Vorrichtung zum Massenausgleich zweiter Ordnung an Kurbelwellen, insbesondere von Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Massenausgleich zweiter Ordnung an Kurbelwellen, insbesondere von Brennkraftmaschinen, mittels an den Kurbelwellenenden mit doppelter Kurbelwellen drehzahl um die Achse der Kurbelwelle umlaufender Ausgleichsmassen.
Einrichtungen zum Ausgleich der Massenkräfte zweiter Ordnung sind bisher in verschiedenen Aus führungen bekanntgeworden, wobei auch bereits die Aufteilung der Ausgleichsmassen auf eine meist ge rade Anzahl getrennter Wellen, die zum Teil auch dem Antrieb der Hilfseinrichtungen der Brennkraft maschine dienen, vorgesehen wurde. Zum Teil drehen sich bei diesen Einrichtungen für den Massenaus gleich die auf verschiedenen Wellen sitzenden Aus gleichsmassen in entgegengesetzter Richtung, womit ein Ausgleich der senkrecht zur Zylinderebene wirkenden Komponente der Fliehkräfte der Aus gleichsmassen erreicht wird. Hinsichtlich der Anord nung der Ausgleichsmassen wurde bisher die An bringung dieser Massen im Bereich der beiden Kurbelwellenenden vorgesehen.
Die Ausgleichsmas sen, die an den jeweils in der Längsrichtung der Maschine fluchtenden Wellen zur Beseitigung von Massenmomenten gegeneinander um 18D versetzt angeordnet sind, rotieren bei dieser bekannten Aus bildung gleichsinnig mit der Kurbelwelle, jedoch mit der doppelten Drehzahl. Der Antrieb der Ausgleichs massen erfolgt bei den bekannten Ausführungen einzeln von jedem Kurbelwellenende aus, oder es sind die in der gleichen Drehrichtung umlaufenden Ausgleichsgewichte an den beiden Kurbelwellenenden je auf gemeinsamen Wellen angebracht.
In dem zu letzt erwähnten Fall sind bei mehrzylindrigen Ma schinen lange Wellen unterzubringen, die zu stören den Schwingungen zwischen den Ausgleichsmassen derselben Welle führen, weshalb diese Anordnung bereits Anlass zu einer besonderen schwingungs dämpfenden Befestigung der an den Ausgleichswellen befestigten Gewichte gegeben hat. Sowohl beim Einzelantrieb .der Ausgleichsmassen, als auch bei Anordnung mehrerer Ausgleichsmassen auf der gleichen Welle ist der Raumaufwand beträchtlich und sind den Gestaltungsmöglichkeiten des Motor konstrukteurs im Hinblick auf die für den Massen ausgleich zu berücksichtigenden Gesichtspunkte enge Grenzen gezogen.
Dies vor allem dann, wenn es sich um den Massenausgleich von V-Maschinen handelt und mehrere zur Kurbelwelle parallele Wellen für die Ausgleichsgewichte vorgesehen werden sollen.
Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil, indem sie von der bekannten Anordnung eines Ausgleichs gewichtes ausgeht, das um die Achse der Kurbel welle umläuft. Bei dieser bekannten Ausbildung handelt es sich im einzelnen um zwei mit der doppel ten Kurbelwellendrehzahl umlaufende Massen, von welchen die eine in der in Verlängerung der Kurbel welle .angeordneten hohlen Nabe des Abtriebszahn- rades der Brennkraftmaschine drehbar gelagert ist, wobei der Antrieb dieser Masse durch ein Planeten radgetriebe erfolgt,
dessen Planetenradträger mit der Nabe umläuft, und der Antrieb des am anderen Ende der Kurbelwelle befindlichen gleichgrossen Gegengewichtes, das um eine Nebenantriebswelle dieser Maschine umläuft, über ein Vorgelege erfolgt. Die Erfindung geht über diese bekannte Ausbildung hinaus; sie sieht hierzu vor, dass an jedem Kurbel wellenende je zwei zueinander entgegengesetzt ro tierende Ausgleichsmassen angeordnet sind, deren Antrieb in an sich bekannter Weise durch ein Vor gelege von der Kurbelwelle erfolgt.
Die Verwendung von in entgegengesetzter Rich- tung rotierender Ausgleichsmassen ergibt bei Ein reihenmaschinen die Möglichkeit zum Ausgleich der zur Zylinderebene senkrechten Komponente der durch die Ausgleichsmassen hervorgerufenen Kräfte; in diesem Fall wird die an jedem Kurbelwellenenden für den Ausgleich der Massenkräfte II. Ordnung der hin und her gehenden Massen der Maschine vor zusehende Ausgleichsmasse je zur Hälfte in den nach der Erfindung entgegengesetzt auf der Kurbelwelle rotierenden Ausgleichsmassen untergebracht.
Bei V-Maschinen bietet die Anordnung nach der Er findung die Möglichkeit, die Massenkräfte 1I. Ord nung jeder Zylinderreihe durch eine der in entge gengesetzten Richtungen an jedem Kurbelwellenende unilaufenden Ausgleichsmassen zu kompensieren; auch in diesem Fall entspricht zwar die Grösse der Umlaufgeschwindigkeit der an jedem Kurbelwellen ende vorhandenen beiden Ausgleichsmassen der doppelten Kurbelwellendrehzahl, doch durchlaufen hier im Gegensatz zur Einreihenmaschine die Aus gleichsmassen nicht gleichzeitig den oberen und unteren Totpunkt.
Es ergibt sich hier vielmehr für den Durchgang der den verschiedenen Zylinderreihen zugeordneten Ausgleichsmassen durch die Zylinder ebenen eine Phasenverschiebung, die von der Grösse des V-Winkels abhängt. Dennoch ist aber auch bei der V-Maschine die Wirkung des erfindungsgemässen Massenausgleichs sehr vorteilhaft, da bei dieser Aus bildung nicht nur die Massenkräfte II. Ordnung für jede Zylinderreihe gesondert kompensiert werden, sondern sich auch die unerwünschten Komponenten der Kraftwirkung der Ausgleichsmassen gegenseitig - je nach der Kurbelstellung in verschiedenem Aus mass - reduzieren.
Von dieser Wirkung kann bei der erfindungsgemässen Anordnung von<I>zwei</I> in ent gegengesetzter Richtung rotierenden Ausgleichsmas sen besonders vorteilhaft Gebrauch gemacht werden, weil die Anordnung der Ausgleichsgewichte auf den Kurbelwellenenden und ihr durch je ein Vorgelege erfolgender Antrieb mit geringem baulichen. Auf wand die Ausgleichsgewichte auf kleinstmöglichem Raum unterbringen lässt, woraus sich ergibt, dass durch die in Richtung der Kurbelwellenachse neben einanderliegenden Ausgleichsmassen nur kleine, in der Praxis vernachlässigbare Längsmomente auftre ten werden.
Im Vergleich zu den in Querebenen der Brennkraftmaschine nebeneinanderliegenden Aus gleichsmassen, wie sie bei allen vergleichbaren be kannten Einrichtungen für den Ausgleich der Massen kräfte zweiter Ordnung vorgesehen sind, werden bei der Ausbildung nach der Erfindung erhebliche Raumersparnisse erzielt, die sich in der Freizügig keit insbesondere bei der Anordnung der Neben antriebe und Hilfseinrichtungen auswirken. Schliess- lieh greifen die Fliehkräfte der Ausgleichsmassen direkt im Massenschwerpunkt der bewegten Massen an, wodurch zusätzliche Momente vermieden werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Antrieb der Ausgleichsmassen an jedem Kurbel wellenende über eine Vorgelegewelle erfolgen, wobei in den Antrieb der zur Kurbelwelle in entgegenge setzter Richtung umlaufenden Ausgleichsmassen ein Zwischenrad eingeschaltet ist. Damit ist ein Minimum an Aufwand für den Antrieb dieser Ausgleichsmassen erreicht.
Weitere Einzelheiten sind der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles zu ent nehmen. Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch die Kurbelwelle des Ausführungsbeispieles.
Die mehrfach gekröpfte und im Kurbelgehäuse 2 mehrfach gelagerte Kurbelwelle 1 weist an ihren Enden 3 je ein Zahnrad 6 auf, welches mit dem kleineren Zahnrad' 7 auf der Vorgelegewelle 5 kämmt. Dieses Zahnrad 7 ist mit dem gleichfalls auf der Vorgelegewelle 5 befindlichen grösseren Zahnrad 7' starr verbunden, das mit dem auf den Ausgleichsmassen 4 befindlichen Zahnrad 8 in Eingriff steht. Auf der Vorgelegewelle 5 ist noch ein weiteres Zahnrad 7" vorgesehen, welches über ein Zwischenrad 9 die Ausgleichsmasse 4' entge gengesetzt zur Ausgleichsmasse 4 antreibt. Das Übersetzungsverhältnis zwischen den Zahnrädern ist so gewählt, dass die Ausgleichsmassen 4, 4' mit doppelter Kurbelwellendrehzahl rotieren.