DE102008020423A1

DE102008020423A1 - Brennkraftmaschine mit drei Zylindern in V-Anordnung

Info

Publication number: DE102008020423A1
Application number: DE200810020423
Authority: DE
Inventors: Karl Pongratz
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2008-04-24
Filing date: 2008-04-24
Publication date: 2009-10-29

Abstract

Hubkolben-Brennkraftmaschine mit drei Zylindern in V-Anordnung, insbesondere für ein Kraftrad, umfassend eine Kurbelwelle sowie einen ersten äußeren, einen zweiten äußeren und einen mittleren Zylinder, jeweils mit Kolben und Pleuel, wobei die äußeren Zylinder in einer gemeinsamen, durch die Kurbelwellenachse gehenden Ebene liegen und der mittlere Zylinder in einer zu dieser geneigten, ebenfalls durch die Kurbelwellenachse gehenden Ebene liegt, die Kurbelwelle einen ersten und einen zweiten Hubzapfen aufweist, die Pleuel des ersten äußeren Zylinders und des mittleren Zylinders gemeinsam am ersten Hubzapfen angreifen und das Pleuel des zweiten äußeren Zylinders am zweiten Hubzapfen angreift.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hubkolben-Brennkraftmaschine mit drei Zylindern in V-Anordnung, insbesondere für ein Kraftrad, umfassend eine Kurbelwelle sowie einen ersten äußeren, einen zweiten äußeren und einen mittleren Zylinder, jeweils mit Kolben und Pleuel, wobei die äußeren Zylinder in einer gemeinsamen, durch die Kurbelwellenachse gehenden Ebene liegen und der mittlere Zylinder in einer zu dieser geneigten, ebenfalls durch die Kurbelwellenachse gehenden Ebene liegt.
Derartige Brennkraftmaschinen sind grundsätzlich bekannt und zeichnen sich durch ihre geringe Baubreite in Kurbelwellenachsrichtung aus. Allerdings wird mit den bekannten Brennkraftmaschinen noch keine optimale Kompaktheit insbesondere in Relation zur Leistung erreicht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Brennkraftmaschine noch kompakter auszugestalten und deren Leistung zu steigern, sodass ein verbessertes Größen- und Gewichts-/Leistungsverhältnis erzielt wird.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1, indem die Kurbelwelle einen ersten und einen zweiten Hubzapfen aufweist und die Pleuel des ersten äußeren Zylinders und des mittleren Zylinders gemeinsam am ersten Hubzapfen angreifen und das Pleuel des zweiten äußeren Zylinders am zweiten Hubzapfen angreift. Dadurch wird ein dritter gesonderter Hubzapfen vermieden, sodass die Baubreite in Kurbelwellenachsrichtung weiter verringert werden kann und außerdem eine Gewichtsersparnis erzielt wird.
Besonders zu bevorzugende Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Vorzugsweise ist bei einer Brennkraftmaschine, deren Zylinder Ein- und Auslassventile aufweisen, zur gemeinsamen Ventilsteuerung von Ventilen des ersten äußeren Zylinders und von Ventilen des zweiten äußeren Zylinders wenigstens eine gemeinsame Nockenwelle vorgesehen. Diese Anordnung ermöglicht einen besonders kompakten und einfachen Ventiltrieb und trägt ebenfalls zur Reduzierung der Baubreite bei gleichzeitig hoher Brennkraftmaschinenleistung bei.
Gemäß einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist bei einer Brennkraftmaschine mit einem in einem gemeinsamen Gehäuse integrierten Getriebe mit Kupplung die Kupplung in Kurbelwellenachsrichtung an der Brennkraftmaschinenseite des zweiten äußeren Zylinders angeordnet. Die Anordnung an der Brennkraftmaschinenseite, an der nur ein Pleuel an einem Hubzapfen angreift, ist in Bezug auf die Bauraumausnutzung günstig. Außerdem wird es bevorzugt, die Kupplung und das Getriebe quer zur Kurbelwellenachsrichtung auf der Kurbelwellenseite anzuordnen, zu der der mittleren Zylinder hin geneigt ist, dass heißt von der Seite – in Kurbelwellenachsrichtung – gesehen, liegen der mittlere Zylinder und die Kupplung sowie das Getriebe bezogen auf die Kurbelwellenachse in einem ähnlichen Bereich. Auch dadurch wird eine besondere Kompaktheit erreicht.
Nachfolgend wird ein besonders zu bevorzugendes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher erläutert, dabei zeigen schematisch und beispielhaft
1 eine Hubkolben-Brennkraftmaschine mit drei Zylindern in V-Anordnung für ein Kraftrad in Seitenansicht,
2 eine Hubkolben-Brennkraftmaschine mit drei Zylindern in V-Anordnung für ein Kraftrad in Draufsicht und
3 eine Hubkolben-Brennkraftmaschine mit drei Zylindern in V-Anordnung für ein Kraftrad in isometrischer Ansicht.
1 zeigt eine Hubkolben-Brennkraftmaschine 100 mit drei Zylindern in V-Anordnung für ein Kraftrad in Seitenansicht, eine Draufsicht ist in 2 und eine isometrische Ansicht in 3 dargestellt.
Die Brennkraftmaschine 100 weist einen ersten äußeren Zylinder, einen zweiten äußeren Zylinder und einen mittleren Zylinder auf. Jeder Zylinder umfasst Kolben 106, 110, 114, die mittels Pleueln 108, 112, 116 mit einer Kurbelwelle 102 der Brennkraftmaschine verbunden sind. Die beiden äußeren Zylinder liegen in einer gemeinsamen, durch die Kurbelwellenachse gehenden Ebene, der mittlere Zylinder liegt in einer zu dieser um 40–80°, insbesondere um ca. 60°, geneigten, ebenfalls durch die Kurbelwellenachse gehenden Ebene.
Die Kurbelwelle 102 ist zweifach gekröpft mit einem ersten und einem zweiten Hubzapfen zur Aufnahme von Pleueln. Die Pleuel 108, 112 des ersten äußeren Zylinders und des mittleren Zylinders greifen gemeinsam am ersten Hubzapfen an, das Pleuel 116 des zweiten äußeren Zylinders greift am zweiten Hubzapfen an. In Einbaulage ist die Kurbelwelle 102 quer zur Fahrtrichtung gerichtet, sodass die beiden äußeren Zylinder der Brennkraftmaschine 100 nach vorne gerichtet sind und der mittlere Zylinder in Fahrtrichtung nach hinten gerichtet ist.
Mit der Kurbelwelle 102 verbunden ist ein Schwungrad 104, vorliegend endseitig in Fahrtrichtung links. Mit dem anderen, rechten, Ende der Kurbelwelle 102 ist ein Zahnrad 118 verbunden. zur Übertragung einer Antriebskraft auf ein Getriebe 152, wobei im Kraftfluss zwischen Kurbelwelle 102 und Getriebe 152 eine Kupplung 122 vorgesehen ist. Die Kupplung 122 ist eine Scheibentrennkupplung mit einem Eingangs- und einem Ausgangsteil. Das Eingangsteil der Kupplung 122 weist eine Verzahnung 120 auf, die mit dem Zahnrad 118 korrespondiert. Mit dem Ausgangsteil der Kupplung ist eine Zahnrad 124 verbunden, das mit einen Getriebeeingangszahnrad 126 korrespondiert.
Der erste äußere Zylinder weist Einlassventile 136 und Auslassventile 140 auf, der zweite äußere Zylinder weist Einlassventile 128 und Auslassventile 132 auf. Zur gemeinsamen Betätigung der Einlassventile 136 des ersten äußeren Zylinders und der Einlassventile 128 des zweiten äußeren Zylinders ist eine Einlassnockenwelle 130 vorgesehen, zur gemeinsamen Betätigung der Auslassventile 136 des ersten äußeren Zylinders und der Auslassventile 132 des zweiten äußeren Zylinders ist eine Auslassnockenwelle 134 vorgesehen. Eine Betätigung der Einlassventile 144 und der Auslassventile 148 des mittleren Zylinders erfolgt mittels gesonderter Nockenwellen 146, 150.
Der erste äußere Zylinder und der mittlere Zylinder sind in Einbaurichtung links angeordnet, der zweite äußere Zylinder ist in Einbaurichtung rechts angeordnet. In Einbaurichtung rechts ist auch die Kupplung 122 angeordnet. Von oben gesehen (2) liegt das Getriebe 152 zumindest teilweise unter dem mittleren Zylinder, im Bereich hinter dem zweiten äußeren Zylinder liegt die Kupplung 122 und liegen die Zahnräder 118, 124, 126 zur Verbindung von Kurbelwelle 102, Kupplung 122 und Getriebe 152. Aus der Seitenansicht (1) ist ersichtlich, dass Kurbelwelle 102, Kupplung 122 und Getriebe 152 zumindest annähernd in einer Ebene liegen, wobei Kupplung 122 und Getriebe 152 zumindest teilweise unter dem mittleren Zylinder angeordnet sind.
Auch wenn vorliegend eine Brennkraftmaschine 100 für ein Kraftrad gezeigt ist, kann die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine auch in anderen Kraftfahrzeugen, wie Trike, Quad, oder PKW, verwendet werden. Die Brennkraftmaschine 100 ist insbesondere in verschiedensten Kraftradkonzepten universell verwendbar und erfüllt trotz ihrer Kompaktheit die aktuellen Anforderungen hinsichtlich Gewicht, Leistung und Abgasverhalten.

Claims

Hubkolben-Brennkraftmaschine (100) mit drei Zylindern in V-Anordnung, insbesondere für ein Kraftrad, umfassend eine Kurbelwelle (102) sowie einen ersten äußeren, einen zweiten äußeren und einen mittleren Zylinder, jeweils mit Kolben (106, 110, 114) und Pleuel (108, 112, 116), wobei die äußeren Zylinder in einer gemeinsamen, durch die Kurbelwellenachse gehenden Ebene liegen und der mittlere Zylinder in einer zu dieser geneigten, ebenfalls durch die Kurbelwellenachse gehenden Ebene liegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelwelle (102) einen ersten und einen zweiten Hubzapfen aufweist und die Pleuel (108, 112) des ersten äußeren Zylinders und des mittleren Zylinders gemeinsam am ersten Hubzapfen angreifen und das Pleuel (116) des zweiten äußeren Zylinders am zweiten Hubzapfen angreift.
Brennkraftmaschine (100) nach Anspruch 1, wobei die Zylinder Ein- und Auslassventile (128, 132, 136, 140, 144, 148) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass zur gemeinsamen Ventilsteuerung von Ventilen (136, 140) des ersten äußeren Zylinders und von Ventilen (128, 132) des zweiten äußeren Zylinders wenigstens eine gemeinsame Nockenwelle (130, 124) vorgesehen ist.
Brennkraftmaschine (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend ein in einem gemeinsamen Gehäuse integriertes Getriebe (152) mit Kupplung (122), dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (122) in Kurbelwellenachsrichtung an der Brennkraftmaschinenseite des zweiten äußeren Zylinders angeordnet ist.
Brennkraftmaschine (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (122) und das Getriebe (152) quer zur Kurbelwellenachsrichtung auf der Kurbelwellenseite angeordnet sind, zu der der mittleren Zylinder hin geneigt ist.