DE1929386A1 - Internal combustion engine - Google Patents
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- F16F15/26—Compensation of inertia forces of crankshaft systems using solid masses, other than the ordinary pistons, moving with the system, i.e. masses connected through a kinematic mechanism or gear system
- F16F15/264—Rotating balancer shafts
Description
Motorenfa"brik iiacz G-.m. D.H. 9.6.1969Motorenfa "brik iiacz G-.m. D.H. 9.6.1969
Ruhstorf b/Passau H 30 Ruhstorf b / Passau H 30
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine, insbesondere Einzylinder-Einspritzbrennkraftmasehine mit einer Kurbelwelle, die auf der Steuerseite der Maschine zwei achsparallele Wellen antreibt, deren eine als Yent11-Steuerwelle und andere als Unwuchtwelle dient.The invention relates to an internal combustion engine, in particular a single-cylinder injection internal combustion engine with a crankshaft that drives two axially parallel shafts on the control side of the machine, one of which as a Yent11 control shaft and others as an unbalance shaft serves.
Es ist bereits bekannt, ausser den an der Kurbelwelle sitzenden Gegengewichten einen zusätzlichen Massenausgleich für die bewegten Massen dadurch zu schaffen, dass an einer zur Kurbelwelle achsparallelen Welle eine Zusatzunwucht masse angebracht wird. Diese Unwuchtwelle wird von der Kurbelwelle im entgegengesetzten Drehsinn, jedoch mit gleicher Drehzahl angetrieben. Man führt dabei meist die Kurbelwelle an der Steuerseite heraus, um hier eine direkte Kraftabnahme zu ermöglichen.It is already known, except for the one on the crankshaft seated counterweights to create additional mass compensation for the moving masses in that an additional imbalance on a shaft that is axially parallel to the crankshaft mass is attached. This unbalance shaft is rotated in the opposite direction by the crankshaft, but driven at the same speed. The crankshaft is usually brought out on the control side, to enable a direct decrease in force here.
Bei den bisherigen Anordnungen dieser Art ergeben sich, jedoch schwerwiegende Nachteile. Zunächst einmal begrenzt das dicht neben der Unwuchtwelle verlaufende Ende der Kurbelwelle den Bewegungsraura für die Unwucht, so- daes nur durch umständliche, verwickelte Getriebemass- nahaen im Antrieb der Unwuchtwelle ein ausreichender In the previous arrangements of this type, however, there are serious disadvantages. First of all, the limited closely adjacent to the unbalanced shaft extending end of the crankshaft the Bewegungsraura for the unbalance, so-DAEs only complicated, intricate Getriebemass- nahaen in the drive shaft of the unbalance a sufficient
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zusätzlicher Massenausgleich möglich ist. Darüberhinaus behindern die Kraftantrieb-Mittel an der Kurbelwelle häufig die Anbringung von weiteren Kraftabtrieb-Mitteln am herausragenden Ende der Unwuchtwelle, sodass es in vielen fällen unmöglich ist, neben der Kraftabnahme an der Kurbelwelle noch eine zuwätzliche Kraftabnahme von der Unwuchtwelle zu schaffen.additional mass balancing is possible. Furthermore often interfere with the power drive means on the crankshaft the attachment of further power take-off means at the protruding end of the unbalance shaft, so that in many case is impossible, in addition to the decrease in force on the crankshaft, an additional decrease in force from the To create unbalance shaft.
Ss ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile der bekannten Bauarten zu beseitigen und eine Anordnung zu schaffen, die nicht nur eine beträchtliche Erweiterung des Unwucht-Bewegungsraumes gestattet, sondern »uch eine ungehinderte gleichzeitige Kraftabnahme an zwei .Stellen derselben Seite der Brennkraftmaschine bei einfacher Auslegung bzw. Anordnung der Antriebsräder zwischen ! allen drei Wellen ermöglicht.The object of the present invention is to eliminate these disadvantages of the known designs and to create an arrangement which not only allows a considerable expansion of the unbalance range of motion, but also an unimpeded simultaneous power take-off at two points on the same side of the internal combustion engine with a simple Design or arrangement of the drive wheels between ! enables all three waves.
Diese Aufgabe wird erfindüngsgemäss dadurch gelöst, dass die Kurbelwelle an der Steuerseite unmittelbar neben dem Haupt lager in einem kurzen Aufnahme zapfen für das die beiden anderen Wellen antreibende Zahnrad endet, und dass diese beiden Wellen an gegenüberliegenden Seiten der Kurbelwellen-Achse angeordnet und an ihren aus dem Gehäuse herausragenden Enden mit Mitteln zum Antrieb von Aggregaten, Zusatzgeräten odgl. ausgerüstet sind. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind an der Steuerwelle neben dem Antrieb8Eaöiitf?*d mindestens ei» Ventil-Steuernookeii,This object is achieved according to the invention in that the crankshaft on the control side immediately next to the main bearing in a short receptacle for the two other shafts driving gear ends, and that this one two shafts arranged on opposite sides of the crankshaft axis and protruding from the housing on their Ends with means for driving units, accessories or the like. are equipped. With the preferred Embodiments of the invention are next to the control shaft the drive8Eaöiitf? * d at least one »valve control unit,
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ein Einspritzpumpen-Antriebsnocken und ein mit Aufspannmitteln ausgerüstetes Wellenende vorgesehen. Zugleich sind an der Unwuchtwelle neben dem Antriebsrad auf der einen Seite eine Tragplatte mit der Unwuehtmawse, ein Einspritzpumpen-Fliehkra'ft regler sowie ein mit Aufspannmitteln ausgerüstetes Wellenende und auf der anderen Seite das Antriebsmittel für eine Schmieröl-Förderpumpe angeordnet. an injection pump drive cam and one with jigging means equipped shaft end provided. At the same time are on the unbalance shaft next to the drive wheel on the one side a support plate with the Unwuehtmawse Injection pump centrifugal force regulator as well as a shaft end equipped with clamping means and on the other side arranged the drive means for a lubricating oil feed pump.
Eine vorteilhafte Unterbringung des Fliehkraftreglers ergibt sich nach einem anderen Erfindungsmerkmal dadurch, dass die Unwuchtmasse am Umfang der Tragplatte angeordnet und sich im wesentlichen in Achsrichtung erstreckt, und dass der zentrale Bereich der Tragplatte als Widerlager für den Fliehkraftregler ausgebildet ist. Hierbei sind bevorzugt die Unwuchtmasse und der Fliehkraftregler an derselben Seite der Tragplatte angeordnet, sodass die beweglichen Elemente des Fliehkraftreglers den freien Raum innerhalb des Bewegungsringraumes der Unwucht einnehmen. Eine besonders vorteilhafte Anordnung der Schmierölpumpe ergibt sich gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch, dass das der Kurbelwelle zugewandte Ende der Unwuchtwelle als Antriebsexzenter für die Schmierölkolbenpumpe ausgebildet ist.An advantageous accommodation of the centrifugal governor results from another feature of the invention, that the unbalanced mass is arranged on the circumference of the support plate and extends essentially in the axial direction, and that the central area of the support plate is designed as an abutment for the centrifugal governor. Here the unbalance mass and the centrifugal governor are preferably arranged on the same side of the support plate, so that the moving elements of the centrifugal governor occupy the free space within the movement annulus of the unbalance. A particularly advantageous arrangement of the lubricating oil pump results from a further feature of the invention in that the end of the unbalanced shaft facing the crankshaft acts as a drive eccentric for the lubricating oil piston pump is trained.
In der nachstehenden Beschreibung ist ein AusführungBbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert.In the description below, an embodiment is an example the invention explained with reference to a drawing.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel eine Brennkraftmasohine mit einem Kurbelgehäuse 1, einem senkrecht stehenden Zylinder 2 und einem nicht dargestellten Zylinderkopf gezeigt, die miteinander fest verbunden sind. Die im Kurbelgehäuse 1 gelagerte Kurbelwelle 3 weist einen Kurbelzapfen 5a auf, der in bekannter Weise mit dem Pleuelauge einer nicht dargestellten Pleuelstange gekuppelt ist. Der im Zylinder 2 auf- und abbewegliche Kolben ist mit dem anderen Ende der Pleuelstange gekuppelt. Die Wangen der Kurbelwelle 3 sind mit je einem Gegengewicht 5b in bekannter Weise ausgerüstet.In the drawing is an exemplary embodiment Internal combustion engine with a crankcase 1, a vertical cylinder 2 and a not shown Cylinder head shown, which are firmly connected to each other. The crankshaft mounted in the crankcase 1 3 has a crank pin 5a, which is shown in FIG is coupled in a known manner with the connecting rod eye of a connecting rod, not shown. The one in cylinder 2 up and down piston is coupled to the other end of the connecting rod. The cheeks of the crankshaft 3 are known, each with a counterweight 5b Way equipped.
Seitlich des Kurbelgehäuses 1 ist ein Gehäuse 4 befestigt, in dem die äusseren Enden einer Steuerweile 5 und einer Unwuchtwelle 6 gelagert sind. Die inneren Enden dieser Wellen sind im Kurbelgehäuse 1 derart gelagert, dass die beiden Wellen 5 und 6 parallel zur Kurbelwelle 3 verlaufen und von dieser auch angetrieben werden. Zu diesem Zweck ist auf dem Ende 3c der Kurbelwelle 3 ein Zahnritzel 7 befestigt, das einerseits ein Zahnrad 5a an der Steuerwelle 5 und ein Zahnrad 6a an der Unwuchtwelle 6 antreibt. Das Übersetzungsverhältnis der Wellen 5 und 6 ist dabei 1:2, wobei sich die Welle im entgegengesetzten Sinne zur Kurbelwelle dreht. Die Steuerwelle 5 v/eist zwei Nocken 5b,5o auf, die über bekannte Zwischenglieder das Einlass- und Auslassventil be- A housing 4 is attached to the side of the crankcase 1, in which the outer ends of a control shaft 5 and an unbalance shaft 6 are mounted. The inner ends of these shafts are supported in the crankcase 1 in such a way that that the two shafts 5 and 6 run parallel to the crankshaft 3 and are also driven by this will. For this purpose, a pinion 7 is attached to the end 3c of the crankshaft 3, on the one hand a Gear 5a on the control shaft 5 and a gear 6a the unbalance shaft 6 drives. The transmission ratio of shafts 5 and 6 is 1: 2, with the shaft rotates in the opposite direction to the crankshaft. The control shaft 5 v / eist two cams 5b, 5o, which feed the inlet and outlet valves via known intermediate members.
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tätigen. Das äussere Ende 5d der Steuerwelle 5 ist als Aufspannflansch ausgebildet, auf dem-mittels Gewindelöcher 5e ein Antriebsmittel zur Ableitung des Kraftmomentes, beispielsweise für einen elektrischen Stromgenerator, angebracht werden können.make. The outer end 5d of the control shaft 5 is as Formed mounting flange on which - by means of threaded holes 5e, a drive means for deriving the moment of force, for example for an electric power generator can be attached.
Die Unwuchtwelle 6 ist mit einer Tragplatte 8 auf Drehbewegung fest gekuppelt. Am Umfang der Tragplatte 8 ist ein segmentförmiger Klotz 8a als Zusatzunwucht befestigt. Auf diese Weise ist es möglich, innerhalb der ringförmigen Bewegungsbahn der Zusatzunwucht 8a noch einen "Fliehkraftregler unterzubringen. Dieser Regler umfasst mehrere Kugelgewichte 9» die einerseits an einer axial unbewegliohen, mit der Welle 6 auf-Drehbewegung gekuppelten Laufbahn 10 aufliegen und bei Rotation der Welle 6 gegen eine auf derselben axial verschiebbare, trichterförmige Laufbahn 11 drücken und diese in bekannter Weise der Drehzahl entsprechend mehr oder weniger weit nach links verschieben. Mit einer an der Laufbahn 11 aufliegenden Gleitplatte 12 steht das gabelförmige Ende 13a eines Reglerhebels in Eingriff; der an einem Querstift 14 im Gehäuse gelagert ist. Das andere Ende 13b dieses Reglerhebels 13 steht mit dem Regelglied 15a einer nur gestrichelt angedeuteten Kraftstoff-Einspritzpumpe 15 in Eingriff, die seitlich des Gehäuses 4 angebracht ist und deren Kolben - vom Nocken 5b angetrieben wird. Das Regelglied 15a ist dabei um eine zur Achse der Welle 5 senkrechte Achse dreh-The unbalanced shaft 6 rotates with a support plate 8 firmly coupled. A segment-shaped block 8a is attached to the circumference of the support plate 8 as an additional unbalance. In this way it is possible to add a “centrifugal governor” within the annular movement path of the additional unbalance 8a accommodate. This regulator comprises several ball weights 9 »which are attached to an axially immovable, with the shaft 6 on rotating movement coupled raceway 10 rest and when the shaft 6 rotates against press a funnel-shaped raceway 11 axially displaceable on the same and adjust the speed in a known manner move more or less to the left accordingly. With a sliding plate resting on the raceway 11 12, the forked end 13a of a governor lever is engaged; on a cross pin 14 in the housing is stored. The other end 13b of this regulator lever 13 is connected to the regulating member 15a of a one only indicated by dashed lines Fuel injection pump 15 engaged, which is attached to the side of the housing 4 and its piston - Is driven by the cam 5b. The control member 15a is rotated about an axis perpendicular to the axis of the shaft 5
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angeordnet.arranged.
Das äussere Ende 6b der Unwuchtwelle 6 ist mit einem Aufspannflansch 16 fest gekuppelt, z.B. durch eine Schraube 17 festgespannt. Am Aufspannflansch 16 können Antriebsmittel, beispielsweise eine Keilriemenscheibe 18 für Zusatzaggregate der Brennkraftmaschine, z.B. ein Kühlluft-Gebläse, befestigt sein.The outer end 6b of the unbalance shaft 6 is provided with a mounting flange 16 firmly coupled, e.g. tightened by a screw 17. Drive means, for example a V-belt pulley 18 for additional units of the internal combustion engine, e.g. a cooling air fan, be attached.
Das innere Ende der Welle 6 ist als ein Antriebsexzenter 6c ausgebildet, der den Forderkolben 19a einer Schmierölpumpe 19 antreibt. Diese Pumpe ist in der Wandung des Kurbelgehäuses 1 untergebracht, saugt das Schmieröl aus dem Sumpf des Kurbelgehäuses 1 an und fördert es in Bohrungen 1a,1b,3d,3e,3f zu den verschiedenen Schmierstellen.The inner end of the shaft 6 is designed as a drive eccentric 6c, which drives the delivery piston 19a of a lubricating oil pump 19 drives. This pump is housed in the wall of the crankcase 1 and sucks out the lubricating oil the sump of the crankcase 1 and conveys it in bores 1a, 1b, 3d, 3e, 3f to the various lubrication points.
Es ist klar ersichtlkch, dass die Kurbelwelle 3 nicht aus dem Steuergehäuse 4 herausragt, sondern unmittelbar neben dem Hauptlager in einem kurzen Aufnähmezapfen 3c für das Zahnrad 7 endet. Die Kurbelwelle dient also bei der'erfindungsgemässen Anordnung nicht direkt zur Überleitung des Abtriebs-Kraftmomentes. Es sind vielmehr die beiden Wellen 5 und 6 an den gegenüberliegenden Seiten der Kurbelwellenachse angeordnet, sodass ihre äusseren, aus dem Steuergehäuse 4 herauaragenden Enden mit Mitteln zum Antrieb von Aggregaten, Zusatzgeräten odgl. ausgerüstet sein können, ohne dass sich diese Mittel auch bei gleichvIt is clear that the crankshaft 3 is not off the control housing 4 protrudes, but directly next to the main bearing in a short mounting pin 3c for the Gear 7 ends. The crankshaft is therefore used in the case of the invention Arrangement not directly to transfer the output torque. Rather, it's the two Shafts 5 and 6 arranged on the opposite sides of the crankshaft axis, so that their outer, from the Control housing 4 protruding ends with means for driving of aggregates, additional devices or the like. can be equipped without these means even with the same v
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zeitiger Anwendung gegenseitig behindern. Darstellungsgemäss sind die Wellen 5 und 6 zur Achse der Kurbelwelle 3 genau diametral gegenüberliegend angeordnet. Man kann jedoch diese oder jene Welle auch um einen geeigneten Winkelbetrag aus der senkrechten Ebene der Kurbelwelle versetzen und dadurch die Anordnung den jeweiligen Betriebsbedingungen anpassen.hinder each other's early application. As shown the shafts 5 and 6 are arranged exactly diametrically opposite to the axis of the crankshaft 3. Man however, this or that shaft can also be offset by a suitable angular amount from the vertical plane of the crankshaft move and thereby the arrangement of the respective operating conditions adjust.
Infolge der gegenüberliegenden Anordnung der beiden Wellen 5 VuXU. 6 zur Kurbelwelle 5 ergibt sich auch für den Bewegungsraum der Zusatz-Unwucht 8a ein sehr grosser Durchmesser. Auf diese Weise ist es möglich, innerhalb der ringförmigen Bewegungsbahn der Zusatz-Unwucht noch einen Fliehkraftregler unterzubringen. Darüberhinaus kann auch noch das innere Ende der Unwuchtwelle als ein Antriebsexzenter für eine Schmierölpumpe odgl. ausgebildet sein.As a result of the opposite arrangement of the two shafts 5 VuXU. 6 to the crankshaft 5, there is also a very large diameter for the movement space of the additional unbalance 8a. In this way it is possible to accommodate a centrifugal governor within the annular movement path of the additional imbalance. In addition, the inner end of the unbalance shaft can also be used as a drive eccentric for a lubricating oil pump or the like. be trained.
Die erfindungsgemäsße Anordnung bringt neben der Möglichkeit von zwei gleichzeitigen Kraftabnahmesteilen an der Brennkraftmaschine noch den weiteren Vorteil einer raumsparenden Unterbringung der Steuerwelle und der Unwuchtwelle sowie der von diesen beiden Wellen angetriebenen Einrichtungen bzw. Aggregate. Es ist dabei einleuchtend, dass die dargestellte Bauart nur eine der möglichen Raumformen des Steuer- und Kraftabnahmegetriebes zeigt, wobei Abweichungen von der geoffenbarten Anordnung ohne weiteres möglich sind.The arrangement according to the invention brings in addition to the possibility of two simultaneous power take-off parts on the Internal combustion engine still has the further advantage of a space-saving accommodation of the control shaft and the unbalanced shaft as well as the devices or units driven by these two shafts. It makes sense that the design shown shows only one of the possible three-dimensional shapes of the control and power take-off gear, wherein Deviations from the disclosed arrangement are readily possible.
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