DE4216996A1 - Schlitzgesteuerte hubkolben-brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine schlitzgesteuerte Hubkolben-Brenn­ kraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Bei bekannten Zweitakt-Brennkraftmaschinen dieses Aufbaus über­ streicht der das Pleuelgelenk, in der Regel im wesentlichen gebildet durch einen Pleuelzapfen, enthaltende Längenbereich des Kolbens die beispielsweise zur Zufuhr von Spülluft dienenden Schlitze im Zylinder zeitweilig, so daß die der Übertragung von Querkräften vom Kolben auf die Zylinderlauffläche dienenden Mantelbereiche des Kolbens zeitweilig auch oberhalb der Schlitze - bezogen auf einen untenliegenden Kurbelraum - verlaufen. Bei einer vom Kurbelraum her erfolgenden Schmierung der Zylinderlauf­ flächen bedeutet dies, daß zur Schmierung dienendes Öl, das die Ölabstreifmittel, in der Regel ein Ölabstreifring, infolge ent­ sprechender Dimensionierung haben passieren lassen, an den Stel­ len der Schlitze im Zylinder in die von den Schlitzen ausgehenden Ladungswechselkanäle abfließen kann. Die Folge davon ist ein ört­ licher Ölmangel an den oberhalb der Schlitze befindlichen Berei­ chen der Zylinderlaufbahn, der zu Mangelschmierung, Trockenlauf und im Extremfall zum Kolbenfressen führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße schlitzgesteuerte Hubkolben-Brennkraftmaschine zu schaffen, bei der derartige Ölmangelerscheinungen mit einfachen Mitteln vermie­ den sind.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1, eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung beschreibt der Unteranspruch.

Ein erster Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß sie die gestellte Aufgabe mit einfachen Mitteln ohne Beeinträchtigung des Prinzips der Brennkraftmaschine löst, nämlich dadurch, daß die seitenkraftbeaufschlagten Bereiche von Kolbenmantel und Zylin­ derlauffläche so gelegt werden, daß sie bei allen möglichen Kol­ benstellungen auf der dem Kurbelraum zugekehrten Seite der Schlitze liegen, also nie im Schlitzbereich oder auf der dem Kur­ belraum abgekehrten Seite der Schlitze verlaufen. Demgemäß können die Schlitze also nie die Schmierungsverhältnisse in den seiten­ kraftbeaufschlagten Bereichen von Kolbenmantel und Zylinderlauf­ fläche beeinträchtigen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß nicht nur die Schmierverhältnisse grundlegend verbessert werden, sondern auch der Ölverbrauch verringert wird, da nicht, wie beim beschriebenen Stand der Technik, über die Schlitze Öl ablaufen kann, das ersetzt werden muß.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, deren

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Maschine gemäß dem Stand der Technik und deren

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine erfin­ dungsgemäße Maschine zeigen.

Betrachtet man zunächst Fig. 1, so bewegt sich im Zylinder 1 in üblicher Weise der Hubkolben 2, der mit dem oberen Zylinderbe­ reich den größenveränderlichen Arbeitsraum (Brennraum) 3 bildet. Diesem kann eine Einspritzdüse 4 für Kraftstoff und - bei einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine - eine Zündkerze 5 zugeordnet sein.

Im Zylinder erkennt man bei 6 eine Öffnung oder einen Schlitz, der über den Drehschieber 7 zeitweilig mit einer Abgasleitung 8 verbunden ist, sowie in diesem Ausführungsbeispiel mehrere Schlitze 9, die mit der Spülluft- oder Ladeluftleitung 10 verbun­ den sind. Die verschiedenen Schlitze 6 und 9 liegen im wesentli­ chen in einer Ebene.

In üblicher Weise ist der Kolben 2 mit der Kurbelwelle 11, auf die weitere, in der Zeichenebene vor und/oder hinter der gezeig­ ten Zylinder-Kolben-Anordnung liegende Kolben arbeiten, über ein Pleuel 12 verbunden, dessen oberes Pleuellager, angedeutet durch den Kolbenbolzen 13, in einem Axialbereich des Kolbens 2 angeord­ net ist, der sich zumindest zeitweilig in der Darstellung der Fig. 1 oberhalb der Ebene der Schlitze 6 und 9 befindet. Dagegen ist der Ölabstreifring 14 so angeordnet, daß er stets unterhalb der Schlitze 6 und 9 liegt, diese also nie überstreicht. Er ist so ausgebildet, daß er die zur Schmierung der Zylinderlauffläche 15 erforderliche Ölmenge von unten her durchläßt.

Infolge der Tatsache, daß bei diesem Stand der Technik der zur Übertragung von Querkräften (verursacht durch die zeitweilige Schrägstellung des Pleuels 12) dienende Mantelbereich des Kolbens 2 die Schlitze 6 und 9 überstreicht, kann durch diese Schmieröl abfließen, so daß an oberhalb der Schlitze dann liegenden Um­ fangsbereichen des Kolbens 1 Ölmangel eintritt. Diesen zu vermei­ den ist Aufgabe der Erfindung.

Betrachtet man nun Fig. 2, in der für bereits in Fig. 1 vorkom­ mende Teile dieselben Bezugszeichen verwendet sind, so wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das obere Pleuelgelenk mit dem Kol­ benzapfen 13 bezüglich des Kolbens 2 gleichsam nach unten in die Verlängerung 16 des Kolbenmantels verlegt ist, die bei allen mög­ lichen Kolbenstellungen unterhalb der Ölabstreifringe 14 und da­ mit unterhalb der Schlitze 6 und 9 liegt. Das bedeutet, daß der den beschriebenen Querkräften unterliegende Mantelbereich des Kolbens 2 und damit auch der querkraftbeaufschlagte Bereich der Zylinderlauffläche 15 stets unterhalb der Schlitze 6 und 9, d. h. auf der dem Kurbelraum 17 zugekehrten Seite derselben liegt und demgemäß der Schmierölfilm durch die Schlitze 6 und 9 nicht be­ einträchtigt werden kann. Damit wird ohne zusätzliche Schmie­ rungsmaßnahmen eine einwandfreie Schmierung vom Kurbelraum 17 her sichergestellt.

Der oberhalb der Ölabstreifringe 14 liegende Mantelbereich des Kolbens 2 ist querkraftfrei. Dort können daher mangelschmierungs­ resistente Kompressionsringe 18 oder eine Mangelschmierungsgleit­ schicht, z. B. Graphit, vorgesehen sein.

Die Verlängerung des Kolbens kann durch Verkürzung der Pleuel­ länge kompensiert werden.

Mit der Erfindung ist demgemäß eine gattungsgemäße schlitzgesteu­ erte Hubkolben-Brennkraftmaschine geschaffen, bei der ohne Ein­ griff in ihr Prinzip eine einwandfreie Schmierung der Zylinder­ lauffläche bei allen Kolbenstellungen sichergestellt ist.

Claims (2)

1. Schlitzgesteuerte Hubkolben-Brennkraftmaschine mit vom Kolben periodisch freigegebenen und abgedeckten, zu Ladungswechsel­ kanälen führenden Schlitzen im Zylinder und einem Pleuel, das über ein oberes Pleuelgelenk schwenkbar am Kolben angreift, der auf einem Mantelbereich, der bei allen Kolbenstellungen auf der einem Kurbelraum zugekehrten Seite der Schlitze liegt, Ölabstreifmittel trägt, und mit Schmierung der Zylin­ derlaufflächen vom Kurbelraum her, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Pleuelgelenk (13) in einer sich über die Ölab­ streifmittel (14) hinaus in Richtung Kurbelraum (17) erstreck­ enden Verlängerung (16) des Kolbenmantels angeordnet ist.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenmantel auf einem Bereich, der auf der dem Kur­ belraum (17) abgekehrten Seite der Ölabstreifmittel (14) liegt, zumindest einen ölmangelresistenten Kompressionsring (18) und/oder zumindest eine Mangelschmierungsgleitschicht trägt.