DE1216014B - Umlaufsystem zur Schmierung und Kolbenkuehlung von Brennkraftmaschinen - Google Patents

Umlaufsystem zur Schmierung und Kolbenkuehlung von Brennkraftmaschinen

Info

Publication number
DE1216014B
DE1216014B DEJ21246A DEJ0021246A DE1216014B DE 1216014 B DE1216014 B DE 1216014B DE J21246 A DEJ21246 A DE J21246A DE J0021246 A DEJ0021246 A DE J0021246A DE 1216014 B DE1216014 B DE 1216014B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
oil
bore
pressure
valve
openings
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEJ21246A
Other languages
English (en)
Inventor
Richard J Brehm
Richard S Johnson
Fort Wayne
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Navistar Inc
Original Assignee
International Harverster Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Harverster Corp filed Critical International Harverster Corp
Publication of DE1216014B publication Critical patent/DE1216014B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P3/06Arrangements for cooling pistons
    • F01P3/08Cooling of piston exterior only, e.g. by jets
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00Pressure lubrication
    • F01M1/02Pressure lubrication using lubricating pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00Pressure lubrication
    • F01M1/08Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant jetting means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

  • Umlaufsystem zur Schmierung und Kolbenkühlung von Brennkraftmaschinen Die Schmiersysteme vieler Brennkraftmaschinen, besonders der schweren Lastwagenmotoren, weisen Vorrichtungen zur Kühlung und Reinigung des Schmiermittels auf, wie z. B. ein Ölfilter und einen Ölkühler, die im allgemeinen im Schmiermittelkreislauf zwischen einer motorgetriebenen, druckerzeugenden Schmiermittelpumpe und den Lagern und anderen zu schmierenden Teilen angeordnet sind. üblicherweise haben die Schmiersysteme eine Umgehungsleitung um das Filter und den Kühler, die normalerweise in Reihe geschaltet sind, um einen ausreichenden Schmiermittelfluß zu den Schmierstellen auch dann zu gewährleisten, wenn das Filter und/ oder der Ölkühler verstopft sind. Außerdem haben die Schmiersysteme ein Druckregel- oder Hauptüberdruckventil zur Regelung des höchstzulässigen Schmiermitteldrucks in dem System. Der Fluß durch die Umgehungsleitung wird durch ein Ventil gesteuert, das auf den Druckunterschied zwischen der Einlaß- und Auslaßseite der ölreinigungseinrichtung anspricht. Selbstverständlich muß der Schmiermitteldruck auf der Einlaßseite der Schmiermittelreinigungseinrichtung größer sein als auf der Auslaßseite, um den Durchfluß des Schmiermittels durch die Reinigungsanlage zu gewährleisten, aber der Druckabfall darf dabei nicht so groß sein, daß der Schmiermitteldruck auf der Auslaßseite nicht mehr ausreicht, um eine angemessene Ölmenge zu den Schmierstellen zu liefern. Daher ist der Druck des Schmiermittels an der Auslaßseite der Reinigungseinrichtung kritisch, und folglich wird das Hauptüberdruck- oder Regelventil häufig in dem Schmierkreislauf zwischen das Ölfilter und den Hauptölkanal geschaltet, der mit den einzelnen Schmierstellen in Verbindung steht. Dadurch werden bei dieser Anordnung und unter gewissen Arbeitsbedingungen des Motors, z: B. wenn der Motor bei äußerst kaltem Wetter das erste Mal gestartet wird, gelegentlich in der Schmiermittelreinigungseinrichtung sehr hohe zerstörende Drücke entwickelt, die weit über dem gewünschten und vorbestimmten Höchstöldruck liegen, bevor das überdruckventil zur Minderung der hohen Drücke öffnet.
  • Um diesen Nachteilen vieler Motorschmiersysteme abzuhelfen, ist es bekannt, das Hauptdruck- oder Regelventil zwischen die Auslaßseite der Schmiermittelpumpe und die Reinigungseinrichtung zu setzen. Auf diese Weise wird der zulässige Höchstdruck in der Reinigungsanlage auf einen durch das überdruckventil festgesetzten Wert begrenzt, und infolgedessen wird die ölreinigungseinrichtung nie unmöglich höhen Drücken unterworfen.
  • Es wird auch angestrebt, beim Betrieb von Verbrennungsmotoren die Kolbentemperatur in gewissen Grenzen zu halten. Selbstverständlich erfordert ein Motor bei Teil- oder Vollast eine größere Kühlleistung als bei geringer Belastung oder im Leerlauf. Tatsächlich ist zum Einhalten einer relativ hohen Kolbentemperatur im Leerlauf eine sehr geringe, wenn überhaupt eine Kühlung erforderlich. Die Kühlung der Kolben wird im allgemeinen dadurch erreicht, daß das Kühlmittel, wie z. B. ein Strahl von Schmieröl, auf die Unterseite des Kolbenkopfes geleitet wird. Bei den meisten Ausführungen wird das Schmiermittel durch eine Düse auf die Innenseite der Kolben gerichtet, wobei die Düse an das Schmiersystem des Motors angeschlossen ist. Bisher standen die Düsen für die einzelnen Kolben mit dem Druckschmiersystem des Motors über die Auslaßseite der Ölreinigungsanlage in Verbindung. Infolgedessen passierte nicht nur das zur Schmierung der Lagerstellen erforderliche Schmiermittel das Ölfilter, sondern auch das als Kolbenkühlmittel aus den Düsen austretende Schmieröl. Es wurde festgestellt, daß bei einem neuen Motor nur wenig mehr als die Hälfte des gesamten geförderten Öls wirklich für Schmierzwecke verwendet wird. Außerdem ist zur Kolbenkühlung kein gefiltertes Öl erforderlich. So war in den bisherigen Druckschmiersystemen mit gleichzeitiger Kolbenkühlung die Kapazität des Ölfilters bedeutend größer und aufwendiger als wirklich notwendig, um die Lagerstellen mit gefiltertem Schmiermittel zu versorgen. Zudem wird die Lebensdauer des Filters in bezug auf die Schlammenge unnötig verkürzt, wenn auch das Kühlöl durch das Filter geleitet wird.
  • Wie vorher schon festgestellt, hängt das Maß der erforderlichen Kolbenkühlung von den wechselnden Temperatur- und Belastungsbedingungen des Motors ab. Bisher wurden keine praktischen und wirksamen Mittel zur automatischen Einstellung der Kühlleistung bei diesen wechselnden Bedingungen gefunden, und die bekannten Mittel sind so teuer und umständlich, daß sie nur äußerst unwirtschaftlich arbeiten können. In einigen älteren Systemen wurde das Öl für die Kolbenkühlung vom Hauptölkanal abgezweigt, und das Steuerventil für die Kolbenkühlflüssigkeit arbeitete unter dem Höchstdruck des Schmierölkreislaufs. Da der Hauptzweck eines Motorschmiersystems der ist, eine ausreichende Schmierung der Lagerstellen zu jeder Zeit zu gewährleisten, und die diese Sicherheit vom Druck des Schmiermittels im Hauptölkanal des Motors abhängig ist, ist es einleuchtend, daß ungleichmäßige Lagerschmierung oft bei solchen Systemen auftrat, bei denen der Druck im Hauptölkanal durch Ableitung von Schmiermittel zur Kolbenkühlung aus dem Hauptölkanal beeinflußt wurde.
  • Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Umlaufsystem für Brennkraftmaschinen zu schaffen, bei dem der Schmiermitteldruck im Hauptölkanal von der zur Kolbenkühlung abgeleiteten Menge unabhängig ist und somit im wesentlichen gleich gehalten und die ölreinigungseinrichtung keinen unzulässig hohen Drücken ausgesetzt wird.
  • Die Erfindung betrifft demnach ein Umlaufsystem zur Schmierung und Kolbenkühlung von Brennkraftmaschinen mit einer von der Ölpumpe über ein Filter und einen diesem nachgeschalteten Ölkühler zu den Schmierstellen führenden Druckleitung sowie mit einem den in dieser Druckleitung herrschenden Öldruck bestimmenden überdruckventil in einer in die Druckleitung angeschlossenen überströmleitung.
  • Gemäß der Erfindung ist die das überdruckventil enthaltende überströmleitung in an sich bekannter Weise vor dem Filter angeschlossen, wobei die überströmleitung zugleich Zuleitung zur Kolbenkühleinrichtung ist und einen von dem zu den Schmierstellen fließenden Öl durchströmten Kühler getrennten Kühler für das zur Kolbenkühleinrichtung fließende Öl enthält. Es wird demnach ein eigener Ölkühler nur für die Kolbenkühlung verwendet und dieser mit Öl versorgt, das der Druckleitung in Strömungsrichtung vor der Einlaßseite des Ölfilters entnommen wird, und zwar aus der dort abzweigenden, das den Schmieröldruck bestimmende überdruckventil enthaltenden überströmleitung. Zweckmäßig ist hierbei zwischen dem Ausgang des letztgenannten Ölkühlers und der Saugseite der Pumpe ein Kolbenkühlungssteuerventil angeordnet, das zweckmäßig ein Ventilgehäuse mit einer Längsbohrung und einem darin angeordneten Schieber sowie einem Verbindungskanal zwischen der Bohrung einerseits und der Saugseite der Pumpe andererseits aufweist.
  • Vorzugsweise wird der Ventilschieber mit einer axialen Langbohrung mit auf deren Umfang verteilten radialen Öffnungen versehen, die vom geschlosseneu Ende des Schiebers weiter entfernt sind, als ein mit der Längsbohrung verbundener Ringkanal breit ist; auf dem Umfang der Langbohrung sind weitere radiale Öffnungen angeordnet, die zwischen den zuvor erwähnten Öffnungen und dem offenen Ende der Langbohrung liegen. Die gesamte Querschnittsfläche aller erstgenannten Öffnungen ist größer als die gesamte Querschnittsfläche aller zweitgenannten Öffnungen.
  • In der Längsbohrung kann ein Anschlag vorgesehen sein, an den der durch zwei konzentrisch angeordnete Federn beaufschlagte Ventilschieber anliegt.
  • In der nachfolgenden Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel erläutert.
  • F i g. 1 zeigt die schematische Darstellung eines Motorschmiersystems mit Kolbentemperaturregelung gemäß der Erfindung; F i g. 2 ist eine Seitenansicht des Kolbentemperatur-Regelventils; F i g. 3 ist ein Schnitt etwa entlang der Linie 3-3 in F i g. 2 und zeigt die Lage verschiedener Einzelteile des Ventils zueinander beim Anlassen des Motors; F i g. 4 ist ein Schnitt ähnlich F i g. 3, nachdem der volle Druck im Ölkanal erreicht ist und das Ventil so steht, daß Kühlöl aus der Kolbenkühldüse austreten kann; F i g. S ist ein Schnitt ähnlich F i g. 4, wenn die höchste Kolbenkühlleistung erforderlich ist.
  • Das Motorschmiersystem zur Versorgung der Lager 10 mit Schmiermittel hat einen Sammelbehälter 11 im Boden des Motorgehäuses, in dem das Schmiermittel; das von den Lagerstellen und den Kühldüsen heruntertropft, gesammelt wird. Eine Leitung oder ein Rohr 13 führt von der Einlaß- oder Saugseite der Pumpe 12 zum Sammelbehälter 11. Das Ende des Rohrs 13 trägt ein Filter 14, das unter dem Normalspiegel des im Sammelbehälter enthaltenen Öls angeordnet ist. Von der Auslaßseite der Pumpe 12 führt eine Leitung 15 zur Ölfilterversorgungsleitung 16 zur überströmleitung 17 und zu einer ölfilter- und Kühlerumgehungsleitung 18. Ein Ölfilter 19 ist über eine Leitung 20 mit einem Ölkühler 21 in Reihe geschaltet. Eine Leitung 22 stellt die Verbindung zwischen dem Ölkühler 21 und dem Hauptölkanal 23 her, durch den über Zweigleitungen 24 die Lagerstellen 10 unter Druck mit Schmiermittel versorgt werden. Die Ölfilter- und Kühlerumgehungsleitung 18 erstreckt sich zwischen der Auslaßleitung 15 der Pumpe und der Auslaßleitung 22 des Kühlers 21. In der Umgehungsleitung 18 ist ein konventionelles federbelastetes überdruckventil25 zur Steuerung des Ölflusses in der Umgehungsleitung angeordnet, das eine Kugel 26 aufweist, die normalerweise durch eine Feder 27 in ihrem Sitz gehalten wird. An Stelle der Kugel kann auch ein Schieber zur Anwendung gelangen. Wenn der ölfluß durch das Filter und den Kühler ungewöhnlich gedrosselt wird, wird die Kugel 26 von ihrem Sitz abgehoben, so daß das Schmieröl direkt von der Auslaßleitung 15 zum Ölkanal 23 geleitet wird. Das Ventil 25 wird durch den Differenzdruck in den Leitungen 15 und 23 und durch die Feder 27 betätigt, die den Differenzdruck regelt, bei dem das Ventil öffnet und schließt. Wenn also die Druckdifferenz zwischen dem Hauptölkana123 und der Auslaßleitung 15 einen vorbestimmten Wert übersteigt, wird die Feder 27 zusammengepreßt und die Kugel 26 angehoben, so daß das Ölfilter 19 und der Ölkühler 21 umgangen werden können.
  • Um in dem Hauptölkanal 23 etwa konstanten Öldruck aufrechtzuerhalten, durch den die Lager 10 und andere Motorteile unter sämtlichen Arbeitsbedingungen des Motors ausreichend mit Schmiermittel versorgt werden, steht die Einläßseite eines Hauptüberdruckventils 28 über die Leitung 17 in Flüssigkeitsverbindung mit der Pumpenauslaßleitung 15 anstatt mit dem Hauptölkanal23, wie es in den üblichen Motordruckschmiersystemen häufig der Fall ist. Das Hauptüberdruckventil 28 hst eine Kugel 29 und eine Druckfeder 30. Es öffnet bei einem vorbestimmten Druck, um den in der Pumpenauslaßleitung 15 zulässigen höchsten Öldruck zu begrenzen, und zwar öffnet es nur dann, wenn der Druck im Hauptölkanal 23 den Höchstdruck übersteigt, der notwendig ist, um die Schmierstellen ausreichend mit Öl zu versorgen. Aus dem oben Gesagten geht hervor, daß in dem bisher beschriebenen Schmiersystem der zulässige Höchstdruck im Ölfilter 19 und im Ölkühler 21 durch die Einstellung des Hauptüberdruckventils 28 begrenzt wird und daß infolgedessen weder das Ölfilter noch der Kühler mit ungewöhnlich hohen Drücken belastet werden. Außerdem wird der Schmiermitteldruck etwa konstant und im Hauptölkanal 23 auf dem gewünschten Wert gehalten, so daß eine gründliche Schmierung der Lagerstellen 10 gewährleistet ist.
  • Die Einrichtung zur Regelung der Kolbentemperatur innerhalb des Schmiersystems umfaßt einen Ölkühler 31, der von dem Schmierölkühler 21 getrennt ist und nur zur Kühlung des zur Regelung der Motorkolbentemperatur bestimmten Öls verwendet wird. Der Einlaß des Ölkühlers 31 steht mit dem Hauptüberdruckventil 28 in Flüssigkeitsverbindung. Auf diese Weise wird der Ölkühler 31 erst mit Schmiermittel versorgt, wenn das Hauptüberdruckventil 28 öffnet, was erst geschieht, wenn der Druck im Hauptölkana123 den für eine gründliche Schmierung notwendigen Wert erreicht hat, und somit wird eine ausreichende Schmierung zu jeder Zeit und unter allen Arbeitsbedingungen gewährleistet. Es ist zu bemerken, daß das in den Ölkühler 31 einströmende Öl ungefiltert ist, da zur Kolbenkühlung kein gefiltertes Öl erforderlich ist. Infolgedessen fließt nur das zur Schmierung der Lagerstellen bestimmte Öl durch das Ölfilter 19 und den Ölkühler 21 und beschränkt damit den Durchfluß durch das Filter 19 auf ein Minimum. Kennzeichnend für die Erfindung ist die Tatsache, daß nur wenig mehr als die Hälfte des von der Pumpe 12 gelieferten Öls durch den Hauptölkana123 fließt. Wenn dagegen das gesamte Öl durch das Ölfilter 19 und den Ölkühler 21 hindurchfließen würde, wäre der Druckabfall durch das Filter 21 bei einer gegebenen Schmutzmenge viermal so groß wie bei dem Schmiersystem gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Lebensdauer des Filters wird dadurch beträchtlich verlängert, und die Unterhaltungskosten für den Motor werden verringert. Außerdem kann aus diesem Grund sowohl das Filter 19 als auch der Ölkühler 21 eine bedeutend kleinere Kapazität besitzen, wodurch die Ausgangskosten des Motors gesenkt werden.
  • Das ungefilterte, gekühlte Öl aus dem Ölkühler 31 fließt durch eine Leitung 32 und eine Eintrittsöffnung 33 in das Gehäuse 34 eines Steuerventils 35 (F i g. 2 und 3). Ein Ende des Ventilgehäuses 34 hat einen relativ flachen Befestigungsansatz 36, der am Boden der Pumpe 12 mittels Schrauben 37 angeflanscht werden kann. Das. Ventilgehäuse 34 hat zwei getrennte, etwa parallele Längsbohrungen 38 und 39. Ein Ende der Pumpenansaugleitung 13 steht mit einem Ende der Bohrung 38 in Verbindung, deren anderes Ende mit dem Pumpeneinlaß in Flüssigkeitsverbindung steht. Die Einlaßöffnung 3 des Ventilgehäuses 34 steht in Flüssigkeitsverbindung mit einem Ende der Bohrung 39. Die Enden 40 und 41 eines Kolbenkühlmittelverteilers 42 sind an Öffnungen 43 und 44 des Ventilgehäuses 34 angeschlossen, die in der Nähe der' Einlaßöffnung 3 mit der Bohrung 39 in Verbindung stehen. Der Kolbenkühlmittelverteiler 42 kann ein fertiges Bauteil sein, das aus einem Rohr besteht, welches mittels Klammern am Motorgehäuse befestigt ist (F i g. 2), oder er kann auch in das Gußgehäuse des Motors, beispielsweise spanabhebend, eingearbeitet werden. Von dem Rohr 45 aus erstreckt sich eine Anzahl von Zweigleitungen 46 eine für jeden Kolben. Die Rohrleitungen 46 erstrecken sich im allgemeinen senkrecht von dem Rohr 45 und tragen an ihrem freien Ende je eine Düse 47, die am unteren Ende jeder im Motorgehäuse angeordneten Zylinderbohrung sitzt. Jede dieser Düsen 47 hat eine Öffnung, die so ausgerichtet ist, daß unter gewissen Arbeitsbedingungen des Motors Ölstrahlen ausgestoßen werden, die in dem Innenraum der Motorkolben auftreffen oder in ihn hineinsprühen, um die Kolben zu kühlen und die Zylinder zu schmieren.
  • Ein Querkanal 48, der sich zwischen den mittleren Abschnitten der Bohrungen 38 und 39 erstreckt, stellt eine Flüssigkeitsverbindung zwischen diesen beiden Bohrungen her. Ein Ende dieses Querkanals 48 mündet direkt in der Bohrung 38, während das andere Ende in eine Ringnut 49 in der Bohrung 39 mündet. Ein zylindrischer Ventilschieber 50 ist in der Bohrung 39 gleitend geführt und dient zur Steuerung des Schmierölflusses zu den Düsen 47 und zur Einläßseite der Pumpe 12. Der Ventilschieber 50 hat eine Längsbohrung 51, wodurch ein zylindrischer Abschnitt 52 mit einem geschlossenen Ende 53 entsteht. Eine Schraubenfeder 54 in der Bohrung 39 drückt mit ihrem einen Ende gegen das geschlossene Ende 53 des Ventilschiebers 50, während ihr anderes Ende von einem Stift 55 gehalten wird, der durch das offene Ende der Bohrung 39 hindurchgeht. Die Öffnungen 43 und 44 münden in eine Bohrung 56, die in axialer Verlängerung der Bohrung 39 liegt, aber einen geringeren Durchmesser als diese aufweist, wobei der übergang der beiden Bohrungen durch eine Ringschulter 57 gebildet wird. Diese Ringschulter dient als Anschlag für den Ventilschieber 50, der durch die Feder gegen die Schulter gedrückt wird, wenn der Motor nicht läuft. In dieser Stellung ist das Steuerventil 35 in geschlossener Stellung, und es besteht keine Verbindung zwischen den Bohrungen 38 und 39 (F i g. 3). Eine zweite, kürzere Schraubenfeder 58 mit größerer Federkraft als die Feder 54 befindet sich ebenfalls in der Bohrung 39 und liegt auch an dem Stift 55 an. Diese Feder wirkt erst auf den Ventilschieber 50, wenn dieser aus der in F i g. 3 gezeigten Lage in die in F i g. 4 gezeigte Lage verschoben worden ist. Der zylindrische Abschnitt 52 des Ventilschiebers 50 hat zwei in axialer Richtung voneinander entfernt liegende Reihen auf dem Umfang verteilter Öffnungen 59 und 60, von denen nur je eine in der Zeichnung gezeigt ist. Der Gesamtquerschnitt der Öffnungen 59 ist bedeutend größer als der Gesamtquerschnitt der Öffnungen 60, und die Öffnungen 59 liegen in axialer Richtung näher am geschlossenen Ende 53 des Ventilschiebers als die Öffnungen 60.
  • Befindet sich der Ventilschieber 50 in der in F i g. 4 gezeigten ersten Öffnungsstellung, so stehen nur die großen Öffnungen 59 in Höhe der Ringnut 49, und zwischen den Bohrungen 38 und 39 bzw. zwischen der Einlaßseite der Pumpe 12 und der Bohrung 39 besteht Flüssigkeitsverbindung. Der Ventilschieber 50 kann in eine zweite Öffnungsstellung verschoben werden (F i g. 5), in der nur die kleinen Öffnungen 60 in Höhe der Ringnut 49 stehen. Um diese Stellung (F i g. 5) zu erreichen, müssen von dem Ventilschieber 50 beide Federn 54 und 55 zusammengedrückt werden.
  • Wenn der Motor stillsteht, wird der Ventilschieber 50 durch die Feder 54 in seiner Schließstellung gehalten (F i g. 3). Wird der Motor dann angelassen, beginnt die Ölpumpe 12, Schmiermittel unter Druck in die Auslaßleitung 15 zu fördern, und gleichzeitig wird Öl durch die Einlaßleitung 13 aus dem Sammelbehälter 11 angesaugt. Da sich der Ventilschieber 50 in seiner Schließstellung befindet, besteht keine Verbindung zwischen der Bohrung 39 und der Bohrung 38, die mit der Einlaßleitung 13 und der Einlaßseite der Pumpe 12 in Verbindung steht, und infolgedessen kann durch die Düsenöffnungen keine Luft in die Pumpe 12 gesaugt werden. Das gesamte von der Pumpe 12 angesaugte Öl kommt während dieser Arbeitsphase des Motors direkt aus dem Sammelbehälter. Auf diese Weise wird die Möglichkeit einer Mischung des Öls mit Luft und damit der Schaumbildung im Schmiersystem verringert. Das in der Auslaßleitung 15 unter Druck stehende Schmiermittel fließt durch das Ölfilter 19 und den Ölkühler 21 zum Hauptölkanal 23, von wo es auf die Schmierstellen 10 verteilt wird. Da das gesamte für die Kolbenkühlung benötigte Öl durch das Überdruckventil 28 fließen muß und da dieses nicht öffnet, bevor der gewünschte Schmiermitteldruck im Hauptölkanal23 erreicht ist, stört die Tatsache, daß die Kolbentempezaturregeleinrichtung in das Schmiersystem eingebaut ist, die sachgemäße Schmierung des Motors in keiner Weise.
  • Angenommen, der Motor läuft mit Leerlaufdrehzahl oder unter geringer Belastung, und im Hauptölkanal 23 herrscht der volle Öldruck, dann wird die Kugel 29 des Überdruckventils 28 gegen den Druck der Feder 30 angehoben, und Öl kann in den Ölkühler 31 fließen und dann die Kolben kühlen. Das offene Ende des Ventilschiebers 5 liegt an der Ringschulter 57 an und bleibt dort, bis sämtliche Luft aus dem Kolbenkühlkrdislauf des Schmiersystems verdrängt und durch die Düsen ausgestoßen ist, wodurch Schaumbildung verhindert wird. Der gesamte Querschnitt der Düsenöffnungen ist beträchtlich kleiner als der Querschnitt der Bohrung 51. Wenn das System einmal von Luft befreit ist und in der Bohrung 56 Öldruck besteht, bewegt sich der Ventilschieber 50 von der in F i g. 3 gezeigten Lage gegen den Druck der Feder 54 in die in F i g. 4 gezeigte Lage. Bei geringer Motordrehzahl fließt fast das gesamte vom Ölkühler 31 zum Steuerventil 35 gelangende Öl zur Bohrung 38 und zur Saugseite der Pumpe 12, und kein Schmieröl wird aus den Düsen 47 ausgestoßen. Da die Menge des zum Steuerventil 35 gelangenden Öls von der Differenz des zur Lagerschmierung notwendigen Öls und des Pumpenausstoßes abhängig ist, wächst die zur Bohrung 56 gelangende Ölmenge und damit der Öldruck mit der Motordrehzahl.
  • Bei einer vorbestimmten kritischen Motordrehzahl, die durch die Menge des durch das Hauptüberdruckventil 28 fließenden Öls bestimmt ist, wird der Druckabfall durch die großen Öffnungen 59 so groß, daß er den Ventilschieber 50 allmählich nach rechts (gemäß F i g. 4) gegen die Kraft der beiden Federn 54 und 58 verschiebt. Dabei werden die großen öffnungen 59 aus dem Bereich des Ringkanals 49 verschoben, und wenn sie allmählich abgedeckt werden, steigt der Öldruck in der Einlaßbohrung 56 sprunghaft an, und der Ventilschieber 50 wird aus der in F i g. 4 gezeigten Lage in die in F i g. 5 gezeigte Lage verschoben, in der die kleinen Öffnungen 60 in den Ringkanal 49 münden. Sodann steigt der Druckabfall bei den Düsenöffnungen stark an, und das Öl beginnt zur Kühlung der Kolben aus den Düsen auszutreten.
  • Aus dem oben Gesagten geht hervor, daß die durch das Hauptüberdruckventil 28 fließende Ölmenge die Differenz ist zwischen der zur Schmierung der Lagerstellen notwendigen Menge und der von der Pumpe 12 geförderten Menge und daß diese Differenzmenge zum Einlaß der Pumpe 12 entweder direkt durch das Steuerventil 35 zurückgeführt wird und dabei den Sammelbehälter umgeht oder nach dem Austritt aus den Düsen erst wieder in den Sammelbehälter geleitet wird. Durch genaue Wahl des Abstands zwischen den Öffnungen 59 und 60 und durch Veränderung ihrer Querschnitte können sowohl die Ölmenge und der Druck, mit dem das Öl aus den Düsen zur Kühlung der Kolben austritt, als auch die Motordrehzahl, bei der die Kolbenkühlung beginnen soll, beliebig variiert werden.

Claims (7)

  1. Patentansprüche: 1. Umlaufsystem zur Schmierung und Kolbenkühlung von Brennkraftmaschinen mit einer von der Ölpumpe über ein Filter und einen diesem nachgeschalteten Ölkühler zu den Schmierstellen führenden Druckleitung sowie mit einem den in dieser Druckleitung herrschenden Öldruck bestimmenden überdruckventil in einer in die Druckleitung angeschlossenen überströmleitung, dadurch gekennzeichnet, daß die das überdruckventil (28) enthaltende überströmleitung (17) in an sich bekannter Weise vor dem Filter (19) angeschlossen ist, und daß die überströmleitung (17) zugleich Zuleitung (32) zur Kolbenkühleinrichtung (45, 46) ist und einen von dem zu den Schmierstellen (10) fließenden Öl durchströmten Kühler (21) getrennten Kühler (31) für das zur Kolbenkühleinrichtung (45, 46) fließende Öl enthält.
  2. 2. Umlaufschmiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang des Ölkühlers (31) und der Saugseite der Pumpe (12) ein Kolbenkühlungssteuerventil (35) angeordnet ist.
  3. 3. Umlaüfschmiersystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kolbenkühlungssteuerventil (35) ein Ventilgehäuse (34) mit einer Längsbohrung (39) und einem darin angeordneten Schieber (50) sowie einem Verbindungskanal (48) zwischen der Bohrung (39) einerseits und der Saugseite der Pumpe (12) andererseits aufweist.
  4. 4. Umlaufschmiersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsbohrung (39) in der Ebene des Kanals (48) einen Ringkanal (49) aufweist.
  5. 5. Umlaufschmiersystem nach Anspruch 3,. dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschieber (50) eine axiale Langbohrung (51) mit auf deren Umfang verteilten radialen Öffnungen (59) hat, die vom geschlossenen Ende (53) des Schiebers weiter entfernt sind, als der Ringkanal (49) breit ist, und auf dem Umfang der Bohrung (51) weitere radiale öffnungen (60), die zwischen den öffnungen (59) und dem offenen Ende der Bohrung (51) liegen, angeordnet sind.
  6. 6. Umlaufschmiersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Querschnittsfläche aller Öffnungen (59) größer ist als die gesamte Querschnittsfläche aller Öffnungen (60).
  7. 7. Umlaufschmiersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bohrung (39) ein Anschlag (57) vorgesehen ist, an den der durch zwei konzentrisch angeordnete Federn (54, 58) beaufschlagte Schieber (5) anliegt. B. Umlaufschmiersystem nach einem der Ansprüche 1, 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Querschnittsfläche der Düsen (47) kleiner ist als die gesamte Querschnittsfläche der Öffnungen (59) des Ventilschiebers (50). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 968 013; USA.-Patentschriften Nr. 1694 518, 1703 335, 2352497.
DEJ21246A 1961-02-09 1962-02-02 Umlaufsystem zur Schmierung und Kolbenkuehlung von Brennkraftmaschinen Pending DE1216014B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US1216014XA 1961-02-09 1961-02-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1216014B true DE1216014B (de) 1966-05-05

Family

ID=22397708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEJ21246A Pending DE1216014B (de) 1961-02-09 1962-02-02 Umlaufsystem zur Schmierung und Kolbenkuehlung von Brennkraftmaschinen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1216014B (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2388990A1 (fr) * 1977-04-28 1978-11-24 Brown Tractors Ltd Systeme de lubrification d'un moteur a combustion interne
DE3638437A1 (de) * 1986-11-11 1988-05-26 Elsbett L Kuehl- und schmierkreislauf einer oelgekuehlten brennkraftmaschine
EP0347580A2 (de) * 1988-06-24 1989-12-27 Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh Schmiersystem mit Spritzkühlung der Kolben einer Brennkraftmaschine
FR2859756A1 (fr) * 2003-09-16 2005-03-18 Bontaz Centre Sa Dispositif de refroidissement pour pistons de moteur.
DE102005006808B4 (de) * 2004-02-25 2009-04-30 General Motors Corp., Detroit Ölspritzeinrichtungssystem für Kolben und Zylinder
EP2789824A1 (de) * 2013-04-11 2014-10-15 Bontaz Centre R&D Kühlvorrichtung mit geringem Platzbedarf für Verbrennungsmotor, und Herstellungsverfahren einer solchen Vorrichtung

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1694518A (en) * 1924-10-09 1928-12-11 Samuel W Rushmore Engine-lubricating system
US1703335A (en) * 1925-06-18 1929-02-26 Gen Motors Corp Lubricating and filtering system
US2352497A (en) * 1943-10-01 1944-06-27 Caterpillar Tractor Co Engine
DE968013C (de) * 1954-05-12 1958-01-02 Augsburg Nuernberg A G Zweigni Kolbenkuehlung fuer Brennkraftmaschinen

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1694518A (en) * 1924-10-09 1928-12-11 Samuel W Rushmore Engine-lubricating system
US1703335A (en) * 1925-06-18 1929-02-26 Gen Motors Corp Lubricating and filtering system
US2352497A (en) * 1943-10-01 1944-06-27 Caterpillar Tractor Co Engine
DE968013C (de) * 1954-05-12 1958-01-02 Augsburg Nuernberg A G Zweigni Kolbenkuehlung fuer Brennkraftmaschinen

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2388990A1 (fr) * 1977-04-28 1978-11-24 Brown Tractors Ltd Systeme de lubrification d'un moteur a combustion interne
DE3638437A1 (de) * 1986-11-11 1988-05-26 Elsbett L Kuehl- und schmierkreislauf einer oelgekuehlten brennkraftmaschine
EP0347580A2 (de) * 1988-06-24 1989-12-27 Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh Schmiersystem mit Spritzkühlung der Kolben einer Brennkraftmaschine
EP0347580A3 (en) * 1988-06-24 1990-03-14 Mtu Friedrichshafen Gmbh Lubrication system with jet cooling of the pistons of an internal-combustion engine
FR2859756A1 (fr) * 2003-09-16 2005-03-18 Bontaz Centre Sa Dispositif de refroidissement pour pistons de moteur.
EP1517014A1 (de) * 2003-09-16 2005-03-23 Bontaz Centre Kühlungseinrichtung für die Kolben einer Brennkraftmaschine
AU2004210615B2 (en) * 2003-09-16 2006-02-16 Bontaz Centre R & D Engine piston cooling system
AU2004210615C1 (en) * 2003-09-16 2006-10-26 Bontaz Centre R & D Engine piston cooling system
CN1306152C (zh) * 2003-09-16 2007-03-21 邦达中心 内燃机活塞冷却系统
US7360510B2 (en) 2003-09-16 2008-04-22 Bontaz Centre Engine piston cooling system
DE102005006808B4 (de) * 2004-02-25 2009-04-30 General Motors Corp., Detroit Ölspritzeinrichtungssystem für Kolben und Zylinder
EP2789824A1 (de) * 2013-04-11 2014-10-15 Bontaz Centre R&D Kühlvorrichtung mit geringem Platzbedarf für Verbrennungsmotor, und Herstellungsverfahren einer solchen Vorrichtung
CN104100348A (zh) * 2013-04-11 2014-10-15 邦达研发中心 用于内燃机的紧凑型冷却设备和用于制造这种设备的方法
FR3004489A1 (fr) * 2013-04-11 2014-10-17 Bontaz Ct R & D Dispositif de refroidissement pour moteur a combustion interne a encombrement reduit et procede de fabrication d'un tel dispositif
US9476344B2 (en) 2013-04-11 2016-10-25 Bontaz Centre R&D Compact cooling device for an internal combustion engine and method for manufacturing such a device
CN104100348B (zh) * 2013-04-11 2018-12-21 邦达研发中心 用于内燃机的紧凑型冷却设备和用于制造这种设备的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0009564B1 (de) Schmierölkreislauf für eine Brennkraftmaschine
DE2720034C2 (de) Schmiersystem
DE2938743A1 (de) Lastabhaengiges steuerventil
DE1070442B (de) Brennstoff-Einspritzsystem fur Brennkraftmaschinen
DE112004002058T5 (de) Ölabscheider für Fahrzeugluftsystem
DE10323734B4 (de) Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern
EP0376150A2 (de) Brennkraftmaschine mit zwei hydraulischen Flüssigkeitskreisläufen
DD232962A5 (de) Behaelter fuer ein hydraulissches mehrpumpensystem
DE1216014B (de) Umlaufsystem zur Schmierung und Kolbenkuehlung von Brennkraftmaschinen
DE1526516A1 (de) Vorrichtung zur Zufuehrung von fluessigem Kraftstoff zu einer Brennkraftmaschine
DE3824398C2 (de) Schmierölpumpe
DE4342784C2 (de) Hydraulikkreis für Kraftfahrzeuge
DE2501836A1 (de) Fluessigkeitszerstaeuber oder -injektor
DE3020271A1 (de) Brennstoffeinspritzpumpe
EP0153982A2 (de) Kolbenmaschine, insbesondere Kolbenpumpe
DE2658047A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum stufenlosen regeln eines schraubenverdichters
DE2812926A1 (de) Kraftstoffzufuhreinrichtung fuer dieselmotoren
DE968013C (de) Kolbenkuehlung fuer Brennkraftmaschinen
DE2040955A1 (de) Druckerzeugungssystem
DE2306709C3 (de) Flüssigkeitsfilter-Anordnung
DE10327575A1 (de) Kraftstoffzuführanlage und Druckregelventil hierfür
DE829681C (de) Einspritzpumpe, insbesondere fuer Brennkraftmaschinen
DE4230106C2 (de)
EP0082946B1 (de) Einrichtung zum Beheizen einer Bedienungskabine
DE10313614A1 (de) Schmiermittelzuführungssystem für eine Kraftmaschine