DE1068509B - Kolben- und Zylinderschmierung fur Zweitakt-Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Kolben- und Zylinderschmierung für Zweitakt-Brennkraftmaschinen Bei Zweitakt-Brennkraftmaschinen, bei denen die Zylindermitte durch die Spül- und Ladungsschlitze für die Luft sowie durch Schlitze für die Abgase unterbrochen sind, ist es schwierig, auf einfache Weise eine genau dosierte Ölmenge auf den Zylinderwandteil zwischen den Spül- und Auslaßschlitzen und dem Verbrennungsraum zu bringen. Mit der bei derartigen :Motoren auf den Zylinderteil durch die Hubzapfenlager abgespritzten Ölmenge kann der über den Schlitzen befindliche Zylinderteil schlecht geschmiert werden, da das an dem Zylinderunterteil aufgespritzte 01 zum großen Teil in die Spül- und Auslaßschlitze hineinwandert und damit den oberen Zylinderteil kaum erreicht. Um den Ölverlust klein Zu' halten, muß das nach oben strebende Öl durch Abstreifringe am Kolben nach unten zurückgefördert werden, damit aber leiden der Zylinderteil zwischen Schlitzen und Verbrennungsraum sowie der Kolbenkopfteil mit den Kompressionsringen unter Ölmangel.
• Bekannt ist, diese Zylinder- und Kolbenteile mit Öl durch Bohrungen zu schmieren, die am Zylinderumfang angebracht sind und denen das Schmieröl durch einen Drucköler zugeführt wird. Die Schmierölbohrungen werden jedoch beim Abwärtsgang des Kolbens freigelegt, sind damit den hohen Verbrennungsdrücken wie auch den hohen Verbrennungstemperaturen ausgesetzt, wodurch ein Verkoken des Schmieröles an den Austrittsöffnungen eintritt und diese verschlossen werden.
• Um eine starke Ölspülung an der Zylinderwand zur besseren Schmierung des Kolbens und des Zylinders und eventuell auch zur Freihaltung der Öllöcher in der Zylinderwand zu erreichen, wurde vorgeschlagen, oben und unten in der Zylinderwand Öllöcher anzubringen. Durch die unteren Löcher wird Öl in den Zylinder gefördert. Dieses Öl wird vom Kolben z. B. an einem Kolbenring unten am Kolbenschaft aufgenommen und in Längsnuten am Schaft außen nach oben zu den oberen Löchern geführt, wo es zurücklaufen soll. s Da der Kolben im Zylinder immer ein gewisses Laufspiel benötigt und dieses meistens wegen der unterschiedlichen Temperatur im Kolben und Zylinder und wegen der für Kolben und Zylinder unterschiedlichen Werkstoffe mit verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten relativ groß sein muß, bleibt das von unten nach oben geförderte Öl nicht in diesen senkrechten Nuten, sondern tritt aus diesen wegen des notwendigen Laufspieles aus und überschwemmt den Kolbenschaft und die Zylinderwand. Dieses Öl geht nun aber bei Zweitaktmotoren, die Steuerschlitze für Ladung und Abgas in die Zylinderwand aufweisen, verloren, indem es durch die letzteren austritt. Ferner kann Schmieröl über das Hubzapfenlager, das Pleuel und den Kolben zum Kolbenkopf in den Ringteil gefördert werden. Diese Anordnung besitzt den Mangel, daß die geförderte Ölmenge von den Lagerspielen im Hubzapfen, im Pleuel und im Kolbenbolzen abhängig ist und daß wegen der Veränderung der Lagerspiele eine Dosierung der geförderten Ölmenge sehr erschwert wird.
• Bei einer solchen Ölförderung sind auch schon Ölrückführkanäle für das überschüssige Öl von der Oberfläche der Ringpartie des Kolbenkopfes nach dem Kolbenende vorgesehen worden, die längs des Kolbenschaftes verlaufen und das Öl in das Kurbelgehäuse abfließen lassen.
• Eine geschickte Umgehung des Spülschlitzteiles des Zylinders kann durch schon bekannte senkrechte Ölkanäle in der Kolbenwand bewirkt werden, durch die Öl, das von Bohrungen im Zylinder über eine Öldruckpumpe in die senkrechten Kolbenbohrungen hineingefördert wird, nach oben zum Kolbenringteil ansteigt und somit den zum Trockenlauf neigenden Zylinderteil bei seinem Austritt aus einer Nut, in die die senkrechten Bohrungen einmünden, schmiert.
• Es hat sich nun herausgestellt, daß diese bekannte Schmierungsart eine nur kurzzeitige Förderung des Öles erlaubt, so daß der obere Teil des Zylinders nur im Bereich des kleinen Teiles mit Öl und im wesentlichen auch dann nur ungleichmäßig benetzt wird.
• Um diesen Nachteil zu beheben, wird erfindungsgemäß von der Wirkung des beim Abstreifen des Öles von der Zylinderwand beim Arbeitshub entstehenden hydrodynamischen Druckes Gebrauch gemacht und zu diesem Zweck am unteren Schaftende des Kolbens ein ölabstreifring mit der Abstreifkante vorgelagerter Ölsammelnut eingelegt, die mit den zum Kolbenkopf führenden Ölbohrungen verbunden ist, so daß das Öl durch diese Nut und durch die mit dieser in Verbindung stehenden Ölkanäle nach den gefährdeten Stellen im Zylinderoberteil und den Kolbenkopf gelangen kann. Es tritt entweder in einer Ringnut neben dem darin angeordneten Dichtungsring oder in einer besonders vorgesehenen Nut am Kolben aus, um sich dann auf den Zylinder zu verteilen. Die Ölförderung geschieht in diesem Fall während des ganzen Arbeitshubes, wodurch ein gleichmäßiger Ölfilm auf der oberen Zylinderlaufbahn entsteht. Die Dosierung der für den oberen Zylinderteil und den Kolbenkopf bestimmten Ölmenge, die über diesen Abstreifring nach oben gefördert wird, erfolgt durch einen zweiten Abstreifring, der unter dem nach oben fördernden Ring sitzt und das überschüssige Öl über das Kolbeninnere nach unten schafft.
• Durch Abstimmung der Ölabstreifwirkung dieser beiden Ringe ist eine genaue Regelung des nach oben geförderten Öles und damit des gesamten Ölverbrauches möglich.
• Die Abbildungen veranschaulichen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schmierung. Abb.l zeigt einen Axialschnitt durch einen Zylinder und einen Kolben für einen schlitzgespülten Zweitaktmotor; Abb. 2 zeigt einen Querschnitt in Richtung A-B, und Abb. 3 zeigt einen Ausschnitt aus dem unteren Ende eines Kolbenschaftes.
• Im Zylinder a wird der Kolben b durch die Verbrennungskräfte nach unten bewegt. Das kreisförmig sich bewegende, vom Hubzapfen auf den unteren Zylinderteil aufgespritzte Öl wird durch einen Ring c über die waagerechte Bohrung d in die senkrechte Bohrung e gefördert, die dieses Öl über die Bohrung f in die Ringnut g austreten läßt, wobei es sich auf der Zylinderlaufbahn verteilt. Der senkrechte Kanal e ist gemäß Abb. 3 an der Stelle h verschlossen.
• Das von einem Abstreifring i abgeführte überschüssige Öl tritt über die Bohrung k nach der Seite oder nach unten aus.
• Die gleichmäßige Verteilung des Öles auf dem Umfang des Zylinders wird durch die Anordnung mehrerer senkrecht im Kolben vorgesehener Bohrungen e erreicht.
• Der beim Abwärtsgang des Kolbens durch die Abstreifwirkung des Ringes c entstehende hydrodynamische Druck hat sich als so stark erwiesen, daß die sich in den Austrittsbohrungen bzw. Austrittsöffnungen ansetzende Ölkohle stets weggedrückt wird, so daß durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Schmiervorrichtung gleichzeitig eine selbstreinigende Wirkung der Förderanordnung gewährleistet ist.

Claims (3)

1. PATENTANSPRIJCHF: 1. Kolben- undZylinderschmierung für Zweitakt-Brennkraftmaschinen, bei der das Schmiermittel durch radiale und axiale Bohrungen in der Kolbenwand vom Kolbenschaft zum Kolbenkopf geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Förderung des Schmieröles durch den hydrodynamischen Druck, der während des Arbeitshubes beim Abstreifen des Öles von der Zylinderwand entsteht, ein in an sich bekannter Weise am unteren Schaftende des Kolbens eingelegter Ölabstreifring (c) mit der Abstreifkante vorgelagerter Ölsammelnut dient, die mit den zum Kolbenkopf führenden Ölbohrungen (d, e, f) verbunden ist.
2. 2. Schmierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des der Ölförderung dienenden Abstreifringes (c) ein oder mehrere Abstreifringe (i) vorgesehen sind, deren Ölsammelnut mit dem Kurbelraum in Verbindung steht.
3. 3. Schmierung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindung zum Kurbelraum das untere offene Ende der axialen Bohrung (e) dient, deren der Ölförderung dienender oberer Teil durch eine Sperrplatte (h) vom unteren Teil abgetrennt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 646 135, 657 287; USA.-Patentschrift Nr. 2 092 599.