DE2061342B2 - Vorrichtung zur kolbenkuehlung bei hubkolbenbrennkraftmaschinen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Kolbenkühlung bei einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, durch die ein Schniierölstrahl mittels einer Düse gerichtet und dosiert gegen die Unterseite des Knibenbodens gespritzl wird und bei der ein zylinderförmiger Düsenkörper in einer Wand des Maschinengehauses in einer Bohrung gelagert ist, deren Achse sich nut der Achse des Ölzuführungskanals schneidet.

Bei Hiibkolbenbrennkraftmaschinen, insbesondere hei solchen mit Ölkühlung, ergibt sich mit steigender spezifischer Leistung und !Drehzahl, besonders aber bei Aul ladung die Notwendigkeit, den Kolben zu kühlen. Diese Kühlung erfolgt bei kleinen und mittelgroßen Maschinen durch Schmieröl, welches aus einer Düsenoflnung gegen clic Unterseite des Kolbens gespritzt wird. Ls wird dabei angestrebt, die heißeste Stelle des Kolbcnbodens. sow cn sie nicht vom Kolbenbolzen und Pleuelauge abgedeckt wird, während des ganzen Hubes mit dem Ölstrahl zu erreichen. Die engen Raumverhältnisse im Maschinengehäuse, in dem sich die Triebwerksteile im unteren Totpunkt bis auf wenige Millimeter nähern, lassen jedoch eine Anordnung der Spritzdüse, die diese Forderung erfüllt, meist nicht ode^r nur unter erhöhtem Bauaufwand zu. Damit ergibt sich die Notwendigkeit, die Spritzdüse seitlich außerhalb der Umlaufbahnen der Triebwerksteile anzuordnen, womit der Strahl unter einem Winkel auf die Kolbenbodenpartien auflrifft. Als Kompromißlösung ergibt sich daher eine geringfügig außerhalb der Projektionsfläche des Kolbens angeordnete Spritzdüse, deren Strahl den Kolbenboden unter einem Winkel trifft, womit sich bei der Hubbewegung des Kolbens der auftreffende Strahl auf einer Linie bewegt.

Es ist bekannt, die Spritzdüse für die Kolbenkühlung etwa in der Pleuelebene anzuordnen, wobei die Düse auf dem Ende einer Rohrleitung befestigt ist. Aufwendig ist hierbei das genaue Ausrichten der Rohrleitung mit Düse, deren Strahl im oberen Totpunkt bei verhältnismäßig großer Strahllänge noch mit hinreichender Genauigkeit die heißesten Partien des Kolbcnbodens treffen soll.

Bei einer anderen Ausfuhrungsform wird /weeks genauer Ausrichtung des Düsenstrahl stau der Rohi leitung eine am Maschiiiengehäuse befestigte Konsole mit Düse, in deren Innern der Ölkanal verläuft, angewendet. Auch hierbei erfordert das genaue Ausrichten und Fixieren der Düse einen beträchtlichen Arbeitsaufwand.

Es ist ferner bekannt, die Spritzdüse im Maschinengehause in der Schottwand zwischen jeweils zwei Zylindern so anzuordnen, daß sie unmittelbar mit einem in der Schottwand verlaufenden Ölkanal in Verbindung steht. Bei dieser Anordnung muß die Düse in den meisten Fällen wegen den knappen Platzverhaltnissen seitlich außerhalb der Projektionsfläche des Kolbens angeordnet werden. Der dabei unter einem Winkel auf den Kolbenboden auftreffende Schmierölstrahl erfährt mit zunehmendem Neigungswinkel immer stärkere Abweichungen, so daß an die Ausrichtung der Düsehohe Ansprüche gestellt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Spritzdüse für die Kolbenkühlung so anzuordnen und zu befestigen, daß sie leicht auswechselbar ist und die gewünschte Sprilzrichtung ohne Alisrichtarbeit mit möglichst hoher Genauigkeit eingehalten wird. Dieses wird bei einer Brennkraftmaschine der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß der Düsenkörper durch eine im Ölzuführungskanal geführte und in den Düsenkörper eingreifende Buchse in seiner Lage ausgerichtet und gehalten ist. Hierbei läßt sich durch die Wahl einer geeigneten Passung zwischen der zentrierenden Buchse einerseits und der Ölkanalbohrung und Zentrierbohrung im Düsenkörper andererseits ein hoher Genauigkeitsgrad hinsichtlich der Düsenlage und damit der Spritzrichtung erzielen. Zur Fortsetzung bzw. Überbrückung des durch die Düscnlagerbohrung unterbrochenen Ölkanalt dient zugleich die Zentrierung im Düsenkörper. Dadurch und die Versorgung weiterer, hinter der Spritzdüse liegender Schmierstellen, mit Drucköl möglich.

Um die Buchse in der Zentnerbohrung des Düsenkörpers /υ halten, wird diese außer der Passung, durch eine Druckfeder in ihrer Lage gesichert. Eine weitere wirksame Möglichkeit zur Lagesicherung des Düsenkörpers ist durch eine Gewindebuchse mit selbsthem-

mendem Gewinde gegeben. Damit bei Maschinen in V-Bauart zwei nebeneinander, oder mit Versatz nebeneinander liegende Zylinder ams dem gleichen Düsenkörper mit Spritzöl versorgt werden können, wird vorgeschlagen, im Düsenkörper zwei Spritzlöscher vorzusehen, die jeweils in die entsprechenden Richtungen der Zylinder gerichtet sind. Hierbei ist der Düsenkörper bevorzugt in der Schottwand de·: Maschinengehäijses zwischen jeweils zwei hintereinander liegenden Zylindern etwa auf der Winkelhalbierenden des von den Zylinderreihen gebildeten V-Winkels anzuordnen. Diese Anordnung des Düsenkörpers in der Sehottwarid zwischen jeweils zwei Zylindern ist ebenso vorteilhaft bei Reihenmotoren, weil dort die Druckölversorgung der einzelnen Kurbelwellenlager durch Ölkanäle in den Schottwänden erfolgt, die von einem Hauptölkanal in der Seitenwand des Maschinengehäuses ausgehen.

Zur Vermeidung von Leckverlusten bei der Wahl eines Bewegungssitzes zwischen Düsenkörper und Lagerbohrung wird vorgeschlagen, den Düsenkörper mittels Rundschnumngen abzudichten.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung scheniaiisch dargestellt.

Λ b b. I zeigt teilweise einen Querschnitt durch das Maschinengehäuse einer Hubkolbenbrennkraftmaschine in Reihenbauart;

A b b. 2 zeigt einen Längsmittelschnitt durch die Hubkolbenbrennkraftmaschine entsprechend der Linie H-Il in A bb. 1:

Λ b b. 3 zeigt teilweise einen Querschnitt durch das Maschinengehäuse einer Hubkolbenbrennkraftmaschine in Reihenbauari:

Λ b b. 4 zeigt einen Längsmittelschnitt durch die Hubkolbenbrennkraftmaschine entsprechend der Linie IV-IV in A b b. 3.

In Abb. I ist in einer Schottwand 1 des Maschinengehäuscs die Schmierölziifuhr zum Kurbelwellenlager 2 tiargestellt. Von einem Haiiptölkanal 3, der in Längsrichtung der Reihenmaschine verläuft. führen Ölkanäle 4 und 5, die in der Schottwand 1 vorgesehen sind, zur Kurbelwellenlagersielle 2. Der Ölkanal 4 führt über den Schnittpunkt mit dem Ölkanal 5 hinaus /u einer weiteren .Schmierstelle, die über eine Drossel 6 mit Schmieröl versorgt wird. Der Ölkanal 4. der mit einer Verschlußschraube 7 nach außen abgedichtet ist. schneidet sich mit einer Bohrung 8. in der ein Düsenkörper 9 gelagert isi. Der Düsenkörper 9. der schließend in der Bohrung 8 sitzt, wird durch eine Buchse 10. die einerseits in der Durchgjngsbohrung 21 und andererseits im Ölkanal 4 geführt wird, in seiner Lage gehalten und durch entsprechende Passungen ausgerichtet. Zur axialen Lagesicherung der Buchse 10 dient eine Druckfeder H. die sich auf einem eingewalzten Rohr 12. welches den Hauptkanal 3 bildet. abstützt.

In Abb. 2 ist die Anordnung des Düsenki«rpers 9 in der Schottwand 1 und die Sprit/richiung .!<-■■ -ius der Düsenbohrung 16 Jiisirete.· Jen Sthniien isw.iiA 14 zum Kolben 13 dargestellt. ■ ;er Kolben 13 nimm! die unlere Totpunkilage ein. während die Kurbelwelle ! "> m der oberen Toipunktlage strichpunktiert dargestelli ■■■'.

In A b b. 3 ist der Düsenkörper 9 im Schnittpunkt der Ölbohrungen 4 und 5 in der Bohrung 8 gelagert. Der Düsenkörper 9. der schließend in der Bohrung 8 sit/!. wird durch eine Buchse 17. die einerseits in der Durchgangsbohrung 21 und andererseits im Ölkanal 4 geführt wird, in seiner Lage gehalten und durch entsprechende Passungen ausgerichtet. Zur axialen Lagesicherung der Buchse 17 dient ein selbsthemmen des Außengewinde 18 am Buchsenende.

In A b b. 4 ist der in der Bohrung 8 der Schotiwand 1 gelagerte Düsenkörper 9 durch einen Rundschnurring 19 und eine Verschlußschraube 20 über die durch die Passung gegebene Abdichtung zusätzlich abgedichtet. |c nach Bedarf kann der Düsenkörper so ausgerichtet sein, daß er /u beiden Seiten einer Schottwand Düsenöffnungen hat und /wei hintereinander liegende Kolben kühlt. Hierdurch kann bei Reihenmaschine!! die Anwendung der Düsen auf jede zweite Schotiwand beschränkt bleiben.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

'f Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Kolbenkühlung bei einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, durch die ein Schmierölstrahl mittels einer Düse gerichtet und dosiert gegen die Unterseite des Kolbenbodens gespritzt wird, und bei der ein zylinderförmiger Düsenkörper in einer Wand des Maschinengehäuses in einer Bohrung gelagert ist, deren Achse sich mit der Achse des Ölzuführungskanals schneidet, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (9) durch einen im Ölzuführungskana! (4) geführte und in den Düsenkörper eingreifende Buchse (10) in seiner Lage ausgerichtet und gehalten ist.

2. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (9) quer zu seiner Längsachse eine Durchgangsbohrung (21) aufweist, in der sich die lagefixierende Buchse

(10) zentriert und die gleichzeitig der Öl/uführung dient.

3. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die lagefixierende Buchse (10) durch eine Druckfeder

(11) in der Zentrierung des Düsenkörpers (9) gehalten wird.

4. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die lagefixierende Buchse (17) mit selbsthemmendem Gewinde(18)ausgestattet isi.

5. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper(9)/wr;i Düsenöffnuniien hat.

6. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (9) im Mi'sehinengehiuise in einer /wischen jeweils zwei Zylindern angeordneten Querw and (1) angeordnet ist.

7. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche I bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (9) im Maschinengehause in einer Längswand angeordnet ist.

8. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche I bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß der Dijsenkörpcr (9) im Maschinengehause mittels Rundschnurringen (19) abgedichtet ist.