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Pleuellager für die Kurbelwelle von Brennkraftmaschinen, insbesondere
kleinerer Zweitaktmotoren Die Erfahrung hat gezeigt, daß in der Mehrzahl der IZeparaturanfä
lle von Kurbelwellen, namentlich rollengelagerter `Fellen von Kraftfahrzeugen, wie
inshesondere der kleineren Zweitaktmotoren, das Pleuellager der Kurbelwelle der
sch"vache Punkt ist und der weitaus stärksten Abnutzung unterliegt. Alle übrigen
Lager der Kurbelwelle würden noch eine geraume Zeit ihren Dienst versehen können
und meistens einen Ausbau des Motors zu jenem Zeitpunkt an sich noch nicht erfordern,
zu welchem er wegen völligen Verschleißes des Kurhelwellenpleuellagers allein erforderlich
wird. Der stärkere Verschleiß des Kurbelwellenpleuellagers, wie er namentlich bei
kleineren Zweitaktmotoren immer wieder beobachtet werden kann, hat seine Ursache
weniger in konstruktiven Fehlern oder Unterdimensionierungen hei der Fabrikation
des Motors als vielmehr in der Tatsache, daß gerade kleinere Zweitaktmotoren in
leichterenTransportfahrzeugen, wie z. B. in dreirädrigen Lastkarren, Verwendung
finden und daß diese Fahrzeuge, durch die gegenwärtigen Zeitumstände bedingt, überlastet
und ihre Motoren damit einer Beanspruchung ausgesetzt werden, für die sie nicht
geschaffen sind.
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Die Erfindung beruht nun in der Erkenntnis, ,daß es durchaus möglich
ist, gelegentlich der Reparatur solcher Kurbelwellen diesen Tatsachen Rechnung zu
tragen und ihnen wirksam mit der Maßgabe zu begegnen, daß das Kurbelpleuellager
des instand gesetzten Motors innerhalb der nächsten Laufperiode keinem vorzeitigen
Verschleiß mehr unterliegt. Es hat sich nämlich gezeigt, daß die Kurbelwangen ohne
jeden Nachteil eine Schwächung zugunsten einer entsprechenden Verbreiterung des
zwischen ihnen eingeschlossenen Pleuellagers vertragen, so daB man .gelegentlich
der Überholung eines solchen Motors die Kurbelwangen entsprechend aussparen und
zwischen. diese dann eine mit breiterem
Lager versehene Pleuelstange
einbauen kann. Wenn man hierbei gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung noch
dafür Sorge trägt, daß durch diese Aussparung der sogenannte schädliche Raum, d.
h. die Kompressionsverhältnisse des Motors einerseits und die Schwungmasse hinsichtlich
Gewicht und Schwerpunktlage andererseits, nicht beeinträchtigt bzw. wesentlich verändert
wird, so hat die zwecks Unterbringung der stärkeren Pleuelstange vorgenommene Schwächung
;der Kurbelwangen nicht nur keinerlei nachteiligen Einfluß auf den Gang des Motörs
als solchen, sondern es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß außer der erstrebten
Erhöhung seiner Lebensdauer sogar ein wesentlich ruhigerer Gang, namentlich im Leerlauf,
erzielt wird.
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Die Fig. i bis 4 der Zeichnung veranschaulichen zunächst den Grundgedanken
der Erfindung.
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Fig. i ist ein Schnitt durch die beiden in Fig. 2 in Seitenansicht
dargestellten Kurbelwangen 2a, 2b eines normalen Motors, von dem angenommen sei,
daß er wegen vorzeitigen Verschleißes der Kurbelpleuellager infolge dauernder Überlastung
überholt werden muß. Die Pleuelstange ist mit 5 und ihr Kurbelrollenlager mit 7
bezeichnet, während. die beiderseitigen Ansätze der Kurbelwelle bei 3a, 3b angedeutet
sind.
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Die entsprechenden Fig.3 und4 lassen in gleichem Maßstab erkennen,
in welcher Weise gemäß der Erfindung das Kurbelfenster6 (Fig. i), beispielsweise
durch Fräsen, Schleifen oder Abdrehen der Kurbelwangen-4, ausgespart, d. h. verbreitert
ist, um Raum für ein stärkeres, insbesondere ein breiteres Rollenlager
70 mit zwei Rollenkränzen statt deren einem in Fig. i für die Pleuelstange
5o eines größeren Motors zu schaffen. Die nach dieser Aussparung verbleibende Wangen.stärke
der Kurbel hat sich in allen Fällen als ausreichend erwiesen, so daß deren zugunsten
einer weitaus erhöhten Lebensdauer des Pleuellagers vorgenommene Schwächung um einige
Millimeter mit keinerlei betrieblichen oder sonstigen praktischen Nachteilen verbunden
ist. Dies gilt namentlich dann, wenn die mit der Verbreiterung des Kurbelfensters
im allgemeinen verbundene Änderung des schädlichen Raumes und der Massenverhältnisse
gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kompensiert wird, wie an Hand der Fig.
2 bis 5 näher erläutert sei.
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Wie der gesirichelte Kreisring 5 in Fig. 2 erkennen läßt, füllt nämlich
das Auge des Pleuelstangenlagers nicht die gesamte Fläche der Kurbelwange 4 aus,
so -daß man, sollte das Volumen des schädlichen Raumes mit dem Einsetzen eines breiteren
Pleuellagers keine Veränderung erfahren, die Wangen gemäß Fig. 5 mit einer kreisförmigen
Einfräsung 8 versehen müßte, in die das Pleuelauge paßt und welche entsprechende
Kragen 9 stehenläßt. Solche Kragen beeinträchtigen jedoch, wie Versuche gezeigt
haben, merklich die Olzufuhr zum Pleuellager, da sie einen Teil des Kurbelfensters
6 abdecken.
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Man gelangt jedoch zu einer praktisch gleichen Kompensierung des schädlichem
Raumes, wenn man gemäß der. Erfindung die Wangen nicht wie in Fig. 5 dargestellt
kreisförmig ausfräst, sondern sie gemäß Fig.4 plan bearbeitet und das Auge des Pleuellagers
auch radial um so viel verstärkt, als es dem Volumen des Kragen 9 in Fig. 5 entspricht.
Diese aus Fig. 3 ersichtliche Radialverstärkung des Pleuellagers gemäß der Erfindung
erfolgt also nicht etwa aus Festigkeitsgründen, sondern nur zu dem Zwecke, die Kompressionsverhältnisse
des Motors trotz einer Vergrößerung des Kurbelfenstervolumens, deren Betrag das
Volumen einer bloßen Pleuellagerverbreiterung übersteigt, nicht zu verändern und
um diese Raumkompensierung ohne Beeinträchtigung der Pleuellagerschmierung erreichen
zu können. Da das spezifische Gewicht des Kurbelwangenmaterials einerseits und des
Pleuelstangenmaterials andererseits im allgemeinen nahezu identisch ist, werden
auf diese Weise auch die Schwungverhältnisse des Motors nicht beeinträchtigt.
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Langfristige Versuche an einem 6oo-ccm-Zweitaktmotor haben beispielsweise
gezeigt, daß nach einem auf diese Weise vorgenommenen Einbau einer Pleuelstange
für einen 7oo-ccm-Motor des gleichen Fabrikats trotz der zur Zeit üblichen Überbelastungen
eine vorzeitige Abnutzung des Kurbelpleuellagers nicht mehr auftritt und daß namentlich
auch ein bedeutend ruhigerer Leerlauf erzielt wurde.
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Die Erfindung schafft also die Möglichkeit, die Pleuel eines Motors,
insbesondere deren Rollenlager, wesentlich zu verstärken bzw. zu verbreitern, ohne
daß dies mit einer Verlängerung der Welle oder der Vergrößerung sonstiger Abmessungen
des Gehäuses verbunden wäre. Soweit es sich um die nachträgliche Aussparung des
Kurbelfensters eines zu überholender Motors handelt, ist es nicht erforderlich,
die abgeschliffenen und ursprünglich gehärteten Flächen der Kurbelwangen wieder
zu härten, da diese Flächen im Betriebe keinerlei besonderen Beanspruchungen unterliegen.;
handelt es sich hingegen um die Neuanfertigung von Ersatzwellen zum Zwecke der Lagerhaltung,
damit sie zur beschleunigten Reparatur eines Motors sogleich gegen die abgenutzte
Welle ausgetauscht werden können, besteht andererseits natürlich kein besonderer
Anlaß, die durch den Fabrikationsgang gegebenenfalls bedingte Härtung der Kurbelwangenflächen
nicht vorzunehmen.
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Obwohl die Erfindung in erster Linie für kleinere Zweitaktmotoren,
erdacht und bestimmt ist, welche besonders häufig dauernden und größeren Überlastungen
ausgesetzt und gegen diese besonders empfindlich sind, kann jedoch hiervon auch
bei anderen Motoren, wie z. B. größeren Viertaktmotoren, gegebenenfalls mit Vorteil
Gebrauch gemacht werden.