DE102012211049A1 - Mass balance system with variable imbalance mass - Google Patents

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DE102012211049A1 DE102012211049.6A DE102012211049A DE102012211049A1 DE 102012211049 A1 DE102012211049 A1 DE 102012211049A1 DE 102012211049 A DE102012211049 A DE 102012211049A DE 102012211049 A1 DE102012211049 A1 DE 102012211049A1
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Peter Steininger
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    • F16F15/264Rotating balancer shafts
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    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/14Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers
    • F16F15/1407Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers the rotation being limited with respect to the driving means
    • F16F15/1414Masses driven by elastic elements
    • F16F15/1421Metallic springs, e.g. coil or spiral springs

Abstract

Es wird ein Massenausgleichsmodul mit einem Gehäuse, das an einem Kurbelgehäuse befestigt ist, vorgeschlagen, wobei das Massenausgleichsmodul eine Kurbelwelle und mindestens eine Ausgleichswelle mit statischen Unwuchtmassen aufweist, wobei die Unwuchtmassen in Abhängigkeit von der Drehzahl veränderbar sind. Die statischen Unwuchtmassen enthalten mindestens ein inneres Gehäuse mit einer inneren Unwuchtmasse (6) und mindestens einer Feder.A mass balancing module with a housing attached to a crankcase is proposed, the mass balancing module having a crankshaft and at least one balancing shaft with static unbalanced masses, the unbalanced masses being changeable as a function of the speed. The static unbalanced masses contain at least one inner housing with an inner unbalanced mass (6) and at least one spring.

Description

Die Erfindung betrifft ein Massenausgleichsmodul mit einem Gehäuse, das an einem Kurbelgehäuse befestigt ist, wobei das Massenausgleichsmodul mit Kurbelgehäuse eine Kurbelwelle eine Ausgleichswelle mit variablen Unwuchtmassen aufweist.The invention relates to a mass balance module with a housing which is attached to a crankcase, wherein the mass balance module with crankcase a crankshaft having a balance shaft with variable imbalance masses.

Stand der TechnikState of the art

Je nach Anzahl der Zylinder sowie nach Bauart ist es bei Brennkraftmaschinen erforderlich, die auftretenden Kräfte und/oder Momente auszugleichen. Zum Ausgleich von Momenten wird üblicherweise eine Ausgleichswelle vorgesehen, deren Drehrichtung der Drehrichtung der Kurbelwelle entgegengesetzt sein muss. Die Ausgleichswellen werden dabei beispielsweise über eine Kette, mit einem direkt an der Kurbelwelle angeordneten Zahnrad verbunden. Ebenso ist es möglich, ein mit der Kurbelwelle verdrehsicher verbundenes Zahnrad unmittelbar einem auf einer der Ausgleichswellen verdrehsicher angeordneten Zahnrad zu verbinden. Massenausgleichsmodule integrieren im Stand der Technik oftmals weitere Komponenten und Nebenaggregate. Die im Stand der Technik anzutreffenden Ausgleichswellen werden entweder mit Endloszugmitteln oder Zahnrädern von der Kurbelwelle angetrieben und sind nicht von der Kurbelwelle entkoppelbar. Die Ausgleichswellen werden zu jedem Betriebszeitpunkt der Hubkolbenmaschine angetrieben, da sie über die oben genannten Zugmittel oder Zahnräder direkt mit der Kurbelwelle in Verbindung stehen.Depending on the number of cylinders as well as the design, it is necessary for internal combustion engines to compensate for the occurring forces and / or moments. To compensate for moments usually a balance shaft is provided, the direction of rotation of the direction of rotation of the crankshaft must be opposite. The balance shafts are connected, for example via a chain, with a gear arranged directly on the crankshaft. Likewise, it is possible to connect a gear wheel, which is secured against rotation with the crankshaft, directly to a toothed wheel which is arranged so as to be non-rotating on one of the balance shafts. Mass balance modules often integrate other components and ancillaries in the prior art. The balancing shafts encountered in the prior art are driven either by endless traction means or gears of the crankshaft and are not decoupled from the crankshaft. The balance shafts are driven at each time of operation of the reciprocating engine, since they are directly connected to the crankshaft via the above-mentioned traction means or gears.

Massenausgleichswellen werden aus einer zentrischen Welle und daran angebrachten oder baulich integrierten Unwuchtmassen gebildet. Die Benutzung von statischen Unwuchtmassen ermöglicht es nicht die Wirkungsweise des Massenausgleichssystems zu verbessern.Mass balance shafts are formed from a centric shaft and attached or structurally integrated imbalance masses. The use of static imbalance masses does not make it possible to improve the operation of the mass balance system.

Aus dem Stand der Technik, der DE 3244220 ist eine Ausgleichswellenanordnung unter Verwendung einer Unwuchtanordnung bekannt, die in Abhängigkeit von der Drehzahl verstellbar ist. Die Unwuchtanordnung ist bezüglich der Achse der Ausgleichswelle in Abhängigkeit von der Drehzahl verstellbar gehalten, so dass die Phasenlage und die Größe der als Ausgleichskräfte erzeugten Zentrifugalkräfte definiert veränderlich sind. Dabei kann die Unwuchtanordnung selbsttätig, nämlich durch Einwirkung der Zentrifugalkraft entgegen einer Rückstellfeder, oder aber mit Hilfe einer steuerbaren Stellvorrichtung verstellt werden. Die im Stand der Technik vorgeschlagene Anordnung für Unwucht-Massen zeigt ein drehzahlabhängiges Verdrehen der Masse gegen die Welle. Durch die vorgeschlagene Anordnung werden Unwuchtmassen innerhalb des von der Ausgleichswelle vorgegebenen Bauraums verstellt. Das Verfahren ermöglicht somit nur eine geringe Anpassung der Unwucht und somit einen geringen Einfluss auf die Momente der Hubkolbenmaschine.From the prior art, the DE 3244220 a balance shaft assembly using an imbalance arrangement is known, which is adjustable in dependence on the speed. The unbalance arrangement is kept adjustable with respect to the axis of the balance shaft in dependence on the rotational speed, so that the phase position and the size of the centrifugal forces generated as compensating forces are defined variable. In this case, the unbalance arrangement can be adjusted automatically, namely by the action of centrifugal force against a return spring, or with the aid of a controllable adjusting device. The proposed in the prior art arrangement for imbalance masses shows a speed-dependent rotation of the mass against the shaft. The proposed arrangement unbalance masses are adjusted within the space prescribed by the balance shaft space. The method thus allows only a slight adjustment of the imbalance and thus a small influence on the moments of the reciprocating engine.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Ausgleichswellensystem herzustellen, das auf einfache Art und Weise an die Parameter und Gegebenheiten eines Hubkolbenmotors anpassbar ist.The object of the invention is to produce a balancing shaft system which is adaptable in a simple manner to the parameters and conditions of a reciprocating engine.

Gelöst wird die Aufgabe mit den Merkmalen der Ansprüche.The problem is solved with the features of the claims.

Dabei ist es von Vorteil, Ausgleichswelle mit verstellbaren Unwuchtmassen aber mit einem einfachen und Bauraum sparenden Aufbau vorzusehen. zur versehen. Dadurch ist es möglich das System sehr fein auf die Gegebenheiten des Hubkolbenmotors abzustimmen.It is advantageous to provide balance shaft with adjustable imbalance masses but with a simple and space-saving design. to provided. This makes it possible to fine tune the system to the conditions of the reciprocating engine.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Das erfindungsgemäße Massenausgleichsmodul wird in den Figuren und in der darauf folgenden Beschreibung näher ausgeführt.The mass balance module according to the invention is detailed in the figures and in the description below.

1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Massenausgleichsmodul 1 shows a longitudinal section through a mass balance module

2 und 3 zeigen eine erfindungsgemäße Unwuchtmasse 2 and 3 show an imbalance mass according to the invention

4 und 5 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform der Unwuchtmasse 4 and 5 shows a further alternative embodiment of the imbalance mass

1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Massenausgleichsmodul aus dem Stand der Technik. Das Massenausgleichsmodul weist ein Gehäuse 13 auf, das an einer Öffnung des Kurbelgehäuses 15 angebracht ist, in dem eine Kurbelwelle gelagert ist. Das Kurbelgehäuse 15 ist auf einem Kurbelbett 2 aufgesetzt, das nach unten hin von einer Ölwanne 3 abgeschlossen ist. Eine oder mehrere Ausgleichswellen 7 sind in dem Gehäuse 13 drehbar gelagert. Die Ausgleichswellen 7 können mittels Gleitlager oder Wälzlager im Gehäuse 13 gelagert sein. Ferner ist es möglich, die Ausgleichswellen 7 direkt im Gehäuse 13 ohne jegliche Gleitlagerbuchsen oder Wälzlager zu lagern. Bei der Ausgleichswelle 7 handelt es sich um ein gebautes Konzept mit eingefügten Unwuchtmassen 10, 11 handeln. Die Gegengewichte 10, 11 können mit rotationssymmetrischen, der Kontur der Gegengewichte folgenden Schutzkappen ausgestattet sein. Die Schutzkappen befinden sich dabei an der gegenüberliegenden Seite der Gegengewichte. 1 shows a longitudinal section through a mass balance module of the prior art. The mass balance module has a housing 13 on that at an opening of the crankcase 15 is mounted, in which a crankshaft is mounted. The crankcase 15 is on a crank bed 2 put it down from an oil pan 3 is completed. One or more balance shafts 7 are in the case 13 rotatably mounted. The balance shafts 7 can by means of plain bearings or bearings in the housing 13 be stored. Furthermore, it is possible the balance shafts 7 directly in the housing 13 store without any plain bearing bushings or roller bearings. At the balance shaft 7 it is a built concept with inserted imbalance masses 10 . 11 act. The counterweights 10 . 11 can be equipped with rotationally symmetrical protective caps following the contours of the counterweights. The protective caps are located on the opposite side of the counterweights.

Das Gehäuse 13 ist an eine Öffnung 15 des Kurbelgehäuses der Verbrennungskraftmaschine befestigt. Die Ausgleichswelle 7 ist über drehmomentübertragende Elemente wie beispielsweise eine Kette, Zahnräder, Riementriebe mit der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine verbunden. Der Aufbau des Gesamtsystems aus Kurbelgehäuse 15 und Massenausgleichsmodul 13 erfolgt nach den Erfordernissen des Verbrennungsmotors mit einer oder mehreren Ausgleichswellen, eventuell mit einem Lancester Ausgleichssystem.The housing 13 is at an opening 15 attached to the crankcase of the internal combustion engine. The balance shaft 7 is about torque-transmitting elements such as a chain, gears, belt drives with the Crankshaft of the internal combustion engine connected. The structure of the complete system of crankcase 15 and mass balancing module 13 according to the requirements of the internal combustion engine with one or more balance shafts, possibly with a Lancester compensation system.

2 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Unwuchtmasse entlang eines Längsschnittes durch eine Ausgleichswelle. Die Ausgleichswelle 7 dient als Träger einer statischen Unwuchtmasse 4, die exemplarisch dargestellt ist. Die Unwuchtmasse sitzt entlang einer Kontaktfläche 9 auf der Ausgleichswelle 7. Sie kann beispielsweise auf der Ausgleichswelle 7 im Schrumpfsitz aufgebracht sein. 2 shows an inventive embodiment of an imbalance mass along a longitudinal section through a balancer shaft. The balance shaft 7 serves as a carrier of a static imbalance mass 4 , which is shown as an example. The imbalance mass sits along a contact surface 9 on the balance shaft 7 , You can, for example, on the balance shaft 7 be applied in shrink fit.

Die statische Unwuchtmasse 4 birgt ein inneres Gehäuse 5. In diesem Gehäuse wird ein Material hoher Dichte eingebracht und dient als innere Unwuchtmasse 6. Das innere Gehäuse kann dabei eine zylindrische Form besitzen. Die innere Unwuchtmasse 6 füllt den Bereich des inneren Gehäuses, der nahe an der Welle 7 liegt nahezu komplettt aus. Im dem nach außen, von der Drehachse weg angeordneten Bereich verjüngt sich die innere Unwuchtmasse 6 zu einer Unwuchtnabe 17. Sie bildet eine Achse für ein Tellerfedernpaket 8 aus, das den verjüngten Bereich der inneren Unwuchtmasse umgibt. Darüber hinaus füllt das Tellerfedernpaket 8 den Raum bis zur nach außen gerichteten Begrenzung des inneren Gehäuses 5 aus. Die Tellerfedern sind dabei vorzugsweise kreisförmig ausgebildet und weisen eine Mittenöffnung auf.The static imbalance mass 4 holds an inner case 5 , In this case, a high-density material is introduced and serves as an inner imbalance mass 6 , The inner housing can have a cylindrical shape. The inner imbalance mass 6 fills the area of the inner casing, which is close to the shaft 7 is almost complete. In the outward, away from the axis of rotation area, the inner imbalance mass tapers 6 to an imbalance hub 17 , It forms an axle for a disc spring package 8th out, which surrounds the tapered portion of the inner imbalance mass. In addition, the disc spring package fills 8th the space to the outward boundary of the inner housing 5 out. The disc springs are preferably circular and have a central opening.

Die Ausgestaltung der Unwuchtmasse und der Tellerfedern ist nicht auf die dargestellte Form limitiert. Vielmehr können alle Formen und räumlichen Varianten, die zum erfindungsgemäßen Lösung führen. verwendet werden. Die Unwuchtnabe 17 reicht nicht bis zur äußeren Begrenzung des inneren Gehäuses heran, sondern lässt einen Dämpfungsraum 10 frei, der mit dämpfenden Medien, beispielsweise mit Hydrauliköl verfüllt wird. Das Ausgleichsystem besteht aus der konstanten Unwuchtmasse 4, in die das Paket aus Gehäuse 5, Tellerfedern 8 und innerer Unwuchtmasse 6 mit hoher Dichte als eine Baugruppe eingebaut wird. Dieses Paket wird gemeinsam in die statische Unwuchtmasse 4 eingepresst, um so Öldichtheit zu ermöglichen. Das Hydrauliköl zur Dämpfung der inneren Unwucht 6 wird zusammen mit dem Paket verpresst. Mittels eines Tellerfederpaketes können die unterschiedlichsten Federkennlinien des Gesamtsystems realisiert werden. Die Tellerfederpakete werden mit unterschiedlichen Paarungen der Tellerfedern zusammengestellt, um den Federkennwert bzw. die Federkennlinie zu beeinflussen. Je nach Auslegung lassen sich progressive oder lineare Federkennlinien erzielen. Vorteile ergeben sich aus der einfachen Konstruktion mit weniger Bauteilen und einem Wegfall einer Regelung. Ein Vorteil ist die Dämpfung des Systems durch Befüllung mit Öl, um so schnelle Drehzahländerungen und Drehungleichförmigkeiten des Antriebsmotors und das sich daraus möglicherweise resultierende Aufschwingen des Feder-Masse-Systems einzugrenzen. Die innere Unwuchtmasse 6 muss eine hohe Dichte aufweisen, wie sie beispielsweise mit Verbundwerkstoffe aus Schwermetalle mit hohem Wolframgehalt (> 90%) und einer NiFe oder NiCu-Binderphase vorliegen. Damit sind Materialdichten von bis zu 18 kg/cm3 zu erzielen.The design of the imbalance mass and the disc springs is not limited to the shape shown. Rather, all forms and spatial variants that lead to the solution according to the invention. be used. The imbalance hub 17 does not reach to the outer boundary of the inner housing, but leaves a damping chamber 10 free, which is filled with damping media, such as hydraulic oil. The compensation system consists of the constant imbalance mass 4 into which the package of housing 5 , Disc springs 8th and internal imbalance mass 6 high density is installed as an assembly. This package will work together in the static imbalance mass 4 pressed in so as to allow oil tightness. The hydraulic oil for damping the internal imbalance 6 is pressed together with the package. By means of a disc spring package, the most varied spring characteristics of the overall system can be realized. The disc spring assemblies are assembled with different pairs of disc springs to influence the spring characteristic and the spring characteristic. Depending on the design, progressive or linear spring characteristics can be achieved. Advantages result from the simple design with fewer components and the elimination of a scheme. An advantage is the damping of the system by filling with oil, so as to narrow speed changes and rotational irregularities of the drive motor and the resulting possibly resulting swing of the spring-mass system. The inner imbalance mass 6 must have a high density, as for example with composites of heavy metals with high tungsten content (> 90%) and a NiFe or NiCu binder phase. This material density of up to 18 kg / cm 3 can be achieved.

4 zeigt eine Ausführungsform mit einer aktiven Ansteuerung einer Unwuchtmasse. Die Bezugszeichen in 4 entsprechen den Bezugszeichen in 2. Der Aufbau der statischen Unwuchtmasse 4 sowie der inneren Unwuchtmasse 6 entspricht der Ausführungsform nach 2. Das dämpfende Medium, in diesem Fall ein Öl, wird aber nicht nur für den Dämpfungszweck eingesetzt, sondern zur Steuerung der Position der inneren Unwuchtmasse 6 verwendet. Dazu wird in der Ausgleichswelle 7 von beiden Seiten ausgehend ein Ölversorgungskanal 11 angelegt. Der Ölversorgungskanal 11 liegt im Mittelpunkt der Ausgleichswelle 7. Senkrecht vom Ölversorgungskanal 11 erstreckt sich ein weiterer Kanal 11', der an einem Ölkanal 14 der statischen Unwuchtmasse endet. Der Ölkanal 14 der statischen Unwuchtmasse besitzt eine Verbindung 12 zum Dämpfungsraum 10 des inneren Gehäuses 5. Mithilfe des über die Ölkanäle erzeugten hydraulischen Drucks wird die innere Unwuchtmasse 6 gegen die Tellerfederpakete 8 gepresst oder von ihnen weg bis zum Boden des inneren Gehäuses 5 gedrückt. Dadurch kann die radikale Position der inneren Unwucht Masse 6 stufenlos unter Vorspannung positioniert werden. Ballförmige Dichtungen 16 verschließen die Ölkanäle. Auch diese statische Unwuchtmasse 4 wird mittels Schrumpfsitz auf der Ausgleichswelle 7 angebracht. Um einen Durchbiegen der Ausgleichswelle 7 aufgrund des Schrumpfsitzes zu verhindern, ist auch ein Zusammenbau der Bauteile mithilfe von Passstiften alternativ möglich. Mit Passstiften können dabei auch gleichzeitig die Bohrungsöffnungen der Ölkanäle geschlossen werden und die ballförmigen Dichtungen können entfallen. 4 shows an embodiment with an active control of an imbalance mass. The reference numerals in 4 correspond to the reference numerals in FIG 2 , The structure of the static imbalance mass 4 as well as the inner imbalance mass 6 corresponds to the embodiment according to 2 , The damping medium, in this case an oil, but not only used for the damping purpose, but to control the position of the inner imbalance mass 6 used. This is done in the balancer shaft 7 starting from both sides an oil supply channel 11 created. The oil supply channel 11 lies at the center of the balance shaft 7 , Vertical from the oil supply channel 11 extends another channel 11 ' that is attached to an oil gallery 14 the static imbalance mass ends. The oil channel 14 The static imbalance mass has a connection 12 to the damping room 10 of the inner housing 5 , By means of the hydraulic pressure generated by the oil passages, the internal imbalance mass becomes 6 against the plate spring packages 8th pressed or away from them to the bottom of the inner casing 5 pressed. This allows the radical position of the internal imbalance mass 6 be positioned stepless under bias. Ball-shaped seals 16 close the oil channels. Also this static imbalance mass 4 is by means of shrink fit on the balance shaft 7 appropriate. To a bending of the balance shaft 7 due to the shrink fit to prevent, also an assembly of the components by means of dowel pins is alternatively possible. With dowel pins while the bore openings of the oil passages can be closed at the same time and the ball-shaped seals can be omitted.

Der Aufbau nach 2 und 4 ermöglicht es, die freien Massenkräfte und/oder Massenmomente einer Verbrennungskraftmaschine auszugleichen.The construction after 2 and 4 makes it possible to compensate for the free inertial forces and / or mass moments of an internal combustion engine.

Durch den Einsatz von Materialien mit sehr hoher Dichte, kann etwa im Falle der inneren Unwuchtmasse 6 die radiale Baugröße der gesamten Unwuchtmasse 4 verkleinert werden und ein bessere Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Bauraums erreicht werden. Weiterhin resultiert daraus eine Gewichtseinsparung des Massenausgleichmoduls. Auch eine Reduzierung der Unwucht auf einen Wert von Null ist möglich, sofern das Design der statischen Unwuchtmasse 4 darauf abgestimmt wird. Daraus ist ein kennfeldgesteuertes Massenausgleichsmodul herstellbar, das den Grad des Massenausgleichs über spezifischen Motorkennwerten wie z. B. Drehzahl, Last, Motortemperatur, usw. regelt.By using materials with very high density, can be approximately in the case of internal imbalance mass 6 the radial size of the entire imbalance mass 4 be reduced and a better utilization of the available space can be achieved. Furthermore, this results in a weight saving of Mass compensation module. It is also possible to reduce the imbalance to a value of zero, provided the design of the static imbalance mass 4 is tuned to it. From this, a map-controlled mass balance module can be produced, which determines the degree of mass balance over specific engine characteristics such. As speed, load, engine temperature, etc. controls.

Durch die Regelung der radialen Position der inneren Unwuchtmasse 6 kann die radiale Position der gesamten Unwucht unabhängig von der Drehzahl der Ausgleichswelle und der Kurbelwelle eingestellt werden. Dadurch wird es möglich den Ausgleichsgrad der Massenausgleichseinheit durch Regelung zu bestimmen. Bei Verringerung der Unwucht wird die Lagerbelastung der Ausgleichswelle und so die Reibung in den Lagerstellen verringert (z. B. durch eine Verringerung der Reibleistung von Gleitlagerungen bei geringen Motoröltemperaturen und der Verringerung des Nachteiles der höheren Lagerreibung von Gleitlagern gegenüber Wälzlagern bei niedrigen Motoröltemperaturen. Durch eine Veränderung der Unwucht bei einem Lancaster-Ausgleichswellensystem kann auf Seiten der Abtriebswelle des Lancester Systems ein Relativmoment zwischen den beiden Ausgleichswellen erzeugt werden. Durch dieses Relativmoment erreicht man eine Verringerung der Momentenstöße in Folge des Verdrehflankenspiels und des wirkenden Drehungleichförmigkeit. Dadurch wird das Trägheitsmoment der Ausgleichsswelle erhöht, was einer in Serie-Schaltung einer Momentenlast wie etwa einer Ölpumpe entspricht.By controlling the radial position of the inner imbalance mass 6 For example, the radial position of the total imbalance can be adjusted independently of the speed of the balance shaft and the crankshaft. This makes it possible to determine the degree of balance of the mass balance unit by regulation. Reducing the imbalance reduces the bearing load on the balance shaft and thus the friction in the bearings (eg by reducing the frictional friction of sliding bearings at low engine oil temperatures and reducing the disadvantage of higher bearing friction of bearings compared to rolling bearings at low engine oil temperatures In the case of a Lancaster balance shaft system, a relative moment between the two balance shafts can be generated on the output shaft of the Lancester system, which reduces torque surges as a result of backlash and rotational irregularity, thereby increasing the moment of inertia of the counterbalance shaft , which corresponds to a series load of a moment load such as an oil pump.

Auch die mögliche Geräuschemission der Verzahnung der Massenausgleichs-Synchronstufe wird minimiert. So erreicht man beispielsweise bei aufgeladenen 2.0 l 4-Zylinder-Motoren durch einen Unterschied der beiden Unwuchtmassen 4 von 20% zueinander, eine Körperschallverbesserung von 60%. Durch eine Veränderung der Unwucht bei einer Lancaster-Ausgleichswelle und dem daraus resultierendem Trägheitsunterschied der Ausgleichswelle wird Einfluss auf die resultierende Kraft der Ausgleichseinheit in der Motorhochachse bzw. das Kippmoment in Richtung der Kurbelwellenachse (Motorlängsachse) genommen werden und so die Motor und Getriebelagerbelastung beeinflusst. Der Ausgleich von Massenmomenten zweiter Ordnung an der Kurbelwellenachse des Lancaster-Ausgleichs-Systems führt zu einer Verbesserung von Innengeräuschen und einer Erhöhung des Komfort im Fahrzeug.The possible noise emission of the teeth of the mass balance synchronizing stage is minimized. Thus, for example, in turbocharged 2.0 l 4-cylinder engines achieved by a difference of the two imbalance masses 4 of 20% to each other, a structure-borne sound improvement of 60%. By changing the imbalance in a Lancaster balance shaft and the resulting inertia difference of the balance shaft influence on the resulting force of the compensation unit in the engine vertical axis or the tilting moment in the direction of the crankshaft axis (engine longitudinal axis) are taken and thus affects the engine and transmission bearing load. Balancing second-order mass moments on the crankshaft axis of the Lancaster Compensation System results in improved interior noise and enhanced vehicle comfort.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Kurbelwellecrankshaft
22
Kurbelbettcrank bed
33
Ölwanneoil pan
44
Statische UnwuchtmasseStatic imbalance mass
55
Inneres GehäuseInner housing
66
Innere UnwuchtmasseInternal imbalance mass
77
Ausgleichswellebalancer shaft
88th
TellerfederpaketBelleville spring assembly
99
Kontaktflächecontact area
1010
Dämpfungsraumdamping space
1111
ÖlversorgungskanalOil supply channel
1212
Verbindung ÖlkanalConnection oil channel
1313
Gehäusecasing
1414
Ölkanal Statische UnwuchtmasseOil channel Static imbalance mass
1515
Kurbelgehäusecrankcase
1616
Dichtungpoetry
1717
UnwuchtnabeUnwuchtnabe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 3244220 [0004] DE 3244220 [0004]

Claims (10)

Massenausgleichsmodul mit einem Gehäuse (13), das an einem Kurbelgehäuse (15) befestigt ist, wobei das Massenausgleichsmodul eine Kurbelwelle (1) und mindestens eine Ausgleichswelle (7) mit statischen Unwuchtmassen (4) aufweist, wobei die Unwuchtmassen in Abhängigkeit von der Drehzahl veränderbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die statischen Unwuchtmassen (4) mindestens ein inneres Gehäuse (5) mit einer inneren Unwuchtmasse (6) und mindestens einer Feder (8) enthält.Mass balancing module with a housing ( 13 ) attached to a crankcase ( 15 ), wherein the mass balance module is a crankshaft ( 1 ) and at least one balance shaft ( 7 ) with static imbalance masses ( 4 ), wherein the imbalance masses are variable as a function of the rotational speed, characterized in that the static imbalance masses ( 4 ) at least one inner housing ( 5 ) with an internal imbalance mass ( 6 ) and at least one spring ( 8th ) contains. Massenausgleichsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (8) ein Paket aus Tellerfedern istMass balance module according to claim 1, characterized in that the spring ( 8th ) is a package of disc springs Massenausgleichsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Unwuchtmasse (6) sich von der Drehachse nach außen verjüngt.Mass balance module according to claim 1, characterized in that the inner imbalance mass ( 6 ) tapers outwardly from the axis of rotation. Massenausgleichsmodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verjüngung der inneren Unwuchtmasse (6) einen Nabe (16) bildet.Mass balance module according to claim 3, characterized in that the taper of the inner imbalance mass ( 6 ) a hub ( 16 ). Massenausgleichsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (16) als zentrale Welle für die Tellerfedern (8) dient.Mass balancing module according to claim 1, characterized in that the hub ( 16 ) as a central shaft for the disc springs ( 8th ) serves. Massenausgleichsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Gehäuse (5) mit einem dämpfenden Medium gefüllt ist.Mass balance module according to claim 1, characterized in that the inner housing ( 5 ) is filled with a damping medium. Massenausgleichsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Gehäuse (5) mit einem hydraulischen System (11, 11', 14) in Verbindung steht.Mass balance module according to claim 1, characterized in that the inner housing ( 5 ) with a hydraulic system ( 11 . 11 ' . 14 ). Massenausgleichsmodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische System das innere Gehäuse (5) über Ölkanäle (11, 14) speist.Mass balancing module according to claim 7, characterized in that the hydraulic system, the inner housing ( 5 ) via oil channels ( 11 . 14 ) feeds. Massenausgleichsmodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölkanäle (11, 11') entlang der Ausgleichswelle (7) als auch entlang mindestens eines Teiles der inneren Gehäuses (5) verlaufen.Mass balance module according to claim 8, characterized in that the oil passages ( 11 . 11 ' ) along the balance shaft ( 7 ) as well as along at least a part of the inner housing ( 5 ). Massenausgleichsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölkanäle mindestens eine Verbindung zum inneren Gehäuse (5) haben.Mass balance module according to claim 1, characterized in that the oil passages at least one connection to the inner housing ( 5 ) to have.
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