CH622585A5

CH622585A5 -

Info

Publication number: CH622585A5
Application number: CH521377A
Authority: CH
Inventors: Heribert Dipl Ing Kubis
Original assignee: Maschf Augsburg Nuernberg Ag
Priority date: 1976-05-14
Filing date: 1977-04-27
Publication date: 1981-04-15
Also published as: JPS6050977B2; FR2351261A1; JPS52139841A; TR19683A; HU174786B; DE2621348A1; DE2621348C2; SE7705649L; FR2351261B1; IT1083053B; GB1538357A; US4108135A; SE423254B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Aussenölung der Zylinderlaufbuchsen im Zylinderblock einer Brennkraftmaschine, bei der die Zylinderlaufbuchsen je mit einem Bund versehen und unmittelbar in Bohrungen des Zylinderblockes eingesetzt sind und bei der im oberen, dem Zylinderkopf zugewandten Teil jeder Bohrung und/oder jeder Zylinderlaufbuchse ein mit einer Zulaufleitung für die Zufuhr von Motorschmieröl in Verbindung stehender Ringkanal vorgesehen ist, aus dem das Motorschmieröl insbesondere zum Vermeiden von Passungsrost gleichmässig am Umfang verteilt teilweise pulsierend durch den Passungsspalt zwischen der zugeordneten Bohrung und Zylinderlaufbuchse nach unten zu sickern und in die Ölwanne abzufliessen bestimmt ist, wobei zum Vermeiden eines Druckaufbaues wenigstens eine Ölablaufleitung vorgesehen ist.

Eine derartige Einrichtung ist bereits durch die DT-OS 1 955 805 und ohne eine zusätzliche Ölablaufleitung durch die DT-AS 1 576 407 bekannt. Durch sie wurde vor allem erstmalig dauerhaft die Bildung von Passungsrost zwischen der Bohrung des Zylinderblockes und der Aussenfläche der Zylinderlaufbuchse vermieden, so dass letztere auch nach langer Betriebszeit immer leicht auswechselbar ist. Da sich keine Roststellen oder Verkokungen mehr bilden können, ist auch die Gefahr von Einbeulungen der Zylinderlaufbuchsen gebannt und die Wärmeübertragung zwischen beiden Teilen erheblich verbessert worden.

Nachdem einige Erfahrungen mit so geölten Zylinderlaufbuchsen vorlagen, hat sich schon bald herausgestellt, dass das Schmieröl nicht nur unter Druck zugeführt, sondern dass es auch im Ringkanal unter einem bestimmten Druck gehalten werden muss, um eine gute Zirkulation und ein ausreichend schnelles Durchsickern durch den Passungsspalt zu erzielen, damit auch etwaige Verunreinigungen im Laufe der Zeit mit ausgespült werden und sich nicht festsetzen können. Man ist daher wieder davon abgegangen, eine zusätzliche Ölablaufleitung direkt vom Ringkanal aus vorzusehen, wie es die DT-OS 1 955 805 zeigt.

Inzwischen hat sich auch noch herausgestellt, dass das in der Ringkammer unter Druck stehende Motorschmieröl durch die Kapillarwirkung infolge des Passungsspaltes und durch das «Atmen» der Zylinderlaufbuchse infolge Gasdruck- und Kolbennormalbeanspruchung nicht nur nach unten absickert, sondern auch nach oben, d. h. in Richtung zum Zylinderkopf hin aus dem Ringkanal gedrückt wird. Dieses emporsteigende Motorschmieröl kann auch bei sehr solider Abdichtung des Büchsenbundes durch hohe Anpresskräfte und die Dichtwirkung der Zylinderkopfdichtung nicht daran gehindert werden, dass es zum Teil unterhalb des Dichtbördels der Zylinderkopfdichtung infolge unvermeidbar vorhandener, sich durch die vom Druck im Zylinder verursachte Abhub-Pulsation des Zylinderkopfes noch vergrössernde Mikrospalten sowohl nach aussen in den Kühlwasserraum als auch nach innen in den Brennraum gelangt. Durch diese Ölundichtheit, insbesondere zum Brennraum hin, stellen sich schlechte Emissionswerte ein und am äusseren Rand des Kolbenbodens erfolgt ein Koksaufbau, wodurch ein regulärer Betrieb der Brennkraftmaschine kaum oder nicht mehr möglich wird. Schliesslich hat sich bei den Ausführungen nach den Entgegenhaltungen noch als nachteilig erwiesen, dass insbesondere bei dünnwandigen Zylinderlaufbuchsen infolge Hohlliegens im Bereich des Ringkanals die Gefahr eines Bruches bestehen kann. Diesem wird jedoch vorerst nicht die Hauptbedeutung zugemessen.

Hier setzt bereits die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, die genannten Nachteile zu vermeiden und bei einer Einrichtung der eingangs beschriebenen Art eine dauerhaft einwandfrei arbeitende Aussenölung der gesamten Zylinderlaufbuchse zu erreichen, ohne dass das Motorschmieröl an der Zylinderkopfseite austreten und in den Brennraum und/ oder in den Kühlwasserraum übertreten kann. Auch die Gefahr eines Bruches der Zylinderlaufbuchse soll dabei mit ausgeschaltet werden.

Nach der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass am oberen, dem Zylinderkopf zugewandten Ende jeder Zylinderlaufbuchse und oberhalb des ihr zugeordneten Ringkanals zwei zwischen dieser Zylinderlaufbuchse und der zugehörigen Bohrung im Zylinderblock vorhandene Ringräume vorgesehen

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sind, von denen der eine Ringraum mit der bzw. einer Ölablaufleitung verbunden ist, und dass das Motorschmieröl im Ringkanal unter Druck steht.

Durch diese Einrichtung kann erreicht werden, dass in dem das Motorschmieröl auf den gesamten Umfang der Zylinderlaufbuchse verteilenden Ringkanal ein für die Funktion ausreichender Druck aufgebaut wird, und dass zwischen der Zylinderkopfdichtung und dem Büchsenbund kein Öl mehr austritt, weil es im Ringraum angesammelt und drucklos jederzeit ablaufen kann. Die Ölablaufleitung kann dabei natürlich je nach der Einbaulage des Motorblockes jeweils so angebracht werden, dass sie ein Gefälle aufweist, welches eine zumindest weitgehende Entleerung des Ringraumes sicherstellt.

Um schliesslich auch die Bruchgefahr der Zylinderlaufbuchse zu verringern, wird in einer Ausführungsform vorgeschlagen, den das Motorschmieröl führenden Ringkanal so weit unterhalb der Zylinderkopfunterkante anzuordnen, dass der obere Kolbenring beim Expansionshub des Kolbens erst an ihm vorbeigleitet, wenn der Zünddruck im Brennraum wenigstens um V4 bis zu 1/3 seines Maximalwertes abgebaut ist. Eine solche Verlegung des Ringkanals nach unten kann durch die beschriebene erfindungsgemässe Anordnung jederzeit bedenkenlos erfolgen, weil das Motorschmieröl nunmehr unter Druck steht und so mit Sicherheit eine einwandfreie Ölung herbeiführt.

Der das Motorschmieröl auffangende Ringraum wird zweckmässigerweise durch den Spalt zwischen der Bohrung des Zylinderblockes und dem Bund der Zylinderlaufbuchse oder durch den unterhalb des Bundes der Zylinderlaufbuchse aus Herstellungsgründen ohnehin vorhandenen Hohlraum, der sich durch die Anfasung der Bohrung ergibt, gebildet. In besonderen Fällen können auch beide Ringräume gleichzeitig Anwendung finden, wobei jedoch jeder Ringraum eine eigene Ablaufleitung hat.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles hervor. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den oberen Teil eines Zylinderblockes mit der erfindungsgemässen Einrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt II-II durch den Zylinderblock nach Fig. 1.

In Fig. 1 ist in einer Bohrung 1 eines Zylinderblockes 2 eine mit einem Bund 3 versehene Zylinderlaufbuchse 4 von oben eingesetzt, in der ein mit Kolbenringen 5 und einem Brennraum 18 ausgestatteter Kolben 6 verschiebbar gelagert ist. Die obere Stirnfläche der Zylinderlaufbuchse 4 bzw. ihres Bundes 3 schliesst bündig mit der Oberkante des Zylinderblockes 2 ab

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und beide sind von einer Flachdichtung 7 überdeckt, welche durch den darüberliegenden Zylinderkopf 8 fest an den Bund 3 gedrückt wird. Im Zylinderblock 2 ist ferner noch ein die Bohrung 1 umgebender Kühlwasserraum 9 und seitlich ein Schacht 10 für die Ventilstössel 11 bzw. Stösselstangen 12 vorgesehen.

Wenn sich der Kolben 6, wie dargestellt, in seiner oberen Totpunktstellung befindet, ist unterhalb des obersten Kolbenringes 5 ausserhalb der Zylinderlaufbuchse 4 in der Bohrung 1 eine Ringkammer 13 eingearbeitet, die über eine Zulaufleitung 14 im Beispiel mit einer Druckleitung 15 verbunden ist, die von der ölpumpe kommt und durch den Zylinderblock 2 in den Zylinderkopf 8 zur Schmierung der nicht dargestellten Kipphebel führt. Sofern die Zylinderlaufbuchse 4 dickwandiger ausgebildet ist, kann die Ringkammer 13a, wie strichliert angedeutet, auch in dieser angebracht werden.

Zwischen dem Bund 3 der Zylinderlaufbuchse 4 und der Bohrung 1 befindet sich ein Spalt bzw. Ringraum 16, von dem aus schräg nach unten verlaufend eine Ölablaufleitung 17 in den Schacht 10 führt.

Schliesslich befindet sich unterhalb des Bundes 3 durch eine aus Herstellungsgründen notwendige Anfasung der Bohrung 1 zwangsläufig ein weiterer Ringraum 19, der an einer Stelle etwas erweitert ist und von dieser Stelle aus ebenfalls über eine nur strichliert dargestellt, schräg abfallende Ölablaufleitung 20 mit dem Schacht 10 in Verbindung steht. Dieser Ölablaufleitung 20 kann, muss aber nicht, vorhanden sein, weil im allgemeinen eine solche Leitung 17 ausreicht.

In Fig. 2 sind Bohrungen 21 zur Befestigung des Zylinderkopfes 8 und Bohrungen 22 zu erkennen, die in den Kühlwasserraum 9 münden. Ferner ist ersichtlich, wie die Ölablauflei-tungen 17, 20 in den Schacht 10 und die Zulaufleitung 14 in die Druckleitung 15 münden, die seitlich neben dem Schacht 10 verläuft.

Wirkungsweise:

Die Ölpumpe bringt das Motorschmieröl entsprechend den Pfeilen 23 über die Druckleitung 15 und die Zulaufleitung 14 in die Ringkammer 13, wo es unter einem bestimmten Druck langsam zwischen der Zylinderlaufbuchse 4 und der Bohrung 1 nach unten sickert, bis es am Ende 24 der Bohrung 1 wieder austritt und in die ölwanne des Motors fliesst. Gleichzeitig wandert es, wie eingangs schon erwähnt, an der Zylinderlaufbuchse 4 entlang nach oben, sammelt sich beispielsweise im Ringraum 16, der nicht unter Druck steht und fliesst dann durch die Ölablaufleitung 17 entsprechend dem Pfeil 25 durch den Schacht 10 ebenfalls zur ölwanne zurück. Somit kann es nicht auf die Flachdichtung 7 drücken und unter dieser in den Brennraum 18 oder durch die Bohrungen 22 in den Kühlwasserraum 9 gelangen.

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1 Blatt Zeichnungen

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622585 PATENTANSPRÜCHE

1. Einrichtung zur Aussenölung der Zylinderlaufbuchsen im Zylinderblock einer Brennkraftmaschine, bei der die Zylinderlaufbuchsen je mit einem Bund versehen und unmittelbar in Bohrungen des Zylinderblockes eingesetzt sind und bei der im oberen, dem Zylinderkopf zugewandten Teil jeder Bohrung und/oder jeder Zylinderlaufbuchse ein mit einer Zulaufleitung für die Zufuhr von Motorschmieröl in Verbindung stehender Ringkanal vorgesehen ist, aus dem das Motorschmieröl insbesondere zum Vermeiden von Passungsrost gleichmässig am Umfang verteilt teilweise pulsierend durch den Passungsspalt zwischen der zugeordneten Bohrung und Zylinderlaufbuchse nach unten zu sickern und in die Ölwanne abzufliessen bestimmt ist, wobei zum Vermeiden eines Druckaufbaues wenigstens eine Ölablaufleitung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass am oberen, dem Zylinderkopf (8) zugewandten Ende jeder Zylinderlaufbuchse (4) und oberhalb des ihr zugeordneten Ringskanals (13,13a) zwei zwischen dieser Zylinderlaufbuchse und der zugehörigen Bohrung (1) im Zylinderblock (2) vorhandene Ringräume (16,19) vorgesehen sind, von denen der eine Ringraum (16) mit der bzw. einer Ölablaufleitung (17) verbunden ist, und dass das Motorschmieröl im Ringkanal (13,13a) unter Druck steht.

2. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Ringkanal (13,13a) so weit unterhalb der Zylinderkopfunterkante angeordnet ist, dass der oberste Kolbenring (5) beim Expansionshub des zugeordneten Kolbens (6) erst an ihm vorbeigleitet, wenn der Zünddruck im Brennraum (18) wenigstens um V4 bis zu V3 seines Maximalwertes vermindert ist.

3. Einrichtung nach Patentanspruch 1, bei welcher jeder der anderen Ringräume (19) mit einer Ölablaufleitung (20) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die ölablaufleitun-gen (17,20) je nach Lage des Zylinderblockes (2) derart angebracht sind, dass sie in jedem Falle ein Gefälle aufweisen, um dadurch die zumindest teilweise Entleerung der Ringräume (16,19) zu ermöglichen.

4. Einrichtung nach den Patentansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einen Ringräume (16) je durch den Spalt zwischen einer der Bohrungen (1) des Zylinderblockes (2) und dem Bund (3) der darin angeordneten Zylinderlaufbuchse (4) gebildet sind.

5. Einrichtung nach den Patentansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die unterhalb der Bunde (3) der Zylin-derlaufbuchsen (4) durch eine Anfasung der zügehörigen Bohrungen (1) des Zylinderblockes (2) entstehenden Hohlräume die anderen Ringräume (19) für den Ölablauf bilden.

6. Einrichtung nach den Patentansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ringräume (16,19) über-oder nebeneinander angeordnet sind, und dass die den Ringräumen (16,19) zugeordneten Ölablaufleitungen (17, 20) voneinander getrennt sind.

7. Einrichtung nach den Patentansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Ölablaufleitung (17, 20) in einen Schacht (10) für die Ventilstössel (11) bzw. Stösselstangen (12) des Zylinderblockes (2) mündet.