DE2257651C2 - Schmiermittelversorgungssystem für die Hauptlager einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf tin Schmiermittelversorgungssystem für die Hauptiager einer Brennkraftmaschine, deren in der Ebene der ...urbelwellenachse geteiltes Gehäuse im wesentlichen aus einem Zylinderblock und einem einteiligen Lagerbock besteht und bei dem beide Gehäuseteile über breite, Dichtflächen bildende Flansche aneinander liegen, wobei in der Trennebene des Brennkraftmaschinengehäuses zwischen Zylinderblock und Lagerbock Leitungen zur Schmiermittelzuführung für die Kurbelwellenhauptlager vorgesehen sind.

Bei schnellaufenden, leistungsstarken Brennkraftmaschinen ist zur Sicherstellung einer ausreichenden Lebensdauer neben einer sehr sorgfältigen Lagerung der Kurbelwelle eine ausreichende, insbesondere gezielte Schmiermittelzufuhr zu deren Hauptlagern erforderlich. Dabei sollen die Einrichtungen für die Schmiermittelversorgung der Kurbelwellenhauptlager im Interesv einer Serienfertigung derartiger, insbesondere zum Antrieb leistungsfähiger Sportfahrzeuge bestimmter Brennkraftmaschinen einen möglichst geringen Herstellungsaufwand erfordern.

Es ist bereits eine Bauart von Brennkraftmaschinen bekannt, deren in der Ebene der Kurbelwellenachse geteiltes Gehäuse im wesentlichen aus einem Zylinderblock und einem sämtliche Hauptlager der Kurbelwelle aufnehmenden Lagerbock besteht und dessen beide Teile miteinander über Stehbolzen verspannt sind, wobei sowohl an der Unterseite des Zylinderblockes als auch an der diesem zugewandten Seite des Lagerbok' kes jeweils breite Flansche Vorgesehen sind, die miteinander als Dichtflächen zusammenwirken und das Maschinengehäuse nach außen hin abdichten. Eine derartige zweiteilige Ausbildung des Maschinengehäuses bietet den Vorteil, daß durch die Zusammenfassung sämtll· eher Kurbelwellenhauptlager in einem Lägerbock eine optimale Lagerung der Kurbelwelle gewährleistet ist (The Autocar, 4. Dezember 1964, Seite 1160 und 1161). Für die Lebensdauer eines Kurbelwellenhauptlagers ist neben einer sorgfältigen Ausbildung und Anordnung desselben, durch die ein Schiefstellen des Kurbelwellpnzapfens innerhalb des Lagers oder eine Kurbelwellenzapfen-Durchbiegung und damit ein durch Kantenpressung bedingtes Abschneiden des Schmiermiitelpolsters im Lager verhindert w:rd, insbesondere eine ausreichende Zufuhr unter Druck stehenden Schmiermittels wesentlich. Bei Brennkraftmaschinen mit Druckumlaufschmierung wird daher fortlaufend unter Druck stehendes Schmiermittel in den Lagerspalt zwischen Kurbelzapfen und Lagerschale eingeleitet

Hierzu ist aus JP-GM 26 507/71 ein Schmiermittel-Versorgungssystem für die Hauptlager einer Kurbelwelle bekannt, das Stichleitungen für jedes Hauptlager aufweist Dabei wird den Hauptlagern von einer Seite Schmiermittel zugeführt Diese Anordnung ist jedoch für hochbelastete Brennkraftmaschinen nicht sehr günstig. Denn in den Kurbelwellenhauptlagem treten einseitig gerichtete Stoßbelastungen auf, die eine exzentrische Lage des Kurbelzapfens in der Lagerbohrung und in Verbindung mit der relativen Drehbewegung zwischen Kurbelzapfen und Lagerschale die Ausbildung eines Schmiermittelkeiles bewirken und zwar in der Weise, daß der gerin-jste Schmiermittelspaltquerschnitt zwischen Kurbelwellenzapfen und Lagerfläche in der Drehrichtung der Kurbelwelle hinter der Wirkungslinie der angreifenden Kräfte liegt Im Anschluß an die Stelle des geringsten Schmiermittelspaltquerschnittes erweitert sich dann der Schmierspalt, so daß beim Weiterdrehen des Kurbelwellenzapfens zwischen diesem und der Lagerfläche Unterdruckzonen entstehen können, die ihrerseits bewirken, daß von den Seiten des Lagers her Luft in den Schmierspalt hineingezogen und so das Schmiermittel innerhalb des Lagers zunehmend mit Gas durchsetzt wird, was die Gefahr einer Verminderung der Tragfähigkeit des Sohmiei ~nittels und damit einer Lagerbeschädigung mit sich bringt Mit dem bekannten Schmiermittelversorgungssystem kann die Ausbildung von Unterdruckzonen im Bereich des sich erweiternden Schmiermittelkeiles nicht verhindert werden.

Ausgehend von diesem Stande der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Schmiermittelversorgungssystem zu schaffen, welches eine optimale Versorgung der Kurbelwellenhauptlager mit Schmiermittel gewährleistet, einen Schutz gegen Schmiermittelverluste nach außen bietet und das mit möglichst geringem Aufwand herstellbar ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Ring-Hauptleitung, von dieser paarweise und einander gegenüberliegend abzweigende, zu den einzelnen Kurbelwellenhauptlagern führende Stichleitungen und eine mit radialem Abstand zur Ring-Hauptleitung umlaufende, über einen Leitungsweg mit dem ölsumpf der Brennkraftmaschine verbundene Entlastungsnut Die Ring-Hauptleitung des erfindungsgemäßen Schmiermittelversorgungssystems wird durch eine Druckpumpe mit unter Druck stehendem Schmiermittel versorgt und gewährleistet eine gleichmäßige Schmiermittelzufuhr zu sämtlichen Kurbelwellenhauptlagern. Durch die Entlastungsnut ist eine einwandfreie Abdichtung der das

Schmiermittelversorgungssystem aufnehmenden Trennebene des Maschinengehäuses gewährleistet

Die Anordnung des Schmiermittelversorgungssystems in der Trennebene der beiden Maschineneehäuse-

teile ermöglicht es, dessen Leitungswege in Form einfacher Nuten im Flansch des einen Maschinengehäuseteils, die bei der Herstellung des Maschinengehäuseteils beispielsweise mitgegossen werden können, darzustellen. Da hierbei nur im Flansch des einen Maschinengehäuseteiles nutenförmige Ausnehmungen vorgesehen werden müssen und der Flansch des anderen Maschinengehäuseteiles lediglich eine plane Dichtfläche aufweist, können verhältnismäßig hohe Toleranzgrenzen hinsichtlich des Verlaufes der nutenförmigen Ausnehmungen zugelassen werden und es braucht insbesondere beim Zusammenbau der Maschinengehäuseteile keine Rücksicht auf das Schmiermittelversorgungssystem genommen werden. Hinsichtlich der Herstellung des Maschinengehäuses ergibt sich ein weiterer Vorzug der erfindungsgemäßen Anordnung des Schmiermittelversorgungssystems daraus, daß die nach oben offenen Ausnehmungen im Flansch des einen Gehäuseteils der Brennkraftmaschine, sofern dies überhaupt erforderlich sein sollte, leicht bearbeitet werden können. Durch die symmetrische Anordnung des Schmiermittelversorgungssystems in der Trennebene der beiden Maschinengehäuseteile ergibt sich im Hinblick auf die Schmiermitteleinleitung in die Hauptlager der Kurbelwelle- noch ein wesentlicher funktioneller Vorzug in der Weise, als durch die im wesentlichen horizontale Anordnung der zu den einzelnen Kurbelwellenhauptlagera führenden Stichleitungen jedem Kurbelwellenhauptlager mit einem geringen Abstand von der Stelle des geringsten Querschnittes des Schmiermittelkeiles unter Druck stehendes Schmiermittel zugeführt wird und somit eine Unterdruckbildung zwischen dem Kurbelwellenzapfen und der Lagerschale vermieden wird.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beispielsbeschreibung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im einzelnen beschrieben. In der Zeichnung zeigen die

F i g. 1 je eine Draufsicht auf die einander zugewandten Seiten eines Zylinderblockes und eines Lagerbokkes für eine mit einem erfindungsgemäßen Schmiermittelversorgungssystem versehene Brennkraftmaschine,

F i g. 2 einen senkrecht zur Trennebene der beiden Maschinengehäuseteile gerichteten Schnitt durch ein aus den Gehäuseteilen gemäß F i g. 1 zusammengebautes Maschinengehäuse.

Das Gehäuse einer Brennkraftmaschine besteht im wesentlichen aus einem Zylinderblock ί und einem Lagerbock 2, wobei der Lagerbock 2 zu den Querwänden 3 des Zylinderblockes 1 deckungsgleich angeordnete Joche 4 aufweist, welche jeweils in gleicher Weise wie die Querwände 3 des Zylinderblockes 1 eine Hälfte eines geteilten Kurbelwellenhauptlagers aufnehmen. Mit dem Zylinderblock 1 ist der Lagerbock 2 im Bereich der Joche 4 über Stehbolzenpaare 6 verbunden. Am unteren Ende ist der Zylinderblock 1 mit einem einen plane Dichtfläche 7 bildenden Flansch 8 versehen. Desgleichen weist der Lagerbock 2 an seiner dem Zylinderblock 1 zugewandten Seite einen eine im wesentlichen plane Dichtfläche 9 bildenden Flansch lft auf, und es sind beide Maschinengehäuseteile über den gesamten Maschinengchäuseumfang hin zusätzlich über Schraubenbolzen 11 miteinander verbunden. Dadurch wird eine exakte und gleichmäßige gegenseitige Anlage der Dichtflächen 7 Und 9 der Flansche 8 und 10 über den gesamten Maschinengehäuseumfang hin gewährleistet In der Dichtfläche 9 des Flansches 10 des Lagerbockes 2

sind Druckmittel-Leitungswege bildende nutenförmige Ausnehmungen 12 und 13 vorgesehen, wobei die nutenförmige Ausnehmung 12 über den gesamten Maschinengehäuseumfang hin umlaufend als Ring-Hauptleitung ausgebildet ist und in einem Abstand zu den Kurbelwellenhauptlagem 5 verläuft. In bezug auf die Kurbelwellenhauptlager 5 sind die nutenförmigen Ausnehmungen 13 paarweise und einander gegenüberliegend angeordnet, derart, daß sie von der Ring-Hauptleitung 12 abzweigende und in die Kurbelwellenhauptlager 5 mündende Stichleitungspaare bilden. Nach außen hin ist das Maschinengehäuse und insbesondere das Schmiermittelversorgungssystem mit den Leitungen 12, IJ teils durch die plan aufeinanderliegenden Dichtflächen 7 und 9 der Flansche 8 und 10 der beiden Maschinengehäuseteile 1 und 2, insbesondere aber durch eine in die Dichtfläche 9 des Flansches 10 des Lagerbockes 2 eingebrachte und mit radialem Abstand zu/ Ring-Hauptleitung 12 über den gesamten Maschinengehäuseumfang hin umlauferde Entlastungsnut 14, die ihrerseits über einen Leitungsweg 15 mit dem in der i'.eichnung nicht näher dargestellten ölsumpf der Brei.nk-aftrnaschine verbunden ist, abgedichtet. Die in der Zeichnung aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit nicht näher dargestellte Kurbelwelle der Brennkraftmaschine ist an oeiden Ende·' über Simmerringe 16 gegen das Maschinengehäuse 1,2 abgedichtet

Die beiden Gehäuseteile 1 und 2 des Brennkraftmaschinengehäuses werden unabhängig voneinander vorzugsweise in einem Gießverfahren hergestellt, wobei in der Dichtfläche 9 des Flansches 10 des Lagerbockes 2 nutenförmige. Ausnehmungen ausgespart werden, die teils das aus der Ring-Hauptleitung 12 und den Stichleitungen 13 bestehende und in der Trennebene der beiden Maschinengehäuseteile 1 und 2 angeordnete Schmiermittelversorgungssystem und teils die der Abdichtung dieses Schmiermittelversorgungssystems dienende Entlastungsnut 14 bilden.

Die Funktion des erfindungsgemäßen Sch.niernv.ttelversorgungssystems ist folgende: Der Kurbelzapfen der Kurbelwelle nimmt unter der Wirkung der einseitig gerichteten Stoßbelastung in der Lagerbohrung des Kurbelwellenhauptlagers eine exzentrische Lage ein, welche in Verbindung mit der relativen Drehbewegung zwischen dem Kurbelzapfen und der Lagerfläche die Ausbildung eines Schmiermittelkeiles bewirkt, wobei der engste Schmiermittelspaltquerschnitt in der Drehrichtung des Kurbelzapfens gegenüber der Lastangriffsrichtung verschoben ist Von dieser Stelle aus erweitert sich der Schmiermittelspalt in Drehrichtung des Kurbelzapfens zunehmend, wodurch zwischen dem Kurbelwellenzapfen und der Lagerfläche Unterdruckzonen entstehen. Über die infolge ih^rer horizontalen Ausrichtung mit e>-,e.Ti verhältnismäßig geringem Abstand zur Stelle des geringsten Schmiermittelspaltquerschnittes angeordnete Stichlei\jng 13 wird unter Druck stehende Schmiermittel in den Schmiermittelspalt eingeleitet, so daß infolge der Schmierspalterweiterung möglicherweise auftretender L'nterdruck im Hauptlager sofort durch unter DrucK nachströmendes Schmiermittel ausgeglichen und damit das Ansaugen von Luft vermieden wird. Andererseits mündet die gegenüberliegende Stichleitüng 13 im Anfangsbereich der Sciimierkeilbildung im Hauptlager 5 und liefert eine zur Ausbildung

eines tragfähigen Schmierkeiles ausreichende Schmier* mittelmenge in das Lager,

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Schmiermittelversorgungssystem für die Hauptlager einer Brennkraftmaschine, deren in der Ebene der Kurbelwellenachse geteiltes Gehäuse im wesentlichen aus einem Zylinderblock und einem einteiligen Lagerbock besteht und bei dem beide Gehäuseteile über breite, Dichtflächen bildende Flansche aneinanderliegen, wobei in der Trennebene des Brennkraftmaschinengehäuses zwischen Zylinderblock und Lagerbock Leitungen zur Schmiermittelzuführung für die Kurbelwellenhauptlager vorgesehen sind, gekennzeichnet

durch eine Ring-Hauptleitung (12), von dieser paarweise und einander gegenüberliegend abzweigende, zu den einzelnen Kurbelwellenhauptlagern (5) führende Stichleitungen (13) und eine mit radialem Abstand zur Ring-Hauptleitung (12) umlaufende, über einen Leitungsweg (15) mit dem Ölsumpf der Brennkraftmaschine verbundene Entlastungsnut (14).

Z Schmiermittelversorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungsnut (14) und die Leitungen zur Schmiermittelzufuhr als nutenförmige Ausnehmungen (12,13) gemeinsam in der Dichtfläche (9) des Flansches (10) des Lagerbockes (2) angeordnet sind.