DE19835145A1 - Brennkraftmaschine mit einer Ausgleichswelle - Google Patents

Abstract

Eine Brennkraftmaschine weist wenigstens eine in einem Kurbelgehäuse angeordnete Ausgleichswelle auf. In dem Kurbelgehäuse befindet sich wenigstens eine Kurbelwelle, mit der die wenigstens eine Ausgleichswelle in Antriebsverbindung steht. Die Ausgleichswelle ist rohrförmig ausgebildet. Innerhalb der rohrförmigen Ausgleichswelle ist wenigstens ein Ausgleichsgewicht angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit wenigstens einer in einem Kurbelgehäuse angeordneten Ausgleichswelle nach der im Obergriff von Anspruch 1 näher definierten Art.

Aus der DE 28 22 589 A1 ist eine gattungsgemäße Brenn­ kraftmaschine mit in diesem Fall zwei Ausgleichswellen bekannt, wobei aus Gründen der Platzersparnis inner­ halb der ersten, hohl ausgebildeten Ausgleichswelle die zweite Ausgleichswelle angeordnet ist.

Weitere Brennkraftmaschinen mit Ausgleichswellen sind außerdem aus der DE 37 05 346 C2, der DE 38 01 715  C2, der DE 40 05 616 A1, der DE 41 34 399 A1 und der DE-GM 91 04 812 bekannt.

Diese Ausgleichswellen werden dazu eingesetzt, die bei Brennkraftmaschinen aufgrund von rotierenden Teilen, welche gewisse Exzentrizitäten aufweisen, auftretenden Vibrationen auszugleichen. Meist werden die Aus­ gleichswellen entweder mit angeschraubten oder auf andere Weise daran angebrachten Ausgleichsgewichten versehen, oder sie werden durch spanende Bearbeitung aus einem Halbzeug oder einem Gußteil hergestellt. Nachteilig bei diesen bekannten Ausführungsformen ist die sehr kostenintensive Herstellung, die starke Ge­ räuschentwicklung sowie die durch solche Ausgleichs­ wellen entstehenden Antriebsleistungsverluste. Unter anderem entstehen solche Verluste durch die sogenannte Panscharbeit der Ausgleichswellen in Öl, wenn diese im Kurbelgehäuse oder in der Ölwanne angeordnet sind. Des weiteren verursachen in Öl rotierende Ausgleichswellen nachteiligerweise sehr starke Ölverschäumungen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Brennkraftmaschine zu schaffen, deren wenigstens eine Ausgleichswelle kostengünstig herzustellen ist und auch bei hohen Drehzahlen keine Luftgeräusche und Öl- verschäumungen erzeugt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn­ zeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Ausgleichsge­ wichtes innerhalb der Ausgleichswelle erhält dieselbe eine gleichmäßig glatte und ebene äußere Oberfläche, welche sowohl in Luft als auch in Öl sehr gleichmäßig rotieren kann. Es kommt somit zu keiner nachteiligen Panscharbeit, welche eine Verschäumung von Öl sowie erhöhte Antriebsleistungsverluste zur Folge hat.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung entsteht außer­ dem eine zugleich leichte und steife Ausgleichswelle, durch welche die rotierenden Massen der Brennkraftma­ schine verringert werden können. Des weiteren ergibt sich vorteilhafterweise eine vereinfachte Bearbeitung der Ausgleichswelle, wobei insbesondere der Anteil der spanenden Bearbeitung verringert werden kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig dar­ gestellten Ausführungsbeispiel.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine mit zwei darin angeordneten, erfindungsgemäß aus­ gebildeten Ausgleichswellen in einem Schnitt nach der Linie I-I aus Fig. 2; und

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II aus Fig. 1.

Fig. 1 zeigt ein Kurbelgehäuse 1 einer in ihrer Ge­ samtheit nicht dargestellten Brennkraftmaschine. In dem Kurbelgehäuse 1 sind in diesem Fall in an sich bekannter Weise vier Zylinder 2 mit darin sich befind­ lichen Zylinderlaufbuchsen 3 angeordnet. In den Zylin­ derlaufbuchsen 3 befinden sich Kolben 4, welche über Pleuel 5 mit einer nicht dargestellten Kurbelwelle verbunden sind.

In Fig. 2 sind Kurbelwellenlager 6 der nicht darge­ stellten Kurbelwelle zu erkennen. An einem Ende der Kurbelwelle ist ein Kettenrad 7 angebracht, welches über eine nicht dargestellte Kette mit zwei Kettenrit­ zeln 8 verbunden ist. Die beiden Kettenritzel 8 sind jeweils einzeln über eine Verbindungsschraube 9 je­ weils an einer Ausgleichswelle 10 befestigt, wobei beide Ausgleichswellen 10 parallel zu der Kurbelwelle verlaufen.

Wie in Fig. 1 zu erkennen, sind somit insgesamt zwei Ausgleichswellen 10 vorgesehen, welche beide von der Kurbelwelle angetrieben werden und mit doppelter Kur­ belwellendrehzahl in Gegenrichtung rotieren. Somit handelt es sich bei den Ausgleichswellen 10 um soge­ nannte Lancesterwellen. Selbstverständlich ist es auch möglich, lediglich eine oder auch mehr als zwei Aus­ gleichswellen 10 vorzusehen.

Die Ausgleichswellen 10 sind jeweils rohrförmig ausge­ bildet, und in ihrem Inneren befindet sich jeweils ein Ausgleichsgewicht 11. Das Ausgleichsgewicht 11 ist aus einem Blechpreßteil hergestellt, an die Innenkontur der Ausgleichswelle 10 angepaßt und mit derselben durch Löten oder Punktschweißen verbunden. Dies sind zwei sehr einfache Verfahren zur Herstellung der Ver­ bindung zwischen dem Ausgleichsgewicht 11 und der Aus­ gleichswelle 10. Jede Ausgleichswelle 10 ist somit an ihrer Oberfläche völlig glatt und kann innerhalb des Kurbelgehäuses 1 auch dann zu keiner Ölverschäumung führen, wenn sie, wie dargestellt, direkt in einem Ölraum 12 angeordnet ist. Durch die gleichmäßig ebene Oberfläche erzeugen die Ausgleichswellen 10 auch bei sehr hohen Drehzahlen keine Luftgeräusche und keine Panscharbeit in dem Öl, welches sich in dem Ölraum 12 befindet.

In Fig. 2 ist dargestellt, daß an demjenigen Ende, an dem sich das Kettenritzel 8 befindet, die Ausgleichs­ wellen 10 jeweils in dem Kurbelgehäuse 1 über ein Ku­ gellager 12 gelagert sind. An den gegenüberliegenden Enden sind die Ausgleichswellen 10 jeweils über ein Nadellager 13 in dem Kurbelgehäuse 1 gelagert. Hierzu befinden sich an beiden Enden der Ausgleichswellen 10 jeweils Lagerzapfen 15 und 16, wobei der Lagerzapfen 15 jeweils über das Kugellager 13 und der Lagerzapfen 16 jeweils über das Nadellager 14 gelagert ist.

Die Ausgleichswellen 10 können zusammen mit den Lager­ zapfen 15 und 16 sehr einfach durch Innenhochdruckum­ -formung hergestellt werden. Alternativ ist es auch möglich, die Lagerzapfen 15 und 16 als separate Bau­ teile zu fertigen und anschließend durch ein geeigne­ tes Verfahren, wie z. B. Schweißen, mit der jeweiligen Ausgleichswelle 10 zu verbinden.

Das Ausgleichsgewicht 11 verläuft im vorliegenden Fall über die gesamte Länge der jeweiligen rohrförmigen Ausgleichswelle 10, was in beiden Figuren nicht zu erkennen ist. Um über die Ausgleichsgewichte 11 der Ausgleichswellen 10 unterschiedliche Unwuchten der rotierenden Massen der Brennkraftmaschine auszuglei­ chen, gibt es verschiedene Möglichkeiten: die Aus­ gleichsgewichte 11 können über einen geringeren oder größeren Winkelbereich als in Fig. 1 dargestellt ge­ führt sein, die Dicke der Ausgleichsgewichte 11, das Material und somit die Dichte der Ausgleichsgewichte 11 und die Länge, über welche die Ausgleichsgewichte 11 in der jeweiligen Ausgleichswelle 10 verlaufen, können verändert werden. So werden z. B. bei Diesel­ brennkraftmaschinen aufgrund der größeren rotierenden Massen größere Ausgleichsgewichte 11 benötigt als bei Ottobrennkraftmaschinen.

Claims (7)

1. Brennkraftmaschine mit wenigstens einer in einem Kurbelgehäuse angeordneten Ausgleichswelle, wobei sich in dem Kurbelgehäuse wenigstens eine Kurbel­ welle befindet, mit der die wenigstens eine Aus­ gleichswelle in Antriebsverbindung steht, und wo­ bei die Ausgleichswelle rohrförmig ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der rohrförmigen Ausgleichswelle (10) wenigstens ein Ausgleichsgewicht (11) angeordnet ist.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsgewicht (11) als gebogenes, an die Innenkontur der Ausgleichswelle (10) angepaßtes Blechteil ausgebildet ist.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsgewicht (11) über die gesamte Länge der Ausgleichswelle (10) verläuft.

4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsgewicht (11) mit der Ausgleichswelle (10) durch Löten verbunden ist.

5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsgewicht (11) mit der Ausgleichswelle (10) durch Punktschweißen verbunden ist.

6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichswelle (10) durch Innenhochdruckum­ formung hergestellt ist, wobei an beiden Enden der Ausgleichswelle (10) angebrachte Lagerzapfen (15, 16) ebenfalls durch Innenhochdruckumformung hergestellt sind.

7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Enden der Ausgleichswelle (10) angeord­ nete Lagerzapfen (15, 16) durch Schweißen mit der Ausgleichswelle (10) verbunden sind.