DE930903C

DE930903C - Schmiervorrichtung fuer ungleichmaessig belastete Kolben, insbesondere von Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE930903C
Application number: DED196A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl-Ing Nallinger
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1949-10-30
Filing date: 1949-10-30
Publication date: 1955-07-28

Description

Schmiervorrichtung für ungleichmäßig belastete Kolben, insbesondere von Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmiervorrichtung für ungleichmäßig belastete Kolben, insbesondere von Brennkraftmaschinen, die mit einem oder mehreren Olabstreifringen versehen sind.
Die Erfindung besteht darin, daß insbesondere ein unterer ölabstreifring in an sich bekannter Weise gegen Verdrehung gesichert ist und ferner sein Außendurchmesser dort, wo der Kolben hoch beansprucht ist, zurückgefräst ist. Gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Ölabstreifring so festgelegt sein, daß sein Stoß an die Kolbendruckseite zu liegen kommt. Auch kann dieser Stoß gegenüber der normalen üblichen Ausführung bis zu t Millimeter und mehr vergrößert und die Nut des ölabstreifringes an der Kolbendruckseite nach dem Kolbenhemd zu abgefast sein, so daß durch den Ring von der Zylinderwand abgestreiftes Schmiermittel an dieser Stelle wieder austreten und dem Kolbenhemd an der höchst beanspruchten Stelle wieder zufließen kann. Schließlich ist der untere Kolbenrand zweckmäßig in an sich bekannter Weise -an der Kolbendruckseite abgerundet und an der weniger belasteten Seite scharfkantig ausgebildet, so daß das öl den Druckstellen am Kolben bevorzugt zufließt.
Es war zwar schon bekannt, die Ringe eines Zweitakt-Brennkraftmaschinenkolbens festzulegen, doch hatte diese Maßnahme den Zweck, es zu vermeiden, daß die Stoßfuge der Ringe die vom Kolben gesteuerten Einlaßschlitze überlaufen, sich dort die Ringenden vom Kolben abspreizen und an den S,rjhl!itzkan@te@n änigenbleiben.
Es war weiterhin bereits bekannt, die äußere Schaftunterkante eines Kolbens für Brennkraftmaschinen im Bereich der Kolbenbolzen messerscharf auszubilden und im übrigen Teil abzurunden. Diese Lösung allein ist jedoch für eine bevorzugte Schmierung der Kolbendruckseite unzulänglich.
Man hat auch schon keilförmige Einschnitte vom unteren Rand her in das Kolbenhemd hinein auf der Kolbendruckseite vorgesehen oder den Kolbenmantel mit durchgehenden Schmierkanälen versehen, um eine bevorzugte Schmierung der Kolbendruckseite zu erreichen. Die Maßnahmen bedeuten jedoch einen erheblichen Eingriff in das Kolbenmaterial und bewirken eine erhebliche Schwächung des Kolbens. Es sind diese Maßnahmen daher nur für große Kolben geeignet.
Demgegenüber hat die Erfindung den Vorteil, daß die Maßnahmen für eine bevorzugte Schmierung der Kolbendruckseiten in erster Linie an den vorgesehenen ölabstrei.fringen vorgesehen sind und die Maßnahmen am Kolben auf ein Minimum beschränkt bleiben, während an der Kolben- und Zylinderlaufbahn (gegebenenfalls mit Ausnahme der Bearbeitung der unteren Kolbenkante) überhaupt keine besonderen Maßnahmen getroffen zu werden brauchen. Mit Hilfe der Erfindung entwickelt sich ein breiter, über die ganze Druckfläche sich verteilender Sehmiermittelstrom, der aus dem von den scharfen Kolbenkantenabschnitten erfaßten Abstreiföl immer wieder ersetzt und gegen die abgerundeten Kanten zu weitergeschoben wird. Die in diesem Bereich zurückgefrästen Abstreifringe lassen das Schmiermittel ebenfalls breitflächig durchtreten, und schließlich läßt die Ringstoßfuge noch einmal bevorzugt an der Stelle der höchsten Druckbeanspruchung eine stärkere Schmiermittelader stehen, die sich beim Zerfließen über die zu schmierende Fläche ausbreitet.
In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen Brennkraftmaschinenkolben in zwei um 9o° versetzten Längsschnitten nach der Linie I-1 von Abb. 2, Abb. 2 eine Draufsicht auf den Kolben nach Abb, i, Abb. 3 einen Schnitt durch den Stoß des in seiner zugehörigen Kolbennut liegenden unteren ölabstreifringes, in einem größeren Maßstab.
Wie die Zeichnungen zeigen, weist der Kolben i drei normale Kolbenringe 2 sowie einen oberen und unteren ölabstreifring 3, 4 auf. Nimmt man an, daß der Kolbenbolzen im Sinne der rechten Hälfte von Abb. i senkrecht zur Blattebene steht, so ergibt sich m,it Bezug auf die Abb. 2, daß die mit D bezeichneten Umfangsabschnitte des Kolbens höher beansprucht werden, diese Abschnitte also eine stärkere Schmierung beanspruchen als die übrigen.
Gemäß der Erfindung ist der untere Ölabstreifring 4 z. B. mittels eines Zapfens 7 gegen Drehen gesichert und an seinem Außendurchmesser dort, wo der Kolben höher beansprucht wird, etwas zurückgefräst. Er ist in der zugehörigen Nut 8 derart festgelegt, daß sein Stoß S (Abb. 2) gerade an eine der Kolbendruckseiten zu liegen kommt. Es bilden also hier die Einfräsung und der Stoß einen Öldurchlaß. Es ist dabei von Vorteil, die Stoßfuge übernormal'größ, z. B. i mm und darüber zu bemessen. Der Schmiermittelzustrom zu den höher belasteten Kolbenlaufbahnabschnitten kann noch dadurch unterstützt werden, daß man die Nut 8 des ölabstreifringes 4 im Bereich dieser Abschnitte gegen das Kolbenhemd zu abfast (g), so daß durch den Ring 4 von der Zylinderlaufbahn abgestreiftes Schmiermittel an dieser Stelle wieder austreten und dem Kolbenhemd an der höchst beanspruchten Stelle wieder zufließen kann.
Besonders wirksam ist diese Anordnung, wenn man den Ölzufluß zu den Ringen sinngemäß durch eine besondere Ausbildung des unteren Kolbenrandes unterstützt, Zu diesem Zweck wird dieser im Bereich der Kolbenabschnitte D nach Abb. 2 unten abgerundet, wie die rechte Seite von Abb. i zeigt. Dadurch ergibt sich ein Ölfangspalt i i, der bei abwärts gehendem Kolben mehr Schmiermittel dem Kolbenlaufbahnspalt 12 (Abb. i) zufließen läßt. Die Randabrundung kann z. B. o,5 bis o;8 mm betragen: .gegenüber 0,3 mm bisher.
Auf denjenigen Kolbenseiten, an welchen die Kolbenbolzenbohrung ausmündet, ist der untere Kolbenrand 6 scharfkantig ausgeführt in einem solchen Maße (Abb. i, linke Seite), daß dort das Schmiermittel zum Teil von der Kolbenlaufbahn abgestreift wird. Läßt man die Abrundung 5 allmählich in die scharfe Randform 6 übergehen, so ergibt sich zwischen Kolben und Zylinderlaufbahn ein gegen die belasteten Kolbenabschnitte zu sich erweiternder Randspalt, in welchem das Schmiermittel von den scharfkantigen Randabschnitten den abgerundeten Randabschnitten zufließt. Auch dadurch wird die angestrebte gesteigerte Schmierung an den höher belasteten Kolbenabschnitten begünstigt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Schmiervorrichtung für ungleichmäßig belastete Kolben, insbesondere von Brennkraftmaschinen, die mit einem oder mehreiren: Ölabstreifringen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Öl.abstreifring; bzw. bei mehreren der untere Ölabstreifring (4), in an sich bekannter Weise gegen Verdrehung gesichert ist und ferner sein Außendurchmesser dort, wo der Kolben hoch beansprucht ist, zurückgefräst ist.
2. Schmiervorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Olabstreifring (4) so festgelegt ist, daß sein Stoß (S) an die Kolbendruckseite (D) zu liegen kommt.
3. Schmiervorrichtung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoß (S) des gegen Verdrehung gesicherten Ölabstreifringes (4) gegenüber der normalen Ausführung vergrößert ist, z. B. i mm und darüber groß ist,
4. Schmiervorrichtung nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (8) des gegen Verdrehung gesicherten Ölabstreifringes (4) an den Druckseiten (D) des Kolbens nach dem Kolbenhemd zu abgefast ist, so daß durch den Ring (4.) von der Zylinderlaufbahn abgestreiftes Schmiermittel an dieser Stelle wieder austreten und dem Kolbenhemd an der höchst beanspruchten Stelle wieder zufließen kann.
5. Schmiervorrichtung nach den Ansprüchen I bis 4., dadurch gekennzeichnet, daß der untere Kolbenrand in an sich bekannter Weise an der Druckseite (D) des Kolbens abgerundet und an der weniger belasteten Seite scharfkantig ausgebildet ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 344.269; französische Patentschrift Nr. 5o4 o52; britische Patentschrift Nr. 4434 (19I5) USA.-Patentschrift Nr. I 961 886; »Kompressorlose Dieselmaschinen« von Dr.-Ing. Friedrich S aß ; Julius-Sprim@ger-Verlag, Berlin 1929 S-334; »Auszüge deutscher Patentschriften«, Bd. I, (Klasse 46 »Brennkraftmaschinen«), S. 529, Sch 129 307.