DE19801200C2 - Pleuelstange für Hubkolbenbrennkraftmaschine - Google Patents

Pleuelstange für Hubkolbenbrennkraftmaschine

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Description

Die Erfindung betrifft eine Pleuelstange für Hubkolbenbrennkraftmaschinen mit den Einzelmerkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 35 05 964 C1 ist bereits eine derartige Pleuelstange bekannt. In bekannter Weise umfaßt die Pleuelstange den Pleuelkopf, den Pleuelschaft und das Pleuellager und stellt so das Verbindungsglied zwischen dem geradeführenden Teil eines Kurbeltriebes (Kolben) und der Kurbelwelle dar. Der Pleuelkopf kann geschlossen oder geteilt sein. Der Lagerdeckel des geteilten Pleuellagers ist durch mindestens zwei eingepaßte Dehnschrauben mit dem Pleuelfuß verbunden. Das durch Pleuelfuß und Pleueldeckel gebildete Pleuellager, in das sich zu einer vollständigen Lagerhülse ergänzende Lagerschalen eingesetzt sind und die zur Aufnahme des Kurbelzapfens vorgesehen ist, wird bei Druckwechsel stoßartig beansprucht, dabei ergeben sich hohe Lagerbelastungen.
Zur Schmierung und Kühlung dienendes Öl ist bei dieser gattungsbildenden Pleuelstange unter Druck aus Zuführkanälen des Kurbelzapfens zu der Lagerhülse, von dort durch Öffnungen in einen außerhalb derselben im Pleuellager ausgebildeten Sammelraum, von dort über Bohrungen im Pleuellager, Pleuelschaft und Pleuelkopf sowie über Kanäle im bzw. um den Kolbenbolzen in Kühlräume eines an den Kolbenbolzen angeschlossenen Tauchkolbens einspeisbar.
Es wurde bereits auch das Problem behandelt, daß sich bei einer positiven Beschleunigung vom unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt in der in den ölführenden Räumen gegebenen Ölsäule ein gegen den normalen Ölförderdruck erheblich größerer Überdruck ausbildet, durch den die Ölsäule in Richtung des Pleuellagers gedrückt wird. Beim Abbremsen des Pleuels aus dieser positiven Beschleunigung reißt diese Schmierölsäule ab. Es bildet sich ein Vakuum, mit der Folge, daß sich im Bereich des oberen Totpunktes ein Rückschlag der abgerissenen Ölsäule in Richtung zum Pleuellager hin ergibt, wodurch an den die ölführenden Räume begrenzenden Wänden Kavitationserscheinungen auftreten.
Man ist diesen Kavitationserscheinungen dadurch entgegen getreten, daß die im Bereich des Pleuellagers vorhandenen ölführenden Räume über wenigstens eine Luftein- und -auslaßbohrung mit der Atmosphäre in Verbindung gebracht wurden.
Bei weiter erhöhten Drehzahlen und größeren Zündrucken, wie dies bei modernen Hubkolbenbrennkraftmaschinen der Fall ist, ändert sich aber auch durch Schwingungen des Kurbelzapfens eben in Folge der Massen- und Zündkräfte das Spiel, das heißt die Breite des sogenannten Restspaltes zwischen der Lagerhülse und dem Kurbelzapfen sehr schnell. Dies bedeutet, daß sich auch der Öldruck in diesem Restspalt sehr schnell ändert und somit auch an der inneren Mantelfläche der Lagerhülse zumindest im Bereich ihrer größten stoß- und zugartigen Belastung, sowie an der diesem Bereich der Lagerhülse gegenüberstehenden Teil der Umfangsfläche des Kurbelzapfens Kavitationserscheinungen auftreten können.
Denn unter Kavitation versteht man das Entstehen und die schlagartige Kondensation von Dampfblasen in Flüssigkeiten, im vorliegenden Fall eben Öl. Die Dampfblasen entstehen dann, wenn der statische Druck örtlich unter den Dampfdruck des Öls absinkt. Beim Wiederansteigen des statischen Drucks über den Dampfdruck tritt die Kavitation ein, die mit einem heftigen Zusammenklatschen des die Blasen umgebenden Öls verbunden ist. Das Wandmaterial der Lagerhülse, bzw das Material des Kurbelzapfens kann sowohl mechanisch als auch chemisch angegriffen werden.
Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Pleuelstange der eingangs genannten Art so auszubilden, daß Kavitationserscheinungen im Restspalt zwischen der Lagerhülse des Pleuellagers und des Kurbelzapfens, bedingt durch Blasenbildung im Öl infolge des sich schnell ändernden Öldrucks im Restspalt, vermieden werden.
Diese Aufgabe ist bei einer Pleuelstange der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Restspalt zwischen Kurbelzapfen und Lagerhülse mittels mindestens einer Luftein- und -auslaßbohrung in der Lagerhülse im Bereich ihrer größten stoß- und zugartigen Belastung innerhalb des Pleuelfußes auf kürzestem konstruktiv möglichem Wege mit der Atmosphäre in Verbindung steht.
Durch die erfinderische Maßnahme wird das Öl im Restspalt zwischen Lagerhülse und Kurbelzapfen zum "elastischen Medium", denn mittels einer derartigen Luftein- und -auslaßbohrung in der Wandung der Lagerhülse sind Luftbläschen im Öl einschließbar, so daß bei jeder Druckschwankung der Druckstoß durch pulsierende Luftbläschen gedämpft wird, d. h. die pulsierenden Luftbläschen gleichen eine Volumenänderung im Öl aufgrund des Entstehens und Implodierens von Dampfblasen aus, so daß die Entstehung eines großen Unterdrucks vermeidbar ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nachstehend sind verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Pleuelstange anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 bis 4: je ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Pleuelstange in zwei unterschiedlichen, um 90° gedrehten Querschnitten und
Fig. 5: eine vorteilhafte Anwendung der erfindungsgemäßen Pleuelstange in Zusammenhang mit einem Kurbeltrieb, dessen Kurbelwelle aus Kröpfungen mit den Wellenzapfen, die in Grundlagern laufen, besteht,
Fig. 6: eine schematische Ansicht einer Lagerhülse mit Sicht auf eine innenliegende Ölrinne und mit zwei symmetrisch zur Achse des Pleuelschaftes positionierten Luftein- und -auslaßbohrungen.
In den Figuren sind gleiche bzw. einander entsprechende Teile der Übersichtlichkeit wegen mit gleichen Bezugszeichen angezogen.
In den Fig. 1 bis 4 ist jeweils teilweise eine Pleuelstange 1 für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine dargestellt, wobei jeweils die Darstellungen 1a, 2a, 3a, und 4a zu ihren entsprechenden Darstellungen 1b, 2b, 3b und 4b um 90° gedreht anzusehen sind. Die Pleuelstange 1 besteht in bekannter Weise, weshalb auf eine ausführliche Darstellung zugunsten einer Beschränkung auf das Erfindungswesentliche verzichtet worden ist, aus einem Pleuelkopf mit Querbohrung zur Aufnahme eines Kolbenbolzens, ferner einem sich am Pleuelkopf anschließenden Pleuelschaft 2 sowie einem sich daran anschließenden Pleuelfuß 3, der zusammen mit einem an ihm über zwei Dehnschrauben 4a, 4b befestigten Pleueldeckel 5 das Pleuellager bildet. Das Pleuellager ist bekanntlich von einer Querbohrung durchsetzt, deren obere Hälfte sich oberhalb einer Trennebene 6 im Pleuelfuß und deren untere Hälfte sich unterhalb der Trennebene 6 im Pleueldeckel 5 erstreckt.
In der Querbohrung des Pleuellagers sitzen zwei sich zu einer vollständigen Lagerhülse 7 ergänzende Lagerschalen 7a, 7b, die einen Kurbelzapfen 8 mit Verbleib eines Restspaltes 9 in Gleitkontakt umgreifen.
In bekannter Weise wird durch Zuführkanäle sowohl zur Schmierung als auch zur Kühlung dienendes Öl durch den Kurbelzapfen 8 unter Druck zunächst an die Lagerschalen 7a, 7b herangeführt, von dort gelangt das Öl durch Ölbohrungen 10 in der Lagerhülse 7 in wenigstens einen, außerhalb der Lagerhülse 7 angeordneten, sich im Pleuelfuß 3 und auch im Pleueldeckel 5 erstreckenden Sammelraum 11. Von einem solchen Sammelraum 11 gelangt das Öl über miteinander in Verbindung stehenden Bohrungen 12, 13 in eine Bohrung 14, die sich vom Pleuelfuß 3 ausgehend durch den Pleuelschaft 2 hindurch in den hier nicht gezeigten Pleuelkopf hinein erstreckt.
Die im Bereich des durch den Pleuelfuß 3 und den Pleueldeckel 5 gebildeten Pleuellagers vorhandenen, schmierölführenden Räume 11, 12, 13, 14 stehen über wenigstens eine Luftein- und auslaßbohrung 15 mit der Atmosphäre in Verbindung.
Beim Abreißen der eingeschlossenen Ölsäule wird durch diese Luftein- und auslaßbohrungen 15 Luft aus der Umgebung mit etwa Atmosphärendruck in die ölführende Räume 11, 12, 13, 14 eingesaugt, so daß sich darin ein Luft-Öl- Gemisch bildet. Wenn nun die Pleuelstange 1 gegen den unteren Totpunkt läuft, komprimieren die wieder zusammengehenden Teile der Ölsäule die vorher eingesaugte Luft um ein gewisses Maß, wobei ein geringer Teil der eingeschlossenen Luft über die eine Drosselwirkung entfaltende Luftein- und - auslaßbohrungen 15 wieder in die Atmosphäre ausgeblasen wird. Die Öl- Luftsäule ist also kompressibel. Hierdurch ist ein schlagartiges Auftreffen der in den ölführenden Räumen 11, 12, 13, 14 eingeschlossenen Ölsäule auf deren Wände beim Zurückschlagen weitestgehend gedämpft, so daß Kavitation dort vermieden wird, d. h. daß Implosionen vermieden werden.
Wie bereits eingangs beschrieben, ändert sich bei hoher Drehzahl der Brennkraftmaschine der Öldruck im Restspalt zwischen der Lagerhülse 7 und dem Kurbelzapfen 8 sehr schnell, so daß eine Versorgung mit Luft dieses Restspaltes mittels der Luftein- und -auslaßbohrungen 15 aus der Umgebung über die ölführenden Räume 11, 12, 13, 14 gemäß dem Stand der Technik nicht ausreichend sein kann, also der Zeitverlauf dieser Druckänderungen bei weiter erhöhten Drehzahlen im Restspalt eine Vermeidung von Kavitation durch Luftzufuhr wegen der vergleichsweisen großen Wege gemäß dem Stand der Technik unmöglich macht.
Um nun auch die eingangs beschriebenen möglichen Kavitationserscheinungen im Restspalt zwischen der Lagerhülse 7 und dem Umfang des umgriffenen Kurbelzapfens 8 zu vermeiden, ist die Lagerhülse 7 mindestens im Bereich ihrer größten stoß- und zugartigen Belastung mit mindestens einer Luftein- und auslaßbohrung durch die Wandung der Lagerhülse 7, die auf kürzestem konstruktiv möglichen Wege mit der Atmosphäre in Verbindung steht, versehen.
Wie in Fig. 1 bis 4 zu sehen, ist die Lagerhülse 7 mit einer innenliegenden ringförmigen Ölrinne 20 ausgeführt, die vorzugsweise bezüglich der Breite der Lagerhülse 7 mittig verläuft. Bei den Ausführungsbeispielen münden alle Luftein- und -auslaßbohrungen, vom Umfang der Lagerhülse 7 ausgehend, in diese Ölrinne 20, andere Positionierungen einer solchen Luftein- und - auslaßbohrung sind jedoch möglich.
In den Ausführungsbeispielen ist die Ölrinne 20 der Lagerhülse 7 jedoch in einen Bereich, in der die Luftein- und auslaßbohrung(en) 22a, 22b; 41; 50 münden und einen Bereich, in den die Ölbohrungen 10 zur Versorgung des Restspaltes 9 mit Öl eingebracht sind, unterteilt. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die innenliegende Ölrinne 20 der Lagerhülse 7 mit in Umlaufrichtung unterschiedlicher Breite realisiert, derart, daß die Ölrinne 20 in Bereichen einer Luftein- und -auslaßbohrung durch die Lagerhülse vorzugsweise um den Faktor 5 bis 10 schmaler als in den Bereichen der Ölbohrungen 10 durch die Lagerhülse 7 ist.
Vorteilhaft sind die Ölrinne 20 und die Luftein- und -auslaßbohrungen 22a, 22b; 41; 50 so bemessen, daß die Ölrinne etwa den doppelten Durchmesser der Luftein- und -auslaßbohrungen 22a, 22b; 41; 50 aufweist. Damit wird erreicht, daß die Ölrinne 20 als Leiteinrichtung für angesaugte Luft dienen kann und eine gezielte Luftzuführung an die maximal belastete Zone möglich wird.
In besonders vorteilhafter Weise ist/sind die Luftein- und -auslaßbohrung(en) 22a, 22b; 41; 50 in der Lagerhülse 7 im Durchmesser derart dimensioniert, daß eine definierte Luftmenge zum Innenraum der Lagerhülse führbar ist. Vielfältige Versuche und Berechnungen haben zu einer besonders bevorzugte Bemaßung des Durchmessers der Luftein- und -auslaßbohrung(en) in der Lagerhülse 7, die um den Faktor 5 bis 10 kleiner als der Durchmesser der Bohrungen für die ölführenden Räume 11, 12, 13, 14, sowie als der der Ölbohrungen 10 durch die Lagerhülse 7 ist, geführt. Die absoluten Zahlenwerte für den Durchmesser dieser Luftein- und -auslaßbohrung(en) sind abhängig von der Größe, bzw. Auslegung der jeweiligen Hubkolbenbrennkraftmaschine, aber immer mit dem oben genannten Faktor in Relation zu den Bohrungen 10, 11, 12, 13, 14 zu sehen.
Durch diese so definierbare Luftmengenzufuhr, die ebenso wie im Stand der Technik für die ölführenden Räume des Pleuellagers bereits beschrieben ist, durch die Druckschwankungen im Öl im Restspalt 9 gesteuert wird, ist es vermeidbar, daß das Öl im Luftzufuhrbereich verdrängt wird und die Flächenbelastung auf der Innenseite der Lagerhülse 7 so groß wird, daß das Lager eventuell aufliegen kann.
Die Erfahrung hat gezeigt, daß die dem Pleuelschaft 2 zugekehrte, bzw die vom Pleuelfuß 3 umgriffene obere Lagerschale 7a der Lagerhülse 7 im Restspalt die größte stoß- und zugartige Belastung, insbesondere im oberen achsennahen Bereich, erfährt.
In Fig. 1a ist zu sehen, daß der die obere Lagerschale 7a umgreifende Pleuelfuß 3 im Übergangsbereich zum Pleuelschaft 2 beidseitig Einkerbungen 21 und mindestens eine von einer der Einkerbungen 21 ausgehende, direkt zu mindestens einer Luftein- und -auslaßbohrung 22 der oberen Lagerschale 7a führende Durchgangsbohrung 23 aufweist. Der um 90° versetzte Querschnitt durch das Pleuellager gemäß Fig. 1b zeigt, daß die vom Pleuelfuß 3 umgriffene obere Lagerschale 7a zwei symmetrisch zur Achse 24 des Pleuelschaftes 2 positionierte Luftein- und -auslaßbohrungen 22a, 22b aufweist, die durch von den Einkerbungen 21 (Fig. 1a) ausgehenden Durchgangsbohrungen 23a, 23b direkt mit der Atmosphäre in Verbindung stehen.
Fig. 2b zeigt die gleiche Ausführung der Pleuelstange 1 wie die Fig. 1b mit Ausnahme der Variante, daß gemäß Fig. 2a die obere Lagerschale 7a der Lagerhülse 7 anstatt der Bohrungen 23a, 23b (Fig. 1b) auf ihrem Umfang in axialer Richtung für jede der Luftein- und auslaßbohrungen 22a, 22b mit einer durchgehenden, beidseitig mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Rinne 30 (30a, 30b; Fig. 2b) versehen ist, von der eine Luftein- und -auslaßbohrung 22a, bzw. 22b abzweigt.
Um sicher zu vermeiden, daß die Lagerhülse an ihrer maximal belasteten Zone aufliegt und dadurch Trockenreibung entstehen kann, ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Luftein- und -auslaßbohrungen 22a, 22b jeweils ca. 100 bis 150 mm vom Bereich der größten stoß- und zugartigen Belastung der Lagerhülse 7 entfernt positioniert sind.
Eine weitere Variante der Positionierung einer Luftein- und auslaßbohrung für die obere Lagerschale 7a zeigt Fig. 3a in Verbindung mit der Fig. 3b. Der im Bereich des Pleuelfußes 3 vorhandene ölführende Raum 13, der mit der Atmosphäre in Verbindung steht, weist eine in Richtung der oberen Lagerschale 7a abzweigende, vorzugsweise koaxial zur Achse 24 des Pleuelschaftes 2 positionierte Bohrung 40 auf, die zumindest teilweise mit der oder den Luftein- und -auslaßbohrung(en) 41 durch die Lagerschale 7a fluchtet, so daß eine schnelle Luftein- und -ausfuhr mittels der Luftein- und - auslaßbohrung 15 möglich ist.
Ein letztes Ausführungsbeispiel zeigt die Fig. 4a in Verbindung mit der Fig. 4b. Die obere Lagerschale 7a weist mindestens eine Luftein- und -auslaßbohrung 50 auf. Der die obere Lagerschale 7a umgreifende Pleuelfuß 3 ist in axialer Richtung mit einer über der oberen Lagerschale 7a liegenden Bohrung 51 versehen, die mittels einer weiteren, senkrecht zu ihrer Achse verlaufenden Bohrung 52 mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Die Bohrung 51 fluchtet zumindest teilweise mit der Luftein- und -auslaßbohrung 50 in der oberen Lagerschale 7a. Die die Luftein- und -auslaßbohrung 50 der oberen Lagerschale 7a mit der Atmosphäre verbindende Bohrung 52 mündet vorzugsweise in den Einkerbungen 21 im Bereich des Überganges von Pleuelfuß 3 zum Pleuelschaft 2 in die Umgebung.
Alle oben beschriebenen Ausführungsvarianten einer Luftversorgung durch Ein- und -auslaßbohrungen in der Lagerhülse 7, um Kavitation im Restspalt 9 zwischen der Lagerhülse 7 und dem Kurbelzapfen 8 zu vermeiden, sind unter Berücksichtigung eines konstruktiv möglichst kurzen Weges ausgeführt, um möglichst kurze Zeiten für die Luftversorgung des Restspaltes zwischen Lagerhülse 7 und Kurbelzapfen zu erreichen. Die Erfindung soll sich nicht nur auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele erstrecken, jede weitere Ausführungsvariante, die diese oben beschriebene Anforderung erfüllt, wäre anwendbar.
Zumindest bei großen Dieselreihenmotoren mit ihren großen Kräften liegt zwischen jedem Kurbel- ein Wellenzapfen. Bei n Zylindern entstehen n + 1 Grundlager. Das heißt, die Kurbelwelle besteht aus Kröpfungen mit den Wellenzapfen, die in den Grundlagern laufen, den Kurbelzapfen für die Pleuelstangen und den Wangen zur Verbindung der Zapfen.
Die erfindungsgemäße Pleuelstange 1 (Figs. 1 bis 4) kann nun gemäß der Fig. 5 bei einem solchen Kurbeltrieb angewendet sein. Genauso wie das Pleuellager der Pleuelstange 1 weist ein Grundlager 60 eine aus Lagerschalen 61a, 61b zusammengesetzte Lagerhülse 61 auf. Wie bei der Pleuelstange 1 finden sich im Grundlager 60 durch Kammern und Bohrungen gebildete ölführende Räume, insbesondere uni den Umfang der Lagerhülse 60, die von der Kurbelwelle und dort vorhandenen Ölzuführkanälen aus mit Öl durchströmt sind, so daß auch die Lagerhülse 61 den zugehörigen Wellenzapfen in Gleitkontakt umgreift.
Analog zur Pleuelstange 1 ist die Lagerhülse 61 im Bereich ihrer größten stoß- und zugartigen Belastung mit mindestens einer Luftein- und -auslaßbohrung 62 ausgebildet. Die Luftein- und -auslaßbohrung(en) 62 durch die Wandung der Lagerhülse 61 steht ebenfalls auf kürzestem konstruktiv möglichen Wege mit der Atmosphäre zur Kavitationsvermeidung im Restspalt zwischen Lagerhülse 61 und zugehörigen Wellenzapfen in Verbindung. Dabei sind alle Ausführungsvarianten der erfindungsgemäßen Pleuelstange 1 analog übertragbar, wobei spiegelbildlich zur Pleuelstange 1 beim Grundlager 60 vorzugsweise die untere Lagerschale 61b betroffen ist.
Fig. 6 zeigt nochmals die aus den beiden Lagerschalen 7a, 7b zusammengesetzte Hülse 7 mit innenliegender Ölrinne 20 und mit zwei symmetrisch zur Achse des Pleuelschaftes positionierte Luftein- und - auslaßbohrungen 22a, 22b in der oberen Lagerschale 7a. Auf dem Umfang der oberen Lagerschale 7a befindet sich zwischen den Luftein- und - auslaßbohrungen 22a, 22b die maximal belastete Zone 100 der gesamten Hülse 7. Die Lager der Luftein- und -auslaßbohrungen 22a, 22b sind so gewählt, daß diese ca. 100 bis 150 mm von der maximal belasteten Stelle 100 entfernt liegen und in die mittig verlaufende innenliegende Ölrinne 20 münden, so daß diese Ölrinne als Leiteinrichtung für die angesaugte Luft dienen kann und eine gezielte Luftzuführung an die maximal belastete Zone 100 gewährleistet ist.

Claims (13)

1. Pleuelstange für Hubkolbenbrennkraftmaschinen, die einen Pleuelkopf, einen Pleuelschaft und einen Pleuelfuß, der zusammen mit einem Pleueldeckel das Pleuellager bildet, in das eine aus Lagerschalen zusammengesetzte Lagerhülse eingesetzt ist, umfaßt, in der durch Kammern und Bohrungen gebildete ölführende Räume, inbesondere um den Umfang der Lagerhülse, vorhanden sind, die von einem Kurbelzapfen und dort vorhandenen Ölzuführkanälen aus mit Öl durchströmt sind und auch die Lagerhülse den Kurbelzapfen unter Ausbildung eines Restspaltes in Gleitkontakt umgreift, und bei der die im Bereich des Pleuellagers vorhandenen ölführenden Räume über wenigstens eine Luftein- und -auslaßbohrung mit der Atmosphäre in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Restspalt (9) zwischen Kurbelzapfen (8) und Lagerhülse (7) mittels mindestens einer Luftein- und -auslaßbohrung (22a, 22b; 41; 50) in der Lagerhülse (7) im Bereich ihrer größten stoß- und zugartigen Belastung innerhalb des Pleuelfußes (3) auf kürzestem konstruktiv möglichen Wege mit der Atmosphäre in Verbindung steht.
2. Pleuelstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerhülse (7) mit einer innenliegenden ringförmigen Ölrinne (20) ausgeführt ist und die Luftein- und -auslaßbohrung(en) (22a, 22b; 41; 50) vom Umfang durch die Wandung der Lagerhülse (7) in diese Ölrinne (20) mündet, bzw. münden, so daß die Ölrinne (20) als Leiteinrichtung für Luft dient.
3. Pleuelstange nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftein- und -auslaßbohrung(en) (22a, 22b; 41; 50) im Durchmesser um den Faktor 5 bis 10 kleiner als der Durchmesser der Bohrungen (10, 11, 12, 13, 14) für die ölführenden Räume der Pleuelstange (1) ausgeführt ist (sind).
4. Pleuelstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Pleuelschaft (2) zugekehrte obere Lagerschale (7a) der Lagerhülse (7) mit mindestens einer Luftein- und -auslaßbohrung (22a, 22b; 41; 50) versehen ist.
5. Pleuelstange nach einem der Ansprüche 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Lagerschale (7a) mit mindestens einer Luftein- und -auslaßbohrung (50) versehen ist, der die obere Lagerschale (7a) umgreifende Pleuelfuß (3) in axialer Richtung eine über der oberen Lagerschale (7a) liegende Bohrung (51) aufweist, die mittels einer weiteren, senkrecht zu ihrer Achse verlaufenden Bohrung (52) mit der Atmosphäre in Verbindung steht und zumindest teilweise mit der Luftein- und -auslaßbohrung (50) fluchtet.
6. Pleuelstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Bereich des Pleuelfußes (3) vorhandenen ölführende Raum (13), der mit der Atmosphäre in Verbindung steht, eine in Richtung der Lagerhülse (7) abzweigende Bohrung (40) aufweist, die zumindest teilweise mit der Luftein- und auslaßbohrung (41) durch die Lagerhülse (7) fluchtet.
7. Pleuelstange nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der die obere Lagerschale (7a) umgreifende Pleuelfuß (3) im Übergangbereich zum Pleuelschaft (2) Einkerbungen (21) und mindestens eine von einer der Einkerbungen (21) ausgehende, direkt zur Luftein- und - auslaßbohrung (41; 50) der oberen Lagerschale (7a) führende Durchgangsbohrung (23; 51, 52) aufweist.
8. Pleuelstange nach den Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die vom Pleuelfuß (3) umgriffene obere Lagerschale (7a) zwei symmetrisch zur Achse des Pleuelschaftes (2) positionierte Luftein- und auslaßbohrungen (22a, 22b) aufweist,
die durch von den Einkerbungen (21) ausgehenden Durchgangsbohrungen (23) mit der Atmosphäre in Verbindung stehen.
9. Pleuelstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindesten eine Lagerschale (7a) der Lagerhülse (7) auf ihrem Umfang in axialer Richtung mit mindesten einer durchgehenden, beidseitig mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Rinne (30) versehen ist, von der mindestens eine Luftein- und -auslaßbohrung (22a, 22b) durch die Lagerschale (7a) abzweigt.
10. Pleuelstange nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die obere, vom Pleuelfuß (3) umgriffene Lagerschale (7a) zwei zur Achse des Pleuelschaftes (2) symmetrisch positionierte und auf ihrem Umfang in axialer Richtung durchgehende, beidseitig mit der Atmosphäre in Verbindung stehende Rinnen (30a, 30b) aufweist,
und von beiden Rinnen (30a, 30b) jeweils eine mittig liegende Luftein - und auslaßbohrung (22a, 22b) durch die Lagerschale (7a) abzweigt.
11. Pleuelstange nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innenliegende Ölrinne (20) der Lagerhülse (7) mit in Umlaufrichtung unterschiedlicher Breite ausgeführt ist, derart, daß die Ölrinne (20) in den Bereichen einer Luftein- und auslaßbohrung (22a, 22b; 41; 50) durch die Lagerhülse (7) um den Faktor 5 bis 10 schmaler als in den Bereichen der Ölbohrungen (10) durch die Lagerhülse (7) ist.
12. Pleuelstange nach den Ansprüchen 1, 4 und 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftein- und -auslaßbohrungen (22a, 22b) ca. 100 bis 150 mm vom Bereich der größten stoß- und zugartigen Belastung der Lagerhülse (7) entfernt positioniert sind.
13. Pleuelstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
diese bei einem Kurbeltrieb angewendet ist, dessen Kurbelwelle aus Kröpfungen mit den Wellenzapfen, die in Grundlagern (60) laufen, besteht, den Kurbelzapfen (8) für die Pleuelstangen (1) und den Kurbelwangen zur Verbindung der Wellen- und Kurbelzapfen (8),
und die Grundlager (60) aus Lagerschalen (61a, 61b) zusammengesetzte Lagerhülsen (61) aufweisen, in den Grundlagern (60) durch Kammern und Bohrungen gebildete ölführende Räume, insbesondere um den Umfang der Lagerhülsen (61), vorhanden sind, die von einem Wellenzapfen und dort vorhandenen Ölzuführkanälen aus mit Öl durchströmt sind, so daß auch die Lagerhülsen (61) die Wellenzapfen unter Ausbildung eines Restspaltes in Gleitkontakt umgreifen,
und die Lagerhülsen (61) der Grundlager (60) analog zur Lagerhülse (7) der Pleuelstange (1) im Bereich ihrer größten stoß- und zugartigen Belastung mit mindestens einer Luft- und -auslaßbohrung (62) versehen ist und die Luft- und -auslaßbohrung(en) (62) durch die Wandung der Lagerhülse (61) auf kürzestem konstruktiv möglichen Wege mit der Atmosphäre in Verbindung steht, bzw. stehen.
DE1998101200 1998-01-15 1998-01-15 Pleuelstange für Hubkolbenbrennkraftmaschine Expired - Lifetime DE19801200C2 (de)

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