DE2920076A1

DE2920076A1 - Anordnung zur oelversorgung eines pleuellagers

Info

Publication number: DE2920076A1
Application number: DE19792920076
Authority: DE
Inventors: Johann Dipl Ing Keylwert
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1979-05-18
Filing date: 1979-05-18
Publication date: 1980-11-20
Also published as: DE2920076C2

Description

Anordnung zur Öl versorgung eines Pleuellagers
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Ölversorgung eines Ple lagers.
Es ist die konventionelle Anordnung zur Ölvensorgung eines Pleuellagess bei der Frischöl aus radialen Bohrungen im Kurbelzapfen dem Lagerspalt zugeführt wird, allgemein bekannt.
Bei einer solchen Anordnung treten Lageerschäden in Form :on unzul@ssige Abtragung erfahrungsgemäß dann auf, wenn hohe Leistung bei gedrückter Drehzahl ahgegeben- wird, d. h. bei hohen Mitteldrücken. Tarnen Anfang nehmen. diese Schäden jeweils in der Lagerhälfte, auf der während des größeren Teils des Arbeitszyklus die resultierende Last, die bei niedrigen Drehzahlen im wesentlichen durch die Gaskräfte bestimmt wird, wirksam ist. Für Pleuellager wirkt diese Last vorwiegend als Punktiast auf den Scheitelpunkt der stangenseitigen Lagerschale, da die resultierende Last während eines groben Teils des Zyklus in Richtung der Pleuelstangen achse angreift.
Als Ursache für diese Schäden ist eine unzureichende Ausbildung ds hydrodynamischen Schmierkeils mit Übergang zur Mischreibung anzusahen.
Die Schmierverhältnisse im Lager Verschlechtern sich insbesondere dann, wenn Sie Öl versorgung im- Lagerspalt dadurch unzureichend wir an-blastetes lageröl nach dem Durchgang durch den engsten Lagerspalt nicht ausreichend durch neu zugeführtes Frischöl ersetzt wird, daS Luft in- ein. Unterdruckgebiet im Lagerspaft angesaugt wird, das sich dort ausbildet, wo die Prischölzufuhr durch den engsten Lagerspait abgetrennt ist oder daß die Frischölzufuhr durch ein Überdruckgebiet im Lagerspalt vor der radialen Bohrung behindert wird.
Alle diese Unzulänlichkeiten können bei den bekannten Anordnungen auftreten, deren Lebensdauer verringern und darüberhinaus zu größeren Folgeschäden führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Ölversorgung eines Pleuellagers zu schaffen, die insbesondere bei dem durch hehe Last bei niedriger Drchzahl gekennziechneten kritischen Betriebstand eine einwandfreie Ölversorgung der gesamten Lauffläche sicherstellt und die genannten Lagerschden vermeidet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anerdnung zur Ölversergung mit den kennzeichnenden Merkmalen desersten Anspruch. gelöst.
Der Anordnung der Ölversorgungstasche und der Ölzuführung liegt die Überlegung zugrunde, daß eine ausreichende Frischölzufuhr nur dort erfolgen kann, wo ein hyerodynamisch auf'gebauter Überdruck nicht wirksam ist und we aufgrund dieser Tatsache eine Weiterführung zum gefährdeten Bereich des engsten Lagerspalts möglcih ist.
Wie Berechnungen der Wellenzapfenverlagerung ergeben, wird die zur optimalen Ölversorgung des Lagerspalts notwendige obengenannte Bedingung durch-die erfindungsgemäßen Merkmale erfüllt. Der von Ölversorgungstasche und Ölzuführung eingenommene Bereich der Lagerschale hat nur einmal innerhalb eines Arbeitszyklus von 720° Kurbelwinkel einen Lastdurchgang mit entsprechendem Durchgang des hydrodynamisch aufoebauten Überdruckbereiches zu ertragen, da die Last zumeist in Richtung der Pleuelstange wirkt. Die Berechnungen ergeben die Stelle, die em längsten außerhalb des Überdruckbereiches liegt so daß biernach die genaue Lage der Schmierölzuführung ausreichender Breite bestimmt erden kann.
In einer erfindungsgemäßen Ausführung ist die Ölversorgungstasche über zwei Ölzuführungen am Anfang und am Ende eines tragenden Laufflächenstegs mit dem Ringkanal verbunden. Hierdurch wird in günstiger W se beim Durchgang des Druckbereiches jeweils nur eine Ölzuführung be-.
troffen und zudem die Tragfähigkeit des Lagers geringer beeinträchtigt als durch eine einzige breitere Ölzuführung, se daß bei unzureichendem hydrodynamischen Öldrck z. B. beim An- und Auslauf zu bohe Laufflächenbelastungen an den Laufflächenstegen vermieden werden.
Eine erfindungsgemäße Anordnung des ringkanals mit kontantem Quer@@bnitt, der aus Ausrundungsraius zwischen Kurbelzapfen und Kurbelwan@e @@wie einem Hinterstich im Pleuel gebildet wird, sichert eine qleichmäßige ununterbrochene Ölzufuhr zur Ölversorgungstasche. Seine Ausbildung erfordert nur geringe Änderungen gegenüber herkömmlichen pleuelstan@en, und ermöglicht eine Vereinfachung des Frischölkanals in Kurbelwelle und Kurbelwange, des-sen Eintritt zum Ringkanal erfindungsgemäß in einem gering belasteten Bereich des Ausrundungsradius liegt.
In einer der Erfindung entsprechenden Ausführung ist die Ölvesnsoreungstasche über den Ringkanal und einen Austrittskanal mit einem Überdnuckventil verbunden, dessen Öffnungsdruck niedriger eingestellt ist als der eintrittsdruck zur Ölversorgungstasche. HJierdurch wird der zur Kühlung erforderliche Ölaustausch im Lagerspalt gefördert. In einer zu heverzugenden Anordnung geht der Austrittskanal diametral gegenüber zum Frischölkanal vom ringkanal ab.
eine beispielhafte Ausf2hrung derr erfindungsgemäßen Anordnung wird anhand der Zeichnung nachfolgend drläutert.
Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt der Anordnung im oberen Tetpunkt drc Kurbeltriebs, Fig. 2 einen Längsschnitt der Anordnung nach FIg 1 In Fig. 1 ist eine Kurbelwelle 1 mit einer Kurbelwange 2 und einem Kurbelzapfen 3 dargestellt. Auf dem kurbelzapfen 3 ist ein Pleuel 4 gelangeet, dessen Pleuellager gerade geteilt ist in die ohere Lagerhälfte 5, die mit der Pleuelstange verbunden ist, ud die untere Lagerhälfte 6, die mittels mehrerer bolzen 7 dagegengeschraubt ist. In die Lagerhälfter sind Lagerschalen eingesetzt, von denen die obere Lagerschale 8 einen gleichbleibenden Querschnitt hat und die untere Lagerschale 9 eine Ölversorgungstasche 10 in Form einer sich über 90° erstreckenden Ausnehmung sowie je eine Ölzuführung 13 am Anfang und am Ende der Ölversorgungstasche 10.
In Fig.- 2 sind für gleiche Bauteile die in Fig. 1 genannten Ziffern ein gesetzt worden. Es ist darüberhin-aus die Ausbildung der unteren Lagerschale 9 mit Laufflächenstegen 11, 13 und den darin ausgenommen Ölzuführungen 11 zu erkennen. ein Ringkanal 14 wird aus einem Hinterstich im Pleuel 4 undder Ausrundung des kurbelzspfens 3 zur Kurbelwange 2 gebildet. In der kurbelwelle 1 und der Kurbelwange 2 befindet sich ein Frischölkanal 15, dessen Bohrungen einseitig mit Stopfer 16 verschlossen sind und der mit dem ringkanal 14 in Verbindung steht.
Ein Austrittskanal 17 geht vm ringkanal diametral gegenüberligend zum Eintritt des Frischölkanals 15 ab. Er ist mit einem Überdend@verntil 18 verschlossen.

Claims

P a t e n t a n 5 p r ü c h e 1. Anordnung zur Ölversorgung eines Pleuellagers, dadurch gekennzeichnet, daß in den Lagerschalen (8, 9) eine Ölversorgungstasche (10) ausgenommen ist, die sich in Umfangsrichtung in Bezug auf den pleuelstangenseitigen Mittelachsenabschnitt des Pleuels (4) über einen in Drehrichtungdes Kurbelzapfens (3) etwa 90 bis 1800 vorausliegenden Bereich und in Achsrichtung symmetrisch über einen wesentlichen Teil der Lagerbreite erstreckt, daß mindestens eine Ö1-zuführung (ins) in den Lagerschalen (8, 9) ausgenommen ist, die im gleichen Umfangsbereich wie die Ölversorgungstasche (10) liegt und mit dieser in Verbindung steht, daß ein Ringkanal tal4) außerhalb der Lagerschale rings um den Kurbelzapfen (3) liegt, der mit der Ö1-zuführung (13) einerseits und mit einem Frischölkanal (15) in Kurbelwelle (1) und Kurbelwange (2) andererseits in Verbindung steht.
2. Anordnung zur Ölversorgung eines Pleuellagers nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die -Ölversorgungstasche (10) zu bojen Seiten von schmalen, tragenden Lauflächenstegn (11, 12) begrenzt wird, und daß je eine Ölzuführung (13) den dem Ringkanal (14) benachbarten Laufflächensteg (12) an seinem Anfang und seinem Ende von der Ölversorgungstasche (10) zum Ringkanal (14) durchbricht.
3. Anordnung zur Ölversorgung eines Pleuellagers nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal (14-) aus einem Ausrundungsradius zwischen Kurbelzapfen (3) und Kurbelwange (2) und einem Hinterstich im Pleuel (4) gebildet wird.
4. Anordnung zur Ölversorgung eines Pleuellagers nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölversorgungstasche (10) unmittelbar oder mittelbar, insbesondere über den Ringkanal (14) mit einem Austrittskanal (17) und einem Überdruckventil (18) verbunden ist, dessen Öffnungsdruck niedriger liegt als der Eintrittsdruck zur Olversorgungstasche (10).
5. Anordnung zur Ölversorgung eines Pleuellagers nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Frischölkanal (15) in Bezug auf die kurbelwelle (1) radial außen am Kurbelzapfen (3) im Bereich des Ausrundungsradius zwischen Kurbelzapfen (3) und Kurbelwange (2) in den Ringkanal (14) mündet.