DE2629529A1 - Balancing system for reciprocating engine inertia forces - has eccentric weight on planetary gear also balancing transverse dynamic forces - Google Patents

Balancing system for reciprocating engine inertia forces - has eccentric weight on planetary gear also balancing transverse dynamic forces

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DE2629529A1 DE19762629529 DE2629529A DE2629529A1 DE 2629529 A1 DE2629529 A1 DE 2629529A1 DE 19762629529 DE19762629529 DE 19762629529 DE 2629529 A DE2629529 A DE 2629529A DE 2629529 A1 DE2629529 A1 DE 2629529A1
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Abstract

The balancing system is used for inertia forces of reciprocating piston engines, esp. for the second order forces in a four cylinder four stroke in line engine. The planetary gear output has an eccentric balancing weight. The balancing mass (14) is dimensioned for compensation of inertia forces acting along the cylinder axis and connecting rod forces acting at right angles. The driving wheel (7) is driven in the same rotating direction as the crankshaft (4) to compensate the transverse dynamic force components. The driving wheel can be rotated in the opposite direction. The driving wheel can be driven by a toothed belt driven by crankshaft or camshaft (4, 5).

Description

Einrichtung zum Ausgleich der Massenkräfte von Hubkolben-Kurbelwellenmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Ausgleich der Massenkräfte von Hubkolben-Kurbelwellemaschinen, insbesondere zum Ausgleich der Massenkräfte II. Ordnung von 4 zylinder-Viertakt-Reihenmaschinen, mit einem in einem feststehenden innenverzahnten Sonnenrad im Verhältnis 1 : 2 kämmenden Planetenrad, das eine exzentrische Ausgleichsmasse aufweist und auf einem von der Kurbelwelle mit einer der auszugleichenden Massenkraftordnung entsprechenden Übersetzung angetriebenen Treibrad exzentrisch gelagert ist. Device for balancing the inertia forces of reciprocating crankshaft machines The invention relates to a device for balancing the inertia forces of Reciprocating crankshaft machines, especially to balance the inertia forces II. Order of 4 cylinder four-stroke in-line engines, with one in a stationary one internally toothed sun gear in a ratio of 1: 2 meshing planet gear, which is an eccentric Has balancing mass and on one of the crankshaft with one of the to be balanced Mass force order corresponding translation driven drive wheel eccentrically is stored.

Eine Massenausgleichs-Einrichtung dieser Bauart ist bereits in der deutschen Offenlegungsschrift 24 47 001 vorgeschlagen worden. Dabei wird mit Hilfe von ausschließlich rotierenden Teilen, die zudem in einer äußerst kompakten und wenig Baulänge erfordernden Anordnung geschickt zusammengefaßt sind, eine den auszugleichenden Kräften entgegengesetzte Bewegung der Ausgleichsmasse erreicht. Das Ziel dieser bekannten Einrichtung war es, die in Zylinderlängsrichtung auftretenden Massenkräfte auszugleichen, weshalb eine Geradführung der Ausgleichsmasse in der Vertikalen durch Anordnung der Unwucht möglichst nahe dem Wälzkreis des Planetenrades angestrebt wurde.A mass balancing device of this type is already in the German Offenlegungsschrift 24 47 001 has been proposed. This is done with the help of exclusively rotating parts, which are also in an extremely compact and Arrangement requiring little overall length are cleverly summarized, a movement of the balancing mass opposite to the forces to be balanced achieved. The aim of this known device was the longitudinal direction of the cylinder to compensate for occurring inertia forces, which is why a straight line of the balancing mass in the vertical by arranging the unbalance as close as possible to the pitch circle of the planetary gear was aimed at.

Nun zeigt sich jedoch, daß neben den in Zylinderlängsrichtung auftretenden Massenkräften auch auf die Zylindergleitbahn einwirkende Querkräfte entstehen, die gleichfalls pulsierende, freie Kräfte in den Aggregat-Lagern der Hubkolben-Kurbelwellenmaschine erzeugen. Solche Gleitbahn-Kräfte ergeben sich als Querkomponenten der an den Pleueln wirkenden Massen- und Gaskräfte infolge der während der Kurbelwellendrehung erfolgenden Schwenkbewegung der Pleuel.Now it can be seen, however, that in addition to those occurring in the longitudinal direction of the cylinder Inertial forces also arise transverse forces acting on the cylinder slideway, which also pulsating, free forces in the assembly bearings of the reciprocating crankshaft machine produce. Such slideway forces arise as transverse components of the connecting rods acting mass and gas forces as a result of the occurring during the crankshaft rotation Pivoting movement of the connecting rod.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, die Einsatzmöglichkeiten der eingangs genannten Ausgleichseinrichtung zu vergrößern und diese insbesondere für einen zumindest teilweisen Ausgleich der Zylinder-Gleitbahnkräfte heranzuziehen.The object on which the invention is based is therefore to provide the To enlarge the possible uses of the compensation device mentioned at the beginning and this in particular for an at least partial compensation of the cylinder-slide forces to use.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß die Ausgleichsmasse hinsichtlich ihrer Masse und Exzentrizität so bemessen ist, daß sie sowohl zum Ausgleich der in Zylinderachsrichtung gerichteten Massenkräfte als auch zum Ausgleich der in dazu senkrechter Richtung gerichteten Zylinder-Gleitbahnkräfte ausgebildet ist. Wenn nämlich die Ausgleichsmasse nicht direkt auf dem Wälzkreis des Planetenrades angeordnet ist, ergibt sich beim Umlauf des Planetenrades für die Ausgleichsmasse eine Ellipsenbahn, deren eine Achse in der Vertikalen und deren andere Achse in der Horizontalen liegt. Dadurch entstehen Kräfte sowohl in vertikaler, das heißt in Zylinderachsrichtung, als auch in dazu senkrechter Richtung, die dann durch Abstimmung der Ausgleichsmasse und ihrer Exzentrizität so eingestellt werden können, daß sie sowohl die in Zylinderachsrichtung gerichteten Massenkräfte als auch die in dazu senkrechter Richtung erzeugten Zylinder-Gleitbahnkräfte ausgleichen.The solution to this problem is according to the invention that the Compensation mass is dimensioned with regard to its mass and eccentricity so that they both to compensate for the inertia forces directed in the cylinder axis direction also to compensate for the cylinder slideway forces directed in a perpendicular direction is trained. If namely the balancing mass is not directly on the pitch circle of the planetary gear is arranged, results when the planetary gear rotates for the balancing mass has an elliptical path, one axis of which is in the vertical and the other other axis is horizontal. This creates forces in both vertical and that is, in the cylinder axis direction, as well as in the direction perpendicular to it, which then can be adjusted by coordinating the balancing mass and its eccentricity can that they both the inertia forces directed in the cylinder axis direction as also compensate for the cylinder slideway forces generated in the perpendicular direction.

In weiterer Ausbildung der Erfindung soll das Treibrad zum Ausgleich der Gletbahn-Massenkräfte mit gleicher Drehrichtung wie die Kurbelwelle, beziehungsweise zum Ausgleich der Gleitbahn-Gaskräfte mit einer zur Kurbelwelle entgegengesetzten Drehrichtung antreibbar sein.In a further embodiment of the invention, the drive wheel is intended to compensate the glacier mass forces with the same direction of rotation as the crankshaft, respectively to balance the slide gas forces with one opposite to the crankshaft Direction of rotation can be driven.

Während bei den bekannten Ausführungen die Konstruktion der gesamten Kurbelwellenmaschine von vornherein auf den Einbau der Ausgleichseinrichtung abgestimmt sein muß, soll bei der erfindungsgemäßen Ausgleichseinrichtung auch ein nachträglicher Einbau an einer vorhandenen Maschine möglich sein, in dem die Ausgleichseinrichtung an einer Stirnseite der Hubkolben-Kurbelwellenmaschine angeordnet ist. Dadurch ist es zwar nicht mehr möglich, die Massenkräfte und Momente gleichzeitig vollständig auszugleichen, jedoch können die Ausgleichsmassen entsprechend dem größeren Hebelarm gegenüber dem Aggregat schwerpunkt verringert werden.While in the known designs, the construction of the entire The crankshaft machine is matched to the installation of the compensation device from the outset must be, should also be a subsequent one in the compensation device according to the invention Installation on an existing machine may be possible in which the compensating device is arranged on one end face of the reciprocating crankshaft machine. This is Although it is no longer possible to fully understand the inertial forces and moments at the same time compensate, however, the balancing masses can correspond to the larger lever arm can be reduced compared to the aggregate focus.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß zum Antrieb des Treibrades ein von der Kurbel- oder der Nockenwelle angetriebener Zahnriementrieb vorgesehen ist. Durch den Ersatz des bei der bekannten Ausgleichseinrichtung eingesetzten Zahnradantriebs durch einen elastischeren Zahnriementrieb ergibt sich unter anderem eine wesentliche Verringerung der Geräuschentwicklung.Another feature of the invention is that to drive of the drive wheel is a toothed belt drive driven by the crankshaft or the camshaft is provided. By replacing the one used in the known compensation device Gear drive through a more elastic toothed belt drive results among other things a significant reduction in noise.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Dabei zeigen Figur 1 eine Seitenansicht eines Motor-Getriebe-Aggregates eines Kraftfahrzeuges mit einer an der Stirnseite angeordneten Massenausgleichseinrichtung gemäß der Erfindung, Figur 2 eine Ansicht des Aggregates von der Stirnseite her, Figur 3 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Massenausgleichseinrichtung, Figur 4 eine schematische Darstellung des Kurbeltriebs mit den dabei entstehenden Massen- und Gaskräften sowie den von der Ausgleichseinrichtung erzeugten, entgegenwirkenden Kräften für den Abwärtshub des Kolbens und Figur 5 eine der Figur 4 ähnliche Darstellung für den Aufwärtshub des Kolbens.The invention is to be illustrated below with reference to one shown in the drawing Exemplary embodiment will be explained in more detail. Figure 1 shows a side view of a motor-transmission unit of a motor vehicle with one on the end face arranged mass balancing device according to the invention, Figure 2 is a view of the unit from the front, FIG. 3 shows a longitudinal section through the inventive Mass balancing device, Figure 4 is a schematic representation of the crank drive with the resulting mass and gas forces as well as those of the Compensating device generated counteracting forces for the downward stroke of the Piston and FIG. 5 shows a representation similar to FIG. 4 for the upward stroke of the Piston.

In der Zeichnung ist mit 1 das aus einem beispielsweise 4-Zylinder-Viertakt-Reihenmotor 2 und einem Getriebe 3 bestehende Antriebsaggregat eines Kraftfahrzeugs bezeichnet. a stellt ein an der Stirnseite der Kurbelwelle angebrachtes Zahnrad zum Antrieb eines Nockenwellenzahnrades 5 sowie eines Treibrades 7 der Massenaustgleichseinrichtung 6 dar. Diese Massenausgleichseinrichtung ist an der Stirnseite des Motors 2 angeflanscht und kann, wie aus der Figur 2 näher hervorgeht, über einen Zahnriemen 19 angetrieben werden. Der Zahnriementrieb weist neben dem Kurbelwellenzahnrad 4 und dem Nockenwelle lenzahnrad 5 noch ein Umlenkzahnrad 17 sowie gegebenenfalls eine Spannrolle 18 zur Straffung des Zahnriemens auf. Während mit ausgezogenen Linien die Anordnung des Zahnriementriebs zum Antrieb des Treibrades 7 der Massenausgleichseinrichtung in der gleichen Drehrichtung wie die Kurbelwelle eingetragen ist, stellt der unterbrochene Linienzug eine Möglichkeit zum Antrieb des Treibrades in der der Kurbelwellendrehrichtung entgegengesetzten Richtung dar.In the drawing, 1 is that of an, for example, 4-cylinder four-stroke in-line engine 2 and a transmission 3 denotes existing drive unit of a motor vehicle. a provides a drive gear attached to the face of the crankshaft a camshaft gear 5 and a drive wheel 7 of the mass compensation device 6. This mass balancing device is flanged to the end face of the motor 2 and, as can be seen in more detail from FIG. 2, can be driven via a toothed belt 19 will. The toothed belt drive has the crankshaft gear 4 and the camshaft lenzahnrad 5 nor a deflection gear 17 and optionally a tension pulley 18 for Tightening of the toothed belt. While the arrangement of the Toothed belt drive for driving the drive wheel 7 of the mass balancing device in the same direction of rotation as the crankshaft is entered, represents the interrupted Line drawing a way to drive the drive wheel in the direction of rotation of the crankshaft opposite direction.

In der Figur 3 ist die Massenausgleichseinrichtung vergrößert im Längsschnitt gezeigt. Dabei ist das Treibrad 7 auf einem Lagerbolzen 8 gelagert, der seinerseits in einem an dem Motorgehäuse angeflanschten Gehäuse 9 gehalten ist. Das Treibrad 7 ist mit einer Tragscheibe 10 verbunden, die auf einem exzentrischen Lagerbolzen 11 ein Planetenrad 12 trägt, das mit einem innenverzahnten Glockenrad 13 im Eingriff steht. Das Planetenrad 12 weist gerade den halben Durchmesser des Glockenrades 13 auf, so daß es bei einer Umdrehung des Treibrades 7 durch Abwälzung auf dem innenverzahnten Glockenrad 13 gerade eine Umdrehung um den Lagerbolzen 11, allerdings in entgegengesetzter Richtung, ausführt. An der Tragscheibe 10 ist diametral gegenüber dem Lagerbolzen 11 ein Gegengewicht 15 angebracht, dessen Masse so bemessen ist, daß die von dem Planetenrad 12 verursachte, umlaufende Massenkraft gerade ausgeglichen wird.In FIG. 3, the mass balancing device is enlarged in longitudinal section shown. The drive wheel 7 is mounted on a bearing pin 8, which in turn is held in a housing 9 flanged to the motor housing. The driving wheel 7 is connected to a support disk 10, which is on an eccentric bearing pin 11 carries a planet gear 12 which meshes with an internally toothed bell gear 13 stands. The planet gear 12 has just half the diameter of the bell gear 13 on, so that it with one revolution of the drive wheel 7 by rolling on the internally toothed Bell wheel 13 just one revolution around the bearing pin 11, but in the opposite direction Direction, executes. On the support plate 10 is diametrically opposite the bearing pin 11 a counterweight 15 attached, the mass is such that the of the Planet gear 12 caused, revolving inertia force is just compensated.

Gemäß der Erfindung weist nun das Planetenrad 12 eine exzentrische Ausgleichsmasse 14 auf, die in Gegensatz zur Ausführung nach der älteren Patentanmeldung P 24 47 001 nicht am äußeren Umfang des Planetenrades, also nahe seinem Wälzkreis, sondern mit einigem Abstand davon angeordnet ist. Beim Umlauf des Planetenrades 12 ergibt sich infolgedessen für die Ausgleichsmasse 14 anstelle einer rein vertikalen, linienförmigen Bewegung eine elliptische Bahn, die in den Figuren 4 und 5 mit 28 angedeutet ist. Infolge dieser elliptischen Unlaufbahn erzeugt die Ausgleichsmasse 14 nicht nur in vertikaler Richtung verlaufende Kräfte zum Ausgleich der in Zylinderlängsrichtung gerichteten Massenkräfte des Kurbeltriebs sondern auch Querkräfte, die zum Ausgleich der Zylindergleitbahnkräfte geeignet sind.According to the invention, the planetary gear 12 now has an eccentric Leveling compound 14, which in contrast to the version according to the earlier patent application P 24 47 001 not on the outer circumference of the planetary gear, i.e. near its pitch circle, but is arranged at some distance from it. When the planet gear rotates 12 consequently results for the balancing mass 14 instead of a purely vertical, linear movement an elliptical path, which in Figures 4 and 5 with 28 is indicated. As a result of this elliptical orbit, the balancing mass is created 14 forces not only running in the vertical direction to compensate for the forces in the longitudinal direction of the cylinder directed inertia forces of the crank drive but also transverse forces that compensate the cylinder slideway forces are suitable.

Bei dem in der Zeichnung angedeuteten 4-Zylinder-Viertakt-Reihenmotor ist besonders der Ausgleich der Massenkräfte II. Ordnung interessant.In the 4-cylinder four-stroke in-line engine indicated in the drawing the balancing of the second order mass forces is particularly interesting.

Dazu muß das Treibrad 7 im Verhältnis 2 : 1 gegenüber dem Kurbelwellenzahnrad 4 angetrieben werden. Neben den Vertikalkräften ergibt sich dann der in den Figuren 4 und 5 dargestellte Verlauf der Querkräfte.To do this, the drive wheel 7 must have a ratio of 2: 1 to the crankshaft gear 4 are driven. In addition to the vertical forces, there is then that in the figures 4 and 5 shown course of the transverse forces.

In diesen Figuren ist mit 20 schematisch ein Zylinder, mit 2.1 ein in dem Zylinder gleitender Kolben, mit 22 ein Pleuel und mit 23 die Kurbelwelle bezeichnet, die in Richtung des Pfeiles 24 umläuft. Neben dem Zylinder ist der Verlauf der Gleitbahn-Kräfte für jeweils eine halbe Kurbelwellenumdrehung dargestellt, wobei mit dem Kurvenzug 26 die aus der Massenkraft II. Ordnung herrührende Gleitbahnkraft und mit 27 die aus der Gaskraft herrührende Gleitbahnkraft angegeben ist.In these figures, a cylinder is schematically indicated at 20 and a cylinder at 2.1 Pistons sliding in the cylinder, with 22 a connecting rod and with 23 the crankshaft which rotates in the direction of arrow 24. Next to the cylinder is the gradient of the slideway forces shown for half a crankshaft revolution, where with the curve 26 the sliding path force resulting from the inertia force of the second order and with 27 the sliding path force resulting from the gas force is indicated.

Mit dem Pfeil 25 ist angedeutet, daß bei dieser Darstellung der Kurbelwinkel vom oberen Totpunkt ausgehend nach unten zu zählen ist.The arrow 25 indicates that in this illustration the crank angle counting down from top dead center.

In der unteren Hälfte der Figur 4 ist dazu der Verlauf der Ausgleichskräfte aufgetragen, die bei einem Umlauf des Planetenrades 12 in dem Glockenrad 13 in Richtung des Pfeiles 30 entstehen. Infolge der ellipsenförmigen Bahn 28 der Ausgleichsmasse 14 ergibt sich für die in horizontaler Richtung wirkenden Querkräfte der Kurvenzug 29. Wegen der Übersetzung des Treibrades 7 gegenüber der Kurbelwelle von 2 : 1 ergibt sich bei einer halben Umdrehung der Kurbelwelle eine ganze Umdrehung des Treibrades,bezichungsweise ein voller Umlauf des Planetenrades 12 in dem Glockenrad 13. Da im oberen Totpunkt des Kolbens 21 die Ausgleichsmasse 14 in ihrer in der Zeichnung angedeuteten unteren Stellung steht, wird hier gemäß dem Pfeil 31 der Kurbelwinkel von unten nach oben gemessen. Während die Figur 4 die Verhältnisse für den Abwärtshub des Kolbens 21 in dem Zylinder 20 darstellt, zeigt die Figur 5 die Verhältnisse beim Aufwärtshub des Kolbens 20. Da nur im Abwärtshub, und zwar im Expansionshub des Kolbens, die Gaskräfte auftreten, erscheint eine Querkraft aus der Gaskraft in der Figur 5 nicht.In the lower half of FIG. 4, the course of the balancing forces is shown applied, which during one revolution of the planetary gear 12 in the bell gear 13 in the direction of the arrow 30 arise. As a result of the elliptical path 28 of the balancing mass 14 results in the curve for the transverse forces acting in the horizontal direction 29. Because of the translation of the drive wheel 7 compared to the crankshaft of 2: 1 half a turn of the crankshaft a whole revolution of the drive wheel, or one full revolution of the planetary gear 12 in the bell gear 13. Since the top dead center of the piston 21, the balancing weight 14 in their in the Drawing indicated lower position is here according to the arrow 31 of Crank angle measured from bottom to top. While FIG. 4 shows the relationships represents for the downward stroke of the piston 21 in the cylinder 20, the figure shows 5 the conditions during the upward stroke of the piston 20. Since only in the downward stroke, namely in the expansion stroke of the piston, the gas forces occur, a transverse force appears not from the gas power in FIG.

Bei Vergleich des Verlaufs der Massen- und Ausgleichskräfte zeigt sich nun, daß mit Hilfe der erfindungsgemäßen Ausgleichseinrichtung ein Ausgleich sowohl der in Zylinderlängsrichtung verlaufenden Massenkräfte als auch ein Ausgleich der in dazu senkrechter Richtung verlaufenden Gleitbahn-Kräfte möglich ist. Insbesondere lassen sich die aus den Massenkräften herrührenden Gleitbahnkräfte relativ gut ausgleichen, wenn die Drehrichtung der Kurbelwelle mit der Umlaurrichtung des die Ausgleichsmasse 14 aufweisenden Planetenrades 12 gleich ist. Sollten dagegen die nur beim Expansicnshub auftretenden, aus der Gaskraft herrührenden Gleitbahnkräfte ausgeglichen werden, dann müßte das Planetenrad 12 entgegen der Umlaufrichtung der Kurbelwelle in dem Glockenrad 13 umlaufen. Auch wäre hier nur ein Teil ausgleich möglich, da diese Gleitbahnkräfte eben nur bei einem Hub auftreten und bei dem anderen Hub die Querkräfte der Ausgleichsmasse dann zur Wirkung kommen. Auch zeigt sich, daß nicht gleichzeitig die aus den Massenkräften und aus den Gaskräften herrührenden Gleitbahnkräfte ausgeglichen werden können, da beide Kräfte entgegengesetzt gerichtet sind.When comparing the course of the mass and balancing forces shows now that with the help of the compensation device according to the invention a compensation both the inertia forces running in the longitudinal direction of the cylinder and a compensation the sliding track forces running in the perpendicular direction is possible. In particular the sliding track forces resulting from the inertia forces can be compensated relatively well, if the direction of rotation of the crankshaft with the Umlaurrichtung of the balancing weight 14 having planetary gear 12 is the same. On the other hand, they should only be at the expansion hub Slideway forces arising from the gas force are compensated for, then the planet gear 12 would have to counter to the direction of rotation of the crankshaft in the Rotate bell wheel 13. Also, only a partial compensation would be possible here, since this Slideway forces only occur in one stroke and the transverse forces in the other stroke the balancing mass then come into effect. It also shows that not at the same time the sliding path forces resulting from the inertial forces and the gas forces are balanced as both forces are directed in opposite directions.

Ein vollständiger Ausgleich der Massenkräfte zweiter Ordnung läßt sich sinnvoll nur dann erreichen, wenn die Massenausgleichseinrichtung dort angebracht wird, wo die Resultierenden der unausgeglichenen Massenkräfte des Kurbeltriebs wirken. Wird dagegen, wie dies in den Figuren 1 bis 3 gezeigt ist, die Massenausgleichseinrichtung 6 an einer Stirnseite des Motor-Getriebe-Aggregates 1 angebaut, dann ergibt sich zwar die vorteilhafte Möglichkeit eines nachträglichen Anbaus, jedoch können nicht mehr die Massenkräfte und die von diesen Kräften ausgeübten Momente um den Aggregatschwerpunkt 16 (Figur 1)zur gleichen Zeit vollständig ausgeglichen werden. Da gerade diese freien Momente die Ursache für unerwünschte Geräusch-und Schwingungsentwicklung sind, wird man anstreben, zumindest diese Momente aufzuheben. Bei dem stirnseitigen Anbau der Nassenausgleichseinrichtung stellt sich dabei der Vorteil des relativ großen Hebelarms b der Ausgleichskräfte FA zum Schwerpunkt 16 ein, der es ermöglicht, die Ausgleichsmasse zum Momentenausgleich im Verhältnis der Hebelarme a : b klein zu halten. Dadurch vereinfacht sich die konstruktive Ausgestaltung der Ausgleichseinrichtung wasentlich. Es verbleiben jedoch im Schwerpunkt wirkende unausgeglichene Restkräfte in der Größe der Differenz zwischen den Massenkräften FM und den Ausgleichskräften FA.A complete equalization of the second-order inertial forces allows can only be reached sensibly if the mass balancing device is attached there where the resultant of the unbalanced inertia forces of the crank drive act. On the other hand, as shown in FIGS. 1 to 3, the mass balancing device 6 built on one end face of the motor-transmission unit 1, then results though the advantageous possibility of a subsequent cultivation, but can no longer the inertia forces and the moments exerted by these forces around the center of gravity of the aggregate 16 (Figure 1) can be fully balanced at the same time. Because just this free one Moments are the cause of undesired noise and vibration development one strive to at least cancel these moments. With the frontal extension of the The wet balancing device has the advantage of the relatively large lever arm b of the balancing forces FA to the center of gravity 16, which enables the balancing mass to keep the ratio of the lever arms a: b small to compensate for moments. Through this the structural design of the compensating device is considerably simplified. However, there remain unbalanced residual forces acting in the center of gravity in terms of magnitude the difference between the inertial forces FM and the balancing forces FA.

Der von der Erfindung vorgesehene Antrieb der Massenausgleichseinrichtung mittels eines Zahnriemens ergibt eine günstigere Elastizität des Antriebs und ermöglicht es auch, die Drehrichtung des Treibrades 7 den Wünschen entsprechend frei festzulegen.The drive of the mass balancing device provided by the invention by means of a toothed belt results in a more favorable elasticity of the drive and enables it also to freely determine the direction of rotation of the drive wheel 7 according to the wishes.

Claims (5)

A N S P R Ü C H E 1. Einrichtung zum Ausgleich der Massenkräfte von Hubkolben-Kurbelwellenmaschinen, insbesondere zum Ausgleich der Massenkräfte II. Ordnung von 4 Zylinder-Vertakt-Reihenmaschinen, mit einem in einem feststehenden innenverzahnten Glockenrad im Verhältnis 1 : 2 kämmenden Planetenrad,das eine exzentrische Ausgleichsmasse aufweist und auf einem von der Kurbelwelle mit einer der auszugleichenden Massenkraftordnung entsprachenden Übersetzung angetriebenen Treibrad exzentrisch gelagert st, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsmasse (14) hinsichtlich ihrer Nasse und Exzentrizität so bemessen ist, daß sie sowohl zum Ausgleich der in Zylinderachsrichtung gerichteten Nassenkräfte als auch zum Ausgleich der in dazu senkrechter Richtung gerichteten Zylinder-Gleitbahnkräfte ausgebildet ist. A N S P R Ü C H E 1. Device for balancing the inertia forces of Reciprocating crankshaft machines, especially to balance the inertia forces II. Order of 4 cylinder vertically in-line engines, with one in one fixed internally toothed bell wheel in a ratio of 1: 2 meshing planetary gear, which is an eccentric one Has balancing mass and on one of the crankshaft with one of the to be balanced Mass force order corresponding translation driven drive wheel eccentric stored st, characterized in that the balancing mass (14) with regard to their Wetness and eccentricity is dimensioned so that they both compensate for the in the cylinder axis direction directed wet forces as well as to compensate for the perpendicular direction directed cylinder-slideway forces is formed. 2. Ausgleichseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich der Gleitbahn-Massenkräfte das Treibrad (7) m.it gleicher Drehrichtung wie die Kurbelwelle (4) antreibbar ist. 2. Compensation device according to claim 1, characterized in that that the drive wheel (7) rotates in the same direction to compensate for the inertia forces on the slideway how the crankshaft (4) can be driven. 3. Ausgleichseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich der Gleitbahn-Gaskräfte das Treibrad (7) mit einer zur Kurbelwelle (4) entgegengesetzten Drehrichtung antreibbar ist. 3. Compensation device according to claim 1, characterized in that that the drive wheel (7) with one to the crankshaft to compensate for the slide gas forces (4) opposite direction of rotation can be driven. 4. Ausgleichseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Anordnung an einer Stirnseite der Hubkolben-Kurbelwellenmaschlne (1) 4. Compensation device according to one of claims 1 to 3, characterized due to the arrangement on one face of the reciprocating crankshaft machine (1) 5. Ausgleichseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb des Treibrades (7) ein von der Kurbel- oder der Nockenwelle (4, 5) angetriebener Zahnriementrieb (19) vorgesehen ist. 15. Compensation device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that that to drive the drive wheel (7) one of the crankshaft or the camshaft (4, 5) driven toothed belt drive (19) is provided. 1
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0485002A1 (en) * 1990-11-09 1992-05-13 Volvo Car B.V. Device for counterbalancing forces and moments out of balance caused by an internal combustion engine
EP2839138B1 (en) * 2012-04-20 2019-04-03 Wärtsilä Finland Oy Balancing arrangement and piston engine

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