DE843187C

DE843187C - Connecting rod bearings with two shell halves for internal combustion engines, especially in motor vehicles

Info

Publication number: DE843187C
Application number: DEM2479A
Authority: DE
Inventors: Karl Dr-Ing E H Maybach; Gustav Mohr; Richard Seifert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-03-21
Filing date: 1950-03-22
Publication date: 1952-07-07

Description

Pleuelstangenlager mit zwei Schalenhälften für Brennkraftmaschinen, insbesondere in Kraftfahrzeugen Die Erfindung betrifft ein Lager für Pleuelstangen für Brennkraftmaschinen, das aus zwei Schalenhälften besteht. Bei derartigen Lagern ist es von ausschlaggebender Bedeutung, daß zwischen den Zapfen und der Lauffläche des Lagers in allen Betriebszuständen ein geschlossener Ölfilm mit sehr hohem 'hydraulischem Druck vorhanden ist, d. h. daß an keiner Stelle der Lagerschalen eine Möglichkeit zum Schwinden dieses Druckes besteht. Dieses Schwinden kann vor allem dadurch eintreten, daß das Öl durch die Trennfugen der Lagerschalen austreten kann. plan hat deshalb die Trennfugen der Lagerschalen in der Zone der geringsten Belastung bei Höchstlast angeordnet, so daß in diesem Fall die Druckzone des Ölfilms nicht mit den Trennfugen in Verbindung kommt. Der größte Lagerdruck wandert je nach Bauart der llascliine am Umfang der Schalen hin und her. Die Unterschiede der Druckrichtung sind am größten im Falle gemeinsamer Lagerung mehrerer Stangen auf einer Lagerschale bei Reihenmotoren, z. B. durch Gabelpleuel. Bei Leerlauf tritt; z: B. bei Zwölfzylinder-V-Motoren, infolge des Überwiegens der Massenkräfte der größte Lagerdruck an andern Stellen der Lagerschale als bei Vollast auf, so daß der Ölfilm mit hohem hydraulischemDruck mit derTrennfuge der Lagerschalen in Verbindung kommt und eine bedeutende Verringerung der Tragfähigkeit des Ölfilms durch Absinken des Öldrucks, ja sogar Trockenlaufen und damit Zerstörungen des Lagers auftreten. Außerdem besteht bei einer gegabelten Ausführung der einen. Stange und Anordnung des anderen Lagers -zwischen dieser Gabelung die Gefahr einer Spreizung der Gabel, was bei dem raschen hichtungswechsel der höchsten Beanspruchungen in den 1_agerschalen ein fortwährendes leichtes Verformen derselben in Richtung der größten Kraft zur Folge hat, so claß die Schalenkanten in radialer Richtimg gegeneinander verschoben werden. Die dabei entstehende schabende Wirkung der Lagerkanten auf den Zapfen führt ebenfalls zu einer Verringerung des tragenden Ölfilms und damit ungenügender Schmierung während des Betriebs. Dabei bilden sich auch kleine Späne, die zu Anfressungen in den Lagern führen.Connecting rod bearings with two shell halves for internal combustion engines, in particular in motor vehicles The invention relates to a bearing for connecting rods for internal combustion engines, which consists of two shell halves. With such camps it is of vital importance that between the tenons and the tread of the bearing in all operating conditions a closed oil film with a very high 'hydraulic Pressure is present, d. H. that at no point in the bearing shells is a possibility to dissipate this pressure. This shrinkage can mainly occur that the oil can escape through the joints in the bearing shells. plan has therefore the joints between the bearing shells in the zone of least load at maximum load arranged so that in this case the pressure zone of the oil film does not coincide with the parting lines comes in contact. The greatest bearing pressure moves depending on the design of the llascliine back and forth along the circumference of the shells. The differences in the direction of printing are greatest in the case of joint storage of several rods on one bearing shell for in-line engines, z. B. by fork connecting rods. When idling occurs; e.g. for twelve-cylinder V-engines, as a result of the predominance of the inertia forces, the greatest bearing pressure in other places the bearing shell than at full load, so that the oil film with high hydraulic pressure comes into contact with the parting line of the bearing shells and a significant reduction the load-bearing capacity of the oil film by lowering the oil pressure, and even running dry and thus destruction of the camp occurs. In addition, there is a forked Execution of the one. Rod and arrangement of the other camp -between at this fork there is a risk of the fork splaying, which is caused by the rapid change of direction the highest loads in the 1_bearing shells a continuous slight deformation the same in the direction of the greatest force, so the edges of the shell be shifted against each other in radial Richtimg. The resulting scraping Effect of the bearing edges on the journal also leads to a reduction in the bearing oil film and thus insufficient lubrication during operation. Included Small chips also form, which lead to pitting in the bearings.

Diese \'ei-forniungslvirkung an den Lagerschalen tritt ain stärksten bei Leerlauf init,hohen Drehzahlen auf, aber ähnlich ungünstige Lagerbelastungen 7eien sich auch bei Betrieb unter Last während des.Ati-> ,au-"' - und des Auspuffhubs. In diesen Betriebszustüiiden treten Bekanntlich infolge Überwiegens der Massenkräfte Zug- und Druckkräfte auf, die unter ungünstigen \\'inkeln auf die Trennfugen des Lagers einwirken und die Steifheit des zweiteiligen Lagers nachteilig beeinflussen.This \ 'ei-forniungslvirkung replaces the bearing shells ain strongest init at idle, high speeds, but similar unfavorable bearing loads 7eien also in operation under load during des.Ati->, au- "' - and the exhaust stroke in these Betriebszustüiiden. It is known that tensile and compressive forces occur as a result of the predominance of inertial forces, which act under unfavorable angles on the joints of the bearing and adversely affect the rigidity of the two-part bearing.

:\ußerdern hat sich bei derartigen Lagern gezeigt, (laß nach mehrmaligem Auseinander- und Zusam-. inenbauen des Lagers die inneren Kanten nicht mehr genau in die alte Lage kommen, Tiber die Lagerfläche heiworstehen und die erwähnten Schäden bewirken. 1?ine Fixierung mit Paßstiften ist bei diesen aufs :fußerste bemessenen Lagern schwierig und würde nicht befriedigen, da solche Fixierungen immer eine gewisse Nachgiebigkeit besitzen, die dann bei noch so geringem Vorstehen der Kanten sofort den Ölfilm abschaben würde.: In addition, it has been shown in such camps (after repeated Apart and togetherness. When building the bearing, the inner edges are no longer accurate come to the old position, overhang the storage area and the damage mentioned cause. 1? Ine fixation with dowel pins is extremely small for these It is difficult to store and would not be satisfactory, as such fixations always have a certain degree of stability Have flexibility, which then immediately with the slightest protrusion of the edges would scrape off the oil film.

Es wurde schon vorgeschlagen, zur Sicherung der Stabilität eines geteilten Pleuellagers die Trennflächen zwischen der Pleuelstange und dem Lagerdeckel verzahnt auszubilden. Aber in diesem Fall kiinnen die Trennfugen der Lagerschalen nach wie vor durch Deformation klaffen und Schäden durch Schtvächung der Wirkung des Ölfilms eintreten. Außerdem ergibt sich dabei noch der Nachteil, daß die Spannung der Verbindungsschrauben keinen genügenden Reibungsschluß für die Lagerschalen ergibt. Die gleichen Nachteile sind auch bei anderen bekannten .\ttsführungen vorhanden, bei denen die verzahnten Trennflächen sich über Lagerkörper und Lagerschalen erstrecken. Da hier die Strählungen \-o n Lagerkörper und Lagerschalen zusammen leergestellt werden müssen, so ergibt diese bekannte Ausführung noch den großen Nachteil, daß die Lagerschalen nicht ausgewechselt werden können.It has already been suggested to ensure the stability of a split Connecting rod bearing the interfaces between the connecting rod and the bearing cap are toothed to train. But in this case the parting lines of the bearing shells can still work before gape through deformation and damage through weakening the effect of the oil film enter. In addition, there is the disadvantage that the tension of the connecting screws does not result in sufficient frictional engagement for the bearing shells. Same drawbacks are also available in other known guides where the toothed Parting surfaces extend over bearing bodies and bearing shells. Here are the strikes \ -o n Bearing body and bearing shells must be empty together, so results this known design still has the major disadvantage that the bearing shells are not replaced can be.

Die Erfindung bringt eine wesentliche Verbesserung dieser Verhältnisse dadurch, daß die Trennfläcllen der Lagerschalen mit ineinander passenden Strählutigen versehen sind, während die Trennflächen des Lagerkörpers eben ausgeführt sind. Die .agerschalen verhalten sich dadurch in radialer Richtung wie ein fugenloser starrer Lagerkörper aus eitiern Stück. Es kann kein Schrriieröl durch die Trerinftigen austreten, auch nicht, weim in gewissen l')etriebszuständen der Brennkraftmaschine die Druckzone des Ölfilms mit den Trennfugen in Verbindung kommt. Es bleibt also ein in allen Betriebszuständen ausreichender kräftiger Ölfilm erhalten, so däß Lagerschäden wegen mangelhafter Schmierung auch Bei längsten Dauerläufen mit allen Belastungen nicht mehr eintreten können. Außerdem ist auch ein Verschieben der Lagerschalen gegeneinander und ein Schaben dieser am Lagerzapfen nicht mehr möglich.The invention brings about a substantial improvement in these relationships in that the Trennfläcllen the bearing shells with mutually fitting Strählutigen are provided, while the parting surfaces of the bearing body are flat. the Bearing shells thus behave in the radial direction like a seamless, rigid one Bearing body made from a single piece. There can be no leakage oil through the dead, not even if the pressure zone is in certain operating states of the internal combustion engine of the oil film comes into contact with the parting lines. So it remains one in all A sufficiently strong oil film is retained in operating conditions, so that bearing damage is due to Inadequate lubrication, even with the longest endurance runs with all loads more can occur. In addition, there is also a displacement of the bearing shells against one another and scraping it on the bearing pin is no longer possible.

Vorteilhafterweise verlaufen nach der Erfindung die Strählungen in Richtung der Lagerachse und parallel zueinander. Dies ergibt die einfachste Fertigung. Die Strählungen können jedoch in beliebiger Richtung verlaufen, z. 1>. schräg zur Achse liegen, oder durch Kreisbögen gebildet werden. Dabei ist der Mittelpunkt weit außerhalb> der Lagerachse angeordnet, so daß auch gleichzeitig ein axiales Verschieben der Schalen verhindert werden kann. Diese :Nusführung hat den Vorteil, daß die Strählungen länger sind und ihre \Virkung entsprechend vergrößert ist. Außerdem wird erfindungsgemäß die Sträh-Iting .mit einem Dreiecksprofil, zweckmäßigerweise finit 9o° Spitzenwinkel, ausgeführt.According to the invention, the rays advantageously run in Direction of the bearing axis and parallel to each other. This results in the simplest manufacture. However, the streams can run in any direction, e.g. 1>. oblique to Axis lie, or be formed by arcs. The center point is wide arranged outside> the bearing axis, so that there is also an axial displacement at the same time the shells can be prevented. This: nut design has the advantage that the rays are longer and their effect is increased accordingly. In addition, according to the invention the Sträh-Iting .with a triangular profile, expediently a finite 90 ° point angle, executed.

Nach der Erfindung schließen auf der Seite der Lauffläche an die gestrählten Flächen radial verlaufende Trennungsflächen an, wodurch ein noch innigeres "Zusammenpressen der Lagerschalen an dieser Stelle ermöglicht und damit die \\'irkung der Erfindung noch erhöht wird. Bei Lagern, bei welchen die Schalen finit einem \usguß versehen sind, ist es vorteilhaft, wenn, wie in der Erfindung vorgesehen, die aneinandergepreßten Trennungsflächen des Ausgusses radial verlaufen. Dadurch ist erreicht, daß bei einer entsprechenden Beinessting des Ausgusses beim Zusammenspannen der Schalenhälften ein derartiges "Zusammenpressen dieses Teils der Trennflächen erfolgt, claß praktisch die Lauffläche fugenlos ist.According to the invention close on the side of the tread on the steel Surfaces radially extending separation surfaces, whereby an even more intimate "pressing together the bearing shells at this point and thus the effect of the invention is still increased. For bearings in which the shells are finitely cast are, it is advantageous if, as provided in the invention, the pressed together Separation surfaces of the spout run radially. It is thereby achieved that in one corresponding leg sting of the spout when clamping the shell halves together Such a "compression of this part of the parting surfaces takes place, that is practical the running surface is seamless.

Da bei der erfindungsgemäßen Ausführung der Lagerschalen der Ölfilm vollständig erhalten bleibt, können auch die üblichen, für die Erhaltung des Ölfilms eher nachteiligen als vorteilhaftenÖlnutenweggelassen werden. Es entsteht ein Ölfilm hoher Tragfähigkeit und ununterbrochener gleichmäßiger Dicke.As in the inventive design of the bearing shells, the oil film is completely preserved, the usual, for the preservation of the oil film can also be used disadvantageous rather than advantageous oil grooves are omitted. An oil film is created high load-bearing capacity and uninterrupted uniform thickness.

Wenn die Erfindung auch bei Motoren mit mehreren Zylinderreihen von besonderer Bedeutung ist, bei denen auch auf dein Lagerschalenrücken noch eine Kolbenstange gelagert ist, so bringt die erfindungsgemäße Ausführung doch auch hei Motoren mit einfachen Pleuelstangen Vorteile.If the invention also applies to engines with several rows of cylinders It is of particular importance that there is also a piston rod on the back of the bearing shell is stored, the embodiment according to the invention also brings with it engines simple connecting rods advantages.

Die Zeichnung zeigt in vier Abbildungen ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lagers, teilweise geschnitten.The drawing shows in four figures an embodiment of the bearing according to the invention, partially cut.

Abb. i zeigt einen Pleuels@tangenkopf mit zwei Lagerschalen; Abb. 2 zeigt den Grundriß der einen Lagerhälfte; Abb. 3 zeigt die T reririfttge der Lagerschalen im vergrößerten Maßstab; Ahb. .I zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Strählung.Fig. I shows a connecting rod @ tangenkopf with two bearing shells; Fig. Fig. 2 shows the plan of one bearing half; Fig. 3 shows the storage space of the bearing shells on an enlarged scale; Ahb. .I shows another embodiment of the beam.

In den Abbildungen sind die beiden [-agerschalen des Lagers mit t und 2 bezeichnet. Diese sitzen in den Lagerköpfen i o und t i der I'letielstaiigen,i2 und 13. Dabei ist die Stange 12 als Gahelpleuel ausgebildet, in deren Gabelung die Stange 13 auf dem kücken der Schalen i und 2 gelagert ist. Die Schalen t 1111d 2 sind in den Kopf der Stange 12 eingepreßt tind finit einem Stift gegen Drehung gesichert. \V:ilirend die Trennflächen 3 und 4 des l.agerkür1iers sich nicht berühren, besitzen die Schalen i , 2 axial parallel verlaufende genau ineinandergepaßte Strählungen 5, 5a und 6, 6a. Wie aus .\1>b. 3 Hervorgeht, besitzt die Strählung Dreiecksprofil mit einem Spitzenwinkel von beispielsweise etwa co'.The two bearing shells of the bearing are labeled t and 2 in the figures. These sit in the bearing heads io and ti of the I'letielstaiigen, i2 and 13. The rod 12 is designed as a Gahel connecting rod, in the fork of which the rod 13 is mounted on the cheek of the shells i and 2. The shells 1111d 2 are pressed into the head of the rod 12 and are secured against rotation by a pin. If the dividing surfaces 3 and 4 of the first bearing do not touch each other, the shells 1, 2 have axially parallel, precisely fitted beams 5, 5a and 6, 6a. As from. \ 1> b. 3 emerges, the radiation has a triangular profile with an apex angle of, for example, about co '.

Auf der Seite der Lagerfläche schließen sich an die S.ti-:ililtiiigeii radial verlaufende Trennflächen an. Das Lager Hach .\111>. 3 ist finit einem Ausguß 14 versehen, in welcliein die mit 8, 9 bezeichneten Trennflächen radial verlaufen. Infolge des weicheren Materials de, Ausgusses können diese Trennflächen beim Z.usamnienspannen der Schalenhälften so stark zusaminengepreßt werden, (laß :ich eine nahezu fugenlose l.:itiffläclie Herstellen läßt. On the side of the bearing surface, the S.ti-: ililtiiigeii radially extending dividing surfaces adjoin. The Hach camp. \ 111>. 3 is finitely provided with a spout 14 in which the separating surfaces identified by 8 , 9 extend radially. As a result of the softer material of the spout, these separating surfaces can be so strongly pressed together when the shell halves are clamped together,

\bb. 4 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel, bei welchem die Strä hlungen 1,5 kreisbogenförmig. verlatifen. In getvissen Fällest bietet diese Ausführung tiocli festere Verbindung der Lagerschalen i und 2.\ bb. 4 shows another embodiment in which the Strä 1.5 circular arcs. to lose. In certain cases this version offers tiocli stronger connection of the bearing shells i and 2.

I)ie Anzahl der Strählungen ist an sich beliebig und richtet sich nach den Belastungsverhältnissen Lind vier Hreite der Trennflächen zwischen den Lagersclialen. Ne ganze Kraft der Verbindungsschrauben wirst auf die Lagerschalen übertragen. Dadurch ist es mciglicli, finit kleineren Schrauben auszukommen.I) The number of striations is arbitrary and depends according to the load conditions and four widths of the interfaces between the Storage clials. All the power of the connecting screws are applied to the bearing shells transfer. This makes it possible to manage finitely smaller screws.

I huch die erfindtingsgemä ße Ausbildung des I.@igerkiirliers 1, 2 bilden die in dein Lagerkopf der Stange 12 eingepreßten T.agerschalen einen starren I.agerkiirlicr, der nicht nur (las Schwinden des Ülfilins iii der Trennloge verhindert, sondern auch jedes Verformen der -;clialeii und Klaffen an den "Trennfugen tinniiiglich macht. 1;.s ergeben sich dadurch die Vorteile leichter Montier- und Demontierbarkeit von Pleuellagern mit getrennten Lagerkörpern und gleichzeitig eine Steifheit gegenüber radialen Beanspruchungen, wie sie sonst nur einteilige Lagerkörper besitzen. Lager nach der Erfindung können deshalb wesentlich höher belastet werden.I like the inventive training of I. @ igerkiirliers 1, 2 The T. bearing shells pressed into your bearing head of the rod 12 form a rigid one I.agerkiirlicr, who not only prevented the but also every deformation of the clialeii and gaps at the "separating lines" power. 1; .s resulting in the advantages of easier assembly and disassembly of connecting rod bearings with separate bearing bodies and at the same time a rigidity opposite radial loads that otherwise only have one-piece bearing bodies. camp according to the invention can therefore be loaded much higher.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Connecting rod bearings with two shell halves, in particular for the joint storage of several rods for internal combustion engines, particularly in motor vehicles, characterized in that the separating surfaces of the bearing shells (1, 2) are provided with interlocking stripes (5, 5a, 6, 6a), while the Parting surfaces (3, 4) of the bearing body are flat.

2. Camp according to claim i, characterized in that the rays (5, 5a, 6, 6a) in the direction of the bearing axis and run parallel to each other.

3. Bearing according to claim i, characterized in that that the rays (15) run in the shape of an arc of a circle.

Bearing according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the striations have a triangular profile.

5. Bearing according to one or more of the preceding claims, characterized in that on the side of the running surface on the steel surfaces (5, 5,1, 6, 6a) connect radially extending separating surfaces (8, 9) that are pressed against one another.

6. Camp after one or more of the preceding claims, wherein the shells with a Spout are provided, characterized in that the pressed together separating surfaces (8, 9) extend radially between the spout.