DE2434633A1 - System zur aufhaengung einer aus einer drehkolben-brennkraftmaschine und einem getriebe bestehenden baueinheit in einem kraftfahrzeug - Google Patents

System zur aufhaengung einer aus einer drehkolben-brennkraftmaschine und einem getriebe bestehenden baueinheit in einem kraftfahrzeug

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DE2434633A1
DE2434633A1 DE2434633A DE2434633A DE2434633A1 DE 2434633 A1 DE2434633 A1 DE 2434633A1 DE 2434633 A DE2434633 A DE 2434633A DE 2434633 A DE2434633 A DE 2434633A DE 2434633 A1 DE2434633 A1 DE 2434633A1
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Charles Newton Hughes
Donald Lee Runkle
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Motors Liquidation Co
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Description

K ν
W/Vh-3057
General Motors Corporation, Detroit, Mich., ¥.St.A.
System zur Aufhängung einer aus einer Drehkolben-Brennkraftmaschine und einem Getriebe bestehenden Baueinheit in einem Kraftfahrzeug
Die Erfindung bezieht sich auf ein System zur Aufhängung einer aus einer Brehkolben-Brennkraftmaschine und einem Getriebe bestehenden Baueinheit, deren Gewichtsschwer^ punkt innerhalb der Drehkolben-Brennkraftmaschine liegt, in einem Kraftfahrzeug.
Bei mit Hubkolben-Brennkraftmaschinen ausgerüsteten Kraftfahrzeugen ist es üblich, eine Dreiptsnktaufhängung der Brennkraftmaschinen-Getriebeeinheit vorzusehen, wie dies beispielsweise die US-PS 2 953 336 zeigt. Bs sind hierbei zwei in Querrichtung Abstand voneinander aufweisende Abstützungen
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im vorderen Bereich der Baueinheit und eine dritte Abstützung in deren hinterem Bereich vorgesehen. Die vorderen Abstützungen sind hierbei an einander gegenüberliegenden Seiten der Brennkraftmaschine angeordnet, während die dritte Abstützung an der Unterseite des Getriebes vorgesehen ist, wobei die Abstützungen so ausgebildet und angeordnet sind, dass eine bestmögliche Aufnahme von Schwingungen der Baueinheit erfolgt und eine gute Schwingungsisolation zwischen dem Fahrzeug und der Baueinheit erreicht wird. Mit einer derartigen Anordnung ist es möglich, die meisten, wenn nicht sämtliche, v/esentlichen Schwingungen der Baueinheit zu entkoppeln. Dies ist erwünscht, weil bei Trennung der einzelnen Schwingungsarten es möglich ist, diese auf die Hauptachsen des Fahrzeugs auszurichten und derart abzustimmen, dass bei einer bestimmten Schüttelbeäingung eine maximale Energieaufnahme er-folgt. Bei Kraftfahrzeugen, die mit Drehkolbenmaschinen ausgerüstet sind und der im Fahrzeug verfügbare Raum begrenzt ist, ist diese übliche Dreipunktaufhängung nicht verwendb-ar. Beispielsweise bei einer typischen Anordnung mit einer Drehkolben-Brennkraftmaschine, deren Hauptachse in Längsrichtung des Fahrzeugs liegt, ergibt sich ein unzureichender Raum zur Befestigung der üblichen vorderen Abstützungen, da an einer dieser Stellen der Äuslasskasten der Drehkolben-Brennkraftmaschine mit zugeordneter Steuereinrichtung für die
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Zusammensetzung der Abgase vorgesehen ist, so dass ausser dem fehlenden Platz in diesem Bereich auch hohe Temperaturen herrschen, die den in der Abstützung verwendeten elastomeren Werkstoffen schädlich sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zur Aufhängung von Drehkolben-Brennkraftmaschinen aufweisenden Baueinheiten zu schaffen, das eine einwandfreie Schwingungsdämpfung ermöglicht, wobei die elastomeren Werkstoffe der Abstützungen gegen übermässige Temperaturen geschützt sind.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Fahrzeug eine vordere und eine hintere Abstützung unterhalb der Drehkolben-Brennkraftmaschine bzw. dem Getriebe hat, dass ein vorderer elastomerer Abstützkörper an der Oberseite der vorderen Abstützung befestigt zwischen dieser und der Unterseite dejr Drehkolben-Brennkraftmaschine und ein hinterer elastomerer Abstützkörper an der Oberseite der hinteren Abstützung befestigt zwischen dieser und der Unterseite des Getriebes angeordnet sind und beiderseits des GewichtsSchwerpunkts drei zueinander senkrecht stehende Wirkungslinien aufweisen, die parallel zu einer lotrechten bzw. einer querliegenden bzw. einer in Längsrichtung liegenden Achse durch den Gewichtsschwerpunkt verlaufen und nachgiebig Bewegungen in diesen Wirkungslinien sowie Gier-, Nick- und Rollbewegungen der Baueinheit widerstehen, und dass
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-kleine zusätzliche elastomere Abstützung mit der Drehkolben-Brennkraftmaschine verbunden zwischen dieser und dem Fahrzeug so angeordnet ist, dass sich lediglich eine querliegende Wirkungslinie zwischen dem vorderen elastomeren Abstützkörper und dem Gewichtsschwerpunkt ergibt, in der Quer-, Nick- und Rollbewegungen der Baueinheit aufgenommen werden.
Durch diese Anordnung ist es möglich, die Abstützungen mit solchen Federkonstanten und Abständen der Wirkungslinien von dem Gewichtsschwerpunkt auszubilden, dass bei einer Bewegung der Baueinheit die Querbewegung von der Rollbewegung, die Gierbewegung von der Querbewegung, die Wickbewegung von der lotrechten Bewegung und die Rollbewegung von der Gierbewegung entkoppelt sind. Es ist ferner möglich, gewisse Schwingungen zu koppeln, um die Schwingung energie aufzunehmen, um die Amplituden aller Schwingungen unterhalb -©orgegebener ,Schwellwerte zu halten.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Anordnung besteht darin, dass die Bewegungan der Baueinheit entweder gekoppelt oder entkoppelt sind und dass sich die vordere und hintere Abstützung unterhalb der Baueinheit befinden und diese unter Ausnutzung ilier Zusammendrückkraft vollständig tragen, während ihre Schereigenschaften das Drehmoment der Drehkolben-Brennkraftmaschine aufnehmen. Zusätzlich kann die vordere und
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die hintere /-b Stützung in Längsrichtung des Fahrzeugs bewegt werden, um die Abstützung in den natürlichen Knotenpunkten der Balkendurchbiegung der Baueinheit vorzunehmen, wodurch die auf das Fahrzeug übertragenen Schwingungen weitgehend verringert werden, ohne dass hierzu die vordere Abstützung eine auf das Stoßzentrum der Baueinheit gerichtete Virkungslinie aufweisen muss.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die hintere /bstützung nicht notwendigerweise in der Rollachse liegen muss, da diese sowohl von der vorderen als auch der zusätzlichen Abstützung gesteuert wird. Ferner ergibt sich der Vorteil, dass die vordere und die obere Abstützung ausserhalb des Bereichs hoher Temperaturen angeordnet v/erden können, wodurch die Haltbarkeit der Abstützungen erhöht wird.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In der Zeichnung zeigen
l''ig. 1 eine scheinatische Seitenansicht einer Baueinheit aus einer Drehkolben—Brennkraftmaschine und einem Getriebe mit einer erfindungsgemässen Aufhängung,
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5 09809/028S
Fig. 2 eine Stirnansicht auf die Baueinheit,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der Baueinheit,
Fig.4 eine Vorderansicht der vorderen Abstützung in grosser ein Maß stäbe,
Fig. 5 eine Ansicht in Richtung der Linie 5-5 in Fig. 4,
Fig. 6 eine Vorderansicht der zusätzlichen oberen Abstützung,
Fig. 7 eine Ansicht in Richtung der Linie 7-7 in Fig. 6 gesehen,
Fig. 8 einen Querschnitt durch die hintere Abstützung in grosserem Haßstäbe,
Fig. 9 eine analytische Darstellung der erfindungsgemässen Aufhängung und
Fig.10 eine der Fig. Z ähnliche Darstellung einer abgewandelten Bai form, bei der die vordere Abstützung in zwei Teile unterteilt ist, während die übrigen Abstützungen in gleicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform ausgebildet sind.
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Die erfindungsgemässe Aufhängung dient der Ausrüstung eines Kraftfahrzeugs 14 mit einer Antriebsbaueinheit, die aus einer Drehkolben-Brennkraftmaschine 10 und einem Getriebe 12 besteht, die gemeinsam einen starren Körper bilden. Die Baueinheit aus der Drehkolben-Brennkraftmaschine und dem Getriebe hat eine Läjigsachse 16, die in Längsrichtung des Fahrzeugs 14 liegt und an der Vorderseite nach oben geneigt ist, wie dies Fig. 1 zeigt. Das Getriebe 12 kann ein handgeschaltetes oder automatisches Getriebe sein, während die Drehkolben-Brennkraft-maschine von handelsüblicher Bauweise mit zwei Drehkolben ist. Die Drdikolben-Brennkraftmaschine hat ein Gehäuse, das aus einem vorderen Gehäuseteil 18, einem hinteren Gehäuseteil 20 und einem mittleren Gehäuseteil 22 besteht sowie ein vorderes Drehkolben-Gehäuse 23 zwischen dem vorderen und dem mittleren Gehäuseteil und ein rückwärtiges Brehkolbengehäuse 24 zwischen dem mittleren und dem hinteren Gehäuseteil aufweist. Das Getriebe 12 ist mit dem hinteren Gehäuseteil 20 verbunden. Anstelle einer Ölwanne, die sich wie bei Hubkolbenmaschinen über die Gesamtlänge erstreckt, ist hier ein Ölbehälter 28 vorgesehen, der an der Unterseite des hinteren Gehäuseteils 20 befestigt ist und sich nach hinten unter das Getriebe 12 erstreckt(Fig. 1). Der Ölbehälter 28 erstreckt sich nach vorn nur, um einen geringen Betrag über die Trennfläche des
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5 0 9 8 0 9 / 0 2 8 B
hinteren Drehkolben-Gehäuses 24, so dass der vordere Teil der Drehkolben-Brennkraftmaschine zur unmittelbaren starren Verbindung zur Verfugung steht. Die Drehkolben-Brennkraftmaschine hat ferner einen Auslasskasten 25 auf der rechten Seite, dem eine Steuereinrichtung für die Abgaszusammensetzung zugeordnet ist. Bei einer derartig aufgebauten Baueinheit befindet sich der Gewichtsschwerpunkt e.g. des starren Körpers im Bereich des hinteren DrehkoIben-gehäuses 24. Während des Betriebes des Fahrzeugs kann die Baueinheit 10,12 sechs verschiedene Schwingungen ausführen, nämlich eine senkrechte Bewegung, eine Querbewegung, eine Bewegung in der Längsachse des Fahrzeugs, eine Gierbewegung, eine Nickbewegung und eine Rollbewegung. Diese verschiedenen Schwingungsarten sind in der analytischen Darstellung der Fig. 9 gezeigt, wobei die senkrecht aufeinander stehenden Achsen für die Gierbewegung und die senkrechte Bewegung bzw. die Nickbewegung und die Guerbe\fegung bzw. die Rollbewegung und die Bewegung in der Längsrichtung des Fahrzeugs durch den Gewichtsschwerpunkt gehen und die Rollachse mit der kleinsten Achse der Baueinheit übereinstimmt, um die die Baueinheit sich infolge des Reaktionsdrehmoments der Drehkolben-Brennkraftmaschine zu drehen versucht»
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In dem dargeste; Ll bon Ausriirungabeispiel hat das Fahrzeug 14 eine vordere Abstützung 30, die j ich quer unterhalb der Drehkolben-Brennkrartmaschirie vor dem Ölbehälter 28 erstreckt und eine hintere Abstützung 32, die sich in ;.iuerrichtung unterhalb des Getriebes 12 erstreckt. ./Le die Fig. 5, 4 und 8 zeigen, sind die Abstützungen 30 und 32 als steife längliche Rinnen aus gestanztem Metallblech ausgebildet und ruhen an einander gegenüberliegenden Hangern der Rahmenkonstruktion, mit denen sich verschraubt sind. 1-iit der vorderen Abstützung 30 ist ein elastomerer Abstatzkörper 35 verbunden, und liegt zwischen der vorderen Abstützung 30 und der- Unterseite der Drehkolben-Brennkrafthiaschine 10 im Bereich des mittleren Gehäuseteils 22 ausserhalb des Bereichs hoher Temperaturen der Drehkolben-Brennkraftmaschine. Wie die Fig. 4 und 5 zeigen, besteht der vordere elastomere Abstatzkörper 36 aus einer Hülse 38 aus gestanztem Metallblech, die mit ihrer unteren Fläche durch Schrauben 40 mit der Oberseite der vorderen Abstützung 30 verbunden ist. Ein starrer Träger 42 erstreckt sich durch die in Querrichtung liegende Hülse 38 und ist an seinen gegeiiüberliegenden Enden mitteis Schrauben in Ansätzen 46 an der Unterseite des mittleren Gehäuseteils 22 befestigt (Fig. 1 und k). Zwischen der unteren Fläche der Hülse 33 und der unteren Fläche des Trägers 42 ist ein elastomerer Körper
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BO : i 809/0286 BAD ORIGINAL
-ίο-
vorgesehen, der unter Zusammendrucken einen wesentlichen Teil des Gewichtes der Baueinheit trägt, da er nur geringen Abstand vom Gewichtsschwerpunkt hat.
An der Oberseite der hinteren Abstützung 32 ist ein hinterer elastomerer Abstüfczkörper 50 (Fig. 8) befestigt, der sich bis zur Unterseite des Getriebes 12 nahe dessen hinterem Ende erstreckt (Fig. l). Der hintere Abstützkörper 50 besteht aus einer Hülse 52 aus gestanztem Metallblech, die durch Schrauben 54 mit dem Getriebe 12 verbunden ist. Zentral in der Hülse 52 ist eine in Uuerrichtung liegende Büchse 56 vorgesehen, um die ein el as to rue- r er Körner 58 unter· Druck zwischen der Vorder- und Rucks ei Xf-. der Hülse eingesetzt ist ο Die Büchse 56 liegt ausgerichtet zu Durchbrüchen in zwei nach oben gerichteten Armen 60, die ?.n der Oberseite der hinteren Abstützung 32 arigeschweisst sind, und durch die Büchse erstreckt sich eine Schraube 62, die durch eine Mutter in ihrer Lage gehalten ist. Der elastomere Körper 56 trl'gt somit den verbleibenden kleineren Anteil des Gewichts der B&ueinheit unter Ausnutzung seiner hohereigenschaft»
Eine dritte «lastomere Abstützung 66 vervollständigt das Aufhängungssys tem und bestellt, "wie die EMg, 6 und 7 aeigen, aus einer Strebe 63 aus gestautem Metallblech, die an ihren einander entgegengesetzten Fnde:-n Augen 70 und 72 aufweist,
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S 0 9 y 0 9 / 0 2 8 S
BAD ORIGINAL
Die Augen 70 und 72 nehmen Büchsen 74 bzw. 76 auf, mit denen unter Druck stehende elastomere Körper 73 bzw. SO verbunden sind. Die Strebe 68 erstreckt sich in Querrichtung zwischen der verhältnismässig kalten Seite der Drehkolben-Brennkraftmaschine und dem Fahrzeug und nimmt an ihrem maschinenseitigen Ende eine Schraube 82 auf, die sich durch die Büchse 74 erstreckt Die Schraube 82, die in Längsrichtung des' Fahrzeugs liegt, ist in ein Auge 84 eingeschraubt, das sich nahe dem oberen Ende des hinteren Drehkolbengehäuses 24 befindet. Am anderen Ende der Strebe 68 ist ebenfalls eine in Längsrichtung des Fahrzeugs liegende Schraube 86 vorgesehen, die durch die Büchse 76 tritt und in zueinander ausgerichtete Durchbrüche in den Armen 88 einer Stütze 89 tritt, welche mittels Schrauben 90 mit dem Fahrzeug verbunden ist. Die Schraube 86 wird hierbei in eine Mutter eingeschraubt, die mit einem der Arme 88 verschweisst ist. Die Strebe 68 ist so angeordnet, dass bei Rollbewegungen der Baueinheit die Strebe entweder auf Zug oder Druck beansprucht wird und die elastomeren Körper 78 und 80 lediglich Widerstand gegen eine Querbewegung, eine Gierbewegung und eine Rollbewegung der Baueinheit leisten.
Die Baueinheit ist somit an drei Punkten am Fahrzeug abgestützt, wobei eine einzige vordere Abstützung 36 etwas vor dem Gewichtsschv/erpunkt e.g. liegt und eine einzige hintere
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Abstützung mit grösserem Abstand hinter dem Gewichtsschwerpunkt liegt und nachgiebig einen Widerstand gegen lotrechte Bewegung, Querbewegung und Bewegungen in der Längsrichtung sowie gegen Gierbewegung, Nickbewegung und Rollbewegung leistet. Die dritte Abstützung der /ufhängung befindet sich an einer Stelle, wo sie nachgiebig nur eine Querbewegung, eine Gierbevegung und eine Rollbewegung auffängt. Alle drei elastomeren Abstützungen liegen ausserhalb der heissen Bereiche der Drehkolben-Brennkraftmaschine und gestatten entkoppelte Schwingungen in den meisten, wenn nicht allen Bewegungsrichtungen der Baueinheit, wie dies nachstehend erläutert wird.
Es wird hierzu auch auf die Fig. 9 verwiesen, die ein analytisches Modell der erfindungsgemässen Aufhängung veranschaulicht. In dieser sind die positiven Richtungen durch ein Achsensystem X, Y, Z gegeben, wobei diese Achsen senkrecht aufeinander stehen und die Achse Y die Rollachse oder die kleinste Hauptachse der Baueinheit ist. Die oberen Zusätze gegen einen Hinweis auf die jeweilige Abstützung (F für die vordere Abstützung, R für die hintere Abstützung, T für die zusätzliche obere Abstützung). Die unten angegebenen Zusätze deuten die Richtung an. K ist die Federkonstante , X, Y, Z sind Abstünde, M ist die Masse, I ist die Trägheit, A ist die Verlagerung, Θ ist die Drehbewegung, cc ist die Frequenz und v, f, 1 sind die Wirkungslinien der Ab-
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stütziiingen in der Lotrechten bzw. der Bewegung in Längsrichtung des Fahrzeugs bzw. in der Querbewegung.
Zum Entkoppeln der verschiedenen Schwingungen der Baueinheit werden folgende Schritte vorgenommen:
!..Verlagern oder Drehen des GewichtsSchwerpunkte c.g in einer Richtung
2. Summieren der durch diese Verlagerung erzeugten Momente 3c Bringen der Summe auf Null.
Um beispielsweise die Querbewegung von der Rollbewegung zu entkoppeln, wird die Baueinheit in Querrichtung verlagert ( Δ -,) und das Rollmoment summiert und auf Null gebracht.
( Ci -jK^ ) ZF + ( Δ -jK* ) ZR + ( Δ -jK*) ZT = 0 (1)
worin (Δ-,Χ-τ) = die Querkraft an der vorderen Abstützung 36 ZF . = der Hebelarm » » " "
-,Κ-,) = die Querkraft an der hinteren Abstützung 50 R = der Hebelarm » » " » η K-, ) = die Querkraft an der oberen Abstützung 66
ZT = der Hebelarm ■ » » » sind.
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-14-Gleichung (1) kann umgeschrieben werden zu
+ ZRKR + ZTK^) = O (2)
und somit zu
+ ZK + ZK1
ZFKF + ZRKR + Z1K1 =0 (3)
Wird Gleichung (3) erfüllt, so ist die Querbewegung und die Rollbewegung entkoppelt. Um die Gierbewegung und die Querbewegung zu entkoppeln, muss das Giermoment infolge der Querverlagerung auf den Wert Null gebracht werden.
f (αχκ^)γχ = ο (4)
die umgewandelt werden kann zu
YFKF + YRKR + YTK* =0 . (5)
Um die Nickbewegung von der Querbewegung zu entkoppeln, muss das Nickmoment infolge der Querverlagerung auf Null gebracht werden.
( £ vkf)yf + ( & vkr)yr = ο (6)
die umgewandelt werden kann in
YFKF + YRKR = 0 (.7)
-15-
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Um die Rollbewegung von der Gierbewegung zu entkoppeln, muss das Rollmoment infolge der GierSchwenkung auf Null gebracht werden.
<θζγ >κι
ZT = 0
(8)
worm
θ.
(θζγ
[(Q2Y
)Eh Z 1
Y )
R R/ )Κγ·
rn
(©2Y )
= die Gierdrehbewegung
= die Querverlagerung an der vorderen Abstützung 36 infolge der Gierdrehung
= die Querkraft an der vorderen Abstützung 36 infolge der Gierdrehung
der Hebelarm des Rollmoments an der vorderen Abstützung 36
das durch die vordere Abstützung 36 ausgeübte Rollmoment infolge der Gierdrehung
die Querverlagerung an der hinteren Abstützung 50 infolge der Gierdrehung
die Querkraft an der hinteren Abstützung infolge der Gierdrehung
der Hebelarm des Rollmoments an der hinteren Abstützung 50
das von der hinteren Abstützung 50 infolge der Gierdrehung ausgeübte Rollmoment
die Querverlagerung der vorderen Abstützung 36 infolge der Gierdrehung
-16-
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(θζυχ)κ.
die Querkraft an der oberen Abstützung 66
infolge der Gierdrehung
T
Z = der Hebelarm des Rollmoments an der oberen
Abstützung 66 .
m ml rn
Q7Y )K-j| Z = das von der oberen Abstützung 66 infolge J der Gierdrehung ausgeübte Rollmoment
Gleichung (8) kann umgewandelt werden zu
YFZFKF + YRZRKR + YTZTkJ = 0- (9)
Um die Nickbewegung von der Bewegung in Längsrichtung des Fahrzeugs zu entkoppeln, muss das Nickmoment infolge dör Bewegung in Längsrichtung des Fahrzeugs auf Null gebracht werden.
(ÄfKF)ZF + (AfKR)ZR = 0 (10)
die umgewandelt werden kann zu
ZFKF + ZRKR =0 (11)
Die allgemeine Gleichung für die Eigenfrequenz eines einfachen Feder-Masse-Systems ist
2 - κ
Co =-f-
Die Eigenfrequenzen der sechs verschiedenen Schwingungen sind folgende
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2 Kl Querbewegungc^ γ =
(12)
Bewegung in Längs- ρ a+b richtung des Fahr- ti = —^— zeugs
(art)'
lotrechte Bewegung
F R
- 2b + c
(13)
(14)
Nickbewegung cj - = —^— + \ '
- 2b + c (15)
Rollbewegung to
(16)
Gierbev/egung to
(17)
worin
a =
b =
R + (ZR)2KR + (YR)2KR
LX (18)
(19)
-18-
5 0 9 8 U 9 / ü 2 8
C =
(20)
Bei der Ausführung nach dem beschriebenen Beispiel wurde es als unmöglich erkannt, die Gleichung (11) zum Entkoppeln der Nickbewegung und der Längsbewegung in Fahrzeugrichtung zu erfüllen. Es sind daher die Gleichungen (13) und (15) für die Längsbewegung in Fahrzeugrichtung und die Nickbewegung durch Eigenwerte (18), (19) und (20) der allgemeinen Festigkeitsgleichungen ersetzt.
Insgesamt gibt es 23 Parameter
(VC^ Y^ V^ V^ Y^ TT^ 7^- Y^ MT T T Tf^ V^- XT^
RR' '
Z , Y , ^y, ^v, L°7, ^?Y, ^vv, ω ) . Zusätzlich gibt es
z, ^1x, ^yY, ω ζζ
elf allgemeine Gleichungen, von denen zehn erfüllt werden können. Werden daher 13 von den 23 Parametern gewählt, so ist es möglich, eine Lösung für jeden der anderen zu finden.
Bei dem Ausführungsbeispiel war die Aufgabe gestellt, eine Baueinheit aus einer Drehkolbenmaschine und einem Getriebe in ein vorhandenes Fahrzeug einzubauen, das normalerweise eine Hubkolbenmaschine mit einem gleichen Getriebe erhielt. Es waren
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50S) 8 C) y /0285
daher eine Anzahl physikalischer Überlegungen anzustellen, bevor zu einer Lösung mit Hilfe der allgemeinen Gleichungen geschritten v/erden konnte.
Diese Überlegungen waren folgende:
1. Vermeiden einer Änderung der vorhandenen Abstützfläche für
die Baueinheit (fester Wert YR '*
2. Bestimmte Lage der vorderen und oberen Abstutzung infolge
des verfügbaren Raumes (feste Werte ZF, YF, ZT, YT) .
3. Berücksichtigung von Gewicht und Trägheit der Baueinheit (feste Werte M, Ιχ, Ιγ, I2) .
4. Da die Nickbewegung und die Bewegung in Längsrichtung gekoppelt werden sollten, konnten die in Längsrichtung gerichteten Federraten der Abstützungen festgelegt werden
(kf, φ.
5. Da die Rollbewegung und die senkrechte Bewegung als die wichtigsten angesehen wurden, wurden die Frequenzen dieser Bewegungen festgelegt (feste Werte £-3 γγ, ^2) .
Unter Berücksichtigung dieser Überlegungen können die allgemeinen Gleichungen im einzelnen gelöst werden, d.h. bei gegebenen KF, ZF, Υ5", ZT, YT, M, Ix, Iy, I2, KR, YR, &YY und können die allgemeinen Gleichungen für die Werte K1, K^, Kv, K1, Z , χ, CoZZ' Cv" Y und 0JXX0ΘΓΓΘθηηβΐ werden.
-20-
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-20-Nachstehend eine Aufstellung der besonderen Gleichungen :
M fa I
KR = ' (21 j
KF = (22)
V ■ B
1 -
ZR
(YF - YT) ZFYRZT
YFYRZT - ZFYRYT -
Ιγ «■■ 2
Λ (ZF)2 + ρ (YR)2 + (ZT)2
■ l·
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(23) (24)
1 (25)
Kl - ^Kl ■ (26)
-21-
(a+b) ab + c
2 _ a+b x ■ (a+b) - ab + c
XX ~ 2 + V 4
YFZT - ZFYT
7R
F t F
TJ1 O DO rn '
\z- — ; (2S)
xz
\: iatu; - ao f υ /-^0\
ΖΛ
-22-
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Es ist dann eine einfache Sache, die Ausrechnung dieser Gleichungen mittels eines Computerprogramms durchzuführen. Das analytische Modell und die relative Anordnung der Abstützungen zeitigen Ergebnisse aus den obigen Gleichungen, nach denen die vordere Abstützung 36 an der Unterseite des mittleren Gehäuseteils 22 dicht vor dem Gewichtsschwerpunkt e.g. befestigt wird, die zusätzliche obere Abstützung 66 an dem hinteren Drehkolbengehäuse 24 nahe der Oberseite und ebenfalls dicht vor dem Gewichtsschwerpunkt e.g., während die hintere Abstützung 50 an üblicher Stelle reichlich hinter dem Gewichtsschwerpunkt e.g. befestigt wird, wobei alle Schwingungen entkoppelt sind mit Ausnahme der Nickbewegung und der Bewegung in Längsrichtung des Fahrzeugs. Dieses ergibt sich dadurch, dass die vorderen und hinteren Abstützungen 36 bzw. 50 drei senkrecht zueinander liegende Wirkungslinien aufweisen, die parallel zu den Achsen XYZ liegen und auf verschiedenen Seiten des GewichtsSchwerpunkts angeordnet sind, um senkrechten Bewegungen, Querbewegungen, Bewegungen in Längsrichtung sowie Gier-., Nick- und Rollbewegungen nachgiebig entgegenzustehen, wobei diese Abstützungen zugleich das gesamte Gewicht der Baueinheit aus Drehkolben-Brennkraftmaschine und Getriebe trägt, während die obere Abstützung 66 lediglich eine in Querrichtung liegende Wirkungslinie aufweist, die zwischen der vorderen
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Abstützung und dem Gewichtsschwerpunkt liegt und lediglich Querbewegungen, Gierbewegungen und Rollbewegungen aufnimmt. Weiterhin zeigen die obigen Gleichungen, dass diese Abstützungen bei geeigneten Federkonstanten und Abständen der Wirkungslinien vom Gewichtsschwerpunkt ein wahlweises Koppeln oder Entkoppeln verschiedener Schwingungen ermöglichen, um in dieser Weise die beste Schwingungsabsch-irmung in einem gegebenen Fahrzeug zu erzielen. Weiterhin ist für den zuverlässigen Transport von Fahrzeugen in senkrechter Stellung in Eisenbahnwagen mit der Stirnseite nach unten erwünscht, dass die Aufhängung der Baueinheit deren Gewicht auch in dieser senkrechten Lage des Fahrzeugs zu tragen imstande ist. Die erfindungsgemässe Ausbildung der Aufhängung ermöglicht dies, da die vordere und hintere Abstützung weiterhin das Gewicht der Baueinheit tragen können, wobei die hintere Abstützung 50 den grösseren Gewichtsanteil durch Ausnutzung der Zusammendrückbarkeit aufnimmt, während in der vorderen Abstützung die Aufnahme unter Scherwirkung erfolgt.
Ferner ist in abgewandelter Weise auch möglich, die vordere .Abstützung in zwei getrennte, Querabstand voneinander aufweisende Abstützungen 92 zu unterteilen, die zwischen dem mittleren Gehäuseteil 22 und der /'bstützung 30 liegen, wie dies in Fig. 10 dargestellt ist, wobei ihre Wirkungslinien in der gleichen Richtung liegen wie die der einzigen vorderen
-24-
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Abstützung der ersten Ausf ührungsform. Diese Ausbildung kann vorteilhaft sein, wenn eine bessere Zugänglichkeit zur vorderen Abstützung erwünscht ist.
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Claims (4)

  1. -25-Patentansprüche
    I
    1. /System zur Aufhängung einer aus einer Dr eh-
    kolben-Brennkraiimaschine und einem Getriebe bestehenden Baueinheit, deren Gewichtssta/jwerpunkt innerhalb der Drehkolben-Brennkraftmas chine liegt, in einem Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (14) eine vordere und eine hintere Abstützung (30 und 32) unterhalb der Drehkolben-Brennkraftmaschine (10) bzw. dem Getriebe (12) hat, dass ein vorderer elastomerer Abstützkörper (36) an der Oberseite der vorderen Abstützung (30) befestigt zwischer dieser und der Unterseite der Drehkolben-Brennkraftmaschine und ein hinterer elastomerer Abstützkörper (50) an der Oberseite der hinteren /bstützung (32) befestigt zwischen dieser und der Unterseite des Getriebes angeordnet sind und beiderseits des Gewichtsschwerpunkts (c#g.) drei zueinander senkrecht stehende Wirkungslinien aufweisen, die parallel zu einer lotrechten bzw. einer querliegenden bzw. einer in Längsrichtung gelegenen Achse durch den Gewichts schwerpunkt verlaufen und nachgiebig Bewegungen in diesen Wirkungslinien sowie Gier-, Nick- und Rollbewegungen der Baueinheit widerstehen, und dass.eine zu-
    (66)
    satzliche elastomere Abstützung/mit der Drehkolben-Brennkraft-
    maschine verbunden zwischen dieser und dem Fahrzeug so ange-
    -26-
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    ordnet ist, dass sich lediglich eine querliegende Wirkungslinie zwischen dem vorderen elastomeren Abstützkörper und dem Gewichtsschwerpunkt ergibt, in der Quer-, Nick- und Rollbewegungen der Baueinheit aufgenommen werden.
  2. 2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Drehkolben-Brennkraftmaschine (10) einen vorderen, mittleren und hinteren Gehäuseteil (18 und 22 und 20),-ein vorderen Drehkolbengehäuse (23) zwischen dem vorderen und mittleren Gehäuseteil und ein hinteres Drehkolbengehäuse (24) zwischen dem mittleren und dem hinteren Gehäuseteil aufweist, dass das Getriebe (12) am hinteren Gehäuseteil befestigt ist, und dass sich die vorderen und die hinteren Abstützungen (30 und 32) quer unterhalb des mittleren Gehäuseteils bzw. des Getriebes erstrecken, wobei die vordere Abstützung an der Unterseite des mittleren Gehäuseteils befestigt ist.
  3. 3. Sjrstem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Abstützung (66) eine Strebe (68) enthält, die am hinteren Gehäuseteil (20) befestigt sich zwischen diesem und dem Fahrzeug erstreckt.
  4. 4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei sämtlichen elastomeren Stützkörpern die Federkonstanten und die Abstände ihrer Wirkungslinien
    -27-
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    von dem Gewichtsschwerpunkt (e.g.) so gewählt sind, dass die Querbewegung der Baueinheit von der Rollbewegung, die Gierbewegung von der Querbewegung, die Nickbewegung von der senkrechten Bewegung und die Rollbewegung von der Gierbewegung entkoppelt sind.
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