DE10352243A1 - Gegenkolbenmotor mit einem in der Ebene der Kurbelwellenmitten geteilten Zylinderkurbelgehäuse (ZKG) - Google Patents

Abstract

Gegenkolbenmotoren haben sog. Zweiwellenmaschinen komplizierte Zylinderkurbelgehäuse. DOLLAR A Diese sind wegen der vielen Kerneinlagen gießtechnisch aufwendig, schwierig zu bearbeiten und auch nicht montagefreundlich (Einziehen der langen Zylinderlaufbüchsen). DOLLAR A Die Aufgabe besteht in der Vermeidung dieser Nachteile. Es soll ein ZKG mit einfachen Gussteilen, wenig Bearbeitungs- und Abdichtungsaufwand an den Gehäuseflächen und leichter Montierbarkeit geschaffen werden. DOLLAR A Die Lösung besteht in der vollständigen Teilung des ZKG in zwei gießtechnisch einfache Halbschalen (1; 2), in welche alle "inneren" Bauteile wie Kurbelwellen (3; 4), Pleuelstangen (6), Zylinderlaufbüchsen (7), Zahnräder (8) eingelegt werden. Durch Querverschraubungen (5) der Halbschalen (1; 2) entseht der selsttragende, formsteife Motorkörper. DOLLAR A Die Erfindung wird am besten durch die Fig. 1 charakterisiert.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Gegenkolbenmotor mit zwei Kurbelwellen, wobei die Kurbelwellen an den beiden Enden des ZKG gelagert, die Arbeitskolben zur Mitte hin gegeneinander arbeiten und die Kurbelwellen form- oder kraftschlüssig miteinander gekoppelt sind.
• Solche Gegenkolbenmotoren sind als sogen. Zweiwellenmaschinen in mannigfachen Ausführungen bekannt. Sie unterscheiden sich neben den Mitteln zur Gestaltung der Verbrennungsräume, der Kolben und Zylinder, der periphären Systeme wie Ansaugung/Spülung, Auspuff, Einspritzung u. a. auch in der Gestaltung des ZKG.
• Bei den meisten Ausführungen wird ein einteiliges ZKG verwendet. Hierbei sind die Kurbelwellen in herkömmlicher Weise in Lagerstühlen gelagert und durch aufgeschraubte Lagerdeckel, welche die Druckkräfte von den Kolben her voll aufnehmen müssen, werden die Kurbelwellen in den Lagerstühlen gehalten. Zusätzlich an den Enden des ZKG angeschraubte Ölwannen schließen das ZKG und damit den Gegenkolbenmotor nach außen ab.
• Nachteilig sind hierbei:
• – Die vielen hochfesten Längsverschraubungen für die Lagerdeckel,
• – das komplizierte Gussstück des ZKG, zu dessen Fertigung aufwändige Kerneinlagen erforderlich sind und
• – das schwierige Einziehen der Zylinderlaufbüchsen, die mit Hilfe von Dichtringen in entsprechenden Gehäusebunden die verschiedenen Gas- und Wasserräume voneinander abgrenzen.
• Eine weitere gebräuchliche Ausführungsform des ZKG weist eine Vierfach- bzw. Sechsfachteilung auf.
• Hier besteht das die Zylinderbüchsen aufnehmende Mittelteil des ZKG aus zwei Halbschalen, die nach Einlegen der Laufbüchsen miteinander verschraubt werden. An dieses Mittelteil werden beidseitig die Kurbelgehäuse angeschraubt, die ihrerseits für das Einlegen der Kurbelwellen zweigeteilt sind.
• Bei dieser Ausführung des ZKG ist zwar das Gussstück für das Mittelteil erheblich einfacher geworden und auch das einfache Einlegen der Laufbüchsen erleichtert die Montage, aber der Bearbeitungs- und Verschraubungsaufwand sowie die abzudichtenden Gehäuseflächen sind noch größer geworden.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden und einen Gegenkolbenmotor mit einem fertigungs- und montagetechnisch vereinfachten ZKG zu schaffen.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das ZKG in der Ebene der Kurbelwellenmitten vollständig geteilt ist, derart, dass infolge eines fehlenden Zylinderkopfes für den gesamten Motor eine Teilung in zwei Halbschalen erfolgt und die gesamten Triebwerkskräfte ohne Einsatz hochfester Längsverschraubungen vom querverschraubten ZKG selbsttragend übernommen werden.
• Da die dünnwandigen Lagerschalen für die Kurbelwellen-Hauptlager direkt an den Teilungsfugen der Gehäusehälften anliegen würden und dadurch überbeansprucht werden könnten, sind diese Lagerschalen erfindungsgemäß in zweigeteilte Gehäuseringe eingelegt, so dass die Teilungsfugen nicht bis an die Lagerschalen heranreichen.
• Auf diese Weise werden die Lagerschalen beanspruchungsgerecht im ZKG gehalten. Dabei können diese Gehäuseringe aus einem festeren Werkstoff wie z. B. Stahl bestehen, wenn das ZKG aus Aluminium oder Magnesium hergestellt werden soll. Im Falle von gebauten und z. B. mit Wälzlagern ausgestatteten Kurbelwellen können die Wälzlager-Außenringe die Funktion der Gehäuseringe übernehmen.
• Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Zeichnungen zeigen:
• 1 eine Seitenansicht des Gegenkolbenmotors (=ZKG) mit der als I-I angegebenen Teilungsebene durch die Kurbelwellenmitten,
• 2 eine Aufsicht auf die untere Halbschale des ZKG mit den in diese Halbschale eingelegten Zylinderlaufbüchsen, Kurbeltrieben, Zahnradsätzen und allen andere "inneren" Bauteilen,
• 3 einen Schnitt nach der Linie II-II in 2.
• In der 1 sind die untere Halbschale 1 und die obere Halbschale 2 des ZKG, das den gesamten Gegenkolbenmotor bildet, dargestellt. Die Teilung in die Halbschalen 1 und 2 erfolgt durch die Mitten der Kurbelwellen 3 und 4. Durch die Querverschraubungen 5 werden die beiden Halbschalen 1 und 2 zu einem stabilen, die Triebwerkskräfte aufnehmenden, aber auch biege- und verdrehsteifen Motorkörper verbunden.
• Der Bearbeitungsaufwand der als einfache Gussteile gestalteten Halbschalen 1 und 2 ist reduziert und besteht nach Überfräsen und Zusammenfügen der Halbschalen zum ZKG im Wesentlichen im Bohren der Gassen für die Kurbelwellen und die Zylinderlaufbüchsen sowie anderer kleinerer Bearbeitungsschritte.
• Die 2 zeigt eine Aufsicht auf die untere Halbschale 1 eines hier beispielsweise dargestellten 2-Zylindermotors.
• Die Kurbelwellen 3 und 4, die Pleuelstangen 6 und die Zylinderlaufbüchsen 7 mit den in ihnen befindlichen Kolben werden bei der Montage in diese Halbschale 1 eingelegt, ebenso der die Kurbelwellen 3 und 4 verbindende Zahnrädersatz 8.
• Die Triebwerkskräfte werden von den Lagerstühlen 9 der Kurbelwellen 3 und 4 beidseitig von den Längswänden 10 der Halbschalen 1 und 2 aufgenommen und insgesamt der Motorkörper tragend ausgebildet. Aufgeschraubte Lagerdeckel oder andere deckelartige Bauteile für die Kurbelwellen Hauptlager existieren nicht. Die Schraubgewinde 11 sind Bestandteil der Querverschraubung 5.
• Die 3 zeigt einen Schnitt durch ein Kurbelwellen-Hauptlager. Die Kurbelwelle 4 ist in den Lagerschalen 12 aufgelagert, welche ihrerseits in den Gehäuseringen 13 gehalten sind. Dadurch reicht die Gehäusetrennfuge 14 der Halbschalen 1 und 2 nicht bis an die Lagerschalen 12 heran. Durch diese Stützwirkung der Gehäuseringe 13 wird eine Überanspruchung der Lagerschalen 12 vermieden.
• Die dargelegte erfindungsgemäße Ausführung eines derartigen Gegenkolbenmotors gilt für alle Bauarten solcher Zweiwellenmaschinen, gleich, ob es sich um die herkömmliche Tauchkolben-Ausführung, Kreuzkopf-Ausführung oder sonstige Ausführungen mit besonderen Triebwerken, Pleuelstangen, Zylindern u. a. handelt.

1

untere Halbschale

2

obere Halbschale

3, 4

Kurbelwelle

5

Querverschraubung

6

Pleuelstange

7

Zylinderlaufbüchse

8

Zahnrädersatz

9

Lagerstuhl

10

Längswand

11

Schraubgewinde

12

Lagerschale

13

Gehäusering

14

Gehäusetrennfuge

Claims (2)

1. Gegenkolbenmotor mit zwei Kurbelwellen, die an den beiden Enden eines Zylinderkurbelgehäuses (ZKG) gelagert und untereinander form- oder kraftschlüssig gekoppelt sind, und wobei die Arbeitskolben zur Mitte des ZKG hin gegeneinander arbeiten und den Gaswechsel steuern, dadurch gekennzeichnet, dass das Zylinderkurbelgehäuse in der Ebene der Mitten der Kurbelwellen (3; 4) vollständig geteilt ist, derart, dass für den gesamten Gegenkolbenmotor eine Teilung in zwei Halbschalen (1; 2) erfolgt und durch Querverschraubung (5) dieser Halbschalen (1; 2) der Gegenkolbenmotor mit form- und beanspruchungsgerechter Anordnung der Motorteile (3; 4; 6; 7; 8; 12; 13) gebildet ist.
2. Gegenkolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerschalen (12) in Gehäuseringen (13) eingelegt sind, derart, dass stützend für diese Lagerschalen (12) die Gehäusetrennfuge (14) der Halbschalen (1; 2) überbrückt ist.