EP0299174A1 - Verfahren zum Schmieren einer Brennkraftmaschine - Google Patents

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EP0299174A1 EP88108294A EP88108294A EP0299174A1 EP 0299174 A1 EP0299174 A1 EP 0299174A1 EP 88108294 A EP88108294 A EP 88108294A EP 88108294 A EP88108294 A EP 88108294A EP 0299174 A1 EP0299174 A1 EP 0299174A1
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    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
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    • F02F1/20—Other cylinders characterised by constructional features providing for lubrication
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/02—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means
    • F02F1/10—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling
    • F02F2001/104—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling using an open deck, i.e. the water jacket is open at the block top face

Definitions

  • the invention relates to a reciprocating piston internal combustion engine with at least one cylinder insert, in which a piston having a plurality of piston rings is movably arranged, and with a row of lubricating oil bores arranged essentially in a plane lying at right angles to the longitudinal axis of the cylinder insert, which are connected to a common lubricating oil supply and which in Lubricate grooves that are located in the outer surface of the cylinder insert adjacent to the piston.
  • the invention has for its object to improve the lubrication in a reciprocating internal combustion engine of the type mentioned in such a way that both the corrosion attack and wear are drastically reduced.
  • this object is achieved in that a further row of lubricating oil bores is provided in the cylinder insert, essentially arranged in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the cylinder insert, which are connected to a common lubricating oil supply and which end in lubricating grooves that adjoin the piston in the one Shell surface of the cylinder insert are attached, that the lubricating oil supply to the further row is independent of the first row and that the first-mentioned row of lubricating oil holes is in an area which - based on the position of the top piston ring in top dead center - is below this position and whose limits are between 5 and 18% of the piston stroke, and the further series of lubricating oil holes is in an area below, whose limits are between 20 and 40% of the piston stroke.
  • This design enables the lubricating oil supply to each lubrication area to be individually adapted to the different operating conditions in these two areas. This can be done by adding the same or different amounts of the same lubricant or the same or different amounts of two different lubricants to the two lubrication areas.
  • a piston 2 is guided to move up and down. In the position shown, the piston 2 is in the top dead center position.
  • the piston 2 is provided with a plurality of piston rings 3, which are accommodated in a known manner in ring grooves of the piston and bear with their outer peripheral surface on the inner circumferential surface 1 'of the cylinder insert 1.
  • a series of lubricating oil bores 5 are provided which penetrate the cylinder insert and end in a plane lying essentially perpendicular to the longitudinal axis of the cylinder insert on the lateral surface 1 '.
  • the area in which the lubricating oil bores 5 are arranged lies below the uppermost piston ring 3 when the piston 2 is in its top dead center position. The limits of this range are between 5 and 18% of the piston stroke.
  • the second lubrication area formed by these lubricating oil bores 6 has its limits between 20 and 40% of the piston stroke.
  • the lubricating oil holes 5 and 6 open into lubricating grooves 5 'and 6', which in the inner lateral surface 1 ' Cylinder insert 1 are incorporated and extend transversely to the direction of movement of the piston 2.
  • a separate lubricating oil supply 7 or 8 is connected to each row of the lubricating oil bores 5 and 6 and each of these contains an adjusting element 9 or 10 in order to be able to individually adjust the amount of lubricating oil to be supplied to the associated row of lubricating oil holes.

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Abstract

Im Zylindereinsatz (1) ist ein mehrere Kolbenringe (3) aufweisender Kolben (2) beweglich angeordnet. In einer rechtwinklig zur Längsachse des Zylindereinsatzes (1) liegenden Ebene ist eine Reihe von Schmierölbohrungen (5) vorgesehen, die an eine gemeinsame Schmierölzuführung (7) angeschlossen sind und die in Schmiernuten (5') in der Mantelfläche des Zylindereinsatzes enden. Im Zylindereinsatz (1) ist eine weitere Reihe von rechtwinklig zur Zylinderachse angeordneten Schmierölbohrungen (6) vorgesehen, die an eine gemeinsame Schmierölzuführung (8) angeschlossen sind und ebenfalls in Schmiernuten (6') in der Mantelfläche des Zylindereinsatzes enden. Die beiden Schmierölzuführungen (7 und 8) sind voneinander unabhängig. Die erstgenannte Reihe von Schmierölbohrungen (5) liegt in einem Bereich, der - bezogen auf die Lage des obersten Kolbenringes (3) im oberen Totpunkt - sich unterhalb dieser Lage zwischen 5 und 18 % des Kolbenhubes befindet, wogegen die weitere Reihe von Schmierölbohrungen (6) in einem darunter befindlichen Bereich zwischen 20 und 40 % des Kolbenhubes liegt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Hubkolbenbrennkraftmaschine mit mindestens einem Zylindereinsatz, in dem ein mehrere Kolbenringe aufweisender Kolben beweglich angeordnet ist, und mit einer im wesentlichen in einer rechtwinklig zur Längsachse des Zylindereinsatzes liegenden Ebene angeord­neten Reihe von Schmierölbohrungen, die an eine gemeinsa­me Schmierölzuführung angeschlossen sind und die in Schmiernuten enden, die in der dem Kolben benachbarten Mantelfläche des Zylindereinsatzes angebracht sind.
  • Bisher war es üblich, nur eine Reihe von Schmierölbohrun­gen mit -nuten im Zylinder anzubringen, und zwar entweder in dessen oberen Endbereich oder relativ weit unten am Zylindereinsatz. Hierdurch wurde die Schmierung in verschiedener Weise beeinflusst. Im erstgenannten Fall werden durch die Verbrennungsprodukte bedingte Korrosi­onsangriffe im Zylindereinsatz vermindert oder sogar verhindert, wobei dann die Schmierung im unteren Bereich des Zylindereinsatzes ungenügend sein kann, was grosse Abnutzung bedeutet. Bei Anordnung der Schmierölbohrungs­reihe im unteren Bereich des Zylindereinsatzes wird eine gute Schmierung des unteren Abschnitts des Zylinderein­satzes gewährleistet, jedoch ist der Schutz gegen Korro­sionsangriffe im oberen Bereich des Zylindereinsatzes unbefriedigend. Für die Schmierung wird in beiden Fällen ein Schmieröl mit einer hohen TBN (total base number) angewendet, d.h. ein hochalkalisches Schmieröl mit Additiven.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Hubkolbenbrennkraftmaschine der eingangs genannten Art die Schmierung so zu verbessern, dass sowohl der Korrosi­onsangriff als auch die Abnutzung drastisch verringert werden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass im Zylindereinsatz eine weitere, im wesentlichen in einer rechtwinklig zur Längsachse des Zylindereinsatzes liegen­den Ebene angeordnete Reihe von Schmierölbohrungen vorgesehen ist, die an eine gemeinsame Schmierölzuführung angeschlossen sind und die in Schmiernuten enden, die in der dem Kolben benachbarten Mantelfläche des Zylinderein­satzes angebracht sind, dass die Schmierölzuführung zur weiteren Reihe von der zur erstgenannten Reihe unabhängig ist und dass die erstgenannte Reihe von Schmierölbohrun­gen in einem Bereich liegt, der - bezogen auf die Lage des obersten Kolbenringes im oberen Totpunkt - sich unterhalb dieser Lage befindet und dessen Grenzen zwi­schen 5 und 18 % des Kolbenhubes liegen, und die weitere Reihe von Schmierölbohrungen in einem darunter befindli­chen Bereich liegt, dessen Grenzen zwischen 20 und 40 % des Kolbenhubes liegen. Durch diese Gestaltung ist man in der Lage, die Schmierölzufuhr zu jedem Schmierbereich den in diesen beiden Bereichen unterschiedlichen Betriebsbe­dingungen entsprechend individuell anzupassen. Dies kann dadurch geschehen, dass den beiden Schmierbereichen gleiche oder unterschiedliche Mengen desselben Schmier­mittels oder gleiche oder unterschiedliche Mengen zweier verschiedener Schmiermittel zugeführt werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der folgen­den Beschreibung anhand der Zeichnung näher erläutert, die einen Längsschnitt durch einen Teil eines Zylinder­einsatzes und die Ansicht eines Teils eines darin befind­lichen Kolbens zeigt.
  • Gemäss der Zeichnung ist in einem Zylindereinsatz 1, der in bekannter Weise in einen nicht dargestellten Zylinder­block einer Hubkolbenbrennkraftmaschine der Dieselbauart angeordnet und wassergekühlt ist, ein Kolben 2 auf- und abbeweglich geführt. In der dargestellten Stellung hat der Kolben 2 die obere Totpunktstellung inne. Der Kolben 2 ist mit mehreren Kolbenringen 3 versehen, die in bekannter Weise in Ringnuten des Kolbens untergebracht sind und mit ihrer äusseren Umfangsfläche an der inneren Mantelfläche 1′ des Zylindereinsatzes 1 anliegen.
  • Im oberen Bereich des Zylindereinsatzes 1 ist eine Reihe von Schmierölbohrungen 5 vorgesehen, die den Zylinderein­satz durchdringen und in einer im wesentlichen recht­winklig zur Längsachse des Zylindereinsatzes liegenden Ebene an der Mantelfläche 1′ enden. Der Bereich, in dem die Schmierölbohrungen 5 angeordnet sind, liegt unterhalb des obersten Kolbenringes 3, wenn der Kolben 2 seine obere Totpunktlage inne hat. Die Grenzen dieses Bereiches liegen zwischen 5 und 18 % des Kolbenhubes. Unterhalb des so gebildeten Schmierbereiches befindet sich eine zweite Reihe von Schmierölbohrungen 6, die ebenfalls in einer im wesentlichen zur Längsachse des Zylindereinsatzes 1 rechtwinkligen Ebene in der Mantelfläche enden. Der durch diese Schmierölbohrungen 6 gebildete, zweite Schmierbe­reich hat seine Grenzen zwischen 20 und 40 % des Kolben­hubes. Die Schmierölbohrungen 5 und 6 münden in Schmier­nuten 5′ bzw. 6′, die in die innere Mantelfläche 1′ des Zylindereinsatzes 1 eingearbeitet sind und sich quer zur Bewegungsrichtung des Kolbens 2 erstrecken. An jede Reihe der Schmierölbohrungen 5 und 6 ist eine eigene Schmier­ölzuführung 7 bzw. 8 angeschlossen und jede von diesen enthält ein Einstellorgan 9 bzw. 10, um die der zugehöri­gen Schmierölbohrungsreihe zuzuführende Schmierölmenge individuell einstellen zu können.
  • Mit der beschriebenen Anordnung ist es z.B. möglich, sowohl der Reihe von Schmierölbohrungen 5 als auch der Reihe von Schmierölbohrungen 6 je 50 % des selben Schmieröls zuzuführen. Es ist aber auch möglich, der oberen Reihe 30 % und der unteren Reihe 70 % der gesamten Schmierölmenge zuzuführen. Andererseits ist es auch möglich, den beiden Schmierölbohrungsreihen verschiedene Schmierölsorten zuzuführen, z.B. derart, dass der oberen Reihe ein teureres Schmieröl mit einer hohen TBN zuge­führt wird und dass der unteren Schmierölbohrungsreihe ein billigeres Schmieröl mit einer niedrigeren TBN oder einer höheren Viskosität zugeführt wird.

Claims (1)

  1. Hubkolbenbrennkraftmaschine mit mindestens einem Zylin­dereinsatz, in dem ein mehrere Kolbenringe aufweisender Kolben beweglich angeordnet ist, und mit einer im wesent­lichen in einer rechtwinklig zur Längsachse des Zylinder­einsatzes liegenden Ebene angeordneten Reihe von Schmier­ölbohrungen, die an eine gemeinsame Schmierölzuführung angeschlossen sind und die in Schmiernuten enden, die in der dem Kolben benachbarten Mantelfläche des Zylinderein­satzes angebracht sind, dadurch gekennzeich­net, dass im Zylindereinsatz eine weitere, im wesent­lichen in einer rechtwinklig zur Längsachse des Zylinder­einsatzes liegenden Ebene angeordnete Reihe von Schmier­ölbohrungen vorgesehen ist, die an eine gemeinsame Schmierölzuführung angeschlossen sind und die in Schmier­nuten enden, die in der dem Kolben benachbarten Mantel­fläche des Zylindereinsatzes angebracht sind, dass die Schmierölzuführung zur weiteren Reihe von der zur erstge­nannten Reihe unabhängig ist und dass die erstgenannte Reihe von Schmierölbohrungen in einem Bereich liegt, der - bezogen auf die Lage des obersten Kolbenringes im oberen Totpunkt - sich unterhalb dieser Lage befindet und dessen Grenzen zwischen 5 und 18 % des Kolbenhubes liegen, und die weitere Reihe von Schmierölbohrungen in einem darunter befindlichen Bereich liegt, dessen Grenzen zwischen 20 und 40 % des Kolbenhubes liegen.
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