Anordnung zur Schmierung eines Tauchkolbens einer Kolbenbrennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Schmie rung eines Tauchkolbens einer Kolbenbrennkraftma- schine, welche gekennzeichnet ist durch mindestens einen aus dem Innenraum des Kolbens durch den Kol benschaft zu seiner Lauffläche führenden Kanal, welcher der Führung von Schmieröl aus dem Schmiersystem durch die Wand des Kolbenschaftes hindurch zur Lauf fläche dient.
Tauchkolben von Kolbenbrennkraftmaschinen müs sen bekanntlich beträchtliche seitliche Kräfte annehmen, die aus den Gasdrücken bei schrägstehender Pleuel stange entstehen. Bei hochbelasteten Maschinen, wie z. B. hochaufgeladenen Dieselmotoren, besteht aus die sem Grunde eine grosse Gefahr von Kolbenfressern. Es hat sich gezeigt, dass dieser Gefahr durch eine erhöhte Schmierung der Laufflächen des Kolbenschaftes und der Zylinderwand entgegengewirkt werden kann.
Es sind bereits Schmieranordnungen von Kolben- brennkraftmaschinen bekannt, bei denen Schmieröl durch Öffnungen in der Zylinderwand den Laufflächen zugeführt wird. Diese Anordnungen sind jedoch insofern nachteilig, als dabei der Kühlmantel durchquert werden muss. Das ergibt für die Schmierleitungen zusätzliche Dichtungsstellen an der Stelle der Durchführung durch das Gehäuse und die Zylinderbüchse. Ausserdem beste hen dabei Probleme mit der Zumessung des Schmieröles und dessen Förderung, da wegen der veränderlichen Lage des Kolbens die Schmieröffnungen unter Umstän den zeitweise oberhalb der augenblicklichen Lage des Kolbens in den Brennraum münden, was Ölverluste zur Folge haben kann.
Die Erfindung hat die Schaffung einer Anordnung zum Ziel, welche eine erhöhte Schmierung der Lauf fläche des Kolbens und der Zylinderbüchse ermöglicht, die Gefahr von Zylinderfressern vermindert bzw. besei tigt, dabei wesentlich einfacher ist als die erwähnten be kannten Anordnungen und insbesondere ohne Schwie rigkeiten an bestehenden Motoren nachträglich ange bracht werden kann. Der Kanal kann die Form einer Öffnung im Kolben schaft erhalten, die sich an einer belasteten Stelle des Kolbenschaftes befindet. In diesem Falle kann an einem Teil der Kolbenbrennkraftmaschine eine Düse ausgebil det sein, die an das Schmiersystem der Maschine ange schlossen ist und einer Führung eines Strahles von Schmieröl in die Öffnung dient.
Eine derartige Mass- nahme hat den Vorteil, dass sie einen geringen Aufwand erfordert und, wie bereits erwähnt, ohne Schwierigkeiten auch an bestehenden Motoren verwendet werden kann.
Es ist dabei vorzugsweise möglich, die Düse an einer Seite des im Kolben befindlichen Pleuelstangenkopfes auszubilden und die Öffnung in der Wand des Schaftes gegenüber der Düse anzuordnen. Auf diese Weise ist es mit einfachsten Mitteln möglich, die zusätzliche Kolben schmierung auszubilden, insbesondere wenn der Motor bereits eine Ölzufuhr durch Kanäle in der Pleuelstange, z. B. zur Kühlung der Kolben, aufweist.
Es ist jedoch auch möglich, die Öffnung mit einem Umlenkteil zu versehen und die Düse in einem unbeweg lichen Teil des Maschinengehäuses anzuordnen, wobei der aus der Düse austretende Strahl gegen den Umlenk- teil gerichtet ist. Eine derartige Anordnung kann insbe sondere bei Maschinen vorteilhaft sein, bei welchen die Pleuelstange nicht mit Ölkanälen für die Zufuhr von Öl in den Kolben versehen ist.
Es ist dabei auch vorteilhaft, den Kolbenschaft an den belasteten Stellen mit Schmiernuten zu versehen, die der Verteilung des Öles über die Lauffläche des Kolbens dienen. Dadurch wird trotz einer Zufuhr des Öles durch eine einzige Öffnung dessen gleichmässige Verteilung über der Lauffläche erzielt.
Es ist auch möglich, zwischen der Lauffläche des Kolbens und den Dichtungsringen zwei Ölabstreifringe, die von der bekannten Bauart sein können, anzuordnen. Auf diese Weise kann das Austreten von Schmieröl von der Lauffläche in den Brennraum des betreffenden Zy linders verhindert und damit einer Erhöhung des Ölver- brauches durch die verstärkte Schmierung entgegenge wirkt werden. Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung sche matisch dargestellter Ausführungsformen erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt eines erfindungsgemässen Tauch kolbens, geführt durch die Ebene der Kolbenachse, senkrecht zur Achse des Kolbenbolzens, Fig. 2 eine Teilansicht mit Teilschnitt einer anderen Ausführung des Kolbens, bei welcher die Zufuhr des Schmieröles zur Lauffläche durch miteinander zusam menhängende Kanäle für das Schmieröl erfolgt, Fig.3 eine weitere Ausführung des Kolbens im Schnitt, bei welcher im Motorengehäuse eine unbeweg liche Spritzdüse vorgesehen ist.
In der Fig. 1 ist ein Kolben 1 einer Kolbenbrenn- kraftmaschine dargestellt, welcher durch einen Kolben bolzen 2 mit einer Pleuelstange 3 verbunden ist. Der Kolbenbolzen ist in der Pleuelstange in einer Lager büchse 4 gelagert, die eine Ölnut 5 und Bohrungen 6, 7 aufweist. Die Ölnut 5 und die Bohrungen 6 und 7 stehen in bekannter Weise in Verbindung mit in Achsenrichtung verlaufenden Bohrungen 8, 9 in der Pleuelstange. Die Bohrungen sind an das Schmiersystem der Maschine, welches von einer Schmierpumpe mit Überdruck geför dertes<B>Öl</B> enthält, angeschlossen.
Die Bohrung 9 dient in ebenfalls bekannter Weise der Bildung eines Strahles 10 von Schmieröl, welcher gegen den Boden 11 des Kolbens 1 gerichtet ist und diesen kühlt.
Der in der Fig. 1 dargestellte Kolben ist mit Öffnun- (Ten 12 versehen, die durch den Kolbenschaft führen und in der axialen Ebene, die senkrecht zur Achse des Kol benbolzens 2 steht, liegen. Gegenüber den Öffnungen 12 befinden sich im Kopf der Pleuelstange 3 Bohrungen 13, die über Bohrungen 14 in der Büchse 4 mit der Nut 5 in Verbindurg stehen. Die Bohrungen dienen, in ähnlicher Weise wie die Bohrung 9, als Düsen, aus welchen ein Strahl von Schmieröl austritt. Der aus den Bohrungen 13 austretende Strahl führt dabei durch die Öffnungen 12 nach aussen und stösst gegen die nicht dargestellte Zylinderwand der Maschine.
Die Lauffläche des Kol benschaftes kann dabei zur besseren Verteilung des Öles mit an sich bekannten Schmiernuten 15 versehen sein.
Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, befinden sich zwi schen den normalen Nuten 16 für Dichtungsringe, die sich in der Nähe des Kolbenbodens 11 befinden, und der Lauffläche des Kolbenschaftes mit der Öffnung 12 und den Schmiernuten 15 zwei Abstreifringe 17 für Öl. Die Abstreifringe 17 sind in bekannter Weise ausgebildet und in ebenfalls bekannter Weise in Nuten 18 angeord net, die durch Kanäle 19 mit dem Innenraum des Kol bens verbunden sind.
Die Abstreifringe 17 verhindern einen Übertritt des der Lauffläche reichlich zugeführten Schmieröles zu den Dichtungsringen und in den Brenn- raum. Das abgestreifte Schmieröl wird durch die Kanäle 19 in den Innenraum des Kolbens und aus diesem ins Kurbelgehäuse abgeleitet.
Der Kolben 1 ist bei der dargestellten Ausführung am unteren Ende des Kolbenschaftes mit einem Ab- streifring 20 der gleichen Ausführung wie die Abstreif- ringe 16 versehen. Dieser Abstreifring kann einer bes seren Verteilung des an der Lauffläche der Zylinder büchse haftenden Öles dienen. Unter Umständen kann es jedoch vorteilhaft sein, auf diesen Abstreifring zu verzichten.
In der Fig. 2 ist ein Kolben 21 mit einem Kolben bolzen 22 und einer Pleuelstange 23 dargestellt. Die Pleuelstange 23 ist mit einer Lagerbüchse 24 versehen, welche eine Schmiernut 25 aufweist, die durch eine Boh- rung 27 mit einer Längsbohrung 28 der Pleuelstange in Verbindung steht. Die Bohrung 28 ist ebenfalls in an sich bekannter Weise an eine Schmierleitung mit unter Druck stehendem Schmieröl angeschlossen.
Bei der in der Fig. 2 dargestellten Ausführung ist der Hohlraum 29 des Kolbenbolzens 22 durch eine Ver- schlussscheibe 30 verschlossen und steht durch Bohrun gen 31 mit der Schmiernut 25 in Verbindung. Ausser- dem ist der Bolzen 22 mit Bohrungen 32 versehen, die mit Ölnuten 33 in den Augen des Kolbens 21 in Ver bindung stehen. Von den Nuten 33 führen Bohrungen 34 nach aussen zur Lauffläche des Kolbens. An die Boh rungen 34 schliessen sich Schmiernuten 35 an.
Bei dieser Ausführung gelangt das durch die Boh rung 28 der Pleuelstange zugeführte Schmieröl durch die Bohrung 27, die Schmiernut 25 und die Bohrungen 31 in die Bohrung 29 des Kolbenbolzens, welche sich mit Öl füllt. Aus der Bohrung 29 gelangt das Öl durch die Bohrungen 32 und die Ölnuten 33 sowie die Bohrungen 34 nach aussen zur Lauffläche, wo es durch die Schmier nuten 35 verteilt wird.
Diese Ausführung hat den Vorteil einer zwangsläufi gen Führung des Öles unter Druck aus der Pleuelstange bis zur Lauffläche.
Die Fig. 3 zeigt den Schnitt eines Kolbens nach zwei verschiedenen Schnittebenen, wobei die eine durch die Achse des Kolbenauges, die andere schräg, z. B. senk recht dazu, verläuft. Beide Schnittebenen schneiden sich in der Längsachse des Kolbens. Der in der Fig. 3 darge stellte Kolben 41 ist in seinem Schaft 42 mit einer Boh rung 43 versehen, die aus dem Innenraum des Kolbens nach aussen zur Lauffläche führt und in dieser mündet. Vor der Bohrung 43 ist ein Umlenkteil 44 vorgesehen. Gegen den Umlenkteil 44 ist der Ölstrahl 45 einer Düse 46 gerichtet.
Die Düse kann an einer beliebigen Stelle im Gehäuse der Maschine angeordnet sein und ist an das Schmiersystem, d. h. die Leitung mit dem unter Druck stehenden Schmieröl, angeschlossen.
Bei dieser Ausführung stösst der aus der Düse 46 austretende Ölstrahl 45 gegen den Umlenkteil 44 und gelangt von diesem durch die Bohrung 43 zur Lauf fläche, die ebenfalls in bekannter Weise mit Schmier nuten 47 zur Verteilung des Schmieröles versehen sein kann. Die in der Fig. 3 dargestellte Ausführung ist ins besondere bei Kolbenbrennkraftmaschinen vorteilhaft, bei welchen keine Zufuhr von Schmieröl zum Kolben bolzen durch die Pleuelstange besteht.
Arrangement for the lubrication of a plunger of a piston internal combustion engine The invention relates to an arrangement for the lubrication of a plunger of a piston internal combustion engine, which is characterized by at least one channel leading from the interior of the piston through the piston skirt to its running surface, which is used to guide lubricating oil from the Lubrication system through the wall of the piston skirt to the running surface.
As is known, plungers of internal combustion engines must accept considerable lateral forces that arise from the gas pressures when the connecting rod is inclined. With highly loaded machines, such as B. highly charged diesel engines, there is a great risk of piston seizure from this reason. It has been shown that this risk can be counteracted by increased lubrication of the running surfaces of the piston skirt and the cylinder wall.
Lubricating arrangements for piston internal combustion engines are already known in which lubricating oil is supplied to the running surfaces through openings in the cylinder wall. However, these arrangements are disadvantageous in that the cooling jacket must be traversed. This results in additional sealing points for the lubrication lines at the point where they pass through the housing and the cylinder liner. In addition, there are problems with the metering of the lubricating oil and its promotion, because because of the changeable position of the piston, the lubricating openings under certain circumstances open into the combustion chamber above the current position of the piston, which can result in oil losses.
The invention aims to create an arrangement which allows increased lubrication of the running surface of the piston and the cylinder liner, reduces the risk of cylinder seizure or eliminates it, while being much simpler than the aforementioned known arrangements and in particular without difficulties existing motors can be retrofitted. The channel can take the form of an opening in the piston shaft, which is located at a stressed point on the piston shaft. In this case, a nozzle can be ausgebil det on part of the piston engine, which is connected to the lubrication system of the machine and is used to guide a jet of lubricating oil into the opening.
Such a measure has the advantage that it requires little effort and, as already mentioned, can also be used on existing motors without any difficulties.
It is preferably possible to form the nozzle on one side of the connecting rod head located in the piston and to arrange the opening in the wall of the shaft opposite the nozzle. In this way, it is possible with the simplest means to train the additional piston lubrication, especially if the engine already has an oil supply through channels in the connecting rod, for. B. for cooling the piston has.
However, it is also possible to provide the opening with a deflecting part and to arrange the nozzle in an immovable part of the machine housing, with the jet emerging from the nozzle being directed towards the deflecting part. Such an arrangement can be particularly advantageous in machines in which the connecting rod is not provided with oil channels for the supply of oil into the piston.
It is also advantageous to provide the piston shaft with lubrication grooves at the stressed points, which serve to distribute the oil over the running surface of the piston. As a result, despite the oil being supplied through a single opening, it is evenly distributed over the tread.
It is also possible to arrange two oil control rings, which can be of the known type, between the running surface of the piston and the sealing rings. In this way, the leakage of lubricating oil from the running surface into the combustion chamber of the cylinder in question can be prevented and an increase in oil consumption due to the increased lubrication can be counteracted. The invention is explained with reference to the drawings cally illustrated embodiments.
1 shows a section of a plunger according to the invention, guided through the plane of the piston axis, perpendicular to the axis of the piston pin, FIG. 2 shows a partial view with partial section of another embodiment of the piston, in which the supply of the lubricating oil to the running surface through together Men-dependent channels for the lubricating oil takes place, Fig. 3 a further embodiment of the piston in section, in which an immovable spray nozzle is provided in the engine housing.
1 shows a piston 1 of a piston internal combustion engine which is connected to a connecting rod 3 by a piston pin 2. The piston pin is mounted in the connecting rod in a bearing sleeve 4, which has an oil groove 5 and bores 6, 7. The oil groove 5 and the bores 6 and 7 are connected in a known manner to bores 8, 9 in the connecting rod extending in the axial direction. The bores are connected to the machine's lubrication system, which contains <B> oil </B> conveyed by a lubrication pump with overpressure.
The bore 9 is also used in a known manner to form a jet 10 of lubricating oil which is directed against the bottom 11 of the piston 1 and cools it.
The piston shown in Fig. 1 is provided with openings 12, which lead through the piston shaft and lie in the axial plane which is perpendicular to the axis of the piston pin 2. Opposite the openings 12 are located in the head of the connecting rod 3 bores 13 which are in connection with the groove 5 via bores 14 in the bushing 4. The bores serve, in a manner similar to the bore 9, as nozzles from which a jet of lubricating oil emerges leads through the openings 12 to the outside and hits against the cylinder wall of the machine, not shown.
The running surface of the Kol bschaftes can be provided with known lubricating grooves 15 for better distribution of the oil.
As can be seen from Fig. 1, there are between the normal grooves 16 for sealing rings, which are located near the piston head 11, and the running surface of the piston skirt with the opening 12 and the lubrication grooves 15, two scraper rings 17 for oil. The scraper rings 17 are formed in a known manner and also in a known manner in grooves 18 angeord net, which are connected by channels 19 with the interior of the Kol ben.
The scraper rings 17 prevent the lubricating oil, which is abundantly supplied to the running surface, from passing over to the sealing rings and into the combustion chamber. The stripped off lubricating oil is discharged through the channels 19 into the interior of the piston and from there into the crankcase.
In the embodiment shown, the piston 1 is provided with a scraper ring 20 of the same design as the scraper rings 16 at the lower end of the piston shaft. This scraper ring can be used to better distribute the oil adhering to the running surface of the cylinder liner. Under certain circumstances, however, it can be advantageous to do without this wiper ring.
In Fig. 2, a piston 21 with a piston pin 22 and a connecting rod 23 is shown. The connecting rod 23 is provided with a bearing bush 24 which has a lubricating groove 25 which is connected through a bore 27 to a longitudinal bore 28 of the connecting rod. The bore 28 is also connected in a manner known per se to a lubrication line with lubricating oil under pressure.
In the embodiment shown in FIG. 2, the cavity 29 of the piston pin 22 is closed by a closure disk 30 and is connected to the lubricating groove 25 by means of bores 31. In addition, the bolt 22 is provided with bores 32 which are connected to oil grooves 33 in the eyes of the piston 21. Bores 34 lead outward from the grooves 33 to the running surface of the piston. Lubricating grooves 35 connect to the bores 34.
In this embodiment, the lubricating oil supplied through the borehole 28 of the connecting rod passes through the bore 27, the lubricating groove 25 and the bores 31 into the bore 29 of the piston pin, which fills with oil. From the bore 29, the oil passes through the bores 32 and the oil grooves 33 and the bores 34 to the outside to the running surface, where it is distributed by the lubricating grooves 35.
This version has the advantage of inevitable guidance of the oil under pressure from the connecting rod to the tread.
3 shows the section of a piston according to two different cutting planes, one through the axis of the piston eye, the other at an angle, e.g. B. perpendicular to it, runs. Both cutting planes intersect in the longitudinal axis of the piston. The in Fig. 3 Darge presented piston 41 is provided in its shaft 42 with a Boh tion 43, which leads from the interior of the piston to the outside to the running surface and opens into this. A deflecting part 44 is provided in front of the bore 43. The oil jet 45 of a nozzle 46 is directed against the deflection part 44.
The nozzle can be arranged at any point in the housing of the machine and is connected to the lubrication system, i. H. the line with the pressurized lubricating oil.
In this embodiment, the emerging from the nozzle 46 oil jet 45 abuts against the deflector 44 and passes from this through the bore 43 to the running surface, which can also be provided in a known manner with lubricating grooves 47 for distributing the lubricating oil. The embodiment shown in Fig. 3 is particularly advantageous in piston internal combustion engines in which there is no supply of lubricating oil to the piston pin through the connecting rod.