AT13388U1 - Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine (2) mit einer Kurbelwelle (4) und zumindest einer durch die Kurbelwelle (4) über ein erstes Getriebe (5), insbesondere ein Stirnradgetriebe, angetriebenen Massenausgleichswelle (6), sowie einer durch die Massenausgleichswelle (6) angetriebenen Kühlmittelpumpe (8). Um möglichst hohe Flexibilität bei der Anordnung der Kühlmittelpumpe (8) zu erreichen ist vorgesehen, dass die Kühlmittelpumpe (8) durch die Massenausgleichswelle (6) über ein als Zugmittelgetriebe ausgebildetes zweites Getriebe (7) angetrieben ist.

Description

österreichisches Patentamt AT13 388U1 2013-11-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle und zumindest einer durch die Kurbelwelle über ein erstes Getriebe, insbesondere ein Stirnradgetriebe, angetriebenen Massenausgleichswelle, sowie einer durch die Massenausgleichswelle angetriebenen Kühlmittelpumpe.

[0002] Kühlmittelpumpen werden üblicherweise über Riemen durch die Kurbelwelle angetrieben.

[0003] Aus der DE 197 54 009 A1 ist eine wassergekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine bekannt, wobei die Kühlmittelpumpe mit Ihrem Pumpenrad koaxial zur Massenausgleichswelle liegt und über diese angetrieben ist. Das Pumpenrad ist dabei auf der Massenausgleichswelle angeordnet.

[0004] Auch aus der DE 10 2005 026 786 A1 ist es bekannt, die Pumpenwelle koaxial zur Massenausgleichswelle anzuordnen und direkt über diese anzutreiben.

[0005] Die DE 10 2005 061 475 B4 beschreibt eine Kühlmittelpumpe zum Anbau an ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, mit einer in das Gehäuse der Kühlmittelpumpe integrierten Getriebestufe, welche als Zahnradgetriebe ausgebildet ist.

[0006] Bei direkter Koppelung von Kühlmittelpumpenwelle und Massenausgleichswelle, sowie Antrieb der Kühlmittelpumpe über ein Zahnradgetriebe, werden Drehschwingungen im Wesentlichen ungedämpft auf die Kühlmittelpumpe übertragen, was eine zusätzliche Belastung für diese darstellt. Weiters muss eine Dichtung zwischen Kühlmittelpumpe und Ausgleichswelle angeordnet werden, was mit zusätzlichem konstruktivem Aufwand verbunden ist und eine weitere Fehlerquelle für Undichtheiten darstellt.

[0007] Weiters können bei Antrieb durch die Kurbelwelle oder direktem Antrieb durch die Massenausgleichwelle bei begrenztem Bauraum Zwänge und Probleme bei der Anordnung entstehen.

[0008] Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu vermeiden und eine höhere Flexibilität hinsichtlich der Anordnung der Kühlmittelpumpe zu ermöglichen.

[0009] Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Kühlmittelpumpe durch die Massenausgleichswelle über ein als Zugmittelgetriebe ausgebildetes zweites Getriebe angetrieben ist.

[0010] Das zweite Getriebe zwischen der Ausgleichswelle und der Kühlmittelpumpe ermöglicht es die Einbaulage der Kühlmittelpumpe mit geringem konstruktivem Aufwand zu variieren.

[0011] Das Zugmittelgetriebe kann dabei als Riemengetriebe, vorzugsweise als Keilriemengetriebe, ausgebildet sein.

[0012] Ein als Zugmittelgetriebe ausgebildetes zweites Getriebe hat den Vorteil, dass das Zugmittel ein Dämpfungsglied zwischen Antriebs- und Abtriebsrad des Zugmittelgetriebes bildet.

[0013] Durch das Zugmittelgetriebe wird eine schwingungsmäßige Entkopplung von der Kurbelwelle und von der Massenausgleichswelle erreicht. Weiters ergibt sich durch das Zugmittelgetriebe eine besonders hohe Flexibilität bei der Anordnung der Kühlmittelpumpe. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das erste Getriebe und das zweite Getriebe an verschiedenen Enden der Massenausgleichswelle angeordnet sind. Dies ermöglicht eine besonders gute Schwingungsentkoppelung der Kühlmittelpumpe von der Kurbelwelle.

[0014] Besonders vorteilhaft für die Schwingungsentkoppelung ist es, wenn das zweite Getriebe im Bereich jener Stirnseite der Brennkraftmaschine angeordnet ist, auf der ein erstes Ende der Kurbelwelle positioniert ist, welches einem ein Schwungrad aufweisenden zweiten Ende der Kurbelwelle abgewandt ist. 1 /7 österreichisches Patentamt AT13 388U1 2013-11-15 [0015] Durch den Antrieb der Kühlmittelpumpe über ein Zugmittelgetriebe kann weiters die Drehrichtung der Kühlmittelpumpe im Vergleich zu einer direkt über die Kurbelwelle betriebenen Kühlmittelpumpe umgekehrt und/oder eine unterschiedliche Drehzahl von Ausgleichswelle und Kühlmittelpumpe vorgesehen werden, was in vielen Fällen Vorteile bei der Gestaltung der Kühlmittelpumpe bietet.

[0016] Dadurch, dass die Kühlmittelpumpe über ein Zugmittelgetriebe angetrieben wird, sind keine speziellen Abdichtungsmaßnahmen zwischen der Kühlmittelpumpe und der Massenausgleichswelle erforderlich.

[0017] In Weiterführung der Erfindung kann weiters vorgesehen sein, dass eine Ölpumpe, vorzugsweise direkt - also ohne Zwischenschaltung eines weiteren Getriebeelements - durch die Massenausgleichswelle antreibbar ist, wobei vorzugsweise die Ölpumpe innerhalb einer Steuerkettenabdeckung angeordnet ist. Eine besonders kompakte Anordnung ergibt sich, wenn die Ölpumpe - in Richtung längs der Ausgleichswellenachse betrachtet - zwischen dem ersten Getriebe und dem zweiten Getriebe angeordnet ist.

[0018] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert.

[0019] Es zeigen [0020] Fig. 1 eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine in einer Schrägansicht, [0021] Fig. 2 ein Triebwerk dieser Brennkraftmaschine in einer Schrägansicht, [0022] Fig. 3 die Brennkraftmaschine in einer ausschnittsweisen Stirnansicht, [0023] Fig. 4 die Brennkraftmaschine in einem Schnitt gemäß der Linie IV - IV in Fig. 3, [0024] Fig. 5 das Triebwerk in einer weiteren Schrägansicht, [0025] Fig. 6 eine stirnseitige Schnittansicht der Ölpumpe und [0026] Fig. 7 eine Schrägansicht der Ölpumpe.

[0027] Fig. 2 und Fig. 5 zeigen jeweils ein Triebwerk 1 der in Fig. 1 in einer Gesamtansicht dargestellten Brennkraftmaschine 2 mit mehreren Kolben 3, welche auf eine Kurbelwelle 4 einwirken. Die Kurbelwelle 4 weist ein erstes Ende 4a mit einem durch ein Stirnradgetriebe gebildeten ersten Getriebe 5 und ein zweites Ende 4b mit einem Schwungrad 4c auf. Mit 4' ist die Achse der Kurbelwelle 4 bezeichnet. Das Kurbelwellenzahnrad 5a des ersten Getriebes 5 treibt über das Ausgleichswellenzahnrad 5b eine Massenausgleichswelle 6 an, deren Drehachse mit 6' bezeichnet ist. Auf der Massenausgleichswelle 6 ist das Antriebsrad 7a eines durch ein Zugmittelgetriebe, insbesondere einem Riemengetriebe, gebildeten zweiten Getriebes 7 angeordnet.

[0028] Wie in Fig. 3 zu erkennen ist, treibt das Antriebsrad 7a des zweiten Getriebes 7 über einen Riemen 7c, beispielsweise einen Keil- oder Zahnriemen, ein Abtriebsrad 7b, welches mit einem nicht weiter dargestellten Pumpenrad einer Kühlmittelpumpe 8 drehfest verbunden ist. Das zweite Getriebe 7 umfasst also zumindest ein Antriebsrad 7a und zumindest ein Abtriebsrad 7b, wobei die Kraftübertragung über einen Riemen 7c erfolgt: Das Antriebsrad 7a ist dabei im Bereich einer Stirnseite der Brennkraftmaschine 2 angeordnet, welche dem ersten Ende 4a der Kurbelwelle 4 benachbart und dem zweiten Ende 4b der Kurbelwelle 4 abgewandt ist. In einer (nicht weiter dargestellten) Ausführungsvariante können erstes Getriebe 5 und zweites Getriebe 7 auch an verschiedenen Enden der Massenausgleichswelle 6 angeordnet sein.

[0029] Wie aus Fig. 4 oder Fig. 5 ersichtlich ist, kann zwischen dem Antriebsrad 7a des zweiten Getriebes 7 und dem Ausgleichswellenzahnrad 5b des ersten Getriebes 5 eine Ölpumpe 9 angeordnet sein, was eine sehr kompakte Bauweise ermöglicht. Die Ölpumpe 9 kann dabei als Gerotorpumpe ausgeführt sein, wobei der Innenrotor 9a (siehe zum Beispiel Fig. 6 und Fig. 7) der Gerotorpumpe direkt durch die Massenausgleichswelle 6 angetrieben und auf dieser angeordnet sein kann. Der Innenrotor 9a steht mit einem in einem Ölpumpengehäuse 9c drehbar gelagerten Außenrotor 9b im Zahneingriff, wie aus Fig. 6 und Fig. 7 ersichtlich ist. Das Ölpum- 2/7 österreichisches Patentamt AT13 388U1 2013-11-15 pengehäuse 9c ist lösbar am Kurbelgehäuse 2a der Brennkraftmaschine 2 befestigt. In Fig. 6 ist der Eintritt in die Ölpumpe 9 mit 9d, der Austritt aus der Ölpumpe 9 mit 9e und ein Druckentlastungsventil mit 9f bezeichnet. Die direkt über die Massenausgleichswelle 6 angetriebene, beispielsweise drehfest mit dieser verbundene, Ölpumpe 9 kann in die Steuerkettenabdeckung 10 integriert sein. Mit Bezugszeichen 11 ist ein Wellendichtring zwischen dem Antriebsrad 7a und der Steuerkettenabdeckung 10 bezeichnet. Das Antriebsrad 7a ist über eine Zentralschraube 12 mit der Massenausgleichswelle 6 verbunden.

[0030] Die Achse 8' der Kühlmittelpumpe 8 ist sowohl von der Achse 6' der Massenausgleichswelle 6, als auch von der Achse 4' der Kurbelwelle 4 beabstandet. Dadurch, dass der Antrieb der Kühlmittelpumpe 8 über die Massenausgleichswelle 6 durch einen Riemen 7c erfolgt, wird schwingungsmäßig eine Entkopplung gegenüber der Kurbelwelle 4 und der Massenausgleichswelle 6 erreicht. Darüber hinaus ermöglicht der Antrieb über das als Zugmittelgetriebe ausgebildete zweite Getriebe 7 eine hohe Flexibilität bei der Anordnung der Kühlmittelpumpe 8. Bei beschränktem Bauraum erlaubt die Erfindung also eine flexible und damit optimale Nutzung der Platzverhältnisse. 3/7

Claims (7)

1. österreichisches Patentamt AT13 388U1 2013-11-15 Ansprüche 1. Brennkraftmaschine (2) mit einer Kurbelwelle (4) und zumindest einer durch die Kurbelwelle (4) über ein erstes Getriebe (5), insbesondere ein Stirnradgetriebe, angetriebenen Massenausgleichswelle (6), sowie einer durch die Massenausgleichswelle (6) angetriebenen Kühlmittelpumpe (8), dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelpumpe (8) durch die Massenausgleichswelle (6) über ein als Zugmittelgetriebe ausgebildetes zweites Getriebe (7) angetrieben ist.
2. 2. Brennkraftmaschine (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugmittelgetriebe als Riemengetriebe ausgebildet ist.
3. 3. Brennkraftmaschine (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Getriebe (5) und das zweite Getriebe (7) an verschiedenen Enden der Massenausgleichswelle (6) angeordnet sind.
4. 4. Brennkraftmaschine (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ölpumpe (9), vorzugsweise direkt, durch die Massenausgleichswelle (6) antreib-bar ist.
5. 5. Brennkraftmaschine (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölpumpe (9) innerhalb einer Steuerkettenabdeckung (10) angeordnet ist.
6. 6. Brennkraftmaschine (2) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölpumpe (9) - in Richtung längs der Ausgleichswellenachse (6') betrachtet - zwischen dem ersten Getriebe (5) und dem zweiten Getriebe (7) angeordnet ist.
7. 7. Brennkraftmaschine (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Getriebe (7) im Bereich eines ersten Endes (4a) der Kurbelwelle (4) angeordnet ist, welches einem ein Schwungrad (4c) aufweisenden zweiten Ende (4b) der Kurbelwelle (4) abgewandt ist. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 4/7