DE1576354A1

DE1576354A1 - Grundlager einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE1576354A1
Application number: DE19671576354
Authority: DE
Inventors: Arlt Dipl-Ing Burkhard; Volker Weiss
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1967-03-11
Filing date: 1967-03-11
Publication date: 1970-04-16

Description

norundlager einer !Wczmk=Itmaaohine"

Die ßrfinduzW, betriftt ein Grundlager einer Brennkraft-

manchinep Insbesondere einer mit 1..irekteinspritzung arbei-

tenden Aeselmanchineg bei dem da* durch eine radiale »oh-

rung in der dem Arbeitoxylinder zugekehrten Lagerhalbachals

zugefUhrte Jobmierbl in eine kretorbo&m£i5=igo Nute der

Laßerhalbachalen und von dort au* teilweise in den leger-

Spalt zur scbmicrung den Grundlage» und teilweise in eine

diametral* Bohrung den Grundlagerzapfene der Kurbelwelle

Gelangt* um von dort aus durch eine Wange und einen bo=oh->

barten i#leuellaGerzapfen der Kurbelwelle das suGeordnete

21euella,#er zu eohmie»n*

Golche Orundlager worden in allgemeinen von Hauptölkama

den i,.urbelt;ehttunen der j3rem*rattm«ohine her über eine dea

,La"eratuhl durchsetzend* BohrmX mit Bohmieröl voz#»rgtp das

bin Uber die obere Lagerhalbuchalt den Grundlagsre go:Mhrt

wird und schließlich durch die vorgenannt* »dial* Ibhrm

x= Grundlager und einea benaohbarten Pleuelleger gelangt*

Dabei mUndet die mdialt ichaterU*.ZutUhrungebobzung In die

kreiebo"ontömide Nut* der oberm lagerhalbeobalt etwa in

der Atte von deren Lreiebogen ein# m dU die in der Hat*

bis zu deren "mden LI-ur"lekaulerenden jahmierölTiej;e otwa

gleich groß einde i#7a1.1a aus der 14.ute etwa noch eine Ab-

zviell;uri,;t3b,ollruni# radial nach außen hcrausführt" int en auch

bclm,mti die beiden dadurch mit der Nute verbundenen radia-

len Bolirun."en tio ilLer die ;!ute zu vorteileng, daß sie die

LUz4,o Ion '.ru-lebo",ann in drei otwa gleich iGruija Teile auf-

teilen. ..Volche ilbzweii;tinGeboliran(,en können zeJt'#" zur ..ocken-

wolle der 4';riurinkraftimeeliine fUhreng = mit dem zuLefUhrten

.jahmiurül die Lockenviellenlager zu selmieren, -abol liegt

die .je ' liuierül-t,iutUliruni .,bohrurk; r ir£ dem in ,rehrielitune, den

Grundla,Gersap.L,'ann der i,.urLolvolle vorn lioL;onden Lereie h

und die Abzweigunj#ebohrung In dem entgeLen der -rebzichturg;

befindlichen Boreich der ilutea Jahließlich sind die krein-

bo,ren£iJrmiüen i'.uten im allieraeinen alle dem Arbeitaxylinder

zugekehrtg so dau ihre "jyrzistrieaohnen innerhalb der die

i..urbelweilonnel-ine und die i;jlinderachat aufnehmenden Ä:#bene

verlau£en.

..Lit den voretchond au-nGebildsten Urundlagern hat man bei

mit ZUnddrUcken von etwa 65 atU

gute trfahruzk en joLiachti, #-Lenn jedoch die ZünddrUcke zeße

durch Anwonduzk; einer Izirakteinapritzung auf beispielsweise

80 atU annteigeng was zur U-nhaltung gleicher Flächenpren-

eungen In den Grundlage= eine Vorgrößer=g der Lagerdurch-

meener erfordert# zeij;en die oberen Grundlagerhalbselmlen

nach längeren Laufzeiten häufig AuswaaohunGen den Lager-

motalln# die zu einer £rUhzeitt-en iaj;erneretörung führen*

Auttallenderweise zeigen sich die Auewanchungen bevorzugt

an Sann benti=ten U-telleng die in einen bestimten Winkel

sur Schmieröl-ZufMumz4,abohrung liegen.

Der Lrfindung liegt die Aufgabe außrundeg den vort;enannten

YAii#,al zu belieben und die eiziGark;o Genaimten Grundlaj;er so

zu verbeuaerng dal# nie auch bei höheren Belastungen und ent-

sprechend größeren Lagerdurchmeseern und UmfanGegeschwindig-

keiten der LaCorzapfen selbst bei lanGen Laufzeiten keine

Auswasoliusk,-,en oder nonr-tigen #;törungen seigeng die nicht

nur auf eine normle Lagerabnutzung zurUckaufUhren einde

Die gestellte Aufgabe ict erfindur4,cCoMB Im wesentlichen

dadurch geldetg daß die radlale Sclunierül-Lu£UhruziGebohrung

den eingangs Lenannten Grundlagern die obere ljal"erlialbiiehale

mi deLa entgelon der i,ruhrielltuig; den GrundlaGerzapfene be-

findlichen !eiue der Ilute durchsetzt*.

AufGrund eingehender Unternualiuzken der bei den einGance

genannten bekannten Lagern aufL;etrotenen Außwasohungen hat

wich herausgestclltp daL die Auswasohungen offenbar auf die

Beeinflussung der 'jclunieriJ1etrömunG in der kreinboLienfürmi-

gen Ilute durch den rotierenden Grundlagerzapfen zurUckgehens

Das "oolit.Lierbl wird bei den eingariGe t;entuinten bekannten La-

Sern nach aeiner radialen inmUndung in die Nute in zwei

entGegeni .;esetzte itrdme au£Geteiltp von denen der eine In_

vrehrichtunG und der andere entge,..en der Drahrichtung des

Grundlai;erzapionn strümte tiährend der in 1.rehrichtung etrö-

mende Beil oline nennenswerte iLelativbewegung und somit prak-

tisch laminer etr##Ap muß der andere ioil gegenUber den

Grundlagerzapfen eine erliebliche iielativgeaeliwindiekeit auf-

weineng, um nach dein anderen mLie der Ilute zu rclarwen-, %itih-

rund die auch als IAGerkavitation bezeichneten Aueimehungen

in den Bereichen der vorrenannten laminaren Gtrömung fehlen#

treten sie gerade in den anderen Bereichen aufp wo nach

der vorgenaimten DerUcksiohtigune der Lagerzapfenbewegung

erhebliche Lifferenzgeachwindigkeiten zwischen der Schmier-

Untrömung und dem Grundlagerzapfen vorhanden einde ua kann

deshalb davon auseeGazigen worden# daß die Lagerauswasohungen

tatsächlich auf eine turbulente ,.-.ahmiarületrömung mit ent.

sprechender gi#avitationnerecheinung zurUckaufUhren sind* Durch

die erfindunGoi;wiäüe AfiordnunGt der ochmieröl-Zu£Uhrunaaboh-

rung, an dem entgegen der L.-rolirielituii4-, den Grundlagerzapfene

befindlichen ßnle der kreistörriren Eute int domg*LenUbor

erreicht# daß das jolmieriJ1 die Nute lediglich noch In Zap-

fendrehriolituna und damit praktiaoh laminar durolietrömt@

vonit auch keine Lagerauswanchungen mehr befürchtet zu wer-

den brauchen.

Lit äUckeicht auf die während der 91%,rbeit der Drennkrattma-

schine mehr oder weniGer belanteten Umfangebereiche den

Grundlaaern kann en gemäß einer Aungentaltunader Lirfindung

vorteilhaft nein# die ZufUhrun£#ebohzunt; an der oberen izger.

halbechale ge,-enUber der Zylinderaelierichtun£ in an sich

bekannter #1#'eice um einen von etwa 3Coo in 1)rehrich-

tung den Grundlugersapfenn versetzt anzuordnen# in welchem

Fulle sich die kreinboijmfömige llute coult mit ihrem ersten

Drittel in der oberen 1,at"erhalbuchalt und zu zwei lirittel

in der unteren La"crlmlbaohalt befindet@ Goll trotodm von

der oberen Laj#erneite eine Abzweigungsbohrung tUr #3chzier-

01 auaßtheng die an einer enteojen der IA&,erzapfondrehrich-

tung relei;enen itelle der Zu£Uhruzwabohrunß liertp dann

wird der Verbint-Alundokanal zwischen der ZufUhrungebohrung

und der Abzwoi&uneabohrune außerhalb der oberen Lagerhalb-

achals angoordnetp um die vorGenünnte ungUnatige Gei;enströ-

mung den Gehmi,-,röles am Urundla£ersap£en zu vomeiden., jKann

von den beiden vorGenannten radielen Bohrungen die ZufUh-

rungsbohrunj# jedoch In vor der Abzwel,6uxijaboh-

rung lieGen# dnnn t#cht die In an sich beka#,uter Weine aus

der Nute radial nach außen fUhrende iiolmieri$1-,ib»eigunge-

bohrune der oberun La--,erhalbachale S*mU einer weiteren Aus.

gentaltung der i#rUndung von einer in Druhrichtung den Grund.

,lagerzapfens auf die Zufilhruni;abohrung foli,enden Stelle der

Lajerhalbschale ause

Une andere Aunieestaltung der iefindung, betrifft schließ-

lich weitere konstruktive -Anzelheiten der letztgenannten

1,aj#eraußbildung,

In der schematioch gehaltenen Zeichnung ist die Lrfindung

beispielaweise verwischaulicht) en solgens

11iIG9 1 ein erfiriduni,aLamUen Grundlaßer in einen

zuerechnitt;

2189 2 eine zweite Ausführumgeform eines erfindunge-

Gemäßen Grundlat;ere in einer gleichen #uer-

schnittdaretellung;

Fi:.le 3 ein L;c,..enUber Fig*I etwa* abgewandelten Grund-

lager (in gleicher -*.ntellung wie PiC*1)*

Las in FiGe 1 dargestellt* Grundlager weint eine obere Lager-

halbachale 1 und eine untere Lagerhalbechale 2 aufg die in

einen Ublicheng, nicht dargestellt= Lagerstuhl den Kurbel-

Lehäunen einer Brei.tikraftmaschine festgelegt ist* Die obere

Laaerhalbootiale 1 lat In einem UbliCheng nicht dargestell.

ten Ltit;erdeckel auf"enommeng über den sie ebenfalls am

Lai.erstuhl fent"r-,leüt itste le LaGuxhalbechalen 1 und 2

dienen zur a.urune, einen GrundlaLersapfenn 3 einer --#-,urbel.

wolle der Dreimkraf trr..4ischlney der von elner ;'chmierölboh-

rung 4 diametral durchootzt Int urvi beim Betrieb der Brenn-

kraftmanchine In idchtunt# den !feilen 5 umläufte

Das In üblicher ueine von einem nicht dargrostUlten Haupt.

ölkanal den -.urbellchäunen zuGeführte Oelmieröl durchnetzt

den Lageyatuhl und (Ion lat;erdeckel In enteprechenden Zu-

fUhrungekan.filen und gelanrt schließlich Uber eine radiale

Bührung 6 deu Iz-erdeakeln zu einer fluchtenden ZufUhrunes-

bohrune 7 der oberen i'.'a.-erhalbachale 19 deren Achse mit

der parallel zur Zylinderschse verlaufenden #lohne 8 den

GrundlaGers einen Winkel 9 von 30 0 einschließt* Von der

inneren j#unmün(iurLLi3otelle der Zuführung,-ebohrumt 7 geht In

i,rolirichtun,- den Grundlai"ersapfe" 3 eine kroiabc:,-onfömige

U 41

Nute 10 aue, die sich somit mit ihrem ersten !..irittel in

der ober n Lajerhalbschale 1 und mit ihrem rentlichen Teil

in der unteren LaCerhalbeobale 2 befindet.

Lie Schmierölbohrung 4 steht in üblicher und denhalb nicht

besondere darGentellter *#.eiao Uber weitereg im Grundlager-

zapfen 39 in einer anachließenden Wange und einem an äuße.

ren JÜnde der ar-. oordneten kleuellai:,erzapfen der

Kurbelwelle befiniliche #-lkaniLbmit dem zu-Geordneten lleuel-

lager in Verbinduzv#q no daß dan in die ichnierölbohrung 4

gelangende Schmierdl zur -.>ohmierwe den genannten Pleueli-

lagern diente

4

Beim Betrieb der mit dem beaehriebenen Grundla#,er auni;e-

rUnteten trünnkraftraaaoliine strömt das durch die ZufWu%miro-

bohrurk; 7 In die ".ute lü LelatiGte entlang der

Ilute in idelitunC, den 2fellee 11 stete gleielininniG zur

.Urelirichtuxi£ den (Irundlai"terzaj)fenn 39 wodurch zwischen den

Schmieröl und dem GrundlaGürzapfen keine nennennwerten Re-

lativbewegungen auftreten und die .,ohnierijlatrömurk; Cet#on-

über dem GrundlaCorzapfen 3 praktiech laminar erfolgt# wo-

bei die Lare der .'gute 1(" tuad der Zufülirunt#ebolirurk; 7 rreren-

Uber der Achse 8 den Grundla..:,ors zu&leich eine optimale

Anpannunj; an #üle betrieber.iiiUiüe LO;,erbelaatuni; mit sich

brirg"ene

Bei den In Fit,* 2 dart;eutollten -%uof»ilirunGebeitipiel fUhrt.

von der in i,;rwi(lar.',tzlieli i;leielier %,eine wie beim ernten

AunfUhrunGebeiupiel mit je)-imlerül versortten Nute lün noch

eine &bzweiGun.,aboliz,ur4 #; 12 radial durch die obere Lager-

halbachale la nach außen, die boicpielaweine zur

ölzufUhrur4, zur (nicht dar?.-.uetellten) 1,ockenwolle der

Brennkraftriaael,ine 4-«!onte Uierbel irt die Absweiauzigoboh-

rung 12 In .#i-elirielltung (i-foll 5) den GrundlaGerzapfenn 3

um einen Ankel 13 von etwa 75 von der Achse der #ufUhrunge-

bohrung 7a entfernt# wobei die 'Achse der Luf*tlhrun:"abohzune

7a mit der 6 des Grund1t4,ere einen 'Ankel 14 'von

etwa X, 0 einochließt. lnfol,-",odeavon erntreckt sich die

Itreinboe.en:fGrj,l"e ;ute lLa in einem Bereich# der sich zu

zwei ;,rittel in der oberen La,;crllalbccliale la und,zu einem

-.-,rittel in der unteren ma,..erhalbeoliale 2a befindete

..ao durch die ,tif*%."lirur4,abolirmic 7a zu#,-eführte gehmieröl

durchstrizt auch hier die ##ute lua ausrichließlich in '.!'jreh-

richtuni; (-fail 5) den Grundla&crzapfenn 3p so daß PZsk-

tioch lamiriare ..,trZiL.iunGen Gec-wlü,.rleintet eind. A.us dieser

laminaren 'trZ!muni: wird lediGlich an der Zitelle der Ab-

zweir,un#;,.",bultrurii; 12 ein :Joil des

In übri-eri erfol6t (lie GelwA.,erung den bonachbarten 21euol-

lagerzapfenn durch die oelaUarb1bohrung 4 In Clolcher

wie en bei,i..ite Ira iusarmenhane mit dem ersten Lunfahrunge-

beinpiel bünchrieben wurde*

j'it In li#,o Crundlai;exikunfUhruriL; unterschei-

det eich von der In 1 d1-.rt#eatelltc:n lediglich dadurch#

daß noch eine Abzwell;um3abolirun,- 15 vorüesel,en ict-

Abzueiguri#,obohrun"#, t,cht jedoch nicht von der kreinbo-enför-

mJ.i;en -ute IL aundern nur vom Lagerdeckel aus# so daß die

obere j#ai#er2ialboo.,tile 1 mit der 1,r.C.er),.albsoliale 1 des ersten

AunfUhruzl&cbcicl)ieln identisch Ubereinati=to 1:ie Verbin.

dunG von der radielen jehrun-# 6 den La-erdeckele zur Ab-

zweil;un#GebohrunG 15 erfolGt Uber eine 1,.rcigbcU;enförmit;e

Nute 16 den Olie radJal Innen von der Kußeren

MantelflEche 'er 1 be",renzt inte ileee

Gehmif-,rZ31fUhruriL zur l#.b.-,weiCun,..,9bohrurig 15 iat Bomit Völlip,

unabhärigiG vcn der joluaierZilttrömurig In der 'Nute 10 und

kann die vorteilliafteg pra.":tioch laminare *..'trUmurw, in der

Nute U nieltt

Claims

AnsprUche l* Grundlager einer ilrennkrattmanchiney Insbesondere einer mit Ulrekteinepritzung arbeitenden vieaelmachiney bei dem dan durch eine radiale Dohrung in der dem ArbeitomW- linder zuiGukolirten Laj#erhalbechale zugefUhrte joluderöl in eine kreieboi,cnfürmiGe Nute der Lagerhalbachalen und von dort aus teilweine In den Lagerepalt zur jelmierung des Grtmdlagern und teilweise in eine diametrale Bohrung den G#rundla&crzapfem der Kurbelwelle gelarigtp um von dort aus durch eine 4anro und einen benachbarten-Pleuel- lagerzapien der Kurbelwello dan aui#eor(Iiiete kleuellager zu selmiereng dadurch )-okennseichnotg daß die radiale Johnit-,rZJ1-Iuführug,abohrung (7 bzw*7a) die obere Lagerw- halbüchnle (1 bzwela) an dem ent.,oe-en der ..)rehrichtung (kfeil 5) den Grundla#;erzapiens (3) befindlichen #.nde der Nute (1(,) durchsetzt# 29 Grundlaßer nach Anspruch l# dadurch gekennzeichnet@ daß die 4"#tuf.'lhzuiiG.--abohrunß (7) an der oberen Laßerhalbschale (1) gezenUber der Zylinderaoheriohtung (Achse 8) in an eich belmmiter #icine um einen Viinkel (9) von et» 30 0 voroetzt anGeordnet tote 39 Grundla"or nach Anspruch 1 oder 29 daduroh gekarmaeich- netg dai#, eine In an sioh bekannter Weine au» der flute (lGa) radlal nach außen fUhrende Gehmitröl-mAb»eigunge. bohrung (12) der oberen La6erhaltmohale (la) von einer In ,.-ratirichtung den Grundlußersapfene (3) auf die Zu:fUh- rungebohrung (7a) folj##enden itelle der Lagerhalbtohale ausgeht*

Grundlaeor nach Anspruch 39 dadurch gel;ei-maeichnotg daß die Zu£Uhrun,#,abohruzi& (7a) etwa 3ü0 enti;9,-,en der LaGer. zapffendrehrichtung (I'feil 5) und die #bmvoiruni;abohrunr, (12) etwa 450 in lini;erzapfendrehrich-tun4# von der ZylinderacherichturiL, (Achse 8) dea Daere entfernt lieigene