DE19641792B4

DE19641792B4 - Hubkolben-Brennkraftmaschine mit zwei Ausgleichswellen

Info

Publication number: DE19641792B4
Application number: DE19641792A
Authority: DE
Inventors: Axel Rüb; Lothar Lütz
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1995-10-21
Filing date: 1996-10-10
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2016-10-11
Also published as: DE19641792A1

Abstract

Hubkolben-Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle (1) und zwei parallelzu 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.

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 Ausgleichswellenanordnungen 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 Zahnräder 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 wobei 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 erforderliche 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 Durchgangsöffnung zur Aufnahme der etwa mittig darin angeordneten Achse auf, sodaß 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:
1 einen schematischen Längsschnitt bei einer vierzylindrigen Reihenbrennkraftmaschine und
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 Kurbelwelle 1 aus gesehen gemäß 1 nach unten verlängert ist und dabei in einer Durchgangsöffnung 5 eine etwa mittig eingesetzte, zwei Ausgleichswellen 6, 7 tragende 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 ausgebildet 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 2 auf die Ausgleichswelle 6 aufgeschoben sein können oder einstückig mit dieser ausgebildet sein können, siehe Ausgleichswelle 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 Erstreckung 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

Hubkolben-Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle (1) und zwei parallelzu 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.
Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (8) bezüglich ihrer Längserstreckung etwa mittig in dem Lagerdeckel (4) abgestützt angeordnet ist.
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.
Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Ausgleichswellen (6, 7) angeordnete Ausgleichsmassen (16, 17) zwischen dem Lagerdeckel (4) und die Ausgleichswellen (6, 7) antreibenden, auf diesen angeordneten Rädern (11, 12) gehalten sind.
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.
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.