DE2061342C3 - Vorrichtung zur Kolbenkühlung bei Hubkolbenbrennkraftmaschinen - Google Patents

Description

40

45

5°

Die Krfuidung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur (olbenkühlung bei einer Hubkolbenbrennkraftnasciiine, durch die ein Schmicnilstrahl mittels einer Düse gerichtet und dosiert gegen die Unterseite des <olbcnbodcns gespritzt wird und bei der ein zylinderörmiger Düscnkörper in einer \V;ind des Maschinengclauses in einer Bohrung gelagert ist, deren Achse sich nit der Achse des Ölzuführungskanals schneidet.

Bei Hubkoibenbrennkraftmaschinen, insbesondere ho ">ci solchen mit ölkühlung, ergibi. sich mit steigender .pezifischer Leistung und Drehzahl, besonders aber bei \ufladung die Notwendigkeit, den Kolben zu kühlen Diese Kühlung erfolgt bei kleinen und mittelgroßen Maschinen durch Schmieröl, welches aus einer Düsenäffnung gegen die Unterseite des Kolbens gespritzt wird. Es wird dabei angestrebt, die heißeste Stelle des Kolbenbodens, soweit 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 Millirr.eter nähern, lassen jedoch eine Anordnung der Spritzdüse, die diese Forderung erfüllt, nieist nicht oder 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 auftrifft. Als Kompromißlösung ergibt sich daher eine geringfügig außerhalb der Projektionsfläche des Kolbens angeordnete Spritz-düse, 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 Lude 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 Kolbenbodens troffen'oll

Bei einer anderen Ausführungsform und zwecks genauer Ausrichtung des Düsenstrahls statt der Rohrleitung eine am Maschinengehäuse 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 Scnottwand verlaufenden Ölkanal in Verbindung steht. Bei dieser Anordnung muß die Düse in den meisten !"allen wegen den knappen Platzverhältnissen seitlich außerhalb der Projektionsfläche des Kolbens angeordnet werden. Der dabei untc einem Winkel auf den Kolbenboden auftreffendc Schmierölstrahl erfährt mit zunehmendem Neigungswinkel immer stärkere Abweichungen, so daß an die Ausrchrung der Düse hohe 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 Spritzrichtung ohne Ausrichtarbeit mil möglichst hoher Genauigkeit eingehallen 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 Spritzrichmng erzielen. Zur Fortsetzung bzw. Überbrückung des durch die Düsenlagcrbohrung unterbrochenen Ölkanals dient zugleich die Zentrierung im Düsenkörper. Dailuivh wird die Versorgung weiterer, hinter der Spritzdüse liegender .Schmierstellen, mit ürucköl möglich.

Um die Buchse in der Zentrierbohrung des Düscnkörpers zu 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-

inendem Gewinde gegeben. Damit bei Maschinen in V-Bauart zwei nebeneinander, oder mit Versatz nebeneinander liegende Zylinder a:;s 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 des Maschinengehäuses zwischen jeweils zwei hintereinander liegenden Zylindern etwa auf der Winkelhalbierenden des von den Zylinderreihen gebildeten V-Winkels anzuordnen. Diese Anordnung des Düsenkörpers in der Schottwand zwischen jeweils zwei Zylindern ist ebenso vorteilhaft bei Reihenmotoren, weil dort die Druckölversorgung der einzelnen Kurbelwellenlager durch Ölkanäle in den Schollwänden erfolgt, die von einem Hauptölkanal in der Seilenwand des Maschinengehiiuscs ausgehen.

Zur Vermeidung von Leckverlusten bei der Wahl eines Rewegungssitzcs zwischen Düsenkörper und Lagerbohriing wird vorgeschlagen, den Düsenkörper mittels Rundschnurringen abzudichten.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schemalisch dargestellt.

Abb. 1 zeigt teilweise einen Querschnitt durch das Maschinengehiiuse einer Hubkolbenbrennkraftmaschine in Reihenbauari;

A I¹ b. 2 zeigt einen l.angsmiitelsehiiiu dL.<vh die Hubkolbenbrennkraftmaschine entsprechend der Linie 11-11 in A b b. !:

A b b. J /eigt teilweise einen Querschnitt durch das Maschinengehiiuse einer I lubkolbenbrennkrafimaschine in Reihenbauart;

A b b. 4 zeigt einen Liingsmittelschnitt durch die Hubkolbenbrennkraftmaschine entsprechend der Linie IV-IVin Abb.J.

In Abb. I ist in einer Schottwand 1 ties Maschinengchauses die Schmieröl/uliihr /um kurbelwellenlager 2 dargestellt. Von einem 1 lauplölkanal .J. der in Längsrichtung der Reihenmaschine verlauft. führen Ölkanäle 4 und ϊ. die in der Schottwand 1 Z-.

vorgesehen sind, zur Kurbelwellenlagerstelle 2. D.t 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 ist. Der Düsenkörper 9. der schließend in der Bohrung 8 sitzt, wird durch eine Buchse 10. 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 10 dient eine Druckfeder II. die sich auf einem eingewalzten Rohr 12. welches den Hauptkanal I bildet, abstützt.

In Abb. 2 ist die Anordnung des Düsenkörpers 9 in der Schottwand 1 und die Spritzrichtung des aus der Diisenbohrung 16 austretenden .Sehmierölstr.ihK 14 zum Kolben 13 dargestellt. Der Kolben 13 nimmt die untere Totpunkllage ein. während die Kurbelwelle 15 in der oberen Totpunkllage strichpunktiert darges: !Ii ist.

In A b b. 3 ist der Düsenkörper 9 im Schnittpiiiikt der Ölbohrungen 4 und 3 in der Bohrung 8 gelagert. Der Düsenkörper 9. der schließend in der Bohrung 8 si'/t. 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 selbsthemmendes Außengew inde 18 am Buchsenende.

In A b b. 4 ist der in der Bohrung 8 der Schottwand 1 gelagerte Diisenkörper 9 durch einen Rundschnurring 19 und eine Verschlußschraube 20 über die durch die Passung gegebene Abdichtung zusätzlich abgedichtet. |e nach Bedarf kann der Diisenkörper so ausgerichtet sein, daß er zu beiden Seiten einer Schott« and Düsenöffnungen hat und zwei hintereinander liegende Kolben kühlt. Hierdurch kann bei Reihenmaschinen die Anwendung der Düsen auf jede /weite Schoiiwand beschrankt bleiben.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

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, d a durch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (9) durch einen im Ölzuführungskanal (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 lagefixiereiidc Buchse

(10) zentriert und die gleich/eilig 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 de> Düsenkörpers (9) gehalten wird.

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

5. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß der Düscnkörper (9) zwei Düsenöffnungon hat.

b. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Diiscnkörper (9) im Maschiriengehäuse in einer /wischen jeweils zwei Zylindern angeordneten Querwand (I) angeordnet is;.

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

8. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (9) im Maschinengehäuse mittels Rundschnurringen (19) abgedichtet ist.

35