DE942234C

DE942234C - Device for prelubricating the bearings of internal combustion engines to be turned

Info

Publication number: DE942234C
Application number: DEM20155A
Authority: DE
Inventors: Christian Schoerner
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1953-09-24
Filing date: 1953-09-24
Publication date: 1956-04-26

Description

Einrichtung zum Vorschmieren der Lagerstellen von anzudrehenden Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Vorschmieren der Lagerstellen von anzudrehenden Brennkraftmaschinen,welche mittels Druckluft angelassen werden, und bezieht sich insbesondere auf das Vorschmieren der Gleitlagerstellen von Aufladegruppen. Die Versorgung der Lagerstellen von Brennkraftmaschinen mit dem nötigen Schmieröl vor dem eigentlichen Andrehvorgang geschieht im allgemeinen entweder von Hand oder durch eine fremd angetriebene Ölpumpe. Die Betätigung dieser Vorschmierpumpe kann dabei so erfolgen, daß sie unmittelbar mit dem Anlasser der Brennkraftmaschine gekuppelt ist, wobei die Inbetriebsetzung der Brennkraftmaschine mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung erfolgt, während der die Hilfsschmierölpumpe bereits die Lagerstellen mit Schmierflüssigkeit versorgt. Eine solche Vorschmierung ist besonders notwendig für die Lager der schnelläufigen Abgasturbolader, weil bei diesen nach dem Abstellen, aus hoher Betriebstemperatur die im Turbinenläufer aufgespeicherte Wärme u. a. auch nach d.enLagerstellen abzieht, so da,B die nicht mehr hinreichend mit Drucköl versorgten Laufflächen rasch austrocknen. Eine Wiederinbetriebnahme des Abgasturboladers ohne eine vorherige Benetzung der Lager mit Schmierflüssigkeit führt jedoch auf die Dauer zu Abnutzungen oder Schäden der Laufflächen und muß daher vermieden werden. Eine wirksame Vorschmierung der Lagerstellen. sowohl der Brennkraftmäschine selbst als auch ihrer Zusatzaggregate soll demzufolge so beschaffen sein, daß insbesondere im Augenblick des Andrehens, d. h. also im niedrigen Drehzahlbereich, der Hauptschmierölpumpe sofort 'eine ausreichende Schmiermittelmenge zusätzlich und rasch wirkend für die Versorgung der einzelnen Lager zur Verfügung steht. Es wurden zu diesem Zwecke bei Brennkraftmaschinen, welche` mittels Preßluft angelassen werden, bereits Hilfsschmiereinrich.tungen vorgeschlagen, deren. Wirkungsweise darin besteht, daß bei Einleitung des Anlaßvorganges ein. abgezweigter Teil- der Anlaßdruckluft auf den Ölspiegel eines Hilfsölbehälters drückt und so Schmieröl zu den Schmierstellen der Brennkraftmaschine und der Aufladegruppe gefördert wird. Da die abgezweigte Anlaßluft hierbei das Schmiermittel unmittelbar beaufschlagt, können u. U. Schwierig- . keiten entstehen; denn bei einem Anlaßvorgäng, der aus besonderen Gründen (z. B. längeres Ausbleiben der Zündung in den Arbeitszylindern der Brennkraftmaschine) mehrmals hintereinander wiederholt wird, kann die zur Vorschmierung bestimmte Schmierflüssigkeit wieder aus den Lagern gepreßt werden.Device for prelubricating the bearing points of internal combustion engines to be turned The invention relates to a device for prelubricating the bearing points of those to be turned Internal combustion engines, which are started by means of compressed air, and relates in particular on the prelubrication of the sliding bearing points of supercharger groups. the Supply of the bearings of internal combustion engines with the necessary lubricating oil the actual turning process is generally done either by hand or by an externally driven oil pump. The operation of this prelubrication pump can take place so that they are coupled directly to the starter of the internal combustion engine is, the start-up of the internal combustion engine with a certain time Delay takes place during which the auxiliary lubricating oil pump is already the bearings supplied with lubricant. Such pre-lubrication is particularly necessary for the bearings of the high-speed exhaust gas turbochargers, because after they have been switched off, from the high operating temperature the heat stored in the turbine rotor, among other things. even withdraws to the storage locations, so there, B, which are no longer adequately supplied with pressurized oil Dry out running surfaces quickly. A restart of the exhaust gas turbocharger without prior wetting of the bearings with lubricant, however, leads to the duration of wear and tear or damage to the running surfaces and must therefore be avoided. An effective prelubrication of the bearing points. both the internal combustion engine itself as well as their additional units should therefore be designed so that in particular at the moment of cranking, d. H. so in the low speed range, the main lubricating oil pump immediately 'a sufficient amount of additional lubricant and acting quickly for the Supply of each warehouse is available. It was for this purpose at Internal combustion engines, which are started by means of compressed air, already have auxiliary lubricating devices suggested their. The way it works is that when the starting process is initiated a. branched off part of the starting compressed air on the oil level of an auxiliary oil container pushes and so lubricating oil to the lubrication points of the internal combustion engine and the charging group is promoted. Since the branched off starting air in this case the lubricant directly can be difficult under certain circumstances. opportunities arise; because with an event, for special reasons (e.g. prolonged absence of ignition in the working cylinders the internal combustion engine) is repeated several times in a row, the prelubrication can certain lubricant can be pressed out of the bearings again.

Bekannt ist auch eine Anlaßschmiervorrichtung für Triebwerkteile mit hohem Lagerdruck, bei welcher der Schmiermitteldruckbehälter durch eine aus einem Schwimmkolben. bestehende Trennwand in zwei Teilräume unterteilt ist, deren einer durch eine Schmiermittelförderpumpe und über ein Rückschlagventil mit Schmiermittel gefüllt wird, während der andere unter Zwischenschaltung eines Steuerorgans mit einer Druckluftquelle verbunden ist. Die Vorrichtung ist mit in Abhängigkeit vom Luft- bzw. Öldruck steuernden- Ein- und Auslaßorganen versehen, die leicht zu Störungen Anlaß geben können und dadurch die Betriebssicherheit gefährden.A starting lubrication device for engine parts is also known high bearing pressure, at which the lubricant pressure tank by one of a Floating piston. existing partition wall is divided into two sub-spaces, one of which through a lubricant feed pump and through a check valve with lubricant is filled, while the other with the interposition of a control element is connected to a compressed air source. The device is with depending on Air or oil pressure controlling inlet and outlet organs are provided, which easily lead to malfunctions Can give cause and thereby endanger operational safety.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe vor, einerseits den Einbau einer fremd angetriebenen Hilfsölpumpe entbehrlich zu machen und andererseits die Unzulänglichkeiten und Komplikationen der bekannten Hilfsschmiereinrichtungen zu vermeiden.The invention was therefore the task of, on the one hand, the installation of a To make externally driven auxiliary oil pump dispensable and on the other hand the inadequacies and to avoid complications of the known auxiliary lubricating devices.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung zum Vorschmieren der Lagerstellen von anzudrehenden Brennkraftmaschinen, die insbesondere für die Lagerstellen von Aüfladegruppen vorgesehen ist, wird dies mit einem Schmiermitteldruckbehälter, der bekanntermaßen durch eine Trennwand in zwei Teilräume für Druckluft und. Schmiermittel unterteilt ist, dadurch erreicht, daß die Trennwand des Schmiermitteldruckbehälters ein Beutel aus elastischem Werkstoff ist, der sich im entspannten Zustand auf der von der Luft.beaufschlagten Seite an einem. siebartigen Einsatzstück abstützt. Während des Anlaßvorganges der Brennkraftmaschine werden die Außen- oder Innenwände des Beutels von der Anlaßdruckluft beaufschlagt, wodurch der Schrimiermittelvorrat in. die Schmierölleitung zu den einzelnen Lagerstellen gepreßt wird. Die Vorschmierung der Lager erfolgt somit vollkommen selbsttätig und macht eine Betäfigung besonderer Ventile überflüssig. Darüber hinaus ist die Aufrechterhaltung des Schmiermittelvorrates auf lange Dauer gesichert, so daß sich Undichtigkeiten der noch an den Kreislauf angeschlossenen Geräte nicht nachteilig auswirken können. Der Luftraum des Druckbehälters ist mit einer Stichleitung an die Anlaßluftleitung der Brennkraftmaschine derart angeschlossen, daß beim Öffnen des Anlaßventils ein Teil der Anlaßluft unmittelbar in den Druckbehälter strömt und den Beutel entweder von außen oder von innen beaufschlagt.In the arrangement according to the invention for prelubricating the bearing points of internal combustion engines to be turned on, in particular for the bearings of Aüfladegruppen is provided, this is done with a lubricant pressure tank, the known by a partition into two sub-spaces for compressed air and. lubricant is divided, achieved in that the partition wall of the lubricant pressure container is a bag made of elastic material, which is in the relaxed state on the from the aerated side on one. screen-like insert is supported. While of the starting process of the internal combustion engine, the outer or inner walls of the Bag acted upon by the starting compressed air, whereby the Schrimiermittelvorrat in. the lubricating oil line is pressed to the individual bearing points. The prelubrication the bearing is therefore completely automatic and makes an operation special Valves superfluous. In addition, the maintenance of the lubricant supply is essential secured for a long time, so that leaks are still in the circuit connected devices cannot have a detrimental effect. The air space of the pressure vessel is like this with a branch line to the starting air line of the internal combustion engine connected that when you open the starter valve a part of the starting air immediately flows into the pressure vessel and acts on the bag either from the outside or from the inside.

An sich ist ein ähnlicher elastischer Beutel schon bei einer Biegehautpumpe zur Förderung von Flüssigkeiten bekanntgeworden. Diese Beutelanordnung ist jedoch bei der erfindungsgemäßen Anordnung nicht anwendbar, da keine Mittel vorgesehen sind, die den Beutel führen, so daß dieser aus der für ihn vorgesehenen Lage verschobeny die Ein-und Auslaßöffnungen in dem Schmiermitteldruckbehälter geschlossen und die Schmiermittelförderung von diesem Druckbehälter zu den Lagerstellen unterbunden, werden würde.A similar elastic bag is in itself already in a flexural skin pump became known for the pumping of liquids. However, this bag arrangement is not applicable to the arrangement according to the invention, since no means are provided that guide the bag so that it is moved out of its intended position the inlet and outlet openings in the lubricant pressure tank are closed and the The supply of lubricant from this pressure vessel to the bearings is prevented, would be.

Gegenüber den bekannten Anlaßschmiervorrichtungen ergibt sich mit der erfindungsgemäßen Anordnung der Vorteil größerer Betriebssicherheit, die im wesentlichen darauf beruht,.daß verwickelte und störungsanfällige Steuereinrichtungen nicht mehr benötigt werden und daß Druckluft und Schmieröl vollständig voneinander getrennt sind. Beim Nachlassen des Anlaßluftdruckes wird bei der Schmiervorrichtung nach der Erfindung der Beutel sofort mit neuem Anlaßschmieröl gefüllt; so daß auch bei rasch nacheinanderfolgenden Wiederholungen des Anlassens unbedingt Schmieröl zu den- vorzuschmierenden Lagerstellen gelangen kann. Durch den siebartigen Einsatz wird ein einwandfreies Arbeiten der Schmiervorrichtung nach der Erfindung unter allen Umständen sichergestellt. Zugleich wird auch seine Lebensdauer wesentlich erhöht, was ebenfalls der Betriebssicherheit zugute kommt.Compared to the known starting lubrication devices with the arrangement according to the invention the advantage of greater operational reliability, which in the is essentially based on the fact that complex and failure-prone control devices are no longer needed and that compressed air and lubricating oil are completely separated from each other are separated. When the starting air pressure is released, the lubricator according to the invention, the bag immediately filled with new lubricating oil; so that too if the tempering is repeated in quick succession, lubricating oil is essential can get to the bearings to be prelubricated. Due to the sieve-like insert is a proper working of the lubricating device according to the invention under guaranteed under all circumstances. At the same time, its service life also becomes essential increased, which also benefits operational safety.

Vorteilhafterweise wird bei der erfindungsgemäßen Anordnung ein Drenwegehahn angeordnet, der nach Beendigung des Andrehvorganges den Luftraum des Schmiermitteldruckbehälters mit der Atmosphäre verbindet. Zweckmäßigerweise kann man den Schmiermitteldruckbehä.lter in der Nähe der vorzuschmierenden Lager.-stellen anordnen.A drainage valve is advantageously used in the arrangement according to the invention arranged, which after the end of the cranking process, the air space of the lubricant pressure tank connects with the atmosphere. Appropriately, you can use the lubricant pressure tank in the vicinity of the bearing points to be prelubricated.

Der Beutel wird vorteilhaft aus hitzebeständigem Gummi oder Kunststoff hergestellt. Seine Wärmebeanspruchung ist nicht - groß, weil das Vorschmieröl im- Dauerbetrieb keine allzu hohen Temperaturen annimmt. Die Füllung des Beutels bzw. des Ölraums des Schmiermitteldruckbehälters mit Schmierflüssigkeit erfolgt stets von der gekühlten Seite des Schmierölkreislaufs aus. Außerdem wird infolge der nach unten hängenden Anordnung des Behälters und infolge der Auftriebswirkung des heißen Öls der Beutel selbst verhältnismäßig kühl bleiben. Nach dem Andrehen der Brennkraftmaschine wird der Ölraum des Druckbehälters dadurch aus den unter Betriebsdruck stehenden Schmiermittelleitungen der Maschine selbsttätig wieder gefüllt, daß mit zunehmender Drehzahl die Ölförderung der Hauptschmierölpumpe der Maschine. bzw. der Aufladegruppe - sofern diese eine eigene Ölpumpe hat - einsetzt und dabei ein federbelastetes Rückschlagventil öffnet. Nach dem Abstellen der Maschine bleibt infolge der Lage des Druckbehälters eine genügende Ölmenge im Ölraum des Behälters für den nächsten Andrehvorgang zur Verfügung.The bag is advantageously made of heat-resistant rubber or plastic manufactured. Its thermal stress is not great - because the prelubricating oil is Continuous operation does not assume excessively high temperatures. The filling of the bag or the oil chamber of the lubricant pressure tank with lubricant is always carried out from the cooled side of the lubricating oil circuit. In addition, as a result of after hanging arrangement of the Container and as a result of the buoyancy effect the hot oil of the bags themselves stay relatively cool. After turning the internal combustion engine is the oil chamber of the pressure vessel from the under The machine's lubricant lines at operating pressure refilled automatically, that with increasing speed the oil delivery of the main lubricating oil pump of the machine. or the charging group - if it has its own oil pump - uses it a spring-loaded check valve opens. After the machine has been switched off, it remains due to the position of the pressure vessel, a sufficient quantity of oil in the oil space of the vessel available for the next starting process.

Das zur Vorschmierung verwendete Schmiermittel kann in bekannter Weise vorgewärmt werden.The lubricant used for prelubrication can be used in a known manner be preheated.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Einrichtung zum Vorschmieren der Lagerstellen einer durch einen Abgasturbolader aufgeladenen Brennkraftmaschine schematisch dargestellt. Es zeigt Fig. i eine. Einrichtung, bei welcher sich die Schmierflüssigkeit innerhalb des elastischen Beutels befindet, Fig.2 eine Einrichtung, bei welcher sich die Schmierflüssigkeit außerhalbdes elastischenBeutels befindet.In the drawing are two embodiments of an inventive Device for prelubricating the bearing points of an exhaust gas turbocharger charged internal combustion engine shown schematically. FIG. 1 shows a. Facility, in which the lubricant is inside the elastic bag, Fig. 2 shows a device in which the lubricating liquid is outside the elastic bag is located.

Die einzelnen Arbeitszylinder, z. B. einer Dieselmaschine, sind mit 1, 2, 3 und q. bezeichnet. Zu ihnen strömt über die Druckluftleitung 5 nach Betätigung des Ventils 6 - die in der Fig. i dargestellte Stellung entspricht der Entlüftungsstellung - die der Druckluftflasche 7 entnommene Anlaßluft. Von dieser wird über die Leitung 8 ein Teil abgezweigt und dem druckfesten Behälter 9 zugeleitet. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. i beaufschlagt sie die Außenwandung eines flaschenartigen Beutels io aus elastischem Werkstoff, der innerhalb eines stützenden Einsatzstückes i i, z. B. eines Siebkäfigs oder eines Drahtkorbes, angeordnet ist, und preßt den im Beutelinnern befindlichen Ölvorrat in die Schmierölleitung 12, welche z. B. zu den Lagerstellent 13 des Läufers einer Auflade grüppe 14 führt. Im normalen Betrieb der Brennkraftmaschine erfolgt die Versorgung der Lagerstellen 13 der Aufladegruppe 14 von der irgendwie, z. B. mechanisch angetriebenen Hauptschmierölpumpe 15 aus, welche das Schmiermittel aus dem Behälter 16 ansaugt und in die Leitung 17, welche zu den Schmierstellen der Dieselmaschine führt, und in die Schmierölleitung 12 der Aufladegruppe fördert. Um zu verhindern, da.ß während des Anlaßvorganges das aus dem Beutel io in die Leitung 12 gedrückte Schmiermittel anstatt zu den Lagerstellen der Aufladegruppe etwa in die Leitung 17 oder den Behälter 16 zurückströmt, ist zwischen der Abzweigstelle 18 des Ölvorratsbeute:ls io und der Schmierölpumpe 15 ein federbelastetes Rückschlagventil i9 zwischengeschaltet. Dieses öffnet sich erst dann, wenn der Druck in der Leitung 17 eine gewisse Höhe erreicht hat, d. h. also, wenn die Schmierölpumpe 15, welche beispielsweise direkt von der Kurbelwelle der Dieselmaschine angetrieben wird, bereits eine gewisse Umdrehungszahl aufweist und der Andrehvorgang mit Sicherheit beendet ist. Dann wird über das Ventil 6 die Druckluftleitung 5 entlüftet, wodurch auch die Druckbeaufschlagung des Beutels io aufhört. Der Beutel io wird sofort wieder mit dem von der Schmierölpumpe 15 über die Leitung 12 geförd.ertenSchmiermittel gefüllt, welches somit für den nächsten Anlaßvorgang zum Vorschmieren der einzelnen Lagerstellen zur Verfügung. steht. Das den Schmierstellen über die Leitungen 12 und 17 zuströmende Schmiermittel wird nach Benetzung der Lager wieder aufgefangen und über nicht dargestellte Rückführleitungen gegebenenfalls nach Durchströmen eines Ölkühlers in den Ölvorratsbehälter 16 zurückgeleitet.The individual working cylinders, e.g. B. a diesel engine are with 1, 2, 3 and q. designated. To them flows via the compressed air line 5 after actuation of the valve 6 - the position shown in FIG. i corresponds to the venting position - The starting air taken from the compressed air bottle 7. From this is over the line 8 branched off a part and fed to the pressure-tight container 9. In the embodiment According to Fig. i, it acts on the outer wall of a bottle-like bag from io elastic material that is inside a supporting insert piece i i, z. B. a sieve cage or a wire basket, and presses the inside of the bag located oil supply in the lubricating oil line 12, which z. B. to the warehouse 13 of the runner of a charging group 14 leads. During normal operation of the internal combustion engine the supply of the storage points 13 of the charging group 14 takes place from the somehow, z. B. mechanically driven main lubricating oil pump 15, which the lubricant sucked out of the container 16 and into the line 17, which leads to the lubrication points the diesel engine leads, and promotes in the lubricating oil line 12 of the charging group. To prevent that from the bag io into the line during the starting process 12 pressed lubricant instead of to the bearings of the supercharger group about in the line 17 or the container 16 flows back is between the branch point 18 of the oil supply heap: ls io and the lubricating oil pump 15 a spring-loaded check valve i9 interposed. This only opens when there is pressure in the line 17 has reached a certain height, i.e. H. so when the lubricating oil pump 15 which for example, is driven directly by the crankshaft of the diesel engine, already has a certain number of revolutions and the cranking process is ended with certainty is. Then the compressed air line 5 is vented via the valve 6, which also the pressurization of the bag ceases. The pouch io will be back immediately with the lubricant conveyed by the lubricating oil pump 15 via the line 12 filled, which thus for the next starting process to prelubricate the individual Storage locations available. stands. The lubrication points via the lines 12 and 17 inflowing lubricant is collected again after the bearings have been wetted and via return lines, not shown, if necessary after flowing through a Oil cooler returned to the oil reservoir 16.

Grundsätzlich kann der elastische Beutel io auch außen, d. h. also in dem Raum zwischen Beutelaußenwand und dem Druckbehälter 9 mit der Schmierflüssigkeit und innen mit der Anlaßdruckluft beaufschlagt werden. Das Einsatzstück i i befindet sich hierbei im Innern des Beutels io. Eine solche Lösungsmöglichkeit ist in der Fig.2 beispielsweise dargestellt. Die der Einrichtung nach Fig. i entsprechenden Bauelemente sind dabei mit den gleichen. Bezugszeichen versehen.In principle, the elastic bag can also be used on the outside, ie. H. so in the space between the outer wall of the bag and the pressure vessel 9 with the lubricating liquid and pressurized inside with the starting compressed air. The insert piece i i is located in this case io inside the bag. One such possible solution is in the 2 shown for example. The corresponding to the device according to FIG Components are with the same. Provided with reference numerals.

Die beiden Ausführungsbeispiele zeigen die erfindungsgemäße Einrichtung an einer aufgeladenen Brennkraftmaschine. Es ist natürlich auch möglich, an die Schmierölleitung 12 noch weitere Geräte anzuschließen, die einer wirksamen Vorschmierung ihrer Lagerstellen. bedürfen. Es ist auch denkbar, den Schmierflüssigkeitsinhalt des Beutels io bzw. des Druckbehälters 9 zur Vorschmierung der Lagerstellen der Brennkraftmaschine selbst zu verwenden. Die Größe des Ölvorrats richtet sich dabei nach der Zahl der zu versorgenden Lagerstellen der Brennkraftmaschine bzw. der Zusatzgeräte. Die Anordnung des Schmiermitteldruckbehälters 9 zur jeweiligen Verbrauchsstelle ist in jedem Fall zweckmäßigerweise so zu wählen, daß dieLeitungswege zwischen dem Behälter und den vorzuschmierehden Lagerstellen möglichst kurz sind und der Behälter selbst als eine nach unten hängende, sackartige Abzweigung der Schmiermitteldruckleitung ausgebildet ist.The two exemplary embodiments show the device according to the invention on a supercharged internal combustion engine. It is of course also possible to contact the Lubricating oil line 12 to connect even more devices that provide an effective prelubrication of their camps. need. It is also conceivable that the lubricant content the bag io or the pressure vessel 9 for prelubrication of the bearings To use internal combustion engine itself. The size of the oil supply depends on it according to the number of bearings to be supplied to the internal combustion engine or the additional devices. The arrangement of the lubricant pressure container 9 at the respective point of consumption should be chosen in any case expediently so that the lines between the The container and the bearing points to be prelubricated are as short as possible and the container even as a downwardly hanging, sack-like junction of the lubricant pressure line is trained.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for prelubricating the bearings of internal combustion engines to be turned on, in particular the bearing points of charging groups, with a lubricant pressure tank, which is divided into two sub-spaces through a partition is divided, one of which by a lubricant feed pump and a check valve is filled with lubricant, while the other with the interposition of a Control member connected to a compressed air source (z. B. the starting compressed air tank) is, characterized in that the partition of the lubricant pressure tank (9) is made by a bag (io) made of elastic material, which in the relaxed. Condition on the side exposed to air on a sieve-like Insert piece (ii) is supported.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that that a three-way valve (6) is arranged as a control element, which after completion of the Turning the air-filled subspace of the lubricant pressure container (9) connects with the atmosphere.

3. Arrangement according to one of claims i and. 2, characterized in that the creaming agent pressure vessel (9) is close to the one to be pre-mixed Storage locations is arranged. q .. arrangement according to one of claims i to 3, thereby marked, .that the elastic material of the bag (io) is heat and oil resistant is. Referenced publications: French patent specification no. 859 i26.