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Vorrichtung zum Entfernen überflüssigen Öles und Brennstoffes aus
den Zylindern von Verbrennungskraftmaschinen. Bekanntlich besteht insbesondere bei
Verbrennungskraftmaschinen der Nachteil, daß sowohl der Brennstoff als auch das
Schmieröl um den Kolben herum in die Räume wandert, in denen es nicht gewünscht
wird. So gelangt z. B. Schmieröl in verhältnismäßig großen Mengen in die Verbrennungskammer
und bildet hier einen die Zündkerzen verschmutzenden und sonstige Schäden verursachenden
Kohlenstoffansatz. Der Brennstoff dagegen, welcher in das Kurbelgehäuse kommt, vermischt
sich mit dem Schmieröl und kann dasselbe oft völlig verderben. Dieser überlauf von
Schmieröl und Brennstoff findet auch bei gut eingearbeiteten Kolben statt. Man hat
deshalb Vorrichtungen in Vorschlag gebracht, welche den Brennstoff und das Schmieröl
bei ihren ungewollten Wanderungen entfernen, und zwar hat man im Kolben (bzw. im
Zylinder) einen ringförmigen Sammelkanal vorgesehen, welcher mit einer Absaugeleitung
in Verbindung gebracht wurde, um das in dem Kanal gesammelte Öl bzw. den Brennstoff
abzusaugen.
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Derartige Einrichtungen sind jedoch wenig wirksam, da im Augenblick
des Beginns der Absaugwng und auch während der gesamten Dauer derselben keinerlei
Strömung und somit keinerlei Ableitung in dem Sammelkanal eintreten kann.
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Gemäß der Erfindung ist der Sammelkanal durch eine besondere Bohrung
mit der Atmosphäre, z. B. mit dem Kurbelgehäuse der Maschine, verbunden. Unterstützt
durch den im Kurbelgehäuse vorhandenen atmosphärischen oder überdruck, strömt bei
dem Absaugeprozeß Luft durch diese Verbindungsbohrung in den Sammelkanal und vermischt
sich hier mit dem vorhandenen Brennstoff und Öl und sorgt dafür, daß der Inhalt
des Sammelkanals entleert wird. Selbst wenn die Absaugung aus irgendeinem Grunde
nicht wirksam ist, tritt bei dieser Einrichtung ganz selbständig eine Entleerung
des Inhalts des Sammelkanals ein infolge des im Kurbelgehäuse vorhandenen Druckes.
Die Saugwirkung selbst kann durch eine besondere Pumpe oder auch dadurch erzeugt
werden, daß man den bei der Ansaugperiode des Motors entstehenden Unterdruck für
diesen Zweck benutzt.
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Die Erfindung ist auf der Zeichnung in mehreren beispielsweisen Ausführungsformen
veranschaulicht.
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Abb. z ist ein abgebrochener Schnitt durch einen der Zylinder und
den zugehörigen Kolben,
Abb.2 eine Seitenansicht des Kolbens. Abb.3
ist eine abgebrochene Ansicht eines der Maschinenzylinder mit abgeänderter Form
des Kolbens.
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Abb.:l ist ein abgebrochener Schnitt durch die Wandung eines der Kolben.
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Abb. 5 ist eine Ansicht einer Ausführungsform der Kolben.
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Wie die Zeichnung erkennen läßt, ist die Erfindung gemäß vorliegender
Ausführungsform an einer Verbrennungsmaschine angebracht, welche eine Reihe von
Zylindern besitzt und welche mit einer bekannten Einrichtung versehen ist, um Schmieröl
den Zylindern und Kolben zuzuführen. Die Zylinder sind mit 22 bezeichnet.
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Jeder der zugehörigen Kolben z3 (Abb. r und z) ist in gebräuchlicher
Weise am oberen Teil seines Umfanges mit mehreren Dichtungsringen 24. versehen,
und unmittelbar unter diesen Ringen ist ebenfalls am Umfange des Kolbens ein Ringkanal
25 vorgesehen, der um den Kolben läuft und welcher, wenn der Kolben den tiefsten
Punkt seines Hubes hat, mit einer Öffnung 26. der Zylinderwandung in Verbindung
kommt, wodurch die Ringnut an eine Abflußleitung bzw. eine Saugleitung angeschlossen
wird.
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Diametral gegenüber der Öffnung 26 hat der Kolben eine feine Bohrung
27, wodurch das Innere bzw. der Hohlraum des Kolbens, der sich gewöhnlich unter
Atmosphärendruck befindet oder einen Überdruck hat, mit der Ringnut 25 in Verbindung
steht.
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Wie üblich, ist der äußere `Durchmesser des sich nach unten erstreckenden
Kolbenmantels ein wenig größer als der obere Durchmesser des Kolbens, um der größeren
Ausdehnung des höheren Temperaturen ausgesetzten oberen Teiles des Kolbens Rechnung
zu tragen.
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Deshalb ist es auch von größerer Wichtigkeit, den unteren Teil des
Kolbenmantels «zrksarner zu schmieren wie den oberen Teil. Aus diesem Grunde hatte
man bisher, um übermäßige Zuführung von Schmieröl zu verhindern, am unteren Ende
des Kolbens einen Kolbenring vorgesehen, um den überschuß an Schmieröl von der Zylinderwandung
abzustreifen.
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Gemäß vorliegender Erfindung ist diese Einrichtung jedoch überflüssig,
und deshalb wird auch die Reibung und damit die Abnutzung der Zylinderwandung verringert.
-Es ist zweckmäßig, die das Öl aufnehmende Nut 25 für eine längere Zeit vor der
Öffnung der Abflußleitung 26 zu halten, um das Öl zur Genüge und mit Sicherheit
zu entfernen. Daher ist der Kolben an der Stelle, wo sich der Anschluß z6 befindet,
mit einer Längsnut 28 versehen, welche vor der Mündung der Leitung 26 in die Ringnut
-- 5 einmündet. An die Leitung 26 selbst ist eine Absaugevorrichtung angeschlossen.
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Der Kolben hat ferner an der Stelle, wo sich die Längsnut befindet,
bzw. in deren Verlängerung einen Ansatz 29, welcher in gleicher Linie mit der Längsnut,
in einem gewissen Abstand von derselben, eine ähnliche Längsnut 3o besitzt, wie
dies aus Abb. r und 2 hervorgeht.
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Die untere Längsnut 3o steht durch einen Kanal 3 i, der in einer inneren
Wulst 32 des hohlen Kolbens bzw. dessen Ansatzes 29 untergebracht ist, mit der oberen
Nut 28 in Verbindung, und an der Verbindungsstelle zwisciien der unteren Nut
30 und dem inneren Kanal 3 i ist in der Nut 3o eine Ventilklappe 33 vorgesehen,
durch welche die Öffnung und der Abscbluß der Verbindung zwischen der Nut 3o und
dem Kanal 3 i geregelt wird. Diese Ventilklappe ist durch eine Schraube 3.1 festgehalten
und auf ihren Sitz in der Nut niedergedrückt.
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Der Fortsatz 29 ist nötig, weil der Kolben in seiner tiefsten Stellung
unterhalb des Bodens der Zylinderwandung bzw. über das untere Ende der Zylinderwandung
vorspringt.
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Solange ein Teil der Nut 28 mit der Saugleitung 26 in Verbindung
steht, wird eine Saugwirkung auf die das Öl aufnehmende Nut 25 ausgeübt. Infolge
dieser Saugung befindet sich die Ventilklappe 33 in geschlossener Lage.
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Wenn der Teil des Kolbens zwischen dem unteren Ende des Kanals 28
und dem oberen Ende des Kanals 30 während des Aufstiegs den Sauganschluß
26 zeitweilig absperrt, findet natürlich keine Ölansaugung durch die Ringnut 25
statt. Sobald jedoch der Kanal 3o den Sauganschluß 26 (bei seinem Aufstieg) erreicht,
ist die Saugwirkung wiederhergestellt, und die Ventilklappe 33 wird sich nach außen
öffnen, so daß das Öl aus der Nut 25 durch den Kanal 28, den Kanal 3 T, die Nut
30 und den Sauganscbluß 26 abgesaugt wird.
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Es wird auf diese Weise auf die ringförmige Nut 25 während des größten
Teils des Kolbenhubes auch bei schnellster Hinundherbewegung eine starke Saugwirkung
ausgeübt.
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Die Verbindung 27 zwischen dem Hohlraum des Kolbens bzw. dem Kurbelgehäuse
und der Nut z5 oder eine Einrichtung, welche denselben Zweck erfüllen würde, ist
hier von großer Wichtigkeit, da, wenn diese Einrichtung wegfallen würde, die auf
das Öl durch die Ringnut 2 5 ausgeübte Saugwirkung unzureichend bzw. ungleichmäßig
sein würde.
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Durch diese Einrichtung wird die Absaugung des Öles außerordentlich
befördert. Gemäß vorliegender Erfindung wird daher jegliche Flüssigkeit, Dampf oder
Gas, sei es überschüssiges Schmieröl oder entweichendes Verbrennungsprodukt, welche
durch die Kolbenringe
passieren, abgesaugt und durch die Saugleitung
zweckmäßig zur Wiedergewinnung (nach erfolgter Abscheidung) weiterbefördert.
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Durch diese verhältnismäßig einfache Einrichtung wird mit Sicherheit
verhindert, daß ein Überschuß von Öl in die Verbrennungskammer oberhalb des Kolbens
eintreten kann oder daß das Öl durch in das Kurbelgehäuse eindringende Verbrennungsprodukte
schädlich verändert oder verschmutzt wird.
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Bei der vorher beschriebenen Ausführungsform der Erfindung steht das
in der Ölnut 25 befindliche Öl in unmittelbarer Berührung mit der Zylinderwandung
und bewegt sich hierbei rechtwinklig zu der Richtung der Saugung. die auf das Öl
in dem Saugkanal 25 von der Saugleitung 26 aus ausgeübt wird.
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Unter diesen Umständen ist der Absaugung des Öles aus der Nut in einigen
Fällen eine gewisse Schwierigkeit in den Weg gelegt. Diesem Übelstande soll durch
die in Abb.3 bis 5 dargestellte Einrichtung abgeholfen werden.
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Bei dieser" Ausführungsform ist die Nut eines der Dichtungsringe zur
Absaugung des Öles eingerichtet.
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Bei dieser Ausführungsform sind, wie üblich, in der Nähe des oberen
Endes des Kolbens i o i Ringnuten i o2, i o3 und 104 für die Dichtungsringe io5,
io6 und 107 angeordnet.
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Der untere Dichtungsring 107 hat an der inneren Fläche eine Aussparung
ios, wodurch genügend Raum zwischen dem Kolbenring und der inneren Wandung der Nut
geschaffen ist (Abb. ;1).
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Jeder Kolben i o i hat wieder einen unteren Fortsatz i o9 an der einen
Seite und außerdem an derselben Stelle eine in der Längsrichtung verlaufende Nut
i i i, welche mit der Nut i0.+ durch Kanäle i 12 und i 13 in Verbindung steht.
Gegenüber diesen Kanälen i i i bis i 13 befindet sich wiederum eine Luftöffnung
i 14, welche demselben Zweck dient wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsforen.
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Jeder Zylinder 115 hat einen Wasserkühlmantel i 16.
In der Mittellinie des Fortsatzes iog befindet sich wiederum in der Zylinderwandung
eine Öffnung i 17, die durch ein Rohr 118 mit einem allen Zylindern gemeinsamen
Absaugerohr i 19 in Verbindung steht.
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In manchen Fällen, namentlich wenn der Zylinder und Kolben verhältnismäßig
großen Durchmesser haben, mag es wünschenswert sein, das durchdringende Schmieröl,
Gase u. dgl. aus der Nut an mehreren Stellen zu entfernen.