DE102011104496A1

DE102011104496A1 - Stroke piston-type internal combustion engine for use as outboard engine for watercraft, has crankshafts with upper end regions provided with flywheels, and intake camshaft and exhaust camshaft influenced with driving apparatus

Info

Publication number: DE102011104496A1
Application number: DE102011104496A
Authority: DE
Inventors: Philip Hitzbleck
Original assignee: Neander Motors AG
Current assignee: Neander Motors AG
Priority date: 2011-06-17
Filing date: 2011-06-17
Publication date: 2012-12-20
Anticipated expiration: 2031-06-18
Also published as: DE102011104496B4

Abstract

The engine (1) has crankshafts (18, 19) with upper end regions provided with flywheels (37, 38). A driving apparatus (42) for a valve train (43) is attached at a lower end region (40) of one of the crankshafts. An intake camshaft (31) and an exhaust camshaft are influenced with the driving apparatus. Synchronization gear wheels (24, 25) of the crankshafts are arranged adjacent to the flywheels. One of the flywheels comprises a drive toothed ring (47) at external periphery (46). Inlet valves (27, 28) are influenced by the intake camshaft.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine der Hubkolbenbauart mit wenigstens einem Hubkolben, der in einer Zylinderbohrung eines Zylindergehäuses hin und her bewegt wird und unter Zwischenschaltung von zwei Pleueln mit zwei Kurbelwellen zusammenwirkt, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an internal combustion engine of Hubkolbenbauart with at least one reciprocating piston, which is moved in a cylinder bore of a cylinder housing back and forth and interacts with the interposition of two connecting rods with two crankshafts, according to the preamble of patent claim 1.

Es ist eine Hubkolbenmaschine bekannt, DE 33 22 140 A1 , die über ein Motorgehäuse mit einem Zylinderkopf und einem Zylindergehäuse verfügt. Das Zylindergehäuse weist eine Zylinderbohrung auf, in der ein Hubkolben hin und her bewegbar ist. Mit dem Hubkolben über Kobenbolzen verbunden sind zwei Pleuel, die auf einer von den Kolbenbolzen abgekehrten Seite mit zwei in einem Kurbelwellenraum angeordneten Kurbelwellen zusammenwirken. Die Kurbelwellen sind über zwei in Eingriff miteinander stehende Zahnräder gekoppelt, dergestalt, dass die Kurbelwellen mit gleicher Drehzahl, jedoch gegensinnig gedreht werden. Im Zylinderkopf sind Ein- und Auslassventile vorgesehen, die mittels oben liegenden Nockenwellen und unter Zwischenschaltung von Tassenstößeln betätigt werden. Diese Hubkolbenmaschine ist als Ottomotor zum Antrieb von Personenkraftwage geeignet, wobei ihre Kurbelwellen horizontal bzw. liegend ausgerichtet sind.It is known a reciprocating engine DE 33 22 140 A1 , which has a motor housing with a cylinder head and a cylinder housing. The cylinder housing has a cylinder bore in which a reciprocating piston is movable back and forth. Connected to the reciprocating piston via connecting pins are two connecting rods, which interact on a side facing away from the piston pin side with two arranged in a crankshaft space crankshaft. The crankshafts are coupled via two meshing gears, such that the crankshafts are rotated at the same speed but in opposite directions. In the cylinder head intake and exhaust valves are provided, which are operated by overhead camshafts and with the interposition of bucket tappets. This reciprocating engine is suitable as a gasoline engine for driving passenger car, with their crankshafts are aligned horizontally or horizontally.

Aus der DE 10 2005 056 508 A1 geht ein V-Motor mit mindestens einem Turbolader hervor. Der V-Motor ist als Dieselmotor der Gattung Außenbordmotor für Wasserfahrzeuge ausgebildet. Eine mit Kolben des Motors verbunden Kurbelwelle verläuft aufrecht, und der Turbolader ist an einer Unterseite des Motors angeordnet. In einem durch die V-förmigen Zylinder gebildeten Raum erstreckt sich eine Abgasanlage an die der Abgasturbolader angeschlossen ist. Mit der Kurbelwelle steht eine Antriebswelle für eine Schiffschraube in Wirkverbindung.From the DE 10 2005 056 508 A1 A V-engine with at least one turbocharger emerges. The V-engine is designed as a diesel engine of the type outboard motor for watercraft. A crankshaft connected to pistons of the engine is upright and the turbocharger is disposed on an underside of the engine. In an area formed by the V-shaped cylinder extends an exhaust system to which the exhaust gas turbocharger is connected. With the crankshaft is a drive shaft for a marine propeller in operative connection.

Aufgabe der Erfindung ist eine Brennkraftmaschine der Hubkolbenbauart mit wenigsten einem Hubkolben, zwei Pleueln je Hubkolben und zwei mit den Pleueln in Wirkverbindung stehenden, parallelen Kurbelwellen so zu konzipieren, dass diese Brennkraftmaschine sichdurch hohe Lebensdauer, geräuscharmem Betrieb und niedrigem Kraftstoffverbrauch auszeichnet. Dabei sollte aber auch besagte Brennkraftmaschine betriebssicher sein und eine übersichtliche sowie zweckgerichtete Motorarchitektur mit relativ niedrigem Gewicht aufweisen.The object of the invention is to design an internal combustion engine of the reciprocating type with at least one reciprocating piston, two connecting rods per piston and two operatively connected to the connecting rods, parallel crankshafts so that this internal combustion engine is characterized by long life, low noise operation and low fuel consumption. But also said internal combustion engine should be reliable and have a clear and purposeful engine architecture with relatively low weight.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.According to the invention, this object is solved by the features of patent claim 1. Further, the invention ausgestaltende features are included in the subclaims.

Die mit der Erfindung Hautsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, dass die Diesel-Brennkraftmaschine mit Abgasturboladung und ihrer speziellen Maschinenarchitektur sich vor allem ausgezeichnet dafür eignet in Gestalt eines Außenbordmotors, ein Wasserfahrzeug mittels einer Antriebsschraube fortzubewegen. Dabei kann das Gewicht der Brennkraftmaschine dadurch deutlich reduziert werden, dass die Baueinheit, bestehend aus Zylindergehäuse und Zylinderkopf, aus einer Leichtmetalllegierung hergestellt ist. Der Hubkolben, verbunden mit den beiden Kurbelwellen über die zwei Pleuel, ist aufgrund dieser Komponentenwahl bzw. -auslegung lediglich vernachlässigbaren Kippmomenten ausgesetzt, d. h. besagter Hubkolben arbeitet funktionsgerecht und geräuscharm in der Zylinderbohrung. Musterhaft ist die Diesel-Direkteinspritzung in Verbindung mit der Turboladung. Beide zusammen leisten einen gezielten Beitrag zur optimierten Leistungsgewinnung und deutlichen Abgasemissionsreduktion. Vorstehende Vorteile sind gerade beim Einsatz der Brennkraftmaschine als Außenbordmotor von Wasserfahrzeugen von hochrangiger Bedeutung. Vorbildlich ist ferner, dass Kurbelwellenachsen bzw. die Kurbelwellen aufrecht stehen und obere Endbereiche dieser Kurbelwellen mit Schwungrädern versehen sind, wodurch eine kompakte Konstruktion dieser Brennkraftmaschine erzielbar ist. Dies gilt auch für den axialen Versatz der Schwungräder zueinander auf den Kurbelwellen. Dieser Versatz begünstigt die freie Gestaltung der Schwungräder und der Kurbelwellen, will heißen, die Größe und Massendimensionierung der besagten Schwungräder ist im Wesentlichen ohne Beschränkung auslegbar; ebenso der parallele Abstand der Kurbelwellen.The advantages achieved by the invention are to be seen in the fact that the diesel internal combustion engine with exhaust gas turbocharging and its special machine architecture is particularly suitable for this purpose in the form of an outboard motor to move a watercraft by means of a drive screw. In this case, the weight of the internal combustion engine can be significantly reduced by the fact that the assembly consisting of cylinder housing and cylinder head, is made of a light metal alloy. The reciprocating piston, connected to the two crankshafts via the two connecting rods, is exposed to only negligible overturning torques due to this component selection or design. H. said reciprocating piston operates functionally and quietly in the cylinder bore. Exemplary is the diesel direct injection in connection with the turbocharging. Both together make a targeted contribution to optimized power generation and significant emission reduction. The above advantages are of particular importance when using the internal combustion engine as an outboard engine of watercraft. It is also exemplary that crankshaft axes and the crankshafts are upright and upper end portions of these crankshafts are provided with flywheels, whereby a compact design of this internal combustion engine can be achieved. This also applies to the axial offset of the flywheels to each other on the crankshaft. This offset favors the free design of the flywheels and crankshafts, meaning that the size and mass dimensioning of said flywheels can be interpreted essentially without restriction; as well as the parallel distance of the crankshafts.

Die benachbarte Zuordnung der Schwungräder zu den Synchronisationszahnrädern auf den Kurbelwellen eröffnet gestalterische Möglichkeiten, den gegebenen Raum zu verwerten. Erwähnenswert in diesem Zusammenhang ist, dass wenigstens eines der Schwungräder mit einer trogförmigen Ausnehmung z. B. zur Aufnahme einer Lichtmaschine ausgebildet ist und dass eines der Schwungräder an seinem Außenumfang einen Antriebskranz aufweist, der z. B. mit einem Ritzel eines Anlassers in Wirkverbindung steht.The adjacent assignment of the flywheels to the synchronization gears on the crankshafts opens up creative possibilities to utilize the given space. It is worth mentioning in this context that at least one of the flywheels with a trough-shaped recess z. B. is designed for receiving an alternator and that one of the flywheels has on its outer circumference a drive ring, the z. B. is in operative connection with a pinion of a starter.

Eine betreffend Schwingungen der Hubkolbenmaschine ausgeklügelte Anordnung der Synchronisationszahnräder auf den Kurbelwellen – und auch räumlich sowie wirkungsgerechte Lage der Schwungräder zu den Synchronisationszahnrädern – wird erreicht, wenn die über Stirnräder zusammenarbeitenden Stirnzahnräder benachbart von Schwingungsknoten der Kurbelwellen liegen. Besonders sinnreich, weil Raum nutzend, untergebracht ist die Abgasturboladereinrichtung der Abgasturboladung, nämlich benachbart der Schwungräder an der oberen Stirnseite des Zylindergehäuses. Dadurch lässt sich darüber hinaus die Verbindung zu einem Zwischenkühler und einem Lufteinlassbehälter der Hubkobenmaschine auf einfache Weise darstellen.A sophisticated regarding oscillations of the reciprocating engine arrangement of the synchronization gears on the crankshafts - and also spatially and effective position of the flywheels to the synchronization gears - is achieved when the spur gears cooperating via spur gears adjacent to nodes of the crankshaft. Especially ingenious, because space taking advantage of the exhaust gas turbocharger device of the exhaust gas turbocharger, namely adjacent the flywheels on the upper end side of the cylinder housing. This can be done In addition, the connection to an intercooler and an air inlet container of Hubkobenmaschine represent a simple way.

Eine vorzügliche technische Lösung verkörpert die Direkteinspritzung der Hubkolbenmaschine, welche Direkteinspritzung eine Einspritzdüse im Zylinderkopf umfasst, im Wesentlichen in einer Mittellängsebene der Zylinderbohrung verläuft und mit ihrer Düsenspitze auf die z. B. im Querschnitt ω-Form aufweisenden Kolbenmulde im Hubkolben gerichtet ist. Die ω-förmige Geometrie der Kolbenmulde unterstützt Zugewinn an Leistung, geringere Abgasemissionswerte, Geräuschoptimierung, günstiges Kaltstartverhalten und geringen Verbrauch. Schließlich setzt der Antrieb der Antriebswelle für die Antriebsschraube des Wasserfahrzeugs unter Vermittlung des Zwischenzahnrads und des Antriebszahnrads, das Sekundärtriebrad zum Betätigen des Ventiltriebs und die Stirnräder zwischen Einlassnockenwelle und Auslassnockenwelle hochrangige Maßstäbe auf dem Gebiet der Konstruktion von Außenbordmotoren.An excellent technical solution embodies the direct injection of the reciprocating engine, which direct injection includes an injection nozzle in the cylinder head, substantially in a central longitudinal plane of the cylinder bore extends and with its nozzle tip on the z. B. in cross-section ω-shape having piston recess is directed in the reciprocating piston. The ω-shaped geometry of the piston bowl supports gain in performance, lower exhaust emissions, noise optimization, favorable cold start behavior and low consumption. Finally, propulsion of the drive shaft for the watercraft propeller, through the intermediary of the idler gear and drive gear, the secondary gear to actuate the valvetrain, and the spur gears between intake camshaft and exhaust camshaft set high standards in the field of outboard motor design.

In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das nachstehend näher erläutert wird.In the drawing, an embodiment of the invention is shown, which will be explained in more detail below.

Es zeigenShow it

1 eine Prinzipdarstellung einer Brennkraftmaschine, die zusammen mit einem Getriebeaggregat einen Außenbordmotor zum Antrieb eines Wasserfahrzuegs bildet, 1 a schematic diagram of an internal combustion engine, which forms an outboard motor for driving a Wasserfahrzuegs together with a gear unit,

2 eine erste Schrägansicht von hinten auf den Außenbordmotor, 2 a first oblique view of the outboard motor from behind,

3 eine zweite Schrägansicht der Brennkraftmaschine mit zwei Pleueln je Hubkolben und zwei Kurbelwellen, 3 a second oblique view of the internal combustion engine with two connecting rods per reciprocating piston and two crankshafts,

4 einen Querschnitt durch die Kurbelwellen nach 3 im Bereich von Schwungrädern, 4 a cross section through the crankshaft after 3 in the area of flywheels,

5 einen Schnitt durch den Hubkolben nach 1 und eine Teilquerschnitt durch einen Zylinderkopf mit einer Einspritzdüse für eine Diesel-Direkteinspritzung, 5 a section through the piston after 1 and a partial cross section through a cylinder head with an injection nozzle for a diesel direct injection,

6 eine dritte Schrägansicht der Brennkraftmaschine, 6 a third oblique view of the internal combustion engine,

7 eine vierte Schrägansicht der Brennkraftmaschine mit Darstellung des Kraftflusses zwischen den Kurbelwellen. 7 a fourth oblique view of the internal combustion engine with representation of the power flow between the crankshafts.

Eine Brennkraftmaschine 1 der Hubkolbenbauart, die mit einer Getriebeeinheit 2 verbaut ist und einen Außenbordmotor 3 zur Fortbewegung eines nicht dargestellten Wasserfahrzeugs bildet – CH 168 912 und DE 600 15 262 T2 –. Zur Befestigung des Außenbordmotors am Wasserfahrzeug dient eine Halteeinrichtung 4, die an einem Gehäuse 5 der Gehäuse 6 der Getriebeeinheit festgelegt ist.An internal combustion engine 1 the Hubkolbenbauart, with a gear unit 2 is installed and an outboard motor 3 for the movement of a vessel, not shown, forms - CH 168 912 and DE 600 15 262 T2 -. To attach the outboard motor on the vessel is a holding device 4 attached to a housing 5 the housing 6 the transmission unit is fixed.

Die Brennkraftmaschine 1 umfasst in Reihe angeordnete Zylinder 6 und 7 mit ersten und zweiten Hubkolben 8 und 9, die in Zylinderbohrungen 10 und 11 hin und her bewegt werden. Die Zylinderbohrungen 10 und 11 sind in ein Zylindergehäuse 13 eingearbeitet, das mit einem Zylinderkopf 14 eine Baueinheit 15 bildet. Als Werkstoff für das Zylindergehäuse 13 und den Zylinderkopf 14 wird eine Leichtmetalllegierung eingesetzt. Jeder Kolben bspw. 8 wirkt über ein erstes Pleuel 16 und ein zweites Pleuel 17 mit einer ersten Kurbelwelle 18 und einer zweiten Kurbelwelle 19 zusammen. Beide mit Gegengewichten 20 und 21 versehene Kurbelwellen 18 und 19 verlaufen mit parallelem Abstand Ast zueinander, rotieren um zwei aufrecht bzw. vertikal in dem Außenbordmotor stehende Kurbelwellenachsen 22 und 23 der Kurbelwellen 18 und 19, und sie sind mit ersten und zweiten Synchronisationszahnrädern 24 und 25 ausgestattet. Die Synchronisationszahnräder 24 und 25 stehen über ein Stirnradgetriebe 26 in der Weise in Wirkverbindung, dass sich die Kurbelwellen 18 und 19 gegenläufig und synchron drehen.The internal combustion engine 1 includes cylinders arranged in series 6 and 7 with first and second reciprocating pistons 8th and 9 working in cylinder bores 10 and 11 be moved back and forth. The cylinder bores 10 and 11 are in a cylinder housing 13 incorporated with a cylinder head 14 a structural unit 15 forms. As a material for the cylinder housing 13 and the cylinder head 14 a light metal alloy is used. Each piston bspw. 8th acts via a first connecting rod 16 and a second connecting rod 17 with a first crankshaft 18 and a second crankshaft 19 together. Both with counterweights 20 and 21 provided crankshafts 18 and 19 run with parallel distance branch to each other, rotate about two upright or vertical in the outboard motor standing crankshaft axes 22 and 23 the crankshafts 18 and 19 and they are with first and second synchronization gears 24 and 25 fitted. The synchronization gears 24 and 25 Stand over a spur gear 26 in operative connection, that the crankshafts 18 and 19 rotate in opposite directions and synchronously.

Die Brennkraftmaschine 1 arbeitet im Dieselverfahren und ihr Betrieb wird durch Abgasturboladung optimiert. In dem mit dem Zylindergehäuse 13 verbundenen Zylinderkopf 14 sind zwei Einlassventile 27 und 28 und zwei Auslassventile 29 und 30 je Hubkolben 8 vorgesehen, mit denen der Gaswechsel der Brennkraftmaschine 1 gesteuert wird. Die Einlassventile 27 und 28 werden mittels einer Einlassnockenwelle 31 beeinflusst; die Auslassventile 29 und 30 mittels einer Auslassnockenwelle 32.The internal combustion engine 1 works in diesel mode and its operation is optimized by exhaust gas turbocharging. In that with the cylinder housing 13 connected cylinder head 14 are two inlet valves 27 and 28 and two exhaust valves 29 and 30 each piston 8th provided with which the gas exchange of the internal combustion engine 1 is controlled. The intake valves 27 and 28 be by means of an intake camshaft 31 affected; the exhaust valves 29 and 30 by means of an exhaust camshaft 32 ,

Im Ausführungsbeispiel wirkt die erste Kurbelwelle 18 mittels eines Getriebes 33 auf eine Antriebsschraube 34 des Wasserfahrzuegs ein. Und erste obere Endbereiche 35 und 36 der Kurbelwellen 18 und 19 sind mit Schwungrädern 37 und 38 versehen, die außerhalb einer oberen Stirnwand 39 des Zylindergehäuses 13. An von oberen Endbereichen 35 und 36 der Kurbelwellen 18 und 19 abgekehrten unteren Endbereichen 40 und 41 ist am ersten unteren Endbereich 40 die erste Kurbelwelle 18 eine Antriebsvorrichtung 42 für einen Ventiltrieb 43 angebracht, mit dem die Einlassnockenwelle 31 und die Auslassnockenwelle 32 bzw. die Einlassventile 27 und 28 und die Auslassventile 29 und 30 betätigt werden.In the embodiment, the first crankshaft acts 18 by means of a gearbox 33 on a drive screw 34 of the water ride. And first upper end areas 35 and 36 the crankshafts 18 and 19 are with flywheels 37 and 38 provided outside an upper end wall 39 of the cylinder housing 13 , On from upper end areas 35 and 36 the crankshafts 18 and 19 away lower end areas 40 and 41 is at the first lower end 40 the first crankshaft 18 a drive device 42 for a valve train 43 attached, with which the intake camshaft 31 and the exhaust camshaft 32 or the intake valves 27 and 28 and the exhaust valves 29 and 30 be operated.

Die Schwungräder 37 und 38 an den ersten oberen Endbereichen 35 und 36 der beiden Kurbelwellen 18 und 19 verlaufen in axialer Richtung A-A betrachtet mit einem Versatz VeSch zueinander. Der Versatz VeSch der Schwungräder 37 und 38 ist, um räumlich günstige Voraussetzungen – auch für den parallelen Abstand zwischen den Kurbelwellen 18 und 19 – zu schaffen, gemäß den 6 und 7 relativ klein.The flywheels 37 and 38 at the first upper end portions 35 and 36 the two crankshafts 18 and 19 run in the axial direction AA viewed with an offset VeSch to each other. The offset of the flywheels 37 and 38 is favorable spatial conditions - also for the parallel distance between the crankshafts 18 and 19 - to create, according to the 6 and 7 relatively small.

Nach den 4 und 6 liegen die Schwungräder 37 und 38 benachbart der Synchronisationszahnräder 24 und 25, die in einer sich quer zur Längsmitteleben B-B der Brennkraftmaschine 1 sich erstreckenden Verbindungsebene C-C verlaufen. Die Schwungräder 37 und 38 sind im Wesentlichen baugleich ausgeführt und besitzen jeweils eine trogförmige Ausnehmung 43 und 44 – 4 –. Die Ausnehmung 44 des Schwungrads 38 ist zur Aufnahme einer Lichtmaschine 45 zum Betrieb der Brennkraftmaschine 1 ausgebildet. Ferner ist an einem Außenumfang 46 des zweiten Schwungrads 38 ein Antriebskranz 47 aufgebracht, der z. B. mit einem Ritzel 48 eines Anlassers 49 in Wirkverbindung steht.After the 4 and 6 lie the flywheels 37 and 38 adjacent the synchronization gears 24 and 25 , in a transverse to the longitudinal middle plane BB of the internal combustion engine 1 extend extending connection level CC. The flywheels 37 and 38 are essentially identical in construction and each have a trough-shaped recess 43 and 44 - 4 -. The recess 44 the flywheel 38 is for receiving an alternator 45 for operation of the internal combustion engine 1 educated. Further, on an outer periphery 46 of the second flywheel 38 a drive wreath 47 applied, the z. B. with a pinion 48 a starter 49 is in active connection.

Damit die Schwingungsbeanspruchungen des Stirnradgetriebes 26 der Synchronisationszahnräder 24 und 25 möglichst klein gehalten werden, sind besagte Synchronisationszahnräder 24 und 25 möglichst nahe an von Schwingungsknoten 50 und 51 – Stelle minimaler Amplitude – auf den Kurbelwellen 18 und 19 befestigt. Die Schwingungsknoten 51 und 52 werden durch Schwingungsbäuche 53 und 54 definiert – 4 –.So that the vibration stresses of the spur gear 26 the synchronization gears 24 and 25 be kept as small as possible, said synchronization gears 24 and 25 as close as possible to vibration nodes 50 and 51 - Place minimum amplitude - on the crankshafts 18 and 19 attached. The vibration nodes 51 and 52 become by Schwingungsbäuche 53 and 54 Are defined - 4 -.

Die Abgasturboladung der Brennkraftmaschine 1 umfasst eine Abgasturboladereinrichtung 55, die benachbart der Schwungräder 37 und 38 an der oberen Stirnwand 39 des Zylindergehäuses 13 angeordnet sind. Eine Druckseite 56 der Abgasturboladereinrichtung 55 mündet z. B. in einen Zwischenkühler 56, von wo aus das Druckmedium in einen Ansaugehälter – nicht dargestellt – gelangt.The exhaust gas turbocharging of the internal combustion engine 1 includes an exhaust gas turbocharger device 55 that are adjacent to the flywheels 37 and 38 on the upper end wall 39 of the cylinder housing 13 are arranged. A printed page 56 the exhaust gas turbocharger device 55 opens z. B. in an intercooler 56 , from where the pressure medium in a Ansaugehälter - not shown - passes.

Die 5 gibt wieder, dass die Direkteinspritzung eine Einspritzdüse 57 aufweist, die in einer Bohrung 58 des Zylinderkopfs 14 ruht und entlang einer Mittellängsebene D-D des Hubkolbens 8 verläuft. Eine Düsenspitze 59 der Einspritzdüse 57 ist auf eine Kolbenmulde 60 des Hubkolbens 8 gerichtet. Die Kolbenmulde 60 weist im Querschnitt betrachtet eine ω-förmige Geometrie auf, die zu günstigen Abgaswerten beiträgt – DE 101 50 721 A1 –.The 5 Again, that direct injection is an injector 57 that has in a bore 58 of the cylinder head 14 rests and along a central longitudinal plane DD of the reciprocating piston 8th runs. A nozzle tip 59 the injector 57 is on a piston recess 60 of the reciprocating piston 8th directed. The piston recess 60 has an omega-shaped geometry in cross-section, which contributes to favorable exhaust gas values, DE 101 50 721 A1 -.

Entfernt von dem oberen Endbereich 35 der ersten Kurbelwelle 18 trägt diese benachbart dem unteren Endbereich 40 ein Zwischenzahnrad 61, das mit einem Antriebszahnrad 62 kämmt, welches Antriebszahnrad 62 mit einer Drehachse 63 einer Zahnradwelle 64 die Längsmittelebene B-B der Brennkraftmaschine 1 einschließt. Die Die Zahnradwelle 64 ist Teil des Getriebes 33 und wirkt auf eine senkrechte Getriebewelle 65, die mittels eines Kegelradtriebs 66 die Antriebsschraube 34 des Wasserfahrzeugs dreht.Removed from the upper end area 35 the first crankshaft 18 Wear these adjacent to the lower end area 40 an intermediate gear 61 that with a drive gear 62 meshes, which drive gear 62 with a rotation axis 63 a gear shaft 64 the longitudinal center plane BB of the internal combustion engine 1 includes. The gear shaft 64 is part of the gearbox 33 and acts on a vertical gear shaft 65 , which by means of a bevel gear 66 the drive screw 34 of the watercraft turns.

An dem Antriebszahnrad 62 ist koaxial ein Sekundärtriebrad 67 angeformt, das zum Betätigen eines Umschlingungstriebs 69 des Ventiltriebs 43 dient, der die Einlassnockenwelle 31 und die Auslassnockenwelle 32 umfasst. Der Umschlingungstrieb 69 ist ein Kettentrieb 71, der an einem ersten Endbereich 72 der Einlassnockenwelle 31 angreift. Die Einlassnockenwelle 31 ist an einem zweiten Endbereich 73 mit einem ersten Stirnrad 74 versehen, das unmittelbar mit einem zweiten Stirnrad 75 zusammenarbeitet. Darüber hinaus ist die zweite Kurbelwelle 19 in der Weise ausgestaltet, dass sie benachbart dem zweiten unteren Endbereich 42 ein Nebenaggregat z. B. Ölpumpe antreibt.On the drive gear 62 Coaxial is a secondary drive wheel 67 molded, the for actuating a belt drive 69 of the valve train 43 serves the intake camshaft 31 and the exhaust camshaft 32 includes. The belt drive 69 is a chain drive 71 which is at a first end area 72 the intake camshaft 31 attacks. The intake camshaft 31 is at a second end area 73 with a first spur gear 74 provided, which directly with a second spur gear 75 cooperates. In addition, the second crankshaft 19 configured to be adjacent to the second lower end portion 42 an accessory z. B. Oil pump drives.

Schließlich erfolgt der Kraftfluss zwischen der ersten Kurbelwelle 18 und der zweiten Kurbelwelle 19 in der Weise, dass die zweite Kurbelwelle 19 unter Vermittlung des zweiten Synchronisationszahnrads 25 auf das erste Synchronisationszahnrad 24 einwirkt. Dabei treibt die erste Kurbelwelle 18 unter Zwischenschaltung des Zwischenzahnrads 61 das Abtriebszahnrad 62 an – siehe Pfeilangabe 7 –.Finally, the power flow between the first crankshaft 18 and the second crankshaft 19 in the way that the second crankshaft 19 under the mediation of the second synchronization gear 25 on the first synchronization gear 24 acts. It drives the first crankshaft 18 with interposition of the intermediate gear 61 the output gear 62 on - see the arrow 7 -.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3322140 A1 [0002]
DE 102005056508 A1 [0003]
CH 168912 [0019]
DE 60015262 T2 [0019]
DE 10150721 A1 [0027]

Claims

Internal combustion engine of Hubkolbenbauart with at least one reciprocating piston, which is moved in a cylinder bore of a cylinder head forming a structural unit cylinder housing and cooperates with the interposition of two connecting rods with two crankshafts, which crankshafts rotate about two crankshaft axes and rotatably connected via two with the crankshaft Synchronization gears of a spur gear are in operative connection in such a way that the crankshaft rotate in opposite directions synchronously, characterized in that the example. Of a light metal alloy existing a cylinder head ( 14 ) and a cylinder housing ( 13 ) comprehensive assembly ( 15 ) of the internal combustion engine ( 1 ) works in the diesel process with direct injection and exhaust gas turbocharging and in which with the cylinder housing ( 13 ) connected cylinder head ( 14 ) two inlet valves ( 27 and 28 ) and two exhaust valves ( 29 and 30 ) provided by an intake camshaft ( 31 ) and an exhaust camshaft ( 32 ), which internal combustion engine ( 1 ) preferably as an outboard motor ( 3 ) is designed for a watercraft, wherein the crankshaft axes ( 22 and 33 ) of the first and second crankshafts ( 18 and 19 ) stand upright and one of the two crankshafts (eg) by means of a transmission ( 33 ) on a drive screw ( 34 ) of the watercraft and that first upper end regions ( 35 and 36 ) of crankshafts ( 18 and 19 ) with flywheels ( 37 and 38 ) and at a lower second end region ( 40 ) of a crankshaft (eg 18 ) of the two crankshafts ( 18 and 19 ) a drive device ( 42 ) for a valve drive ( 43 ), with which the intake camshaft ( 31 ) and the exhaust camshaft are affected.

Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the flywheels ( 37 and 38 ) of the two crankshafts ( 18 and 19 ) in the axial direction (AA) of said crankshafts ( 18 and 19 ) considered with an offset (VeSch) extend to each other and at the upper end portions ( 35 and 36 ) of crankshafts ( 18 and 19 ).

Internal combustion engine according to claims 1 and 2, characterized in that adjacent to the flywheels ( 37 and 38 ) the synchronization gears ( 24 and 25 ) of crankshafts ( 18 and 19 ) are arranged.

Internal combustion engine according to the claims 1 to 3, characterized in that at least one of the flywheels (eg. 38 ) of the two crankshafts ( 18 and 19 ) with a trough-shaped recess ( 44 ), for example, for receiving an alternator ( 45 ) is trained.

Internal combustion engine according to one or more of the preceding claims, characterized in that one of the flywheels (eg. 38 ) on its outer circumference ( 46 ) a drive sprocket ( 47 ), the z. B. with a pinion ( 48 ) of a starter ( 49 ) is in operative connection.

Internal combustion engine according to one or more of the preceding claims, characterized in that via a spur gear ( 26 ) synchronizing gears ( 24 and 25 ) adjacent to vibration nodes ( 50 and 51 ) of crankshafts ( 18 and 19 ) lie.

Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the exhaust gas turbocharging an exhaust gas turbocharger device ( 55 ) adjacent to the flywheels ( 37 and 38 ) on an upper end wall ( 39 ) of the cylinder housing ( 13 ) is kept in place.

Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the direct injection in the cylinder head ( 14 ) arranged injection nozzle ( 58 ) substantially in a central longitudinal plane (DD) of the reciprocating piston ( 8th ) and with a nozzle tip ( 60 ) on a piston recess ( 61 ) of the reciprocating piston ( 8th ).

Internal combustion engine according to one or more of the preceding claims, characterized in that remote from the upper end region ( 35 ) of a crankshaft (eg 18 ) an intermediate gear ( 62 ) provided with a drive gear ( 63 ) combs.

Internal combustion engine according to claims 1 and 9, characterized in that the drive gear with a transmission shaft for the drive screw ( 34 ) of the watercraft.

Internal combustion engine according to claim 10, characterized in that the drive gear ( 63 ) with a secondary drive wheel ( 68 ) for actuating a belt drive ( 69 ) of the valvetrain ( 43 ), which is the intake camshaft ( 31 ) and the exhaust camshaft ( 32 ).

Internal combustion engine according to claim 11, characterized in that the chain drive ( 71 ) formed belt drive ( 69 ) at a first end region ( 72 ) of the intake camshaft ( 31 ) attacks.

Internal combustion engine according to claim 12, characterized in that, for example, the intake camshaft ( 31 ) at a second end region ( 73 ) with a first spur gear ( 74 ) is provided that with a second spur gear ( 75 ) of the exhaust camshaft ( 32 ) combs.

Internal combustion engine according to one or more of the preceding claims, characterized in that one of the crankshafts (ZB 19 ) adjacent the second lower end region ( 41 ) An accessory z. B. drives oil pump.

Internal combustion engine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the power flow between the first crankshaft ( 18 ) and second crankshaft ( 19 ) takes place in such a way that the second crankshaft ( 19 ) by means of the second synchronization gear ( 25 ) on the first synchronization gear ( 24 ) or the first crankshaft ( 8th ), wherein the first crankshaft ( 18 ) mediated by the intermediate gear ( 62 ) the drive gear ( 63 ) or the gear shaft ( 66 ) for the drive screw ( 34 ).