 17, opens them and, overcoming the counterpressure in the machine cylinder 3, reaches its consumption points between the wall of the cylinder 3 via the four lubrication points 7, evenly distributed over the four lubrication points and the piston z. Tests have shown that with a maximum pressure of 60 atmospheres reached in the cylinder, the pressure set at the valves 18 must be approximately 100 atmospheres at best.
With such a high injection pressure and the pressure difference between the pressure in the working cylinder and the pressure of the lubricant, perfect and uniform distribution of the lubricant at all lubrication points 7 is guaranteed, even with large fluctuations in viscosity and in large speed ranges.
Instead of a conventional piston injection pump, a uniformly delivering pump, e.g. B. a gear pump can be used. In such a case, however, the throttle distributor 15 would have to be designed as a rotary slide valve which rotates in the same cycle as the piston 2 moves in its cylinder.
It is also within the scope of the invention to use a single pump to supply two or more machine cylinders. In such a case, the drive of the pump would have to be translated into high speed in a ratio that would correspond to the number of machine cylinders to be supplied. Such a measure could then be combined into groups of different machine cylinders, with only some of the pumps that would otherwise be required.
It is also conceivable that groups of lubrication points 7 lying at different heights in one plane are provided on the machine cylinder and are lubricated by the device according to the invention. According to what has been said above, such lubrication could be carried out with one or more pumps.
The type of internal combustion engine to be lubricated is primarily intended to be a two-stroke diesel internal combustion engine, but the type of cylinder lubrication according to the invention is also advantageous for other diesel engines and for four-stroke Otto engines.