DE4032593A1 - Hubkolbenmotor mit raedertrieb - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Hubkolbenmotor mit einem von der Kurbelwelle
ausgehenden Rädertrieb zu den Nockenwellen und Flüssigkeitspumpen des Motors
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein solcher Hubkolbenmotor ist aus DE-Z Sonderdruck ATZ, Automobiltechnische
Zeitschrift, 71. Jahrgang, Nr. 9/12/1969 und 73. Jahrgang Nr. 5/1971
bekannt. Eine von der Kurbelwelle angetriebene Abtriebswelle zur Kupplung
verläuft - in Höhenrichtung Fahrzeug gesehen - unterhalb der Kurbelwelle, zu
ihr parallel. Sie wird von der Kurbelwelle über ein Zahnradgetriebe
angetrieben, das in einer Mittelebene zwischen den beiden Kurbelwellenenden
angeordnet ist. Die Abtriebswelle treibt ebenfalls über ein Zahnradgetriebe,
die im Kurbelgehäuse des Motors angeordneten Ölpumpen an. Zur
Stromversorgung des Motors dient eine Lichtmaschine, die oben am
Motorgehäuse angeschraubt ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Rädertrieb zu den Nockenwellen und den
zur Schmierung und Kühlung des Motors benötigten Flüssigkeitspumpen so zu
gestalten, daß die bei Drehzahländerungen am Motorgehäuse auftretenden
Reaktionsmomente weitgehend ausgeglichen sind.
Eine Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Anspruchs 1. Wenn die Abtriebswelle zur Kupplung im Gegensinn dreht wie die
Kurbelwelle, die Nockenwellen und Flüssigkeitspumpen, vermindern sich die am
Motor bei Drehzahländerungen wirksamen Gegenmomente zu den Antriebsmomenten.
Auch die symmetrische Anordnung der Antriebsräder und Wellen zur V-Mitte
begünstigt diesen erwünschten Momentenausgleich. Dieser Vorteil wird
besonders spürbar bei Rennmotoren mit sehr hohen Maximaldrehzahlen von ca.
14 000 1/min und raschen Drehzahländerungen des Motors.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 liegt der von der
Kurbelwelle ausgehende Rädertrieb in einer Mittelebene zwischen den beiden
Enden der Kurbelwelle. Es wird somit erreicht, daß die in den Rädertrieb
eingehenden Drehschwingungsausschläge auf ein Mindestmaß reduziert sind.
Denn die den größten Ausschlag ergebende Schwingungsform hat in der
Mittelebene einen Knoten. Durch Wahl dieser ruhigen Zone für einen
Mittenabtrieb bleiben die Kupplung-, die Nockenwellen- und
Flüssigkeitspumpen weitgehend frei von Drehschwingungsausschlägen der
Nockenwelle.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und
wird nachfolgend erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 Frontansicht eines Hubkolbenmotors,
Fig. 2 Frontansicht eines mittigen Rädertriebs,
Fig. 3 Draufsicht auf den Rädertrieb nach Fig. 2,
Fig. 4 Seitenansicht und teilweiser Längsschnitt des Hubkolbenmotors.
Ein Hubkolbenmotor besitzt zwei V-förmig zueinander liegende Zylinderreihen
1 und 2 mit jeweils 6 Zylindern. In dem V-Ausschnitt 4 ist in V-Mitte 5 eine
Lichtmaschine 6 angeordnet. Mit Laschen 7 ist sie an die Zylinderköpfe 8
angeschraubt.
An beiden Längsseiten des Kurbelgehäuses 9, das aus einem Unterteil 10 und
einem Oberteil 11 zusammengesetzt ist, sind Flüssigkeitspumpen 12
angeordnet. Ein Pumpensatz der Flüssigkeitspumpen besteht jeweils aus einer
Wasserpumpe 13, einer Ölsaugpumpe 14 und einer Öldruckpumpe 15. In den
Zylinderköpfen 8 der beiden Zylinderreihen 1 und 2 sind jeweils zwei
parallele Nockenwellen gelagert. Eine Einlaßnockenwelle 16 betätigt die
Einlaßventile, eine Auslaßnockenwelle 17 die Auslaßventile. Zum Antrieb der
Nockenwellen 16, 17 und der Flüssigkeitspumpen 12 dient ein Rädertrieb 18
aus miteinander kämmenden Stirnzahnrädern, der von einer Kurbelwelle 19
angetrieben ist. Der Rädertrieb 18 ist in einer Mittelebene 20 des Motors
angeordnet, die etwa mittig zwischen dem vorderen Ende 21 und dem hinteren
Ende 22 der Kurbelwelle 19 quer zu ihr liegt.
Die Kurbelwelle 19 treibt mit einem Zahnradpaar 23, 24 eine oberhalb zu ihr
parallel liegende Abtriebswelle 25 an, die mit einer an der hinteren
Stirnseite des Motors angeordneten Kupplung 26 verbunden ist. Ein Zahnrad 27
der Abtriebswelle 25 kämmt mit einem rechten Antriebsrad 28, mit dem die
rechts der V-Mitte 5 liegenden Nockenwellen und Flüssigkeitspumpen
angetrieben werden. Ein koaxiales weiteres Zahnrad 29 der Abtriebswelle 25
steht mit einem linken Antriebsrad 30 zum Antrieb der links der V-Mitte 5
angeordneten Nockenwellen und Flüssigkeitspumpen in Eingriff.
Beide Antriebsräder 28, 30 bestehen aus einem größeren, mit dem Zahnrad 27
bzw. 29 der Abtriebswelle 25 kämmenden Antriebszahnrad 31 und einem
kleineren Antriebszahnrad 32, mit dem die Nockenwellen 16, 17 und
Flüssigkeitspumpen 12 angetrieben sind. Hierzu trägt die Einlaßnockenwelle
ein Zahnrad 34 die Auslaßnockenwelle 17 ein Zahnrad 35, die beide gemeinsam
über ein oberes Zwischenrad 33 von dem Antriebszahnrad 32 getrieben sind.
Dasselbe Antriebszahnrad 32 kämmt mit einem unteren Zwischenrad 36, das ein
Pumpenzahnrad 37 treibt, mit dem die Wasserpumpe 13, die Ölpumpe 14 und die
Öldruckpumpe 15 gemeinsam angetrieben werden.
Die Lichtmaschine 6 wird mit einer Zwischenwelle 38, die koaxial und
drehfest zu der Abtriebswelle 25 angeordnet ist und über einen von ihr
ausgehenden Riementrieb 39 angetrieben. Der Riementrieb liegt zwischen der
Vorderseite 40 des Motors und einer Querwand 41 des Fahrzeugaufbaus. Die
Zwischenwelle 38 ist als dünner, federnder Drehstab ausgebildet, um
Belastungsstöße im Antriebsstrang abzuschwächen.
Claims (8)
1. Hubkolbenmotor mit zwei V-förmig angeordneten Zylinderreihen und einem
von der Kurbelwelle ausgehenden Rädertrieb zu einer mit der Kupplung
verbundenen Abtriebswelle sowie zu den Nockenwellen und den
Flüssigkeitspumpen für Kühlwasser und Schmieröl des Motors, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kurbelwelle (19), die Nockenwellen (16, 17) und
Flüssigkeitspumpen (12) in der einen Drehrichtung, die Abtriebswelle (25)
und die Kupplung (26) in der anderen Drehrichtung umlaufen.
2. Hubkolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Rädertrieb (18) an einer etwa mittig zwischen den beiden Enden (21, 22) der
Kurbelwelle (19), zu ihr quer liegenden Mittelebene (20) angeordnet ist.
3. Hubkolbenmotor nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Abtriebswelle (25) in V-Mitte (5) unterhalb des V-Ausschnitts (4) und
oberhalb der Kurbelwelle (19) zu ihr parallel verläuft und von ihr mit einem
Zahnradpaar (23, 24) angetrieben ist.
4. Hubkolbenmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zahnrad
(29) der Abtriebswelle (25) mit einem linken Antriebsrad (30) zum Antrieb
der links der V-Mitte (5) liegende Nockenwellen (16, 17) und
Flüssigkeitspumpen (12) und daß ein Zahnrad (27) mit einem rechten
Antriebsrad (28) zum Antrieb der rechts der V-Mitte (5) liegenden
Nockenwellen (16, 17) und Flüssigkeitspumpen (12) kämmt.
5. Hubkolbenmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Abtriebswelle (25) und die beiden Antriebsräder (28, 30) in derselben
Höhenebene liegen.
6. Hubkolbenmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Antriebsräder (28, 30) aus einem größeren, mit dem Zahnrad (27 bzw. 29) der
Abtriebswelle (25) kämmenden Zahnrad (31) und einem kleineren
Antriebszahnrad (32) bestehen, mit dem die Nockenwellen (16, 17) und
Flüssigkeitspumpen (12) angetrieben sind.
7. Hubkolbenmotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
Antriebszahnrad (28 bzw. 30) über ein oberes Zwischenrad (33) die auf der
Einlaßnockenwelle (16) und Auslaßnockenwelle (17) sitzenden Zahnräder (34,
35), mit einem unteren Zwischenrad (36) ein Pumpenzahnrad (37) zum Antrieb
der außen am Kurbelgehäuse (9), koaxial angeordneten Wasserpumpe (13),
Ölsaugpumpe (14) und Öldruckpumpe (15) antreibt.
8. Hubkolbenmotor nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial
in der Abtriebswelle (25) eine Zwischenwelle (38) drehfest ist, die mit
einem Riementrieb (39) an der Vorderseite des Motors eine in V-Mitte (5)
angeordnete Lichtmaschine (40) antreibt.
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