DE3615695C2 - - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/22—Compensation of inertia forces
- F16F15/26—Compensation of inertia forces of crankshaft systems using solid masses, other than the ordinary pistons, moving with the system, i.e. masses connected through a kinematic mechanism or gear system
- F16F15/264—Rotating balancer shafts
- F16F15/265—Arrangement of two or more balancer shafts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
- F02F7/0043—Arrangements of mechanical drive elements
- F02F7/0053—Crankshaft bearings fitted in the crankcase
- F02F2007/0056—Crankshaft bearings fitted in the crankcase using bearing beams, i.e. bearings interconnected by a beam or multiple beams
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- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Gattungsbegriff
des Patentanspruches 1.
Aus US-PS 36 67 317 ist ein Massenausgleich zweiter Ordnung
bekannt, der aus Ausgleichsmassen gebildet wird, welche mit
doppelter Kurbelwellendrehzahl und gegenläufig umlaufen. Der
Antrieb der in einem Gehäuse unterhalb einer Kurbelwelle
gelagerten Ausgleichsmassen erfolgt von einem Zahnkranz,
welcher auf einer der Mitte der Kurbelwelle benachbarten
Wange angeordnet ist. Dieser Zahnkranz kämmt zunächst mit
einem ersten Zahnrad einer ersten Ausgleichsmasse, während
der Antrieb einer zweiten Ausgleichsmasse durch den Antrieb
eines zweiten Zahnrades, ausgehend vom ersten Zahnrad, erfolgt.
Das Übersetzungsverhältnis von Zahnkranz zu den Zahnrädern
beträgt entsprechend dem Drehzahlverhältnis 2 : 1. Mit
einem derartigen Massenausgleich ist es zwar möglich, Massenkräfte
zweiter Ordnung vollkommen auszugleichen, jedoch
führen Torsionsschwingungen der Kurbelwelle beim Antrieb der
Ausgleichsmassen zu lästiger Geräuschentwicklung und einem
Verschleiß von Zahnkranz und Zahnrädern. Außerdem gibt die
Schrift keine Lehre über die Befestigung des Gehäuses im
Motor.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Verschleiß und die Geräuschentwicklung
bei Vorrichtungen der eingangs beschriebenen Art
zu verringern. Zugleich soll das Massenausgleichsgetriebe
kostengünstig, montagevereinfachend und kompakt sein, wobei
auf jegliche zusätzliche Halterungen bzw. zusätzliche
Gehäuseteile verzichtet werden kann.
Diese Aufgabe wird entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Da der Zahnkranz auf der Kurbelwelle nahezu im Schwingungsknoten
der Kurbelwelle liegt (am schwungradseitigen Ende
der Kurbelwelle erreichen die Drehschwingungen der antreibenden
Kurbelwelle ihr Mindestmaß), ergibt sich in Höhe des
Zahnkranzes nur noch ein geringfügiger Drehwinkelausschlag von
der Kurbelwelle her. Dies führt zu meßbaren Verbesserungen des
Geräuschverhaltens und einer erheblichen Reduzierung der Zähnebelastung
des Massenausgleichsgetriebes. Der Zahnkranz wird in
einfachster Weise auf der äußersten Wange befestigt, d. h. es
entfällt das sogenannte Zahnkranzauffädeln, was bei Anbringung
des Zahnkranzes auf einer inneren Wange der Kurbelwelle notwendig
ist. Die Ausgleichswellen werden in integrierter Weise
in der Ölwanne gelagert, d. h. sie ragen nicht nach außen.
Für die Lagerung sind keine zusätzlichen Halterungen bzw.
Gehäuseteile notwendig. Es ergibt sich somit eine kompakte Bauform.
Das Massenausgleichsgetriebe wird dabei in der Ölwanne
vormontiert (Ein- und Ausbau wird über Lagerträger ermöglicht)
und dann als komplette Einheit mit der Ölwanne am Kurbelgehäuse
verschraubt. Dadurch ist auch jederzeit ein nachträglicher Einbau
möglich. In diesem Zusammenhang werden die entsprechenden
schwungradseitigen Lageröffnungen in der Ölwanne vorerst
mit Verschlußdeckeln abgedeckt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den Merkmalen der Unteransprüche. Darin wird unter anderem vorgeschlagen,
die Enden der Ausgleichswellen auf der Schwungradseite
in Lagerträgern zu lagern, die in entsprechenden Lageröffnungen
der Ölwannenaußenwandung vorgesehen sind. Diese Lagerträger
sind außerhalb der Ölwanne abgeschlossen und sind zu
ihrer Befestigung mit einem entsprechenden Flansch versehen.
Auf der gegenüberliegenden Seite werden die Ausgleichswellen
in entsprechenden Öffnungen einer querstehenden Trennwand gelagert.
Durch die Kraftwirkungen (Fliehkräfte), die auf die Ölwanne
wirken, ist es zweckmäßig, zwischen Ölwanne und Kurbelgehäuse
eine Flüssigdichtung zu verwenden. Durch eine derartige Dichtung
wird die Achsabstandstoleranz zum antreibenden Zahnkranz
besser eingehalten, da herkömmliche (elastische) Dichtungen
aufgrund möglicher Querbewegungen der Ölwanne unterschiedlich
zusammengedrückt werden können.
Einzelheiten der Erfindung können der nachfolgenden Beschreibung
eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
entnommen werden. Es zeigt
Fig. 1 eine Vorrichtung zum Massenausgleich mit einem
direkten Antrieb durch einen auf der Kurbelwelle angeordneten
Zahnkranz im senkrechten Längsschnitt,
Fig. 2 eine Draufsicht in der Ebene II-II in der Fig. 1
einschließlich Teilschnitt durch die Ausgleichswellen,
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in der Fig. 2.
Fig. 1 zeigt einen teilweisen Längsschnitt durch eine
Vierzylinder-Viertakt-Reihenbrennkraftmaschine bekannter
Bauart, dessen Kurbelwelle 1 in bekannter Weise im Kurbelgehäuse
gelagert ist. Unterhalb der Kurbelwelle 1 ist eine
Vorrichtung zum Ausgleich der Massenkräfte zweiter Ordnung
vorgesehen. Diese hat zwei mit doppelter Kurbelwellendrehzahl
gegenläufig betriebene Ausgleichsmassen 2, 3. Die Ausgleichsmassen
2, 3 sind in bezug auf die Länge der Brennkraftmaschine
etwa in der Maschinenmitte auf zwei Ausgleichswellen 4, 5
angeordnet, die beidseitig und parallel zur Kurbelwelle 1
angeordnet sind. Die Ausgleichswellen 4, 5 stehen gegenseitig mit untereinander
gleich großen, auf ihnen festsitzenden Zahnrädern 6, 7
in treibender Verbindung.
Gemäß der Erfindung sind in integrierter Weise die Ausgleichswellen
4, 5 in der Ölwanne 8 gelagert. Die Lagerung erfolgt derart,
daß die über die Ausgleichsmassen 2, 3 nach außen überstehenden
Enden der Ausgleichswellen 4, 5 in entsprechenden Öffnungen 10
einer in der Ölwanne 8 integrierten Trennwand 9, und die über
die Zahnräder 6, 7 nach außen überstehenden Enden der Wellen
4, 5 in entsprechenden Lageröffnungen 11 der Außenwandung (schwungradseitige
Stirnwand) der Ölwanne 8 gelagert werden. In den
Lageröffnungen 11 sind Lagerträger 12 vorgesehen, die die Ausgleichswellen
4, 5 jeweils bis zu dem darauf sitzenden Zahnrad 6, 7
(zwecks axialer Fixierung der Ausgleichswellen 4, 5 bzw. besserer
Einleitung der Zahnkräfte in die Lager) umgreifen. Dabei ist jeweils
auf dem Wellenende vom Zahnrad 6, 7 bis zur Außenwandung
der Ölwanne 8 eine Buchse vorgesehen, ebenso auf den Wellenenden
in der Trennwand 9. Die Lagerträger 12 schließen die
Lageröffnungen 11 nach außen hin ab und werden jeweils mit
Hilfe eines Flansches 13 mit der Außenseite der Ölwanne 8 verschraubt.
Der Flansch 13 bildet mit dem Lagerträger 12 eine
Einheit.
Das Zahnrad 6 der Ausgleichswelle 4 steht mit einem auf der
äußersten Wange 1a (auf der Seite des angedeuteten
Schwungrads 14) der Kurbelwelle 1 fest angeordneten Zahnkranz 1b
direkt im Eingriff, wobei eine Übersetzung auf zweifache Kurbelwellendrehzahl
stattfindet. Der Zahnkranz 1b kann in vorteilhafter
Weise auf der Wange 1a der Kurbelwelle 1 aufgeschrumpft
sein.
In den Figuren sind weiter noch verschiedene Ölbohrungen bzw.
Ölkanäle 15 bzw. 15a sichtbar, über die die einzelnen Lagerstellen
des Massenausgleichsgetriebes mit Öl, welches der
Schmierung und Kühlung dient, versorgt werden. Beim Anbau der
Ölwanne 8 mit der eingebauten Vorrichtung zum Ausgleich der Massenkräfte
an das Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine werden gleichzeitig
alle Verbindungsleitungen für das Öl hergestellt. Die
Strömungswege des Öls, welches vom Kurbelgehäuse kommt, sind
mit entsprechenden Pfeilen 16 dargestellt. Ferner sind noch
Längsrippen 17 in der Ölwanne 8 zu erkennen. Sofern eventuell
bei Schrägfahrt durch die sich drehenden Ausgleichswellen 4, 5,
insbesondere durch die darauf sitzenden exzentrischen Ausgleichsmassen
2, 3 Öl aus der Ölwanne 8 mitgerissen wird,
wird dieses an diese Längsrippen 17 geschleudert und kann
daran beruhigt in die Ölwanne 8 zurückfließen.
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Ausgleich der Massenkräfte zweiter Ordnung
für Reihenhubkolben-Brennkraftmaschinen mit zwei
mit doppelter Kurbelwellendrehzahl gegenläufig betriebenen
Ausgleichsmassen, die unterhalb der Kurbelwelle
und innerhalb der unterhalb dem Kurbelgehäuse angebrachten
Ölwanne, bezüglich der Länge der Brennkraftmaschine
etwa in der Maschinenmitte auf zwei Ausgleichswellen
sitzen, die beidseitig und parallel zur Kurbelwelle
angeordnet sind und gegenseitig mit untereinander
gleich großen auf ihnen festsitzenden Zahnrädern in
treibender Verbindung stehen, derart, daß eines der
Zahnräder mit einem auf einer Wange der Kurbelwelle
angebrachten Zahnkranz direkt im Eingriff steht, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zahnkranz (1b) schwungradseitig
auf der äußersten Wange (1a) der Kurbelwelle
(1) angeordnet ist und daß die einen Enden der
Ausgleichswellen (4, 5) in der Außenwandung der Ölwanne
(8) und die anderen Enden in einer querliegenden
Trennwand (9) in der Ölwanne (8) gelagert sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß für die Lagerung in der Außenwandung der Ölwanne
(8) Lagerträger (12) Verwendung finden, die in entsprechenden
Lageröffnungen (11) der Ölwanne (8) vorgesehen
sind und welche die Ausgleichswellen (4, 5) jeweils
bis zu dem darauf sitzenden Zahnrad (6, 7) umgreifen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagerträger (12) die Lageröffnungen (11) in
der Ölwanne (8) nach außen abschließen und jeweils mit
Hilfe eines daran integrierten Flansches (13) mit der
Außenseite der Ölwanne (8) verschraubt sind.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen Ölwanne und Kurbelgehäuse eine
Flüssigdichtung Verwendung findet.
Priority Applications (1)
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DE19863615695 DE3615695A1 (de) | 1986-05-09 | 1986-05-09 | Vorrichtung zum massenausgleich zweiter ordnung |
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Publications (2)
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Country Status (1)
Country | Link |
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- 1986-05-09 DE DE19863615695 patent/DE3615695A1/de active Granted
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Also Published As
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