DE102007037957B4 - Vorrichtung und Verfahren zur Schmiermittelversorgung und zum Massenausgleich einer Verbrennungskraftmaschine - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Schmiermittelversorgung und zum Massenausgleich einer Verbrennungskraftmaschine Download PDF

Info

Publication number
DE102007037957B4
DE102007037957B4 DE102007037957.0A DE102007037957A DE102007037957B4 DE 102007037957 B4 DE102007037957 B4 DE 102007037957B4 DE 102007037957 A DE102007037957 A DE 102007037957A DE 102007037957 B4 DE102007037957 B4 DE 102007037957B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
balance
balance shafts
axially
shafts
internal combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102007037957.0A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102007037957A1 (de
Inventor
Steffen Doller
Mathias Kramer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
Original Assignee
IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr filed Critical IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
Priority to DE102007037957.0A priority Critical patent/DE102007037957B4/de
Publication of DE102007037957A1 publication Critical patent/DE102007037957A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102007037957B4 publication Critical patent/DE102007037957B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00Pressure lubrication
    • F01M1/02Pressure lubrication using lubricating pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00Pressure lubrication
    • F01M1/02Pressure lubrication using lubricating pumps
    • F01M2001/0207Pressure lubrication using lubricating pumps characterised by the type of pump
    • F01M2001/0238Rotary pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00Pressure lubrication
    • F01M1/02Pressure lubrication using lubricating pumps
    • F01M2001/0253Pressure lubrication using lubricating pumps characterised by the pump driving means
    • F01M2001/0276Pressure lubrication using lubricating pumps characterised by the pump driving means driven by a balancer shaft

Abstract

Vorrichtung zur Schmiermittelversorgung und zum Massenausgleich einer Verbrennungskraftmaschine, wobei die Verbrennungskraftmaschine Ausgleichswellen (2, 3) umfasst, an welchen Getrieberäder (4, 5) drehfest angeordnet sind, die in Verbindung mit einem Gehäuse (1, 1a, 1b) eine Außenzahnradpumpe zur Schmiermittelversorgung der Verbrennungskraftmaschine bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Getrieberäder (4, 5) axial zueinander verschiebbar sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Schmiermittelversorgung und zum Massenausgleich einer Verbrennungskraftmaschine gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.
  • Zur Schmiermittelversorgung von Verbrennungskraftmaschinen haben sich eine Vielzahl von Vorrichtungen und Verfahren herausgebildet. Besondere Anforderungen ergeben sich bei Vorrichtungen zur Schmiermittelversorgung hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit, des erforderlichen Bauraumbedarfes und der Minimierung der Anzahl der eingesetzten Bauteile.
  • Ferner werden zum Zweck des Massenausgleichs von Verbrennungskraftmaschinen so genannte Ausgleichswellen eingesetzt. Insbesondere werden zum Ausgleich der freien Massenkräfte und -momente zweiter Ordnung Ausgleichswellen vorgesehen, die mit doppelter Drehzahl der Kurbelwelle rotieren.
  • Wie in dem Dokument US 3 710 774 A dargestellt, sind zwei Ausgleichswellen zum Ausgleich der freien Massenkräfte und -momente zweiter Ordnung unterhalb des Kurbelgehäuses im Bereich der Ölwanne angebracht und werden von der Kurbelwelle über einen Getriebesatz angetrieben. Es ist weiterhin vorgesehen, dass die beiden Getrieberäder, welche an den jeweiligen Stirnseiten drehfest an den Ausgleichswellen angeordnet sind, in Verbindung mit einer geeigneten Gehäusestruktur eine Außenzahnradpumpe zur Schmiermittelversorgung der Verbrennungskraftmaschine bilden. Es wird wenig Bauraum beansprucht, da der Antrieb der Ausgleichswellen und die Schmiermittelversorgung der Verbrennungskraftmaschine miteinander kombiniert werden. Darüber hinaus werden nur wenige Bauteile eingesetzt.
  • Jedoch ist davon auszugehen, dass sich mit steigender Drehzahl der Kurbelwelle die Fördercharakteristik dieser Außenzahnradpumpe nachteilig auf die Wirtschaftlichkeit der Verbrennungskraftmaschine auswirkt, da die Getrieberäder mit doppelter Drehzahl der Kurbelwelle rotieren. Insbesondere ist damit zu rechnen, dass diese Außenzahnradpumpe eine sehr hohe Schmiermittelförderleistung aufweist. Grundsätzlich kann diesem Verhalten durch eine Verkleinerung des Durchmessers der Getrieberäder entgegengewirkt werden. Die Durchmesser der Getrieberäder können jedoch nicht beliebig verkleinert werden, da sowohl ein bestimmter Mindestabstand der Ausgleichswellen zueinander sichergestellt werden muss als auch die Getrieberäder die zum Antrieb der Ausgleichswellen erforderlichen Kräfte dauerhaft übertragen können müssen und weiterhin die Anzahl an Getriebestufen zwischen der Kurbelwelle und den Ausgleichswellen möglichst gering gehalten werden soll.
  • Gemäß dem Dokument EP 0 915 267 B1 wird vorgeschlagen, eine Ölpumpe über ein drehzahlsteigerndes Getriebe mit einer Ausgleichswelle zu verbinden. Auf diese Weise werden sowohl die Ausgleichswelle als auch die Ölpumpe angetrieben, wobei die Ölpumpe mit einer, bezüglich der Ausgleichswelle, niedrigeren Drehzahl angetrieben wird. Der Antrieb einer zweiten Ausgleichswelle erfolgt über weitere Getrieberäder durch die erste Ausgleichswelle. Dadurch, dass die Ölpumpe über ein drehzahlsteigerndes Getriebe mit der ersten Ausgleichswelle in Antriebsverbindung steht, kann bei der Auslegung der Schmiermittelversorgung der Verbrennungskraftmaschine die Antriebsdrehzahl der Ölpumpe und somit deren Schmiermittelförderleistung eingestellt werden.
  • Diese Anordnung erfordert jedoch verhältnismäßig viel Bauraum sowie eine Vielzahl von Bauteilen, da neben dem drehzahlsteigernden Getriebe zum Antrieb der ersten Ausgleichswelle weiterhin Getrieberäder zum Antrieb der zweiten Ausgleichswelle vorgesehen werden müssen. Ferner ist davon auszugehen, dass die jeweils eingesetzte Ölpumpe derart ausgelegt ist, dass die Ölpumpe für die Schmiermittelversorgung auf die maximal erforderliche Schmiermittelförderleistung fest eingestellt ist, so dass mit steigender Drehzahl der Kurbelwelle die Ölpumpe zunehmend weniger wirtschaftlich arbeitet, da das zuviel geförderte Schmiermittel abgesteuert werden muss.
  • Aus dem Dokument US 4 703 725 A ist eine Massenausgleichsvorrichtung mit Schmiermittelpumpe bekannt. Die Massenausgleichsvorrichtung umfasst Ausgleichswellen, an welchen Getrieberäder drehfest angeordnet sind, die in Verbindung mit einem Gehäuse eine Außenzahnradpumpe zur Schmiermittelversorgung der Verbrennungskraftmaschine bilden.
  • Aus der Druckschrift DE 103 05 781 A1 ist eine mehrstufige Schmierölpumpe mit bedarfsgerechter Fördermengenanpassung bekannt. Die Veränderung der Fördermenge erfolgt dabei dadurch, dass die Getrieberäder einer Pumpstufe axial zueinander verschiebbar sind.
  • Aufgabe
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche eine möglichst wirtschaftliche Schmiermittelversorgung und einen effektiven Massenausgleich einer Verbrennungskraftmaschine sicherstellt, wenig Bauraum und eine geringe Anzahl an Bauteilen erfordert. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum möglichst wirtschaftlichen Betrieb einer Vorrichtung zur Schmiermittelversorgung sowie zum effektiven Massenausgleich einer Verbrennungskraftmaschine anzugeben.
  • Lösung
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die jeweils an den Ausgleichswellen einer Verbrennungskraftmaschine drehfest angeordneten Getrieberäder, die in Verbindung mit einem Gehäuse eine Außenzahnradpumpe zur Schmiermittelversorgung der Verbrennungskraftmaschine bilden, axial zueinander verschiebbar sind.
  • Durch die axiale Verschiebung der Getrieberäder zueinander ist es erfindungsgemäß vorteilhaft möglich, unabhängig von dem Durchmesser und der Drehzahl der Getrieberäder, die Fördercharakteristik der Außenzahnradpumpe einzustellen, welche durch die Getrieberäder und das Gehäuse gebildet wird. Infolge einer Veränderung der zur Schmiermittelförderung wirksamen Radbreite der an ihrem Umfang ineinandergreifenden Getrieberäder kann die Schmiermittelförderleistung der Außenzahnradpumpe eingestellt werden. Dadurch, dass die Schmiermittelförderleistung in jedem Betriebspunkt optimal eingestellt werden kann, ist es möglich, die Schmiermittelversorgung der zu Grunde liegenden Verbrennungskraftmaschine sehr wirtschaftlich darzustellen. Eine Grenze der erfindungsgemäßen Einstellung der Schmiermittelförderleistung ist lediglich dadurch festgelegt, dass eine minimale Radbreite zur Übertragung der Abtriebsmomente für die Ausgleichswellen eingehalten werden muss, wodurch eine nicht weiter reduzierbare minimale Schmiermittelförderleistung bedingt ist.
  • Es ist von besonderem Vorteil, dass im Vergleich zum Stand der Technik, gemäß der vorliegenden Erfindung, keine weiteren raumgreifenden Bauteile, wie zusätzliche Getrieberäder, erforderlich sind und die gesamte Vorrichtung in hohem Maß kompakt ausgeführt ist. Es sind lediglich Mittel zur axialen Verschiebung der Getrieberäder vorzusehen, welche bevorzugt koaxial zu den Ausgleichswellen angeordnet sind und praktisch kaum Bauraum beanspruchen.
  • In einer ersten Ausführung ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass lediglich eines der an den Ausgleichswellen drehfest angeordneten Getrieberäder axial auf der jeweiligen Ausgleichswelle verschiebbar angeordnet ist. Dabei ist es von Vorteil, dass lediglich ein Mittel zur axialen Verschiebung eines Getrieberades erforderlich ist, wobei geringe Kosten anfallen sowie wenig Bauraum und Stellenergie beansprucht werden.
  • In einer weiteren Ausführung ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass jedes der an den Ausgleichswellen drehfest angeordneten Getrieberäder axial auf den Ausgleichswellen verschiebbar angeordnet ist. Dabei ist es von Vorteil, dass die axialen Verstellbewegungen der Getrieberäder aufgeteilt werden und kleinere Verstellbewegungen erforderlich sind, so dass, je nach Ausführung der Mittel zur axialen Verschiebung der Getrieberäder, in Richtung der Längserstreckung der Ausgleichswellen vergleichsweise wenig Raum beansprucht wird.
  • Die Getrieberäder sind bevorzugt mittels einer Formschlussverbindung mit den Ausgleichswellen drehfest verbunden, wobei diese Formschlussverbindung ein axiales Verschieben der Getrieberäder erlaubt.
  • Bei einer Geradverzahnung der ineinandergreifenden Getrieberäder ist es erfindungsgemäß bevorzugt vorgesehen, eines oder jedes der Getrieberäder über eine Scheiben-, Pass- oder Gleitfeder mit der oder den Ausgleichswellen drehfest, aber axial verschiebbar zu verbinden. Es ist ebenfalls erfindungsgemäß möglich, eines oder jedes der Getrieberäder mittels einer Zahn-, Keil- oder Polygonwellenverbindung mit der oder den Ausgleichswellen drehfest, aber axial verschiebbar zu verbinden.
  • Bei einer Schrägverzahnung der ineinandergreifenden Getrieberäder ist es erfindungsgemäß bevorzugt vorgesehen, zum Zweck der Beibehaltung der Phasenlage der Ausgleichswellen zueinander, eines oder jedes der Getrieberäder mittels einer schrägverzahnten Zahn- oder Keilwellenverbindung mit der oder den Ausgleichswellen drehfest, aber axial verschiebbar zu verbinden. Für den Fall einer axial verschiebbaren Anordnung jedes der schrägverzahnten Getrieberäder auf den Ausgleichswellen sind die Schrägungswinkel der Zahn- oder Keilwellenverbindungen gegenläufig ausgeführt.
  • In einer noch weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass die jeweils an den Ausgleichswellen der Verbrennungskraftmaschine drehfest angeordneten Getrieberäder dadurch axial zueinander verschoben werden, dass eine axiale Verschiebung der Ausgleichswellen relativ zueinander erfolgt. Bei einer Geradverzahnung der ineinandergreifenden Getrieberäder ist es erfindungsgemäß bevorzugt vorgesehen, dass die jeweils an den Ausgleichswellen drehfest angeordneten Getrieberäder axial gesichert und nicht axial verschiebbar sind.
  • Es ist erfindungsgemäß möglich, lediglich eine der Ausgleichwellen relativ zu der anderen Ausgleichswelle axial zu verschieben. Dabei ist es von Vorteil, dass lediglich ein Mittel zur axialen Verschiebung eines Getrieberades erforderlich ist, wobei geringe Kosten anfallen sowie wenig Bauraum und Stellenergie beansprucht werden.
  • Es ist weiterhin erfindungsgemäß möglich, die Ausgleichswellen relativ zueinander axial zu verschieben. Dabei ist es von Vorteil, dass zur Darstellung einer großen Variationsbreite der Schmiermittelförderleistung nur relativ geringe Verstellwege der Ausgleichswellen erforderlich sind.
  • Es ist erfindungsgemäß in einer weiteren Ausführung vorgesehen, die Ausgleichswellen und die Ausgleichsmassen drehfest, aber axial zueinander verschiebbar miteinander zu verbinden. Bevorzugt sind die Ausgleichsmassen mittels einer Formschlussverbindung mit den Ausgleichswellen drehfest verbunden, wobei diese Formschlussverbindung ein axiales Verschieben der Ausgleichswellen relativ zu den Ausgleichsmassen erlaubt. Die Ausgleichsmassen sind dabei axial gegenüber dem Kurbelgehäuse nicht verschiebbar und die Ausgleichsmassen verbleiben, erfindungsgemäß vorteilhaft, bei einer Verschiebung der Ausgleichswellen relativ zueinander, stets in der Mitte der Verbrennungskraftmaschine oder in einem sonstigen, zum effektiven Massenausgleich als optimal bewerteten Anordnungspunkt, der nicht in der Mitte der Verbrennungskraftmaschine liegt.
  • Bei einer Schrägverzahnung der ineinandergreifenden Getrieberäder ist es erfindungsgemäß bevorzugt vorgesehen, dass die jeweils an den Ausgleichswellen drehfest angeordneten Getrieberäder mittels einer schrägverzahnten gegenläufigen Zahn- oder Keilwellenverbindung axial verschiebbar sind, so dass bei einer Verschiebung der Ausgleichswellen zueinander, zum Zweck der Variation der Schmiermittelförderleistung, die Phasenlage der Ausgleichswellen zueinander beibehalten wird, wobei sowohl ein möglichst effektiver Massenausgleich der Verbrennungskraftmaschine als auch eine wirtschaftliche Schmiermittelförderung ermöglicht wird.
  • Ferner wird erfindungsgemäß ein Verfahren vorgeschlagen, welches sowohl einen wirtschaftlichen Betrieb einer Vorrichtung zur Schmiermittelversorgung ermöglicht, als auch einen effektiven Massenausgleich einer Verbrennungskraftmaschine sicherstellt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch charakterisiert, dass die Einstellung der Schmiermittelförderleistung einer Außenzahnradpumpe, die durch das Zusammenwirken eines Gehäuses und an den Ausgleichswellen einer Verbrennungskraftmaschine drehfest angeordneten Getrieberädern gebildet wird, durch eine axiale Verschiebung der Getrieberäder zueinander erfolgt. Dabei ist es von Vorteil, dass die Schmiermittelförderung auf einfache Weise sehr wirtschaftlich gestaltet werden kann und ein bestehender Massenausgleich einer Verbrennungskraftmaschine nicht oder nicht wesentlich beeinflusst wird.
  • Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt eine Steuerung und Regelung der Vorrichtung zur Schmiermittelförderung in Abhängigkeit der aktuellen Schmiermittelförderleistung der Außenzahnradpumpe. Bevorzugt erfolgt dabei die Steuerung und Regelung in Abhängigkeit eines Kennwertes, der die Schmiermittelförderleistung der durch die beiden Getrieberäder und das Gehäuse gebildeten Außenzahnradpumpe beschreibt.
  • Figurenliste
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel sowie den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen.
  • Hierbei zeigen:
    • 1: eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    • 2: eine weitere schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    • 3: eine noch weitere schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    • 4: eine noch weitere schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    • 5: eine noch weitere schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Wie in 1 dargestellt, umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung bevorzugt ein Gehäuse 1, welches in zwei Abschnitte 1a und 1b aufgeteilt ist. Das Gehäuse 1 ist beispielsweise unterhalb des Kurbelgehäuses im Bereich der Ölwanne einer nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine angebracht. In dem Abschnitt 1b sind zwei Ausgleichswellen 2 und 3 angeordnet, an denen Ausgleichsmassen 2a und 3a angeordnet sind. Ein Getrieberad 4 ist drehfest und nicht axial verschiebbar an der Ausgleichswelle 2 angeordnet und wird von der Kurbelwelle, gegebenenfalls über ein oder mehrere nicht dargestellte Getrieberäder angetrieben. Der Antrieb der Ausgleichswellen 2 und 3 kann jedoch auch auf andere Weise erfolgen, beispielsweise mittels Gliederketten. Ein weiteres Getrieberad 5 ist drehfest und beispielsweise mittels einer Gleitfederverbindung 5a axial verschiebbar an der Ausgleichswelle 3 angeordnet. Der Abschnitt 1a des Gehäuses 1 bildet zusammen mit den Getrieberädern 4 und 5 eine Außenzahnradpumpe.
  • Zur Verdeutlichung des Zusammenwirkens des Abschnittes 1a des Gehäuses 1 mit den Getrieberädern 4 und 5 ist in 2 eine weitere Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Der Abschnitt 1a des Gehäuses 1 umfasst weiterhin einen Einlass 6 und einen Auslass 7, durch die entsprechend den dargestellten Pfeilen Schmiermittel gefördert wird.
  • Wie in 3 dargestellt, ist es zum Zweck der Variation der Schmiermittelförderleistung erfindungsgemäß vorgesehen, die jeweils an den Ausgleichswellen 2 und 3 drehfest angeordneten Getrieberäder 4 und 5 axial zueinander zu verschieben. Das axiale Verschieben der Getrieberäder 4 und 5 zueinander erfolgt beispielsweise durch ein Verschiebemittel 8, welches koaxial zu der Ausgleichswelle 3 angeordnet ist. Abweichend von den schematischen Darstellungen in den Figuren 1 und 3 können alternativ auch beide Getrieberäder 4 und 5 mit Verschiebemitteln 8 versehen sein, um die Getrieberäder 4 und 5 axial zueinander verschieben zu können, wobei dann beide Getrieberäder 4 und 5 beispielsweise mittels einer Gleitfederverbindung 5a drehfest, aber axial verschiebbar an den beiden Ausgleichswellen 2 und 3 angeordnet sind. Es ist im Sinne der vorliegenden Erfindung außerdem möglich, die Getrieberäder 4 und 5 in entgegengesetzte Richtungen zueinander zu verschieben.
  • Wie in 4 dargestellt, ist es erfindungsgemäß ebenfalls möglich, die an den Ausgleichswellen 2 und 3 angeordneten Getrieberäder 4 und 5 dadurch axial zueinander zu verschieben, dass eine axiale Verschiebung der Ausgleichswellen 2 und 3 relativ zueinander erfolgt. Ausgehend von einer Geradverzahnung der beiden ineinandergreifenden Getrieberäder 4 und 5 sind die an den Ausgleichswellen 2 und 3 drehfest angeordneten Getrieberäder 4 und 5 axial gesichert und nicht axial verschiebbar. Wie in 4 dargestellt, wird lediglich die Ausgleichswelle 3 axial zur Ausgleichswelle 2 verschoben und umfasst dazu ein Verschiebemittel 8, wobei eine geringfügige Asymmetrie der an den Ausgleichswellen 2 und 3 angeordneten Ausgleichsmassen 2a und 3a in Bezug auf die Mitte M der Verbrennungskraftmaschine in Kauf genommen wird. Die Mitte M der Verbrennungskraftmaschine ist gemäß 4 vereinfacht als unterbrochene Linie dargestellt, welche beispielsweise eine geometrische Teilung der Längserstreckung der Verbrennungskraftmaschine in zwei gleich große Bereiche darstellt, wobei die Mitte M der Verbrennungskraftmaschine auch auf andere Art definiert werden kann, etwa bezogen auf einen Massenschwerpunkt der Verbrennungskraftmaschine. Abweichend von 4 ist es ebenfalls möglich, dass beide Ausgleichswellen 2 und 3 relativ zueinander axial verschoben werden, wobei jeder Ausgleichswelle 2 und 3 ein Verschiebemittel 8 zugeordnet ist.
  • Gemäß 5 ist es in Hinblick auf einen möglichst effektiven Massenausgleich einer Verbrennungskraftmaschine erfindungsgemäß vorgesehen, die Ausgleichswellen 2 und 3 und die Ausgleichsmassen 2a und 3a drehfest, aber axial zueinander verschiebbar miteinander zu verbinden. Bevorzugt sind die Ausgleichsmassen 2a und 3a mittels Formschlussverbindungen 2b und 3b mit den Ausgleichswellen 2 und 3 drehfest verbunden, wobei diese Formschlussverbindungen 2b und 3b ein axiales Verschieben der Ausgleichswellen 2 und 3 relativ zu den Ausgleichsmassen 2a und 3a erlauben. Die Ausgleichsmassen 2a und 3a sind dabei axial gegenüber dem Kurbelgehäuse der Verbrennungskraftmaschine nicht verschiebbar und die Ausgleichsmassen 2a und 3a verbleiben bei einer Verschiebung der Ausgleichswellen 2 und 3 relativ zueinander, stets in der Mitte M der Verbrennungskraftmaschine oder in einem sonstigen, zum effektiven Massenausgleich als optimal bewerteten Anordnungspunkt, der nicht in der Mitte M der Verbrennungskraftmaschine liegt. Abweichend von 5 ist es ebenfalls möglich, dass nur eine der Ausgleichswellen 2 oder 3 und die jeweilige Ausgleichsmasse 2a oder 3a drehfest, aber axial zueinander verschiebbar miteinander verbunden sind, so dass lediglich eine der Ausgleichswellen 2 oder 3 relativ zu der anderen Ausgleichswelle 2 oder 3 axial verschoben wird.
  • Das folgende Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens knüpft an die in 4 beschriebene Vorrichtung zur Schmiermittelversorgung einer Verbrennungskraftmaschine an, bei welcher die Schmiermittelförderleistung dadurch eingestellt wird, dass eine axiale Verschiebung der beiden Ausgleichswellen 2 und 3 relativ zueinander erfolgt, wobei lediglich die Ausgleichswelle 3 axial zur Ausgleichswelle 2 verschoben wird. Dabei soll das erfindungsgemäße Verfahren nicht auf die in 4 beschriebene Vorrichtung beschränkt werden.
  • In einem ersten Schritt des Verfahrens wird ein Kennwert bestimmt, der die aktuelle Schmiermittelförderleistung der durch die beiden Getrieberäder 4 und 5 und den Abschnitt 1a des Gehäuses 1 gebildeten Außenzahnradpumpe beschreibt. Bevorzugt wird zur Beschreibung der Schmiermittelförderleistung ein messtechnisch ermittelter Druckwert auf der Druckseite der Außenzahnradpumpe herangezogen.
  • In einem zweiten Schritt des Verfahrens wird die aktuelle Schmiermittelförderleistung einer im jeweiligen Betriebspunkt der Verbrennungskraftmaschine erforderlichen Schmiermittelförderleistung gegenübergestellt. Die erforderliche Schmiermittelförderleistung kann dabei einer Tabelle entnommen werden, die in einem elektronischen Steuerungs- und Regelungssystem abgespeichert ist.
  • In einem dritten Schritt des Verfahrens wird abhängig von verschiedenen möglichen Fällen, die sich durch die Gegenüberstellungen gemäß dem dritten Verfahrensschritt ergeben, wie folgt verfahren:
    • 3.1) Überschreitet die aktuelle Schmiermittelförderleistung die erforderliche Schmiermittelförderleistung, wird eine erste der beiden Ausgleichswellen 3 um einen Betrag axial zu der zweiten Ausgleichswelle 2 relativ verschoben, wobei eine Verminderung der wirksamen Radbreite der an ihrem Umfang ineinandergreifenden beiden Getrieberäder 4 und 5 erfolgt, was eine Verminderung der Schmiermittelförderleistung bedingt.
    • 3.2) Unterschreitet die aktuelle Schmiermittelförderleistung die erforderliche Schmiermittelförderleistung, wird die erste der beiden Ausgleichswellen 3 um einen Betrag axial zu der zweiten Ausgleichswelle 2 in Richtung ihrer Ausgangslage relativ zurückverschoben, wobei durch die Vergrößerung der wirksamen Radbreite der an ihrem Umfang ineinandergreifenden beiden Getrieberäder 4 und 5 eine Vergrößerung der Schmiermittelförderleistung erfolgt.
  • Die beschriebenen Verfahrensschritte 1 bis 3 werden während des Betriebes der Verbrennungskraftmaschine zyklisch immer wieder abgearbeitet, so dass eine kontinuierliche Einstellung der Schmiermittelförderleistung erfolgt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Gehäuse
    1a
    Abschnitt des Gehäuses 1
    1b
    Abschnitt des Gehäuses 1
    2
    Ausgleichswelle
    2a
    Ausgleichsmasse
    2b
    Formschlussverbindung
    3
    Ausgleichswelle
    3a
    Ausgleichsmasse
    3b
    Formschlussverbindung
    4
    Getrieberad
    5
    Getrieberad
    5a
    Gleitfederverbindung, Formschlussverbindung
    6
    Einlass
    7
    Auslass
    8
    Verschiebemittel
    M
    Mitte der Verbrennungskraftmaschine

Claims (20)

  1. Vorrichtung zur Schmiermittelversorgung und zum Massenausgleich einer Verbrennungskraftmaschine, wobei die Verbrennungskraftmaschine Ausgleichswellen (2, 3) umfasst, an welchen Getrieberäder (4, 5) drehfest angeordnet sind, die in Verbindung mit einem Gehäuse (1, 1a, 1b) eine Außenzahnradpumpe zur Schmiermittelversorgung der Verbrennungskraftmaschine bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Getrieberäder (4, 5) axial zueinander verschiebbar sind.
  2. Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass lediglich eines der an den Ausgleichswellen (2, 3) drehfest angeordneten Getrieberäder (4, 5) axial auf der jeweiligen Ausgleichswelle (2, 3) verschiebbar ist.
  3. Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der an den Ausgleichswellen (2, 3) drehfest angeordneten Getrieberäder (4, 5) axial auf den Ausgleichswellen (2, 3) verschiebbar ist.
  4. Vorrichtung gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Getrieberäder (4, 5) mittels einer Formschlussverbindung (5a) mit den Ausgleichswellen (2, 3) drehfest verbunden sind, wobei diese Formschlussverbindung (5a) ein axiales Verschieben des oder der Getrieberäder (4, 5) erlaubt.
  5. Vorrichtung gemäß Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Geradverzahnung der ineinandergreifenden Getrieberäder (4, 5) eines oder jedes der Getrieberäder (4, 5) über eine Scheiben-, Pass- oder Gleitfeder mit der oder den Ausgleichswellen (2, 3) drehfest, aber axial verschiebbar, verbunden ist.
  6. Vorrichtung gemäß Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Geradverzahnung der ineinandergreifenden Getrieberäder (4, 5) eines oder jedes der Getrieberäder (4, 5) mittels einer Zahn-, Keil- oder Polygonwellenverbindung mit der oder den Ausgleichswellen (2, 3) drehfest, aber axial verschiebbar, verbunden ist.
  7. Vorrichtung gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Schrägverzahnung der ineinandergreifenden Getrieberäder (4, 5) eines oder jedes der Getrieberäder (4, 5) mittels einer schrägverzahnten Zahn- oder Keilwellenverbindung mit der oder den Ausgleichswellen (2, 3) drehfest, aber axial verschiebbar, verbunden ist.
  8. Vorrichtung gemäß Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer axial verschiebbaren Anordnung jedes der schrägverzahnten Getrieberäder (4, 5) auf den Ausgleichswellen (2, 3), die Schrägungswinkel der Zahn- oder Keilwellenverbindungen gegenläufig ausgeführt sind.
  9. Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils an den Ausgleichswellen (2, 3) drehfest angeordneten Getrieberäder (4, 5) dadurch axial zueinander verschoben werden, dass eine axiale Verschiebung der Ausgleichswellen (2, 3) relativ zueinander erfolgt.
  10. Vorrichtung gemäß Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass lediglich eine der Ausgleichwellen (2, 3) relativ zu der anderen axial verschoben wird.
  11. Vorrichtung gemäß Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass beide Ausgleichswellen (2, 3) relativ zueinander axial verschoben werden.
  12. Vorrichtung gemäß einem der Patentansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Geradverzahnung der ineinandergreifenden Getrieberäder (4, 5) die jeweils an den Ausgleichswellen (2, 3) drehfest angeordneten Getrieberäder (4, 5) axial gesichert und nicht axial verschiebbar sind.
  13. Vorrichtung gemäß Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Schrägverzahnung der ineinandergreifenden Getrieberäder (4, 5) das an der jeweiligen Ausgleichswelle (2, 3) drehfest, aber axial verschiebbar angeordnete Getrieberad (4, 5) mittels einer schrägverzahnten Zahn- oder Keilwellenverbindung axial verschiebbar ist, so dass bei einer Verschiebung der Ausgleichswellen (2, 3) zueinander die Phasenlage der Ausgleichswellen (2, 3) zueinander beibehalten wird.
  14. Vorrichtung gemäß Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Schrägverzahnung der ineinandergreifenden Getrieberäder (4, 5) die an den Ausgleichswellen (2, 3) drehfest, aber axial verschiebbar angeordneten Getrieberäder (4, 5) mittels einer schrägverzahnten Zahn- oder Keilwellenverbindung axial verschiebbar sind, so dass bei einer Verschiebung der Ausgleichswellen (2, 3) zueinander die Phasenlage der Ausgleichswellen (2, 3) zueinander beibehalten wird.
  15. Vorrichtung gemäß einem der Patentansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichswellen (2, 3) und die Ausgleichsmassen (2a, 3a) drehfest, aber axial zueinander verschiebbar miteinander verbunden sind.
  16. Vorrichtung gemäß Patentanspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsmassen (2, 3) mittels Formschlussverbindungen (2b, 3b) mit den Ausgleichswellen (2, 3) drehfest verbunden, wobei diese Formschlussverbindungen (2b, 3b) ein axiales Verschieben der Ausgleichswellen (2, 3) relativ zu den Ausgleichsmassen (2a, 3a) erlauben und die Ausgleichsmassen (2a, 3a) axial gegenüber dem Kurbelgehäuse der Verbrennungskraftmaschine nicht verschiebbar sind.
  17. Verfahren zur Schmiermittelversorgung und zum Massenausgleich einer Verbrennungskraftmaschine, wobei die Verbrennungskraftmaschine Ausgleichswellen (2, 3) umfasst, an welchen Getrieberäder (4, 5) drehfest angeordnet sind, die in Verbindung mit einem Gehäuse (1, 1a, 1b) eine Außenzahnradpumpe zur Schmiermittelversorgung der Verbrennungskraftmaschine bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung der Schmiermittelförderleistung der Außenzahnradpumpe durch eine axiale Verschiebung der Getrieberäder (4, 5) zueinander erfolgt.
  18. Verfahren gemäß Patentanspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung einer erforderlichen Schmiermittelförderleistung in Abhängigkeit der aktuellen Schmiermittelförderleistung der Außenzahnradpumpe erfolgt.
  19. Verfahren gemäß Patentanspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beschreibung der aktuellen Schmiermittelförderleistung ein messtechnisch ermittelter Druckwert auf der Druckseite der Außenzahnradpumpe herangezogen wird.
  20. Verfahren gemäß einem der Patentansprüche 17 bis 19 , dadurch gekennzeichnet, dass in einem - ersten Schritt ein Kennwert bestimmt wird, der die aktuelle Schmiermittelförderleistung der Außenzahnradpumpe beschreibt, - zweiten Schritt des Verfahrens die aktuelle Schmiermittelförderleistung einer im jeweiligen Betriebspunkt der Verbrennungskraftmaschine erforderlichen Schmiermittelförderleistung gegenübergestellt wird, - dritten Schritt abhängig von verschiedenen möglichen Fällen, die sich durch die Gegenüberstellungen gemäß dem zweiten Verfahrensschritt ergeben, wie folgt verfahren wird: 1.) Überschreitet die aktuelle Schmiermittelförderleistung die erforderliche Schmiermittelförderleistung wird eine erste der beiden Ausgleichswellen (3) um einen Betrag axial zu der zweiten Ausgleichswelle (2) relativ verschoben, wobei eine Verminderung der wirksamen Radbreite der an ihrem Umfang ineinandergreifenden beiden Getrieberäder (4, 5) und eine Verminderung der Schmiermittelförderleistung erfolgt. 2.) Unterschreitet die aktuelle Schmiermittelförderleistung die erforderliche Schmiermittelförderleistung wird die erste der beiden Ausgleichswellen (3) um einen Betrag axial zu der zweiten Ausgleichswelle (2) in Richtung ihrer Ausgangslage relativ zurückverschoben, wobei durch die Vergrößerung der wirksamen Radbreite der an ihrem Umfang ineinandergreifenden beiden Getrieberäder (4, 5) eine Vergrößerung der Schmiermittelförderleistung erfolgt. - wobei die drei Schritte des Verfahrens während des Betriebes der Verbrennungskraftmaschine zyklisch, beginnend bei dem ersten Verfahrenschritt, immer wieder abgearbeitet werden, so dass eine kontinuierliche Einstellung der erforderlichen Schmiermittelförderleistung erfolgt.
DE102007037957.0A 2007-08-11 2007-08-11 Vorrichtung und Verfahren zur Schmiermittelversorgung und zum Massenausgleich einer Verbrennungskraftmaschine Expired - Fee Related DE102007037957B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007037957.0A DE102007037957B4 (de) 2007-08-11 2007-08-11 Vorrichtung und Verfahren zur Schmiermittelversorgung und zum Massenausgleich einer Verbrennungskraftmaschine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007037957.0A DE102007037957B4 (de) 2007-08-11 2007-08-11 Vorrichtung und Verfahren zur Schmiermittelversorgung und zum Massenausgleich einer Verbrennungskraftmaschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102007037957A1 DE102007037957A1 (de) 2009-02-12
DE102007037957B4 true DE102007037957B4 (de) 2018-09-20

Family

ID=40227029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007037957.0A Expired - Fee Related DE102007037957B4 (de) 2007-08-11 2007-08-11 Vorrichtung und Verfahren zur Schmiermittelversorgung und zum Massenausgleich einer Verbrennungskraftmaschine

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102007037957B4 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3710774A (en) 1970-10-26 1973-01-16 Allis Chalmers Mfg Co Lube oil pump drive for balancer
US4703725A (en) 1986-05-29 1987-11-03 Chrysler Motors Corporation Mounting of an engine balancing device
EP0915267B1 (de) 1997-11-07 2002-11-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 Brennkraftmaschine mit einer Massenausgleichs-Vorrichtung II. Ordnung
DE10305781A1 (de) 2003-02-12 2005-05-25 Voigt, Dieter, Dipl.-Ing. Mehrstufige Schmierölpumpe

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3710774A (en) 1970-10-26 1973-01-16 Allis Chalmers Mfg Co Lube oil pump drive for balancer
US4703725A (en) 1986-05-29 1987-11-03 Chrysler Motors Corporation Mounting of an engine balancing device
EP0915267B1 (de) 1997-11-07 2002-11-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 Brennkraftmaschine mit einer Massenausgleichs-Vorrichtung II. Ordnung
DE10305781A1 (de) 2003-02-12 2005-05-25 Voigt, Dieter, Dipl.-Ing. Mehrstufige Schmierölpumpe

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007037957A1 (de) 2009-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008032665B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Veränderung des Verdichtungsverhältnisses einer Brennkraftmaschine
WO2010043193A1 (de) Antriebswellenanordnung für ein getriebe eines kraftfahrzeuges
EP2283251B1 (de) Doppelkupplungsgetriebe
DE102008050576A1 (de) Vorrichtung zur Erzeugung einer Kreisschwingung oder einer gerichteten Schwingung mit stufenlos verstellbarer Schwingungsamplitude bzw. Erregerkraft
DE102006029554A1 (de) Vorrichtung zum Kräfte- und/oder Momentenausgleich für Brennkraftmaschinen
DE102011011867A1 (de) Getriebe für einen Schienfahrzeugantriebsstrang
DD141941A5 (de) Innenachsige maschine mit schraubenfoermigem profil am rotor und im stator
EP3054161B1 (de) Verfahren zum betreiben einer zahnradpumpe und zahnradpumpe
WO2013149885A1 (de) Antriebseinheit für ein kraftfahrzeug
DE102005016040A1 (de) Pumpenanordnung für ein Getriebe
DE102006028804A1 (de) Schneckenzentrifuge mit Antriebsvorrichtung
WO2016004933A1 (de) Kreisschiebeplanetenradgetriebe
DE102007037957B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Schmiermittelversorgung und zum Massenausgleich einer Verbrennungskraftmaschine
DE102006025367B4 (de) Zahnradpumpe, insbesondere Zahnradölpumpe für Fahrzeuge
DE102005030960A1 (de) Getriebe-Antriebseinheit
DE112005000894T5 (de) Vorrichtung zum Steuern bzw. Regeln von parasitären Verlusten in einer Fluidpumpe
DE102009031801A1 (de) Hydraulische Verstelleinrichtung für ein stufenlos verstellbares Getriebe, insbesondere für ein Kurbel-CVT-Getriebe
WO2009079981A2 (de) Getriebeanordnung für ein fahrzeug
DE102007007683B4 (de) Antrieb für mindestens zwei Zusatzaggregate einer Brennkraftmaschine
WO2022111757A1 (de) Zahnradpumpe
DE102010020299B4 (de) Pumpe mit Reibkupplungs-Drehzahlregelung
DE102015005343A1 (de) Pumpenanordnung für ein Kraftfahrzeug
EP3215762B1 (de) Antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug
DE102005025881A1 (de) Umschlingungstrieb
EP3019770B1 (de) Antrieb mit einer kolbenmaschine und eine für einen solchen antrieb bestimmte einrichtung sowie die verwendung einer solchen einrichtung zum ausgleich von wechselmomenten

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20140221

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee