DE2155404C2

DE2155404C2 - Single cylinder injection internal combustion engine

Info

Publication number: DE2155404C2
Application number: DE19712155404
Authority: DE
Inventors: Erich Ing. Graz Absenger; Othmar Dipl.-Ing. Skatsche
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-11-27
Filing date: 1971-11-08
Publication date: 1982-10-28
Also published as: FR2115769A5; AT311130B; DE2155404A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einzyllnder-Einspritzbrennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle und auf einem auf dem abtrlebsseltigen Ende dieser Welle dem Kurbelwellenlager benachbart angeordneten Zahnrad, in welches das Zahnrad einer mit Nocken für den Ventiltrieb der Brennkraftmaschine und mit einem Antriebsnocken für eine Einspritzpumpe versehenen Nockenwelle sowie ein weiteres, gleichgroß wie das Kurbelwellenzahnrad ausgebildetes Zahnrad zum Antrieb einer Massenausgleichswelle eingreift, auf deren kurbelwellenabtriebsseitig vom Ausgleichswellenzahnrad gelegenen Seite das radial einseitig vorspringend geformte Ausgleichsgewicht befestigt 1st.The invention relates to a single-cylinder internal combustion engine with a crankshaft and on one on the end of this shaft the crankshaft bearing adjacent gear, in which the gear is a cam for the valve train of the Internal combustion engine and with a drive cam for an injection pump and a camshaft Another gear of the same size as the crankshaft gear for driving a mass balance shaft engages, on the crankshaft output side of the balancer shaft gear side located radially on one side protruding shaped counterweight attached 1st.

Eine derartige Brennkraftmaschine ist in dem »Werkstatthandbuch für luftgekühlte Deutz-Dieselmotoren« HO199-5, Ausgabe 1962 der Firma Klöckner-Humboldt-Deutz AG auf den Selten 40, 48 und 60 beschrieben.Such an internal combustion engine is in the "workshop manual for air-cooled Deutz diesel engines" HO199-5, 1962 edition from Klöckner-Humboldt-Deutz AG described on rare 40, 48 and 60.

Die bekannte Brennkraftmaschine baut Insofern raumaufwendig als der Einspritzpumpennocken und das Massenausgleichsgewicht auf verschiedenen Selten des vom Kurbelwellenzahnrad, den Nocken- und Ausgleichswellenzahnrädern sowie ggf. den Zahnrädern für weitere Hllfsantrlebe gebildeten Stirnradgetriebe angeordnet sind.The known internal combustion engine is therefore space-consuming as the injector cam and the mass balance weight on different rare of the dated Crankshaft gear, the cam and balance shaft gears and, if necessary, the gears for others Hllfsantrlebe formed spur gear are arranged.

Ferner 1st das Kurbelwellenzahnrad zur Kurbelwellenabtrlebsselte hin dem Kurbelwellenlager nachgeordnet, womit auch die übrigen Zahnräder zum Abtriebsende hin verlagert und deshalb raumaufwendig angeordnet sind.In addition, the crankshaft gear is part of the crankshaft release downstream of the crankshaft bearing, which means that the other gears also face the output end relocated and are therefore arranged in a space-consuming manner.

Schließlich 1st bei der bekannten Brennkraftmaschine sowohl In radialer als auch in axialer Erstreckung ein größerer Raumbedarf bei einem Massenausglclchsgewicht bestimmter Größe dadurch erforderlich, daß der Achsabstand von Kurbelwelle und Massenausgleichswelle bei entsprechend großen Durchmessern des Kurbelwellenzahnrades sowie der Zahnräder zum Antrieb der Massenausgleichswelle und der Nockenwelle so gewählt ist, daß das radial einseitig vorspringend geformte Ausglelchsgewlchi sich beim Umlauf außerhalb der Umfangsfläche des Kurbelwellenendes an diesem vorbeibewegt.Finally, in the known internal combustion engine Both in the radial and in the axial extent, a larger space requirement with a mass compensation weight Certain size is required because the center distance of the crankshaft and the mass balance shaft correspondingly large diameters of the crankshaft gear and the gears for driving the mass balance shaft and the camshaft is chosen so that the radially protruding on one side formed Ausglelchsgewlchi moves past the crankshaft end during rotation outside the circumferential surface of the crankshaft end.

Der Erfindung Hegt somit die Aufgabe zugrunde, bei einer Brennkraftmaschine der eingangs beschriebenen Art in gewichtssparender Weise den umbauten Raum und dabei Insbesondere die Baulänge der Brennkraftmaschine möglichst zu verringern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Brennkraftmaschine folgende Merkmale gemeinsam aufweist:The invention is therefore based on the object an internal combustion engine of the type described above in a weight-saving manner the enclosed space and in particular to reduce the overall length of the internal combustion engine as much as possible. This task will solved according to the invention in that the internal combustion engine has the following features in common:

a) das Kurbelwellenzahnrad ist in an sich bekannter Welse zwischen dem Kurbelwellenlager und der diesem Lager zugewandten Kurbelwange angeordnet, a) the crankshaft gear is in a well-known catfish between the crankshaft bearing and the this bearing facing crank web arranged,

b) der Antriebsnocken für die Einspritzpumpe ist so auf der kurbelwellenabtriebsseitig vom Nockenwellenzahnrad gelegenen Seite der Nockenwelle angeordnet, daß der Antriebsnocken und das Ausgleichsgewicht, rechtwinklig zu den Wellenschsen gesehen, überplnanderliegen, undb) the drive cam for the injection pump is on the crankshaft output side of the camshaft gear located side of the camshaft arranged that the drive cam and the counterweight, Seen at right angles to the shafts, lie one above the other, and

c) die Kurbelwelle weist eine bei jeder Umdrehung den Durchgang des über den Abstand der Ausgleichswellenachse vom Umfang des abtrlebsseltigen Kurbelwellenrades hinaus radial einseitig vorspringend geformten Ausgleichsgewichtes ermöglichende Ausnehmung auf.c) the crankshaft has one with each revolution Passage of the distance between the balance shaft axis and the circumference of the crankshaft gear In addition, a counterweight that protrudes radially on one side allows a recess on.

Mit dem Stirnradgetriebe können daher auch die Einspritzpumpe, die Massenausgleichswelle und ggf. alle weiteren, über Stirnräder von der Kurbelwelle aus angetriebenen Hilfsmaschinen um eine etwa der Länge des Kurbelwellenlagers entsprechende Strecke näher zur Mitte des Motors hin verlagert werden. Auf diese Weise läßt sich der umbaute Raum der Brennkraftmaschine und Infolgedessen auch deren Gesamtgewicht erheblich reduzieren. In gleicher Welse wirkt sich auch die Überelnanderordnung von Einspritzpumpennocken und Ausgleichsgewicht auf derselben Seite des Stirnradgetriebes aus.With the spur gear, the injection pump, the mass balancing shaft and, if necessary, all others driven by the crankshaft via spur gears Auxiliary machines by a distance corresponding approximately to the length of the crankshaft bearing closer to Be shifted towards the middle of the motor. In this way, the enclosed space of the internal combustion engine and consequently also reduce their overall weight considerably. The overlapping order also works in the same way of injection pump cam and counterweight on the same side of the spur gear the end.

Ferner läßt sich eine reduzierte Baulänge der Brennkraftmaschine durch eine entsprechende Beschränkung für die Breite des für den Massenausgleich 1. Ordnung vorgesehenen Ausgleichsgewichtes erreichen. Dazu 1st notwendig, die radiale Abmessung des Ausgleichsgewichtes in einem der verringerten Breite des Gewichtes entsprechenden Ausmaß zu vergrößern. Ohne dabei die Durchmesser des Kurbelwellen- und des Massenausgleichszahnrades ebenfalls vergrößern zu müssen, was Nachtelle für die Größe des umbauten Raumes erbringen würde, gelingt dies durch die In der Kurbelwelle ausgebildete Ausnehmung. Dabei kann das Kurbelwellenzahnrad so klein als festigkeitsmäßig möglich ausgeführt werden. Die kleinen Durchmesser für das Abtriebszahnrad der Kurbelwelle und das gleichgroße Antriebszahnrad der Massenausgleichswelle sowie das hierdurch ebenfalls Im Durchmesser kleiner bauende Nockenwellenzahnrad tragen der Forderung einer möglichst gedrängten und gewichtssparenden Motorbauwelse besonders Rechnung. Bei der Auslegung der Kurbelwelle 1st selbstverständlich darauf zu achten, daß der durch die Aussparung geschwächte Querschnitt die volle Motorleistung zu übertragen vermag.Furthermore, the overall length of the internal combustion engine can be reduced by a corresponding restriction for the width of the 1st order mass balancing achieve the intended balance weight. This requires the radial dimension of the balance weight to an extent corresponding to the reduced width of the weight. Without doing the Also to have to enlarge the diameter of the crankshaft and the mass balance gear, which Make corrections to the size of the enclosed space this is achieved by the in the crankshaft trained Recess. The crankshaft gear can be made as small as possible in terms of strength. The small diameter for the output gear of the crankshaft and the drive gear of the same size Carry the mass balance shaft and the camshaft gear, which is also smaller in diameter as a result the demand for a compact and weight-saving engine construction catfish. When designing the crankshaft, it is of course necessary to ensure that the through the recess weakened cross-section is able to transmit the full engine power.

Im Zusammenhang mit der Anordnung des Zahnrades auf der Kurbelwelle ist darauf hinzuweisen, daß es bereits aus der DE-PS 11 57 849 bekannt ist, das Kurbelwellenzahnrad zwischen dem Kurbelwellenlager und der diesem Lager zugewandten Kurbelwange anzuordnen.In connection with the arrangement of the gear on the crankshaft it should be noted that it is already known from DE-PS 11 57 849, the crankshaft gear to be arranged between the crankshaft bearing and the crank web facing this bearing.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert: Es zeigenThe invention is described below with reference to the drawing explained in more detail: Show it

Fig. 1 einen vereinfachten Schnitt durch eine EO-zylinder-Einspritzbrennkraftmaschine nach der Erfindung, und zwar nach der Linie I-I in Fl g. 3,1 shows a simplified section through an EO cylinder injection internal combustion engine according to the invention, namely according to the line I-I in Fl g. 3,

Fig. 2 einen teil weisen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 3 undFig. 2 shows a partial section along the line II-II in Fig. 3 and

F i g. 3 die Vorderansicht eines Stirnradgetriebes der Brennkraftmaschine gemäß den Fig. 2 und 3.F i g. 3 shows the front view of a spur gear of the internal combustion engine according to FIGS. 2 and 3.

Bei der aus Flg. 1 ersichtlichen Brennkraftmaschine, von der nur die im Zusammenhang mit der Erfindung maßgeblichen Einzelheiten dargestellt sind, 1st die Kurbelwelle 1 in Gleitlagern 2 und 3 gelagert, von denen das erstere 2 in der vorderen Stirnwand 4 und das andere 3 In der hinteren Stirnwand 5 des zweiteilig ausgebildeten ^Kurbelgehäuses 6 angeordnet 1st. Das abtriebsseltlge '■Ende 7 der Kurbelwelle 1 durchsetzt eine Öffnung 8 des das Kurbelgehäuses 6 nach vorne abschließenden Dekkels 9.In the case of Flg. 1 visible internal combustion engine, of which only the details relevant in connection with the invention are shown, is the crankshaft 1 in plain bearings 2 and 3, the former 2 in the front end wall 4 and the other 3 in the rear end wall 5 of the two-part crankcase 6 is arranged. The output position The end 7 of the crankshaft 1 passes through an opening 8 of the cover that closes off the crankcase 6 towards the front 9.

Die Nockenwelle 10 der Brennkraftmaschine ist einerselts in der hinteren Stirnwand 5 des Kurbelgehäuses 6 und andererseits im Deckel 9 gelagert. Auf der Kurbelwelle 1 1st zwischen dem Kurbelwellenlager 2 und der Kurbelwange 20 ein Abtriebszahnrad 11 befestigt, mit dem das die doppelte Zähnezahl aufweisende Antriebszahnrad 12 der Nockenwelle 10 in Eingriff steht. Die Nockenwelle 10 trägt außer den zum Antrieb der nicht dargestellten Ventile der Brennkraftmaschine dienenden Nocken 13 und 14 auch noch einen vor dem Antriebszahnrad 12 gelegenen Nocken 15 für den Antrieb der dar- überliegend angeordneten Einspritzpumpe 16. Die Ölpumpe 17 und der Regler 18 der Brennkraftmaschine werden durch das Zahnrad 19 angetrieben, welches entsprechend der auf Flg. 3 ersichtlichen Getriebeanordnung mit dem Antriebszahnrad 12 der Nockenwelle in Eingriff steht.The camshaft 10 of the internal combustion engine is one of a kind mounted in the rear end wall 5 of the crankcase 6 and on the other hand in the cover 9. On the crankshaft 1 1st between the crankshaft bearing 2 and the crank web 20, a driven gear 11 is attached, with which the double number of teeth having drive gear 12 of the camshaft 10 is in engagement. the Camshaft 10 carries in addition to those used to drive the valves of the internal combustion engine, not shown Cams 13 and 14 also have a cam 15 located in front of the drive gear 12 for driving the illustrated Overlying injection pump 16. The oil pump 17 and the controller 18 of the internal combustion engine are driven by the gear 19, which according to the on Flg. 3 gear arrangement shown meshes with the drive gear 12 of the camshaft.

Das Abtriebszahnrad 11 der Kurbelwelle 1 ist, wie bereits aasgeführt, zwischen dem vorderen Kurbelwellenlager L und der benachbarten Kurbelwange 20 auf der Kurbelwelle 1 angeordnet. Mit dem Zahnrad 11 sind die mit diesem in Eingriff stehenden Zahnräder 12 und 19 um eine der Länge des Kurbelwellenla£ers 2 entsprechende Strecke zur hinteren Kurbelgehäusewand 5 verlagert. The output gear 11 of the crankshaft 1 is, as already mentioned, arranged between the front crankshaft bearing L and the adjacent crankshaft 20 on the crankshaft 1. With the gear 11, the gears 12 and 19 which are in engagement with this are displaced to the rear crankcase wall 5 by a distance corresponding to the length of the crankshaft bearing 2.

Aus Fig. 2 ist zu ersehen, daß zum Ausgleich der Massenkräfte 1. Ordnung In geringem Abstand von der Kurbelwelle 1 eine Massenausglelchsweile 21 gelagert Ist, die ein radial einseitig vorspringend geformtes Ausgleichsgewicht 22 trägt. Das Antriebszahnrad 23 der Massenausglelchswelie 21 steht mit dem die gleiche Zähr.ezahl aufweisenden Abtriebszahnrad 11 der Kurbelwelle 1 in Eingriff, so daß die Welle 21 mit der gleichen Drehzahl, aber gegenläufig zur Kurbelwelle 1 umläuft. Der Achsabstand der Wellen 1 und 21 ist so gewählt, daß die Hüllfläche des rotierenden Ausgleichsgewichtes 22 die Kurbelwelle 1 schneidet. Die Kurbelwelle 1 weist eine Ausnehmung 24 auf, die bei jeder Umdrehung den Durchgang des über den Abstand der Ausgleichswellenachse vom Umfang des abtrlebsseitigen Kurbelwellenendes 7 hinaus einseitig radial vorspringend geformten Ausgleichsgewichtes ermöglicht. Dies ermöglicht es ferner, die Zahnräder 11 und 23 und Infolgedessen auch das die doppelte Zähnezahl aufweisenden Nockenwellenzahnrad 12 mit relativ kleinem Durchmesser auszuführen, wodurch sich der Platzbedarf für das Stirnradgetriebe entsprechend verringert.From Fig. 2 it can be seen that to compensate for the First order inertial forces A mass compensation shaft 21 is mounted at a short distance from the crankshaft 1, which carries a balancing weight 22 which is formed protruding radially on one side. The drive gear 23 of the Mass compensation like 21 stands with the same number having driven gear 11 of the crankshaft 1 in engagement, so that the shaft 21 at the same speed, but rotates in the opposite direction to the crankshaft 1. The center distance of the shafts 1 and 21 is chosen so that the The envelope surface of the rotating counterweight 22 intersects the crankshaft 1. The crankshaft 1 has a Recess 24, which with each revolution the passage of the over the distance of the balance shaft axis from the circumference of the trailing-side crankshaft end 7 also formed protruding radially on one side Balance weight allows. This also enables the gears 11 and 23, and consequently also the the double number of teeth having the camshaft gear 12 with a relatively small diameter, whereby the space requirement for the spur gear is reduced accordingly.

Aus Flg. 3 ist die Vorderansicht des Stirnradgetriebes der Brennkraftmaschine ersichtlich. Die Nockenwelle 10 und die Massenausgleichswelle 21 sind zu beiden Selten der Kurbelwelle 1 höherliegend angeordnet, und das mit dem Nockenwellenzahnrad 12 in Eingriff stehende Antriebszahnrad 19 für die Ölpumpe 17 und der Regler 18 befinden sich unterhalb der Nockenwelle 10.From Flg. 3 is the front view of the spur gear the internal combustion engine can be seen. The camshaft 10 and the mass balancing shaft 21 are rare for both of the crankshaft 1 is arranged higher, and that which is in engagement with the camshaft gear 12 Drive gear 19 for the oil pump 17 and the regulator 18 are located below the camshaft 10.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Single-cylinder injection internal combustion engine with a Crankshaft and on one end of this shaft adjacent to the crankshaft bearing arranged gear, in which the gear with a cam for the valve operation of the internal combustion engine and a camshaft provided with a drive cam for an injection pump and another, The same size as the crankshaft gear designed to drive a mass balance shaft engages, on the crankshaft output side of which the balance shaft gear is located the counterweight, which protrudes radially on one side, is attached, characterized in that that the internal combustion engine has the following features in common:

a) the crankshaft gear (11) is in a well-known catfish between the crankshaft bearing (2) and the crank web facing this bearing (20) arranged,

b) the drive cam (15) for the injection pump (16) is on the crankshaft output side of the Camshaft gear (12) located side of the camshaft (10) arranged that the drive cam (15) and the counterweight (22), Seen at right angles to the shaft axes, lay them on top of one another, and

c) the crankshaft (1) has one with each revolution the passage of the over the distance of the Balance shaft axis from the circumference of the abtrlebsseltigen crankshaft end (7) Radially protruding on one side of the counterweight (22) enabling recess (24).