DE4436466A1 - Lubrication process for a piston group of a piston machine - Google Patents

Lubrication process for a piston group of a piston machine

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Abstract

A process is disclosed for lubricating pistons of a piston engine, in particular an internal combustion piston engine, preferably a two-stroke internal combustion piston engine, with a lubricant. Instead of oil, a dry mineral powder is applied to the area that needs lubrication.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schmierverfahren für eine Kolbengrup­ pe einer Kolbenmaschine wie z. B. einer Kolbenbrennkraftmaschine, eines Kompressors oder dergleichen.The invention relates to a lubrication method for a piston group pe a piston machine such. B. a piston internal combustion engine, a compressor or the like.

Ein in einem Zylinder geführter Kolben hat auch die Aufgabe, den Zylinderraum unterhalb des Kolbens gegenüber dem über dem Kolben dicht abzuschotten. Bei der Bewegung des Kolbens entstehen Reib­ kräfte unterschiedlichster Art. Beispielsweise werden durch Fliehkräfte der Pleuel Latereralkräfte hervorgerufen, die vom Kolben an die Zylinderwandung übertragen werden. Der Kolben reibt dabei wechselseitig an der Zylinderwandung.A piston guided in a cylinder also has the task of Cylinder space below the piston compared to that above the piston to seal off tightly. Friction occurs when the piston moves Forces of all kinds. For example, through Centrifugal forces of the connecting rods laterally caused by the Pistons are transferred to the cylinder wall. The piston alternately rubs against the cylinder wall.

In diesem Zusammenhang haben Kolbenringe üblicher Verbrennungs­ motoren die Aufgabe, den Verbrennungsraum gegen den Kurbelge­ trieberaum abzudichten, die Wärmeleitung vom Kolben zur Zylin­ derwand zu unterstützen und den Ölhaushalt des Motors zu regeln. Die Kolbenringe liegen mit ihrem Umfang dicht an der Zylinder­ wand und mit einer Flanke an einer Kolbennutflanke an. Die ra­ diale Anlage wird durch eine eigene Federkraft des Kolbenrings bewirkt, die durch den hinter den Kolbenring tretenden Gasdruck unterstützt wird. Die axiale Anlage des Kolbenrings wird durch den Gasdruck und die Beschleunigungskräfte bestimmt und wechselt daher zwischen der unteren und der oberen Ringflanke.In this context, piston rings have the usual combustion engine the task, the combustion chamber against the crank arm seal the drive chamber, the heat conduction from the piston to the cylinder support and regulate the oil balance of the engine. The circumference of the piston rings lies close to the cylinder wall and with a flank on a piston groove flank. The ra The system is activated by the piston ring's own spring force caused by the gas pressure behind the piston ring is supported. The axial contact of the piston ring is achieved by determines and changes the gas pressure and the acceleration forces therefore between the lower and the upper ring flank.

Zur Vermeidung reiner Trockenreibung wird eine Kolbengruppe mit Flüssigkeit geschmiert. Bei Kolbenbrennkraftmaschinen erfolgt die Schmierung mit Motoröl. Das Motoröl hat neben der Schmier­ funktion auch die Aufgabe der Abdichtung. Der sehr dünne Ölfilm zwischen Kolbenring und Zylinderwand hat eine außerordentlich hohe Affinität zu diesen Bauteilen und kann vom Gasdruck nur bedingt weggeblasen werden. Der Ölfilm dichtet somit den Spalt zwischen Kolben und Kolbenring sowie Kolbenring und Zylinderwand ab.A piston group is used to avoid pure dry friction Lubricated liquid. With piston internal combustion engines lubrication with engine oil. The engine oil has besides the lubrication function also the task of sealing. The very thin oil film between piston ring and cylinder wall has an extraordinary high affinity for these components and can only from gas pressure are conditionally blown away. The oil film thus seals the gap  between piston and piston ring as well as piston ring and cylinder wall from.

Durch die Benetzung der Bauteile, Kolben, Kolbenring und Zylin­ derwand mit Öl wird ein großer Teil des über den Kolbenboden während des Brennverlaufs einfließenden Wärmestroms an die Zy­ linderwand abgeleitet.By wetting the components, pistons, piston ring and cylinder The wall with oil becomes a large part of the over the piston crown heat flow flowing to the zy linder wall derived.

Die gesetzlich vorgeschriebenen Abgas-Grenzwerte zwingen die Zweitaktmotoren-Hersteller ihre Motoren mit einer modernen Hoch­ druck-Kraftstoffeinspritzung auszurüsten.The legally prescribed exhaust gas limits force the Two-stroke engines manufacturers their engines with a modern high equip pressure fuel injection.

Da bisher die Vergaser-Motoren zumeist mit Gemischschmierung betrieben wurden, ist es erforderlich, die Schmierung mittels einer separaten Ölzumeßpumpe durchzuführen. Das Schmieröl wird dem Luftstrom beigegeben, so daß die Spülluft das Öl mitreißt und es auf diese Weise an die zu schmierenden Zylinderwände transportiert. Das über dieses komplizierte Zufuhrsystem ver­ teilte Öl kommt natürlich auch in den Verbrennungsraum und wird dort mit dem Kraftstoff verbrannt. Über das Abgas gelangt es auch in die Atmosphäre. Da nur ein geringer Teil wirklich an die zu schmierenden Flächen gelangt, ist der Ölverbrauch sehr hoch.Since the carburetor engines have been mostly with mixture lubrication have been operated, it is necessary to use the lubrication a separate oil metering pump. The lubricating oil will added to the air flow so that the scavenging air entrains the oil and in this way on the cylinder walls to be lubricated transported. The ver over this complicated feed system shared oil naturally also gets into the combustion chamber and will burned there with the fuel. It gets through the exhaust gas also in the atmosphere. Since only a small part really belongs to the surfaces to be lubricated, the oil consumption is very high.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Schmierverfahren zu schaffen, bei dem fast keine Schadstoffe in die Atmosphäre gelangen, das ein­ fach ausführbar ist und bei dem nur eine geringe Schmierstoff­ menge verbraucht wird.The object of the invention is to provide a lubrication method in that almost no pollutants get into the atmosphere can be carried out in a specialized manner and with only a low lubricant amount is consumed.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unter­ ansprüchen gekennzeichnet.This object is solved by the features of claim 1. Advantageous developments of the invention are in the sub claims marked.

Das neue Schmierverfahren eignet sich insbesondere für Zwei­ taktmotoren. Die Maschine wird mit reinem Brennstoff betrieben. Es erfolgt keine Ölschmierung der Kolbengruppe. Vielmehr wird zur Schmierung ein Molybdändisulfit-Micro-Pulver verwendet. Das Pulver wird z. B. in Zeitabständen von etwa 30 min eingeblasen. The new lubrication process is particularly suitable for two clock engines. The machine is operated with pure fuel. There is no oil lubrication of the piston group. Rather it will a molybdenum disulfite micro powder is used for lubrication. The Powder is e.g. B. blown in at intervals of about 30 minutes.  

Die Einblasung erfolgt in den Frischluftansaugkanal anstelle des nach dem Stand der Technik eingespritzten Öls. Die eingeblasene Pulvermenge ist sehr gering im Vergleich zur eingespritzten Ölmenge und beträgt z. B. lediglich 1,5% der Ölmenge, die bei üblicher Schmierölbeimengung für Zweitakter zugespritzt wird. Der Zweitaktmotor braucht nicht verändert bzw. modifiziert zu werden. Ein Kompressionsverlust tritt nicht auf. Die Motorlei­ stung entspricht der des Betriebes mit einer Ölschmierung.The injection takes place in the fresh air intake duct instead of the Oil injected according to the state of the art. The blown The amount of powder is very small compared to the injected Amount of oil and is z. B. only 1.5% of the amount of oil at usual lubricating oil admixture for two-stroke is injected. The two-stroke engine does not need to be changed or modified will. There is no loss of compression. The Motorlei Performance corresponds to that of operation with oil lubrication.

Das verwendete Molybdändisulfit-Micro-Pulver ist bekannt. Es wird beispielsweise in einer abriebfesten öl- und kraftstoff­ beständigen Beschichtung verwendet, die z. B. auf das Kolbenhemd eines Kolbens oder auf den Kolbenring aufgebracht wird. Das Pulver ist dabei in ein Trägermaterial eingebettet und immobil. Nach der Erfindung wird das Pulver ohne weiteres verwendet und wirkt aufgrund seiner hohen Affinität als Schmierstoff. Das Pulver verhält sich wie eine Flüssigkeit, wobei aber keine Be­ netzung erfolgt.The molybdenum disulfite micro powder used is known. It For example, in an abrasion-resistant oil and fuel resistant coating used, the z. B. on the piston shirt a piston or on the piston ring. The Powder is embedded in a carrier material and immobile. According to the invention, the powder is easily used and acts as a lubricant due to its high affinity. The Powder behaves like a liquid, but no Be networking takes place.

Anstelle des Molybdändisulfit-Micro-Pulvers ist auch ein anderes Pulver verwendbar, das die gleichen Eigenschaften der Schmierung zur Verfügung stellt.Instead of the molybdenum disulfite micro powder there is also another one Usable powder that has the same properties of lubrication provides.

Claims (7)

1. Verfahren zum Schmieren von Kolben einer Kolbenmaschine, insbesondere einer Kolbenbrennkraftmaschine, vorzugsweise einer Zweitaktkolbenbrennkraftmaschine, mit einem Schmier­ mittel, dadurch gekennzeichnet, daß als Schmiermittel anstelle von Öl ein trockenes minera­ lisches Pulver an die Schmierstelle gebracht wird.1. A method for lubricating pistons of a piston engine, in particular a piston internal combustion engine, preferably a two-stroke piston internal combustion engine, with a lubricant, characterized in that a dry mineral powder is brought to the lubrication point instead of oil. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pulver mit einer Feinheit von 10.000 bis 20.000 m²/g verwendet wird.2. The method according to claim 1, characterized, that a powder with a fineness of 10,000 to 20,000 m² / g is used. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver in Mengen von 0,5 bis 1 g bezogen auf 1 h Betriebszeit verwendet wird.3. The method according to claim 1 and / or 2, characterized, that the powder in amounts of 0.5 to 1 g based on 1 h Operating time is used. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver durch eine Düsennadel eingeblasen wird.4. The method according to one or more of claims 1 to 3, characterized, that the powder is blown through a nozzle needle. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Schmierung einer Zweitaktkolbenbrenn­ kraftmaschine das Pulver in den Frischluftansaugkanal ge­ blasen wird.5. The method according to claim 4, characterized, that in the case of the lubrication of a two-stroke piston the powder into the fresh air intake duct will blow. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Schmierung einer Zweitaktkolbenbrennkraft­ maschine nach den Ansprüchen 1 bis 5 die Maschine mit öl­ freiem, reinen Brennstoff betrieben wird.6. The method according to one or more of claims 1 to 5, characterized,  that in the case of the lubrication of a two-stroke piston internal combustion engine machine according to claims 1 to 5 the machine with oil free, pure fuel is operated. 7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Schmiermittel-Pulver ein Molybdändisulfit-Micro- Pulver verwendet wird.7. The method according to one or more of claims 1 to 6, characterized, that as a lubricant powder a molybdenum disulfite micro Powder is used.
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