-
Die Erfindung betrifft ein Baukastensystem zur Lagerung wenigstens einer Welle einer Verbrennungskraftmaschine gemäß Patentanspruch 1.
-
Die
DE 601 17 646 T2 offenbart einen Verbrennungsmotor mit einem Zylinderblock mit einem Zylinder, in dem sich ein Kolben hin- und herbewegt. Der Verbrennungsmotor umfasst eine Kurbelwelle, die drehbar in dem Zylinderblock installiert ist, wobei die Kurbelwelle einen Kurbelstift und ein Gegengewicht umfasst. Es ist ein Mechanismus zum Variieren des Verdichtungsverhältnisses mit einem oberen Verbindungsglied vorgesehen, dessen eines Ende schwenkbar mit einem Kolbenstift des Kolbens verbunden ist. Der Mechanismus umfasst ein unteres Verbindungsglied, das schwenkbar auf dem Kurbelstift der Kurbelwelle angeordnet ist und dessen einer Teil schwenkbar mit dem anderen Ende des oberen Verbindungsglieds verbunden ist. Darüber hinaus ist eine Steuerwelle vorgesehen, die sich im Wesentlichen parallel zu der Kurbelwelle erstreckt.
-
Der Mechanismus umfasst außerdem ein Steuerverbindungsglied, dessen erstes Ende schwenkbar mit dem anderen Teil des unteren Verbindungsglieds verbunden ist. Der Mechanismus umfasst auch einen exzentrischen Lageraufbau, über den ein zweites Element des Steuerverbindungsglieds mit der Steuerwelle verbunden ist, so dass eine Drehung der Steuerwelle um ihre Achse ein Schwenken des unteren Verbindungsglieds um den Kurbelstift veranlasst, wodurch der Hub des Kolbens variiert wird.
-
Bei dem Verbrennungsmotor ist vorgesehen, dass der Mechanismus zum Variieren des Verdichtungsverhältnisses derart angeordnet ist, dass aus einer Axialrichtung der Kurbelwelle gesehen das erste Ende des Steuerverbindungsglieds auf derselben Seite liegt wie eine Drehachse der Steuerwelle in Bezug auf eine imaginäre Bezugslinie und eine am weitesten entfernte Position von der imaginären Bezugslinie einnimmt, die Drehachse der Steuerwelle außerhalb eines durch den Umfang des Gegengewichts beschriebenen Kreises liegt und näher zu der imaginären Bezugslinie liegt als die am weitesten entfernte Position, wobei die imaginäre Bezugslinie eine Linie ist, die sich entlang einer Achse des Zylinders durch eine Drehachse der Kurbelwelle erstreckt.
-
Der
EP 1 798 396 A1 ist eine Verbrennungskraftmaschine mit einem Zylinderblock als bekannt zu entnehmen, wobei der Zylinderblock eine Mehrzahl von Zylindern umfasst. In den Zylindern sind jeweilige Kolben aufgenommen, die sich zwischen einem oberen Totpunkt und einem unteren Totpunkt bewegen können und die mit einer Kurbelwelle gekoppelt sind, wobei der Kurbelwelle ein Mechanismus zum variablen Einstellen des Verdichtungsverhältnisses der Verbrennungskraftmaschine zugeordnet ist. Zum Verändern des Verdichtungsverhältnisses umfasst der Mechanismus eine Steuerwelle.
-
Es hat sich gezeigt, dass der Aufwand zur Lagerung der Kurbelwelle, der Steuerwelle sowie gegebenenfalls weiterer Rotationselemente aufwändig ist, was zu unerwünschten Kosten der Verbrennungskraftmaschine führen kann.
-
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Baukastensystem zur Lagerung wenigstens einer Welle, insbesondere einer Abtriebswelle, einer Verbrennungskraftmaschine bereitzustellen, welches eine einfache und kostengünstige Lagerung der wenigstens einen Welle sowie gegebenenfalls wenigstens eines weiteren Rotationselements der Verbrennungskraftmaschine ermöglicht.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Baukastensystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
-
Ein solches Baukastensystem zur Lagerung wenigstens einer Welle, insbesondere einer Abtriebswelle und insbesondere einer Kurbelwelle, einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftwagens, umfasst ein Basiselement. Das Basiselement weist wenigstens einen ersten Lagerteil auf, welcher zumindest einer ersten Lagerstelle zur Lagerung der Welle zugeordnet ist. Das Baukastensystem umfasst ferner ein erstes Lagerelement, welches wenigstens einen zweiten Lagerteil aufweist. Der zweite Lagerteil korrespondiert dabei mit dem ersten Lagerteil und ist der ersten Lagerstelle zugeordnet.
-
Das erfindungsgemäße Baukastensystem umfasst ferner wenigstens ein zweites Lagerelement, welches wenigstens einen dritten Lagerteil und wenigstens einen vierten Lagerteil aufweist. Der dritte Lagerteil korrespondiert dabei mit dem ersten Lagerteil und ist der ersten Lagerstelle zugeordnet. Der vierte Lagerteil ist zumindest einer zweiten Lagerstelle zur Lagerung eines weiteren Rotationselements der Verbrennungskraftmaschine zugeordnet. Dabei sind die Lagerelemente wahlweise unter Ausbildung der ersten Lagerstelle mit dem Basiselement zu verbinden, insbesondere zu verschrauben.
-
Dies bedeutet, dass je nach Bedarf, d. h. je nach Ausführungsform der Verbrennungskraftmaschine entweder das erste Lagerelement oder das zweite Lagerelement mit dem Basiselement verbunden wird bzw. verbunden ist. Ist das erste Lagerelement mit dem Basiselement verbunden, so bilden der erste Lagerteil des Basiselements und der zweite Lagerteil des ersten Lagerelements die erste Lagerstelle, an der die Welle der Verbrennungskraftmaschine um eine Drehachse drehbar gelagert wird. Diese Kombination, d. h. das Vorsehen der Verbindung des Basiselements mit dem ersten Lagerelement ist dabei einer ersten Ausführungsform der Verbrennungskraftmaschine zugeordnet.
-
Ist die Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Verbrennungskraftmaschine vorgesehen, so wird beispielsweise anstelle des ersten Lagerelements das zweite Lagerelement mit dem Basiselement verbunden. Dabei bilden der erste Lagerteil des Basiselements und der dritte Lagerteil des zweiten Lagerelements die erste Lagerstelle, an der ebenso die Welle, insbesondere die Abtriebswelle und insbesondere die Kurbelwelle, der Verbrennungskraftmaschine zu lagern bzw. gelagert ist.
-
Im Gegensatz zum ersten Lagerelement, welches bevorzugterweise als Lagerteil zur Lagerung eines Rotationselements ausschließlich das der ersten Lagerstelle zugeordnete erste Lagerteil aufweist, weist das zweite Lagerelement zusätzlich zum dritten Lagerteil den vierten Lagerteil auf. Durch den vierten Lagerteil ist die zweite Lagerstelle zumindest teilweise oder vollständig gebildet. So kann das weitere Rotationselement, welches bei der zweiten Ausführungsform der Verbrennungskraftmaschine nicht jedoch bei der ersten Ausführungsform der Verbrennungskraftmaschine vorgesehen ist, an der vierten Lagerstelle um eine weitere Drehachse drehbar gelagert werden.
-
Bei dem weiteren Rotationselement der Verbrennungskraftmaschine handelt es sich beispielsweise um eine weitere Welle, insbesondere eine Steuerwelle einer Stelleinrichtung zum variablen Einstellen wenigstens eines Verdichtungsverhältnisses der Verbrennungskraftmaschine. Die Steuerwelle kann dabei als Exzenterwelle ausgebildet sein.
-
Ebenso ist es möglich, dass das weitere Rotationselement ein Zahnrad ist, welches beispielsweise über eine mit dem Zahnrad drehfest verbundene weitere Welle an der vierten Lagerstelle gelagert ist bzw. gelagert wird. Das Zahnrad kann dabei einer Pumpeinrichtung wie einer Wasserpumpe oder dergleichen zugeordnet sein, wobei die Pumpeinrichtung über die weitere Welle und das Zahnrad angetrieben wird. Dazu ist beispielsweise mit der ersten Welle ein weiteres Zahnrad drehfest verbunden, welches mit dem ersten Zahnrad der Pumpeinrichtung im Eingriff steht. Dadurch kann das erste Zahnrad riemenlos angetrieben werden, wodurch die Darstellung einer riemenlosen Verbrennungskraftmaschine ermöglicht ist.
-
Ebenso kann die vierte Lagerstelle dazu dienen, eine Ausgleichswelle eines Massenausgleichs der Verbrennungskraftmaschine zu lagern, um so einen besonders ruhigen Lauf der Verbrennungskraftmaschine infolge eines zumindest teilweisen Ausgleichs von Massenkräften darzustellen. Auch ist es möglich, an der vierten Lagerstelle ein Umlenkrad eines Zahnradtriebs oder eines Riementriebs oder dergleichen zu lagern.
-
Das erfindungsgemäße Baukastensystem ermöglicht somit die einfache und kostengünstige Darstellung unterschiedlicher Ausführungsformen der Verbrennungskraftmaschine mit einer nur sehr geringen Teileanzahl. Dazu ist es lediglich erforderlich, das entsprechende Lagerelement mit dem Basiselement zu verbinden. Dies bedeutet, dass bei jeder Ausführungsform der Verbrennungskraftmaschine das gleiche Basiselement verwendet werden kann und lediglich das zu verwendende Lagerelement zu variieren ist. Durch das Baukastensystem ist somit eine modulare Lagerkonzeption für sämtliche Ausführungsformen der Verbrennungskraftmaschine geschaffen, welche die Kosten der Verbrennungskraftmaschine in einem sehr geringen Rahmen hält.
-
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung umfasst das Basiselement einen Lagerrahmen mit einer Mehrzahl von ersten Lagerteilen, die jeweiligen ersten Lagerstellen zugeordnet sind, wobei durch die ersten Lagerstellen eine Lagergasse zur Lagerung der Welle gebildet ist. Bei dem Lagerrahmen sind die Lagerteile rahmenartig angeordnet und miteinander verbunden, was zu einem besonders geringen Gewicht des Lagerrahmens und damit des Basiselements führt bei gleichzeitiger Realisierung einer besonders hohen Steifigkeit des Lagerrahmens. Dies hält das Gewicht der Verbrennungskraftmaschine gering, wodurch diese mit einem nur sehr geringen Kraftstoffverbrauch und damit mit geringen CO2-Emissionen betrieben werden kann.
-
Es kann vorgesehen sein, dass das zweite Lagerelement und/oder das dritte Lagerelement einen fünften Lagerteil aufweisen, welcher zumindest eine dritten Lagerstelle zur Lagerung eines dritten Rotationselements der Verbrennungskraftmaschine zugeordnet ist. Dies bedeutet, dass dann das zweite Lagerelement und/oder das dritte Lagerelement sowohl zur Lagerung der Welle als auch zur Lagerung des vierten und zur Lagerung des dritten Rotationselements dienen.
-
Dadurch weisen das zweite Lagerelement und/oder das dritte Lagerelement einen hohen Funktionserfüllungsumfang auf, wodurch ein besonders variables Lagerkonzept zur Lagerung der Welle und der Rotationselemente geschaffen ist, was eine besonders kostengünstige sowie bauraumgünstige Lagerung der Welle und der Rotationselemente erlaubt.
-
Das Baukastensystem kann auch wenigstens ein drittes Lagerelement umfassen, welches wenigstens einen mit dem ersten Lagerteil korrespondierenden und der ersten Lagerstelle zugeordneten sechsten Lagerteil und wenigstens einen siebten Lagerteil aufweist, wobei der siebte Lagerteil zumindest einer vierten Lagerstelle zur Lagerung eines vierten Rotationselements der Verbrennungskraftmaschine zugeordnet ist. Dabei sind die Lagerelemente des Baukastensystems wahlweise unter Ausbildung der ersten Lagerstelle mit dem Basiselement zu verbinden.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
-
Die Zeichnung zeigt in:
-
1 eine schematische Perspektivansicht eines Lagerrahmens eines Baukastensystems einer Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine, welcher wahlweise mit voneinander unterschiedlichen Lagerelementen des Baukastensystems verbunden werden kann, wodurch bei unterschiedlichen Ausführungsformen der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine unterschiedliche Rotationselemente der Verbrennungskraftmaschine bedarfsgerecht gelagert werden können;
-
2 eine schematische Perspektivansicht des Lagerrahmens gemäß 1, welcher mit ersten Lagerelementen des Baukastensystems verbunden ist;
-
3 eine schematische Perspektivansicht des Lagerrahmens gemäß 1, welcher mit einer Mehrzahl von zweiten Lagerelementen des Baukastensystems verbunden ist;
-
4 eine schematische Perspektivansicht des Lagerrahmens gemäß 1, welcher mit einer Mehrzahl der ersten Lagerelemente und mit einem dritten Lagerelement des Baukastensystems verbunden ist; und
-
5 eine schematische Perspektivansicht des Lagerrahmens gemäß 1, welcher mit einer Mehrzahl der ersten Lagerelemente und mit zwei vierten Lagerelementen des Baukastensystems verbunden ist.
-
Die 1 zeigt einen Lagerrahmen 10 eines Baukastensystems zur Darstellung eines modularen Lagerkonzepts für unterschiedliche Ausführungsformen einer Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine. Das Baukastensystem ist dabei anhand der 1 bis 5 dargestellt.
-
Der Lagerrahmen 10 umfasst eine Mehrzahl von Kurbelwellenlagerdeckelunterteilen 12, die jeweilige erste Lagerteile 14 in Form von Lageraufnahmen aufweisen. Wie der 1 zu entnehmen ist, stellen die Kurbelwellenlagerdeckelunterteile 12 dabei Querstreben dar, welche sich gemäß einem Richtungspfeil 16 zumindest im Wesentlichen in Querrichtung der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine erstrecken. Die Querstreben sind dabei durch seitliche Längsstreben 18 des Lagerrahmens 10 miteinander verbunden, wobei sich die Längsstreben 18 gemäß einem Richtungspfeil 20 zumindest im Wesentlichen in Längsrichtung der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine erstrecken. Vorliegend sind die Kurbelwellenlagerdeckelunterteile 12 und die Längsstreben 18 einstückig miteinander ausgebildet. Dazu kann der Lagerrahmen 10 als Gussbauteil aus einem Leichtmetall bzw. einer Leichtmetalllegierung, insbesondere Aluminium, gebildet sein mit anschließendem Schmieden und Umschmelzen, insbesondere Laserumschmelzen, der jeweiligen Oberfläche der Kurbelwellenlagerdeckelunterteile 12.
-
Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Lagerrahmen aus einem Leichtmetall, beispielsweise Aluminium oder Magnesium, aus einem Stahl oder aus UHC (Ultra Hybrid Carbon) mit den Kurbelwellenlagerdeckelunterteilen 12 als Einlegeteile aus Stahl, UHC oder aus hochfestem Aluminium ausgebildet ist.
-
Die ersten Lagerteile 14 sind dabei jeweiligen ersten Lagerstellen 22 zugeordnet, an welchen eine Kurbelwelle der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine zu lagern ist. Wie der 1 ferner zu entnehmen ist, ist durch die ersten Lagerstellen 22 eine Lagergasse 24 gebildet, an welcher die Kurbelwelle gelagert werden kann.
-
Die Kurbelwelle stellt dabei eine Abtriebswelle der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine dar, über welche Drehmomente von der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine abgeführt werden können. Der Lagerrahmen 10 kann ein Gehäuseteil eines Kurbelgehäuses, insbesondere eines Zylinderkurbelgehäuses, der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine sein, in welchem die Kurbelwelle gelagert wird.
-
Mit der Kurbelwelle sind über jeweilige Pleuel Kolben gelenkig gekoppelt, wobei die Kolben in jeweiligen Brennräumen, insbesondere Zylindern, translatorisch verschiebbar angeordnet sind. Über die gelenkige Kopplung der Kolben mit der Kurbelwelle können die translatorischen Bewegungen der Kolben in den Zylindern relativ zu diesen in einer rotatorischen Bewegung der Kurbelwelle um eine Drehachse relativ zum Lagerrahmen 10 umgewandelt werden.
-
Die 2 zeigt den Lagerrahmen 10, welcher mit einer Mehrzahl von ersten Lagerelementen 26 verbunden ist. Die ersten Lagerelemente 26 des Baukastensystems stellen dabei erste Kurbelwellenlagerdeckeloberteile dar, welche jeweilige zweite Lagerteile 28 aufweisen. Die jeweiligen zweiten Lagerteile 28 korrespondieren dabei mit den jeweiligen ersten Lagerteilen 14 und sind den jeweiligen ersten Lagerstellen 22 zugeordnet. Wie der 2 zu entnehmen ist, sind dabei die ersten Lagerelemente 26 unter Ausbildung der jeweiligen ersten Lagerstellen 22 mit dem Lagerrahmen 10 verbunden. Mit anderen Worten bilden die ersten Lagerteile 14 und die zweiten Lagerteile 28 die jeweiligen ersten Lagerstellen 22 in Form von Lagerbohrungen, an bzw. in welchen die Kurbelwelle gelagert werden kann.
-
Ferner geht aus der 2 hervor, dass die ersten Lagerelemente 26 als Lagerteile zur Lagerung eines Rotationselements der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ausschließlich die den ersten Lagerstellen 22 zugeordneten zweiten Lagerteile 28 aufweisen. Dies bedeutet, dass die ersten Lagerelemente 26 keine weiteren Lagerteile zur Lagerung eines Rotationselements wie beispielsweise einer weiteren Welle, eines Zahnrads, einer Riemenscheibe oder dergleichen Rotationselement der Verbrennungskraftmaschine aufweisen. Die Verbindung des Lagerrahmens 10 ausschließlich mit den ersten Lagerelementen 26 ist dabei einer ersten Ausführungsform der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ohne Ausgleichswelle zugeordnet. Dies bedeutet, dass keine Ausgleichswelle zum Ausgleich von Massenkräften vorgesehen ist, die entsprechend wenigstens eine Lagerstelle zur Lagerung der Ausgleichswelle benötigen würde. Dabei ist die erste Ausführungsform der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine bzw. die Verbindung des Lagerrahmens 10 ausschließlich mit den ersten Lagerelementen 26 laststufenkonzeptfähig.
-
Ferner ist bei der ersten Ausführungsform der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine auch kein Antrieb für eine Wasserpumpe vorgesehen, welcher ebenso eine Lagerstelle zur Lagerung des Antriebs benötigen würde. Bei der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine handelt es sich beispielsweise um eine vierzylindrige Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine in Reinbauweise (R4).
-
Der Lagerrahmen 10 weist eine erste Aufnahme 30 für einen Motorträger auf, über den die Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine in einem Motorraum eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, befestigt werden kann. Dabei ist die erste Aufnahme 30 durch den Lagerrahmen 10 gebildet, d. h. einstückig mit diesem ausgebildet. Zur vorteilhaften Befestigung der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine im Motorraum können durch den Lagerrahmen 10 auch weitere Aufnahmen für jeweilige Motorträger gebildet sein. Darüber hinaus weist der Lagerrahmen 10 eine zweite Aufnahme 32 für eine Öl- und/oder Hochdruck- und/oder Vakuumpumpe beispielsweise einer Klimaanlage auf. Die zweite Aufnahme 32 kann alternativ oder zusätzliche auch zur Aufnahme eines anderweitigen Nebenaggregats und/oder zur Aufnahme eines Antriebs eines Nebenaggregats der Verbrennungskraftmaschine dienen.
-
Gemäß 3 ist der Lagerrahmen 10 nun ausschließlich mit zweiten Lagerelementen 34 des Baukastensystems verbunden. Die zweiten Lagerelemente 34 weisen jeweilige dritte Lagerteile 36 auf, welche den jeweiligen ersten Lagerteilen 14 zugeordnet sind und mit den ersten Lagerteilen 14 der Kurbelwellenlagerdeckelunterteile 12 korrespondieren. Wie der 3 zu entnehmen ist, sind die zweiten Lagerelemente 34 unter Ausbildung der jeweiligen ersten Lagerstellen 22 mit den Kurbelwellenlagerdeckelunterteilen 12 verbunden. Dabei stellen die zweiten Lagerelemente 34 jeweilige zweite Kurbelwellenlagerdeckeloberteile dar.
-
Die zweiten Lagerelemente 34 weisen darüber hinaus jeweilige vierte Lagerteile 38 auf, welche jeweiligen zweiten Lagerstellen 40 zugeordnet sind. Vorliegend sind die zweiten Lagerstellen 40 durch die vierten Lagerteile 38 gebildet.
-
Analog zu den zumindest im Wesentlichen koaxial zueinander angeordneten ersten Lagerstellen 22 sind auch durch die zumindest im Wesentlichen koaxial zueinander angeordneten zweiten Lagerstellen 40 eine weitere Lagergasse 42 gebildet, an welcher eine Verstellwelle einer Stelleinrichtung zum variablen Einstellen jeweiliger Verdichtungsverhältnisses der Zylinder der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine zu lagern ist. Wie zu erkennen ist, ist dabei die weitere Lagergasse 42 in Hochrichtung der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine gemäß einem Richtungspfeil 44 oberhalb der Lagergasse 24 angeordnet, so dass eine sogenannte und bezogen auf die Kurbelwelle Obenlage der Verstellwelle der Stelleinrichtung dargestellt ist.
-
Wie die ersten Kurbelwellenlagerdeckeloberteile sind auch die zweiten Kurbelwellenlagerdeckenoberteile mit Schrauben bezogen auf die Hochrichtung der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine von unten her vormontierbar bzw. vormontiert.
-
Bei der Stelleinrichtung handelt es sich beispielsweise um ein sogenanntes Multilinksystem. Die Stelleinrichtung bzw. das Multilinksystem umfasst dabei jeweilige, den Zylindern zugeordnete Querhebel, welche an jeweiligen Hubzapfen der Kurbelwelle relativ zu den Hubzapfen drehbar gelagert sind. Einerseits sind die Querhebel gelenkig mit den jeweiligen Pleuel verbunden, die wiederum mit den Kolben gelenkig gekoppelt sind. Andererseits sind die Querhebel mit jeweiligen Nebenpleueln gelenkig gekoppelt. Die Verstellwelle ist dabei beispielsweise als Exzenterwelle ausgebildet und umfasst Exzenterelemente, an denen die Nebenpleuel relativ zu den Exzenterelementen drehbar gelagert sind. Ein Drehen der in der weiteren Lagergasse 42 gelagerten Verstellwelle (Exzenterwelle) um eine Drehachse relativ zu den zweiten Lagerelementen 34 bewirkt über die gelenkige Kopplung über die Nebenpleuel mit den Querhebeln, dass die Querhebel relativ zu den Hubzapfen gedreht werden. Dies wiederum bewirkt über die Pleuel eine Verschiebung der Kolben in den Zylindern relativ zu diesen, so dass die jeweiligen Verdichtungsverhältnisse der Zylinder variabel und bedarfsgerecht eingestellt werden können.
-
Die Verbindung des Lagerrahmens 10 mit den zweiten Lagerelementen 34 korrespondiert somit zu einer zweiten Ausführungsform der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine, bei welcher die Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine die variabel einstellbaren Verdichtungsverhältnisse und die Stelleinrichtung mit der Verstellwelle aufweist.
-
Die 4 zeigt den Lagerrahmen 10, welcher mit einem Teil der ersten Lagerelemente 26 verbunden ist. Im Unterschied zur 2 ist jedoch eines der Lagerelemente 26 durch ein drittes Lagerelement 46 des Baukastensystems ersetzt. Das dritte Lagerelement 46 weist einen fünftes Lagerteil 48 auf, welcher mit dem ersten Lagerteil 14 korrespondiert und der ersten Lagerstelle 22 zugeordnet ist. Wie der 4 zu entnehmen ist, ist dabei das dritte Lagerelement 46 unter Ausbildung der ersten Lagerstelle 22 mit dem korrespondierenden Kurbelwellendeckelunterteil 12 verbunden. Dabei stellt das dritte Lagerelement 46 des Baukastensystems ein drittes Kurbelwellenlagerdeckeloberteil dar.
-
Ferner weist das dritte Lagerelement 46 einen fünften Lagerteil 50 auf, welcher einer dritten Lagerstelle 52 zugeordnet ist. Vorliegend ist die dritte Lagerstelle 52 durch den fünften Lagerteil 50 gebildet.
-
Die dritte Lagerstelle 52 dient zur Lagerung eines weiteren Rotationselements der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine in Form eines Zahnrads der Wasserpumpe der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine. Das Zahnrad ist beispielsweise mit einer Welle der Wasserpumpe drehfest verbunden, welche zumindest an der dritten Lagerstelle 52 gelagert werden kann. Das Zahnrad der Wasserpumpe kann dabei im Eingriff mit einem weiteren, mit der Kurbelwelle drehfest verbundenen Zahnrad im Eingriff stehen, so dass die Wasserpumpe über die Kurbelwelle riemenlos und somit besonders verlustarm angetrieben werden kann.
-
Gemäß 5 ist der Lagerrahmen 10 mit den ersten Lagerelementen 26 verbunden, wobei zwei der ersten Lagerelemente 26 durch vierte Lagerelemente 54 ersetzt sind. Die vierten Lagerelemente 54 weisen dabei siebte Lagerteile 56 auf, welche mit den jeweiligen ersten Lagerteilen 14 der Kurbelwellendeckelunterteile 12 korrespondieren und den jeweiligen ersten Lagerstellen 22 zugeordnet sind. Wie der 5 zu entnehmen ist, sind die vierten Lagerelemente 54 unter Ausbildung der jeweiligen ersten Lagerstellen 22 mit den Kurbelwellenlagerdeckelunterteilen 12 verbunden. Die vierten Lagerelemente 54 weisen jeweilige achte Lagerteile 58 sowie neunte Lagerteile 60 auf. Die achten Lagerteile 58 sind vierten Lagerstellen 62 zugeordnet. Vorliegend sind die vierten Lagerstellen 62 durch die achten Lagerteile 58 gebildet. Die neunten Lagerteile 60 sind jeweiligen fünften Lagerstellen 64 zugeordnet. Vorliegend sind die jeweiligen fünften Lagerstellen durch die neunten Lagerteile 60 gebildet. Die vierten Lagerstellen 62 und die fünften Lagerstellen 64 dienen zur Lagerung bzw. zur Aufnahme von Ausgleichswellen eines Massenausgleichs zum zumindest teilweisen Ausgleichen von Massenkräften, so dass ein besonders ruhiger Lauf der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine darstellbar ist.
-
Ferner weisen die vierten Lagerelemente 54 zehnte Lagerteile 66 auf, welche jeweiligen sechsten Lagerstellen 68 zugeordnet sind. Vorliegend sind die sechsten Lagerstellen 68 durch die zehnten Lagerteile 66 gebildet. Die sechsten Lagerstellen 68 dienen dabei zur Lagerung bzw. zur Aufnahme eines Umlenkrads.
-
Die Verbindung des Lagerrahmens 10 mit den ersten Lagerelementen 26 und dem dritten Lagerelement 46 gemäß 4 ist dabei einer dritten Ausführungsform der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine zugeordnet, während die Verbindung des Lagerrahmens 10 mit den ersten Lagerelementen 26 und den vierten Lagerelementen 54 gemäß 5 einer vierten Ausführungsform der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine zugeordnet ist. In Zusammenschau der 1 bis 5 ist somit erkennbar, dass unter Verwendung des gleichen Lagerrahmens 10 und durch bedarfsweises und wahlweises Verbinden des Lagerrahmens 10 mit den Lagerelementen 26, 34, 46 und/oder 54 die unterschiedlichen Ausführungsformen der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine darstellbar sind und die entsprechenden Rotationselemente der jeweiligen Ausführungsformen auf einfache und kostengünstige Weise gelagert werden können. Somit ist durch das Baukastensystem eine modulare Lagerrahmenkonzeption für sämtliche Ausführungsformen der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine geschaffen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Lagerrahmen
- 12
- Kurbelwellenlagerdeckelunterteile
- 14
- erster Lagerteil
- 16
- Richtungspfeil
- 18
- Längsstreben
- 20
- Richtungspfeil
- 22
- erste Lagerstelle
- 24
- Lagergasse
- 26
- erstes Lagerelement
- 28
- zweiter Lagerteil
- 30
- erste Aufnahme
- 32
- zweite Aufnahme
- 34
- zweites Lagerelement
- 36
- dritter Lagerteil
- 38
- vierter Lagerteil
- 40
- zweite Lagerstelle
- 42
- weitere Lagergasse
- 44
- Richtungspfeil
- 46
- drittes Lagerelement
- 48
- fünfter Lagerteil
- 50
- fünfter Lagerteil
- 52
- dritte Lagerstelle
- 54
- viertes Lagerelement
- 56
- siebter Lagerteile
- 58
- achter Lagerteil
- 60
- neunter Lagerteil
- 62
- vierte Lagerstelle
- 64
- fünfte Lagerstelle
- 66
- zehnter Lagerteil
- 68
- sechste Lagerstelle
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 60117646 T2 [0002]
- EP 1798396 A1 [0005]
