DE102008022480A1

DE102008022480A1 - Motorgetriebeanordnung

Info

Publication number: DE102008022480A1
Application number: DE200810022480
Authority: DE
Inventors: Dietmar Dipl.-Ing. Schröer
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2008-05-07
Filing date: 2008-05-07
Publication date: 2009-01-22

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Motorgetriebeanordnung (100) mit einem Verbrennungsmotor (104) und einem Ausgleichsgetriebe (106). Um eine Motorgetriebeanordnung (100) mit verbessertem Wirkungsgrad zur Verfügung zu stellen, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass der Verbrennungsmotor (104) und das Ausgleichsgetriebe (106) einen ersten und einen zweiten Ölraum (150, 152) aufweisen, zwischen welchen eine Trennwand angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Motorgetriebeanordnung mit einem Verbrennungsmotor und einem Ausgleichsgetriebe.
Motorgetriebeanordnungen sind aus der DE 100 08 425 B4 und der DE 20 2006 006 025 U1 bekannt. Diese Motorgetriebeanordnungen zeigen jeweils Hubkolbenmotoren mit verlagerbarer Kurbelwelle, wobei Ausgleichsgetriebe vorgesehen sind, um einen etwaigen Achsversatz zwischen der Kurbelwelle und der Abtriebswelle zu kompensieren. Aus der DE 100 08 425 B4 und der DE 20 2006 006 025 U1 ist ferner bekannt, dass die Ausgleichsgetriebe von einer Schmierstoffversorgung des Verbrennungsmotors mit Schmierstoff versorgt werden.
Aus der Praxis ist bekannt, dass sich der Schmierstoff (das Öl) in einem als ganzem umlaufenden, geschlossenen Getriebegehäuse sammelt und dieses komplett füllt. Der Rücklauf des Öls in das Kurbelgehäuse erfolgt auf einem kleinen Radius um die Kurbelwellenachse, um es auf ein Niveau oberhalb des Ölspiegels in der Ölwanne zu bringen. Alle Lager drehen sich somit in diesem, durch die Fliehkräfte unter Druck gesetzten Öl und bewirken so eine große Verlustreibung.
Auch wenn alternativ, wie in der DE 20 2006 006 025 U1 beschrieben, das Gehäuse des Ausgleichsgetriebes offen gestaltet ist oder in den Motorölraum integriert würde, kommt es zu große Ölpanschverlusten, besonders dann, wenn das Öl durch Fahrzeugbeschleunigungen in Richtung des Ausgleichsgetriebes schwappt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Motorgetriebeanordnung mit verbessertem Wirkungsgrad zur Verfügung zu stellen.
Die Lösung diese Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Gemäß der Erfindung ist bei einer Motorgetriebeanordnung mit einem Verbrennungsmotor und einem Ausgleichsgetriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vorgesehen, dass der Verbrennungsmotor und das Ausgleichsgetriebe einen ersten und einem zweiten Ölraum aufweisen, zwischen welchen eine Trennwand angeordnet ist. Die Trennwand ermöglicht es, auf die Schmierstoffmenge in dem zweiten Ölraum gezielt Einfluss zu nehmen und so eine reibungsarme Schmierung des Ausgleichsgetriebes zu bewirken. Dadurch kann eine Motorgetriebeanordnung mit hohem Wirkungsgrad zur Verfügung gestellt werden.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist in Verbindung mit dem zweiten Ölraum eine Schmierstofffördereinrichtung vorgesehen, mittels welcher Schmierstoff aus dem zweiten Ölraum absaugbar ist. Diese Ausgestaltung erlaubt es, die Zufuhr von Schmierstoff zu dem Ausgleichsgetriebe über eine mit dem Verbrennungsmotor gemeinsame Schmierstoffversorgung zu bewirken, wodurch eine insgesamt einfach ausgestaltete Motorgetriebeanordnung zur Verfügung gestellt werden kann.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Verbrennungsmotor und das Ausgleichsgetriebe Gehäusewandungen aufweisen, die mindestens abschnittsweise an einem gemeinsamen Gehäusebauteil, insbesondere einem Kurbelgehäuse ausgebildet sind. Eine solche Ausgestaltung, bei der das Ausgleichsgetriebe vorzugsweise durch eine gleichzeitig als letzte Lagerstuhlwand dienende Schottwand vom Motoröl getrennt ist, reduziert den Herstellungsaufwand einer Motorgetriebeanordnung.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Verbrennungsmotor ein Verbrennungsmotor mit veränderbarer Verdichtung, insbesondere ein Verbrennungsmotor mit verlagerbarer Kurbelwelle ist. Insbesondere bei solchen Verbrennungsmotoren besteht ein hohes Bedürfnis zur Schaffung einer Motorgetriebeanordnung, sodass sich bei einer derart gestalteten Motorgetriebeanordnung die Vorteile der Erfindung besonders zeigen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Verbrennungsmotor mindestens eine Massenausgleichswelle, insbesondere eine Lanchesterwelle auf. Mit mindestens einer Massenausgleichswelle, insbesondere einer Lanchesterwelle lässt sich eine Motorgetriebeanordnung zur Verfügung zu stellen, welche eine hohe Laufruhe aufweist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schmierstofffördereinrichtung von der Massenausgleichswelle, insbesondere der Lanchesterwelle angetrieben ist. Eine solche Ausgestaltung erlaubt es, den Antrieb für die Schmierstofffördereinrichtung sehr einfach zu gestalten. Dies gilt insbesondere, wenn – wie gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen – die Schmierstofffördereinrichtung als Schneckenpumpe ausgebildet ist und vorzugsweise die Förderschnecke als Kontur an der Massenausgleichswelle, insbesondere als Kontur an der Lanchesterwelle ausgebildet ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Schmierstofffördereinrichtung als Zusatzpumpe an einer Ölpumpe des Verbrennungsmotors ausgebildet. Bei einer solchen Ausgestaltung lässt sich das Konzept der Erfindung mit einem geringen Aufwand hinsichtlich neu zu konstruierender Elemente und Baugruppen in bekannte Motorgetriebeanordnungen integrieren.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung.
Dabei zeigt:
1 Eine besonders bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Motorgetriebeanordnung in einem Schnitt.
Die in 1 gezeigte Motorgetriebeanordnung 100 gemäß einer besonderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist als Motorgetriebeeinheit 102 ausgebildet, und sie umfasst einen Verbrennungsmotor 104 sowie ein Ausgleichsgetriebe 106.
Der Verbrennungsmotor 104 weist ein Kurbelgehäuse 108 auf, in welchem Zylinderräume 110 ausgebildet sind. In dem Kurbelgehäuse 108 ist eine Kurbelwelle 112 angeordnet, deren Kurbelwellenachse 114 verlagerbar ausgebildet ist. Dazu sind in Lagerstuhlwänden 116, 118, 120, 122, 124 Exzenterlager 126 vorgesehen, sodass durch ein Verdrehen der Exzenterlager 126 die Verdichtung des Verbrennungsmotors 104 veränderbar ist.
Mit dem Ausgleichsgetriebe 106, welches vorzugsweise Kurbelelemente (nicht gezeigt) aufweist, wird ein etwaiger Achsversatz zwischen der Kurbelwellenachse 114 und einer Achse 128 einer Abtriebswelle 130, die sich an ein Schwungrad 132 anschließt und ortsfest ausgebildet ist, kompensiert.
Die Schmierstoffversorgung (nicht gezeigt) des Ausgleichsgetriebes 106 erfolgt über einem Ölkreislauf des Verbrennungsmotors, wobei dieser Ölkreislauf (nicht gezeigt) eine Ölpumpe aufweist.
Das Ausgleichsgetriebe 106 ist an die fünfte (letzte) Lagerstuhlwand 124 des Kurbelgehäuses 108 angrenzend ausgebildet und an dem Kurbelgehäuse 108 gelagert. Dabei sitzt ein erstes Abtriebslager 134 auf einem Flansch 136 des Kurbelgehäuses 108, wobei der Flansch 136 das erste Abtriebslager 134 an seinem Innenring abstützt. Ein Außenring des ersten Abtriebslagers 134 stützt ein erstes Scheibenelement 138 des Ausgleichsgetriebes 106 ab, wobei dieses erste Scheibenelement 138 konzentrisch zu dem Schwungrad 132 und der Abtriebswelle 130 angeordnet und mit diesen verdrehfest verbunden ist.
Ein zweites Abtriebslager 140 stützt sich mit seinem Außenring an einem Getriebendeckel 142 ab, wobei der Getriebedeckel 142 fest mit der Lagerstuhlwand 124 verbunden ist. Mit seinem Innenring stützt das zweite Abtriebslager 140 ein zweites Scheibenelement 144 ab, wobei dieses zweite Scheibenelement 144 koaxial mit dem ersten Scheibenelement 138, dem Schwungrad 132 und der Abtriebswelle 130 ausgebildet und mit diesen verdrehfest verbunden ist. Zwischen dem ersten Scheibenelement 138 und dem zweiten Scheibenelement 144 ist ein drittes Scheibenelement 146 angeordnet, welches koaxial und verdrehfest mit der Kurbelwelle 112 ausgebildet ist.
An dem Verbrennungsmotor 104 ist durch das Kurbelgehäuse 108 und eine Ölwanne 148 ein erster Ölraum 150 gebildet. In diesen Ölraum 150 fließt der zur Schmierung der Kurbelwellenlager, Pleuellager und Zylinderlaufbuchsen zugeführte Schmierstoff zurück. Von diesem ersten Ölraum 150 ist ein im Wesentlichen durch den Getriebedeckel 142 begrenzter zweiter Ölraum 152 durch die fünfte Lagerstuhlwand 124 getrennt ausgebildet, sodass auf die in dem zweiten Ölraum 152 sich befindende Schmierstoffmenge gezielt Einfluss genommen werden kann. Dazu ist eine Schmierstofffördereinrichtung 154 vorgesehen, welche nach Art einer Lenzpumpe, insbesondere einer Schneckenpumpe 156 ausgebildet ist, welche sich an dem in Schwerkraftrichtung unteren Ende des Ausgleichsgetriebes 106 befindet.
Die Schneckenpumpe 156 weist eine Förderschnecke 158 auf, die als Kontur einer als Massenausgleichswelle vorgesehenen Lanchesterwelle 160 ausgebildet ist. Die Förderschnecke ragt in eine Durchgangsbohrung 162 hinein, die in der fünften Lagerstuhlwand 124 gebildet ist. Da die Lanchesterwelle 160 stets über einen Massenausgleichsantrieb 164 angetrieben ist, ist auf diese Weise mit einfachsten Maßnahmen eine Schmierstofffördereinrichtung 154 geschaffen, durch die Reibungsverluste in dem Ausgleichsgetriebe 106 auf einem sehr niedrigen Niveau gehalten werden können.
Insbesondere wird also mit der besonders bevorzugten Ausführungsform eine Motorgetriebeanordnung 100 zur Verfügung gestellt, bei der das Ausgleichsgetriebe 106 in einem weitgehend ölfreien Raum betrieben wird, ohne dass die erforderliche Schmierstoffversorgung des Ausgleichsgetriebes 106 gefährdet wird. Damit können Reibungsverluste vermieden werden. Die Antriebsleistung der Schmierstofffördereinrichtung 154 ist im Vergleich dazu gering. Aus Ausgleichgetriebe 106 selbst kann offen und damit erheblich einfacher und leichter ausgeführt werden.
Die Erfindung ist nicht auf ein Ausgleichsgetriebe 106 nach dem Schubkurbelprinzip gemäß der besonders bevorzugten Ausführungsform beschränkt. Vielmehr ist die Erfindung für alle Arten von Ausgleichsgetrieben, die mit Schmierstoff versorgt werden müssen und die zum Ausgleich des Achsversatzes mit einer lageveränderlichen Kurbelwelle angewendet werden, vorteilhaft.

100: Motorgetriebeanordnung
102: Motorgetriebeeinheit
104: Verbrennungsmotor
106: Ausgleichsgetriebe
108: Kurbelgehäuse
110: Zylinderräume
112: Kurbelwelle
114: Kurbelwellenachse
116: Lagerstuhlwand
118: Lagerstuhlwand
120: Lagerstuhlwand
122: Lagerstuhlwand
124: Lagerstuhlwand
126: Exzenterlager
128: Achse
130: Abtriebswelle
132: Schwungrad
134: erstes Abtriebslager
136: Flansch
138: erstes Scheibenelement
140: zweites Abtriebslager
142: Getriebedeckel
144: zweites Scheibenelement
146: drittes Scheibenelement
148: Ölwanne
150: erster Ölraum
152: zweiter Ölraum
154: Schmierstofffördereinrichtung
156: Schneckenpumpe
158: Förderschnecke
160: Lanchesterwelle
162: Durchgangsbohrung
164: Massenausgleichsantrieb

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10008425 B4 [0002, 0002]
- DE 202006006025 U1 [0002, 0002, 0004]

Claims

Motorgetriebeanordnung, mit einem Verbrennungsmotor (104) und einem Ausgleichsgetriebe (106), wobei das Ausgleichsgetriebe (106) von einer Schmierstoffversorgung des Verbrennungsmotors mit Schmierstoff versorgt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (104) und das Ausgleichsgetriebe (106) einen ersten und einen zweiten Ölraum (150, 152) aufweisen, zwischen welchen eine Trennwand (124) angeordnet ist.
Motorgetriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Verbindung mit dem zweiten Ölraum (152) eine Schmierstofffördereinrichtung (154) vorgesehen ist, mittels welcher Schmierstoff aus dem zweiten Ölraum (152) absaugbar ist.
Motorgetriebeanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (104) und das Ausgleichsgetriebe (106) Gehäusewandungen aufweisen, die mindestens abschnittsweise an einem gemeinsamen Gehäusebauteil, insbesondere an einem Kurbelgehäuse (108) ausgebildet sind.
Motorgetriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (104) ein Verbrennungsmotor mit veränderbarer Verdichtung, insbesondere ein Verbrennungsmotor mit verlagerbarer Kurbelwelle (112), ist.
Motorgetriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (104) mindestens eine Massenausgleichswelle, insbesondere eine Lanchesterwelle (160), aufweist.
Motorgetriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierstofffördereinrichtung (154) von der Massenausgleichswelle, insbesondere der Lanchesterwelle (160), angetrieben ist.
Motorgetriebeanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierstofffördereinrichtung (154) als Schneckenpumpe (156) ausgebildet ist.
Motorgetriebeanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderschnecke (158) als Kontur an der Massenausgleichswelle, insbesondere als Kontur an der Lanchesterwelle (160) ausgebildet ist.
Motorgetriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierstofffördereinrichtung als Zusatzpumpe an einer Ölpumpe des Verbrennungsmotors ausgebildet ist.