DE2254178C2 - Einrichtung zur Frischölschmierung von Zweitaktmotoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Frischölschmierung von Zweitaktmotoren mit vom Kraftstoff getrennter Schmierölzufuhr zu den Schmierstellen, bestehend aus einer vom Motor angetriebenen ölfördervorrichtung, der das öl unter Druck aus einem ölvorratsbehälter zugeführt wird, und einer das öl von der Fördervorrichtung weiterführenden Leitung, in der ein in Ölförderrichtung gegen die Kraft einer Feder öffnendes Rückschlagventil angeordnet ist

Der wesentliche Vorteil der Schmierung durch getrenntes öl liegt in der Sauberkeit, da das Kraftstoffölgemisch die Tendenz aufweist, um den Tank und um den Vergaser herum Verschmutzungen hervorzurufen.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die Schmierung durch vom Hersteller des Motors stammende mechanische Mittel sichergestellt wird, womit ein bestmögliches Ergebnis erzie't wird, das andererseits der Benutzer nicht verändern kann. Bei der Mischungsschmierung dagegen kann der Benutzer den vorgeschriebenen Prozentsatz für die Ölzugabe ändern und so seinen Motor schlecht schmieren oder überschmieren, wodurch die Zündkerzen verschmutzen, der Motor übermäßig rußt und Verschmutzungen der Atmosphäre eintreten.

Außerdem zeigt sich, daß die Schmierung durch getrenntes öl wirksamer ist als die Gemischschmierung, wobei die Schmierung auf dem Kolbenstangenkopf, an den Wänden des Motorgehäuses, an den Kurbelwellenlagern und am Fuß der Kurbelwelle dann besser ist, wenn das Schmiermittel in getrennten Tropfen zugeführt wird. Die Schmierung ist noch wirksamer, wenn das öl direkt zu den wichtigsten Schmierpunkten geführt wird.
Aus der Zeitschrift »Das Motorrad« 1966, Heft 4, Seite 90 ist eine Einrichtung zur Getrenntschmierung bei Zweitaktmotoren bekannt. Sie besteht aus einer außerhalb des Motorgehäuses angebrachten Kolben-Ölpumpe, der das öl unter Druck aus einem Ölvorratsbehälter zugeführt wird. Die ölpumpe wird vom Motor angetrieben, wöbe· ihre Fördermenge durch Kopplung mit dem Gasdrehgriff über einen Baudenzug regulierbar ist. Vor der Zuführung zu den Schmierstellen sind Kugel-Rückschlagventile in der Leitung eingebaut.

Diese Einrichtung weist noch Unzuträglichkeiten auf.

So muß der Antrieb für die außen am Motorgehäuse angeordnete Ölpumpe, für die außerdem noch ein zusätzlicher Platzbedarf notwendig ist, nach außen herausgeführt werden. Zudem ist die Fördervorrichtung insofern kompliziert, als hier eine mengendosierende Kolbenpumpe Verwendung findet, die über einen Baudenzug vom Gasdrehgriff verstellt wird. Schließlich ist die Ölführung zu den Schmierstellen im Innern des Motors re*

lativ aufwendig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Frischölschmierung von Zweitaktmotoren mit getrennter Ölförderung zu schaffen, die die vorstehend aufgezeigten Unzuträglichkeiten nicht auf' Weist So soll die Einrichtung einfach gebaut sein ohne

zusätzliche Steuervorrichtungen. Sie soll weiterhin wenig Platz einnehmen und so nah wie möglich an den zu schmierenderr Stellen angebracht sein. Schließlich soll sie eine zur Motordrehzahl proportionale Ölmenge abgeben.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dergestalt, daß die Fördervorrichtung ins Kurbelgehäuse einbezogen ist. Sie besteht aus einer feststehenden, mit dem Kurbelgehäuse verbundenen Schraubenspindel, die mit engem Radialspiel in der Größenordnung von 1/100 mm in einer glattwandigen Sacklochbohrung eines motorseitig angetriebenen Gehäuses angeordnet ist Vom geschlossener Ende der Sacklochbohrung geht eine weiterführende Leitung ab, die der Förderung des Schmieröls ins Kurbelgehäuse dient Diese Leitung besteht aus einem oder mehreren Abschnitten und läuft mit dem Gehäuse um, von dessen Drehachse sie stetig wegführt bzw. zu der sie im Grenzfall parallel verläuft

Dadurch, daß die Schraubenspindel stillsteht, erfolgt die ölförderung nur sehr schwach. Im Gegensatz zu einer volumetrischen Förderung, wo beispielsweise in einem feststehenden Gehäuse eine sich drehende Schraubenspindel angeordnet ist (GB-PS 1 ?'·■ 747), wird nicht unnütz viel Öl verbraucht Durch die Kopplung des um die Schraubenspindel umlaufenden Gehäuses mit der Motordrehzahl ist die Ölabgabemenge proportional zur Drehzahl. Infolge der Anordnung der Ulfördervorrichtung im Kurbelgehäuse ist diese kompakt und so nahe wie möglich an den Schmierstelien angebracht ohne ein kompliziertes Zuleitungssystem. Durch die einfache Gestaltung der Vorrichtung sinkt die Störanfälligkeit

Eine erste Ausführungsform beschreibt eine Einrich tung für Zweitaktmotoren mit fliegender Kurbelwelle. Zum Antrieb der Fördervorrichtung nimmt der Kurbelzapfen der Kurbelwelle bei deren Drehung über einen Mitnehmerzapfen eine Platte mit Der Kurbelzapfen ist mit einem axial durchgehenden Hohlraum versehen. Die Platte, die gleichfalls fliegend gelagert ist, ist auf einer zentrisch zur Kurbelwellenachse ausgerichteten Welle ang" ordnet, die zugleich als Gehäuse für die Fördervorrichtung dient Dazu nimmt die in der Welle koaxial angeordnete Sacklochbohrung die mit dem Kurbelgehäuse fest verbundene Schraubenspindel auf. Das geschlossene Ende der Sacklochbohrung der Welle reicht in den Bereich der Platte hinein. Die Sacklochbohrung mündet an ihrem der Platte aigewandten offenen Ende in einer mit dem ölvorratsbehälter in Verbindung stehenden Kammer des Motorgehäuses, während an das geschlossene Ende eine weiterführende Leitung angeschlossen ist. Diese Listeht aus zwei innerhalb der Platte winklig zueinander verlaufenden Abschnitten, zwischen denen ein Rückschlagventil angeordnet ist Daran schließt sich der Endabschnitt im hohlgebohrten, parallel zur Wellen- bzw. Gehäuseachse angeordneten Mitnehmerzapfen an.

Bei einer zweiten Ausführungsform dient zum Antrieb der Fördervorrichtung ein im Kurbelgehäuse angeordnetes Untersetzungsgetriebe. Dabei ist das eine Zahnrad auf der Kurbelwelle und das andere größere Zahnrad über zwei Lagerzapfen im Kurbelgehäuse gelagert. Der eine Lagerzapfen geht direkt vom Zahnrad ab. Der andere geht über eine vorgesetzte Platte vom Zahnrad ab und dient zugleich als Gehäuse für die Fördervorrichtung. Die Sacklochbohrung reicht hier bis in den Bereich der Platte hinein und nimmt die fest mit dem Kurbelgehäuse verbundene Gewindespindel auf. An dem der Platte abgewandten offenen Ende mündet die Sacklochbohrung in einer mit dem ölvorratsbehälter in Verbindung stehenden Kammer, während an ihrem geschlossenen Ende die radial in der Platte verlaufende weiterführende Leitung angeschlossen ist, die am Umfang der Platte mündet

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert In den Zeichnungen stellen dar

F i g. 1 eine erste Ausführungsform mit einem Motor mit fliegend gelagerter Kurbelwelle im Längsschnitt,

Fig.2 einen Detailschnitt ungefähr nach der Linie U-II der Fig. 1,

Fig.3 einen weiteren Schnitt nach der Linie III-I1I der F i g. 2,

Fig.4 zeigt in gleicher Weise eine zweite Ausführungsform bei einem Motor mit zweiteiliger Kurbelwelle.

Bei der ersten Ausführungsform <F i g. 1, 2 und 3) ist die Anwendung der Erfindung bei einem Motor mit fliegend gelagerter Kurbelwelle 9 gezeigt, was eine besonders platzsparende Anordnung in "--ialer Richtung ermöglicht Auf der freien Seite des Kurbelgehäuses 1 nimmt eine Ausbeulung 2 ein Lager 3 auf, in welchem die Welle 5 einer Platte 4 rotiert, die durch die Kurbelwelle 9 mitgenommen wird. In einer Sacklochbohrung 5' der Welle 5 ist mit geringem Spiel eine Schraubenspindel 6 koaxial eingepaßt, die an der Ausbeulung 3 beispielsweise mittels einer Traverse 6' befestigt ist

Der Rotationsantrieb der Platte 4 wird durch einen mit dem Kurbelzapfen 8 der Kurbelwelle 9 verbundenen Mitnehmerzapfen 7 sichergestellt Die Kurbelwelle 9 wird durch den Kolbenstangenkopf 9' angetrieben.

Das Kurbelgehäuse 1 bildet gleichzeitig auch ein Gehäuse 10, das mit Deckel 11 verschlossen ist und einen Anschluß 12 für die Ölversorgungsleitung von einem nicht dargestellten Druckiank her aufweist Außerdem ist ein Filter 14 vorgesehen. Das Gehäuse 10 und die Ausbeulung 2 grenzen eine Ölkammer 13 ab. Eine Leitung stellt eine Verbindung zwischen der Bohnng der

Welle 5 und der Bohrung des Mitnehmerzapfens 7 her. Wie die Fi g. 2 und 3 gut erkennen lassen, verläuft diese Le^;tung nicht geradlinig. Sie besteht aus einer ersten radialen Leitung 15 und einer anschließenden zweiten schrägen Leitung 16, wobei die genannten Leitungen auf zwei Radien r und R münden. Mit anderen Worten und allgemeiner gesagt, werden die Leitungen, die das Öl zum Motor führen, und zwar hauptsächlich an den Kolbenstangenkopf, nach der Erfindung so angeordnet, daß sich ihre aufeinanderfolgenden Abschnitte immer in entweder sich steigender oder zumindest konstanter Entfernung von der Rotationsachse befinden, niemals jedoch in abnehmender Distanz, so daß das Öl nicht gegen sin Zentrifugalfeld vorankommen muß. was zu einer Unterbrechung des ölflusses führen könnte.

Die Leitung 15 mündet in einer Kammer 17. deren Boden den Sitz 18 für eine Kugel 19 bildet, die zur Rotationsachse hin durch eine Rückholfeder 20 gedrückt wird. Die Leitung 16 geht von der Kammer 17 aus und mündet in die Bohrung des Mitnehmerzapfens 7.

Bei der zweite Ausführungsform nach F i g. 4 wird die Erfindung bei einem Motor mit zwei Halbkurbelweilen 21, 22 eingesetzt In diesem Fall ist jedoch die Schmierpumpe entsprechend der Erfindung nicht koxial zur Kurbelwelle 9" bzw, 32 angeordnet, wie bei dem er-

sten Ausführungsbeispiel. Diese Pumpe bildet eine autonome Gruppe, die durch ein Untersetzungsgetriebe 26, 33 angetrieben wird, dessen Antriebszahnrad 26 von der Kurbelwelle 32 des entsprechenden Kurbelwellen-

teils 21 getragen wird und mit einem Zahnrad 33, das mittels der beiden Lagerzapfen 23 und 24 im Kurbelgehäuse gelagert ist, in Eingriff steht. Mit dem Zahnrad 33 ist eine Platte 34 fest verbunden, in der eine Kammer 35 angeordnet ist, weiche die Kugel 36 und die Rückholfeder 37 eines Rückschlägventils enthält. Unter dem Sitz der Kugel 36 mündet eine Leitung 38 in radialer Richtung, welche von der Sacklochbohrung 39 der Platte 34 ausgeht, in der die Gewindespindel 40 eingeschoben wird, welche mit ihrem Ende am Boden einer Kammer 41 fixiert ist, die über den Anschluß 42 mit Schmieröl versorgt wird. Bei dieser Variante wird das öl direkt in das Kurbelgehäuse 1 injiziert, und zwar durch eine mit Tbezeichnete Düse.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung wird nachstehend erläutert Die beiden Ausführungsformen funktionieren im wesentlichen nach dem gleichen Prinzip.

Die Förderung des Öls wird zum einen dadurch ermöglicht, daß zwischen dem Öl und dem umgebenden Metall Adhäsionskräfte bestehen, d. n. das Ci ucficizi das Metall vollständig. Zum anderen erfährt das öl durch die Rotation der die Schraubenspindel umge* benden Welle eine axiale Komponente, die den Fluß des Öls in Drehächsenrichtung aufrecht erhält. Die ölabga^ benmenge ist im Wesentlichen proportional zur Drehzahl.

Bei allen erfindungsgemäßen Vorrichtungen ist es notwendig, daß das radiale Spiel zwischen dem glatten Element und dem Gewindeelement in der Größenordnung von 1/100 mm liegt, Wobei dieser Wert geringer ist als zweimal die Stärke der Grenzschicht Öl-Metall. Dank der erfindungsgemäß geschaffenen Ölpumpe wird zwischen Extremtemperaturen normaler Art ein effek' tiver Ölförderdruck von 0,5 bis 1 bar/cm² möglich, d. h. also mehr als der höchste Druck in der Vorkompressionskammer des Motors. Dadurch wird das Zurückpumpen des Öls in die Ölfördervorrichtung verhindert. Die Ölabgabemenge ist natürlich gegeben durch die re* lative Rotationsgeschwindigkeit zwischen zwei Elementen, von denen das eine fest und das andere Umlaufend ist, und sin« Funktion der Gewindesteigung, des Qewindedurchmessers und des Kerndurchmessers.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Frischölschmierung von Zweitaktmotoren mit vom Kraftstoff getrennter Schmierölzufuhr zu den Schmierstellen, bestehend aus einer vom Motor angetriebenen ölfördervorrichtung, der das öl unter Druck aus einem ölvorratsbehälter zugeführt wird, und einer das öl von der Fördervorrichtung weiterführenden Leitung, in der ein in Ölförderrichtung gegen die Kraft einer Feder öffnendes Rückschlagventil angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,daß die ins Kurbelgehäuse (1) einbezogene Fördervorrichtung aus einer feststehenden, mit dem Kurbelgehäuse (1) verbundenen Schraubenspindel (6; 40) besteht, die mit engem Radialspiel in der Größenordnung von 1/100 mm in einer glattwandigen Sacklochbohrung (5'; 39) eines motorseitig angetriebenen Gehäuses (5; 24) angeordnet ist, und daß die vom geschlossenen Ende der Sacklochbohrung (5'; 39) abgehende, aus einem oder mehreren Abschnitten bestehende, mit dem Gehäuse (5; 24) umlaufende und der Förderung des Schmieröls ins Kurbelgehäuse (1) dienende Leitung (15,16; 38) stetig von der Drehachse des Gehäuses (5; 24) wegführt bzw. gegebenenfalls im Grenzfall parallel zu dieser verläuft

2. Einrichtung zur Frischöischmierung nach Anspruch 1 für Zweitaktmotoren mit fliegend gelagerter Kurbelwelle, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb der Fördervorrichtung der mit einem axial durchgehenden Hohlraum versehene Kurbelzapfen (8) der Kuroelwelle (9) bei Drehung derselben über einen Mitnehmerzapf-n (7) e .ie Platte (4) mitnimmt, welche, gleichfalls fliegend gelagert, auf einer zentrisch zur Kurbelwellenachse usgerichteten Welle (5) angeordnet ist, die, indem sie in der in dieser koaxial angeordneten, mit ihrem geschlossenen Ende in den Bereich der Platte (4) hineinreichenden Sacklochbohrung (5') die mit dem Kurbelgehäuse (1) fest verbundene Schraubenspindel (6) aufnimmt, zugleich als Gehäuse für die Fördervorrichtung dient, wobei die Sacklochbohrung (5') an ihrem der Platte (4) abgewandten offenen Ende mit einer mit dem Ölvorratsbehälter in Verbindung stehenden Kammer (13) des Kurbelgehäuses (1) miin Jet, und an das geschlossene Ende dieser Bohrung die aus zwei innerhalb der Platte (4) winklig zueinander verlaufenden, zwischen sich das Rückschlagventil (18, 19, 20) aufnehmenden Leitungsabschnitten (15, 16) und dem sich daran im hohlgebohrten, parallel zur W'·' len- bzw. Gehäuseachse angeordneten Mitnehim zapfen (7) anschließenden Endabschnitt (7') beste hende weiterführende Leitung angeschlossen ist.

3. Einrichtung zur Frischölschmierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb der Fördervorrichtung ein im Kurbelgehäuse (1) angeordnetes Untersetzungsgetriebe (26, 33) dient, von dem ein Zahnrad (26) auf der Kurbelwelle (32) und das zweite, größere Zahnrad (33) über zwei Lagerzapfen (23, 24) im Kurbelgehäuse (1) gelagert ist, von denen der eine (23) direkt Und der andere (24) über eine vorgesetzte Platte (34) Vom Zahnrad (33) abgeht, und der letztere, die bis in den Bereich der Platte (34) hineinreichende Sacklochbohrung (39) zur Aufnahme der fest mit dem Kurbelgehäuse (1) Verbundenen Gewindespindel (40) aufnehmend, zugleich als Gehäuse für die Fördervorrichtung dient, wobei die Sacklochbohrung (39) an ihrem der Platte (34) abgewandien offenen Ende in einer mit dem ölvorratsbehälter in Verbindung stehenden Kammer (41) mündet, und an das geschlossene Ende dieser Bohrung (39) die radial in der Platte verlaufende, am Umfang derselben mündende weiterführende Leitung (38) angeschlossen ist