WO1999031360A1 - Zweitakt-ottomotor mit getrenntschmierung - Google Patents

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WO1999031360A1
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Jochen SCHÖNHAAR
Andreas Singer
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    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
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    • F02F3/00—Pistons 

Definitions

  • the invention relates to two-stroke gasoline engine with separate lubrication, in particular for hand-held tools with high-speed engines in which the piston has recesses for receiving engine oil.
  • Lubrication in the two-stroke engine is still predominantly carried out over the lubricating oil added to the fuel. Separate lubrication can also be provided to reduce the oil content in the fuel mixture. Methods are known in which the lubricating oil is supplied to the engine via the inlet duct / crank mechanism or is guided directly to the moving parts of the engine.
  • lubricating oil is supplied to the piston, for example, via corresponding bores in the cylinder wall.
  • the pressure of the piston on the cylinder wall varies, the need for lubricating oil on the cylinder wall is different.
  • the supply of lubricating oil is determined according to the highest demand, ie that more is lubricated at the many points than necessary, so that a higher oil consumption results than is actually necessary.
  • the associated reduction in the oil content in the fuel also disadvantageously reduces the lubrication of the moving parts in the crankcase, which can become insufficient.
  • a two-stroke gasoline engine with separate lubrication in particular for hand-held tools with high-speed engines, the piston of which has two opposing indentations and has a groove in the piston skirt.
  • the groove is interrupted by the recesses and runs around the piston.
  • the retractions run straight in the direction of the crankcase, the surfaces formed thereby being at right angles to the axis on which the connecting rod is articulated on the crank.
  • the indentations extend to the edge of the piston facing the crankcase.
  • the piston of the engine according to the invention sweeps over one or more bores in the cylinder base for lubricating oil which is continuously conveyed, the groove filling with lubricating oil.
  • the groove takes the lubricating oil with it and lubricates between the piston and cylinder wall in the area of the increased load, lubricating oil also escaping from the side of the groove, which also lubricates the less loaded cylinder wall, which acts on the piston when it moves downward becomes. Excess oil is wiped off and gets into the crankcase to lubricate the parts inside.
  • the continuously pumped oil is swirled in the crankcase and also serves to lubricate the main, connecting rod and piston pin bearings.
  • the groove for receiving the lubricating oil can be designed differently.
  • the bottom of the groove can be designed to be angled or rounded, so that the lubricating oil is held in the groove to different degrees. This effect can still be varied by making grooves or the like on the bottom of the groove.
  • FIG. 1 A side view of a piston of an inventive
  • FIG. 2 in a sectional side detail view of a piston of a two-stroke gasoline engine according to the invention, only its cylinder wall being shown in a highly schematic form
  • FIG. 3 in a sectional side detail view analogous to FIG.
  • the piston 10 of the two-stroke gasoline engine according to the invention which is only shown in fragments in the form of the cylinder wall 11, is movably mounted in the cylinder 12.
  • the piston 10 also has a groove 16, which is formed by two opposing indentations 17, 18 below the piston head 19 and the aforementioned grooves 13 , 14 is interrupted.
  • the indentations 17, 18 extend to the lower edge 21 of the piston skirt 15, the indentations 17, 18 being perpendicular to the axis 20, via which the connecting rod 22 is articulated on the piston 10 are aligned.

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Abstract

Um einen Zweitakt-Ottomotor mit Getrenntschmierung, insbesondere für handgeführte Arbeitsgeräte mit schnelllaufenden Motoren bei dem der Kolben (10) Vertiefungen zur Aufnahme von Motorenöl aufweist, der zwischen Kolben und Zylinderwand eine bedarfsgerechte Schmierung und somit einen reduzierten Ölverbrauch aufweist, ohne dass die Schmierung der bewegten Teile im Kurbelgehäuse verschlechtert wird, wird vorgeschlagen, dass der Kolben (10) zwei sich gegenüberliegende Einziehungen (17, 18) unterhalb des Kolbenkopfes (19) aufweist, die gerade zum unteren Rand (21) des Kolbens (10) verlaufen, wobei im Bereich der Einziehungen (17, 18) im Kolbenhemd (15) eine umlaufende Nut (16) vorgesehen ist, die durch die Einziehungen (17, 18) unterbrochen ist, und dass im Zylinderfuss (23) mindestens zwei Bohrungen (24, 25) eingebracht sind, die im Bereich des unteren Totpunktes von der Nut (16) überstrichen werden und durch die Schmieröl in den Zylinder (12) über entsprechende Einrichtungen gefördert wird.

Description

Beschreibung
Zweitakt-Ottomotor mit Getrenntschmierung
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft Zweitakt-Ottomotor mit Getrenntschmierung, insbesondere für handgeführte Arbeitsgeräte mit schnelllaufenden Motoren bei dem der Kolben Vertiefungen zur Aufnahme von Motorenöl aufweist.
Stand der Technik
Bei Verbrennungsmotoren besteht grundsätzlich die Notwendigkeit der Schmierung des Kolbens sowie der bewegten Teile um Motorschäden zu verhindern. Die Schmierung beim Zweitaktmotor wird noch überwiegender Weise über dem Kraftstoff zugesetztes Schmieröl durchgeführt. Zur Reduzierung des Ölanteils im Kraftstoffgemisch kann auch eine Getrenntschmierung vorgesehen werden. Bekannt sind Methoden bei dem das Schmieröl über den Einlaßkanal/Kurbeltrieb dem Motor zugeführt wird bzw. direkt an die bewegten Teile des Motors geführt wird.
Bei der letzteren Lösung wird z.B. dem Kolben über entsprechende Bohrungen in der Zylinderwand Schmieröl zugeführt. Da, z. B. bedingt durch die Bauweise mit der Anlenkung einer Pleuelstange am Kolben, der Druck des Kolbens auf die Zylinderwand variiert, ist auch der Bedarf an Schmieröl an der Zylinderwand unterschiedlich. Um stets die Schmierung zu gewährleisten, wird die Zufuhr an Schmieröl nach dem höchsten Bedarf festgelegt, d. h. dass an den vielen Stellen mehr geschmiert wird als notwendig, so dass ein höherer Ölverbrauch resultiert als eigentlich notwendig. Um diese Problem zu lösen, ist es bekannt z. B. aus der DE 753 580, die Schmierbohrungen in der Zylinderwand im Bereich der erhöhten Druckbelastung vorzusehen. Durch die damit verbundene Reduzierung des ölanteils im Kraftstoff wird nachteilhafterweise auch die Schmierung der beweglichen Teile im Kurbelgehäuse reduziert, die dadurch unzureichend werden kann.
Es ist aus der US Re. 35,551 auch bekannt, in das Kolbenhemd von Kolben eines Viertakt-Motors Kerben zur Verbesserung der Schmierung im oberen Totpunkt einzubringen. In diese Kerben gelangt über entsprechende Bohrungen in der Zylinderwand Schmieröl, das in den Kerben verbleibt und während des Kolbenhubs zur Schmierung der besonders druckbeaufschlagten Bereiche der Zylinderwand dient.
Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Zweitakt-Ottomotor mit Getrenntschmierung zu schaffen, der zwischen Kolben und Zylinderwand eine bedarfsgerechte Schmierung und somit einen reduzierten Ölverbrauch aufweist, ohne dass die Schmierung der bewegten Teile im Kurbelgehäuse verschlechtert wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Dazu ist erfindungsgemäß vorgesehen einen Zweitakt-Ottomotor mit Getrenntschmierung zu schaffen, insbesondere für handgeführte Arbeitsgeräte mit schnelllaufenden Motoren, dessen Kolben, der zwei sich gegenüberliegende Einziehungen aufweist, über eine Nut im Kolbenhemd verfügt. Die Nut ist, von den Einziehungen unterbrochen, um den Kolben umlaufend.
Die Einziehungen verlaufen gerade in Richtung des Kurbelgehäuses, wobei die dadurch ausgebildeten Flächen rechtwinklig zur Achse, an der die Pleuelstange an der Kurbel angelenkt ist, befindlich sind. Die Einziehungen erstrecken sich bis zu dem Rand des Kolbens, der zum Kurbelgehäuse weist. Der Kolben des erfindungsgemäßen Motors überstreicht während des Betriebes im unteren Totpunkt eine oder mehrere im Zylinderfuß eingebrachte Bohrungen für Schmieröl, das kontinuierlich gefördert wird, wobei sich die Nut mit Schmieröl füllt. Bei der anschließenden Hubbewegung zum oberen Totpunkt nimmt die Nut das Schmieröl mit und schmiert zwischen Kolben und Zylinderwand im Bereich der erhöhten Belastung, wobei auch seitlich aus der Nut Schmieröl austritt, wodurch auch die weniger belastete Zylinderwand geschmiert wird, die bei der Abwärtsbewegung des Kolben beaufschlagt wird. Überflüssiges Öl wird abgestreift und gelangt ins Kurbelgehäuse zur Schmierung der darin befindlichen Teile.
Befindet sich der Kolben oberhalb der Bohrung im Zylinderfuß wird das kontinuierlich geförderte Öl im Kurbelgehäuse verwirbelt und dient ebenfalls zur Schmierung der Haupt-, Pleuel- und Kolbenbolzenlager.
Die Nut zur Aufnahme des Schmieröls kann unterschiedlich ausgestaltet sein. So kann der Grund der Nut winklig oder gerundet gestaltet sein, so dass das Schmieröl unterschiedlich stark in der Nut gehalten wird. Dieser Effekt kann noch variiert werden, indem Rillen o. dgl. auf dem Grund der Nut eingebracht werden.
Im Bedarffalle können aus dieser Nut noch Bohrungen direkt zum oberen Pleuellager (nicht dargestellt) führen, um so konsequenter Weise die La- geranspruchung zu reduzieren.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Zweitakt-Ottomotors werden alle Teile derart geschmiert, dass kein Uberschuss vorliegt, der wirkungslos bleiben und den Schadstoffausstoß erhöhen würde. Es wird daher vorteilhafterweise der Ölverbrauch gegenüber dem Stand der Technik deutlich reduziert, so dass insbesondere auch die entstehenden Abgase schadstoffärmer sind. Dabei ist für alle Teile des Motors eine bedarfsgerechte Schmierung gewährleistet. Durch die bedarfgerechte Zuführung des Öles an den/die Verbraucher (Schmierstellen), wird zusätzlich eine bessere Wärmeabführung von "Reibestellen" bei gleichzeitiger Verschleißreduzierung durch geringere Reibung erreicht.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1. in einer Seitenansicht einen Kolben eines erfindungsgemäßen
Zweitakt-Ottomotors, Fig. 2. in einer geschnittenen seitlichen Detailansicht einen Kolben eines erfindungsgemäßen Zweitakt-Ottomotors, wobei nur dessen Zylinderwand in stark schematisierter Form dargestellt ist, und Fig. 3. in einer geschnittenen seitlichen Detailansicht analog zur Fig.
2 ein Zweitakt-Ottomotor in einem anderen Arbeitszustand.
Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
Der Kolben 10 des erfindungsgemäßen Zweitakt-Ottomotors, der nur in Form der Zylinderwand 11 bruchstückhaft dargestellt ist, ist beweglich im Zylinder 12 gelagert. Der Kolben 10 weist abgesehen von den Nuten 13, 14 zur Aufnahme von nicht dargestellten Ringen zum Dichten und Abstreifen des Motorenöls im Kolbenhemd 15 ebenfalls eine Nut 16 auf, die durch zwei sich gegenüberliegende Einziehungen 17, 18 unterhalb des Kolbenkopfes 19 und den vorgenannten Nuten 13, 14 unterbrochen ist. Die Einziehungen 17, 18 verlaufen bis zum unteren Rand 21 des Kolbenhemdes 15, wobei die Einziehungen 17, 18 rechtwinklig zur Achse 20, über die die Pleuelstange 22 am Kolben 10 angelenkt ist, ausgerichtet sind. In der Zylinderwand 11 im Bereich des Zylinderfußes 23 sind Bohrungen 24, 25 eingebracht, durch die kontinuierlich über eine nicht dargestellte Einrichtung Schmieröl gefördert wird. Befindet sich der Kolben 10 im unteren Totpunkt (Fig. 2) befindet sich die Nut 16 direkt vor den Bohrungen 24, 25, so dass sich die Nut 16 mit Schmieröl füllt. Bei der anschließenden Aufwärtsbewegung (Fig. 3) werden durch das Schmieröl die stark belasteten Bereiche der Zylinderwand 11 geschmiert. Während der Kolben 10 sich oberhalb der Bohrungen 24, 25 befindet, wird das Schmieröl im nicht dargestellten Kurbelgehäuse verwirbelt und dient zur Schmierung der beweglichen Teile. Aus der seitlich offenen Nut 16 fließt zudem bei der Aufwärtsbewegung seitlich Schmieröl ab, das die Bereiche oberhalb der Einziehungen 17, 18 bzw. die Zylinderwand 11 in diesem Bereich ausreichend schmiert.
Bezugszeichenliste
Kolben 10
Zylinderwand 11
Zylinder 12
Nut 13
Nut 14
Kolbenhemd 15
Nut 16
Einziehung 17
Einziehung 18
Kolbenkopf 19
Achse 20
Rand 21
Pleuelstange 22
Zylinderfuß 23
Bohrung 24
Bohrung 25

Claims

Ansprüche
1. Zweitakt-Ottomotor mit Getrenntschmierung, insbesondere für handgeführte Arbeitsgeräte mit schnellaufenden Motoren bei dem der Kolben (10) Vertiefungen zur Aufnahme von Motorenöl aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (10) zwei sich gegenüberliegende Einziehungen (17, 18) unterhalb des Kolbenkopfes (19) aufweist, die gerade zum unteren Rand (21) des Kolbens (10) verlaufen, wobei im Bereich der Einziehungen (17, 18) im Kolbenhemd (15) eine umlaufende Nut (16) vorgesehen ist, die durch die Einziehungen (17, 18) unterbrochen ist, und dass im Zylinderfuß (23) mindestens zwei Bohrungen (24, 25) eingebracht sind, die im Bereich des unteren Totpunktes von der Nut (16) überstrichen werden und durch die Schmieröl in den Zylinder (12) über entsprechende Einrichtungen gefördert wird.
2. Zweitakt-Ottomotor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Zweitakt-Ottomotor über Einrichtungen zur kontinuierliche Förderung von Schmieröl zu den Bohrungen (24, 25) im Zylinderfuß (23) aufweist.
3. Zweitakt-Ottomotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Einziehungen (17, 18) gebildeten Flächen im wesentlichen rechtwinklig zur Achse (20) angeordnet sind, an der die Pleuelstange (22) am Kolben (10) angelenkt ist.
4. Zweitakt-Ottomotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (16) winklig oder gerundet ausgestaltet ist und/oder dass auf dem Grund der Nut(16) Rillen o. dgl. eingebracht sind.
5. Zweitakt-Ottomotor nach einem der Ansprüche 1 , 2 oder 4 dadurch gekennzeichnet, dass aus der Nut eine oder mehrere Querbohrungen zum oberen Pleuelauge ausgeführt sind.
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