DE2102555C3 - Gebläseantrieb für luftgekühlte Hubkolbenmaschine, insbesondere Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft den Antrieb des Kühlgebläsos einer luftgekühlten Hubkolbenmaschine, insbesondere Brennkraftmaschine, bei der die Welle des Kühlgebläses einen Abstand von der Längsmittelachse der Kurbelwelle hat.

fiei luftgekühlten Brennkraftmaschinen sind bisher verschiedene Ausführungsformen des Kühlgebiäseniilliebes bekanntgeworden. Man kennt die Anordnung des Kühlgebläses unrH'telbar auf der Kurbelwelle. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß das Kühlgebläse mit Kurbelwellendrehzahl umläuft und iius diesem Grunde in seinem Durchmesser verhältnismäßig groß ausgeführt werden muß. Vielfach hat man das Kühlgebläse mit dem Schwungrad kombiniert. Die Gebläse-Schwungrad-Kombination ist jedoch in mancher Hinsicht für den Anschluß des Abtriebes am Schwungrad ungünstig. Aus diesem (irunde war man gezwungen, des öfteren das Gebläse vorne auf der Kurbelwelle anzuordnen, wo es wegen des bereits erwähnten Nachteiles den Bauumfang der Maschine wesentlich vergrößerte.

Aus den vorgeschilderten Gründen ist man insbesondere bei mehrzylindrigen luftgekühlten Brennkraftmaschinen dazu übergegangen, das Kühlgebläse von der Kurbelwelle aus über ein Getriebe mit drehzahl übersetzung anzutreiben. Am meisten bekanntgeworden sind luftgekühlte Brennkraftmaschinen mit einem in bezug auf die Langsniiiteiebene einer Zylin-

derreihe seitlich davon versetzten Kühlluftgebläse, welches vorne an der Maschine angeordnet ist und von der Kurbelwelle aus über eine Keilriemenübe: setzung angetrieben wird. Weniger bekanntgeworden sind auch luftgekühlte Brennkraftmaschinen, bei de

i_S nen man das Kühlluftgebläse vom Räderkasten fur den Steuerwellenantrieb aus über Zahnräder angetrieben hat.

Die Erfindung ist nunmehr darauf gerichtet, den Antrieb des Kühlgebläses solcher luftgekühlte!

ao Brennkraftmaschinen zu verbessern, bei denen das Kühlgebläse vorne an der Maschine und in bezug auf die Längsmittelebene ihrer Zylinder seitlich davci. versetzt angeordnet ist. Bei solchen Brennkraftmaschinen war, wie schon gesagt, bisher der Antrieb des Kühlgebläses über einen oder auch mehrere Keilriemen mit Übersetzung üblich.

Wenn sich der Keilriemenantrieb bisher auch bewährt hat, so unterliegt er doch sehr stark dem Verschleiß und erreicht bei weitem nicht die Lebensdauei der übrigen Teile der Brennkraftmaschine, so da« diese nicht über längere Zeit wartungsfrei betrieben werden kann. Ein Antrieb des Kühlgebläses vom Räderkasten der Brennkraftmaschine aus, also von de ι Schwungradseite derselben her, ist zu aufwendig und

auch wegen der erforderlichen langen Antriebswelle nicht zufriedenstellend.

Die Erfindung macht zur Lösung der gestellten Aufgabe von einem an sich bekannten Mittel Gebrauch, nämlich von einem Schubstangenantrieb, wie man ihn dem Prinzip nach schon früher bei Moton iidern zum Antrieb einer oben liegenden Nockenwelle verwendet hat. Demgemäß besteht die Erfind mit: darin, daß in die Kraftübertragung von der Kurbelwelle zur Gebläsewelle ein Schubstangengetriebe eingebaut ist.

Wenn in Betracht gezogen wird, daß angesichts der Vielfalt der bisher bekanntgewordenen Kühlgebläseantriebe bei luftgekühlten Brennkraftmaschinen niemand auf den GedanVxn gekommen isi_; Jafiir einen Schubstangenantrieb zu verwenden, so kann hierzu nur die Auffassung vertreten werden, daß ein solcher Schritt nicht naheliegend war. Dies erklärt sich auch daraus, daß bei der bisherigen Verwendung eines Schubstangenantriebes bei Brennkraftmaschinen die-

ser Schubstangenanlrieb zur Übertragung verhältnismäßig niedriger Drehzahlen diente. Anders ist dies bei einem Kühlgebläse für eine luftgekühlte Brennkraftmaschine, das eine sehr hohe Drehzahl haben muß, wenn es mit einem verhältnismäßig kleinen Durchmesser, der ja zwingend ist. wenn das Kühlgebläse die Brennkraftmaschine nicht übermäßig verbreitern soll, den notwendigen Kühlluf(druck aufbringen soll.

Der bei Motorrädern bekannigewordene Schub-Stangenantrieb zum Antrieb der Nockenwelle, der vorstehend erwähnt wurde, ist bei einem NSU-Motor gewählt worden. Einer Schriftstelle »Hei Im 111 Hütten - Schnelle Motoren - 1963 - Verlag R. C.

Schmidt« ist zu entnehmen, daß sich der Konstrukteur dieses Nockenwellenantriebes bei seiner Kunstruktion nach einem Vorbild bei Lokomotivsteuerungen gerichtet hat.

Dort, wo bisher für Antriebe sehr hohe Drehzahlen erforderlich waren, hat man, wie die allgemeine Praxis zeigt, solche Mittel angewandt, die keine hin- und hergehenden Massenkräfte und Massenmornente erzeugen. Es kann also aus diesem Grunde ohne Übertreibung behauptet werden, daß der Gedanke, den Antrieb eines Kühlgebläses für eine luftgekühlte Brennkraftmaschine über ein Schubstangengetriebe vorzunehmen, ungewöhnlich ist. Der Erfinder des Gedankens gemäß der neuen Erfindung hat sich jedoch über Hemmungen hinweggesetzt und es hat sich gezeigt, daß ein Gebläseantrieb über Schubstangen durchaus möglich ist und auch viele Vorteile bringt im Hinblick auf Lebensdauer, Betriebssicherheit und Platzbedarf im Vergleich zu einem Riemenantriieb. Darüber hinaus muß noch erwähnt werden, daß der Schubstangenantrieb sehr leicht von außen vollkommen dicht umschlossen werden kann, so daß er schädlichen Einflüssen von außen entzogen ist.

Zur weiteren Ausgestaltung der Erfindung, soll auch das Schubstangengetriebe zum Antrieb des Kühlgebläses sowie das an sich bekannte Schubstangengetriebe zwei Schubstangen haben, deren Köpfe Exzenter umfassen, wobei die Exzenter der einen Schubstange gegenüber den Exzentern der anderen Schubstange jeweils um einen Winkel von weniger als 180" gegeneinander versetzt sind. Zur Erfindung gehören ;uich Gegengewichte, welche die Massenkräfte und Massenmomente des Schubstangengetriebes ausgleichen.

Wenn die beiden Schubstangen bzw. deren Exzenter unmittelbar nebeneinander angeordnet sind, so ist dies it.; Sinne der Erfindung vorteilhaft, weil dadurch der Platzbedarf des Schubstangengetriebes erheblich herabgesetzt wird. Von besonderem Vorteil ist es, die Schubstangen in einer Umhüllung anzuordnen, die im Bereich der Ansaugöffnungen des Gebläses als feststehende Leitschaufel ausgebildet werden kann.

Das Schubstangengetriebft gemäß der Erfindung hat den großen Vorteil, daß es bei Anwendung verhältnismäßig unauiwendiger Mittel möglich ist, eine Drehbewegung über eine größere Entfernung zu übertragen. Ungeachtet dessen kann es aber im Sinne der Erfindung nützlich sein, das Schubstangengetriebe mit einem Zahnradübersetzungsgetriebe zu kombinieren. Das Zahnradübersetzungsgetriebe kann von der Kurbelwelle her zum Gebläse hin betrachtet vor dem Schubstangenantrieb aber auch hinter demselben angeordnet werden.

Gemäß der Erfindung ist das Kühlluftgebläse zusammen mit seinem Antrieb zu einer Baucinheii vereinigt. Dies bedeutet einen großen Vorteil, der ebenfalls beim Keilriemtnanlricb »licht genutzt werden konnte.

luden Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schemalisch dargestellt. Es zeigt Die Abb. 1 eine Ansicht auf die vordere Stirnseite einer luftgekühlten Brennkraftmaschine in Reihenbauart mit seitlich neben der Zylinderreihe angeordnetem Kühlluftgebläse,

Die Abb. 2 das Kühlluftgebläse im Längsschnitt mit ίο Antriebselementen entsprechend der Schnittlinie Il-Ii in Abb. 1,

Die Abb. 3 einen Querschnitt durch den Gehäuseteil für die Antriebselemente des Kühlluftgebläses entsprechend der Linie III-II1 in Abb. 2. In Abb. 1 ist eine luftgekühlte Brennkraftmaschine mit einem Kühlluftgebläse % das seitlich neben der Zylinderreihe 2 und in Längsrichtung der Maschine gesehen, vor der Zylinderreihe 2 angeordnet ist. Eii. Gehäusedeckel 3, der den g- oßten Teil der Stirnseite der Maschine einnimmt, verschließt den nicht näher dargestellten Räderkasten 14, in dem die Antriebe für die Hilfseinrichtungen der Maschine, wie z. B. der Nockenwelle und Einspritzpumpe, angeordnet sind. Das auf dem Gehäusedeckel 3 befestigte Kühlluftgeblase 1 wird von einem der nicht näher dargestellten Hilfsantriebe über ein Schubstangengetriebe, wie es in der Abb. 2 dargestellt ist, angetrieben.

In der Abb. 2 ist das Axialkühl'uftgebläse 1, dessen Gehäuse 4 zusammen mit dem zylindrischen Gebläsemantel 5, dem Lagergehäuse 6 - für die Antriebswelle 9 —, dem Leitschaufelrad 7 und dem Antriebsgehäuse 8, für den Antrieb des Schaufelrades 12 einteilig ausgebildet ist, dargestellt.

Die im Lagergehäuse 6 laufende Antriebswelle 9 wird an einem Wellenende durch ein Schubstangengetriebe 10,11 angetrieben, während sie am anderen Wellenende das Schaufelrad 12 antreibt. Die Kühlluft wird dabei in den in der Zeichnung angedeuteten Kühlluftaufnehmer 13 gefördert. Das Schubstangengetriebe 10, 11 überträgt das Antriebsdrehmoment von einer Welle IS, die im Räderkasten 14 der Maschine und im Antriebsgehäuse 8 gelagert ist. Die Welle 15 mit Zahnrad 16 wird von einem Zahnrad 17, welches die nicht näher dargestellte Einspritzpumpe der Brennkraftmaschine antreibt, angetrieben. Die beiden Exzenterkurbeln 11 des Schubstangengetriebes 10, 11 sind um weniger als 180° auf den Wellen 7 und 15 versetzt angeordnet. Als Massenausgleich für das Schubstangengetriebe 10,11 dienen die ',o auf den Wellen 9 und 15 zusammen mit den Exzenterkurbeln 11 befestigten Gegengewichte 18.

In Abb 3 ist das Antriebsgehäuse 8 mit Verschlußdeckel 19dargestellt. Die beiden Schubstangen 10 zur Kraftübertragung nehmen nur wenig Raum ein, so daß das schmale Gehäuse 8, 19 den Gebläseeinlaufquerschnitt nur wenig überdeckt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnunpen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Anlrieb des Kühlgebläses einer luftgekühlten Hubkolbenmaschine, insbesondere Brennkraftmaschine, bei der die Welle des Kühlgebläses einen Abstand von der Längsmittelebene der Kurbelwelle hat, dadurch gekennzeichnet, dall in die Kraftübertragung von der Kurbeiwelle zur Gebläsewelle (9) ein Schubstangengetriebe (10, 11) eingebaut ist.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schubstangengetriebe (10, 11) üwei Schubstangen (10) hat, deren Köpfe Exzenter (11) umfassen, wobei die Exzenter (11) der einen Schubstange (10) jeweils um einen Winke! von weniger als 180° gegeneinander versetzt sind.

.1 Antrieb nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch Gegengewichte (18), welche die Massenkräfte und Massenmomente des Schubstangengetriebes (10, 11) ausgleichen.

4. Antrieb nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schubstangen (10) bzw. deren Exzenter (11) unmittelbar nebeneinander angeordnet '■ind.

5. Antrieb nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Anordnung der beiden Schubstangen (10) in einem Antriebsgehäuse (8), das im Bereich der Ansaugöffnung des Kühlluftgebliises als feststehende Leitschaufel ausgebildet ist.

6. Antrieb nach der Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dv.Ti Schubstangengetriebe (10, 11) ein Zahnradübersetzungsgetriebe (16, 17) vor- oder nachgeschaltet ist.

7. Antrieb nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Schubstangengetriebe zugewandte Zahnrad (16) des Zahnradübersetzungsgetriebes mit einem an der Maschine vorhandenen Zahnrad (17) kämmt.

8. Antrieb nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlluftgebläse (1) zusammen mit seinen Antriebselementen zu einer Baueinheit vereinigt ist.