DE3341809C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Pleuel für Hubkolben­ maschinen mit einem Gleitlager für die drehenden Teile, wobei das Lager aus zwei Lagerhalbschalen besteht und die erste Halbschale in der Pleuelstange und die zweite Halbschale im Lagerdeckel der Pleuelstange angeordnet ist.

Es ist bekannt, daß Pleuelstangen- und Kurbelwellenlager von Verbrennungskraftmaschinen zyklischen Wechselbelastungen ausgesetzt sind. Dabei liegt jeweils über dem Umfang der Lager eine unterschiedliche Belastung vor.

Pleuellager von Hubkolben-Motoren werden beispielsweise hauptsächlich von der Pleuelstangenrichtung her belastet. Da im allgemeinen zwei Halbschalen für das Lager verwendet werden, nämlich die sogenannte Stangenschale und die sogenannte Deckelschale, ist insbesondere die Stangenschale besonders verschleißgefährdet. Dies schon deshalb, da man in der Regel aus Gründen guter Einbettfähigkeit von Abrieb, Schmutz oder anderen Partikeln bei Gleitlagern ganz allgemein sogenannte Mehrschichtlager (DE-PS 9 38 451, DE-PS 8 55 024) verwendet, bei denen die Lagerhälften aus einer Stahl­ stützschale, einer Bleibronzeschicht, einer Nickelschicht und einer weichen Gleitschicht bestehen. Diese Lager haben sich in der Praxis wegen ihrer Einbettfähigkeit von kleinen Partikeln und ihrer Standfestigkeit in Deckelschalen bestens bewährt. In der Stangenschale reichen diese Lager bei Dieselmotoren mit hoher spezifischer Leistung nicht mehr aus. Nach höheren Laufzeiten nutzen sich die Lager­ schalen so intensiv ab, daß sogar der harte Nickeldamm durchlaufen wird. Von dem Moment an, ist das Lager äußerst gefährdet. Es kann zum Fressen des Lagers kommen, dessen Eintritt unweigerlich zum Ausfall des Lagers führt.

Um bei derartigen Lagern den Verschleiß zu vermindern bzw. die Lebensdauer der Lager zu erhöhen, ist es bei einem gattungsgemäßen Pleuel-Gleitlager bekannt, die Lagerhalb­ schalen mit unterschiedlichen Krümmungsradien zu versehen (DE-PS 27 23 585).

Eine derartige Maßnahme hat den Nachteil, daß die einzelnen Lagerhalbschalen konstruktiv abgeändert werden müssen, also jeweils eine andere Geometrie aufweisen.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung ein Pleuel für Hubkolbenmaschinen mit einem Gleitlager der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei dem die geometrisch herkömmlichen Lagerhälften Verwendung finden können und welches eine extrem hohe Dauer- und Verschleißfestigkeit bei guter Einbettfähigkeit von Abrieb und Schmutzpartikeln aufweist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die beiden Lager­ schalenhälften - wie an sich bekannt - aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen, wobei die Halbschale in der Pleuel­ stange (Stangenschale) aus hartem verschleißfesten Material und die Halbschale im Lagerdeckel (Deckelschale) aus weichem einbettfähigen Material besteht, derart, daß die Lagerlaufschicht der Stangenschale eine Härte von mindestens 45 Mikro-Vickershärte aufweist und die Laufschicht der Deckelschale nur maximal 20 Mikro-Vickershärte hart ist.

Durch diese Maßnahme zeigen die stärker belasteten Stangen­ schalen auch in den hauptbelasteten Zonen keine nennenswerten Verschleißerscheinungen. Eventueller Abrieb bzw. Schmutz­ partikel durchwandern die Stangenschalen und betten sich dann in den weichen Deckelschalen ein. Dabei sind für die Stangenschale und die Deckelschale Werkstoffpaarungen denkbar, die von Nickel bis zu Lagern nach dem Kathodenstrahlzerstäu­ bungsverfahren und von Blei-Zinn-Legierungen bis Aluminium reichen.

Wie bereits erwähnt, ist es bekannt, bei einseitig belasteten Gleitlagern die Lagerschalenhälften aus unterschiedlichen Werkstoffen herzustellen. Unterschiedlich zur vorliegenden Erfindung ist aber, daß hier die hochbelastete Halbschale aus weichem Material (Bronze) bestehen soll (DD-PS 42 189).

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch die obere und untere Halbschale eines Pleuelstangenlagers mit eingeschlossenem Wellenzapfen,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht von den zwei Halb­ schalen des geteilten Lagers.

Die Fig. 1 zeigt einen Teil der Pleuelstange, bestehend aus Stangenteil 1 und Lagerdeckel 2 mit in beiden Teilen angebrachter Lagergrundbohrung 8. In diese ist ein Gleitlager eingelegt, dessen beide Hälften eine Stangenschale 3 und eine Deckelschale 4 sind. Die zwei Lagerschalen 3, 4 sind dicht um die Kurbelwelle bzw. den Wellenzapfen 7, welcher im Schnitt dargestellt ist, angeordnet. Wie in Vergrößerung dargestellt ist, befindet sich zwischen der äußeren Umfangsfläche der Kurbelwelle bzw. des Wellenzapfens 7 und der inneren Lagergleitfläche der Lagerschalen 3, 4 ein ringförmiger Lagerspalt 5. In Wirklichkeit ist dieser Spalt verhältnismäßig schmal und kann in der Größenordnung von einigen hundertstel Millimeter liegen. Stangenteil 1 und Lagerdeckel 2 sind mittels der Schrauben 6 fest miteinander verbunden, wobei Stange und Deckel mit einer Verzahnung 9 ineinander greifen. Durch diese Verbindung werden die Lagerschalen 3 und 4 in den Gehäuseteilen 1, 2 festgehalten, wobei die Lagerschalen 3, 4 noch zusätzlich (nicht gezeigte) kleine Ansätze oder Nocken aufweisen, damit eine genaue Ausrichtung in der Lagergrundbohrung 8 gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß bestehen die in der Fig. 2 in perspektivischer Darstellung gezeigten Lagerschalenhälften 3, 4 des Gleitlagers aus unterschiedlichen Werkstoffen. Die Halbschale in der Pleuelstange (Stangenschale 3) ist aus hartem verschleißfesten Material und die Halbschale im Lagerdeckel (Deckelschale 4) ist aus weichem einbettfähigen Material gebildet, derart, daß die Lagerlaufschicht der Stangenschale 3 eine Härte von mindestens 45 Mikro-Vickershärte aufweist und die Laufschicht der Deckelschale 4 nur maximal 20 Mikro-Vickershärte hart ist.

Damit bei der Montage die beiden Lagerschalenhälften nicht verwechselt werden können, ist in vorteilhafter Weise die Stangenschale 3 mit dem Wort "Stange" und die Deckelschale mit dem Wort "Deckel" gestempelt. Auch wäre es denkbar, die beiden Schalenhälften mit bestimmten Farbmarkierungen zu versehen.

Claims (1)

1. Pleuel für Hubkolbenmaschinen mit einem Gleitlager für die drehenden Teile, wobei das Lager aus zwei Lagerhalbschalen besteht und die erste Halbschale in der Pleuelstange und die zweite Halbschale im Lagerdeckel der Pleuelstange angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lagerschalenhälften (3, 4) - wie an sich bekannt - aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen, wobei die Halbschale in der Pleuelstange (Stangenschale 3) aus hartem verschleißfesten Material und die Halbschale im Lagerdeckel (Deckelschale 4) aus weichem einbettfähigen Material besteht, derart, daß die Lagerlaufschicht der Stangenschale (3) eine Härte von mindestens 45 Mikro-Vickershärte aufweist und die Laufschicht der Deckelschale (4) nur maximal 20 Mikro- Vickershärte hart ist.