DE2920081C2

DE2920081C2 - Brennkraftmaschine, dessen Triebwerksträger über kraftübertragende und körperschallisolierende Elemente am Kurbelgehäuse abgestützt ist

Info

Publication number: DE2920081C2
Application number: DE2920081A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Ing. Graz Feichtinger; Othmar Dipl.-Ing. Skatsche
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-02-07
Filing date: 1979-05-18
Publication date: 1984-01-05
Also published as: GB2046356B; NL8000175A; GB2046356A; DE2920081A1; US4343271A; SE443209B; NL177037C; ATA92579A; FR2448635A1; JPS5924252B2; AT374569B; SE8000814L; NL177037B; FR2448635B1; IT1141161B; IT8019709A0; JPS55107023A

Description

40

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem die unmittelbar körperschallerregten Teile, nämlich Zylinder, Zylinderkopf, Kolben Pleuelstange, Kurbelwellenlager und Kurbelweile beinhaltenden Triebwerksträger, der über mehrere körperschallisolierende Elemente, von denen ein Teil zur kraftübertragenden Abstützung des Triebwerksträgers am Kurbelgehäuse dient, mit dem Kurbelgehäuse verbunden ist.

Eine Brennkraftmaschine, an der über körperschalldämmende Elemente eine die Brennkraftmaschine umgebende zusätzliche schalldämmende Kapsel befestigt ist, ist aus der US-PS 40 71 008 bekannt. Bei dieser Einrichtung ist der die unmittelbar körperschallerregten Teile der Brennkraftmaschine umfassende Triebwerksträger über ein am oberen Rand des Kurbeigehauses angeordnetes umlaufendes körperschallisolierendes Element mit dem Kurbelgehäuse kraftübertragend verbunden. Der Ausdruck »kraftübertragend«, der auch im folgenden Verwendung findet, bedeutet in diesem Zusammenhang, daß über dieses Element sowohl das Gewicht des Triebwerksträgers selbst und der an diesem befestigten Zusatzteile auf dem in üblicher Weise (wie z. B. Fig. 2 der US-PS zeigt) beispielsweise in einem Kraftfahrzeug befestigten Kurbelgehäuse abgestützt ist, als auch die Abstützung des Motordrehmomentes erfolgt.

Die Nachteile dieser bekannten Brennkraftmaschine sind die, daß wegen der gegenüber der Kurbelwellenachse relativ hoch liegenden Position des elastischen, körperschallisolierenden und kraftübertragenden Elementes zwischen dem Triebwerksträger und dem Kurbelgehäuse bei bestimmten Betriebszuständen der Brennkraftmaschine starke Auslenkungen des unteren Bereiches des Triebwerksträgers mit der dort gelagerten Kurbelwelle gegenüber dem Kurbelgehäuse auftrt · ten, was entweder die Anordnung einer relativ aufwendigen elastischen Kupplung zwischen Schwungrad und Getriebe, oder aber die in Fig. 2 der US-PS 40 71008 dargestellten Anordnung einer elastischen Auslenkungsbegrenzung am unteren Ende des Triebwerksträgers erfordert.

Es ist aus der US-PS somit bekannt, mehrere elastische und körperschallisolierende Elemente, von denen ein Teil zur kraftübertragenden Abstützung des Triebwerksträgers am Kurbelgehäuse dient, zur Verbindung des Triebwerksträgers mit dem Kurbelgehäuse vorzusehen,

_% Demgegenüber ist es die Aufgabe der vorliegenden ^Erfindung, daß die relative Beweglichkeit zwischen !Kurbelwellenachse und Kurbelgehäuse auf ein vertret-Sbares Maß begrenzt werden soll, ohne daß — wie in der ^US-PS — zusätzliche Elemente, welche nicht nur die Herstellung der Brennkraftmaschine komplizierter und ^teurer machen, sondern auch die Montage und ^Demontage des Triebwerksträgers sehr entscheidend ⁷behindern, erforderlich sind. Zusätzlich ist es wünschenswert, die gleichzeitige Funktion der kraftübertragenden körperschallisolierenden Elemente als öldichtung für den oberen Bereich der Brennkraftmaschine — wie in der US-PS vorgesehen — zu vermeiden, da eine ,jm Hinblick auf die Ölbeständigkeit erfolgende Materialauswahl bei derartigen Elementen unmittelbar zu ■ einer Beeinflussung der körperschallisolierenden Eigenschaften führt

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die zur kraftübertragenden Abstützung des Triebwerksträgers iam Kurbelgehäuse dienenden körperschallisolierenden Elemente im Bereich der Kurbelwel'enachse zwischen beiden Seiten des Triebwerksträgers und den Kurbelgehäuse-Seiten wänden angeordnet, als zylindrische Schwingmetallkörper ausgebildet und von außen zugänglich in den Kurbelgehäuse-Seitenwänden gelagert sind.

Durch die Anordnung der kraftübsrtragenden Elemente zwischen Triebwerksträger und Kurbelgehäuse im Bereich der Kurbelwellenachse wird auf sehr einfache Weise direkt verhindert, daß es — beispielsweise beim Durchfahren von Resonanzdrehzahlen — zu unzulässig großen Auslenkungen der Kurbelv/ellenachse relativ zum angeflanschten Getriebe kommen kann. Es ist also mit dieser Ausführung keine zusätzliche Anordnung von auslenkungsbegrenzenden Elementen mehr erforderlich. Außerdem kann am oberen Rand der brennkraftmaschine, und damit völlig unabhängig von der Ausbildung und Anordnung der körperschaiüso'ierenden und kraftübertragenden Elemente eine eigene Öldichtung angeordnet werden, die lediglich die elastischen Bewegungen des Triebwerksträgers relativ zum Kurbelgehäuse nicht behindern darf, die aber völlig unabhängig von der Kraftübertragung ist.

Die elastischen, körperschalldämmenden Elemente am unteren Ende des Triebwerksträgers bei der Brennkraftmaschine nach der US-PS 40 71 008 verfolgen im Hinblick auf die vorliegende Erfindung einen

völlig unterschiedlichen Zweck und sind auch in konstruktiver Hinsicht nicht mit den kraftübertragenden Elementen nach der vorliegenden Erfindung vergleichbar. Dies ist beispielsweise auch bereits dara"s ersichtlich, daß der Abstand zwischen dem oben angeordneten kraftübertragenden Element und dem besagten Ausschlag-Begrenzungseiement natürlich möglichst groß zu wählen ist (siehe auch Fig. 2 der US-PS), da damit die von diesem Element bei größeren Auslenkungen des Triebwerkslrägers aufzunehmenden Begrenzungskräfte möglichst gering gehalten werden können, was sich sehr vorteilhaft auf die erforderliche Größe dieser Elemente auswirkt. Eine Verschiebung der elastischen Auslenkungsbegrenzung nach der US-PS in dem Bereich der Kurbelwellenachse würde also für diese bekannte Brennkraftmaschine im Hinblick auf das angestrebte Ziel einer Begrenzung der möglichen Auslenkungsbewegungen der Kurbelwellenachse unmittelbar eine Verschlechterung bringen. Erst durch die erfuidungsgemäßen Maßnahmen läßt sich die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise lösen. ' Wie bereits ausgeführt, trägt dazu hauptsächlich die ' Verlagerung der kraftübertragenden Abstützung des Triebwerksträgers in den Bereich der Kurbelwellenachse sowie die Ausbildung der kraftübertragenden Elemente ¹Is zylindrische Schwingmetallkörper, die von außen zugänglich in den Kurbelgehäuse-Seitenwänden gelagert sind, bei. Neben einer Verbesserung der Lagerung des Triebwerksträgers ist damit gleichzeitig auch die Zugänglichkeit zu dieser Lagerung für Zwecke der Wartung und Montage erleichtert. Es sei an dieser Stelle noch darauf hingewiesen, daß die elastischen Auslenkungsbegrenzungselemente der in Fig. 2 der US-PS dargestellten Brennkraftmaschine nicht nur aufgrund ihrer Größe, sondern auch aufgrund ihrer Ausbildung und Anordnung keineswegs zur Kraftüberc tragung geeignet sind, was auch bereits daraus ^ersichtlich ist, daß praktisch keine Kräfte in Richtung der Zylinderachse aufgenommen werden können. Insbesondere wenn das körperschallisolierende EIement an einem am Triebwerksträger im Bereich (Zwischen dem oberen und unteren Ende des Zylinder-Wassermantels angeordneten Flansch und einem entsprechenden Gegenflansch am oberen Rand des nach oben offenen Kurbelgehäuses befestigt ist, kann « gegenüber konventionell aufgebauten Brennkraftmaschinen eine beträchtliche Absenkung der Geräusch-Demission erzielt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die körperschallisolierenden und kraftübertragenden Elemente je an der Hauptlagerwand des vorderen und des hinteren Kurbelwellenlagers angeordnet sind. Damit kann eine Abstützung des Triebwerksträgers im Bereich der besonders kritischen Stellen, nämlich der Durchtritte der Kurbelwelle durch das Kurbelgehäuse, erfolgen.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die körperschallisolierenden und kraftübertragenden Elemente an der schwungradseitigen Hauptlagerwand eine geringere Bewegung als die anderen so zulassen. Da die Auswahl der Härte der körperschallisolierenden Elemente einen Kompromiß zwischen erreichbarer Geräuschredu7ie. jng und möglichst geringer Auslenkung der Kurbelwellenachse darstellt, kann mit dieser genannten Lösung eine weitere Verbesserung der Geräuschreduzierung einerseits und eine Verringerung der Belastung der elastischen Kupplung zwischen Schwungrad und Getriebeeingangswelle und des kupplungsseitigen elastischen Dichtelementes andererseits erzielt werden. Da durch die Anordnung von relativ harten körperschallisolierenden Elementen an der Schwungradseite die Auslenkung der Kurbelwelle an dieser S'elle sehr niedrig gehalten werden kann, ist es in vielen Fällen auch möglich, anstelle des sonst eigens anzufertigenden elastischen Abdichtelementes einen Wellendichtring üblicher Bauart zu verwenden. Die weicheren körperschallisolierenden Elemente am gegenüberliegenden Ende der Kurbelwelle ermöglichen dagegen eine bedeutende Absenkung der Geräuschemis sion.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die zylindrischen Schwingmetallkörper übef jeweils ein Zwischenstück am Triebwerksträger befestigt und in entsprechenden Bohrungen im Kurbelgehäuse mit ihrem Außenring axial gesichert gelagert sind. Damit ist es vorteilhafterweise möglich, handelsübliche Schvringmetallkörper einzusetzen, die neben dem Vorteil geringerer Kosten auch eine hohe Herstellgenauigkeit aufweisen, se daß die Positionierung des -Triebwerksträgers im Kurbelgehäuse sehr genau ^erfolgen kann. Da weiters die Bohrungen im Kurbelgehäuse und damit die darin gelagerten Schwingmetallkörper von außen zugänglich und einstellbar sind, ist auch die Montage des Motors und der Ersatz etwa schadhafter Schwingmetallkörper wesentlich erleichtert.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung,

Fig.2 einen Querschnitt gemäß der Linie H-II in Fig.l.

Die Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung besteht aus einem Triebwerksträger 1, der die unmittelbar körperschallerregien Teile, nämlich Zylinder 2, Zylinderkopf 3, Kolben 4, Pleuelstangen 5, Kurbelwellenlager 6 und Kurbelwelle 7, beinhaltet und einem an seinem oberen Rand offenen Kurbelgehäuse 8, das an seiner dem Schwungrad 9 der Brennkraftmaschine gegenüberliegenden Ende der Kurbelwelle 7 einen abnehmbaren Deckel 10 aufweist. Das Kurbelgehäuse 8 ist an seiner Unterseite geschlossen ausgebildet; die Montage und Demontage des Triebwerksträgers 1 erfolgt über die vom Deckel 10 verschlossene stirnseitige Öffnung 11 im Kurbelgehäuse 8. Die Kurbelwelle 7 ist an ihren beiden Enden durch das Kurbelgehäuse herausgeführt, wobei sowohl an der schwungradseitigen Stirnwand 12 als auch im Deckel 10 Wellendichtringe 13, 14 üblicher Bauart die Abdichtung des Kurbelgehäuseraumes 15 nach außen besorgen. Am vorderen Kurbelv/elienende ist außerhalb des Kurbelgehäuses ein Zahnriemenrad 16 zum Antrieb der obenliegenden Nockenwelle 17 mittels Zahnriemen 18 sowie eine Keilriemenscheibe 19 zum Antrieb von Hilfsaggregaten vorgesehen.

Der Triebwerksträger weist an den zu den beiden äußersten Kurbelwellenlagern gehörigen Hauptlagerwänden 20, 2i im Bereich der Kurbelwellenachse 22 an beiden Seiten Angüsse 23 auf, die sich im rechten Winkel zur Zylinderachse 24 zu den Kurbelgehäuse-Seitenwänden 25, 26 hin erstrecken. In der Verlängerung der Ansätze 23 sind in den Kurbelgehäuse-Seitenwänden 25, 26 Angüsse 27 vorgesehen, die jeweils eine Bohrung 28 zur Aufnahme eines zylindrischen, elastischen, körperschallisolierenden Elementes 29 dienen. Die als handelsübliche zylindrische Schwingmetalle ausgebildeten körperschallisolierenden Elemente 29

sind mit ihrem Außenring 29' in die Bohrungen 28 eingepaßt und axial durch einen Bund 30 am inneren Ende der Bohrung 28 in ihrer Lage fixiert. Der Innenring 31 der körperschallisolierenden Elemente 29 ist auf ein zylindrisches Zwischenstück 32 aufgeschoben, welches mittels einer Schraube 33 und unter Beilage einer Druckplatte 34 an jedem der seitlichen Angüsse 23 der beiden Hauptlagerwände 20, 2< befestigt ist. Der Triebwerksträger 1 ist somit von vier körperschallisolierenden Elementen 29 im Kurbelgehäuse 8 gelagert. Da die körperschaliisolierenden Elemente 29 über die Bohrung 28 von außen leicht zugänglich sind, kann die Positionierung des Triebwerksträgers 1 bzw. ein allenfalls erforderlicher Austausch defekter körperschallisolierender Elemente auf einfache Weise von außen erfolgen. Um die Schallabstrahlung über die Schrauben 33 zu verhindern, sind die Bohrungen 28 von Deckeln 35, die vorzugweise aus einem thermoplastik sehen Material bestehen, verschlossen.

Das Kurbelgehäuse 8 ist bis etwa in den Bereich zwischen dem oberen und dem unteren Ends des Zylinder-Wassermantels 36 hochgezogen und weist dort gegenüber dem Zylinder-Außenmantel 37 einen rundumlaufenden Spalt 38 auf. Dieser Spalt 38 ermöglicht die freie und unvermeidbare seitliche Bewegung des elastisch im Kurbelgehäuse aufgehängten Triebwerksträgers, ohne daß es zu Berührungen mit dem umgebenden Rand des Kurbeigehäuses 8 kommt. Um jedoch den ölbenetzten Kurbelgehäuseraum 15 nach außenhin dicht abzuschließen, ist im Bereich des oberen Randes des Kurbelgehäuses 8 ein Dichtelement

ίο vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 weist der obere Rand des Kurbelgehäuses

, .,entsprechend einem älteren Vorschlag eine Ausneh-"'■"mung auf, in die zu unterst ein Stützelement 43 aus Moosgummi eingelegt ist, das den Spalt 38 überbrückt.

Der Rest der durch die Ausnehmung und den Zylinderaußenmantel 37 sowie das Stützelement 43 gebildeten Nut ist mit einer plastischen, mit Metall eine klebende Verbindung eingehenden Masse 44 ausgefüllt, die nach dem Aushärten hochelastisch ist und nach Art

2« einer Vulkanisierung fest am Kurbelgehäuse und am Zylinderaußenmantel haftet und so die Öldichtheit herstellt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Brennkraftmaschine mit einem die unmittelbar körperschallerregten Teile, nämlich Zylinder, Zylinderkopf, Kolben, Pleuelstange, Kurbelwellenlager und Kurbelwelle beinhaltenden Triebwerksträger, der über mehrere körperschallisolierende Elemente, von denen ein Teil zur kraftübertragenden Abstützung des Triebwerksträgers am Kurbelgehäuse dient, mit dem Kurbelgehäuse verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zur kraftübertragenden Abstützung des Triebwerksträgers (1) am Kurbelgehäuse (8) dienenden körperschallisolierenden Elemente (29) im Bereich der Kurbelwellenachse (22) zwischen beiden Seiten des Triebwerksträgers (1) und den Kurbelgehäuse-Seitenwänden (25, 26) angeordnet, als zylindrische Schwingmetallkörper ausgebildet und von außen zugänglich in den Kurbelgehäuse-Seitenwänden (25, 26) gelagert sind.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzsichnet, daß die körperschailisoüerenden_; und kraftübertragenden Elemente (29) je an der|^% Hauptlagerwand (20, 21) des vorderen und des , hinteren Kurbelwellenlagers angeordnet sind.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, · dadurch gekennzeichnet, daß die körperschallisolierenden und kraftübertragenden Elemente (29) an der schwungradseitigen Hauptlagerwand (21) eine ge-... ringere Bewegung als die anderen zulassen.

4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die körperschallisolierenden und kraftübertragenden Elemente (29) als zylindrische Schwingmetallkörper ausgebildet und über jeweils ein Zwischenstück (32) am Triebwerksträger (1) befestigt sowie in entsprechenden Bohrungen (28) im Kurbelgehäuse (8) mit ihrem Außenring (29') axial gesichert gelagert sind.