DE3034976A1

DE3034976A1 - Mehrzylindrige hubkolben-brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3034976A1
Application number: DE19803034976
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 3180 Wolfsburg Hofbauer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1980-09-17
Filing date: 1980-09-17
Publication date: 1982-04-22
Also published as: JPS5769929U; DE3034976C2; BR8105875A

Description

3034376 VOLKS WAGE NWERK

AKTIENGESELLSCHAFT

5180 Wolfsburg

-X-

Unsere Zeichen: K 2940
1702pt-we-jä

Mehrzylindrige Hubkolben-Brennkraftmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine mehrzylindrige Hubkolben-Brennkraftmaschine für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Hubkolben-Brennkraftmaschinen dieser Bauart, bei denen wahlweise, das heißt vorzugsweise in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine, entweder nur ein Teil der Arbeitszylinder oder aber auch alle Arbeitszylinder in Betrieb sind, sind bereits vorgeschlagen worden (DB-OS 28 28 298). Die Abschaltung einzelner Zylinder oder Zylindergruppen durch Abtrennung der diesen zugeordneten Kurbelwellenteile und Stillsetzung der abgeschalteten Zylinder im Teillastbetrieb bringt neben einer Verbesserung der Füllung und des Wirkungsgrades der zugeschaltet bleibenden Zylinder gegenüber anderen bekannten Abschaltverfahren, bei denen nur die Kraftstoffzufuhr zu einem Teil der Zylinder unterbrochen wird, eine wesentliche Verringerung der Verlustleistungen, da die Beibleistung der abgeschalteten und nunmehr abgetrennten Zylinder nicht mehr aufzubringen ist. Abhängig vom Anwendungsfall und bestimmten Bandbedingungen können auch dem abgeschalteten Kurbelwellenteil zugeordnete Hilfs- und Zusatzaggregate, wie Lichtmaschine, Wasserpumpe, Kühllüfter

Vorsitzender Vorstand: Toni Schmucker, Vorsitzender · Karl-Heinz Brlom ■ Prot. Dr. techn. Ernst Fioln ■ Dr. jur. Peter Frerk

de» Aufsichtsrats: Dr.jur.WoHqang R.Hebbel · Günter Hartwich ■ Horst Münzner · Dr.rer.p'ol.Werner P.Schmidt · Prof.Dr.rer.pol.Friedrich Thomee

·—»·«'-·—-— AmUrwlrM Wolhburg HRB 215

und Einspritzsysterne, mitabgeschaltet werden.

In dem Ausführungsbeispiel dieser älteren Anmeldung ist dabei eine Brennkraftmaschine gezeigt, die aus einer ersten Gruppe mit einem Zylinder und einer zweiten, zuschalfbaren Gruppe von zwei Zylindern besteht, wobei die beiden Zylindergruppen sowie die zwischen den beiden Gruppen angeordnete Trennkupplung in dem Gehäuse eines 4-Zylinder-Reihenmotors untergebracht sind. Wenn nun, wie dies bereits auch vorgeschlagen wurde, die beiden Zylindergruppen aus jeweils zwei in Boxerbauart einander gegenüberliegenden Zylindern besteht, dann läßt sich eine solche Anordnung nicht mehr in einem herkömmlichen Motorgehäuse unterbringen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin,'ausgehend yon einer mehrzylindrigen Hubkolben-Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 eine"Möglichkeit für eine einfache und kostengünstige Fertigung in größeren Serien zu schaffen, wobei Möglichkeiten unterschiedlicher Anordnungen und Verwendungen der Zylindergruppen nicht ausgeschlossen werden sollen.

Me Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1. Durch die Zusammenfassung der Zylindergruppen zu in separaten, baugleichen Gehäusen angeordneten Teilmotoren, die zweckmäßige.rweise als 2-Zylinder-Soxermotoren ausgebildet sein sollten, wird zum einen die Möglichkeit geschaffen, die Bearbeitung der Motorgehäuse sowie der zugehörigen Bauteile in größeren Serien durchzuführen, insbesondere, da solche Teilmotoren auoh einfach für andere Anwendungszwecke Verwendung finden können. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sollte jedes Teil-Motor-Gehäuse an seinen beiden axialen Enden mit gleichen Außenabmessungen versehene Flansche.zum Anschluß an ein Getriebegehäuse und/oder ein die Trennkupplung umschließendes Zwischengehäuse aufweisen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand eines Längsschnittes durch eine aus zwei wahlweise mittels einer Trennkupplung zuschaltbaren Teilmotoren bestehenden Brennkräftmaschine für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftfahrzeug, gezeigt. Dabei ist mit

die Brennkraftmaschine insgesamt ,mit 2 ein erster wad mit 3 ein zweiter Teilmotor bezeichnet, die unter Zwischenschaltung einer Trennkupplung 4 hintereinander angeordnet sind. Die !seiden Teilmotoren 2 und 3 sind jeweils als 2-Zylinder-Boxermotoren mit einander gegenüberliegenden ZyIindemausgebildet, was im Hinblick auf den Massenausgleich einen einwandfreien Lauf auch dann ergibt, wenn nur ein Teilmotor in Betrieb ist.

Mit 5 ist ein dem Teilmotor 2 zugeordnetes Eurbelwellenteil mit zwei den beiden Zylindern zugeordneten Kurbelwellenzapfen 6 und 7 bezeichnet, das in zwei Lagern 13 und 14 gelagert ist, wobei das zweite Lager auf einem Steg des mit 10 bezeichneten Teilmotor-Gehäuses gehalten ist.

δ stellt die dem Teilmotor 2 zugeordnete Nockenwelle dar, die in zwei Lagern 9a und 9b gehalten ist und über einen Zahnradtrieb 16, 17 von dem Eurbelwellenteil 5 aus angetrieben wird. Das Gehäuse 10 des ersten Teilmotors 2 weist einen in der Zeichnung linken Endflansch 11 zum Anschluß eines hier nicht näher gezeigten Kupplungs- und Getriebegehäuses sowie einen zweiten Endflansoh 12 zum Anschluß eines Zwischengehäuses der Trennkupplung 4 auf · Dabei ist an dem linken Endflansch 11 eine zylindrische Ausnehmung 41 zur Aufnahme einer Dichtung 41a vorgesehen, die den Durchgang eines mit dem Kurbelwellenteil 5 verbundenen Wellenbundes 19 abdichtet, der auf hier nicht näher gezeigte Weise mit einem Schwungrad verbunden sein kann, das seinerseits über eine Schaltkupplung mit der Getriebeeingangswelle kuppelbar ist. Es ist jedoch auch möglich, hier andere Konzepte, wie beispielsweise auch eine zwischen dem Schwungrad und dem Wellenbund 19 angeordnete Trennkupplung zur Verwirklichung einer Schwungradabkupplung vorzusehen.

An dem anderen Gehäuseflansch 12 des Teilmotors 2 ist der. Durchgang eines Wellenstumpfes 1 θ mittels einer in einer zylindrischen Ausnehmung gehaltenen Dichtung 45a abgedichtet.

Der Wellenstumpf 18 ist über in der Zeichnung nicht näher bezeichnete Verbindungselemente mit einer Kupplungsscheibe 20 verbunden, die mit Kupplungsplatten 21 und 22 der hier mit 23 bezeichneten Trennkupplung korrespondiert, die in dem Zwischengehäuse 24 untergebracht ist. Die Funktion

und Wirkungsweise sowie der Aufbau einer solchen Trennkupplung zur Trennung und winkelgetreuen Zuschaltung zweier Kurbelwellenteile ist beispielsweise in der älteren Anmeldung P 30 17 092.4, auf die hiermit Bezug genommen wird, näher beschrieben.

Der Teilmotor 3 entspricht nun im wesentlichen dem Teilmotor 2, wobei seine Anordnung, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, spiegelbildlich zu derjenigen des Teilmotors 2 ist. Die einzelnen, einander entsprechenden Bauteile sind daher bei dem Teilmotor 3 mit einer gegenüber der Bezugsziffer des Teilmotors 2 um 20 erhöhten Bezugsziffer bezeichnet worden. So ist mit 25 das dem Teilmotor 3 zugeordnete Kurbelwellenteil bezeichnet, das wiederum zwei Kurbelzapfen 26 und 27 aufweist und in zwei Lagern 33 und 34 gelagert ist. 35 stellt einen als Lagerbock ausgebildeten Steg des Gehäuses 30 des Teilmotors 3-dar, während mit 31 und 32 die beiden Endflansche des Gehäuses bezeichnet sind. Sie Nockenwelle 28 des Teilmotors 3 ist in zwei Lagerstellen 29a und 29b gelagert und wird über einen Zahnradtrieb 06, 37 von dem Kurbelwellenteil 25 angetrieben, das über einen Wellenstumpf 38 mit der Trennkupplung 23 und zwar mit einem mit den Kupplungsplatten 21 und 22 verbindbaren Gehäuseteil 21a verbunden ist. . '

Mit 42 ist eine der Ausnehmung 41 am Gehäuseflansch 11 des ersten Teilmotors 2 entsprechende zylindrische Ausnehmung an dem Endflansch 31_ des zweiten Teilmotors 3 vorgesehen, in die ein hier nicht weiter gezeigter Deckel einsetzbar ist. 44a- stellt eine in einer Ausnehmung 44 des Gehäuseflansches 32 gehaltene Dichtung zur Abdichtung des Durchgangs des Wellenstumpfes 33 bzw. einer auf diesem gehaltenen Buchse 39 dar. In der Zeichnung weiter gezeigt sind Zubehörteile einer jedem Teilmotor zugeordneten Ölpumpe, die bei dem Teilmotor 2 mit einem filterbehafteten Ansaugsohnorchel 46 in eine Ölwanne 45 hineinragt und über eine Ansaugleitung 47 das Motoröl zu der hier nicht gezeigten, von dem Kurbelwellenteil 5 antreibbaren ölpumpe führt. Die ent sprechenden. Bauteile sind bei dem Teilmotor 3 mit 48 - 50 bezeichnet.

Es zeigt sich, daß bis auf geringfügige Unterschiede, beispielsweise an den Kurbelwellenteilen die beiden Teilmotoren 2 und 3 im wesentlichen glei'di auf gebaut sind, und daß insbesondere das zugeordnete Gehäuse 10

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bzw. 30 baugleich ausgeführt ist. Dies ermöglicht die Fertigung solcher Gehäuse in größeren Serien, wobei auch berücksichtigt wird, daß es
durchaus möglich.ist, einen in einem solchen Gehäuse untergebrachten
2-Zylinder-Boxermotor als Antrieb auoh für andere Verwendungszwecke
heranzuziehen, wobei das gleiche Gehäuse Verwendung finden kann. Auch
ist es jetzt möglich, die beiden Teilmotoren 2 und 3 in der Weise beliebig anzuordnen, daß beispielsweise diese Motoren beiderseits des Getriebes angeordnet werden, wobei das Getriebegehäuse entsprechende Anschlußflansche aufweisen müßte. Auch könnten mehr als zwei solcher Teilmotoren bei Bedarf jeweils getrennt durch eine Trennkupplung hintere inander ge schalt et 'erden, um so die Aufbringung der geforderten Antriebsleistung noch mehr den jeweiligen Betriebszuständen anzupassen, indem
beispielsweise in einem niedrigeren Leistungsbereich nur ein Teilmotor, in höheren Leistungsbereichen zwei oder mehr Teilmotoren und im Vollastbereich alle vorhandenen Teilmotoren zugeschaltet werden.

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Claims

Unsere Zeichen: E 2940
1702pt-we-jä

16. SeP, 1980

AlISPSf CHB

M .JMehrzylindrige Hubkolben-Brennkraftmaschine für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einer mittels einer Trennkupplung in wenigstens zwei wahlweise zuschaltbare Teile aufteilbaren Kurbelwelle, wobei jedem Kurbelwellenteil ein Teil der Arbeitszylinder zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kurbelwellenteil (5, 25) mit den zugeordneten Zylindern zu einem in einem separaten Gehäuse (10, JO) angeordneten Teilmotor (2, 3) zusammengefaßt ist und daß die Teilmotor-Gehäuse untereinander im wesentlichen baugleioh sind.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Teilmotor-Gehäuse (10, 30) an seinen beiden axialen Enden mit gleichen Außenabmessungen versehene Plansche (11, 12; 31» 32) zum Anschluß an ein Getriebegehäuse und/oder ein die Trennkupplung (23) umschließendes Zwischengehäuse (24) aufweist.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch .1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Teilmotor (2, 3) als 2-Zylinder-Boxermotor mit zugeordneter, von dem Kurbelwellenteil (5» 25) angetriebener Nockenwelle (θ, 28) ausgebildet ist.

ORIGINAL INSPECTED

.sitzender Voritand: Toni Schmucker, Vorsitzender · Karl-Holnz Brlam · Prof. Dr. lechn. Ernst flala · Dr. jur. Peter Frerk

"ji Auf jlchtirets: Dr.jur.Wolfgang R.Hebbel ■ Günter Hartwich · Horst Münzner · Dr.rer.pol.Werner P.Schmidt ■ Prof. Dr. rer. pol. Friedrich Thomee £ cui μ«γ c "ib«· WnH«hurn . Amtsgericht Wolfiburg HRB 215

4· Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 "bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Teilmotor (2, 5) eine von dem zugehörigen Eurbelwellenteil (5i 25) angetriebene ölpumpe zugeordnet ist.