AT4357U1 - Einspuriges kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein einspuriges Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine (3) mit innerer Verbrennung mit mindestens einem Zylinder (5), der näherungsweise horizontal entgegen der Fahrtrichtung geneigt angeordnet ist, wobei mindestens ein Einlassventil (30) oberhalb mindestens eines Auslassventils (31) angeordnet ist. Um eine möglichst platzsparende Ausführung zu erreichen ist vorgesehen, dass das Auslassventil (31) über einen Kipphebel angesteuert ist.

Description

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  Die Erfindung betrifft einspuriges Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung mit mindestens einem Zylinder, der näherungsweise horizontal entgegen der Fahrtrichtung geneigt angeordnet ist, wobei mindestens ein Einlassventil oberhalb mindestens eines Auslassventils angeordnet ist. Ein- spurige Kraftfahrzeuge im Sinne der Erfindung sind beispielsweise Motorräder oder Schneeschlitten mit einer Antriebsraupe, über die die Vortriebskraft über- tragen wird. 



  Bei Motorrädern, deren Motor eine quer zur Fahrtrichtung angeordnete Kurbel- wellenachse aufweist, ist es üblich, den Zylinder oder die Zylinder stehend oder in Fahrtrichtung nach vorne geneigt anzuordnen. Im Allgemeinen ist das Getriebe dabei hinter dem Motor und vor dem Hinterrad gelegen, wodurch sich eine güns- tige Kraftübertragung darstellen lässt. Bei Motorrädern, die mit einem niedrigen Durchstieg in der Art eines Motorrollers ausgebildet sind, ergeben sich bei einer solchen Bauart schwierig zu lösende Probleme, insbesondere dann, wenn hub- raumstärkere Motoren vorgesehen sind. Insbesondere ein stufenloses Getriebe, eine sogenannte Variomatik, ergibt hier besondere Packageprobleme. 



  In gleicher Weise ergeben sich bei Schneeschlitten mit leistungsstärkeren Mo- toren Probleme, den Motor und das Getriebe in dem Raum unter der vorderen Haube unterzubringen. 



  Aus der DE 36 01 273 A ist ein Geländemotorrad bekannt, das einen annähernd waagrecht nach hinten angeordneten Zylinder aufweist. Diese Anordnung dient bei der bekannten Lösung dazu, eine möglichst lange Hinterradschwinge zu er- reichen, wodurch das Fahrverhalten verbessert wird. Bei den dargestellten Ge- ländemotorrädern ist eine zusätzliche Belastung des Vorderrades durch einen möglichst weit nach vorne verlegten Motor vorteilhaft. 



  Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das Antriebsaggregat ei- nes einspurigen Kraftfahrzeuges in besonders kompakter und platzsparender Weise unterzubringen, wobei im Gegensatz zum oben zitierten Stand der Technik bei einem Motorrad ein besonders kurz bauender Motor verwirklicht werden soll, um den Fussraum so wenig wie möglich einzuschränken und einen möglichst kur- zen Radstand zu erreichen. In gleicher Weise soll bei einem Schneeschlitten ein 

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 möglichst kompakter Aufbau des Antriebsaggregates und ein tiefer Schwerpunkt erreicht werden. 



  Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass das Auslassventil über einen Kipphebel angesteuert ist. Im Zusammenhang mit dem nach hinten liegend an- geordneten Zylinder ermöglicht dies bei einem Motorrad eine besonders vorteil- hafte Einlassgestaltung und insbesondere das Heranrücken des Zylinderkopfes bis unmittelbar vor das Hinterrad. Die Ansteuerung des Auslassventils oder der Auslassventile über Kipphebel ermöglicht es weiters, die Bauhöhe des Zyiinder- kopfes im Bereich der grössten Annäherung an das Hinterrad zu verringern. In analoger Weise kann so bei einem Schneeschlitten eine äusserst kompakte Mo- toranordnung erreicht werden, wobei der Zylinderkopf der Brennkraftmaschine unmittelbar vor der Antriebsraupe zu liegen kommt. 



  Besonders bevorzugt ist es in diesem Zusammenhang, wenn das Einlassventil von einer obenliegenden Nockenwelle direkt angesteuert wird. Aufgrund der hö- heren Anordnung des Einlassventils ist es dabei möglich, ohne Konflikt mit dem Hinterrad eine obenliegende Nockenwelle vorzusehen. 



  Eine besonders günstige Einlassanordnung wird erreicht, wenn die Ventile V-för- mig zueinander geneigt sind und wenn ein Ansaugkanal zwischen den Ventilen zum Zylinder geführt ist. Es handelt sich dabei um eine sogenannte Reverse- Tumble-Anordnung, bei der im Brennraum eine Verwirbelung erzeugt wird, deren Achse im Wesentlichen senkrecht zur Zylinderachse ist. 



  In einer besonders begünstigten Ausführungsvariante der Erfindung ist ein stu- fenloses Getriebe vorgesehen, mit einer ersten Getriebewelle, die mit der Kur- belwelle in Verbindung steht, und mit einer zweiten Getriebewelle, die im Zylin- derblock der Brennkraftmaschine gelagert ist. Mit der erfindungsgemässen Anord- nung des Antriebssystems kann dabei ein besonders kompakter Aufbau erreicht werden. Besonders günstig ist es in diesem Zusammenhang, wenn auf der zwei- ten Getriebewelle eine Fliehkraftkupplung gelagert ist. Im Allgemeinen wird dabei die Fliehkraftkupplung auf der gegenüberliegenden Seite des Getriebes vorge- sehen sein. Das stufenlose Getriebe kann als trockenlaufender Zugriemenantrieb oder mit einer Schubgliederkette ausgeführt sein, die trocken oder im Ölbad läuft. 



  Eine Steigerung des Fahrkomforts kann dadurch erreicht werden, dass im Ge- häuse der Brennkraftmaschine mindestens eine Massenausgleichswelle integriert ist. 

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  Ein besonders kompakter Aufbau des Motorrads kann erreicht werden, wenn die Brennkraftmaschine als Zweizylindermotor mit vier Ventilen pro Zylinder ausge- bildet ist. 



  Die Herstellung der Brennkraftmaschine kann wesentlich vereinfacht werden, wenn eine Kurbelwellenachse, eine Achse einer Ausgleichswelle und eine Achse der Getriebewelle in einer gemeinsamen Teilungsebene der Brennkraftmaschine angeordnet sind. 



  Bei einer Ausführung der Erfindung in der Form eines Motorrollers ist es bevor- zugt, wenn die Brennkraftmaschine ein Teil der Hinterradschwinge ist. Dies be- deutet, dass das Hinterrad in einer Triebsatzschwinge gelagert ist. 



  In der Folge wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausfüh- rungsbeispiele näher erläutert. 



  Es zeigen die Fig. 1 eine seitliche Ansicht eines erfindungsgemässen Motorrades, Fig. 2 ein Detail von Fig. 1, Fig. 3 ein Motorrad gemäss einer weiteren Ausfüh- rungsvariante der Erfindung, Fig. 4 einen Schnitt einer Brennkraftmaschine des Motorrades von Fig. 1 in einem vergrösserten Massstab und Fig. 5 einen teilweisen Schnitt einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung. Fig. 6 zeigt einen er- findungsgemässen Schneeschlitten und Fig. 7 ein Detail von Fig. 6. 



  Bei dem Motorrad von Fig. 1 sind in der Folge nur die erfindungswesentlichen Einzelheiten bezeichnet und erklärt. 



  Das Motorrad besitzt einen Aufbau in der Art eines Motorrollers, das heisst es ist ein relativ niedriger Durchstieg 2 vorgesehen. Die Brennkraftmaschine 3 des Motorrades 1 ist unter einem Sitz 4 für den nicht dargestellten Fahrer angeord- net. Es handelt sich dabei um eine Zweizylinder-Viertakt-Brennkraftmaschine mit vier Ventilen pro Zylinder. Die Zylinder 5 der Brennkraftmaschine 3 sind nach hinten liegend angeordnet, wobei die Zylinderachsen 6 einen Winkel a von etwa 12  zur Waagrechten einschliessen. Um einen möglichst kurzen Radstand I zu erreichen und den Durchstieg 2 so wenig als möglich einzuschränken, ist der Zy- linderkopf 7 der Brennkraftmaschine 3 soweit als möglich zum Hinterrad 8 des Motorrades 1 herangerückt. 



  Die Brennkraftmaschine 3 ist bei der Ausführungsvariante der Fig. 1 fest mit der Hinterradschwinge 40 verbunden, die um eine Achse 41 unmittelbar vor der Brennkraftmaschine 3 schwenkbar gelagert ist. Die Kraftübertragung auf das Hinterrad 8 erfolgt über einen Zahnriemen oder eine Kette 42. 

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  In der Fig. 2 ist die Brennkraftmaschine 3 des Motorrads von Fig. 1 im Detail er- sichtlich. In einer waagrechten Teilungsebene 39 der Brennkraftmaschine 3 sind die Kurbelwellenachse 43, die Achse 44 einer Ausgleichswelle 45 für den Mas- senausgleich erster Ordnung, die gegenläufig zur Kurbelwelle 10 rotiert, und die Achse 46 der Getriebewelle 18 gelegen. Ein Zugriemen 15 umschlingt eine Rie- menscheibe 12 und eine zweite Riemenscheibe 17. In der Fig. 2 ist mit durch- gezogenen Linien eine Stellung des Zugriemens 15 bei niedriger Drehzahl und hohem Übersetzungsverhältnis gezeigt, die dem ersten Gang eines Schaltgetrie- bes entspricht. Mit unterbrochenen Linien ist eine Stellung des Zugriemens 15 gezeigt, die einem hohen Gang entspricht. Weiters ist in der Fig. 2 ein Elektro- starter 47 und eine von unten verschraubte Ölwanne 48 ersichtlich.

   Das An- triebsmoment wird von einem auf der Getriebewelle 18 befestigten Antriebsritzel 22 auf ein Zahnrad 23 übertragen, das fest mit einem Kettenrad 24 verbunden ist, das die Kette 42 antreibt. 



  Es ist aus Fig. 2 ersichtlich, dass die Einlassventile 30 durch eine oben liegende Nockenwelle 32 direkt betätigt werden. Die Auslassventile 31 werden über Kipp- hebel 33 betätigt, die mit der Nockenwelle 32 in Wirkverbindung stehen. Dadurch ist es möglich, den Zylinderkopf 7 im Bereich des Hinterrades 8 niedrig   auszubil-   den, so dass eine kurze Bauiänge erreicht wird. Der Ansaugkanal 34 ist bei die- ser Ausführungsvariante von oben zu den Einlassventilen geführt und nimmt eine Drosselklappe 37 und eine Einspritzdüse 38 auf. 



  Die Fig. 3 zeigt eine Ausführungsvariante der Erfindung, die sich insofern von der oben beschriebenen Ausführungsvariante unterscheidet, als die Brennkraftma- schine 3 fest im Motorrad gelagert ist und die Hinterradschwinge 40 um eine hinter der Brennkraftmaschine 3 gelegene Achse 49 schwenkbar ist. Das Motor- rad selbst ist als konventionelles   vollverkieidetes   Motorrad ausgebildet. 



  Aus der Fig. 4 ist der detaillierte Aufbau der Brennkraftmaschine 3 ersichtlich. In zwei nebeneinander angeordneten Zylindern 5 mit parallelen Achsen 6 sind Kol- ben 9 beweglich angeordnet. Mit der Kurbelwelle 10 der Brennkraftmaschine sind auf einer Seite Starter und Lichtmaschine 11 und auf der anderen Seite eine Riemenscheibe 12 für ein stufenloses Getriebe 13 angeordnet. Eine Fliehkraftver- stelleinrichtung 14 ist dazu ausgebildet, eine axial bewegliche Riemenscheiben- hälfte 12a bei zunehmender Drehzahl in Richtung zu einer axial feststehenden Riemenscheibenhälfte 12b zu verschieben, so dass der Abrolldurchmesser eines Zugriemens 15 grösser wird. Die Riemenscheibe 12 ist auf einer ersten Getriebe- welle 16 gelagert, die einstückig mit der Kurbelwelle 10 ausgebildet ist. 

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   Der Zugriemen 15 treibt eine zweite Riemenscheibe 17 an, die auf einer zweiten Getriebewelle 18 gelagert ist. Die Riemenscheibe 17 besteht aus einer axial fes- ten Riemenscheibenhälfte 17a, gegen die eine axial bewegliche Riemenscheiben- hälfte 17b gedrückt wird. Die Druckkraft wird durch eine Schraubenfeder 19 er- zeugt. Die zweite Getriebewelle 18 ist im Zylinderblock 20 der Brennkraftma- schine 3 gelagert und erstreckt sich von der Riemenscheibe 17 unmittelbar ne- ben den Zylindern 5,6 vorbei zur gegenüberliegenden Seite der Brennkraftma- schine 3. Das Drehmoment der Getriebewelle 18 wird über eine Fliehkraftkupp- lung 21 auf ein Antriebsritzel 22 übertragen, das mit einem Zahnrad 23 in Ver- bindung steht. Koaxial zum Zahnrad 23 und fest mit diesem verbunden ist ein Kettenrad 24 vorgesehen, um die Antriebskraft auf das Hinterrad 8 zu übertra- gen. 



  Die Ausführungsvariante von Fig. 5 zeigt ein Detail einer Lösung mit einer Ein- zylinder-Brennkraftmaschine. Wie in Fig. 2 werden die Einlassventile 30 durch eine oben liegende Nockenwelle 32 direkt betätigt. Die Auslassventile 31 werden über Kipphebel 33 betätigt, die mit der Nockenwelle 32 in Wirkverbindung ste- hen. Dadurch ist es möglich, den Zylinderkopf 7 im Bereich des Hinterrades 8 niedrig auszubilden, so dass eine kurze Baulänge erreicht wird. Weiters ist bei der Ausführungsvariante der Fig. 5 der Ansaugkanal 34 zwischen den Ventilen 30,31 hindurch geführt, so dass ein Reverse-Tumble-Konzept erreicht wird. Die Ventile 30,31 sind V-förmig in einem Winkel von etwa 45  zueinander geneigt, um den notwendigen Raum freizugeben.

   Dies ermöglicht eine besonders einfache Ansaugluftführung und eröffnet die Möglichkeit, den Vergaser 35 seitlich ver- schwenkt neben dem Hinterrad 8 anzuordnen. Der Auslasskanal 36 wird nach unten hin weggeführt und kann somit ebenfalls platzsparend untergebracht wer- den. 



  Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, ein Antriebskonzept für ein Motorrad, dass in der Art eines Motorrollers ausgebildet ist auch dann in geringer Baugrösse und platzsparend darzustellen, wenn ein grösserer Hubraum von beispielsweise 500 cm3 bis 900 cm3 vorgesehen ist. 



  Der Schneeschlitten der Fig. 6 besitzt eine Karosserie 50, auf der ein Sitz 4 für den Fahrer und gegebenenfalls vorhandene Beifahrer angeordnet ist. Eine An- triebsraupe 51 wird von Laufrollen 52, Umlenkrollen 53 und einer Antriebsrolle 54 geführt. Die Lenkung erfolgt in herkömmlicher Weise über einen Lenker 55, der auf einen schwenkbaren Ski 56 einwirkt. 

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  Der Aufbau der Antriebseinheit der Ausführungsvariante der Fig. 6 und 7 ist ähn- lich dem, der Ausführungsvariante von Fig. 3. Der Zylinder 5 der Brennkraftma- schine 3 ist nahezu horizontal nach hinten geneigt angeordnet. Die Kraftübertra- gung erfolgt über ein stufenloses Getriebe 13 mit einem Zugriemen 15. Um den Erfordernissen eines Schneeschlittens Rechnung zu tragen ist jedoch zwischen dem Getriebe 13 und der Antriebsrolle 54 ein nicht dargestelltes Vorgelege zwi- schengeschaltet, um einen Rückwärtsgang darstellen zu können. Durch die ana- loge Ausführung zu der Fig. 2 und 3 mit der Ventilansteuerung der Einlassventile 30 über die Nockenwelle 32 direkt, und der Auslassventile 31 über Kipphebel 33, kann die Brennkraftmaschine 3 in einer äusserst kompakten Weise an die An- triebsrolle 54 herangerückt werden.

Claims (13)

1. ANSPRÜCHE 1. Einspuriges Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine (3) mit innerer Verbrennung mit mindestens einem Zylinder (5), der näherungsweise hori- zontal entgegen der Fahrtrichtung geneigt angeordnet ist, wobei min- destens ein Einlassventil (30) oberhalb mindestens eines Auslassventils (31) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslassventil (31) über einen Kipphebel (33) angesteuert ist.
2. 2. Einspuriges Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlassventil (30) von einer obenliegenden Nockenwelle (32) direkt angesteuert wird.
3. 3. Einspuriges Kraftfahrzeug nach feinem @ Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile (30, 31) V-förmig zueinander geneigt sind und dass ein Ansaugkanal (34) zwischen den Ventilen (30, 31) zum Zylinder (5) geführt ist.
4. 4. Einspuriges Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge- kennzeichnet, dass ein stufenloses Getriebe (13) vorgesehen ist, mit einer ersten Getriebewelle (16), die mit der Kurbelwelle in Verbindung steht, und mit einer zweiten Getriebewelle (18), die im Zylinderblock (20) der Brenn- kraftmaschine (3) gelagert ist.
5. 5. Einspuriges Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf der zweiten Getriebewelle (18) eine Fliehkraftkupplung (21) ge- lagert ist.
6. 6. Einspuriges Kraftfahrzeug nach @ Anspruch, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das stufenlose Getriebe als trocken laufender Zug- riementrieb ausgebildet ist.
7. 7. Einspuriges Kraftfahrzeug nach @ Anspruch? 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das stufenlose Getriebe als Schubgliederkette aus- gebildet ist.
8. 8. Einspuriges Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge- kennzeichnet, dass im Gehäuse der Brennkraftmaschine (3) mindestens eine Massenausgleichswelle (45) integriert ist. <Desc/Clms Page number 8>
9. 9. Einspuriges Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (3) als Zweizylindermotor mit vier Ventilen (30,31) pro Zylinder ausgebildet ist.
10. 10. Einspuriges Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge- kennzeichnet, dass eine Kurbelwellenachse (43), eine Achse (44) einer Ausgleichswelle (45) und eine Achse (46) der Getriebewelle (18) in einer gemeinsamen Teilungsebene (39) der Brennkraftmaschine (3) angeordnet sind.
11. 11. Einspuriges Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ausgebildet als Schneeschlitten, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (3) unmittelbar vor einer Antriebsraupe (41) angeordnet ist.
12. 12. Einspuriges Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, angeordnet als Motorrad, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (3) unmittelbar vor dem Hinterrad (8) angeordnet ist.
13. 13. Einspuriges Kraftfahrzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (3) ein Teil der Hinterradschwinge (40) ist.