DK147685B - Smoereindretning til et krydshovedleje i en totaktstempelforbraendingsmotor - Google Patents

Description

i i 147685

Opfindelsen angår en smøreindretning til et kryds-5 hovedleje i en totakt-stempelforbrændingsiaotor af den i krav 1's indledning angivne art.

Krydshovedlejerne i dieselmotorer er lejer, der er stærkt belastede af gaskræfter og massekræfter, og 10 som må arbejde under ugunstige smørebetingelser.

På grund af den begrænsede svingningsbevægelse af plej Istangen i forhold til den med stempelstangen forbundne tap, kan der ikke dannes nogen dynamisk smørefilm. Ved totaktsmotorer bliver dette forhold 15 i modsætning til firetaktsmotorer værre derved, at lejet belastes med de samme arbejdstrykkræfter ved hver omdrejning.

20 Det er allerede fra US-PS 3656582 kendt i sådanne motorers krydshoveder at indbygge smøreoliestempler, hvortil smøreolien føres fra den normale fælles smøreolieledning. Sådanne pumpeanordninger er dog komplicerede, fordyrer motoren og danner en yderli-25 gere kilde til forstyrrelser.

Endvidere nævnes i indledningen til US-PS 3656582 en kendt smøreindretning for krydshovedlejet i en totakt-stempelforbrændingsmotor af den i begyndel-30 sen beskrevne art. Ved denne smøreindretning er der dog risiko for, at smøreolien presses tilbage fra lejespalten i det bærende lejefladeområde i tiden med høj lejebelastning, det vil altså sige i det 147685 2 1 tidsrum, i hvilket olietrykket i lejespalten er højere end smøreoliepumpernes transporttryk, ind i ledningen, der tilfører smøreolien, hvilket fører til en hurtig reduktion af lejespalten og dermed me-5 get hurtigt til en farlig tilnærmelse af lejeflade og krydshovedtap.

Den foreliggende opfindelse tager sigte på at angive en smøreanordning af den nævnte art, ved hvil-10 ken denne risiko i vidt omfang undgås.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved, at stempelforbrændingsmotoren er udformet som angivet i krav l1s kendetegnende del.

15

Ved denne udformning undgås en for hurtig reduktion af den oliepude , der dannes mellem lejefladerne og tappen i de tidsrum, hvor lejetrykkene er små,under påvirkning af smøretrykket ved hjælp af afspærrings-20 organet, som forhindrer, at smøreolie i de tidsrum, hvor lejebelastningen er stor, alt for hurtigt bliver trykket bort fra lejefladen. Det har vist sig, at der til dette formål ikke kræves nogen overdrevent høje smøretryk, så at der kan ses bort fra læktab.

25 Endvidere er denne indretning så simpel, at der ikke skal frygtes tendens til forstyrrelser, som der er ved i krydshovederne indbyggede smøreoliestempler.

Den egentlige smøreoliepumpe er anbragt uden for forbrændingsmotoren og let tilgængelig, således at der 30 kan monteres en reservepumpe.

Ved udformning af motoren som angivet i krav 2 opnår man en særlig enkel udførelsesform.

147685 3 1 Der er også anbragt en kontraventil veel den i US-PS 3656582 beskrevne ved krydshovedlejet anbragte smøreoliestempelpumpe. Der drejer det sig dog om den normale trykventil på pumpen til at mu-5 liggøre sugetakten.

Ved udformning af motoren som angivet i krav 3 bliver konstruktionen nok meget kompliceret, men man opnår en særlig pålidelig udførelse af afspær-10 ringsorganet, ved hvilken faren for fastklemning, der f.eks. kan bestå ved en automatisk ventil, undgås.

Ved udformning af motoren som angivet i krav 4, 15 tjener smørenoterne i hovedsagen til sikring af driften i tilfælde af en forstyrrelse i afspærringsorganet, f.eks. en fastklemning af en kontraventil. Derved opnår man en forøget driftssikkerhed.

20

Opfindelsen forklares herefter nærmere under henvisning til tegningen, der skematisk viser forskellige udførelsesformer for motoren, idet 25 fig. 1 viser et delsnit i en to-takt-stempelforbrændingsmotor med et som kontraventil udformet afspærringsorgan for smøreolie-30 tilførslen, fig. 2 et snit efter en linie II-II i fig. 1, 4 Ϊ47685 1 fig. 3 viser en udfoldning af de nederste leje flader i krydshovedlejerne i fig. 1 og 2, fig.4-6 skematiske snit i lejer og lejetappe i for-5 skellige indbyrdes stillinger til forkla ring af opfindelsens virkemåde, fig. 7 et diagram med forløb af smøreolietrykket i krydshovedlejernes lejespalte under en 10 arbejdscyklus af motoren, fig. 8 forløbet af størrelsen af lejespalten i området for den nederste løbeflade under arbejdscyklussen i fig. 7, 15 fig. 9 et til fig. 1 svarende delsnit af en to-takt-stempelforbrændingsmotor med et som afspærringsorgan virkende og drej eglider udformet krydshovedsideled og et leddet 20 udformet smøreolietilførselsafsnit mel lem motorhuset og krydshovedet, fig. 10 et snit efter en linie X-X i fig 9, 25 fig. 11 en til fig. 3 svarende udfoldning af de nederste lejeflader i krydshovedlejerne i fig. 9 og 10, fig. 12 et snit efter en linie XII-XII i fig. 9, 30 fig. 13 og 14 snit gennem en drej eglider efter en linie XIII-XIII i fig. 12, i større målestok for forskellige stillinger af drej eglideren, og 147685 5 1 fig. 15 og 16 viser til fig. 13 og 14 svarende snit i drejeglideren, dog efter en linie XV-XV i fig. 12.

5 Det i fig. 1 og 2 viste udsnit af en totakt-stempel-forbrændingsmotor har et krydshoved 1, der har en krydshovedtap 2. Denne tap er omsluttet af krydsho-vedlejer 3, der er fastgjort til en plejIstang 4. På enderne af krydshovedtappen 2 findes krydshovedsko 5, 10 der på kendt måde er bevægelige langs en krydshoved- føring 6 i et motorhus 7. Til forsyning af krydshoved-lejerne 3 med smøreolie findes en smørepumpe 8, der transporterer smøreolie fra en ikke vist beholder til en smøreledning 10. Til tilslutning af krydshovedet 15 1 til den faste del af smøreledningen 10 findes der rør 14 og 15, der er forbundet knæledsagtigt med hinanden ved hjælp af led 11, 12 og 13

Som det fremgår af fig. 1, danner leddet 13 en til-20 slutning for røret 15 og dermed for smøreledningen 10 til en boring 16, der fører til en central boring 17 i krydshovedtappen 2, i hvilken der samtidig på kendt måde er fastgjort en stempelstang 18 ved hjælp af en gevindring 19. Pra en central boring 25 17 fører der på begge sider aksiale smøreboringer 20, til hvilke der i området for de yderste kanter på lejerne 3 tilslutter sig radiale smøreboringer 21, fig. 2.

30 De radiale boringer 21 fører til forbindelsesnoter 28, fig. 3 i lejefladerne 23 i de nederste dele 3’ af krydshovedlejerne 3· Pra forbindelsesnoterne 22, der under svingningsbevægelsen af plej Istangen 4 147685 6 1 står varigt i forbindelse med boringerne 21, fører boringerne 24 ind i den nederste lejedel 3’· I plejIstangen 4 tilslutter der sig til boringerne 24 boringer 25, der udmunder i en længdeboring 26 i 5 plejlstangen 4. Fra længdeboringen 26 kan smøreolien f.eks. tilføres til krumtaplejerne i plejIstængerne.

Som det fremgår af fig. 2, findes der ved den øverste ende af længdeboringerne 26 en kontraventil 27, der i 10 det foreliggende tilfælde indeholder en kugle 29, som er belastet af en fjeder 28. Fra kontraventilen 27 fører boringer 30 til smørenoter 31 i lejefladerne 23, fig. 3.

15 I fig. 3 er der yderligere vist smørenoter 32, der tilslutter sig direkte til forbindelsesnoterne 22 og dermed uden om kontraventilen 27 bliver forsynet med smøreolie. Smørenoterne 32 befinder sig ved kanten af et bærende område B, der omtrent har en anty-20 det oval form og i det væsentlige strækker sig om en omkredsvinkel β på ca. 90°. Dette bærende område er på lejefladen 23 efter en vis driftstid for motoren til at kende på, at der i det område er fjernet bearbejdningsspor, enten ved mekanisk slid ved berø-25 ring med lejefladen på tappen eller ved erosion med smøreolien ved høje lejetryk.

Nedenfor skal virkemåden for opfindelsen forklares under henvisning til fig. 4 til 8.

30

Fig. 7 viser forløbet af de gennemsnitlige lejetryk 2 på lejefladerne 23 i kp/cm under en arbejdscyklus af motoren. Pq betegner smørepumpen 8’s smøretryk, der i det væsentlige er konstant og i det foreliggende til- 147685 7 1 fælde f.eks. kan betegne 20 ato. Af kurven P kan J_f man se, at lejetrykket i et område fra det øverste dødpunkt OTP synker ned under smøretrykket Pq.

5 Pig. 8 viser forløbet af størrelsen af lejespalten h på det laveste sted af lejet. Under den største lejebelastning under ekspansionslaget under en bevægelse af stemplet fra det øverste dødpunkt OTP til det nederste dødpunkt UTP bliver en oliepude, der 10 befinder sig i lejet, langsomt trykket væk fra den bærende flade, indtil lejespalten når op på den mindste værdi a (fig. 6). I dette øjeblik synker samtidig lejetrykket P^ under smøretrykket Pq, så at trykket af smøreolien åbner kontraventilen 27 og smøre-15 olie strømmer ind i lejespalten mellem lejefladen 23 og tappen 2. Derved bliver lejespalten forøget ved tryk af smøreolien til en værdi b, fig. 5· Denne værdi kan begrænses ved, at tappen 2 slår mod oliefilmen i det øverste område, der ligger overfor spalten med 20 størrelsen b. Derefter sker en stigning af lejebelastningen hen mod enden af kompressionslaget og ved begyndelsen af tændingen i cylinderen, hvorved kontraventilen 27 bliver lukket, fig. 6. I det øverste dødpunkt OTP af motoren har lejespalten allerede en 25 noget mindre størrelse c.

De yderste noter 32 anbragt under en vinkel β ( fig.

1 og 4) tjener til understøtning af forsyningen af lejet med smøreolie. Samtidig sikrer de en tilfreds-30 stillende drift af lejet også i tilfælde af, at kontraventilen 27 svigter, hvis den f.eks. skulle være blevet fastklemt i lukkende stilling.

Som det fremgår af fig. 1 og 4 er smørenoterne 31 i 147685 8 1 omkredsretning fjernet en vinkel ©C fra hinanden, der kan have samme størrelse som svingningsvinklen af plej Istangen *1 under drift. Derved opnår man en optimal forsyning af det bærende område B med smø- 5 reolie, da smøreolien under en omdrejning af motoren ved den indbyrdes bevægelse af lejefladen 23 og tappen 2 bliver fordelt på hele fladen mellem smørenoterne 31.

10 Mår der, som det er tilfældet ved den i fig. 1 og 2 viste udførelsesform, mellem lejefladen23 og kontraventilen 27 findes et vist volumen af smøreboringer, opstår der en yderligere fordelagtig virkning. Under det tidsrum, hvor den største lejebelastning findes, 15 bliver smøreolie ikke blot trykket væk fra lejefladen i sideretning, men bliver også med det i dette tidsrum bestående høje tryk trængt ind i boringerne 30. Efter sænkning af det høje tryk strømmer den olie, der er opsamlet i volumenet af boringerne 30, atter 20 hen på lejefladen 23 og gør derved formindskelsen af lejespalten h langsommere.

Ved den i fig. 9 til 16 viste anden udførelsesform for opfindelsen er dele, der svarer til dele i fig.

25 1 til 6, forsynet med samme henvisningstal. Udførel sesformen i fig. 9 til 16 adskiller sig fra den o-venfor beskrevne ved, at den automatisk virkende kontraventil 27 er erstattet af en drejeglider 40, der er anbragt i et af de led, der forbinder smøre-30 rørene ledagtigt med hinanden. Til opnåelse af optimale forhold til betjening af drejeglideren 40 findes ifølge fig. 9 smørerør kl og 42, der er afbøjet under vinkel opefter og i det nederste dødpunkt UTP af motoren indtager en stilling, der er 147685 9 1 vist ved stiplede linier 41’ og 42*. Ved denne anordning fås der større drejningsvinkler for drejeglideren 40, der har et hus 43, som er fastgjort til kryds-hovedtappen 44. Som det navnlig fremgår af fig. 12, 5 er der i gliderhuset 43 drejeligt lejret en tap 45, som er fast forbundet med røret 42. Tappen 45 indeholder en styrekanal 46, der samvirker med styreboringer 47 og 48 i huset 343* Som det fremgår af fig.

13 til 16, står styrekanalen 46 under drift varigt 10 i forbindelse med styreboringen 48, fig. 15 og 16.

Forbindelsen mellem styrekanalen 46 og styreboringen 47 bliver periodisk afbrudt, (stykket d i fig. 13).

Anordningen er herved en sådan, at der kun består en forbindelse mellem smørerøret 42 og styreboringen 47, 15 når der i lejet i fig. 7 hersker et tryk, der er lavere end smøretrykket fra smøreolien. Delen af dreje-glideren med styreboringen 47 svarer således med hensyn til sin funktion til kontraventilen 27.

20 Svarende til denne funktion af styreglideren er styreboringen 47 ved hjælp af en smøreboring 50, fig. 12 forbundet med boringen 17 til stempelstangen 18. Fra denne boring fører smøreboringer 51 til smørenoter 52, der i dette tilfælde er udformet i tappen 44 og 25 svarer til smørenoterne 31 ved udførelsesformen i fig. 1 til 3·

Boringen 48, der står varigt i forbindelse med smørerøret 42, er derimod ved hjælp af smøreboringer 53, 30 54 i tappen 44 forbundet med forbindelsesnoterne 22 i lejet, der er udformet på samme måde som ifølge fig. 3 i lejefladen 23 og fører til yderligere smøre- 147685 ίο 1 noter 32. I fig. 10 og 12 er desuden indtegnet smøreboringer 55, der fører til lejefladerne på kryds-hovedskoene 5· Desuden forsynes, ligesom ved udførelsesformen i fig. 1 til 3, en boring 26 i plejl-5 stangen 4 ved hjælp af smøreboringer 56 med smøreolie, der tilføres gennem forbindelsesnoterne 22, fig. 10.

Lige som ved udførelsesformen i fig. 1 til 3 bliver 10 smørenoterne 32 varigt forsynet med smøreolie, medens forsyningen af smørenoterne 52 sker med afbrydelse på samme måde som ved hjælp af kontraventilen 27.

Claims (3)

147685

1. Smøreindretning til et krydshovedleje i totakt stempelforbrændingsmotorer med en pumpe, der kontinuerligt transporterer smøreolie med et i det væsentlige konstant tryk, der ligger højere end det 5 laveste under drift optrædende smøreolietryk i lejespalten, og med en smøreolietilførsel ved hjælp af hvilken i den tid, i hvilken smøreolietrykket i le-jespalten er lavere end smøreoliepumpetransporttryk-ket, der tilføres smøreolie til smørenoter, der er 10 anbragt i det bærende lejeområde, kendetegnet v e d , at der inden for smøreolietilførslen, i nærheden af det bærende lejeområde (B) er anbragt et afspærringsorgan (27, 40), der forhindrer en tilbagestrømning af smøreolie fra lejespalten (h) 15. det bærende lejeområde (B) over smørenoterne (31, 52. til smøreolietilførslen i den tid, i hvilken smøreolietrykket (P^) i lejespalten (h) er højere end smøreoliepumpetransporttrykket (PQ). 20

2. Smøreindretning ifølge krav 1, k e n d e -tegnet ved, at afspærringsorganet i smøreolietilførslen er en automatisk virkende kontraventil (27), der åbner i retning hen mod krydshoved- lejet. 25

3. Smøreindretning ifølge krav 1, kendetegne t v e d , at smøreolietilførslen på sit fra motorhuset (7) til krydshovedet (1) førende afsnit på i og for sig kendt måde består af to smørerør 30