DE3931644A1 - Four-stroke IC engine - consists of two V-six units coupled together by bevel gears - Google Patents
Four-stroke IC engine - consists of two V-six units coupled together by bevel gearsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Viertakt-Hubkolben- Brennkraftmaschine mit zwölf Zylindern in V-Anordnung, insbesondere zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges.The invention relates to a four-stroke reciprocating Internal combustion engine with twelve cylinders in a V arrangement, in particular for driving a motor vehicle.
Übliche Brennkraftmaschinen dieser Art weisen zwei V-förmig zueinander angeordnete Zylinderreihen mit jeweils sechs Zylindern auf, deren Kolben auf eine gemeinsame Kurbelwelle arbeiten. Um bei einer derartigen Brennkraftmaschine einen einigermaßen befriedigenden Ausgleich der Massenmomente zu erreichen, ist ein verhältnismäßig großer Aufwand erforder lich. Drehschwingungen der Kurbelwelle sind zwar aufgrund der relativ geringen Zündabstände klein, können jedoch nicht völlig ausgeschaltet werden.Common internal combustion engines of this type have two V-shaped arranged rows of cylinders with six each Cylinders, whose pistons on a common crankshaft work. To a in such an internal combustion engine somewhat satisfactory balancing of the mass moments achieve, a relatively large effort is required Lich. Torsional vibrations of the crankshaft are due to of the relatively short firing intervals small, however cannot be turned off completely.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Viertakt- Hubkolben-Brennkraftmaschine der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei der ein völliger Ausgleich der Dreh schwingungen des Motorblocks und ein völliger Ausgleich der Massenmomente in allen Ordnungen ohne zusätzliche Maßnahmen erreicht wird.The invention has for its object a four-stroke Reciprocating internal combustion engine of the generic type create a complete balance of rotation Vibrations of the engine block and a complete compensation of the Mass moments in all orders without additional measures is achieved.
Bei der vorgeschlagenen Brennkraftmaschine wird ein völliger Ausgleich der Drehschwingungen des Zylinder kurbelgehäuses bzw. der beiden starr miteinander ver bundenen Zylinderkurbelgehäuse um die Kurbelwellenachse, die an sich infolge des Ungleichförmigkeitsgrades jedes Kurbeltriebes auftreten, erreicht, da stets in einander entsprechenden Zylindern der beiden V-6-Einheiten gleich zeitig ein Arbeitstakt abläuft und aufgrund der gegen sinnigen Drehung der beiden Kurbelwellen entsprechend gegensinnige Reaktionsmomente in dem Zylinderkurbelge häuse auftreten, die sich somit aufheben.In the proposed internal combustion engine, a complete compensation of the torsional vibrations of the cylinder crankcase or the two rigidly ver tied cylinder crankcase around the crankshaft axis, which in itself due to the degree of non-uniformity each Crank drive occur, achieved because always in each other corresponding cylinders of the two V-6 units the same a work cycle expires early and due to the counter sensible rotation of the two crankshafts accordingly opposite reaction moments in the cylinder crank houses appear, which thus cancel each other out.
Durch Vorsehen von ausrückbaren Kupplungen ergibt sich die Möglichkeit der Abschaltung einer V-6-Einheit, was bei spielsweise zur Erleichterung des Startens, zur Kraft stoffeinsparung im Teillastbetrieb oder im Falle eines Defektes einer V-6-Einheit vorteilhaft ist.The provision of disengageable clutches results in the Possibility of switching off a V-6 unit, which at for example to facilitate starting, to power material savings in partial load operation or in the case of a Defect of a V-6 unit is advantageous.
Das Getriebe, das die beiden Kurbelwellen miteinander koppelt, kann gleichzeitig zur Verbindung der Kurbel wellen mit einer senkrecht zu diesen verlaufenden Ab triebswelle verwendet werden. Diese Anordnung bietet sich insbesondere beim Einbau der Brennkraftmaschine in den Motorraum eines Kraftfahrzeuges an, da sie verhältnis mäßig wenig Raum beansprucht. Vorzugsweise ist das Ge triebe ein Kegelradgetriebe mit ersten und zweiten Kegel rädern auf den Kurbelwellen und einem mit diesen kämmen den dritten Kegelrad, das drehfest auf der Abtriebswelle angeordnet ist.The gearbox that connects the two crankshafts couples, can simultaneously connect the crank waves with a perpendicular to this Ab drive shaft can be used. This arrangement offers itself especially when installing the internal combustion engine in the Engine compartment of a motor vehicle, since they are related takes up little space. Preferably the Ge drive a bevel gear with first and second bevel wheels on the crankshafts and a comb with them the third bevel gear, which rotates on the output shaft is arranged.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:An embodiment of the invention is as follows described with reference to the drawings. It shows:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Kurbeltriebs einer aus zwei V-6-Einheiten bestehenden Vier takt-Hubkolben-Brennkraftmaschine, und Fig. 1 is a schematic representation of the crank mechanism of a four-stroke reciprocating internal combustion engine consisting of two V-6 units, and
Fig. 2 einen Querschnitt einer derartigen Brennkraft maschine. Fig. 2 shows a cross section of such an internal combustion engine.
Die dargestellte V-12-Brennkraftmaschine besteht aus zwei spiegelbildlichen V-6-Einheiten 1 und 2 mit Zylindern 1a bis 1f bzw. 2a bis 2f, die in zwei Zylinderreihen ange ordnet sind und die ein gemeinsames Zylinderkurbelgehäuse 3 aufweisen. Die Kurbelwellen 4 und 5 der beiden Einheiten 1 und 2 fluchten miteinander und sind durch ein Kegelradge triebe phasengleich, jedoch gegensinnig drehend miteinander verbunden. Das Kegelradgetriebe besteht aus zwei Kegel rädern 6 und 7, die auf den Kurbelwellen 4 und 5 sitzen und mit einem Kegelrad 8 kämmen, das auf einer Abtriebswelle 9 sitzt.The V-12 internal combustion engine shown consists of two mirror-image V-6 units 1 and 2 with cylinders 1 a to 1 f and 2 a to 2 f, which are arranged in two rows of cylinders and which have a common cylinder crankcase 3 . The crankshafts 4 and 5 of the two units 1 and 2 are aligned with one another and are connected in phase by a bevel gear, but connected in opposite directions with each other. The bevel gear consists of two bevel gears 6 and 7 , which sit on the crankshafts 4 and 5 and mesh with a bevel gear 8 , which sits on an output shaft 9 .
Jede Kurbelwelle 4, 5 hat drei in einem Winkel von 120° zueinander stehende Kröpfungen oder Kurbelzapfen 10, 11, 12, auf denen nebeneinander jeweils ein Pleuel 13 bzw. 14 gelagert sind, die jeweils mit einem Kolben 15 bzw. 16 einer Zylinderreihe der betreffenden V-6-Einheit verbunden sind. Der Zylinderwinkel beträgt 120° und der Zündabstand 120° KW. Die Anordnung ist so getroffen, daß in beiden V-6- Einheiten 1, 2 stets gleichzeitig ein Arbeitstakt statt findet. In der in Fig. 1 dargestellten Lage der Kurbel wellen 4, 5 befinden sich die Kolben in den Zylindern 1a und 2a im oberen Totpunkt. Die nach der Zündung in diesen Zylindern auftretenden Reaktionsmomente im Zylinderkurbel gehäuse 3 werden aufgrund der gegensinnigen Drehung der Kurbelwellen 4 und 5 aufgehoben, so daß ein vollständiger Ausgleich der Drehschwingungen des Zylinderkurbelgehäuses um die Kurbelwellenachse stattindet. Die Zündfolge kann beispielsweise 1a + 2a, 1d + 2d, 1c + 2c, 1f + 2f, 1b + 2b und 1e + 2e sein.Each crankshaft 4 , 5 has three crankings or crank pins 10 , 11 , 12 which are at an angle of 120 ° to one another, on each of which a connecting rod 13 or 14 is mounted, each with a piston 15 or 16 of a row of cylinders in question V-6 unit are connected. The cylinder angle is 120 ° and the ignition distance 120 ° KW. The arrangement is such that a work cycle always takes place simultaneously in both V-6 units 1 , 2 . In the position of the crankshafts 4 , 5 shown in Fig. 1, the pistons in the cylinders 1 a and 2 a are at top dead center. The reaction moments occurring after the ignition in these cylinders in the cylinder crank housing 3 are canceled due to the oppositely directed rotation of the crankshaft 4 and 5, so that a complete compensation of the torsional vibrations of the cylinder crankcase stattindet around the crankshaft axis. The firing order can be, for example, 1 a + 2 a, 1 d + 2 d, 1 c + 2 c, 1 f + 2 f, 1 b + 2 b and 1 e + 2 e.
Die Kegelräder 6 und 7 sind in der Zeichnung als fest auf den Kurbelwellen 4 und 5 angeordnet dargestellt. Es wäre jedoch auch denkbar, zwischen den Kegelrädern 6 und 7 und ihren Kurbelwellen ausrückbare Kupplungen vorzusehen, um eine der V-6-Einheiten abschalten zu können. Dies kann beispielsweise zur Erleichterung des Startens vorteilhaft sein, da dann nur eine V-6-Einheit gestartet und ein ent sprechend kleinerer Starter verwendet werden kann und sich diese eine V-6-Einheit aufgrund der höheren Belastung auch schneller erwärmt. Im Teillastbetrieb kann durch Ab schalten einer V-6-Einheit der Kraftstoffverbrauch gesenkt werden. Schließlich ergibt sich bei einem Defekt einer V-6-Einheit die Möglichkeit, den Betrieb mit der anderen V-6-Einheit aufrechtzuerhalten.The bevel gears 6 and 7 are shown in the drawing as firmly arranged on the crankshafts 4 and 5 . However, it would also be conceivable to provide disengageable clutches between the bevel gears 6 and 7 and their crankshafts in order to be able to switch off one of the V-6 units. This can be advantageous, for example, to make starting easier, since then only a V-6 unit can be started and a correspondingly smaller starter can be used and this V-6 unit also heats up more quickly due to the higher load. In partial load operation, switching off a V-6 unit can reduce fuel consumption. Finally, if one V-6 unit fails, there is an opportunity to continue operating with the other V-6 unit.
Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Zylinderwinkel auch 90° betragen, in welchem Fall die Kurbelzapfen vorzugsweise zwei um 30° zueinander verdrehte Abschnitte aufweisen, auf denen jeweils ein Pleuel sitzt. Auch ein Zylinderwinkel von 60° ist denkbar.Deviating from the illustrated embodiment can the cylinder angle is also 90 °, in which case the Crank pin preferably two twisted by 30 ° to each other Have sections on which a connecting rod sits. A cylinder angle of 60 ° is also conceivable.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19893931644 DE3931644A1 (en) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | Four-stroke IC engine - consists of two V-six units coupled together by bevel gears |
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DE19893931644 Withdrawn DE3931644A1 (en) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | Four-stroke IC engine - consists of two V-six units coupled together by bevel gears |
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DE (1) | DE3931644A1 (en) |
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