DD147385A1 - LUBRICATING DEVICE FOR THE CYLINDER OF A PISTON PISTON ENGINE - Google Patents
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Abstract
Eine Schmiereinrichtung fuer einen Zylinder einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, bei der das Schmieroel dem Zylinder von auszen mittels Rueckschlagventile aufweisenden Zufuehrleitungen zugefuehrt und unter Druck durch an die Zufuehrleitungen anschlieszende Zufuehrbohrungen in mindestenseine Schmieroelverteilernut in der Innenwand des Zylinders taktweise eingebracht wird, soll derart ausgebildet sein, dasz unter allen Betriebsbedingungen eine gleichmaeszige, schnelle Verteilung des Schmieroels ueber den Umfang dZylinders sichergestellt ist. Dies ist dadurch erreicht, dasz jeder Zufuehrleitung zwei Zufuehrbohrungen zugeordnet sind, die etwa tangential zur Innenwand des Zylinders verlaufen. Auszerdem erstrecken sich die Laengsachsen jeder Zufuehrbohrung in Richtung des zu versorgenden Schmieroelverteilernutzabschnitte. Durch eine derartige Ausbildung der Schmiereinrichtung ist die kinetische Energie des unter Druck dem Zylinder zugefuehrten Schmieroeles zu seiner seitlichen Verteilung in die Schmiernuten voll ausgenutzt. Die Schmieroelverteilung erfolgt in kuerzester Zeit und gleichmaeszig ueber den Umfang des Zylinders.A lubricating device for a cylinder of a reciprocating internal combustion engine in which the lubricating oil supplied to the cylinder of auszen means Rücknschlagventile Zufuehrleitungen and intermittently introduced under pressure by connecting to the Zufuehrleitungen Zuführbohrungen in at least one Schmieroelverteilernut in the inner wall of the cylinder is to be formed such thatz among all Operating conditions a gleichmeeszige, rapid distribution of the lubricating oil over the circumference of the cylinder is ensured. This is achieved by assigning each Zufuehrleitung two Zufuehrbohrungen, which extend approximately tangentially to the inner wall of the cylinder. Auszerdem extend the Laengsachsen each Zufuehrbohrung in the direction of the supplied Schmieroelverteilernutzabschnitte. Such a design of the lubricating device fully utilizes the kinetic energy of the lubricating oil supplied to the cylinder under pressure for its lateral distribution into the lubrication grooves. The lubricant oil distribution takes place in the shortest possible time and evenly over the circumference of the cylinder.
Description
Berlin, den 17,3.1980 WP P 01 Μ/217 117 56 340 / 27Berlin, 17.3.1980 WP P 01 Μ / 217 117 56 340/27
Schmiereinrichtung für den Zylinder einer Hubkolbenbrennkraftma'schine ' Lubricator for cylinder of a Hubkolbenbrennkraftma'schine '
Anwendungsgebiet der Erfindung Applicability of the invention
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmiereinrichtung für einen Zylinder einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, bei der das Schmieröl dem Zylinder von außen mittels Rückschlagventile aufweisenden Zuführleitungen zugeführt und unter Druck durch an die Zuführleitungen anschließende Zuführbohrungen in mindestens-eine Schmierölverteilernut in der Innenwand des Zylinders taktweise eingebracht wird.The invention relates to a lubricating device for a cylinder of a reciprocating internal combustion engine, wherein the lubricating oil is supplied to the cylinder from the outside by means of check valves having supply lines and is introduced under pressure by subsequent to the supply lines feed holes in at least one lubricating oil distribution groove in the inner wall of the cylinder cyclically.
Oharakteristik der bekannten technischen Lösungen Oharak teristik the known technical solu tions
Bei einer aus der CH-PS 450 813 bekannten Vorrichtung dieser Art ist jeder Zuführleitung eine Zuführbohrung zugeordnet. Die Zuführbohrungen verlaufen dabei in radialer Richtung. Das unter Druck in den Zylinder einzuführende Öl muß infolgedessen unmittelbar nach Austritt aus der Zuführbohrung etwa rechtwinklig nach beiden Seiten umgelenkt werden, um in die an die Zuführbohrung anschließenden Teile der Schmierölverteilernut eintreten zu können0 Tatsächlich tritt jedoch das Öl dann, wenn es wie üblich eingeführt wird, während der Kolben vor den Zuführbohrungen stehts zunächst nach allen Seiten in den -Kaum zwischen Zylinderinnenwand und Kolben aus, · wobei die kinetische Energie des Öles weitgehend verbraucht wird ο Dies führt dazu, daß in unmittelbarer Umgebung derIn one known from CH-PS 450 813 device of this type each supply line is assigned a feed hole. The feed bores extend in the radial direction. To be introduced into the cylinder under pressure oil must be deflected immediately after emerging from the feed bore approximately at right angles to both sides as a result, in order to enter the adjoining the feed hole sections of the Schmierölverteilernut can 0 Actually, however, the oil passes when it introduced as usual is, while the piston is in front of the feed holes s first on all sides in the -Kaum between cylinder inner wall and piston out, · wherein the kinetic energy of the oil is largely consumed ο This leads to the fact that in the immediate vicinity of the
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Zuführbohrung zuviel Öl auf die Zylinderinnenwand kommt, während eine ausreichende Versorgung der zwischen zwei Zuführbehrungen befindlichen Tei}.e der Schmierölverteilernut nicht gewährleistet ist. Einer nach diesen Erkenntnissen wünschenswerten Vergrößerung der Zalii der Zuführbohrungen steht jedoch der erforderliche Mehraufwand entgegen, da für jede Bohrung eine Zuführleitung mit einem Rückschlagventil erforderlich ist. Außerdem würde diese Maßnahme zu einer Schwächung der Zylinderbuchse führen«.Supply bore too much oil on the cylinder inner wall comes while a sufficient supply of located between two Zuführbehrungen Tei} .e the Schmierölverteilernut is not guaranteed. However, according to these findings desirable enlargement of Zalii the Zuführbohrungen counteracts the required additional effort, since a supply line with a check valve is required for each hole. In addition, this measure would lead to a weakening of the cylinder liner «.
Um eine bessere seitliche Verteilung des Schmieröles zu erreichen, ist es aus der DS-OS 27 2.6 660 bekannt, die untere Wand der Schmierölverteilernut als Überlaufkante auszubilden. Da auch bei dieser Anordnung die kinetische Energie des Öles bei der Umlenkung von der radial verlaufenden Zuführbohrung in die sich in Umfangsrichtung erstreckende Schmierölverteilernut weitgehend verbraucht wird, kann die seitliche Verteilung im wesentlichen nur durch die Schwerkraft erfolgen. Eine derartige Verteilung erfolgt jedoch infolge der geringen zur seitlichen Bewegung des Schmieröles vorhandenen Kräfte nur langsam und kann durch Druckstöße, die dann auftreten, wenn die Kolbenringe beim Arbeitshub des Kolbens nacheinander die Schmierölverteilernut überlaufen, gestört v/erden, so daß auch bei dieser Anordnung nicht stets mit einer einwandfreien, gleichmäßigen, seitlichen Verteilung des Schmieröles gerechnet werden kann.In order to achieve a better lateral distribution of the lubricating oil, it is known from DS-OS 27 2.6 660 to form the lower wall of the lubricating oil distribution groove as an overflow edge. Since, even with this arrangement, the kinetic energy of the oil is largely consumed during the deflection from the radially extending supply bore into the circumferentially extending lubricating oil distributor groove, the lateral distribution can be effected essentially only by gravity. However, such a distribution is due to the low forces present to the lateral movement of the lubricating oil only slowly and can be disturbed by pressure surges that occur when the piston rings during the working stroke of the piston overflow the lubricating oil distributor groove v / ground, so that not even in this arrangement always with a perfect, uniform, lateral distribution of the lubricating oil can be expected.
Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer höhere Gebrauchswerteigenschaften aufweisenden.Schmiereinrichtung für den Zylinder einer Hubkolbenbrennkraftmaschine.The object of the invention is to provide a higher utility value-containing lubricating device for the cylinder of a reciprocating internal combustion engine.
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.Darlegung des Wesen3 der Erfindung '.Design of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schmiereinrichtung zu schaffen, die unter allen Betriebsbedingungen eine gleichmäßige, schnelle Verteilung des Schmieröles über den Umfang des Zylinders sicherstellteThe invention has for its object to provide a lubricating device, which ensured a uniform, rapid distribution of the lubricating oil over the circumference of the cylinder under all operating conditions
Erfindungsgemäß wird dies bei einer Schmiereinrichtung, bei der das Schmieröl dem Zylinder von außen mittels Rückschlagventile aufweisenden Zuführleitungen zugeführt und unter Druck durch an .die Zuführleitungen anschließende Zuführbohrungen in mindestens eine Schmierölverteilernut in der Innenwand des Zylinders taktweise eingebracht wird, dadurch gelöst, daß jeder Zuführleitung zwei Zuführbohrungen zu-, geordnet sind, die eiiwa tangential zur Innenwand des Zylinders verlaufen, und die Längsachse jeder Zuführbohrung sich in Richtung des zu versorgenden Schmierölverteilernut-Abschnittes erstreckt.According to the invention this is in a lubricating device in which the lubricating oil to the cylinder from the outside by means of check valves having supply lines fed and introduced under pressure by .the supply lines subsequent Zuführbohrungen in at least one Schmierölverteilernut in the inner wall of the cylinder intermittently, thereby, that each supply line two Feed bores are arranged, the eiiwa tangential to the inner wall of the cylinder, and the longitudinal axis of each feed bore extends in the direction of the supplied Schmierölverteilernut section.
Bei Anwendung der Erfindung wird im Gegensatz zu den bekannten Einrichtungen die kinetische Energie des unter Druck dem Zylinder zugeführten Schmieröles zu seiner seitlichen Verteilung ausgenutzt. Hierdurch kann die Verteilung in kürzester Zeit durchgeführt werden.When using the invention, in contrast to the known devices, the kinetic energy of the lubricating oil supplied under pressure to the cylinder is utilized for its lateral distribution. As a result, the distribution can be carried out in a very short time.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Zuführbohrungen in einem in einer Öffnung in der Innenwand des Zylinders angeordneten Einsatzstück vorgesehen sind. Zweckmäßig ist in diesem Zusammenhang auch, wenn die Zuführbohrungen in senkrecht zu der dem Zylinder zugewandten Stirnseite verlaufenden Seitenflächen des Einsatzstückes mündenοIn a further embodiment of the invention it is provided that the supply bores are provided in a arranged in an opening in the inner wall of the cylinder insert. It is expedient in this context, even if the feed holes in perpendicular to the cylinder facing the end face extending side surfaces of the insert mündenο
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Im Dinne der Erfindung ist weiterhin,-daß jeder Zuführbohrung ein von den weiteren Schmierölverteilernut-Abschnitten getrennter Schmierölverteilernut-Abschnitt zugeordnet ist„In D inne of the invention is further, that each supply hole is associated with a separate from the other Schmierölverteilernut sections lubricating oil distribution groove section "
Auch is.t es Vorteilhaft, wenn zwischen dem Rückschlagventil und den Zuführbohrungen ein Schmierölvorlageraum.vorgesehen ist, von dem eine mindestens um die Breite eines Kolbenringes oberhalb der Ebene der Zuführbohrungen in die Innenwand mündende Eruckzuführleitung ausgeht. Vorzugsweise sind zumindest der Schmierölvorlageraum und die Zuführbohrungen im Einsatzstück angeordnet.It is also advantageous if between the non-return valve and the supply bores a lubricating oil preliminary chamber is provided, from which a recirculation line opens at least the width of a piston ring above the plane of the supply bores into the inner wall. Preferably, at least the lubricating oil pre-storage space and the supply holes are arranged in the insert.
Als zweckmäßig hat es sich auch gezeigt, wenn in der Zuführleitung ein "chmieröx-Gasgemisch oder Schmieröl unter einem Druck ansteht, der höher als der Druck zwischen zwei Kolbenringen bemessen ist und ein taktmäßig gesteuertes Ventil zur Öffnung des Zutrittes zu den Zuführbohrungen vorgesehen ist.It has also proven to be expedient if a "chmieröx gas mixture or lubricating oil is present under a pressure in the supply line which is dimensioned higher than the pressure between two piston rings and a cyclically controlled valve is provided for opening the access to the supply bores.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden» In der zugehörigen Zeichnung zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment.
Fig. 1: eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Schmiereinrichtung von der Zylindermitte aus;1 shows a view of a lubricating device according to the invention from the cylinder center;
Fig. 2: einen Schnitt entlang der Linie H-II in.Fig· 1 undFig. 2: a section along the line H-II in.Fig · 1 and
Fig0 3: einen weiteren Schnitt entlang der Linie IH-III in Fig. 1.Fig 0 3: shows a further section along the line III-III in Fig. 1.
Die auf der Zeichnung dargestellte Schmiereinrichtung umfaßt eine Zuführleitung 1, in der das Schmieröl unter einemThe lubricating device shown in the drawing comprises a supply line 1, in which the lubricating oil under a
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mäßigen ^ruck ansteht· Am Ende der Zuführleitung 1 ist ein Rückschlagventil 2 vorgesehen, das einen festen Ventilsitzteil 3 aufweist« Mit dem Ventilsitzteil 3 wirkt ein Ventilteller .· zusammen, der fest mit einem an ütegen 5 des Ventilsitzteiles 3 geführten Ventilschaft 6 verbunden ist". Der Ventilschaft trägt an seinem freien Ende ein Widerlager 7, an dem sich das eine Ende einer Druckfeder 8 abstützt, deren anderes Ende am Ventilsitzteil 3 anliegt* Das Rückschlagventil 2 ist mittels eines in die Wandung eines Zylinders 9 eingeschraubten Halters 10 befestigt. Der Halter 1Ö drückt gleich« zeitig einen Flansch 11 eines in eine Bohrung im Zylinder eingesetzten Einsatzstückes 12 gegen eine die Bohrung umgebende Schulter 13 und hält somit auch das Einsatzstück in seiner Lage.moderate ^ ruck pending · At the end of the supply line 1 is provided a non-return valve 2, which has a fixed valve seat portion 3 'interacts with the valve seat portion 3, a valve plate. · together, which is fixedly connected to a guided on ü tegen 5 of the valve seat portion 3 valve stem 6 The valve stem carries at its free end an abutment 7, on which one end of a compression spring 8 is supported, the other end of which rests against the valve seat part 3. The check valve 2 is fastened by means of a holder 10 screwed into the wall of a cylinder 9 Holder 1Ö presses the same time «a flange 11 of an inserted into a bore in the cylinder insert 12 against a bore 13 surrounding the bore and thus also holds the insert in its position.
Von den Teilen der Seitenflächen 20, 21, die der der Innenseite des Zylinders 9 zugewandten Stirnseite 19 des Einsatzstückes 12 benachbart sind, gehen zwei Schmierölverteilernut-Abschnitte 14, 15'aus, die in der Innenwand 'des Zylinders 9 vorgesehen sind. An einem Ende jedes dieser beiden Abschnitte 14, 15 tritt aus den Seitenflächen 20, 21 des i-'insat ζ Stückes 12 je eine Zuführbohrung 16, 17 aus. Die beiden Zuführbohrungen 16, 17 stehen über einen gemeinsamen Schmierölvorlageraum 18 mit dem Rückschlagventil 2 in Verbindung. Die Zuführbohrungen 16, 17 verlaufen dabei etva tangential zur Innenwand des Zylinders 9· Die Längsachse jeder Zuführbohrung 16, 17 erstreckt sich weiterhin in Richtung des von ihr zu versorgenden Schmierölverteilernut-Abschnittes 14, 15» Jeder Schmierölverteilernut-Abschnitt, z. B. 14, ist von den benachbarten Abschnitten, z. B. 15, 22, entweder durch ein Einsatzstück 12 oder durch einen zwischen den beiden Schmierölverteilernut-Abschnitten, z. Be 14, 22, verbleibenden schmalen Steg 23 des "Zylinders 9 getrennte DieOf the parts of the side surfaces 20, 21 which are adjacent to the inside of the cylinder 9 facing end face 19 of the insert 12, go out two Schmierölverteilernut sections 14, 15 ', which are provided in the inner wall' of the cylinder 9. At one end of each of these two sections 14, 15 emerges from the side surfaces 20, 21 of the i-'insat ζ piece 12 each have a feed bore 16, 17 from. The two supply bores 16, 17 are connected via a common lubricating oil preliminary chamber 18 with the check valve 2 in connection. The feed bores 16, 17 extend etva tangentially to the inner wall of the cylinder 9 · The longitudinal axis of each feed hole 16, 17 continues to extend in the direction of it to be supplied by them Schmierölverteilernut section 14, 15 »each lubricating oil distributor groove portion, z. B. 14, is of the adjacent sections, for. B. 15, 22, either by an insert 12 or by a between the two lubricating oil distribution groove sections, z. B e 14, 22, remaining narrow web 23 of the "cylinder 9 separate die
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Anordnung von Stegen zwischen zweiArrangement of webs between two
Abschnitten ist jedoch nicht zwingend notwendig.However, sections is not mandatory.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel mündet in den Schmierölvorlageraum 18 eine Druckzuführleitung 24. Das andere . Ende der Druckzuführleitung 24 mündet oberhalb der Zuführbohrungen 16, 17 in der Innenwand des Zylinders 9. Der Höhenunterschied zwischen der Ebene, in der die Zuführbohrung 16, 17 einerseits und die Druckzuführleitung 24 andererseits in den Zylinder münden, entspricht mindestens der Breite eines Kolbenringes des in dem Zylinder 9 verwendeten Kolbens,In the illustrated A usführungsbeispiel a D r uckzuführleitung 24. The other opens in the lubricating oil reservoir space 18th The height difference between the plane in which the supply bore 16, 17 on the one hand and the pressure supply line 24 on the other hand open into the cylinder corresponds at least to the width of a piston ring of the in the piston used in the cylinder 9,
Zum Schmieren des Zylinders 9 sind zweckmäßig sechs bis acht Zuführleitungen 1 mit je zwei Zuführbohrungen 1β, 17 über den Umfang verteilt vorgesehen.For lubricating the cylinder 9 expediently six to eight supply lines 1, each with two supply holes 1β, 17 are provided distributed over the circumference.
Bei Betrieb der Iiolbenbrennkraftmaschine tritt während der Zeiträume, in denen der Druck im Zylinder 9 niedriger ist als der Druck in der Zuführleitung 1, durch das dann geöffnete Rückschlagventil 2 Schmieröl in den Schmierölvorlageraum 18 ein. Durch den danach erfolgenden Druckanstieg beim Aufwärt snub des Kolbens schließt das RcükscHhgventil 2 wieder. Der vor den Öffnungen der Zuführbohrungen 16 und 17 anstehende Druck verhindert weitgehend ein Austreten des SchmiexOles in die Schmierölverteilernut-Abschnitte 14 und 15· Bewegt sich jedoch der Kolben unter der Wirkung des Zünddruckes abwärts und überläuft dabei der unterste Kolbenring die Öffnung der Druckzuführungsleitung 24 im Zylinder 9, so wird der oberhalb des Kolbenringes anstehende höhere Druck im Schmierölvorlageraum 18 wirksam» Hierdurch beginnt ein Ausdrucken des Schmieröles aus diesem Raum durch die Zuführbohrung 16, 17· In zeitlich unmittelbarer -^olge laufen auch die weiterenDuring operation of the petrol engine, during the periods in which the pressure in the cylinder 9 is lower than the pressure in the supply line 1, lubricating oil then enters the lubricating oil preliminary chamber 18 through the non-return valve 2 then open. Due to the subsequent increase in pressure during the upward snub of the piston, the return valve 2 closes again. The pressure present in front of the openings of the supply bores 16 and 17 largely prevents the lubricant from leaking into the lubricating oil distributor groove sections 14 and 15. However, under the action of the ignition pressure, the piston moves downwards and the lowest piston ring overflows the opening of the pressure supply line 24 in the cylinder 9, the higher pressure prevailing above the piston ring becomes effective in the lubricating oil pre-storage space 18. This causes the lubricating oil to begin to express itself through the supply bore 16, 17. The others also run in immediate time
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Kolbenringe über die Zylinderseitige Öffnung der ^ruckzuführungs· leitung 24, wobei jedesmal ein etv/as höherer Druck im Schmierölvorlageraum 18 wirksam wird und zu einem weiteren Herausdrücken des Schmieröles aus diesem Raum durch die Zuführbehrungen 16 und 17 führt. Das aus den Zuführbohrungen 16 und 17 unter Druck austretende Schmieröl-Gasgemisch be- . wegt sich dabei infolge seiner kinetischen Energie in Richtung der Pfeile a, b in die Schmierölverteilernut-Abschnitte 14 und 15. Da das Schmieröl-Gasgemisch dabei nicht umgelenkt wird, kann es bis zu den äußeren Enden der Schmierölverteilernut -Abs clinit te 14, 15 vordringen, so daß es über die ganze Länge der beiden Schmierölverteilernut-Abschnitte 14, 15 zum Schieren zur Verfügung steht«Piston rings across the cylinder-side opening of the supply line 24, each time a higher pressure in the lubricating oil storage chamber 18 becomes effective and further pushing the lubricating oil out of this space through the supply ports 16 and 17. The from the supply holes 16 and 17 exiting under pressure lubricating oil-gas mixture loading. moves due to its kinetic energy in the direction of the arrows a, b in the lubricating oil distribution groove sections 14 and 15. Since the lubricating oil gas mixture is not deflected, it can penetrate to the outer ends of the lubricating oil distributor groove -Abs clinit te 14, 15 so that it is available over the entire length of the two lubricating oil distribution groove sections 14, 15 for shearing «
Anstelle der beschriebenen, insbesondere für Zweitaktmotoren geeigneten Art der Ausbringung des Schmieröles, können das Schmieröl oder ein Schmieröl-Gasgemisch auch den Zuführbohrungen 16, 17 unter einem Druck zugeführt werden, der höher als der Druck zwischen zwei Kolbenringen beim Arbeitshub während des ^orbeilaufens dieser Kolbenringe vor den Zuführbohrungen bemessen ist« Hierbei können ein Rückschlagventil oder ein in Abhängigkeit von der Kolbenstellung gesteuertes Ventil zur taktmäßigen Beaufschlagung der Schmierölverteilernut-Abschnitte vorgesehen sein. Weiterhin kann anstelle der Druckzuführleitung 24, die eine Beaufschlagung des Schmierölvorlageraumes mit dem Druck der Verbrennungsgase bewirkt, auch eine Dxuckzufuhrleitung Verwendung finden, die taktmäßig an eine gesonderte Druckmittelquelle, z. B* ein vom Druck.im Zylinder gespeistes Druckgefäß, anschließbar · ist. · .Instead of the described mode of application of the lubricating oil, particularly suitable for two-stroke engines, the lubricating oil or a lubricating oil-gas mixture can also be supplied to the supply bores 16, 17 at a pressure higher than the pressure between two piston rings during the working stroke during the course of these piston rings In this case, a check valve or a valve which is controlled as a function of the piston position can be provided for the cyclic admission of the lubricating oil distributor groove sections. Furthermore, instead of the pressure supply line 24, which causes an admission of the lubricating oil Voräumaumes with the pressure of the combustion gases, also find a Dxuckzufuhrleitung use, the clockwise to a separate pressure medium source, for. B * is a pressure vessel fed by the pressure in the cylinder, which can be connected. ·.
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