DE3443749A1

DE3443749A1 - Hubkolbenmotor ohne freie reaktionsmomente aus den kolbenseitenkraeften auf den motorauflagern

Info

Publication number: DE3443749A1
Application number: DE19843443749
Authority: DE
Inventors: Otto 7500 Karlsruhe Pulch jun.; Otto 7513 Stutensee Pulch sen.; Rudolf Pulch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-11-30
Filing date: 1984-11-30
Publication date: 1986-06-05

Description

Hubkolbenmotor ohne freie Reaktionsmomente aus den Kolben-
seitenkräften auf den Motorauflagern.
Die Erfindung betrifft Hubkolbenmotoren mit vier oder mehr Zylindern in der Ausführung als Otto- oder Dieselmotor, deren aus den Kolbenseitenkräften resultierende Reaktionsmomente auf die Auflager sich aufheben.
Derartige Motoren sollen die bei der Erzeugung der Drehkraft entstehende Ungleichförmigkeit nicht an die Motorauflagerung weitergeben. Die Zylinderzahl soll dabei wegen des Bauaufwandes so niedrig wie möglich sein.
Es ist bekannt, daß bei Motoren mit mehreren Zylindern die Ungleichförmigkeit geringer ist als bei Motoren mit wenigen Zylindern. Die Reaktionskräfte werden jedoch nicht gelöscht, sondern mit Hilfe spezieller Einrichtungen an den Motorauflagern gedämpft.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Hubkolbenmotoren so zu gestalten, daß sich die bei der Erzeugung der Drehkraft entstehenden Reaktionsmomente aufheben und keine Wirkung auf die Motorauf lager ausüben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Motor in zwei gleichartige Hälften aufgeteilt wird, deren Drehrichtung umgekehrt ist und je ein Zylinder der rechten und linken Hälfte gleichzeitig zündet. Die Verbindung der beiden koaxial liegenden Kurbelwellen erfolgt über Kegelzahnräder.
Gibt man dem Zwischenrad die doppelte Zähnezahl wie den Zahnrädern auf den Kurbelwellen, dann entsteht eine Untersetzung 1 : 2 und mit dem Zwischenrad kann die erforderliche Nockenwelle angetrieben werden. Diese sitzt bei einem mit Stoßstangen gesteuerten 4-Zylindermotor in der Mitte zwischen den Zylindern und benötigt nur zwei Nocken.
Das Zwischenrad kann in Fällen, in denen eine niedrige Abtriebsdrehzahl gefordert ist, wie z.B. bei Flugmotoren, zum Antrieb der Abtriebswelle benutzt werden.
Für den Antrieb von 2 gegenläufigen Propellern im Flugzeugbau stehen die freien Enden der Kurbelwellen zur Verfügung.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesonders darin, daß bereits bei einem Motor mit nur vier Zylindern, die bei der Erzeugung der Drehkraft entstehende Ungleichförmigkeit nicht mehr an die Motorauflagerung weitergegeben wird. Die dazu erforderliche unterschiedliche Drehrichtung der zwei Kurbelwellen, der Antrieb der Nockenwelle und eine um 2 : 1 verminderte Abtriebsdrehzahl werden mit nur drei Zahnrädern erreicht. Eine zentrale Nockenwelle mit nur zwei Nocken eröylict eine kompakte und besonders leichte Bauweise.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung daryestellt und wird im folgenden beschrieben.
Figur 1 zeigt die Anordnung der zwei Motorhälften eines 4-Zylinder-Motors mit den Kurbelwellen K und KII den Zylindern I, II, III und IV und der Nockenwelle N in der Mitte sowie die Stoßstangensteuerung. Die Kurbelwellen KI und KII liegen koaxial zueinander und tragen an den aufeinander zuweisenden Enden die Xegelräder A und C. Die Drehrichtungsänderung erfolgt formscnlüssig über das im Eingriff stehende Zwischenkegelrad B, das bei einer Untersetzung von 1 : 2 die Nockenwelle N antreibt. Die Nockenwelle N betätigt mit einem Nocken über einen Stößel und zwei Stoßstangen die Einlaßventile der Zylinder I und II gleichzeitig und nach einer Drehung von 1800 die Einlaßventile der Zylinder III und IV gleichzeitig.
Der zweite Nocken betätigt ebenfalls über Stößel und Stoßstangen die Auslaßventile der Zylinder I und II gleichzeiäg und nach einer Drehung von 1800 die Auslaßventile der Zylinder III und IV. Die beiden Nocken sind den Steuerzeiten entsprechend gegeneinander verdreht.
0 Figur 2 zeigt einen um 90 gedrehten Schnitt durch den Motor. Das Zwischenkegelrad B treibt die Nockenwelle N und die Abtriebswelle W gleichzeitig an und ändert die Drehrichtung der Kurbelwellen K1 und Kiwi. Die Drehrichtungspfeile verdeutlichen die Abtriebsmöglichkeiten.
Figur 3 zeigt einen Schnitt in der gleichen Richtung durch die Zylinder I und II, die gleichzeitig zünden. Die Gaskräfte FI und FII erzeugen Normalkräfte N1 und N11 (Kolbenseitenkräfte), die durch die entgegengesetzte Drehrichtung der Kurbelwellen KI und KII eine entgegengesetzte Richtung haben. Da die Normalkräfte gleich groß sind und ihre Hebelarme a1 und a11 zur Mitte der Drehachse gleich sind, heben sich die Reaktionsmomente auf die Motorlager L und R auf.
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Claims

Patentansprüche: Hubkolbenmotormit einer geradezahligen Zahl von Zylindern, wobei je zwei Zylinder einander gegenüberliegen gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) der Motor weist zwei gleiche, jeweils der halben Zylinderzahl zugeordnete, miteinander fluchtende Kurbelwellen zwei und KII) auf, die an ihren aufeinander zuweisenden Enden je ein Kegelrad tragen; b) die beiden Kegelräder (A und C) stehen mit einem gemeinsamen Kegelzwischenrad (B) im Eingriff.

c) zwei Zylinder (I und II bzw. III und IV) auf je einer der beiden Kurbelwellen (KI und KII) zünden gleichzeitig, d) die beiden Kurbelwellen (KI und Kiwi) haben entgegengesetzte Drehrichtung.
2. Hubkolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die entgegengesetzte Drehrichtung der beiden Kurbelwellen (KI und KII) zum Antrieb von gegenläufigen Propellern an Flugzeugen benutzt wird.
3. Hubkolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenkegelrad (B) bei einer Untersetzung von 1 : 2 die Nockenwelle (N) trägt und gleichzeitig als Getriebestufe für die Abtriebswelle (W) dient.
4. Hubkolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung der Ventile über Stoßstangen eine zentrale Nockenwelle (N) verwendet wird, die bei vier Zylindern nur zwei Nocken benötigt.