AT402088B - Brennkraftmaschine mit in reihe angeordneten zylindern und einer obenliegenden nockenwelle zur betätigung der ein- und/oder auslassventile - Google Patents

Description

AT 402 088 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit in Reihe angeordneten Zylindern und einer obenliegenden Nockenwelle zur Betätigung der Ein- und/oder Auslaßventile der Maschine, wobei der Antrieb der Nockenwelle von einem mit einer Wange der Kurbelwelle drehfest verbundenen Antriebsrad über eine Zwischenwelle erfolgt, wobei das Abtriebsrad auf der Wange der Kurbelwelle angeordnet ist.

Bei den bekannten Brennkraftmaschinen geht die Breite des Abtriebszahnrades bzw. des Ritzels auf der Kurbelwelle in unliebsamer Weise voll in die Baulänge der Brennkraftmaschine ein. Bei einer obenliegenden Nockenwelle erfolgt der Antrieb zumeist über einen Zahnriementrieb, dessen Ritzel am vorderen Ende der Kurbelwelle außerhalb der Lagerstellen der Kurbelwelle untergebracht ist. Ein allfälliger Schwingungsdämpfer kommt dabei noch weiter vor diesem Ritzel zu liegen. Die üblichen Hilfsantriebe, wie z. B. für die Ölpumpe und die Einspritzpumpe oder den Zündverteiler, erfolgen über weitere Zahnräder oder Kettentriebe, deren Ritzel auf der Kurbelwelle ebenfalls außerhalb der Lagerstellen derselben untergebracht sind. Es ist auch eine Ausführung bekannt, bei welcher das Ritzel innerhalb der Lagerung der Kurbelwelle und außerhalb der Kurbelwange untergebracht ist. Dabei muß allerdings der Lagerabstand für diese betroffene Kröpfung der Kurbelwelle größer gewählt werden als bei den übrigen Kröpfungen. Die US 1 867 582 A zeigt eine ähnliche Zwei-Zylinder-Brennkraftmaschine mit einer ohne Zwischenrad angetriebenen, untenliegenden Nockenwelle.

Aus der US 4 465 037 A ist eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art mit einer Kombination von zwei auf einer unterteilten Kurbelwelle angebrachten Abtriebsrädern zum elastischen bzw. stoßdämpfenden Antrieb von Ventilen bekannt. Diese Anordnung ist ziemlich kompliziert aufgebaut und liegt außerdem etwa in der Mitte des Motorblockes, was zu weiteren Komplikationen führt. Dabei übersteigt die axiale Abmessung des auf der Kurbelwelle angeordneten Abtriebsrades den Abstand der eine Wange der Kurbelwelle begrenzenden und senkrecht zur Achse der Kurbelwelle verlaufenden Ebenen beträchtlich, was eine zusätzliche Vergrößerung der Baulänge der Brennkraftmaschine mit sich bringt.

Weiters ist aus der DE 856 537 C eine Brennkraftmaschine bekannt, bei der das die Nockenwelle antreibende Abtriebsrad außerhalb einer der End- bzw. Stirnwände des Motorblockes gelegen und durch eine speziell geformte, auf die äußere Stirnseite des Motorblockes aufgesetzte Verkleidung abgedeckt ist. Auch diese bekannte Anordnung führt zu einer unerwünscht großen Baulänge.

Nachteil aller dieser Ausführungen ist die große axiale Baulänge, die sich besonders bei Motoren mit Drehschwingungsdämpfern erschwerend auswirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und insbesondere den Antrieb der Nockenwelle so zu gestalten, daß durch diesen die Baulänge des Motors nicht vergrößert wird.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die das Abtriebsrad aufweisende Wange eine Endwange der Kurbelwelle ist und daß das Abtriebsrad zwischen den diese Endwange begrenzenden und senkrecht zur Achse der Kurbelwelle verlaufenden Ebenen angeordnet ist. Durch diese Ausführung wird einerseits der Vorteil erreicht, daß das Abtriebsrad auf der Kurbelwelle die Baulänge der Brennkraftmaschine nicht vergrößert, andererseits ist eine völlige Freizügigkeit bezüglich der Unterbringung einer eventuellen Drehzahluntersetzung zwischen Kurbelwelle und Nockenwelle erreicht. Die Zwischenwelle kann beispielsweise im Drehzahlverhältnis 1 : 1 von der Kurbelwelle angetrieben und das nötige Untersetzungsverhältnis durch entsprechende Wahl der Zahnräder auf der Zwischenwelle und der Nockenwelle erreicht werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß ein Drehschwingungsdämpfer auf dem dem Schwungrad abgewendeten Ende der Kurbelwelle vorgesehen ist, daß der Antrieb der Nockenwelle von der Zwischenwelle mit einem Zahnriemen erfolgt, dessen vordere Begrenzung innerhalb der vorderen Begrenzungsebene des Schwingungsdämpfers liegt, und daß die die Zwischenwelle antreibenden Getriebeelemente innerhalb der senkrecht zur Kurbelwellenachse verlaufenden Begrenzungsebenen der auf der Seite des Drehschwingungsdämpfers gelegenen Endwange der Kurbelwelle angeordnet sind. Auf diese Weise wird auch durch den Riementrieb zwischen Zwischenwelle und Nockenwelle die Baulänge des Motors nicht vergrößert. Schwungradseitig kann auf der Zwischenwelle ein Antrieb für die Ölpumpe und Einspritzpumpe vorgesehen sein. Im Falle eines Ottomotors würde ein Zündverteiler den Platz der Einspritzpumpe einnehmen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Abtriebsrad, vorzugsweise Zahnrad oder Kettenritzel, mit der Endwange der Kurbelwelle einstückig sein. Diese relativ einfache Ausführung kann, wenn andere konstruktive oder herstellungstechnische Voraussetzungen vorliegen, nach einem anderen Merkmal der Erfindung auch durch eine Ausführung ersetzt werden, bei welcher das Abtriebsrad, vorzugsweise Zahnrad oder Kettenritzel, als separater Teil ausgeführt und mit der Endwange der Kurbelwelle fest verbunden, vorzugsweise auf diese aufgeschrumpft ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt nach der Linie l-l in Fig. 2, die Fig. 2 eine Ansicht der Maschine in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1, Fig. 3 ein vergrößertes Detail zur gleichen Ausführung und die Fig. 4, 5 und 6 das 2

Claims (4)

1. AT 402 088 B gleiche Detail wie in Fig. 3 aber für je eine andere Ausführung. Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Brennkraftmaschine besteht aus einem Motorblock 1, einem Zylinderkopf 2 sowie einer Ölwanne 3. Die Maschine umfaßt vier Zylinder, deren Achsen mit 4 bezeichnet sind. Im Zylinderkopf 2 ist die Nockenwelle 5 gelagert, welche an der Vorderseite über eine Zahnriemenscheibe 6 angetrieben wird und ihrerseits an der Schwungradseite eine Riemenscheibe 7 aufweist, die zum Antrieb von nicht dargestellten Hilfsgeräten, wie z. B. eine Lichtmaschine und/oder eine Wasserpumpe, dient. Die im Motorblock gelagerte Kurbelwelle 8 mit der Achse 8' weist an der Vorderseite einen Drehschwingungsdämpfer 9 und am entgegengesetzten Ende das Schwungrad 10 auf. Der vorderste Kurbelzapfen 11 der Kurbelwelle 8 liegt zwischen zwei Kurbelwangen, von denen die innere in üblicher Weise ausgeführte Kurbelwange mit 12 bezeichnet ist und die äußere Kurbelwange bzw. Endwange 13' als Abtriebsrad in Form eines Kettenrades 13 ausgebildet ist. Der Antrieb der Nockenwelle 5 erfolgt vom Abtriebsrad 13 auf der Kurbelwelle 8 ausgehend über die Zwischenwelle 14, welche zu diesem Zwecke ein Antriebsrad 15 aufweist, welches über eine Kette 16 mit dem Abtriebsrad 13 verbunden ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Übersetzung zwischen Kurbelwelle und Zwischenwelle 1:1. Anstelle des Kettentriebes könnten auch andere Antriebsverbindungen eingesetzt werden, z. B. ein Zahnradantrieb oder ein Zahnriementrieb. Auf der Zwischenwelle 14 sitzt das Abtriebsrad 17 eines Zahnriementriebes, welcher die Antriebsverbindung zur Zahnriemenscheibe 6 auf der Nockenwelle 5 über den Zahnriemen 18 herstellt. Die vordere Begrenzung des Zahnriemens 18 ist mit 19 bezeichnet; sie liegt innerhalb der vorderen Begrenzungsebene 20 des Drehschwingungsdämpfers 9. Die die Zwischenwelle 14 antreibenden Getriebeelemente, nämlich das Abtriebsrad 13, die Kette 16 sowie das Antriebsrad 15, sind innerhalb der senkrecht zur Kurbelwellenachse 8' verlaufenden Begrenzungsebenen 21 und 22 gelegen, vergl. Fig. 3. An der dem Schwungrad 10 zugewendeten Seite weist die Zwischenwelle 14 ein Kegelrad 23 auf, welches mit dem auf der Welle 24 sitzenden Kegelrad 25 kämmt und zum Antrieb z. B. einer Einspritzpumpe 26 einerseits und einer Ölpumpe 27 andererseits dient. An die Stelle der Einspritzpumpe 26 kann bei einem Ottomotor ein Zündverteiler treten. Die zuletzt beschriebenen Teile liegen alle im Kurbelraum der Brennkraftmaschine; der Zahnriementrieb zwischen Zwischenwelle 14 und Nockenwelle 5 ist durch einen Deckel 28 abgedichtet. Die in Fig. 2 dargestellte Scheibe 32 wirkt zumindest als Spannrolle für den Zahnriemen 18; sie kann jedoch zusätzlich auch zum Antrieb verschiedener Hilfsaggregate, wie z. B. einer Wasserpumpe oder einer Hydraulikpumpe, dienen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist das Abtriebsrad auf der Kurbelwelle 8 als separater Kettenradkranz 29 ausgeführt, der mit der Kurbelwelle bzw. mit der Endwange 13’, z.B. durch Schrumpfen, fest verbunden ist. Bei den Ausführungen nach Fig. 5 und 6 ist das Abtriebsrad als Zahnrad 30 bzw. 31 ausgebildet, und zwar bei der Ausführung nach Fig. 5 einstückig mit der Kurbelwange 13' und bei der Ausführung nach Fig. 6 als separater aufgeschrumpfer Zahnkranz 31. Patentansprüche 1. Brennkraftmaschine mit in Reihe angeordneten Zylindern und einer obenliegenden Nockenwelle zur Betätigung der Ein- und/oder Auslaßventile der Maschine, wobei der Antrieb der Nockenwelle von einem mit einer Wange der Kurbelwelle drehfest verbundenen Abtriebsrad über eine Zwischenwelle erfolgt, wobei das Abtriebsrad auf der Wange der Kurbelwelle angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die das Abtriebsrad (13; 29; 30; 31) aufweisende Wange eine Endwange (13') der Kurbelwelle (8) ist und daß das Abtriebsrad (13; 29; 30; 31) zwischen den diese Endwange (13') begrenzenden und senkrecht zur Achse (8') der Kurbelwelle (8) verlaufenden Ebenen (21, 22) angeordnet ist.
2. 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehschwingungsdämpfer (9) auf dem dem Schwungrad (10) abgewendeten Ende der Kurbelwelle (8) vorgesehen ist, daß der Antrieb der Nockenwelle (5) von der Zwischenwelle (14) mit einem Zahnriemen (18) erfolgt, dessen vordere Begrenzung (19) innerhalb der vorderen Begrenzungsebene (20) des Schwingungsdämpfers (9) liegt, und daß die die Zwischenwelle (14) antreibenden Getriebeelemente (13, 15, 16) innerhalb der senkrecht zur Kurbelwellenachse (8') verlaufenden Begrenzungsebenen (21, 22) der auf der Seite des Drehschwingungsdämpfers (9) gelegenen Endwange (13') der Kurbelwelle (8) angeordnet sind (Fig. 1 bis 3).
3. 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebsrad, vorzugsweise Zahnrad (30) oder Kettenritzel (13), mit der Endwange (13') der Kurbelwelle (8) einstückig 3 AT 402 088 B ist, (Fig. 1 bis 3, 5).
4. 4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebsrad, vorzugsweise Zahnrad (31) oder Kettenritzel (29), als separater Teil ausgeführt und mit der Endwange (13’) der Kurbelwelle (8) fest verbunden, vorzugsweise auf diese aufgeschrumpft ist (Fig. 4, 6). Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 4