DE2746669A1 - Vierzylinder-boxermotor - Google Patents

Vierzylinder-boxermotor

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Description

Di.ret.nsi.Wolfgang Kampa IC·Ok!·1S7?
Anmelder: Buchelt Benno, Dipl.-Ing.
Karaten (Österreich)
Gegenstand: Vierzylinder-Boxermotor
Die Erfindung bezieht sich auf einen Vierzylinder-Boxermotor mit Fahrtwindkühlung für den Einbau in ein Motorrad. Die Fahrtwind-Luftkühlung wird besonders bei Motorrädern angewandt, da sie einen geringen Bauaufwand ermöglicht, ein geringes Baugewicht und kleinere Einbaumaße als bei Anwendung einer Wasserkühlung oder einer Gebläse-Luftkühlung. Allerdings ist die Fahrtwindluftkühlung nur für leicht· Fahrzeuge mit geringem Leistungeaufwand bei geringem Fahrtwind und bei freiliegendem Motor anwendbar. Dies trifft nur auf Motorräder zu und wird daher bei diesem Fahrzeugtyp fast ausschließlich angewandt.
HE 5320 6/ma/24
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2746661 - -β. -
Neben der Anordnung und Größe der Kühlrippen am Zylinderelement spielt die Lage des Zylinders im Luftstrom eine entscheidende Rolle für die Effektivität der Fahrtwindluftkühlung.
Bei Straßenmotorrädern gibt es derzeitvereinzelt die Wasserkühlung bei Zweitaktern, aber hauptsächlich um den Lärm dieser Zweitakter zu senken, was insbesondere auf Mopeds zutrifft. Im Gegensatz zu den aus thermischen Gründen wassergekühlten Renn-Zweitaktern wird für Straßen- und Tourenmotorräder die Wasserkühlung in bezug auf die Zuverlässigkeit und Motorlebensdauer dort nachteilig, wo es sowohl extrem hohe als auch extrem niedrige Temperaturen in der Umgebung gibt.
In der Regel werden bei Verwendung von Boxermotoren für Motorräder zwei Zylinder angewandt. Bei Zylinderzahl "2" hat der Boxermotor im Vergleich zum Reihenmotor und V-Motor den besten Massenausgleich bei gleichmäßigem Zündabstand, also auch ein optimal gleichmäßiges Drehmoment. Außerdem liegen die Zylinder im freien Luftstrom. Das letztere ist ein gewaltiger Vorteil für die Anwendung der Fahrtwind-Luftkühlung gegenüber der stehenden Zylinderanordnung, wo die Zylinder durch Vorderrad und Rahmen oder, bei quergestelltem
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274666? "Γ
Mehrzylinder-Reihenmotor, durch Nachbarzylinder in einer ausreichenden Kühlung "behindert werden.
Wie jedes Gas« wird auch Luft mit zunehmender Temperatur zäher, im Gegensatz zu Flüssigkeiten, weshalb bei Fahrtwindkühlung auf das Fortblasen der Grenzschicht Wert gelegt werden muß. Als in den ZwanzigerJahren auch bei Motorrädern die Zylinderleistung stieg, verschwanden praktisch alle fahrtwindgekühlten Motoren mit hintereinanderliegenden Zylindern oder die längsgestellten, im Rahmen liegenden Boxer, weil diese Bauweisen zähe Grenzschichtschleier ermöglichen. Auch bei längsliegender V-Anordnung mit kleinem V-Winkel der Zylinder hat man heute noch mit Überhitzungsproblemen am hinteren Zylinder zu kämpfen, woraus ersichtlich ist, wie enorm wichtig die freistehende Zylinderanordnung für die Fahrtwind-Luftkühlung ist.
aber Zweizylinder-Boxermotoren haben kühlmäßig Vorteile, laden bei großen Hubräumen breit aus, so daß dadurch eine begrenzte Schräglage bei Kurvenfahrten gegeben ist. Aus diesem Grunde wurde in den Dreißiger Jahren bei einigen Ausführungen u. a. auf einen Vierzylinder-Boxer mit Fahrtwind-Luftkühlung und längsliegender Kurbelwelle übergegangen. Derartige Motoren
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für Motorräder hatten damals etwa 20 FS. Trotz dieser für heutige Verhältnisse geringen Leistung überhitzten bei langen Bergfahrten mit Seitenwagen grundsätzlich die hinteren Zylinder. Ehemalige Fahrer solcher Maschinen beklagen diese Leiden, wobei diese Nachteile auch allen historisch versierten Motorradjournalisten bestens bekannt sind.
Es ist hingegen erwiesen, daß bei fahrtwindluftgekühlten Zweizylinder-Boxermotoren überhaupt keine Kühlprobleme entstehen, da sie sich glänzend in schwersten Belastungsproben bewährt haben.
Ea entstand daher die Meinung, daß ein Vierzylinder-Boxermotor für Motorräder unbedingt wassergekühlt sein müsse. Seit vielen Jahren fordern die Motorradjournalisten immer wieder, endlich einmal eine derartige Masdhine herauszubringen. Eine solcherart konstruierte Maschine erschien wohl auf dem Markt, kam Jedoch nur beschränkt an, was im umstrittenen Aussehen dieser Maschine liegen dürfte.
Eine andere Bauweise als mit längs in Fahrtrichtung liegender Kurbelwelle und hintereinander angeordneten Zylindern am Motorrad konnte man sich beim Vierzylinder-Boxer offen-
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bar nicht vorstellen. Dabei überhitzten bei Fahrtwindkühlung die beiden hinteren Zylinder schon bei niedriger Motor-Gesamtleistung, so daß man, will man diese Bauweise beibehalten, zwangsläufig zu einem wassergekühlten Vierzylinder-Boxer kommt.
Die vorliegende Erfindung hat sich nun zur Aufgabe gestellt, diese Nachteile von Vierzylinder-Boxermotoren mit Fahrtwindkühlung für den Einbau in ein Motorrad zu beheben und eine derartige Konstruktion vorzuschlagen, welche mit einem relativ einfachen konstruktiven Aufbau ein Maximum an Kühlung ermöglicht .
Erfindung Bgemäß wird hie zu vorgeschlagen, daß die beiden jeweils auf der gleichen Seite angeordneten Zylinder übereinanderliegend angeordnet sind und die Drehachse der mit den Kolben in Wirkverbindung stehenden Kurbelwelle in annähernd vertikaler Richtung verläuft.
Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen wird eine optimale Fahrtwind-Kühlmöglichkeit geschaffen und außerdem ergeben sich durch die besondere Anordnung der Kurbelwelle sum Teil sogar konstruktive Vereinfachungen am Motor, welche anhand
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der Figurenbeschreibung noch näher erläutert werden sollen. Zur konstruktiven Lösung der erfindungsgemäß gestellten Aufgabe mußte praktisch ein Vorurteil der Fachwelt widerlegt werden, da offensichtlich eine in vertikaler Richtung liegende Kurbelwelle tisher nicht in Frage kam.
In England versuchte eine Motorfirma vor ca. 25 Jahren mit Hilfe zweier übereinanderliegender Kurbelwellen eine ordentliche Fahrtwindluftkühlung für einen Vierzylinder-Boxer zu erreichen. Durch die dadurch sich ergebende komplizierte Bauweise ist dieses Prinzip offensichtlich nie zum Durchbruch gekommen.
Außerdem dürfte der Gedanke an eine senkrechte Kurbelwelle wegen dem weitverbreiteten Vorurteil der vermuteten hohen Schwerpunktlage instinktiv von vorneherein verbannt worden sein, auch mit dem Gedanken daran, wie wohl Kupplung und Getriebe angeordneten sein wurden. Bei einer Durchkonstruktion des erfindungsgemäßen Vorschlages hat sich jedoch ergeben, daß bei Einbau eines solchen Vierzylinder-Boxermotors in ein Motorrad der Schwerpunkt gegenüber bekannten Motorrädern mit Boxer-Motoren keinesfalls höher zu liegen kommt.
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In der nachstehenden Beschreibung sollen anhand der Zeichnungen die Merkmale eines Vierzylinder-Boxermotors für Motorräder noch näher erläutert werden, wobei auch Vergleiche mit bekannten Motorradtypen angeführt werden. Auf den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Motorrades mit eingebauten Vierzylinder-Boxermotor;
Fig. 2 eine Vorderansicht des in dieses Motorrad eingebauten Motors;
Fig. 3 eine Vorderansicht des Motors, teilweise geschnitten dargestellt;
Fig. 4 einen Vertikallängsschnitt durch den Motor; Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie A - A in Fig. 4j Fig. 6 eine Draufsicht auf den Motor, teilweise in einem Schnitt dargestellt.
Aus diesen Zeichnungen ist ersichtlich, daß die beiden jeweils auf der gleichen Seite des Motors angeordneten Zylinder 1 und 2 bzw. 3 und 4 übereinanderliegend angeordnet sind, wobei die Drehachse der Kurbelwelle 5 in annähernd vertikaler Richtung verläuft. Achsparallel zur Kurbelwelle 5 sind in Fahrtrichtung gesehen hinter dieser die Kupplung 6 und die An- und Abtriebswelle 7 bzw. 8 des Getriebes 9 angeordnet.
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Die Kupplung 6 und die An- und die Abtriebewelle 7 bzw. 8 sind gleichachsig ausgerichtet. Die Kurbelwelle 5 und der eine Teil der Kupplung 6 sind über eine Stirnverzahnung 10 miteinander verbunden.
Bei dieser Konstruktion bildet die Getriebehauptwelle zugleich die Getriebeabtriebswelle 8, so daß die Motorabtriebewelle (Pig. 6) ausreichend lang für einen genügend großen Lagerabstand ausgeführt werden kann. Bei bekannten Getriebeausführungen erfolgt der Abtrieb in der Regel von einer Getriebe-Hebenwelle.
Die Motorabtriebewelle 11 ist über ein Kegelradgetriebe 12, 13 nit der Getriebeabtriebswelle 8 verbunden, wobei im vorliegenden falle eine Zwiachenwelle 14 eingeschaltet ist. An die Motorabtriebswelle 11 schließt dann die Kardanwelle 15 an.
Die Nockenwellen 16 liegen achsparallel zur Kurbelwelle 5> wobei der Antrieb dieser Nockenwellen 16 direkt von der Kurbelwelle 5 aus über Kegelzahnradverbindungen 1? und 18 erfolgt. Zur Bewegungsübertragung ist dabei eine Antriebswelle 19. vorgesehen, wiche an ihren beiden Baden Kegel Zahnräder trägt. Die Antriebswellen 19 der Nockenwellen 16 sind dabei
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Al
jeweils von einer rohrförmigen Hülse 20 umgeben, wobei diese rohrförmigen Hülsen 20 die Nockenwellenräume 21 mit dem unterhalb der Kurbelwelle 5 vorgesehenen ölsammelraum 22 verbinden.
Dadurch, daß je eine Nockenwelle 16 über die Höhe der (jeweils paarweise angeordneten Zylinder 1 und 2 bzw. 3 und 4- geführt ist, kann in ökonomischer Weise eine Betätigung der Ventile Jeweils zweier Zylinder durch eine Nockenwelle 16 erfolgen, verglichen mit einem Zweizylinder-Boxermotor mit kegelradgetriebenen, obenliegenden Nockenwellen, der außerdem bei längsliegender Kurbelwelle noch eine weitere Zwischenwelle braucht.
In den Zeichnungen sind selbstverständlich noch verschiedene konstruktive Details ersichtlich, welche jedoch konstruktiven Grundregeln entsprechend und daher der Übersichtlichkeit halber nicht näher erläutert werden sollen.
Ein Motor mit den erfindungsgemäßen Merkmalen wurde bereite im Vorentwurf für 1400 ecm konzipiert, obwohl ein derart großes Hubvolumen heutzutage kaum sinnvoll ist. Es sollte dadurch lediglich bewiesen werden, daß bei Anwendung der erfindungsgemäßen Merkmale die Gesamtabmessungen auch für
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eine derartige Größe immer noch unter den Maßen von derzeit produzierten 1000 ccm-Motoren liegen. Um einen möglichst objektiven Vergleich zu erzielen, wurde auch ein Vierzylinder-Boxermotor mit 1000 ecm Hubraum durchberechnet, wobei die Aueführung mit senkrecht stehender Kurbelwelle sich in den Abmessungen wesentlich günstiger auswirkt, als bekannte 1000 ccm-Motoren. Auch der Bauaufwand ist wesentlich geringer, als bisher gehörte Vorurteile vermuten.
Nachstehend sollen noch einige Vergleiche mit bekannten Ausführungen angestellt werden, um dadurch die wesentlichem Unterschiede aufzuzeigen.
Bei längsliegender Kurbelwelle ergibt sich zwangsläufig die Wasserkühlung, wenn man einen Vierzylinder-Boxer bauen will, da die hinteren Zylinder der ausgeführten iahrtwind-luftgekühlten-Maschinen trotz der niedrigen Leistung von 20 PB bei 800 ecm bekanntlich erhitzten, wie dies auch zu erwarten war.
Für ein Tourenmotorrad ist die Wasserkühlung eher nachteilig, wenn an die möglichen Temperaturdifferenzen außerhalb gemäßigter Breitengrade gedacht wird.
Was das Aussehen anbelangt, so Jet dies ein für Motorradkäufer
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unbestritten enorm wichtiger Gesichtspunkt, unter welchem die wassergekühlten Motoren schlecht abschneiden. Trotz technischer Perfektion und günstigem Preis im Vergleich zu anderen Maschinen, werden Motorräder mit wassergekühlten Motoren relativ wenig gekauft. Der erfindungsgemäße Vorschlag mit senkrechter Kurbelwelle besitzt sehr viel stilistisches Potential bezüglich "Aussehen".
Ein oft erwähnter Vorteil einer der bekannten, wassergekühlten Boxer-Maschinen mit längs liegender Kurbelwelle ist die zur Kurbelwelle gegenläufig drehende Lichtmaschine und andere diverse gegenläufige Drehmassen, so daß sich die Maschine beim Beschleunigen nicht schräg stellt. Diesen Vorteil besitzt aber auch die erfindungsgemäße Ausführung mit senkrecht stehender Kurbelwelle. Auch hier drehen Lichtmaschine 23 und Getriebehauptwelle 7» 8 gegenläufig, wie aus den Zeichnungen zu entnehmen ist. Hier würde ein Nicht Vorhandensein einer nicht gegenläufig drehenden Masse allerdings nicht zu einer Schräglage direkt führen, sondern zu einem einseitigen Zug am Lenker während der Dauer der Beschleunigung.
In bezug auf niedrige Schwerpunktlage bei Vierzylinder-Boxern ist eine Ausführung mit länge liegender Kurbelwelle mit Wa s-
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serkühlung am günstigsten dran. Der niedere Schwerpunkt ist aber nur begehrenswert für ein Rangieren bei niederen Geschwindigkeiten und für das rasche Durchfahren von abwechselnden Kurven. Beim Geradeausfahren über schlechtes Gelände hat höhere Schwerpunktlage sogar gewisse Vorteile« so daß geringe Unterschiede bezüglich Schwerpunkthöhe für Straßenmotorräder wenig Einfluß auf das Gesamt-Fahrverhalten ausüben.
Zum Fahrverhalten gegenüber einem Zweizylinder-Boxermotor mit in Fahrtrichtung liegender Kurbelwellenachse ist auszuführen, daß ein um die senkrecht stehende Hochachse wirkendes Taumelmoment entsteht, welches von den hin- und hergehenden Massenkraften 1. und 2. Ordnung stammt und auch dem Abstand der beiden Pleuelbewegungsebenen proportional ist. Durch Weglassen eines Mittellagers bei manchen Zweizylinger-Boxern wird dieser Abstand so klein wie möglich gehalten und damit auch das Taumelmoment der Massenkräfte um die Hochachse.
Bei einem Motor gemäß den erfindungsgemäßen Ausführungen wird kein Massenkraftmoment um die Hochahhse des Motorrades erzeugt. Dafür wird bei dieser Ausführung ein Massenkraftmoment um die Längsachse des Motorrades (Achse in
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Fahrtrichtung) wirksam, daß von geringfügigen freien hin- und hergehenden Massenkraften 2. Ordnung allein stammt.
Eine Zahlenwertanalyse brachte folgendes Resultat: Bei einer 1400 ccm-Studie mit senkrechter Kurbelwelle beträgt die Amplitude des Taumelmomentes um die Längsachse nur das 0,2-fache des entsprechenden Momentes eines bekannten Motorrades der 1000 ccm-Klasse mit Zweizylinder-Bpxermotor um die Hochachse.
Bei der 1000 ccm-ßtudie beträgt die Amplitude dea Taumelmomentes um die Längsachse gar nur um das 0,16-fache des entsprechenden Momentes der bekannten Ausführung um die Hochachse.
Das sind also in beiden Fällen sehr viel günstigere Verhältnisse als bei dieser bekannten 1000 ccm-Aueführung mit Zweizylinder-Boxermotor. Außerdem macht sich ein Moment um die Längsachse weniger in einem Lenker-Pendeln bemerkbar als ein Moment um die Hochachse.
Beim raschen Beschleunigen würde ein Motorrad mit senkrechter Kurbelwelle und Vierzylinder-Boxer-Bauw eise völlig gerade bleiben und daher aus diesem und auch aus anderen Grün-
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den für sportlichen Einsatz eher geeignet sein, als das vorstehend genannte bekannte Konzept bei Hubräumen um 1000 ecm und darüber.
Die anderen Gründe für die bessere Eignung für den sportlichen Fahrereinsatz sind das bessere Beschleunigungsvermögen einer anteilsmäßig leichteren Vierzylinder-Boxerkurbelwelle gegenüber einer mehr mit Gegengewichten und Schwungmasse bestückten Zweizylinder-Boxerkurbelwelle. Als weiterer Grund für die bessere Eignun zum sportlichen Einsatz ist die geringere Zylinderausladung zu nennen. Bei einer 1400 ccm-Studie beträgt die Breite des Motors nur 630 mm im Gegensatz zu 840 mm einer bekannten 1000 ccm-Ausführung mit Zweizylinder-Boxermotor. Die mögliche Schräglage ist jedoch wegen der höhenmäßig sich mehr ausdehnenden Zylinderbank trotzdem nur das gleiche wie bei dieser bekannten Ausführung, wobei die Schwerpunktlage höhenmäßig annäkrnd gleich ist, und das trotz 1400 ecm.
Es ist weiters noch zu erwähnen, daß innerhalb einer bestimmten Bauweise, im vorliegenden Falle also bei Boxermotoren, es bei ein und demselben Gesamthubvolumen nach den Gesetzen der Ihnlichkeitsmechanik möglich ist, das Leistungsgewicht
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Ai
mit zunehmender Zylinderzahl zu senken. Die 1000 ecm-Version mit senkrechter Kurbelwelle hat bei gleichem mittlerem effektivem Druck und bei gleicher mittlerer Kolbengeschwindigkeit mehr Leistung, ein geringeres Gewicht und geringere Einbaumaße als eine bekannte Ausführung mit einem 1000 ccm-Zweizylinder-Boxermotor. Die Zylinderbreite (Motorbreite) beträgt gar nur 560 mm und liegt damit unter der Breite mancher 1000 ccm-Reihenmotoren.
Ein weiterer Vergleich mit bekannten Ausführungen ist in bezug auf die Herstellungskosten möglich. Bei einem Boxermotor mit 4 und mehr Zylindern wird das Motorgehäuse in der Mitte senkrecht zur Ebene der Zylinderachsen geteilt. Die Gehäusehälften können als Naturmodelle in einer zweigeteilten Form eingeformt werden und daher ist die Anwendung von Kokillenguß und bei hohen Stückzahlen die Anwendung von Druckguß naheliegend. Beide Gußverfahren ergeben gegenüber dem Sandformguß glatte Oberflächen, hohe Festigkeit, d. h. die Möglichkeit geringerer Wandstärken (Gewicht).
Gegenüber einer Bauweise mit einem Tunnelgehäuse ist also der Guß wesentlich einfacher. Dafür ist jedoch die Bearbeitung wegen der senkrechten Gehäuseteilung etwas teurer, auch
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Λ3
wegen der zusätzlich erforderlichen Schraubenzuganker.
Beim Steuerungsantrieb ist ein Vierzylinder-Boxermotor mit senkrecht stehender Kurbelwelle im Aufwand gegenüber den bekannten Boxer-Motor-Aueführungen eindeutig im Vorteil, da bei längsliegender Kurbelwelle beim Zweizylinder-Boxer ohne Mittellager kein direkter Antrieb über ein Kegelradgetriebe wie beim erfindungsgemäßen Vorschlag möglich ist. Es ist bei diesen bekannten Ausführungen, wenn sie vom Stoßiangentrieb weggehen würden, eine Nebenwelle parallel zur Kurbelwelle erforderlich mit einem zusätzlichen Zahnradpaar. Bei der erfindungsgemäßen Ausführung wird also mit geringerem Aufwand die doppelte Anzahl von Zylindern versorgt.
Durch die senkrechte Lage der Kurbelwelle gibt es in der abgebildeten Version einen einfachen ölabfluß aus dem Zylinderkopf ohne eigene ölabflußbohrungen. Die rohrförmige Hülse, welche die Nockenwellenantriebswellen 19 umgibt, dient hier zugleich als Abflußrohr in das Kurbelgehäuse und zur Schmierung dee Steuertriebes.
Es wäre auch möglich, daß die Kupplung unten und der Stauerantrieb oben angeordnet würden. Dann ist die Hülse 20 ein reines Abflußrohr.
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Eine völlig andere Konstruktion bietet sich bei Verzicht auf Trennung der ölkreisläufe von Motor und Getriebe sowie Kupplung an, wenn man nur mehr einen Olraum vorsieht im Gegensatz zum gezeigten Ausführungsbeispiel. In einem solchen Pail kann dann die Kupplung 6 auf dem unteren Ende der Getriebehauptwelle angeordnet werden und die Zwischenwelle 14- würde dann nach oben gedreht sein. Der Schwerpunkt des Motors würde auf diese Weise etwas tiefer wandern und die Kupplung könnte nach Abnahme der ölwanne ohne Motorausbau gewartet werden.
Ein weiteres Vorurteil gegen eine senkrecht stehende Kurbelwelle war offensichtlich das vonne im Motorblock zusätzlich erforderliche Kegelradgetriebe für den gleichfalls vorgesehenen Kardanantrieb mit zwei zusätzlichen Wellen gegenüber dem Zweizylinder-Boxer. Dazu ist auszuführen, daß auch bei einem Kettenantrieb zum Hinterrad dieses Kegelradgetriebe erforderlich wäre, allerdings nur mit einer zusätzlichen Welle. Der zusätzliche Kegelantrieb ist jedoch auch Merkmal zweier auf dem Markt befindlicher Maschinen, die offenbar kostendeckend verkauft werden können. Durch die vorgeschlagene Konstruktion wird jedoch ein wesentlicher Vorteil gegenüber den bekannten Ausführungen geschaffen: In der höhenmäßigen Anordnung dieses Kegelradgetriebes hat man konstruktive Freiheit,
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βο daß man in der Seitenansicht des Motorrades gesehen, sowohl den Motor als auch die Mittellage des Kardanantriebes mehr horizontal legen kann. Dies kommt zusätzlich einem verteilhaften Äußeren mehr entgegen, als eine hochgedrehte Lage bei einer bekannten Motorradaueführung.
Durch die erfindungsgemäße Durchkonstruktion konnte ein weiteres Vorurteil der Fachwelt überwunden werden, da es sich zeigte, daß eine gedrängte Bauweise gerade infolge übereinanderliegender Zylinder und senkrecht stehender Kurbelwelle möglich ist, wobei mit einem Reihenmotor mit vier Zylindern eine solche gedrängte Bauweise mit gleicher Kühlwirkung nicht möglich wäre, insbesondere nicht unter Beibehaltung der großflächigen Verrippung mit Durchtritten zwischen den Zylindern. Die Kühl-Vorteile des Zweizylinder-Boxers bleiben erhalten. Dadurch kann ein derartiger Motor auch bei geringer Fahrtgeschwindigkeit hoch belastet werden, ohne daß der Motor übermäßig heiß wird, was insbesondere im Gebirge und in weichem Terrain wesentlich ist. Es ist eine hohe Leistung bei gleichzeitiger geringer Fahrtgeschwindigkeit möglich, so daß durch die erfindungsgemäße Anordnung viele Vierzylinder-Maschinen mit gedrängter Reihenanordnung unter diesen Umständen übertroffen werden. Schließlich sind noch die Vorteile der Zylinderwartung bei einem Boxermotor bezüglich Zugänglichkeit anzuführen.
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Claims (8)

Patentansprüche :
1./Vierzylinder-Boxermotor mit Fahrtwindkühlung für den Einbau in ein Motorrad, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden jeweils auf der gleichen Seite angeordneten Zylinder (1, 2 bzw. 3, 4·) übereinanderliegend angeordnet sind und die Drehachse der mit den Kolben in Wirkverbindung stehenden Kurbelwelle (5) in annähernd vertikaler Richtung verläuft.
2. Vierzylinder-Boxermotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß achsparallel zur Kurbelwelle (5), in Fahrtrichtung gesehen, hinter dieser die Kupplung (6) und die An- und Abtriebswelle (7, 8) des Getriebes (9) angeordnet sind, wobei die Kupplung (6), die An- und die Abtriebswelle (7, 8) gleichachsig ausgerichtet sind.
3. Vierzylinder-Boxermotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorabtriebswelle (11), an welcher eine Kardanwelle anschließt, über ein Kegelradgetriebe (12, 13) mit der weiter vorne liegenden Getriebehauptwelle (8) verbunden ist.
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ORIGINAL INSPECTED
4. Vierzylinder-Boxermotor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch achsparallel zur Kurbelwelle (5) an der Stirnseite der Zylinder angeordnete Nockenwellen (16), welche direkt über einen Kegelradantrieb (17» 18) mit dem unteren Ende der Kurbelwelle (5) in Wirkverbindung stehen.
5· Vierzylinder-Boxermotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Nockenwellen (16) über an der Kurbelwelle (5) und den Nockenwellen (16) angeordnete KegelBahnräder und eine an ihren Enden mit federbelasteten Kegelzahnrädern ausgestattete Antriebswelle (19) erfolgt.
6. Vierzylinder-Boxermotor nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwellenräume (21) und der ölsammelraum (22) über rohrförmige Hülsen (20) miteinander verbunden sind.
7· Vierzylinder-Boxermotor nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswellen (19) der Nockenwellen (16) innerhalb der rohrförmigen Hülsen (20), welche die Nockenwellenräume (21) mit dem unterhalb der Kurbelwelle (5) vorgesehenen ölsammelraum (22) verbinden, angeordnet sind.
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8. Vierzylinder-Boxermotor nach den Ansprüchen 4- und 5* dadurch gekennzeichnet, daß je eine der beiden Nockenwellen (16) über die Höhe der jeweils paarweise angeordneten Zylinder (1, 2 bzw. 3, 4) geführt sind.
Für Dipl.-Ing. Benno Buchelt: Der Vertreter:
771012
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3541315A1 (de) * 1985-11-22 1987-05-27 Bayerische Motoren Werke Ag Anordnung von wellen und aggregaten bei mehrzylinder-hubkolbenmaschinen mit gesonderten gaswechsel-steuervorrichtungen, insbesondere brennkraftmaschinen
US6591930B2 (en) 2000-07-08 2003-07-15 Harley-Davidson Motor Company Group, Inc. Valve cover
WO2006026960A1 (de) * 2004-09-05 2006-03-16 Clemens Neese Kraftrad mit kompakter verbrennungskraftmaschine
DE102005001872A1 (de) * 2005-01-14 2006-07-20 Bayerische Motoren Werke Ag Antriebseinrichtung mit Getriebe
WO2017084975A1 (de) * 2015-11-19 2017-05-26 Dirk Scheffer Luftgekühlter zweizylinder-boxermotor

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19906359B4 (de) * 1999-02-16 2005-06-09 Dübsch, Uwe Triebwerksanordnung für Motorräder

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Zeitschrift: Motorrad, H. 22, 1977, S. 110, 111, 114 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3541315A1 (de) * 1985-11-22 1987-05-27 Bayerische Motoren Werke Ag Anordnung von wellen und aggregaten bei mehrzylinder-hubkolbenmaschinen mit gesonderten gaswechsel-steuervorrichtungen, insbesondere brennkraftmaschinen
US6591930B2 (en) 2000-07-08 2003-07-15 Harley-Davidson Motor Company Group, Inc. Valve cover
WO2006026960A1 (de) * 2004-09-05 2006-03-16 Clemens Neese Kraftrad mit kompakter verbrennungskraftmaschine
DE102005001872A1 (de) * 2005-01-14 2006-07-20 Bayerische Motoren Werke Ag Antriebseinrichtung mit Getriebe
WO2017084975A1 (de) * 2015-11-19 2017-05-26 Dirk Scheffer Luftgekühlter zweizylinder-boxermotor

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