AT406703B

AT406703B - Zweitakt-verbrennungsmotor mit einem kurbelgehäuse

Info

Publication number: AT406703B
Application number: AT0117698A
Authority: AT
Original assignee: Bombardier Rotax Gmbh
Priority date: 1998-07-08
Filing date: 1998-07-08
Publication date: 2000-08-25
Also published as: WO2000003138A1; AU4489799A; ATA117698A; CA2302239A1; US6283099B1

Description


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   Die Erfindung bezieht sich auf einen Zweitakt-Verbrennungsmotor mit einem Kurbelgehäuse, in dem neben einer Kurbelwelle eine von der Kurbelwelle angetriebene, parallele Ausgleichswelle gelagert ist, und mit einer druckluftunterstützten Kraftstoffeinspritzeinrichtung, deren Kolbenverdichter einen in einem Zylinder geführten Kolben mit einer Antriebskurbelwelle aufweist, die mit der Motorkurbelwelle in Antriebsverbindung steht. 



   Um bei Zweitakt-Verbrennungsmotoren sowohl die umlaufenden als auch die hin- und hergehenden Massenkräfte berücksichtigen zu können, ist es bekannt (AT 403 508 B) im Kurbelgehäuse eine zur Kurbelwelle parallele und zu ihr gegensinnig umlaufende Ausgleichswelle vorzusehen, deren Ausgleichsgewichte mit denen der Kurbelwelle resultierende Kräfte und Momente bedingen, die einen weitgehenden Massenausgleich erster Ordnung ermöglichen. 



   Bei Zweitakt-Verbrennungsmotoren ist es ausserdem bekannt (US 4 674 462 A), eine druckluftunterstützte Kraftstoffeinspritzung vorzusehen, die an einen Kolbenverdichter angeschlossen ist, dessen Antriebskurbelwelle über einen Riementrieb mit der Motorkurbelwelle in Antriebsverbindung steht Obwohl eine Kraftstoffeinspritzung mit Hilfe von Druckluft Vorteile mit sich bringt, müssen diese Vorteile mit einem vergleichsweise hohen Konstruktionsaufwand erkauft werden, der vor allem durch den Kolbenverdichter bedingt wird, dessen Platzbedarf zusätzlich berücksichtigt werden muss 
Darüber hinaus ist es bei Zweitakt-Verbrennungsmotoren bekannt (US 4 470 380 A), einen Drehkolbenverdichter einzusetzen, der über ein rotierendes Verteilerrohr getaktet mit dem Motorzylinder verbunden werden kann.

   Dieses zur Kurbelwelle parallele Verteilerrohr wird über ein Zahnradpaar von der Kurbelwelle her angetrieben und trägt einen von zwei zahnartig ineinandergreifenden Drehkolben des Verdichters, dessen anderer Drehkolben auf der Kurbelwelle sitzt Das Gehäuse dieses Drehkolbenverdichters wird durch einen stirnseitigen Ansatz des Kurbelgehäuses gebildet, in dem auch das Verteilerrohr drehbar gelagert ist. Obwohl eine solche Konstruktion eine platzsparende Anordnung des Drehkolbenverdichters erlaubt, ist sie auf einen Drehkolbenverdichter mit zwei zahnartig ineinandergreifenden Drehkolben beschränkt und lässt sich nicht auf übliche Kolbenverdichter mit in Zylindern geführte Kolben übertragen, die über eine Antriebskurbelwelle angetrieben werden müssen. 



   Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Zweitakt-Verbrennungsmotor mit einer druckluftunterstützten Kraftstoffeinspritzeinrichtung der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, dass der sich durch den Kolbenverdichter ergebende Platz- und Konstruktionsaufwand erheblich herabgesetzt werden kann. 



   Ausgehend von einem Zweitakt-Verbrennungsmotor der eingangs geschilderten Art löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, dass die Ausgleichswelle die   Antriebskurbelwelle   für den Kolbenverdichter und das Kurbelgehäuse die Zylinderbuchse für den Kolben des Kolbenverdichters bilden 
Durch die Ausbildung der Ausgleichswelle als Antriebskurbelwelle für den Kolbenverdichter entfällt zunächst eine gesonderte Antriebsverbindung zwischen der Motorkurbelwelle und der Antriebskurbelwelle für den Kolbenverdichter Darüber hinaus wird die vorteilhafte Voraussetzung geschaffen, auf ein Gehäuse für den Kolbenverdichter verzichten zu können, weil ja das Kurbelgehäuse des Zweitakt-Verbrennungsmotors als Gehäuse für den Kolbenverdichter dienen kann, wenn das Kurbelgehäuse dessen Zylinder bildet.

   Zu diesem Zweck kann beispielsweise eine Zylinderbuchse für den Kolben des Kolbenverdichters in eine Zylinderbohrung des Kurbelgehäuse eingesetzt werden, in dem die Ausgleichswelle als Antriebskurbelwelle für den Kolbenverdichter zwangsläufig gelagert werden muss. Es wäre aber auch möglich den Kolben des Kolbenverdichters unmittelbar in einer beschichteten Zylinderbohrung des Kurbelgehäuses zu führen. Unabhängig von der gewählten Konstruktionsart entfällt bei einem durch das Kurbelgehäuse gebildeten Zylinder der bei bekannten Konstruktionen unvermeidbare Aufwand für das Gehäuse und den Kurbeltrieb des Kolbenverdichters, wozu noch eine sehr platzsparende Anordnung kommt, weil der Zylinder mit dem Kolben des Kolbenverdichters im Oberteil des Kurbelgehäuses untergebracht werden kann, ohne den Zylinderblock des Zweitakt-Verbrennungsmotors ändern zu müssen.

   Die Ausgleichswelle ist hinsichtlich der Ausgleichsmassen so auszulegen, dass die Massenkräfte und - momente erster Ordnung der   Kurbeftriebe   sowohl des Verbrennungsmotors als auch des Kolbenverdichters Berücksichtigung finden 
Besonders einfache Konstruktionsverhältnisse ergeben sich, wenn die über ihre Lagerung auf 

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 der Seite des Kolbenverdichters vorstehende Ausgleichswelle stirnseitig eine Kurbelwange trägt, an der das Pleuel des Kolbens des Kolbenverdichters fliegend angelenkt ist. Wegen dieser stimseitigen Kurbelwange an dem über die Lagerung der Ausgleichswelle vorstehenden Ende der Ausgleichswelle kann die übliche Lagerung der Ausgleichswelle im Kurbelgehäuse beibehalten werden, das zur Aufnahme des Kolbenverdichters lediglich stirnseitig über die Ausgleichswelle vorgezogen werden muss.

   Diese Kurbelgehäuseausbildung lässt sich beim Guss des Kurbelgehäuses einfach berücksichtigen, so dass der damit verbundene Mehraufwand kaum ins Gewicht fällt. 



   In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen 
Fig. 1 einen erfindungsgemässen Zweitakt-Verbrennungsmotor ausschnittsweise im Bereich des 
Kolbenverdichters in einer schematischen, zum Teil aufgerissenen stirnseitigen Ansicht auf das 
Kurbelgehäuse und 
Fig 2 einen Schnitt nach der Linie   11-11   der Fig. 1. 



   Wie die Fig. 1 erkennen lässt, bildet der Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäss dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen Zylinderblock 1, an dem ein Kurbelgehäuse 2 angesetzt ist, das sich aus einem Oberteil 3 und einem Unterteil 4 aufbaut. In der Teilungsebene 5 zwischen dem Oberteil 3 und dem Unterteil 4 des Kurbelgehäuses 2 ist nicht nur die Motorkurbelwelle 6, sondern auch eine Ausgleichswelle 7 gelagert, die mit gleicher Drehzahl, aber gegensinnig zur Kurbelwelle 6 umläuft.

   Bei einer entsprechenden Abstimmung der Ausgleichsgewichte der Kurbelwelle 6 und der Ausgleichswelle 7 kann somit ein weitgehender Ausgleich der resultierenden Massenkräfte und - momente erster Ordnung erreicht werden 
Gemäss der Fig 2 ragt die Ausgleichswelle 7 über ihr Endlager 8 axial vor und trägt an ihrem vorstehenden Ende 9 eine Kurbelwange 10, an der ein Pleuel 11 eines Kolbenverdichters 12 fliegend angelenkt ist. Die Anlenkachse ist mit 13 bezeichnet. Der Kolbenverdichter 12 weist eine in den Oberteil 3 des Kurbelgehäuses 2 eingesetzte Zylinderbuchse 14 für einen Kolben 15 auf, der über einen Bolzen 16 mit dem Pleuel 11 verbunden ist. Der Zylinderkopf 17 des Kolbenverdichters 12 ist am durch den Oberteil 3 des Kurbelgehäuses 2 gebildeten Zylinders 18 angeflanscht.

   Während des Betriebes des Zweitakt-Verbrennungsmotors wird die Ausgleichswelle 7 über die Motorkurbelwelle 6 angetrieben und bildet dabei eine Antriebskurbelwelle für den Kolbenverdichter 12, dessen Kolben 15 beim Abwärtshub Luft aus der Ansaugleitung 19 ansaugt, um sie dann während des Verdichtungshubes an die Druckleitung 20 in üblicher Weise abzugeben. 



  Mit Hilfe dieser Druckluft kann eine aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellte Kraftstoffeinspritzeinrichtung beaufschlagt werden, um den Kraftstoff dosiert vorgemischt in die Zylinder des Zweitakt-Verbrennungsmotors einzuspritzen. 



   Da die im Kurbelgehäuse 2 gelagerte Ausgleichswelle 7 die Antriebskurbelwelle für den Kolbenverdichter 12 bildet und der Kolben 15 dieses Kolbenverdichters 12 im den Zylinder 18 formenden Oberteil 3 des Kurbelgehäuses 2 geführt wird, übernimmt das Kurbelgehäuse 2 die Gehäusefunktion auch für den Kolbenverdichter 12, was besonders günstige Konstruktionsverhältnisse schafft, weil sich ein gesondertes Gehäuse mit einer Antriebskurbelwelle für den Kolbenverdichter 12 erübrigt. Ausserdem entfällt eine gesonderte Antriebsverbindung zwischen dem Kolbenverdichter 12 und der Motorkurbelwelle 6, weil die Ausgleichswelle 7 für den Antrieb des Kolbenverdichters 12 sorgt.

   Darüber hinaus können durch diese Massnahmen besonders platzsparende Einbaubedingungen sichergestellt werden, so dass sich für die Kon- struktion und den Antrieb des Kolbenverdichters 12 einfache Bauverhältnisse ergeben. In diesem Zusammenhang ist ausserdem zu bedenken, dass durch eine entsprechende Anordnung und gegenseitige Abstimmung der Ausgleichsmassen der Ausgleichswelle 7 ein weitgehender Ausgleich der Massenkräfte und-momente erster Ordnung sowohl des Kurbeltriebes des Verbrennungsmotors als auch des Kolbenverdichters 12 möglich wird. 

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Claims

PATENTANSPRÜCHE : 1. Zweitakt-Verbrennungsmotor mit einem Kurbelgehäuse, in dem neben einer Kurbelwelle eine von der Kurbelwelle angetriebene, parallele Ausgleichswelle gelagert ist, und mit einer druckluftunterstützten Kraftstoffeinspritzeinrichtung, deren Kolbenverdichter einen in <Desc/Clms Page number 3> einem Zylinder geführten Kolben mit einer Antriebskurbelwelle aufweist, die mit der Motorkurbelwelle in Antriebsverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichswelle (7) die Antriebskurbelwelle für den Kolbenverdichter (12) und das Kurbelgehäuse (2) den Zylinder (18) für den Kolben (15) des Kolbenverdichters (12) bilden.
2. Zweitakt-Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die über ihre Lagerung auf der Seite des Kolbenverdichters (12) vorstehende Ausgleichswelle (7) stirnseitig eine Kurbelwange (10) trägt, an der das Pleuel (11) des Kolbens (15) des Kolbenverdichters (12) fliegend angelenkt ist.

HIEZU 2 BLATT ZEICHNUNGEN