DD252413A1 - Einrichtung zur oeldrucksteuerung bei brennkraftmaschinen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schmieroelsystem, bei dem ein Teil des Oeles zur kuehlenden Anspritzung der Kolbenunterseiten Verwendung findet, und ist zur Anwendung insbesondere bei Dieselmotoren vorgesehen. Es wird vorgeschlagen, in der vom druckoelfuehrenden Hauptkanal zu den Lagerstellen hin abzweigenden Leitung eine Drosselstelle sowie einen diese ueberbrueckenden, von einem Umgehungsventil bei hoeheren Druecken geoeffneten Umgehungskanal anzuordnen. Das Durchlassvermoegen der Drosselstelle soll dabei etwa dem der Lagerstellen im Neuzustand entsprechen. Auf diese Weise wird gewaehrleistet, dass sich die Lebensdauer des Motors deutlich erhoeht und die zu den Spritzduesen fuer die Kolbenkuehlung gelangende Oelmenge ueber den gesamten Betriebszeitraum des Motors unveraendert bleibt. Bei den Lagerstellen hingegen kommt es mit zunehmendem Verschleiss zu einem reduzierten Schmieroeldurchsatz. Figur

Description

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, den Abbau von Öldruck und Fördermengenreserve der Ölpumpe so zu gestalten, daß die Kolbenkühlung während des gesamten erhöhten Betriebszeitraumes der Brennkraftmaschine voll und die Lagerschmierung trotz zunehmenden Verschleißes in ausreichendem Maße erhalten bleibt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöstdurch eine Aufteilung des Schmierölkreislaufes dargestellt, daß die zu den Lagerstellen der Brennkraftmaschine führende, vom Hauptkanal abzweigende Leitung eine Drosselstelle sowie ein bei höheren Drücken einen Umgehungskanal öffnendes Umgehungsventil erhält, während die Ableitung des Kühlöles aus dem Hauptkanal zu den Kolben über ein den Kühlölkanal ab einem bestimmten Betriebszustand (Druck) freigebendes Steuerventil erfolgt. Die Drosselstelle entspricht bezüglich ihrer Bemessung, d. h. hinsichtlich ihrer Drosselwirkung im wesentlichen der der Lagerstellen im Neuzustand. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, einzelnen Schmierstellen zusätzlich zur genannten zentralen Drosselstelle bzw. anstelle derselben einzelne Drosselstellen zuzuordnen, wobei das gleiche Bemessungskriterium Anwendung findet.

Diese Gestaltung des Schmierölkreislaufes priorisiert die Kolbenkühlung insofern, als das zu den Spritzdüsen gelangende Öl während des gesamten Betriebszeitraumes der Brennkraftmaschine das gleiche hohe Druckniveau aufweist, so daß es bei der Funktion der Kolben zu keinen thermisch bedingten Störungen kommt, wie sie ohne Anwendung der Erfindung infolge des Lagerverschleißes und des damit verbundenen Druckabfalls möglich wären.

Hingegen ändert sich die Schmierölversorgung der Lagerstellen. Sie erhalten im verschlissenen Zustand in etwa nur die Ölmenge, die sie auch im Neuzustand durchsetzten. Das ist möglich, nachdem gefunden wurde, daß bei Gleitlagern mit zunehmender Betriebsdauer die Schmierölzufuhr gegenüber der Vollschmierung drastisch gedrosselt werden kann, ohne daß die Tragfähigkeit abnimmt bzw. die Funktionstüchtigkeit beeinträchtigt wird.

Ausführungsbeispiel

Anhand einer Zeichnung, die das Schema eines Schmierölkreislaufes für einen 4-Zylinder-Motor zeigt, wird die Erfindung näher beschrieben.

Das im Ölbehälter 1 befindliche Schmieröl 2 wird von der Ölpumpe 3 durch das Ansaugrohr 4 angesaugt und in den Hauptkanal 5 gedruckt. Das sich anschließende Steuerventil 6 gibt, sobald der Öldruck eine bestimmte Höhe erreicht hat, den Kühlölkanal 7 frei, durch den die Spritzdüsen 8, die auf die Unterseite der nicht dargestellten Kolben gerichtet sind, mit Drucköl versorgt werden.

Eine vom Hauptkanal 5 abzweigende, mit dem Verteilungskanal 13 für die Lagerstellen 14 verbundene Leitung 9 weist erfindungsgemäß eine Drosselstelle 10 auf, deren Drosselwirkung in etwa der der Lagerstellen 14 im Neuzustand entspricht. Ein Umgehungsventil 11, das auf einen höheren Öffnungsdruck eingestellt ist als das erwähnte Steuerventil 6, gibt bei bestimmten Betriebszuständen einen Umgehungskanal 12 parallel zur Drosselstelle 10 frei.

Zur Sicherung der Ölversorgung aller Lagerstellen im verschlissenen Zustand kann es notwendig sein, weitere Drosselstellen vorzusehen, insbesondere den Lagerstellen direkt vorzuschalten. Das kann z. B. vorteilhaft so geschehen, daß die sich vom Verteilungskanal 13 aus zu den Lagerstellen 14 erstreckenden Zuflußbohrungen 15 durch entsprechende Dimensionierung als Drosselstellen fungieren.

Die Reduzierung der Fördermenge ist auch bei herkömmlich konzipierten Motoren möglich, und zwar durch Verringerung der Pumpendrehzahl. Die Fördermenge der Ölpumpe sollte dabei etwas über den für den Motorneuzustand erforderlichen Werten liegen.

Claims (3)

1. Einrichtung zur Öldrucksteuerung bei Brennkraftmaschinen, bei der mengenregelnde Drosselelemente Verwendung finden und vom Hauptkanal zur Schmierölversorgung ein Kühlölkanal zur Versorgung von auf die Kolbenunterseiten gerichteten Sρritzdüsen*abzweigt, wobei jeder Spritzdüse ein auf einen bestimmten Öldruck ansprechendes Ventil vorgeschaltet ist, gekennzeichnet dadurch, daß die vom Hauptkanal (5) zu den Lagerstellen (14) hin abzweigende Leitung (9) eine Drosselstelle (10) sowie einen diese überbrückenden, von einem Umgehungsventil (11) bei höheren Drücken geöffneten Umgehungskanal (12) mit der Maßgabe aufweist, daß das Druchlaßvermögen der Drosselstelle (10) etwa dem der Lagerstellen (14) im Neuzustand entspricht.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß bestimmten Schmierstellen weitere Drosselstellen zugeordnet sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die den Schmierstellen einzeln zugeordneten Drosselstellen anstelle der zentralen in der Leitung (9) vorgesehenen Drosselstelle (10) zur Anwendung kommen.

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ist zur Anwendung bei Brennkraftmaschinen, insbesondere bei Dieselmotoren vorgesehen, deren Kolben durch Anspritzen von Schmieröl an die Unterseite gekühlt werden.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Der seit längerem üblichen Kolbenkühlung mittels Spritzdüsen unter Verwendung von Öl aus dem Hauptschmiersystem der Brennkraftmaschine haftet der Mangel an, daß die notwendig hohen Öldurchsatzmengen bzw. der erforderliche hohe Abspritzdruck eine beachtliche Pumpenleistung erfordern. Dem kann beispielsweise mit der Installierung einer zusätzlichen, nur der Kolbenspritzölkühlung dienenden Ölpumpe Rechnung getragen werden. Um diesen recht aufwendigen Weg zu vermeiden, wurde vorgeschlagen, den Spritzdüsen jeweils ein Sperrorgan zuzuordnen, wobei diese Öffnungs- bzw. Schließeinrichtung derart vom Öldruck des Hauptschmiersystems gesteuert wird, daß bei Absinken dieses Druckes z. B. auf den Leeriaufdruck der Durchtritt von Öl durch das Sperrorgan verhindert wird; auf diese Weise erfolgt eine Kolbenkühlung nur im Hochleistungsbereich der Brennkraftmaschine (DD-PS 14632; Int. Cl. F01 P3/08). Nachteilig bleibt der generell notwendige hohe Schmieröldruck, um die Kolbenkühlung zu gewährleisten, während andererseits zur Schmierung der Gleitlager ein wesentlich geringerer Öldruck ausreichen würde.

,Zur differenzierten Schmierölversorgung der einzelnen Schmierstellen namentlich bei Großmotoren ist für alle Drücke ein gemeinsamer Verteilerblock vorgesehen, der eine auf den höchsten benötigten Druck abregulierbare Zulaufkammer aufweist, deren Ausgänge mit den zugeordneten Schmierstellen sowie mit wenigstens einer weiteren, auf einen niedrigeren Druck abregulierbaren Kammer für andere angeschlossene Schmierstellen verbunden sind. Für die Druckregelventile aller Kammern gibt es eine gemeinsame Rücklaufleitung. Zur Mengenregelung sind den Rückschlagventilen (notwendig zur Verhinderung des Ölablaufens aus Baugruppen, die nach Motorstillstand in Funktion bleiben) Drosselstellen nachgeordnet (DD-PS 125969; Int. Cl.² F01 M1/16). Infolge der großen Überdruckrückfördermenge, die zur vollen Schmierölversorgung bei dem späteren verschlissenen Motorzustand erforderlich ist, sind Öldruck und damit die Antriebsleistung der Pumpe sehr hoch. Unabhängig davon, daß die beschriebene Lösung keine Kolbenkühlung beinhaltet, ist festzustellen, daß die fragliche Verteilerblockkonzeption bestenfalls im Neuzustand des Motors eine Kolbenanspritzung gewährleisten würde. Bei verschlissenem Motor dagegen wäre die Funktionsfähigkeit der Spritzölkühlung der Kolben gefährdet.

Ziel der Erfindung

Durch die Erfindung soll es ermöglicht werden, die Kolbenspritzölkühlung trotz verringerter Ölpumpenleistung zu sichern und damit die Wirtschaftlichkeit und vor allem die Lebensdauer der Brennkraftmaschine zu erhöhen.