DE3401998A1

DE3401998A1 - Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3401998A1
Application number: DE19843401998
Authority: DE
Inventors: John William Como Koch
Original assignee: Orbital Engine Co Pty Ltd
Current assignee: Orbital Engine Co Pty Ltd
Priority date: 1983-01-19
Filing date: 1984-01-18
Publication date: 1984-07-19
Also published as: US4527520A; IT8419213A0; JPS59145332A; JPH0472973B2; IT8419213A1; DE3401998C2; IT1173063B

Description

Henkel, Pfenning, Feiler, Hänzel & Meinig

Patentanwälte

Patentanwälte Kurfürätendamm 170, D-1000 Berlin 15 European Patent Attorneys Zugelassene Vertreter vor dem Europäischen Patentamt

Dr. phil. G. Henkel, München DipL-Ing. J. Pfenning, Berlin Dr. rer. nat L. Feiler, München DipL-Ing. W Hänzel, München Dipl.-Phys. K. H. Meinig, Berlin Dr.-Ing. A. Butenschön, Berlin

Kurfürstendamm 170 D-1000 Berlin 15

Tel.: 030/8812008-09 Telex: 0529802 hnkld Telegramme: Seilwehrpatent

18,Januar 1984 Bt/schu

ORBITAL ENGINE COMPANY PROPRIETARY LIMITED 4 Whipple Street, Balcatta, Western Australia 6021,

Australien

Brennkraftmaschine

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine und insbesondere ist sie auf die Schmierung einer Pumpe gerichtet, die als Zusatzteil für eine Brennkraftmaschine mit einem Schmierungssystem dient.

Wenn eine Pumpe oder ein ähnliches mechanisches Gerät in unmittelbarer Nähe zu einer Brennkraftmaschine betrieben werden soll, wobei die Pumpe durch die Maschine angetrieben werden kann, so kann es schwierig, aufwendig oder teuer werden, eine unabhängige Schmierstoffzufuhr für die Pumpe oder das ähnliche Gerät vorzusehen.

Das australische Patent No. 523968 beschreibt ein Verfahren der Kraftstoffzumessung für eine Brennkraftmaschine, bei dem komprimiertes Gas als Treibmittel für ein zugemessenes Kraftstoffvolumen verwendet wird. Die Quelle für das komprimierte Gas

besteht aus einem üblichen, relativ kleinen Verdichter, der in Verbindung mit der Brennkraftmaschine verwendet wird, wobei diese Betriebsweise in der dazugehörigen australischen Patentanmeldung No. 92 002/82 beschrieben wird.

Das Vorsehen einer Schmierung eines derartigen Verdichters bei der kraftfahrzeugtechnischen Anwendung weist einige Schwierigkeiten auf, da es unzweckmäßig ist, für die Schmierung des Verdichters unter Berücksichtigung der Kosten und des Aufwandes ein unabhängiges Schmierungssystem zu verwenden. Durch die Nähe der Brennkraftmaschine mit ihrem Schmierungssystem würde eine ideale Quelle für Schmieröl geboten, es ist aber offensichtlich, daß die Anforderungen nach Schmierung eines derartigen Verdichters gegenüber denen der Brennkraftmaschine sehr viel geringer sind. Bei Versuchen einen relativ kleinen aber notwendigerweise regelmäßigen ölstrom zu dem Verdichter vorzusehen, wurde gefunden, daß die zur Steuerung des ölstroms zu dem Verdichter notwendigen kleinen öffnungen verstopften. Es ist offensichtlich, daß die Gewährleistung einer kontinuierlichen Schmierung des Verdichters wesentlich ist, so daß eine derartige Verstopfung oder Behinderung für Schäden an dem Verdichter mit sich bringt. In dem US-Patent 1 825 318 und dem japanischen Patent 57-52628 wurde vorgeschlagen, ein Zusatzteil, wie aminen Luftverdichter oder einen Turbolader direkt aus dem unter Druck,stehenden Hauptölsystem der Brennkraftmaschine zu schmieren. Diese Vorschläge weisen keine Durchflußbegrenzer zwischen dem Zusatzgerät und dem Hauptölsystem auf, so daß bei irgendeiner Betriebsstörung

oder bei übermäßiger Abnutzung in dem Zusatzgerät eine Druckverringerung in dem Hauptölsystem der Maschine auftreten kann. Dieser Druckverlust kann zu größeren Schäden sowohl an der Maschine als auch an dem Zusatzteil führen.

Hinsichtlich der relativ geringen Reparatur

oder Austauschkosten des Zusatzteils im Verhältnis zur Maschine ist es vorzuziehen, das ölsystem der Brennkraftmaschine unabhängig von jeder Zusatzausstattung zu halten.
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Das australische Patent No. 106 024 offenbart eine Konstruktion, bei der die Welle einer Flügelrad-Wasserpumpe duarch öl und/oder ölnebel aus dem Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine geschmiert wird, In diesem Vorschlag ist ein Durchgang in dem die Pumpenwelle aufnehmenden Lagerteil vorgesehen und eine Filzmanschette umgibt das Lagerteil. Durch ein benachbartes Zahnrad wird öl auf die Filzmanschette geschleudert, und das öl durchtränkt den Filz, so daß es in den Durchgang und dann an die Welle gelangt.

Da die Wasserpumpe eine Flügelradpumpe ist, wird die Welle nur reinen Drehbewegungen unter-

²^ worfen und die Lagerung der Welle ist das einzige Teil, das eine Schmierung verlangt. Bei diesen einfachen Betriebsbedingungen sind das Ansammeln des Öles auf der absorbierenden Filzmanschette und der aufgrund der Schwerkraft vorhandene ölfluß von der Manschette durch den Durchgang zu dem Lager ausreichend und angemessen. Allerdings würde diese Form eines Schmierungssystems für eine größere Einrichtung, wie zum Beispiel eine Kolbenpumpe nicht ausreichen, da mehrere unterschiedlichen Bewegungen unterworfene

Lagerflächen vorhanden sind, die jeweils effektiv geschmiert werden müssen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Schmiereinrichtungen für eine als Zusatzteil zu einer Brennkraftmaschine betriebenen Kolbenpumpe vorzusehen, wobei die Schmiereinrichtungen einfach im Aufbau und zuverlässig im Betrieb sein sollen und nicht direkt von dem unter Druck stehenden ölsystem der Brennkraftmaschine betrieben werden sollen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Brennkraftmaschine gelöst, die ein Teil, in dem während normaler Betriebsweise der Maschine ein Luft-Ölnebel-, Gemisch vorhanden ist, eine Pumpe mit einer in einem Kurbelgehäuse gelagerten Kurbelwelle, ein Zylinder und ein in dem Zylinder sich hin- und herbewegenden, mit der Kurbelwelle verbundenen Kolben aufweist. Das Kurbelgehäuse der Pumpe ist mit dem Teil der Brennkraftmaschine über eine Zuführung und eine Rückführung verbunden, wobei in der Zu- und Rückführung Ventile angeordnet sind, die bei der Hin- und Herbewegung des Kolbens öffnen und schließen, wodurch ein Luft-Ölnebel-

²^ Gemisch von dem Maschinenteil durch das Pumpenkurbelgehäuse zur Schmierung der Verdichterkurbelwelle und des Kolbens zirkuliert»

Vorzugsweise ist jedes der Ventile ein Einwegventil, zum Beispiel ein Plättchenventil. Die Zuführung und Rückführung stehen vorzugsweise mit dem ' Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine in Verbindung, sie können aber auch mit anderen Bereichen verbunden sein, in denen ein Luft-Ölnebel-Gemisch existiert, wie beispielsweise bei dem Nockenwellen-

antriebsgehäuse oder dem Ventilgehäuse.

Die in dem Pumpenkurbelgehäuse durch das Hin- und Herbewegen des Kolbens erzeugten Druckänderungen rufen eine Pumpbewegung hervor, wodurch Luft und ölnebel aus der Brennkraftmaschine durch das Kurbelgehäuse der Pumpe zirkulieren und dann in die Maschine zurückkehren. Dadurch wird ein Schmiersystem für die Pumpe erreicht, das aus der Maschine hergeleitet wird, ohne eine direkte Verbindung zu dem unter Druck stehenden ölsystem der Maschine aufzuweisen.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht

einer üblichen Brennkraftmaschine mit einem daran vorgesehenen

Luftverdichter;

Fig. 2 eine Schnittdarstellung des Verdichters und eines Teils der Maschine wie in Fig. 1 gezeigt;

und

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Plättchenventile des Verdichters.

Die Brennkraftmaschine 1 weist ein Kurbelgehäuse 2 auf, das als Sammelbehälter für das die Maschine schmierende öl dient. Der Luftverdichter 3 ist als Kolbenverdichter ausgebildet, der von der

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Kurbelwelle 5 der Maschine 1 über einen Riemen

angetrieben wird. Der Verdichter 3 kann allerdings auch unabhängig von der Maschine angetrieben werden, wie beispielsweise durch einen elektrischen Motor.
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Der Kompressor 3 weist einen Zylinder 7 und einen Kolben 8 auf, der über eine Pleuelstange 9 mit einer Kurbelwelle 10 verbunden ist. Die Kurbelwelle 10 ist in dem Verdichterkurbelgehäuse in Lagern 11 gelagert. Die Abschlußwand 15 des Verdichters weist eine Zuführung 16 und eine Rückführung 17 auf. Die Zuführung stößt auf das Kugellager 11, das ein Ende der Verdichterkurbelwelle 10 trägt, und die Rückführung steht mit dem unteren Teil des Verdichterkurbelgehäuses in Verbindung. In der Zu- und Rückführung 16, sind jeweils Plättchenventile 20, 20a angeordnet. Die Rohrleitungen 21, 22 verbinden die Zu- bzw. Rückführung 16, 17 mit dem Inneren des Kurbelgehäuses 2 der Maschine. Die Rohrleitungen 21, bestehen vorzugsweise aus einem flexiblen Material, wodurch sie sich an die Vibrationen und geringen Bewegungen zwischen der Maschine und des Verdichters während des Betriebes anpassen Jönnen.

Das Ventil 20 in der Zuführung 16 öffnet und das Ventil 20a in der Rückführung 17 schließt, wenn der Druck in dem Kurbelgehäuse 2 der Maschine höher ist als in dem Verdichterkurbelgehäuse

12. In diesem Falle fließt Luft und ölnebel aus dem Kurbelgehäuse 2 der Maschine in das Verdichterkurbelgehäuse 12. Umgekehrt schließt das Ventil 20 in der Zuführung und öffnet das Ventil 20a in der Rückführung, wenn der Druck in dem Verdichter-

kurbelgehäuse 12 höher ist als in dem Kurbelgehäuse 2 der Maschine, so daß Luft und ölnebel aus dem Kompressor in die Maschine fließt.

Die Druckänderungen im Verdichterkurbelgehäuse 12 treten aufgrund der Bewegung des Verdichterkolbens 8 in dem Zylinder 7 auf. Der Druck in dem Kurbelgehäuse 2 der Maschine ist geringer und ändert sich weniger als in dem Verdichterkurbelgehäuse aufgrund von mehreren Faktoren.

Erstens ist der Raum des Kurbelgehäuses 2 der Maschine relativ zu den Verschiebungen der Kolben des Motors größer und zweitens wird das Kurbelgehäuse der Maschine belüftet, um den Druckaufbau zu reduzieren. Weiterhin bewegen sich die Kolben in einer Mehrzylindermaschine entgegengesetzt, so daß ein Ausgleichseffekt auftritt, wodurch die Druckänderungen in dem Kurbelgehäuse der Maschine verringert wird.

um die verlangte Druckänderung in dem Kompressorkurbelgehäuse 12 zu erreichen, sollte eine Belüftung des Gehäuses nach außen weitgehend verhindert werden.

wie in Fig. 3 gezeigt, sind die beiden Plättchenventile 20, 20a als ein Teil ausgebildet. Die jeweiligen Ventilkörper 25 sind jeweils an den Enden von Armen 26 angeordnet, die sich von einem mittleren Befestigungsteil 27 weg erstrecken Das Befestigungsteil 27 ist zwischen Führungsplatten 28 geklemmt, wobei nicht dargestellte Paßstifte in die öffnungen 29 im Befestigungsteil 27 eingreifen. Die Führungsplatten 28 weisen geneigte Flächen 30 auf, die als Anschlag für die Arme 26 dienen, wenn die Ventile offen sind,

1	M
5	um so die Offenstellung der Ventile zu begrenzen.
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15
20
25
30
35
	-

Claims

Patentansprüche

Brennkraftmaschine mit einem Teil, in dem während normaler Betriebsweise der Maschine ein Luft-Ölnebel-Gemisch vorhanden ist, und mit einer Pumpe, die eine in einem Kurbelgehäuse gelagerte Kurbelwelle, einen Zylinder, einen in dem Zylinder sich hin- und herbewegenden, mit der Kurbelwelle verbundenen Kolben aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zuführung (16) und eine Rückführung (17) vorgesehen sind, die das Pumpenkurbelgehäuse (12) mit dem Teil (2) der Brennkraftmaschine verbinden, wobei in der Zu- und Rückführung (16,17) Ventile (20,2Oa) angeordnet sind, die bei der Hin- und Herbewegung des Kolbens (8) öffnen und schließen, wodurch ein Luftölnebel-Gemisch von dem Maschinenteil (2) durch das Pumpenkurbelgehäuse (12) zur Schmierung der Verdichterkurbelwelle (10) und des Kolbens (8) zirkuliert.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (20,2Oa) als Einwegventile ausgebildet sind.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (20,2Oa) als Plättchenventile ausgebildet sind.
4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil (2)'der Brennkraftmaschine ein Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine ist.