DE19641792A1 - Hubkolben-Brennkraftmaschine mit zwei Ausgleichswellen - Google Patents
Hubkolben-Brennkraftmaschine mit zwei AusgleichswellenInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/22—Compensation of inertia forces
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Description
Die Erfindung betrifft eine Hubkolben-Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Derartige mit unsymmetrischen Ausgleichsmassen bestückte Ausgleichswellen dienen
insbesondere dem Ausgleich der oszillierenden Massen der Brennkraftmaschinen. Bei z. B.
einer Vierzylinder-Reihenbrennkraftmaschine werden derartige Aus
gleichswellenanordnungen insbesondere zum Ausgleich der Massenkräfte zweiter
Ordnung eingesetzt, bei z. B. Einzylindermaschinen lassen sich auf diese Weise die
Massenkräfte erster Ordnung ausgleichen.
Aus DE-32 11 655 A1 ist es für eine Vierzylinderreihen-Brennkraftmaschine bekannt,
die eine Ausgleichswelle mittels eines Kettentriebes und die andere mittels zweier Zahn
räder anzutreiben, wobei diese beiden Triebe praktisch in einer Querebene der Maschine
angeordnet sind; dabei liegen die beiden Ausgleichswellen unterschiedlichen Seiten der
Maschine und in unterschiedlichen Höhen.
Aus der gattungsgemäßen DE-42 29 907 A1 ist eine Hubkolben-Brennkraftmaschine
mit einer Kurbelwelle und zwei parallel zu dieser und gegenläufig zueinander rotierenden
Ausgleichswellen bekannt wo bei diese als Hohlwellen ausgebildet auf einer
gemeinsamen Achse laufen.
Diese Anordnung hat den Vorteil, daß im Gegensatz zum erstgenannten Stand der
Technik insgesamt ein deutlich geringerer Bauraum beansprucht ist. Die Abstützung der
die beiden Ausgleichswellen aufnehmenden Achse erfolgt dabei über zwei endseitig
dieser Achse angeordnete Lager, welche einstückig mit Kurbelwellenlagern dieser
Brennkraftmaschine ausgebildet sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Hubkolbenbrenn
kraftmaschine zu schaffen, bei der der zur Unterbringung der Ausgleichswellen erfor
derliche Bauraum verringert ist, wobei insbesondere die axiale Erstreckung in
Längsrichtung der Kurbelwelle verringert sein soll.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen benannt.
Wenn bei einer gattungsgemäßen Brennkraftmaschine die die beiden Ausgleichswellen
tragende Achse lediglich in einem einzigen Lager der Kurbelwelle abgestützt ist, so ist
hiermit die wesentliche Voraussetzung dafür geschaffen, die axiale Erstreckung der
beiden Ausgleichswellen möglichst gering zu halten, da lediglich ein vergleichsweise
kleiner Längsabschnitt der Achse für die Abstützung in dem einen Lagerdeckel benötigt
wird.
In vorteilhafter Ausgestaltung weist der betreffende Lagerdeckel eine Durchgangs
öffnung zur Aufnahme der etwa mittig darin angeordneten Achse auf, so daß auf den
beiderseits abragenden Zapfen dieser Achse die Ausgleichswellen angeordnet werden
können.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung sind die die Ausgleichswellen antreibenden Räder
axial beabstandet zu beiden Seiten des Lagerstuhles angeordnet, während die
Ausgleichsmassen der Ausgleichswellen zwischen diesen Rädern und dem Lagerstuhl
eng benachbart zu diesem zur Erzielung geringer Belastungen angeordnet sind.
Zur weiteren axialen Verringerung kann der Lagerstuhl im Bereich der Ausgleichsmassen
beidseitig Freistellungen derart aufweisen, daß die Ausgleichsmassen in diesen
Freistellungen frei rotieren können. Dabei ist die axiale Erstreckung des Lagerstuhles im
Bereich der Freistellungen und der beiden Ausgleichsmassen im wesentlichen genau so
groß wie die des mit keinen Freistellungen versehenden Lagerstuhlbereiches.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung kann zur Vermeidung von Ölverschäumung ein
topfförmiges Abschirmgehäuse an der Achse derart angeordnet sein, daß die
Öffnungsseite dieses Gehäuses der Kurbelwelle zugewandt ist, wodurch das Gehäuse
die beiden Ausgleichswellen, die Achse und den Lagerstuhl teilweise umschließt. Vom
Kurbeltrieb abtropfendes Schmieröl wird in diesem Abschirmgehäuse gesammelt und
kann über eine entgasende Beruhigungsstrecke dem Ölsumpf der Brennkraftmaschine
zugeführt werden. Hiermit ist das Ansaugen von durch die Räder der Ausgleichswellen
verschäumten Schmieröl durch einen Saugkorb einer Schmierölpumpe vermieden.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend anhand einer
Zeichnung näher erläuterten Ausführungsbeispiel.
Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt bei einer vierzylindrigen
Reihenbrennkraftmaschine und
Fig. 2 eine konstruktive Ausführung im Bereich eines Lagerstuhles der
Brennkraftmaschine.
Eine Hubkolben-Brennkraftmaschine weist eine Kurbelwelle 1 auf, welche in mehreren
Kurbelwellenlagern 2 rotierend abgestützt ist. Diese Lager 2 sind aus gehäuseseitigen
Lagerstühlen 3 sowie aufgesetzten Lagerdeckeln 4 gebildet.
Ein Lagerdeckel 4 weist eine spezielle Gestaltung der Art auf, daß er von der Kur
belwelle 1 aus gesehen gemäß Fig. 1 nach unten verlängert ist und dabei in einer
Durchgangsöffnung 5 eine etwa mittig eingesetzte, zwei Ausgleichswellen 6, 7 tragen
de Achse 8 aufnimmt.
Die Ausgleichswellen 6, 7 sind als Hohlwellen ausgebildet und auf beidseitig vom
Lagerdeckel 4 abragenden Zapfen 9, 10 der Achse 8 drehbar gelagert.
Jede Ausgleichswelle 6, 7 trägt ein Rad 11, 12, wobei das Rad 11 als Zahnrad aus
gebildet mit einem korrespondierenden, auf einer Kurbelwange 13 benachbart zum
Lagerdeckel 4 ausgebildeten Zahnrad kämmt und das Rad 12 über eine Kette mit einem
Kettenrad 14 einer auf der anderen Seite des Lagerdeckels 4 angeordneten
Kurbelwange 15 zusammen wirkt, wie es zum gegenläufigen Antrieb der
Ausgleichswellen 6, 7 an sich aus dem gattungsgemäßen Stand der Technik bekannt
ist.
Die Ausgleichswellen 6, 7 tragen auf dem Lagerdeckel 4 zugewandten Enden jeweils
eine Ausgleichsmasse 16, 17, welche gemäß Fig. 2 auf die Ausgleichswelle 6 aufge
schoben sein können oder einstückig mit dieser ausgebildet sein können, siehe Aus
gleichswelle 7.
Zur Reduktion der axialen Erstreckung der Ausgleichswellen 6, 7 beziehungsweise der
Achse 8 weist der Lagerdeckel 4 in einem durch die rotierenden Ausgleichsmassen 16,
17 definierten Bereich 18 beiderseits Freistellungen 19 derart auf, das die axiale Er
streckung dieser Ausgleichsmassen 16 und 17 sowie des Bereiches 18 etwa der Breite
des Lagerdeckels 4 im Bereich des durch ihn abgestützten Kurbelwellenlagers 2
entspricht.
Die Achse 8 ist geodätisch etwa unterhalb der Kurbelwelle 1 in einem von einer bei 20
angedeuteten Ölwanne ausgebildeten Ölsumpf angeordnet, welcher weiterhin eine mit
einem Ansaugschnorchel 21 versehene Ölpumpe 22 aufweist. Um Ölpanschverluste und
das Ansaugen von mit Luft verschäumtem Öl zu vermeiden, ist ein mit einer
Öffnungsseite 23 zur Kurbelwelle 1 ausgerichtetes, topfförmiges Abschirmgehäuse 24
endseitig der Zapfen 9 und 10 befestigt.
Vom Kurbeltrieb im Bereich der Kurbelwangen 13 und 14 abgeschleudertes Schmieröl
wird in diesem Gehäuse 24 gesammelt und dient dort einerseits der Schmierung der
Räder 11, 12 sowie der Lagerung der Ausgleichswellen 6, 7 auf der Achse 8,
andererseits ist durch eine geeignete Anordnung einer Ablauföffnung 25 eine
Beruhigungsstrecke zur Entgasung des Schmieröles geschaffen.
Claims (6)
1. Hubkolben-Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle (1) und zwei parallel zu dieser
und gegenläufig zueinander rotierenden Ausgleichswellen (6, 7) welche als
Hohlwellen ausgebildet auf einer gemeinsamen Achse (8) laufen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (8) in einem einzigen Lagerdeckel (4) der
Kurbelwelle (1) abgestützt angeordnet ist.
2. Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse
(8) bezüglich ihrer Längserstreckung etwa mittig in dem Lagerdeckel (4) abgestützt
angeordnet ist.
3. Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ausgleichswellen (6, 7) beiderseits des Lagerstuhles 4 auf frei abragenden Zapfen (9,
10) der Achse (8) drehbar gelagert sind.
4. Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf den
Ausgleichswellen (6, 7) angeordnete Ausgleichsmassen (16, 17) zwischen dem La
gerdeckel (4) und die Ausgleichswellen (6, 7) antreibenden, auf diesen angeordneten
Rädern (11, 12) gehalten sind.
5. Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
Lagerdeckel (4) in einem Bereich (18) der umlaufenden Ausgleichmassen (16, 17)
Freistellungen (19) derart aufweist, das die axiale Erstreckung der Ausgleichmassen
(16, 17) und des Lagerdeckels (4) in diesem Bereich (18) etwa der Breite eines die
Kurbelwelle (1) aufnehmenden Kurbelwellenlagers (2) entspricht.
6. Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein topfförmiges
Abschirmgehäuse (24), welches endseitig der Zapfen (9, 10) befestigt und mit seiner
Öffnungsseite (23) der Kurbelwelle (1) zugewandt angeordnet ist.
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WO2006113971A1 (en) * | 2005-04-27 | 2006-11-02 | Righteous Design Pty Ltd | A balanced crank assembly |
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1996
- 1996-10-10 DE DE19641792A patent/DE19641792B4/de not_active Expired - Fee Related
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