DE3314801C2

DE3314801C2 - Anordnung und Lagerung von an beiden Seitenwänden eines Kurbelgehäuses einer Vier-Zylinder-Brennkraftmaschine angeordneten Ausgleichswellen zum Ausgleich von Massenkräften 2. Ordnung

Info

Publication number: DE3314801C2
Application number: DE3314801A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Ing. 7300 Esslingen Dobler; Helmut Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Seitz; Rolf Dipl.-Ing. 7151 Burgstetten Zeller
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1983-04-23
Filing date: 1983-04-23
Publication date: 1986-02-20
Also published as: ES8407563A1; GB2138890B; ES529186A0; SE8402190D0; IT8324465A0; US4508069A; SE8402190L; DE3314801A1; JPS59200808A; GB2138890A; FR2544797A1; GB8410186D0; SE458388B; FR2544797B1; IT1170096B

Abstract

Die Erfindung beschreibt eine Lageranordnung für die Ausgleichswellen zum Ausgleich von Massenkräften 2. Ordnung an einer Vierzylinderbrennkraftmaschine, bei der die Ausgleichswellen an beiden Längswänden des Kurbelgehäuses parallel zur Kurbelwelle verlaufend angeordnet sind und mit den die Ausgleichsgewichte tragenden Enden mittels Gleitlager innerhalb des Kurbelgehäuses und mit ihren antriebsseitigen Enden mittels Wälzlager außerhalb des Kurbelgehäuses im Bereich einer Gehäusestirnwand gelagert sind.

Description

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f höhe der Brennkraftmaschine nachteilig beeinflußt sehen dem 2. und 3. Zylinder innerhalb der Gehäuse-Ιίί Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, die aus der quermittelebene sich erstreckende Lagerstuhl 7 und der S DE-Z »ATZ« bekannte Lageranordne ng der Aus- zwischen dem 3. und 4. Zylinder liegende Lagerstuhl 3 ψ gleichswellen derart zu verbessern, daß bei einer mög- gezeigt sind. In der Stirnwand 3 befindet sich das Endla- >| liehst dichten Anordnung der Ausgleichswellen an bei- 5 ger 9 der Kurbelwelle. Die Lagerstühle 7 und 8 sind S den Kurbelgehäuse-Seitenwänden zumindest für die durch Querrippen 10 und 11 versteift, die mit den Seiff Lager am antriebsseitigen Ende eine von der Schmieröl- tenwänden 4 und 5 einen Verbund bilden. Versorgung unabhängige Anordnung am Kurbelgehäu- Zum Massenausgleich 2. Ordnung dienen die gegense erreicht -.«ird sinnig umlaufenden Ausgleichsgewichte 12 und 13, die Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kenn- 10 etwa in der Quermittelebene 14 des Kurbelgehäuses 1 in zeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen der Nähe der beiden Seitenwände 4 und 5 liegea Die Merkmale gelöst Ausgleichsgewichte 12 und 13 sind jeweils am Ende von Durch die Erfindung wird erreicht daß die am an- Ausgleichswellen 15 und 16 angebracht, die von der triebsseitigen Ende der Ausgleichswellen befindlichen Quermittelebene 14 aus bis zur Stirnwand 3 im Bereich Lager vom Schmierölkreislauf unabhängig sind und da- 15 der Seitenwände 4 und 5 parallel zur Kurbelwelle enther auch an ungünstigen Stellen des Kurbelgehäuses lang geführt sind.

angeordnet werden können. Ein weiterer Vorteil be- Angetrieben werden die Massen 12 und 13 über die

steht darin, daß durch die Anordnung der Gleitlager Ausgleichswellen 15 und 16 von der Kurbelwelle aus mit

innerhalb des Kurbelgehäuses der Anschluß an den doppelter Kurbelwellendrehzahl über einen am

Schmierölkreislauf einfach herzustellen ist und außer- 20 schwungradseitigen Ende vorgesehenen Riementrieb

dem die Ausgleichswellen in Verbindung mit den 17.

schmierölunabhängigen Lagern am antriebsseitigen En- Die Ausgleichswellen 15 und 16 sind am Kurbelgede in unmittelbarer Nähe der Seitenwände angeordnet häuse 1 mit den die Gewichte 12 und 13 tragenden werden können, so daß ein schmal bauendes Kurbeige- Enden in Gleitlagern 18,19 und mit den antriebsseitigen häuse erreicht wird. Schließlich ist es noch vorteilhaft, 25 Enden in Wälzlagern 20,21 gelagert, wobei die Gleitladaß die Gehäuse für die Ausgleichswellen kurz bauen ger 18, 19 innerhalb des Kurbelgehäuses in seitlicher und dadurch winklig zueinander liegende Dichtflächen Verlängerung der sich innerhalb der Quermittelebene vermieden werden. 14 erstreckenden Querrippe 10 und die Wälzlager 20,21 Eine besonders vorteilhafte Unterbringung der Gk'it- außerhalb des Kurbelgehäuses 1 in den sich in seitlicher lager und der beiderseits der Lagerstellen angeordneten 30 Verlängerung der Stirnwand 3 anschließenden Wand-Ausgleichsgewichte wird durch die Merkmale des An- teilen 22, 23 der Kupplungsglocke 6 angeordnet sind. Spruches 2 erzielt. Durch die Kombination einer Gleit- und Wälzlagerung Gemäß Anspruch 3 wird eine einfache Montage der der Ausgleichswellen 15,16 ist es einerseits möglich, die Ausgleichswellen und eine gute Zugänglichkeit zu den Gleitlager 18 und 19 ohne besonderen Aufwand durch innenliegenden Wellenabschnitten erreicht 35 in der Querrippe 10 vorgesehene Bohrungen an den Durch die Merkmale des Anspruches 4 wird erreicht, Schmiermittelkreislauf der Brennkraftmaschine anzudaß die Bearbeitung sämtlicher Sitz- und Dichtflächen schließen und andererseits die mit Dauerschmiermittel von außen erfolgen kann und außerdem die Gleitlager- versehenen Wälzlager unabhängig vom Schmierölkreisgehäuse im Kurbelgehäuse starr gehalten sind. lauf an geeigneten Lagerstellen des Kurbelgehäuses 1 Gemäß den Merkmalen des Anspruches 5 ist eine 40 anzuordnen. Außerdem entfallen hierdurch die Bohrunzweckmäßige Lage der öffnungen zur Durchführung gen zum Schmieröikreislauf und die besondere Abdichder Ausgleichswellen aus dem Kurbelgehäuse gekenn- tung der Lagerstellen zur Kupplungsglocke 6 hin. zeichnet, die dariiberhinaus eine einfache und dauerhaf- Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, erfolgt die te Abdichtung der öffnungen ermöglicht. Anordnung der Ausgieichswellen 15, 16 an den Seiten-Gemäß den Merkmalen der Ansprüche 6 und 7 wer- 45 wänden 4 und 5 in der Weise, daß jeweils ein die Massen den jeweils vorteilhafte Axialführungen für die Aus- 12,13 und die Gleitlager 18,19 umfassender Wellenabgleichswellen erzielt schnitt 24 bzw. 25 innerhalb und ein die Wälzlager 20,21 Schließlich wird durch die Merkmale des Anspru- umfassender Wellenabschnitt 26 bzw. 27 außerhalb des ches 8 eine einfache und zweckmäßige Abdeckung der Kurbelgehäuses liegt Dabei ist die Länge der einzelnen außenliegenden Wellenabschnitte erreicht 50 Wellenabschnitte 24 und 26 bzw. 25 und 27 an die Ab-Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung ver- stände der Kurbelwellenhauptlager angepaßt, so daß anschaulichten Ausführungsbeispieles näher erläutert. sich die Wellenabschnitte 24 und 25 zwischen den Lain der Abbildung ist von einer Brennkraftmaschine gerstühlen 7 und 8 der Hauptlager und die Wellenabmit vier in Reihe angeordneten Zylindern das Kurbeige- schnitte 26 und 27 von dem Lagerstuhl 8 bis zum Endlahäuse 1 mit dem die Lagerung der Ausgleichswellen 55 ger 9 in der Stirnwand 3 erstrecken, umfassenden Bereich in einem Längsschnitt dargestellt. Damit die Ausgleichswellen 15 und 16 von außen Mit 2 ist die Gehäuselängsmittelachse bezeichnet in de- montiert werden können, sind an beiden Seitenwänden ren vertikaler Längsebene sich im Kurbelgehäuse 1 die 4 und 5 zur Aufnahme der im Kurbelgehäuse 1 einlienur teilweise dargestellte Kurbelwelle 54 und die strich- genden Wellenabschnitte 24 und 25 nach außen geringpunktiert angedeuteten Zylindenchrc befinden. Das ω fügig vorstehende Gehäuseansätze 28 und 29 vorgese-Kurbelgehäuse 1 ist zur Abtriebsseite hin durch eine hen. Die Gehäuseansätze 28 und 29 enden in Flanschflä-Stirnwand 3 und seitlich durch Seitenwände 4 und 5 chen i0 und 31, die öffnungen 32 und 33 zum Einsetzen begrenzt. An die Stirnwand 3 schließt sich die über bei- der Wellenabschnitte 24 und 25 umschließen und innerdc Seitenwände 4 und 5 vorstehende Kupplungsglocke halb der Längsmittelachse der Ausgleichswellen 15 und 6 an, innerhalb der das Schwungrad und die Fahrzeug- 65 16 liegen. Die öffnungen 32 und 33 sind durch je einen kupplung angeordnet sind. Zur Lagerung der Kurbel- mit den Seitenwänden 4 und 5 verschraubten Lagerdekwelle sind im Innern des Kurbelgehäuses 1 Lagerstühie kel 34 bzw. 35 verschlossen, eingegossen, von denen in der Abbildung nur der zwi- Infolge der Anordnung der Ausgleichsgewichte 12

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und 13 zusammen mit den Gleitlagern 18 und 19 in einem zum Innenraum des Kurbelgehäuses 1 hin offenen Lagergehäuse (Gehäuseansätze 28 und 29) kann der i Abstand zwischen Kurbelwelle und den Ausgleichswellen klein gehalten werden, wodurch eine möglichst 5 ι wandnahe Lage der Ausgleichswellen 15 und 16 an den Längswänden 4 und 5 erreicht wird. Durch die erfindungsgemäße Lageranordnung der Ausgleichswellen kann somit die bisherige schmale Bauweise bekannter Kurbelgehäuse im wesentlichen erhalten bleiben.

Die Gleitlager 18 und 19 befinden sich in Lagergehäu- ,

sen, die aus je einer von den Lagerdeckeln 34 und 35 :

gebildeten Gehäusehälfte 36 bzw. 37 und den jeweils an ;;

einer Seite der Querrippe 10 angegossenen Gehäuse- |'

hälfte 38 bzw. 39 bestehen, deren Teilfugen in den Ebe- 15 X

nen der Flanschflächen 30 und 31 liegen. '

In seitlicher Verlängerung der zwischen dem 3. und 4. Zylinder liegenden Querrippe 11 bilden die Gehäuseansätze 28 und 29 zusammen mit den Lagerdeckeln 34 und 35 Abschlußwände, in denen öffnungen 40 und 41 vorgesehen sind, aus denen die Wellenabschnitte 24 und 25 aus dem Kurbelgehäuse heraus nach außen geführt werden. Die öffnungen 40 und 41 sind dabei als Paßbohrungen ausgebildet, in denen Wellendichtringe eingesetzt sind.

Die Wälzlager 20 und 21 sind in Lagerbohrungen 42 und 43 eingesetzt, die in den Wandteilen 22 und 23 mit Abstand von der Stirnwand 3 sich befinden. Zur Sicherung der Ausgleichswellen 15 und 16 in Längsrichtung sind diese mit je einem Wellenbund 44,45 versehen, der 30

an der Querrippe 11 in einem seitlich angegossenen Nu- '^;\

tensegment 46 bzw. 47 gehalten ist

Unabhängig davon ist es denkbar, daß die axiale Führung der Ausgleichswellen 15 und 16 über die Wälzlager 20 und 21 erfolgen kann.

Die an den Seitenwänden 4 und 5 außen entlanggeführten Wellenabschnitte (26,27) sind durch Kunststoffschalen 48 und 49 abgedeckt, die mit ihren Rändern an längsverlaufenden Rippen der Seitenwände 4 und 5 und mit ihren Enden 50 und 5 t an den Lagerdeckel 34 und 35 und den Enden 52 und 53 in den Gehäuseöffnungen der Wälzlager 20 und 21 gehalten sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

ι 2 8. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 Patentansprüche: bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die außenliegen den Wellenabschnitte (26,27) durch Kunststoffscha-

1. Anordnung und Lagerung von an beiden Seiten- fen (48,49) abgedeckt sind,

wänden eines Kurbelgehäuses einer Vier-Zylinder- 5

Brennkraftmaschine parallel zur Kurbelwelle ver-

laufend angeordneten Ausgleichswellen zum Ausgleich von Massenkräften Z Ordnung, deren an-

triebsseitige Enden etwa in der Ebene einer Genau- Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung und

sestirnseite und deren im Bereich der Quermittel- 10 Lagerung von an beiden Seitenwänden eines Kurbelgeebene der Kurbelwelle liegenden und Ausgieichsge- häuses einer Vier-Zylinder-Brennkraftmaschine parallel wichte tragenden Enden durch Lager am Kurbeige- zur Kurbelwelle verlaufend angeordneten Ausgleichshäuse gehalten sind, wobei die die Ausgieichsge- wellen zum Ausgleich von Massenkräften 2. Ordnung wichte stützenden Lager aus an den Schmiermittel- gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1. kreislauf der Brennkraftmaschine angeschlossenen 15 Aus der DE-Z »ATZ Automobiltechnische Zeit-G.teitlagern bestehen, dadurch gekenn- schrift, 1981, Nr. 11. Seite 586« ist eine gattungsgemäße zeichnet, daß jede Ausgleichswelle (15,16) aus Lageranordnung von Ausgleichswellen am Kurbelgeeinem innerhalb des Kurbelgehäuses (1) liegenden häuse einer Vier-Zylinder-Brennkraftmaschine bekannt, Wellenabschnitt (24,25). der das Gleitlager (18,19) bei der die Ausgleichsweilen in besonderen an beiden und die Ausgleichsgewichte (12,13) umfaßt und ei- 20 Längsseiten des Kurbelgehäuses außen angegossenen nem außerhalb des Kurbelgehäuses (1) nahe der be- Lagergeh?usen jeweils mit beiden Enden in Gleitlagern nachbauen Seitenwand (4, 5) sich erstreckenden gelagert sind, wobei die Gleitlager an den Schmieröl-Wellenabschnitt (26,27) besteht, dessen antriebssei- kreislauf der Brennkraftmaschine angeschlossen sind, tiges Ende mittels eines Wälzlagers (20,21) mit Dau- Die axiale Führung der Ausgleichswellen erfolgt Ober erschmierung am Kurbelgehäuse (1) gelagert ist 25 die am antnebsseitigen Ende befindlichen Gleitlager,

2. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- die in vom Lagergehäuse getrennten Flanschbuchsen kennzeichnet daß die Länge eines jedes Wellenab- mittels wellenfester Anlaufscheiben gehalten und im schnittes (24,25 und 26,27) etwa dem Abstand zwi- eingebauten Zustand der Wellen am Lagergehäuse besehen zwei Kurbelwellenhauptlagern entspricht festigt sind.

3. Lageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, da- 30 Die bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß die durch gekennzeichnet daß beide Seitenwände (4,5) Lager am Kurbelgehäuse nur in solchen Bereichen anzur Aufnahme der im Kurbelgehäuse (1) einliegen- geordnet werden können, in denen ein Anschluß an den den Wellenabschnitte (24, 25) seitlich nach außen Schmierölkreislauf der Maschine erfolgen kann. Insbevorstehende, offene kastenförmige Gehäuseansätze sondere für die am antnebsseitigen Ende vorgesehenen (28,29) mit in der Längsmittelachse der Ausgleichs- 35 Lager ist eine solche Anordnung nicht immer möglich, wellen (15,16) liegenden Flanschflächen (30,31) auf- da mit Rücksicht auf die Lage des Wellenantriebes die weisen, an denen mit den Seitenwänden (4, 5) ver- Antriebsräder der Ausgleichswellen und damit die Laschraubte Lagerdeckel (34,35) anliegen. gerstellen in Längsrichtung versetzt zur Gehäusestirn-

4. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 wand angeordnet werden müssen, wodurch der Anbis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Lagergehäu- 40 Schluß an die Schmierölversorgung gar nicht oder nur se der Gleitlager (18,19) je zur Hälfte vom Lager- mit erheblichen baulichen Änderungen am Kurbelgedecke! (34,35) und vom Kurbelgehäuse (1) gebildet häuse möglich ist Ferner ist nachteilig, daß wegen der sind, daß die Teilfugen der Lagergehäuse in den Ebe- zum Kurbelgehäuse hin geschlossenen Lagergehäuse es nen der Flanschflächen (30, 31) liegen und daß die erforderlich ist die Lagerung der Ausgleichswellen zukurbelgehäuseseitigen Hälften seitlich an der das 45 mindest um das Maß des radialen Oberstandes der Ausmittige Kurbelwellenhauptlager versteifenden gleichsgewichte von den Seitenwänden weg nach außen Querrippe (10) angegossen sind. zu verlegen, wodurch die Lagergehäuse weit aus beiden

5. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 Seitenwänden nach außen vorstehen und das Kurbelgebis 4, dadurch gekennzeichnet daß die Durchführun- häuse insgesamt breiter wird. Hierdurch wird jedoch gender Ausgleichswellen (15,16) aus dem Kurbeige- 50 der wandnahe Anbau von motorseitigen Bauteilen, wie häuse (1) in seitlichen Verlängerungen der Verstär- Abgas- und Ansaugleitung behindert so daß die Brennkungsrippe (11) des zwischen dem 3. und 4. Zylinder kraftmaschine einen größeren Einbauraum benötigt angeordneten Kurbelwellenhauptlagers liegen und Desweiteren ist aus der GB-PS 6 74 225 die Anorddaß die Durchführungen als Paßbohrungen ausge- nung und Lagerung zweier Ausgleichswellen zum Ausführte, je zur Hälfte in einer Abschlußwand des Ge- 55 gleich von Massenkräften an einer Brennkraftmaschine häuseansatzes (28, 29) und im Lagerdeckel (34, 35) bekannt die in einem besonderen Gehäuseteil der befindliche öffnungen (40, 41) sind, welche durch Brennkraftmaschine eingesetzt sind, das gegen die Un-Wellendichtringe nach außen abgedichtet sind. terseite des Kurbelgehäuses geschraubt wird. Zur Lage-

6. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 rung der Wellen in dem Gehäuseteil werden ausschließbis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzlager 60 Hch Gleitlager verwendet, die an den Schmierölkreislauf (20,21) zur axialen Festlegung der Ausgleichswellen der Brennkraftmaschine angeschlossen sind.

(15,16) als Festlager ausgebildet sind. Schließlich ist es aus der DE-PS 9 75 104 bekannt, die

7. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 Ausgleichswellen für den Ausgleich der Massenkräfte 2. bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur axialen Fest- Ordnung unterhalb der Kurbelwelle anzuordnen und legung die Ausgleichswellen (15, 16) etwa in ihrer 65 mittels Nadellager in besonders an den Lagerdeckeln Längsmitte mit je einem Wellenbund (44,45) verse- der Kurbelwellenlager angeformten Trägern zu lagern, hen sind, der auf der Innenseite der öffnungen (40, Durch diese bekannten Anordnungen der Ausgleichs-41) in je einem Nutsegment (46,47) geführt ist. wellen unterhalb der Kurbelwelle wird jedoch die Bau-