DE3045974A1

DE3045974A1 - Luftgekuehlter vierzylinder-verbrennungsmotor insbesondere fuer motorraeder

Info

Publication number: DE3045974A1
Application number: DE19803045974
Authority: DE
Inventors: Rudolf 7993 Kressbronn Kühnel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-12-05
Filing date: 1980-12-05
Publication date: 1982-07-08
Also published as: JPS57122128A

Description

Luftgekühlter Vierzylinder-Verbrennungsmotor insbesondere für Motorräder

Gegenstand der Erfindung ist ein luftgekühlter Vierzylinder-Verbrennungsmotor insbesondere für Motorräder, bei dem die Kurbelwelle in Fahrtrichtung liegt und die Zylinder V-förmig und parallel zur Kurbelwelle angeordnet sind.

Ein eingangs genannter luftgekühlter Vierzylinder-Verbrennungsmotor für ein Motorrad hat in Fahrtrichtung gesehen aus dem Motorblock hinten eine Kardanwelle austretend, die längs oder parallel zur Fahrtrichtung angeordnet .ist, wobei die Zylinder versetzt zueinander nach oben aus dem Motorblockgehäuse herausragen und genau fluchtend hintereinander angeordnet sind. Die erwähnte V-Form-Anordnung der Zylinder wird gemacht, um der Maschine eine relativ grosse Bodenfreiheit zu verleihen.

Bei der Anordnung der Zylinder in V-Form besteht jedoch der Nachteil, dass schwerwiegende Kühlungsprobleme bei der Luftkühlung der einzelnen Zylinder auftreten. Nachdem die Zylinder nach dem Stand der Technik genau fluchtend hintereinander angeordnet sind, besteht hiermit der Nachteil, dass der jeweils vorne in Fahrtrichtung liegende Zylinder zwar ausreichend gekühlt wird, der fluchtend dahinter angeordnete Zylinder aber schlechter gekühlt wird. Dies daher, weil die von dem vorderen Zylinder aufgeheizte Kühlluft dem hinteren Zylinder zugeführt wird und hierdurch

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eine schlechtere Wärmeabführung gegeben ist.

Die ERfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen luftgekühlten Vierzylinder-Verbrennungsmotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiterzubilden, dass auch die hinteren Zylinder der V-Form-Anordnung in verbesserter Weise gekühlt werden.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder jeder V-Seite in Fahrtrichtung gesehen zueinander versetzt angeordnet sind.

Wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist also, dass nun nicht mehr genau fluchtend in Fahrtrichtung hintereinander angeordnete Zylinder vorgeschlagen werden, sondern dass die in Fahrtrichtung hintereinander liegenden Zylinder versetzt zueinander angeordnet sind. Auf diese Weise wird sowohl der vordere Zylinder von dem unaufgeheizten Fahrtwind als auch der hintere Zylinder von dem unaufgeheizten Fahrtwind gekühlt. Durch die gegeneinander versetzte Anordnung der Zylinder werden nun alle vier Zylinder gleichmässig vom Fahrtwind gekühlt, ohne dass der eine Zylinder im Windschatten des anderen liegt und ohne dass der eine Zylinder aufgeheizte Fahrtluft von dem anderen Zylinder zur Kühlung erhält.

Mit dieser Maßnahme wird der wesentliche Vorteil erzielt, dass nun luftgekühlte Motoren hoher Leistung verwendet werden können und dass auf die kostenaufwendig herzustellende und gewichtsungünstige Wasserkühlung verzichtet werden kann.

In einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird es bei einem V-Winkel von 90° der Zylinder bevorzugt,

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wenn die Zylinder jeder V-Seite zueinander um 30° versetzt angeordnet sind. Auf diese Weise wird bei gegebenen Grössenverhältnissen erreicht, dass der vordere Zylinder den dahinter liegenden Zylinder - in Fahrtrichtung gesehen - lediglich um eine Fläche von etwa 5 bis 10 Prozent überdeckt, so dass noch ein relativ raumgünstiger Einbau erreicht werden kann. Die überdeckungsfläche wird aber trotzdem von nicht aufgeheizter Kühlluft beaufschlagt, weil auf Grund der Wirbelbildungen an den Rippen der Zylinder auch diese Flächen mit Kühlluft beaufschlagt werden.

Um eine weitere raumgünstige Anordnung bei gleichzeitiger Gewichtseinsparnis zu gewährleisten, ist es vorgesehen, dass die Pleuelaufnahme an der Kurbelwelle um jeweils 18 0° versetzt angeordnet ist. Hierbei ist es wesentlich, dass die Pleuel abgekröpft sind, damit das gesamte Triebwerk nicht zu lange baut.

Der ERfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.

Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnung näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.

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Es zeigen:

Fig. 1 Seitenansicht eines Motorrades mit einem Verbrennungsmotor nach der Erfindung,

Fig. 2 Draufsicht des Motorblockes mit Kardanantrieb,

Fig. 3 Vorderansicht des Motorblockes mit schematisiert gezeichnetem Aggregat,

Fig. 4 Vorderansicht des Kurbelwellentriebes und der Kolbenanordnung,

Fig. 5 Kurbelwellentrieb und Kolbenanordnung in der

Draufsicht.
Fig. 6 Zündschema eines 4-Zylindermotors nach der Erfindung. In den Figuren ist ein Vierzylinder-Hubkolbenmotor mit zwei unten liegenden Nockenwellen und zwei Ventilen pro Zylinder gezeigt, wobei für jedes Zylinderpaar eine Nockenwelle vorgesehen ist und die Ventile über Kipphebel gesteuert werden. Kupplung und Getriebe wirken gegenläufig, damit das Seitenneigungsmoment der Kurbelwelle aufgehoben wird. Jeweils zwei Auspuffrohre auf einer Seite sind zu einem Schalldämpfer zusammengeführt. Aus Gewichtsersparnisgründen ist pro Zylinderpaar ein Vergaser vorgesehen. Als Zündfolge ist in bekannter Weise im Uhrzeigersinn zunächst das vordere Zylinderpaar 1, 2 und dann das hintere Zylinderpaar 3, 4 angesteuert, wobei die Zündfolge der einzelnen Zylinderpaare wie ]
V-Motoren erfolgt.

Zylinderpaare wie bei den Ducati-Zweizylinder-90 -

Fig. 1 zeigt die Zylinder 2 und 4 der linken Seite des Motorrades, wobei ersichtlich ist, dass durch den

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V-förmigen Einbau der Zylinder das Kurbelgehäuse 7 einen relativ grossen Abstand 8 zum Boden aufweist. Der gesamte Motorblock 6 ist also relativ raumsparend und gewichtsgünstig mit grosser Bodenfreiheit am Motorrad 5 angeordnet. . -

In der Draufsicht der Fig. 2 ist ersichtlich, dass die einzelnen Zylinder jeder V-Seite_f das heisst also, die Zylinder 2 und 4 bzw. die Zylinder 1 und 3, zueinander im Winkel von 30 versetzt sind (vergleiche auch Fig. 3 und Fig. 4).

Selbstverständlich ist auch jeder andere Versetzungswinkel möglich; ein Winkel von 30° ist jedoch bevorzugt, weil sich die in Fahrtwindrichtung liegenden Zylinderflächen hintereinander liegender Zylinder nur um ein geringes Maß überschneiden.

Fig. 3 zeigt zusätzlich schematisiert die Anordnung des Aggregates mit der Kurbelwelle 10 und dem unteren Teil des Kurbelgehäuses 7. Ferner ist noch ein Getriebe, eine Kupplung und ein E-Starter angeordnet.

Fig. 4 zeigt schematisiert die Anordnung der Kolben mit Pleuel an der Kurbelwelle. Die Zylinder sind um 90° in V-Form angeordnet und gegenseitig um 30° versetzt. Die Pleuelaufηahme der Kurbelwelle ist um 180° versetzt angeordnet. Hierdurch ergibt sich ein besonders gewichtsgünstiger und raumsparender Aufbau.

Fig. 5 zeigt, dass die Pleuel gekröpft sind, damit das Triebwerk nicht zulang baut. Die Kurbelwelle ist drei Mal gelagert.

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Fig. 6 zeigt die Zündfolge einer 4-Zylindermaschine nach der vorliegenden Erfindung, wobei Zylinder 1 nach 90° Kurbelwellenumdrehung, Zylinder 2 nach 60° Kurbelwellenumdrehung, Zylinder 3 nach 90° Kurbelwellenumdrehung und Zylinder 4 nach 120° Kurbelwellenumdrehung zündet. Der längste Zündabstand beträgt somit 120°.

Bei einer 2-Zylindermaschine mit gleichen Hubzapfen für jeden Zylinder ergibt sich ein Zündabstand von 270 in Bezug auf eine Kurbelwellenumdrehung.

Durch diese Zündfolge wird der wesentliche Vorteil der vorliegenden Erfindung deutlich. Bei den bisher bekannten, in V-Form angeordneten Motoren ist die
grösste Zündzeitspanne vom zweiten zum ersten Kolben wieder 270°. Bei der vorliegenden ERfindung ist nur noch ein Zündwinkel von 120 gegeben. Nachdem der
erste Zylinder gezündet hat, folgt der zweite nach
90°, der dritte nach 60° weiter, der vierte nach
90° weiter und dann wiederum zum ersten Zylinder sind es 120°. Diese Versetzung ergibt sich bei der Zündfolge dadurch, dass auch die Zylinder mechanisch versetzt sind, z.B. bei einem Stern-Motor mit 12 Zylindern
wird alle 30 auf die Kurbelwelle ein Hub ausgeübt. Durch die Versetzung der Zylinder ergibt sich die vorliegend gegebene Zündfolge, die den zusätzlichen Verteil hat, dass eben nur noch die weiteste Zündspanne von 120 gegeben ist, während dies bei vorher bekannten 4-Zylindermotoren 180° war.

Claims

PATENTANWÄLTE

DR.-ING. G. RIEBUNG DR.-ING. P. RIEBLING

Dipi.-Ing., Ing. (grad.) Dipl.-Ing.

Zugelassene Vertreter beim Europäischen Patentamt

Professional Representiatives before European Patent Office

Mandataires agrees pres !'Office europeen des brevets

Mein Zeichen

K 457-31/Fa

Bitte in der Antwort wiederholen

L J

Ihr Zeichen Ihre Nachricht vom D-8990 Lindau (Bodensee)

Rennerle 10 - PosMach 3160

21. Oktober 1980

Betreff: . Anmelder: Rudolf Kühnel, Montfortstrasse 28,

799 3 Kressbronn

Patentansprüche

II lly Luftgekühlter Vierzylinder-Verbrennungsmotor insbesondere

I" für Motorräder, bei dem die Kurbelwelle in Fahrtrichtung

« liegt und die ZyIi.η',Γ·?¹" V-förmig und parallel zur Kurbelwelle

angeordnet sind, dadurch

" gekennzeichnet, dass die Zylinder (1, 3 und

2, 4) jeder V-Seite in Fahrtrichtung (11) gesehen zueinander versetzt angeordnet sind.
2. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass bei einem V-Winkel von 90°- die Zylinder (1, 3 und 2, 4) jeder V-Seite um 30 zueinander versetzt sind.
3. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch geke nnzeichnet, dass die Pleudaufnahme an der Kurbelwelle (10) um jeweils 180° versetzt angeordnet ist.

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Fernsprecher: Fernschreiber Teit'gramm-Adrpsse Bankkonten: Posti.rhnnkkrjnln

Lindau (08382)6917 n54374(»at d) palrilindau Bayer Vereinsbank Lindan (B) Ni 1?0DVH (Hl / Λ15ΖΠ0Μ) Milrn hnn zafiZfi HOH

Hypo-Bank Lindau IB) Nt 6670 Z78920 (BI Z /Χι'ΜΜ Volksbank Lindau (B] Nr 51 720000 (BLZ Π590120)

BAD ORIGINAL
4. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pleuel abgekröpft sind.
5. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dad urch gekennzeichnet, dass bei einem 4-Zylinder-Motor die einzelnen Zylinder mechanisch derart versetzt an der Kurbelwelle ansetzen, dass Zylinder 1 nach 90° Kurbelwellendrehung Zylinder 2 nach 60 Kurbelwellendrehung Zylinder 3 nach 90° Kurbelwellendrehung Zylinder 4 nach 120 Kurbelwellendrehung zündet und der längste Zündabstand 120° beträgt.
6. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem 2-Zylinder-Motor mit gleichen Hubzapfen für jeden Zylinder ein Zündabstand von 270 in Bezug auf eine Kurbelwellenumdrehung gegeben ist.