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Patent Searching and Data


Title:
SUPPLY OF LUBRICATING OIL FOR THE CONNECTING ROD BEARING OF A CRANKSHAFT OF A MULTICYLINDER INTERNAL COMBUSTION ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/063143
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to the supply of lubricating oil for the connecting rod bearing of a crankshaft of a multicylinder internal combustion engine, wherein oil channels extend from the bearing journals (2, 4, 6) to the crank journals (8, 9 or 10, 11 or 12, 13) of the crankshaft, oil is supplied via the main bearings of the crankshaft, wherein the oil channels (14,16) extend from a respective main bearing or a bearing journal (2,4,6) to the crank journals or the connecting rod bearings which are respectively adjacent on both sides. According to the invention, two oil bores (14,16) respectvely extending at an angle are provided in the respective bearing journal (2,4,6) of the crankshaft for the lubricating oil supply of the respectively left and right adjacent connecting rod bearing. Said oil bores are combined to form a single oil bore (18) and extend to the two adjacent connecting rod bearings (8, 9 or 10, 11 or 12, 13) and the two oil bores (14,16) cooperate with oil supply grooves (20,22) provided in the main bearings (II, IV, VI) for the supply of lubricant oil. As a result, lubricating oil can be provided in a reliable and secure manner for a 6-cylinder opposed cylinder engine while at the same time preserving the bearing widths of the crankshaft required for receiving the gaseous or mass forces.

Inventors:
RONNEBURGER RALPH (DE)
BENZ MATTHIAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/000604
Publication Date:
August 15, 2002
Filing Date:
January 23, 2002
Export Citation:
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Assignee:
H C F PORSCHE AKTIENGESELLSHAF (DE)
RONNEBURGER RALPH (DE)
BENZ MATTHIAS (DE)
International Classes:
F01M1/06; F16C3/14; F16C9/04; F16C33/10; (IPC1-7): F01M1/06; F16C3/14
Foreign References:
US5799547A1998-09-01
US5152373A1992-10-06
US6202620B12001-03-20
US6332443B12001-12-25
US5138991A1992-08-18
US4928550A1990-05-29
US5163341A1992-11-17
DE69605567T22000-07-27
FR979586A1951-04-27
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Claims:
Patenansprüche
1. Schmierölversorgung für die Pleuellager einer Kurbelwelle einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine, bei der von den Lagerzapfen zu den Kurbelzapfen der Kurbelwelle Ölkanäle führen, wobei die Ölzufuhr über die Hauptlager der Kurbelwelle erfolgt, indem von jeweils einem Hauptlager bzw. einem Lagerzapfen aus die Ölkanäle zu den jeweils beidseitig angrenzenden Kurbelzapfen bzw. Pleuellagern führen, dadurch gekennzeichnet, dass in den betreffendem Lagerzapfen (2,4,6) der Kurbelwelle für die Schmierölversorgung der jeweils links und rechts angrenzenden Pleuellager jeweils zwei unter einem Winkel verlaufende Ölbohrungen (14,16) vorgesehen sind, die zu einer Ölbohrung (18) zusammengeführt, zu den beiden angrenzenden Kurbelzapfen (8,9 bzw. 10,11 bzw. 12,13) führen und dass die beiden Ölbohrungen (14,16) mit in den Hauptlagern (II, IV, VI) für die Schmierölversorgung vorgesehenen Ölversorgungsnuten (20,22) in Wechselwirkung stehen.
2. Schmierölversorgung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelwelle für einen 6ZylinderBoxermotor vorgesehen ist, bei der die beiden benachbart zu den Lagerzapfen (2,4,6) angeordneten Kurbelzapfen (8,9 bzw. 10, 11 bzw. 12,13) um 180° Kurbelwinkel versetzt zueinander angeordnet sind.
3. Schmierölversorgung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den Hauptlagern (II, IV, VI) zwei TeilÖlversorgungsnuten (20,22) vorgesehen sind, die um 90° verschwenkt zur Gaskraftebene angeordnet sind.
4. Schmierölversorgung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölbohrungen (14,16) in den Lagerzapfen (2,4,6) der Kurbelwelle unter einem Winkel von ca. 90° verlaufen, während sich die Teil Ölversorgungsnuten (20,22) über einen Bereich von ca. 100° Kurbelwinkel erstrecken.
Description:
Schmierölversorgung für die Pleuellager einer Kurbelwelle einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine Die Erfindung geht aus von einer Schmierölversorgung für die Pleuellager einer Kurbelwelle einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

In der DE 96 905 567 T2 ist eine Kurbelwelle für einen 4-Zylinder-Reihenmotor dargestellt, bei dem über die Lagerzapfen bzw. Hauptlager der Kurbelwelle die Schmierölversorgung für die beidseitig an das Hauptlager angrenzenden Kurbelzapfen bzw. Pleuellager über in der Kurbelwelle eingebrachte Ölbohrungen erfolgt. Durch die Schmierölversorgung von jeweils zwei Pleuellagern über ein Kurbelwellen-Hauptlager kann das mittlere Hauptlager frei von Ölversorgungsbohrungen bzw. Ölversorgungsnuten bleiben.

Es ist weiterhin bekannt (siehe z. B. FR-PS 979 586), in den Hauptlagerschalen der Kurbelwelle Teil-Ölversorgungsnuten einzubringen, die verschwenkt zur Gaskraftebene angeordnet sind. Über zwei im Lagerzapfen der Kurbelwelle eingebrachte Ölbohrungen wird dabei eine permanente Schmierölversorgung des Pleuellagers über die Teil- Ölversorgungsnuten sicher gestellt ; gleichzeitig kann der Traganteil des Hauptlagers in Richtung der Gaskraftebene beibehalten werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schmierölversorgung für die Pleuellager einer Kurbelwelle einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine bereit zu stellen, bei der einerseits eine sichere und zuverlässige Schmierölversorgung der Pleuellager der Kurbelwelle gewährleistet ist, und bei der andererseits die insbesondere im Hochdrehzahlbereich stärker belasteten Hauptlager der Kurbelwelle sicher die Gas-und Massenkräfte aufnehmen können.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.

Es hat sich insbesondere bei einem 6-Zylinder-Boxermotor mit 120° Zündabstand gezeigt, dass ab einem bestimmten Drehzahlniveau die Lagerkräfte, die auf die Hauptlager einwirken, bei denen die links und rechts durch die Kurbeizapfen übertragenen oszillierenden Massenkräfte nicht ausgeglichen sind, deutlich ansteigen, während die Lagerkräfte bei den Hauptlagern, dessen angrenzendes Kurbelzapfenpaar um 180° Kurbelwinkel versetzt zueinander angeordnet ist, aufgrund des Ausgleichs der oszillierenden Massenkräfte im wesentlichen drehzahlunabhängig konstant bleiben. Das vorgeschlagene Schmieröl-Versorgungskonzept für die Pleuellager trägt diesem Umstand Rechnung ; gleichzeitig kann trotz unterschiedlicher Lagerbelastungen die gleiche Breite für alle Hauptlager beibehalten werden.

Um den Traganteil der für die Schmierölversorgung verantwortlichen Hauptlager beibehalten zu können, wird vorgeschlagen, diese Hauptlager lediglich mit Teil- Ölversorgungnuten zu versehen, die in Wechselwirkung mit jeweils zwei im Lagerzapfen eingebrachte Ölbohrungen stehen, damit alternierend über jeweils eine Ölbohrung eine kontinuierliche Schmierölversorgung der Pleuellager sicher gestellt ist. Die Ölversorgungsnuten sind dabei um ca. 90° zur Gaskraftebene verschwenkt angeordnet, so dass der Traganteil der Hauptlager in Richtung der angreifenden Hauptkräfte nicht reduziert ist.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der erfindungsgemäßen Schmierölversorgung für die Pleuellager einer Kurbelwelle dargestellt.

Eine Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen : Fig. 1 eine Kurbelwelle einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine, Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-ff in Fig. 1 und Fig. 3 eine schematische Darstellung der Schmierölversorgung im Bereich eines Hauptlagers.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels Die in Fig. 1 dargestellte Kurbelwelle eines 6-Zylinder-Boxermotors weist sieben Lagerzapfen 1 bis 7 auf, die in Hauptlagerschalen I-VII aufgenommen sind. Die Hauplagerschalen I-Vll finden dabei, wie allgemein bekannt, Aufnahme in entsprechenden Lagerstühlen des Kurbelwellengehäuses (nicht dargestellt) der Brennkraftmaschine. Die Kurbelwelle ist sechsfach gekröpft, wobei an den Kurbeizapfen 8 bis 13 die Pleuelfüße der nicht dargestellten Pleuel drehbar befestigt sind. Wie bei einem 6-Zylinder- Boxermotor mit 120° Zündabstand üblich, sind die an die Lagerzapfen 2,4,6 angrenzenden Kurbelzapfen 8,9 bzw. 10,11 bzw. 12,13 um jeweils 180° Kurbelwinkel versetzt zueinander angeordnet, während diese drei Kurbelpaarungen wiederum jeweils um 120° Kurbelwinkel versetzt zueinander angeordnet sind.

In den Lagerzapfen 2,4,6 sind jeweils zwei, unter einem Winkel von 90° zueinander verlaufende Bohrungen 14 und 16 angeordnet, die zu einer Ölbohrung 18 zusammengeführt, zu den beiden angrenzenden Kurbelzapfen 8,9 bzw. 10,11 bzw. 12, 13 geführt sind.

Die Hauptlagerschalen il, IV und VI verfügen über zwei Teil-Ölversorgungsnuten 20 und 22, die sich wie in Fig. 3 dargestellt, über einen Kreisbogenwinkel von jeweils 100° erstrecken. Auf der Außenseite der Hauplagerschalen II, IV und VI sind jeweils vier

Außennute 24 angeordnet, von denen nur zwei sichtbar dargestellt sind und die zumindest über eine Bohrung mit den innen liegenden Teil-Ölversorgungsnuten 20 und 22 in Verbindung stehen.

Im eingebauten Zustand der Kurbelwelle im Kurbelgehäuse des Boxer-Motors sind die Ölversorgungsnuten 20 und 22 in den Hauptlagerschalen II, IV und VI jeweils so eingebracht, dass sie sich um 90° versetzt zur Gaskraftebene über einen Winkel von ca.

100° erstrecken.

Die Schmierölversorgung für die an den Kurbelzapfen 8 bis 13 befestigten Pleuellager erfolgt auf folgende Art und Weise : Über eine nicht dargestellte Schmieröl-Förderpumpe werden über im Kurbelgehäuse angeordnete Ölbohrungen die Hauptlager II, IV und VI mit Schmieröl versorgt. Dazu gelangt das Schmieröl über die außen an den Hauptlagerschalen II, IV und VI angeordneten Ölnute 24 in die auf der Innenseite der Hauptlagerschalen vorgesehenen Teil-Ölversorgungsnuten 20 und 22, wobei das Schmieröl alternierend über die Ölbohrung 14 oder 16 und über die Ölbohrung 18 zu den Kurbelzapfen 8,9 bzw. 10,11 bzw. 12,13 gelangt. Das an der Oberfläche der Kurbeizapfen 8,9 bzw. 10,11 bzw. 12, 13 austretende Schmieröl dient dabei der Schmierung der auf den Kurbelzapfen drehbar befestigten Pleuellager. Dadurch, dass die Teil-Ölversorgungsnuten 20 und 22 sich über einen Winkelbereich von 100° erstrecken und dass die beiden Bohrungen 14 und 16 unter einem Winkel von 90° angeordnet sind, ist sicher gestellt, dass zumindest über jeweils eine der beiden Bohrungen 14 oder 16 eine permanente Schmierölzufuhr zu den Kurbelzapfen erfolgt. Andererseits werden die in Richtung der Zylinderachse wirkenden und sich vektoriell addierenden Gas-und Massenkräfte sicher durch die nicht mit der Ölversorgungsnut versehenen Hauptlagerschalensegmente aufgenommen, die bezüglich ihrer Tragbreite gegenüber den Hauptlagerschalen 1, 3,5 und 7 nicht reduziert sind.

Während die aufgrund der oszillierenden Massenkräfte hervorgerufenen Lagerbelastungen in den Hauptlagern II, IV und Vi unabhängig von der Motordrehzahl nahezu konstant bleiben, steigen insbesondere die auf die Hauptlager 111 und V einwirkenden Lagerkräfte auf Grund des nicht vorhandenen Massenausgleichs proportional zur Motordrehzahl an. Durch die zuvor beschriebene Vorrichtung ist einerseits eine zuverlässige Schmierölversorgung der Pleuellager sicher gestellt, andererseits werden unter Beibehaltung einer einheitlichen Lagerbreite für die Kurbelwelle die auf die Hauptlager tt und V einwirkenden inneren Lagerkräfte auch bei einem Drehzahlniveau von n >7000 1/min sicher aufgenommen.