DE4035562C2 - - Google Patents
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- F02B75/18—Multi-cylinder engines
- F02B75/24—Multi-cylinder engines with cylinders arranged oppositely relative to main shaft and of "flat" type
- F02B75/246—Multi-cylinder engines with cylinders arranged oppositely relative to main shaft and of "flat" type with only one crankshaft of the "pancake" type, e.g. pairs of connecting rods attached to common crankshaft bearing
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- F16H21/00—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides
- F16H21/10—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane
- F16H21/16—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane for interconverting rotary motion and reciprocating motion
- F16H21/18—Crank gearings; Eccentric gearings
- F16H21/36—Crank gearings; Eccentric gearings without swinging connecting-rod, e.g. with epicyclic parallel motion, slot-and-crank motion
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Description
Die Erfindung betrifft ein Kurbelschleifengetriebe für Hubkolbenmaschinen
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein derartiges Kurbelschleifengetriebe ist durch die
DE-PS 5 21 756 bekannt geworden.
Das Schmieröl wird den Schmierstellen dort über Rohrleitungen und
Spritzdüsen zugeführt. Dadurch kann eine zuverlässige Schmierung
der Gleitflächen der Kurbelschleife nicht gewährleistet werden.
Die Gleitflächen unterliegen somit einem hohen Verschleiß. Durch
die höhere Reibung sinkt auch der mechanische Wirkungsgrad dieses
Kurbelschleifengetriebes.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die
Aufgabe zugrunde ein Kurbelschleifengetriebe zu schaffen, das bei
verringerter innerer Reibung mit weniger Teilen und somit billiger
hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs
durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs
1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
Das erfindungsgemäße Kurbelschleifengetriebe hat gegenüber dem
bekannten Stand der Technik folgende Vorteile:
- - dieses Triebwerk arbeitet mit geringer innerer Reibung
- - Teile und Massen werden eingespart
- - die Fertigung und Montage wird billiger
- - der Kraftstoffverbrauch wird verringert
- - die Geräuschemission wird vermindert.
Die Erfindung ist anhand der in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 ein Hubkolbentriebwerk als Kurbelschleifengetriebe.
Der Doppelkolbenschieber, als Unterzusammenbau besteht aus zwei
baugleichen Einheiten Kolben-Pleuel (1, 2).
Dieser Kolbenschieber bietet sich für eine Doppelkolbenpumpe oder für einen Boxermotor an.
Der Schnitt durch dieses Triebwerk zeigt die wichtigsten Teile für den Aufbau des Kurbelschleifengetriebes.
Die Zylinderwandung (10) und die Zylinderkopffläche (Z₁-K₁ u. Z₂-K₂), die den Arbeitsraum für das Hubkolbentriebwerk abgrenzen.
Der Kolben (1) hat in der Kolbenstange (2) ein eingegossenes Pleueltraversenoberteil (PT, 13 bzw. 13′).
Die Dehnschrauben (8), die Distanzstücke (3) und die Gleitlagerplatten (4) verbinden die beiden Kolben (1. K u. 2. K) und bilden den Kurbelschleifenrahmen in dem der Gleitstein (GS, 11) gleitet. Der Gleitstein (GS, 11) besteht aus den zwei Teilen (11′ u. 11′′), den Gleitlagerschalen (5) und den Spielausgleichbeilagen (6), die mit Spannhülsen (SH, 15) auf den Hubzapfen (7) in den Kröpfungen der Kurbelwelle (14) zusamengefügt werden.
Aus den Öldüsen (ÖD, 12), die auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Gleitsteins (GS, 11) liegen, treffen während der Drehung der Kurbelwelle die Ölspritzstrahle (Öst.) auf die inneren Seiten des Triebwerks und gewährleisten somit die Anspritzkühlung.
Dieser Kolbenschieber bietet sich für eine Doppelkolbenpumpe oder für einen Boxermotor an.
Der Schnitt durch dieses Triebwerk zeigt die wichtigsten Teile für den Aufbau des Kurbelschleifengetriebes.
Die Zylinderwandung (10) und die Zylinderkopffläche (Z₁-K₁ u. Z₂-K₂), die den Arbeitsraum für das Hubkolbentriebwerk abgrenzen.
Der Kolben (1) hat in der Kolbenstange (2) ein eingegossenes Pleueltraversenoberteil (PT, 13 bzw. 13′).
Die Dehnschrauben (8), die Distanzstücke (3) und die Gleitlagerplatten (4) verbinden die beiden Kolben (1. K u. 2. K) und bilden den Kurbelschleifenrahmen in dem der Gleitstein (GS, 11) gleitet. Der Gleitstein (GS, 11) besteht aus den zwei Teilen (11′ u. 11′′), den Gleitlagerschalen (5) und den Spielausgleichbeilagen (6), die mit Spannhülsen (SH, 15) auf den Hubzapfen (7) in den Kröpfungen der Kurbelwelle (14) zusamengefügt werden.
Aus den Öldüsen (ÖD, 12), die auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Gleitsteins (GS, 11) liegen, treffen während der Drehung der Kurbelwelle die Ölspritzstrahle (Öst.) auf die inneren Seiten des Triebwerks und gewährleisten somit die Anspritzkühlung.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, ein zentrisches Kurbelschleifengetriebe,
das sich als Triebwerk für Reihenmotoren, Kompressoren
oder Pumpen anbietet. Die Teile dieses Kurbelschleifengetriebes
sind größtenteils analog mit denen aus Fig. 1.
Der Kurbelschleifenrahmen, für den Gleitstein (GS, 11), am Ende der Kolbenstange (2) besteht aus den Distanzstücken (3), den Traverseteilen (9 u. 13), den Gleitlagerplatten (4) und den Dehnschrauben (8).
Der Kurbelschleifenrahmen, für den Gleitstein (GS, 11), am Ende der Kolbenstange (2) besteht aus den Distanzstücken (3), den Traverseteilen (9 u. 13), den Gleitlagerplatten (4) und den Dehnschrauben (8).
In diesem Kurbelschleifengetriebe steht die Ebene der Schubschleife
quer und senkrecht zur Kurbelwellenachse.
Dank der Abstützung der Kolbenschleife mit den Distanzstücken (3) an die Zylinderwandung (10), fällt das Kolbenkippen weg.
Dieses Triebwerk arbeitet sehr ruhig, sparsam und fast ohne innere Reibung. Bei Reihenmotoren sollte man die Abmessungen für dieses Triebwerks so wählen, daß das Verhältnis Hub/Kolbendurchmesser (S/D) möglichst kleiner als die Größe 1 (Eins) ist. Es ist bekannt, daß die Verbrennung bei Motoren besser verläuft, wenn der Kolbendurchmesser (D) vergrößert wird und der Hub (S) verkleinert wird. Dieses verkleinerte Verhältnis bewirkt auch die Verringerung der Massen der hin- und herbewegenden Motorteile.
Dank der Abstützung der Kolbenschleife mit den Distanzstücken (3) an die Zylinderwandung (10), fällt das Kolbenkippen weg.
Dieses Triebwerk arbeitet sehr ruhig, sparsam und fast ohne innere Reibung. Bei Reihenmotoren sollte man die Abmessungen für dieses Triebwerks so wählen, daß das Verhältnis Hub/Kolbendurchmesser (S/D) möglichst kleiner als die Größe 1 (Eins) ist. Es ist bekannt, daß die Verbrennung bei Motoren besser verläuft, wenn der Kolbendurchmesser (D) vergrößert wird und der Hub (S) verkleinert wird. Dieses verkleinerte Verhältnis bewirkt auch die Verringerung der Massen der hin- und herbewegenden Motorteile.
Fig. 3 stellt ein Kurbelschleifengetriebe als Scharkreuzkurbel
dar, dessen Elemente analog aufgebaut sind, wie die in den Beispielen
von Fig. 1 und Fig. 2.
Der Unterschied besteht jedoch vor allem darin, daß der Gleitsteinrahmen zur Hauptrichtung seines Kolbens geneigt ist mit einem Winkel (δ°) bis maximal 45°.
Auch bei diesem Triebwerk verläuft die Kolbenhubbewegung als reine Sinusschwingung.
Die Neigung (δ°) der Kurbelschleife und die gleichzeitige Vergrößerung der Kurbellänge (r) bewirken eine Kolbenhubvergrößerung mit dem Ergebnis, daß die Kolbengeschwindigkeit am Anfang und am Ende des Hubs zunimmt. Dieses besondere Triebwerk bietet sich für schnellaufende Motoren und Verdichter an.
Der Unterschied besteht jedoch vor allem darin, daß der Gleitsteinrahmen zur Hauptrichtung seines Kolbens geneigt ist mit einem Winkel (δ°) bis maximal 45°.
Auch bei diesem Triebwerk verläuft die Kolbenhubbewegung als reine Sinusschwingung.
Die Neigung (δ°) der Kurbelschleife und die gleichzeitige Vergrößerung der Kurbellänge (r) bewirken eine Kolbenhubvergrößerung mit dem Ergebnis, daß die Kolbengeschwindigkeit am Anfang und am Ende des Hubs zunimmt. Dieses besondere Triebwerk bietet sich für schnellaufende Motoren und Verdichter an.
Fig. 4 zeigt eine weitere Möglichkeit, des in Fig. 1 dargestellten
Kurbelschleifegetriebes mit Doppelkolbenschieber.
Der Karter des Kurbelwellengehäuses hat an zwei inneren Wandungen je einen Gleitstreifen (16) angegossen. Diese konkaven Gleitflächen (16) liegen parallel zueinander, und befinden sich symmetrisch, zur linken und zur rechten Seite der Kurbelwelle. Diese Streifen (16) dienen gleichzeitig als Stützfläche für die Kurbelschleife.
Der Karter des Kurbelwellengehäuses hat an zwei inneren Wandungen je einen Gleitstreifen (16) angegossen. Diese konkaven Gleitflächen (16) liegen parallel zueinander, und befinden sich symmetrisch, zur linken und zur rechten Seite der Kurbelwelle. Diese Streifen (16) dienen gleichzeitig als Stützfläche für die Kurbelschleife.
Fig. 5 zeigt die frontale Ansicht "F" des Zusammenbaus Kolben (1) mit
seiner Kreuzschubschleife und den Gleitstein (GS, 11) in ihrer
Arbeitsstellung.
In dem Ausschnitt aus der Kolbenstange (2) sieht man das geschmiedete Traverseoberteil (13) - das Gegenstück für den Traversedeckel (9) - das die Form eines Gitterträgers hat.
In dem Ausschnitt aus der Kolbenstange (2) sieht man das geschmiedete Traverseoberteil (13) - das Gegenstück für den Traversedeckel (9) - das die Form eines Gitterträgers hat.
Der vertikale Schnitt "V" stellt die Einheit Kolben-Kolbenstange
(1, 2) dar, mit den wichtigsten geometrischen Abmessungen für
die Begriffe am Kolben.
Bezeichnungen:
KA, 1) Kolbenarbeitslänge
D.) Kolbendurchmesser
GL.) Gesamtlänge
F.) Feuersteg
St.) Kolbenringsteg
SL. Schaftlänge
s.) Bodendicke
VR.) Verstärkungsrippen
P, 2) Pleuel
PL.) Pleuelaktivelänge
Ps.) Pleuelstärke (Pleueldicke)
PB.) Pleuelbreite
PF.) Pleuelfußbreite
PT, 13) Pleueltraverseoberteil
9) Traversedeckel
FL.) Pleuelfußlänge
FH.) Fußhöhe
LS, 5) Gleitlagerschalen
BL, 6) Spielausgleichbeilagen
ÖD, 12) Ölspritzdüsen
ÖB.) Ölbohrungen
f.) Ausfräsungen
e.) Einschnitte
ÖL.) Ölsteigleitung
GS, 11) Gleitstein
G, 4) Auflage der Gleitmehrschichtlagerplatte (4)
U, 4) Unterlageblech der Gleitplatte (4)
D.) Kolbendurchmesser
GL.) Gesamtlänge
F.) Feuersteg
St.) Kolbenringsteg
SL. Schaftlänge
s.) Bodendicke
VR.) Verstärkungsrippen
P, 2) Pleuel
PL.) Pleuelaktivelänge
Ps.) Pleuelstärke (Pleueldicke)
PB.) Pleuelbreite
PF.) Pleuelfußbreite
PT, 13) Pleueltraverseoberteil
9) Traversedeckel
FL.) Pleuelfußlänge
FH.) Fußhöhe
LS, 5) Gleitlagerschalen
BL, 6) Spielausgleichbeilagen
ÖD, 12) Ölspritzdüsen
ÖB.) Ölbohrungen
f.) Ausfräsungen
e.) Einschnitte
ÖL.) Ölsteigleitung
GS, 11) Gleitstein
G, 4) Auflage der Gleitmehrschichtlagerplatte (4)
U, 4) Unterlageblech der Gleitplatte (4)
Die Ansichten A-A, B-B, X-Y zeigen die gestanzte Gleitlagerplatte
(4) und ihren Aufbau. Die Ölbohrungen (ÖB) in der Platte
(4) liegen entsprechend für die Ölsteigleitungen (ÖL) in der
Kolbenstange (2).
Fig. 6 ist eine Explosionsdarstellung des Gleitsteins (GS, 11)
mit den dazugehörenden Teilen und des zentralen
Schmiersystems des Kurbelschleifengetriebes.
Die Spannhülsen (SH, 15) sind die Verbindungsteile für das Zusammenfügen der beiden Hälften (GS, 11′ u. 11′′) des Gleitsteins.
Die zwei Gleitlagerschalen (LS, 5), liegen zwischen den Kurbelwellenzapfen (7), dem Schnitt C-C und dem Gleitstein (11).
Die Lagerschalen (5), für das zentrale Schmiersystem des Triebwerks, sind auch die Trennflächen zwischen den beiden Torusräumen: ÖVi und ÖVa. In dem Gleitstein, kommt aus diesen Räumen, ÖVi und ÖVa, unter Druck der innere und der äußere Schmierölfluß.
Die wichtigsten Ölverteilerteile für das Druckumlaufschmiersystem des Triebwerks mit Kolbenkreuzschubschleife sind die Kurbelwelle und der Gleitstein.
Der Hohlraum der Kurbelwelle ist die Ölbohrung (ÖL), die Hauptdruckölleitung der Hubkolbenmaschine, von hier aus verteilt dann der Gleitstein mit seinem (ÖVa) Ölverteilerring außen das Öl zur Anspritzkühlung durch ihre Öldüsen (ÖD, 12) und durch ihre Ölbohrungen (ÖB) an ihre Gleitflächen (GF), von wo durch die Steigölleitungen (ÖL) das Öl bis zu den Kolbenringen gelangt.
Die Spannhülsen (SH, 15) sind die Verbindungsteile für das Zusammenfügen der beiden Hälften (GS, 11′ u. 11′′) des Gleitsteins.
Die zwei Gleitlagerschalen (LS, 5), liegen zwischen den Kurbelwellenzapfen (7), dem Schnitt C-C und dem Gleitstein (11).
Die Lagerschalen (5), für das zentrale Schmiersystem des Triebwerks, sind auch die Trennflächen zwischen den beiden Torusräumen: ÖVi und ÖVa. In dem Gleitstein, kommt aus diesen Räumen, ÖVi und ÖVa, unter Druck der innere und der äußere Schmierölfluß.
Die wichtigsten Ölverteilerteile für das Druckumlaufschmiersystem des Triebwerks mit Kolbenkreuzschubschleife sind die Kurbelwelle und der Gleitstein.
Der Hohlraum der Kurbelwelle ist die Ölbohrung (ÖL), die Hauptdruckölleitung der Hubkolbenmaschine, von hier aus verteilt dann der Gleitstein mit seinem (ÖVa) Ölverteilerring außen das Öl zur Anspritzkühlung durch ihre Öldüsen (ÖD, 12) und durch ihre Ölbohrungen (ÖB) an ihre Gleitflächen (GF), von wo durch die Steigölleitungen (ÖL) das Öl bis zu den Kolbenringen gelangt.
Bezeichnungen:
GS, 11′ u. 11′′) Gleitsteinkörper
ÖD, 12) Ölspritzdüsen
SH, 15) Spannhülsen
LS, 5) Gleitlagerschalen
BL, 6) Spielausgleichbeilagen
ÖVi.) Ölverteiler innen
ÖVa.) Ölverteiler außen
ÖB.) Ölbohrungen
G, 5) Auflage der Gleitmehrschichtenlagerschalen (LS, 5)
U, 5) Unterlageblech der Gleitlager
7) Hubzapfen, Teil einer Kröpfung der Kurbelwelle
GF.) Gleitflächen der Gleitsteinteile (11′ u. 11′′), die auf den Gleitplatten (4) liegen.
ÖD, 12) Ölspritzdüsen
SH, 15) Spannhülsen
LS, 5) Gleitlagerschalen
BL, 6) Spielausgleichbeilagen
ÖVi.) Ölverteiler innen
ÖVa.) Ölverteiler außen
ÖB.) Ölbohrungen
G, 5) Auflage der Gleitmehrschichtenlagerschalen (LS, 5)
U, 5) Unterlageblech der Gleitlager
7) Hubzapfen, Teil einer Kröpfung der Kurbelwelle
GF.) Gleitflächen der Gleitsteinteile (11′ u. 11′′), die auf den Gleitplatten (4) liegen.
Fig. 7 zeigt im Detail, eine Kurbelkröpfung aus einer Guß-Kurbelwelle (14).
Es zeigt die Hauptdruckölleitung/Ölbohrung (ÖL) und den Hubzapfen
(7) mit seiner Ausdrehung für (ÖVi), den inneren Ölverteiler,
und eine radiale Ölbohrung (ÖB).
Claims (5)
1. Kurbelschleifengetriebe für Hubkolbenmaschinen, insbesondere
Verbrennungsmotoren, Kompressoren und Pumpen, mit einer aus zwei
Teilen (9, 13) gebildeten Kurbelschleife, in der ein Gleitstein
(GS) verschiebbar gelagert ist, der auf dem Hubzapfen (7)
einer Kurbelwelle (14) drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schmierölversorgung für die Gleitflächen über
Bohrungen (ÖB) im Gleitstein (GS) erfolgt, der seinerseits
über Bohrungen (ÖL) der Kurbelwelle (14) mit Schmieröl versorgt wird.
2. Kurbelschleifengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gleitstein (GS) eine Ausdrehung aufweist, die als
äußerer Ölverteiler (ÖVa) dient, die einerseits mit Bohrungen
(ÖB) zur Versorgung der Gleitflächen mit Schmieröl, und andererseits
über Bohrungen (ÖB) in den Gleitlagerschalen (5) mit
einer Ausdrehung im Hubzapfen (7), die als innerer Ölverteiler
(ÖVi) dient, verbunden ist, wobei der innere Ölverteiler (ÖVi)
über Bohrungen (ÖB) im Hubzapfen (7) und Bohrungen (ÖL) in
der Kurbelwelle (14) mit Schmieröl versorgt wird.
3. Kurbelschleifengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß in der rechten und linken Endstellung des
Gleitsteins (GS) in der Kurbelschleife, die den Kurbelwinkeln
90° und 270° nach dem oberen Totpunkt entsprechen, Bohrungen (ÖB)
über Steigleitungen (ÖL) in der Baueinheit Kolben-Schubstange
(1, 2) vom Gleitstein (GS) mit Schmieröl für die Kolbenringnuten
versorgt werden.
4. Kurbelschleifengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitstein (GS) an zwei gegenüberliegenden
Seiten Öldüsen (ÖD, 12) aufweist, um das Triebwerk
mit Öl anzuspritzen (Anspritzkühlung).
5. Kurbelschleifengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitstein (GS) aus zwei
gleichen Teilen (11′) und (11′′) zusammengesetzt ist.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4035562A DE4035562A1 (de) | 1990-11-08 | 1990-11-08 | Kolbenkreuzschubschleife und kurbelkulisse fuer das hubkolbenmaschinen triebwerk (kurbelschleifengetriebe) |
| DE19904042425 DE4042425C2 (de) | 1990-11-08 | 1990-11-08 | Kurbelschleifengetriebe für einen Boxermotor mit Schwungmasse und zusätzlichem Energieschwungakkumulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4035562A DE4035562A1 (de) | 1990-11-08 | 1990-11-08 | Kolbenkreuzschubschleife und kurbelkulisse fuer das hubkolbenmaschinen triebwerk (kurbelschleifengetriebe) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4035562A1 DE4035562A1 (de) | 1992-05-14 |
| DE4035562C2 true DE4035562C2 (de) | 1992-08-27 |
Family
ID=6417893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE4035562A Granted DE4035562A1 (de) | 1990-11-08 | 1990-11-08 | Kolbenkreuzschubschleife und kurbelkulisse fuer das hubkolbenmaschinen triebwerk (kurbelschleifengetriebe) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4035562A1 (de) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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