DE2735384C2 - Zweizylinder-Reihenmotor mit umlaufenden Massen zweier Ausgleichsvorrichtungen - Google Patents

Zweizylinder-Reihenmotor mit umlaufenden Massen zweier Ausgleichsvorrichtungen

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DE2735384C2 DE2735384A DE2735384A DE2735384C2 DE 2735384 C2 DE2735384 C2 DE 2735384C2 DE 2735384 A DE2735384 A DE 2735384A DE 2735384 A DE2735384 A DE 2735384A DE 2735384 C2 DE2735384 C2 DE 2735384C2
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Description

Die Erfindung bett iffs einen ZweiVylinder-Reihenmotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei einem solchen Motor, der durch das Buch »Technische Dynamik« von Biezeno und Grammel, Band II »Dampfturbinen und Brennkraftmaschinen«, S. 235, 253, 254, 256 und Fig. 30, 2, Auflage, 1953, Springer Verlag Berlin/Göttingen/Heidelberg bekannt ist, liegen die beiden zur Kurbelwellenachse parallelen Ausgleichswellen, im gleichen Abstand von dieser, in einer Ebene mit der Kurbelwellenachse, wobei diese Ebene auf der Längsmittelebene des Motors senkrecht steht; die zweite, gleichsinnig mit der Kurbelwelle umlaufende Ausgleichsvorrichtung weist nur ein einziges Gewicht auf, das dem der ersten, gegensinnig zur Kurbelwelle umlaufenden Ausgleichsvorrichtung gleich ist Der Schwerpunkt jedes Ausgleichsgewichtes muß, wenn der Kolben im oberen Totpunkt steht, den Kurbelzapfen gegenüberliegen. Die Einhaltung dieser Bedingungen engt den Spielraum des Motorenkonstrukteurs ein, den dieser benötigt, um bei möglichst kompaktem Aufbau des Motors einerseits die Neben-Antriebswellen (für Ölpumpe, Nockenwelle, Lichtmaschine etc.) und andererseits die zwei Ausgleichswellen zu koordinieren und in optimaler Weise anzuordnen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Motor nach dem Gattungsbegriff dahingehend zu entwickeln, daß der Massenausgleich verbessert und - trotz einer genaueren Einstellung der Winkeleinstellungen hierfür — vereinfacht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet
Die Erfindung bringt einen großen technischen Fort-
die Möglichkeit, den Zweizylindermotor so kompakt wie möglich zu bauen, da der Konstrukteur entweder die umlaufenden Ausgleichsmassen an ohnehin bereits vorhandenen oder konstruktiv vorgesehenen Antriebswellen (Kurbelwelle, Ölpumpen- oder Nockenwelle etc.) durch rasche und einfache Ermittlung anordnen kann oder solche Antriebswellen dorthin legen kann, wo sie für einen optimalen Massenausgleich am günstigsten liegen; die Einschränkung, daß die beiden Ausgleichswellen mit der Kurbelwellenachse in einer gemeinsamen, senkrecht zur Motor-Längs-Mittelebene stehenden Ebene Hegen müssen, ist ja bei der Erfindung entfallen. Die Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 4 oder 5 erlaubt eine weitere Verminderung der Baugröße durch die mögliche asymmetrische Anordnung der Massen eines zweiten Gegengewichts.
Schematische Prinzipdarstellungen zur Erläuterung der zwei Ausgleichsvorrichtungen und der erfindungsgemäßen Massenanordnungen und Ausführungsbcispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt Es zeigen:
Fig. 1 schematische Prinzipdarstellungen zur Erläuterung einer ersten Ausgleichsvorrichtung eines Zweizylindermotors,
Fie 2 -ine schetialische Darstellung eines Zweizy-'.•luermoiors, der zusatz!icn durch eine zweite Ausglei€hsvorriGhtung mit einem zweiten Gegengewicht ausgeglichen ist,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Massenausgleichsmöglichkeit mit drei Geeenee wichten.
Fig. 4 ein Diagramm, annand d-.-m gemäß der Erfindung der Massenausgleich c^n:- '·*eizylindermotors
mit drei Gegengewichten ermittelt wurde, tieren Schwerpunkte in der Radial-Mittelebene des Motors liegen, wobei eines dieser Gegengewichte von der Kurbelwelle getragen wird, und
Fig, 5 eine Schnittansicht in versetzten Schnittebenen durch' einen Zweizylindermotor, bei dem gemäß der Erfindung ein Massenausgleich vorgenommen wurde.
In der F i g. 1 ist schematisch ein Kolben lo dargestellt, der mit einem Pleuel 2„ an einem Kurbelzapfen 3„ der Kurbelwelle 8 eines Zweizylinder-Reihenmotors angelenkt ist Die Kurbelzapfen dieses Motors sind um 360° zueinander versetzt Die Achse der Kurbelwelle schneidet die Ebene der Fig. 1 im Punkt O. Die Ebene dieser Fig. 1 entspricht der Radial-Mittelebene P(vgL Fig. 5) des Motors, wobei sich in dieser Ebene die Resultierende der wechselnden geradlinigen Trägheitskräfte der Massen des Motors befindet, die mit einer geradlinigen Bewegung angetrieben werden. Es handelt sich im wesentlichen um Massen, die von den Kolben I1, und den kolbenssitigen Pleuelköpfen ρ gebildet sind.
Es sei angenommen, daß die sich dr,senden Massen des Motors, wie z. B. die der Kurbelwelle ind der kurbelwellenseitigen Pleuelköpfe- bereits ausgeglichen sind. Die alternierende Trägheitskraft erreicht am oberen Totpunkt des Kolbens 1„ ihr Maximum, das mit dem gestrichelten Vektor Fa dargestellt ist
Wenn sich der Kurbelzapfen 3„ um einen Winkel a gedreht hat, dann hat die Amplitude der alternierenden Trägheitskraft abgenommen. In dieser Position des Kurbelzapfens 3a ist die Trägheitskraft durch den Vektor Fa dargestellt deren Amplitude der Projektion eines Radius ρ auf die Gerade D entspricht, die in der Längs-Mittelebene des Motors (Ebene der Zylinderachsen) des Motors Hegt, wobei die Richtung dss Radius mit der Richtung des Kurbelzapfen* 3, zusammenfällt und wobei die Länge des Radius der Amplitude^ des Vektors F„ entspricht Man kann also schreiben F"a ist F„ · cos a.
Der Motor weist eine erste Ausgleichsvorrichtung auf, die ein erstes Gegengewicht my besitzt, das sich entgegen der Drehrichtung der Kurbelwelle 8 um eine parallel zur Kurbelwelle angeordnete Achse Qj, jedoch mit derselben absoluten Geschwindigkeit dreht Diese Achse Oy liegt außerhalb der Längs-Mitteletx-.ne des Motors.
Der Schwerpunkt des ersten Gegengewichts m3 liegt in der Radial-Mittelebene des Motors. In der Fig. 1 ist das Gegengewicht schematisch durch einen Punkt m} wiedergegeben, der sich um die Achse O1 im Uhrzeiger* sinn dreht, so daß sich die Kurbelwelle entgegen dem Uhrzeigersinn dreht Das Gegengewicht m} ist derart im Winkel versetzt, daß sich sein Schwerpunkt auf der entgegengesetzten Seite des Kurbelzapfens 3, befindet, wenn si'Ji der Kotben 1, im oberen Totpunkt befindet Wenn sich die Kolben bei dem in der Fig. 1 dargestellten Fall im oberen Tutpunkt befinden, dann befindet sich der Kurbelzapfen 3„ rechts von der Drehachse O der Kurbelwelle. Das Gegengewicht mt isi derart versetzt, daß sich sein Schwerpunkt links von yar Drehachse O) befindet, υπα zwar auf einer durcn Oj nindurchgehenden, zur Geraden D parallelen Geraden,
Die Zentrifugalkraft die durch das erste Gegengewicht nt) erzeugt wird, ist durch einen Vektor dargestellt der bei der Stellung der Kolben in ihrem oberen Totpunkt d~m Vektor F1 gemäß Fig. 1 entspricht. Dap Gegengewicht m3 ist derart dimensioniert, dab es eine Zentrifugalkraft erzeugt deren Amplitude der Hälfte
der Amplitude der Trägheitskraft F„ entspricht. Auf diese Weise besitzt der Vektor F, eine Länge, die der Hälfte des Vektors A„ entspricht. Das Ende des Vektors F3 beschreibt einen Kreisbogen im Uhrzeigersinn. . >
In Fig. 1 ist mit dem Vektor F{ derjenige Vektor dargestellt, der der Zentrifugalkraft entspricht, die durch die Masse W1 erzeugt wird, wenn sich der Kurbelzapfen um einen Winkel α um die Achse 0 gedreht hat.
Die Resultierende der Zentrifugalkraft F3 des Gegen- in gewichtes m3 und der geradlinigen alternierenden Kräfte F11 des Motors ist durch den Vektor Λ dargestellt, wobei die Kolben 1„ sich in ihrer oberen Totpunktstellung befinden. Diese Resultierende R- f\ + F1, hat eine Länge, die der Hälfte der Länge des Vektors Fn ent- ;·, spricht, und verläuft in der gleichen Richtung wie der Vektor F11.
Außerdem geht die Resultierende R durch den Punkt 05, der in der Radial-Mittelebcnc und symmetrisch zum Rotationsmitteipunkl (7( des ersten Gegen- _> <> gewichts mi in bezug auf die Gerade Dangeordnet ist. also in bezug auf die Zylinderachsen. Diese Resultierende dreht sich in derselben Richtung wie die Kurbelwelle und mit derselben Winkelgeschwindigkeit.
Während der Rotation des Motors und des ersten >> Gegengewichts m3 entgegengesetzt zum Motor wird die Resultierende von einem sich drehenden Vektor R
gebildet, dessen Amplitude konstant y entspricht und
der immer durch den Punkt O3 geht. jo
In der Fig. 1 ist die Resultierende R'der Kräfte Fn'und F3' für eine Drehbewegung der Kurbelwelle um einen Winkel α gegenüber dem oberen Totpunkt dargestellt. Die Resultierenden R und /{'entsprechen in der Amplitude in einem bestimmten Punkt genau den Kräften (Fn, F3) oder (F0, ft.
Der Motor besitzt noch eine zweite Ausgleichsvorrichtung C (Fig. 2 bis 5) zum Ausgleich der Resultierenden Ä.Ä'der Zentrifugalkräfte F3, F3 und der geradlinigen alternierenden Trägheitskräfte F„, Fn - Diese zweite Ausgleichsvorrichtung C weist wenigstens ein zusätzliches (zweites) Gegengewicht 4 auf, welches sich in derselben Richtung wie die Kurbelwelle mit derselben Geschwindigkeit dreht, und kann eine Ausgleichskraft hervorrufen, deren Richtung immer durch den Punkt O3 geht und die außerdem der vorgenannten Resultierenden R, R' entgegengerichtet ist, um diese aufzuheben.
Gemäß Fig. 2 weist die Ausgleichsvorrichtung C in bekannter Weise ein einziges zusätzliches Gegengewicht 4 auf, das von einer einzigen Masse /W3 gebildet ist, deren Schwerpunkt in der Radial-Mittelebene des Motors liegt, wobei diese Masse m'} derart versetzt ist, daß sich ihr Schwerpunkt auf der gegenüberliegenden Seite der Kurbelzapfen 3„ 34 befindet, die in der vorgeschriebenen Richtung liegen. Diese Masse m'3 wird durch eine geeignete Einrichtung um den Punkt Oj mit derselben Geschwindigkeit wie die Kurbelwelle angetrieben. Die Masse ffrj ist derart dimensioniert, daß sie eine Zentrifugalkraft erzeugt, deren Amplitude gleich bo der Hälfte der maximalen Amplitude von der Kraft Fa ist Unter diesen Voraussetzungen entwickelt die Masse /n3 eine Kraft, die der Resultierenden R, Ä'gemäß Fig. 1 direkt entgegengerichtet ist, so daß der Motor vollständig ausgeglichen ist. b5
Gernäß einem Ausfühnangsbeispiel der Erfindung nach F i g. 3 kann das zweite Gegengewicht 4 der zweiten Ausgleichsvorrichtung C von zwei Massen m\ und m'i gebildet sein, die sich um zu der Kurbelwelle parallele Achsen drehen. Diese Massen sind im Winkel derart zueinander versetzt, daß sich ihre Schwerpunkte aufden gegenüberliegenden Seiten der Kurbelzapfen 3„ und 3h befinden. Diese Massen m\ und mi drehen sich in derselben Richtung wie die Kurbelwelle und mit derselben Geschwindigkeit. Die Rotationszentren ΟΊ und O2 dieser Massen sind die Schnittpunkte zwischen den Rotationsachsen der Massen und den Ebenen, die durch die Schwerpunkte dieser Massen gehen und senkrecht auf der Achse der Kurbelwelle stehen; das Rotationszentrum O\ der Resultierenden R. R' liegt auf der Verbindungslinie on ΟΊ und Oi.
Die Massen m\ und mi sind derart dimensioniert, daß die Resultierende der Zentrifugalkräfte, die sie entwickeln, durch den Punkt 05 geht und der Resultierenden R. R'entgegengesetzt gerichtet ist.
Die Masse mi des zweiten Gegengewichtes kann insbesondere mil dem Schwungrad des Motors angeordnet sein, so uü" sie sich um die Rotationsachse O der Kurbelwelle dreht, wobei sie exzentrisch zu deren Achse angeordnet ist, wie dies schematisch in der Fig. 3 dargestellt ist, während die andere Masse m'2 auf der anderen Seite des Motors angeordnet sein kann, nämlich auf der Abtriebsseite, an welcher der Antrieb der Nockenwelle und der Ölpumpe erfolgt.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das schematisch in der Fig. 4 dargestellt ist, weist c-c Ausgleichsvorrichtung C ein zweites Gegengewicht mit den Massen ni\ und m2 auf, die sich in derselben Richtung und mit derselben Geschwindigkeit wie die Kurbelweüe drehen und deren Schwerpunkte in der Radial-Mittelebene des Motors liegen. Die Masse m\ wird von der Kurbelwelle getragen und dreht sich also um die Achse O der Kurbelwelle; es ist in der Fig. 4 schematisch durch seinen Schwerpunkt wiedergegeben, der exzentrisch zur Achse O angeordnet ist und sich um diese Achse O dreht.
Die andere Masse m2 dreht sich um eine zur Kurbelwelle parallele Achse, welche die Radial-Mittelebene im Punkt O2 schneidet, und ist schematisch in der F i g. 4 durch seinen sich drehenden Schwerpunkt wiedergegeben, der exzentrisch zur Drehachse O2 angeordnet ist.
Die durch die Masse mx entwickelte Zentrifugalkraft ist für die obere Totpunktstellung der Kolben in der Fig.4 durch den VektorF, dargestellt, während die durch die Masse m2 entwickelte Zentrifugalkraft in derselben Kolbenstellung durch den Vektor F2 wiedergegeben ist.
Die Gegengewichtsmassen m< und m2 liegen nicht gegenüber den Kurbelzapfen 3n, sondern im Winkel derart gegeneinander versetzt, daß sich die Ricluüngen oder die Vektoren Fi und F2 in einem Punkt /schneiden, der definiert ist als Schnittpunkt eines Umkreises £, der durch die Punkte O, O2 und O3 geht (es sei daran erinnert, daß O3 in bezug auf die Gerade D symmetrisch zum Punkt O3 angeordnet ist, worauf eingangs bereits hingewiesen wurde), und einer Geraden /, die parallel zu der Geraden D und durch den Punkt Oj verläuft
Die Massen njj, /n2 sindjierartjiimensioniert, daß die Resultierende der Kräfte Fi und F2 eine Richtung erhält,
bei der sie durch den Punkt O3 geht und gleich ist -j2.
In der F i g. 4 sind die Vektoren Fi und F2 dargestellt, die diese Bedingungen erfüllen.
Die Winkelversetzung der Massen Tn1, m2 sowie die Größe dieser Massen sind also auf einfache und schnelle Weise genau zu bestimmen. Während des
Betriebs des Motors geht die Resultierende der Zentrifugalkräfte, die durch die Massen m\, m2 erzeugt werden, ständig durch den Punkt O) und weist eine konstante Amplitude auf. Diese Resultierende gleicht dauernd die Resultierende R, Ä'der Kräfte (A. F],) und (A'. Γ!,) aus (siehe Fig. 1).
In der Fig. 5 ist - geschnitten in unterschiedlichen Schnittebenen - eine praktische Ausführung eines Motor, gezeigt, der mit einer zweiten Ausgleichsvorrichtung Cgemäß der Erfindung ausgerüstet ist. insbesondere mit einer Ausgleichsvorrichtung nach der in der Fig- 4 gezeigten Lösung.
Dieser Motor weist zwei in Reihe angeordnete Zylinder 5„ und 5Λ auf. deren Achsen parallel zueinander verlaufen. In jedem Zylinder ist ein Kolben 1„. X1, gelagert. 1 ·, der mit einer geradlinigen alternierenden Bewegung angetrieben wird. Die Kurbelzapfen 3„. 3Λ sind um 360° versetzt, so daß sich die Kolben gemeinsam bewegen. Die Kopfe der Pleuel 2„, 2h sind an den Kolben mittels Kolbenbolzen 6 , 6-, bzw. die Könl*c 7 % 7. an c\on Kur- on beizapfen angelenkt.
Die Kurbelwelle B ist in zwei äußeren Lagern 9, 10 gelagert sowie in einem mittleren Lager 11, dessen Symmetrieachse mit der Radial-Mittelebene P des Motors zusammenfallt. Auf der Kurbelwelle 8 ist an einem finde (im rechten Teil der Fig. 5) ein Zahnrad 12 befestigt, das eine schematisch dargestellte Kette 13 antreibt.
Das erste Gegengewicht nt) der ersten Ausgleichsvorrichtung, das sich in entgegengesetzter Richtung /ur Drehrichtung der Kurbelwelle dreht, ist auf einer Zwischen eile Oj montiert, die paralit; .· ; kurbelwelle angeordnet ist. Dieses erste Gegengewicht;», ist von einer zur Weile O3 exzentrischen Masse gebildet, deren Schwerpunkt in der Radial-Mitteiebene des Motors r> liegt und die. in Längsrichtung gesehen, zwischen den Stirnflächen der Massen 14 und 15 der Kurbelwelle angeordnet ist.
Das Gehäuse des Motors weist vorteilhaft einen zurückversetzten Teil 16 auf. derzwischendeninnenliegenden Stirnflächen der Massen 14 und 15 angeordnet ist. In diesen äußeren Raum des Gehäuses des Motors, der von diesem zurückversetzten Teil 16 begrenzt ist, greift die Masse m} während ihrer Drehbewegung ein.
Vorzugsweise ist die Zwischenwelle Oj der Masse m} r, von der Welle der Ölpumpe gebildet. Der Antrieb dieser Welle erfolgt über ein Zahnrad 17, das drehfest mit der Welle verbunden ist und mit einer durch das Zahnrad 12 der Kurbelwelle angetriebenen Kette zusammenwirkt. Jedoch greift das Zahnrad 17 auf derje- v> nigen Seite in die Kette ein, die der Seite, an der das Zahnrad 12 in die Kette eingreift, gegenüberliegt, so daß die Drehrichtung der Welle O3 der Drehrichtung der Kurbelwelle 8 entgegengesetzt ist. Der Durchmesser des Zahnrades 17 entspricht dem Durchmesser des Zahnrades 12.
Die Masse nt\ des zweiten Gegengewichtes, die von der Kurbelwelle getragen wird, besteht aus zwei oder vier exzentrischen Massen 14, 15, die symmetrisch /ur Radial-Mittelebene des Motors angeordnet sind.
Die Masse m^ des zweiten Gegengewichtes ist vorteilhaft an einem Ende der Welle Oi einer drehbar gelagerten Zusatzeinrichtung 18 des Motors befestigt. Diese Zusatzeinrichtung 18 ist in der Zeichnung nur schematisiert dargestellt und kann z. B. die Nockenwelle sein. Die Masse m-> ist in zwei Elementarmassen m\ und m'i unterteilt. Die Masse m\, die zur Welle O2 exzentrisch angeordnet ist. ist auf einem Teil der Zusatzeinrichtung 18 befestigt, wie dies in der 1 ig. 5 gezeigt ist. Die Masse m'i ist von einer exzentrischen Ausbauchung des Antriebszahnrades 19 für die Welle O1 gebildet. Dieses Zahnrad 19 ist an einem Ende der Welle O3 in der gleichen Ebene wie die Zahnräder 17 angeordnet und wird durch die Kette 13 im selben Drehsinn angetrieben wie das Zahnrad 12. Der Durchmesser des Zahnrades 19 entspricht dem Durchmesser des Zahnrades 12.
Die asymmetrisch angeordneten Massen mi, m'i entsprechen einer gemeinsamen Masse, deren Schwerpunkt in der Radial-Mittelebene P des Motors liegen würde. Die Massen 14, 15, m}, m'2, m'i bewegen sich in unterschiedlichen Ebenen und beschreiben Bahnkurven, die sich nicht gegenseitig beeinflussen. Wenn unter diesen Voraussetzungen die Kette (oder eine andere flexible Einrichtung, wie z. B. ein Zahnriemen zum Antrieb der Massen) reißen sollte, dann besteht keine Gefahr, daß die verschiedenen Massen zusammenstoßen.
Es sei nochmals daraufhingewiesen, daß die Darstellung gemäß F i g. 5 den Motor in verschiedenen zueinander versetzten Schnittebenen zeigt. Insbesondere befindet sich die geometrische Achse der Welle O3 außerhalb der Längs-Mittelebene des Motors, d. h. der Ebene der Zylinderachsen der Zylinder 1„, \h. Außerdem ist die Ebene, die durch die geometrischen Achsen der Wellen O2, O3 geht, nicht zur Längs-Mittelebene des Motors parallel. Diese Anmerkungen können zwangsläufig aus den Erläuterungen entnommen werden, di. .m Zusammenhang mit der Beschreibung der Fi g. 4 erwähnt wurden.
Es sei noch daraufhingewiesen, daß es leicht möglich ist, diejenigen Wellen auszusuchen, auf denen die Ausgleichsgewichte zu montieren sind (Welle der Ölpumpe usw.), da es immer möglich ist, die Winkelversetzung der auf diesen Wellen montierten Gegengewichte und die Abmessungen der Massen dieser Gegengewichte schnell zu bestimmen, wie dies insbesondere anhand der Fig. 4 erläutert wurde.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Zweizylinder-Reihenmotor mit einer Kurbelwelle, deren Kurbelzapfen zueinander um 360° ver- setzt sind, ferner mit einer Radial-Mittelebene des Motors, die senkrecht zur Kurbelwellenachse angeordnet ist und in der die Resultierende der auszugleichenden alternierenden Trägheitskräfte Hegt, weiterhin mit einer ersten Ausgleichsvorrichtung, to die ein um eine zur Kurbelwelle parallele Rotationsachse entgegengesetzt zur Drehrichtung der Kurbelwelle, jedoch mit derselben Absolutgeschwindigkeit rotierendes erstes Gegengewicht aufweist, dessen Schwerpunkt sich in der zu den Kurbelzapfen entgegengesetzten Richtung befindet, wenn die Kolben ihre obere Totpunktstellung einnehmen, wobei der Schwerpunkt des ersten Gegengewichtes in der Radial-Mittelebcne des Motors angeordnet ist und dieses erste Gegengewicht derart dimensioniert ist, χ daß es eiae Zentrifugalkraft erzeugt, deren Amplitude gieich der halben rnaximalcn Amplitude der alternierenden geradlinigen Trägheitskräfte des Motors ist, und wobei die Rotationsachse dieses ersten Gegengewichtes außerhalb derLängs-Mittel- 2ί ebene des Motors angeordnet ist, wobei weiterhin eine zweite Ausgleichsvorrichtung zum Ausgleich der Resultierenden der Zentrifugalkraft des ersten Gegengewichtes und der geradlinigen alternierenden Trägheitskräfte des Motors vorgesehen ist, die » wenigstens ein zusätzliches (zweites) Gegengewicht aufweist, da: sich in derselben Richtung und mit derselben Geschwindigkeit wie die Kurbelwelle dreht, gekennzeichnet durch'folgende Merkmale:
35
a) die zweite Ausgleichsvorrichtung (O weist als Gegengewicht mindestens zwei Massen (mu m2; m'u m2) auf, die um parallele Achsen (0, O2; ΟΊ, O2) gleichsinnig mit der Kurbelwelle und mit derselben Geschwindigkeit rotieren; w
b) die zweite Ausgleichsvorrichtung (O erzeugt eine Ausgleichskraft, deren Richtung ständig durch einen Punkt (O3) geht, der in der Radial-Mittelebene (P) des Motors und bezüglich der Längs-Mittelebene symmetrisch zum Rotalionszentrum (O3) des ersten Gegengewichtes (m3) angeordnet ist, wobei diese Ausgleichskraft zu der Resultierenden (R, R1) entgegengesetzt gerichtet ist und diese aufhebt;
c) die Rotationsachse (O3) des ersten Gegengewichtes (my) ist außerhalb einer Ebene, die die Kurbelwellenachse (O) enthält und senkrecht auf der Längs-Mittelebene des Motors steht, derart angeordnet, daß ihr - bezüglich der Längs-Mittelebene des Motors - symmetrischer Punkt (O3) an einer zum Einbau der Massen (/πι, m2; m'u m'2) der zweiten Gegengewichte günstigen Stelle liegt, wobei eine Om; m\) der Massen um die Kurbelwellenachse (O) rotierend angeordnet ist.
2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die außerhalb der Radial-Mittelebene (P) des Motors liegenden Massen (m'u m\) der zweiten Gegengewichte derart angeordnet sind, daß ihr Schwerpunkt in der Radial-Mittelebene (F) liegt und daß sich der Schwerpunkt jeder der beiden Massen in tier zu den Kurbelzapfen (3 a, 3 b) entgegengesetz
ten Richtung befindet (Fig, 3),
3. Motor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bezüglich der Längs-Mittelebene symmetrisch zum Rotationszentrum (Oi) des ersten Gegengewichtes (m3) liegende Punkt (Oj) auf der Verbindungsgeraden der beiden Rotationszentren (Oj, Oj) der beiden Massen (m\, m'2) der zweiten Gegengewichte angeordnet ist, wobei das eine Rotattonszentrum (0\) auf der Kurbelwellcnachse (O) und das andere (OJ) auf der Achse der Nockenwelle liegt (Fig. 3).
4. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwerpunkte der Massen (mu m2) der zweiten Gegengewichte in der Radial-Mittelebene (P) des Motors liegen und die Massen Om. m2) derart gegeneinander winkelversetzt sind, daß die Richtungen der Zentrifugalkräfte (F1, F1) - die durch die beiden zweiten Gegengewichte (mu m2) erzeugt werden, wenn sich die Kolben (la, 16) in ihrem oberen Totpunkt befinden - durch einen Punkt (I) gehen, der definiert ist als Schnittpunkt eines Kreises (E), der in der Radial-Mittelebene (P) des Motors liegt und durch die Kurbelwellenachse (O), durch das Rotationszentrum (Oi) der um eine zur Kurbelwellenachse (O) parallele Welle rotierenden Masse (m2) der zweiten Gegengewichte und weiterhin durch den Punkt (0'3) geht, der bezüglich der Längs-Mittelebene symmetrisch zum Rotationszentrum (O3) liegt, mit einer Geraden (/), die in der Radial-Mittelebene (P) des Motors liegt und durch den Punkt (O3) hindurchgeht - der symmetrisch zum Rotationszentrum (O3) des ersten Gegengewichtes (m3) angeordnet ist - und parallel zu den Zylinderachsen (D) verläuft, und daß die beiden Massen Om, m2) der zweiten Gegengewichte derart bemessen sind, daß die Resultierende ihrer Zentrifugalkräfte (F1, F1) im oberen Totpunkt der Kolben entgegen der alternierenden Trägheitskraft des Motors gerichtet ist und eine Amplitude aufweist, die gieich der halben maximalen Amplitude dieser alterniet'nden Trägheitskraft ist (Fig. 4).
5. Motor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gegengewicht (m3) in der Radial-Mittelebene (P) des Motors angeordnet ist, während das von der Kurbelwelle (8) getragene zweite Gegengewicht Om) von zwei (14, 15) oder vier Massen gebildet ist, die symmetrisch zur Radial-Mittelebene (P) angeordnet sind, und daß das um eine zur Kurbelwellenachse (O) parallele Achse (02) rotierende zweite Gegengewicht (m2) von asymmetrisch angeordneten Massen (Ot2, m"2) gebildet ist, deren Schwerpunkte asymmetrisch bezüglich der Radial-Mittelebene (P) des Motors liegen (Fig. 5).
6. Motor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gegengewicht (m3) an der Ölpumpenwelle und die Massen (m'2, mi), die asymmetrisch verteilt sind, auf der Antriebswelle (O2) einer Zusatzeinrichtung (18) des Motors angeordnet sind (Fig. 5).
7. Motor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß von den asymmetrisch angeordneten Massen eine Masse (m'2) an der an dem einen Ende der Antriebswelle (O2) liegenden Zusatzeinrichtung (18) befestigt ist, während eine andere Masse (m"2) an einem am anderen Ende der Welle (O2) sitzenden Antriebszahnrad (19) angeordnet ist (Fig. 5).
DE2735384A 1976-08-05 1977-08-05 Zweizylinder-Reihenmotor mit umlaufenden Massen zweier Ausgleichsvorrichtungen Expired DE2735384C2 (de)

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DE2735384A1 DE2735384A1 (de) 1978-02-09
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2397720A2 (de) 2010-06-18 2011-12-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57173635A (en) * 1981-01-22 1982-10-26 Nat Res Dev Engine balancing apparatus
US4414934A (en) * 1981-03-30 1983-11-15 Briggs & Stratton Corporation Reciprocating piston-type internal combustion engine with improved balancing system
SE449648B (sv) * 1981-06-17 1987-05-11 Volvo Ab Forbrenningsmotor
JPS57195944A (en) * 1981-05-29 1982-12-01 Yamaha Motor Co Ltd Balancer device of internal combustion engine
JPS5837344A (ja) * 1981-08-31 1983-03-04 Fuji Heavy Ind Ltd ３気筒エンジンのバランサ装置
JPS5839843A (ja) * 1981-08-31 1983-03-08 Fuji Heavy Ind Ltd ３気筒エンジンのバランサ装置
JPS5839832A (ja) * 1981-08-31 1983-03-08 Fuji Heavy Ind Ltd ３気筒エンジンのバランサ装置
DE3137934A1 (de) * 1981-09-24 1983-04-14 Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg Massenausgleichseinrichtung
JPS61136110U (de) * 1985-02-14 1986-08-25
US4819593A (en) * 1988-04-28 1989-04-11 Briggs & Stratton Corporation Pivoting balancer system
US5282444A (en) * 1990-07-23 1994-02-01 Sanshin Kogyo Kabushiki Kaisha Power transmitting system of small boat
US5282397A (en) * 1992-03-19 1994-02-01 Briggs & Stratton Corporation Engine balancing system having at least one pivoting counterbalance weight
GB0106855D0 (en) 2001-03-20 2001-05-09 Perkins Engines Co Ltd Drive for one or more engine accessories
EP1983215A1 (de) * 2007-04-20 2008-10-22 Gomecsys B.V. Hubkolbenmaschine und -verbrennungsmotor
US10663033B2 (en) 2017-07-12 2020-05-26 American Axle & Manufacturing, Inc. Balance shaft having reduced mass and inertia

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1163832A (en) * 1912-10-31 1915-12-14 Frederick William Lanchester Balancing means for reciprocating engines.
US2304892A (en) * 1939-06-05 1942-12-15 Gen Motors Corp Engine balancing
US3759238A (en) * 1971-01-21 1973-09-18 Outboard Marine Corp Balancing system
DE2147213C3 (de) * 1971-09-22 1975-09-18 Husqvarna Vapenfabriks Ab, Huskvarna (Schweden) Anordnung zum Schwingungsausgleich an Kolbenmaschinen
US3800625A (en) * 1973-05-29 1974-04-02 Yamaha Motor Co Ltd Internal combustion engines of reciprocating piston type

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2397720A2 (de) 2010-06-18 2011-12-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine
DE102010030271A1 (de) 2010-06-18 2011-12-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine

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