DE4141265B4 - Rädertrieb - Google Patents

Abstract

Rädertrieb für Hubkolbenbrennkraftmaschinen, zum Antrieb von zumindest einer als Nockenwelle ausgebildeten Nebenwelle, die der Betätigung von Gaswechselventilen dient, wobei die Nockenwelle zumindest eine Zusatzmasse aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rädertrieb zumindest eine Arbeitsmaschine antreibt, dass die Nockenwelle Einspritzpumpen antreibt, dass die Nockenwelle zumindest einen Torsionschwingungsdämpfer aufweist, dass der Rädertrieb auf der Schwungradseite der Hubkolbenbrennkraftmaschine angeordnet ist und dass zwischen Kurbelwelle und Nockenwelle nur ein Zahneingriff ist.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Rädertrieb für Hubkolbenbrennkraftmaschinen zum Antrieb von zumindest einer als Nockenwelle ausgebildeten Nebenwelle, die der Betätigung von Gaswechselventilen dient, wobei die Nockenwelle zumindest eine Zusatzmasse aufweist.
• Eine derartige Brennkraftmaschine ist aus der DE-PS 40 30 568 bekannt. Diese Brennkraftmaschine weist eine Nockenwelle zur Betätigung der Gaswechselventile auf, bei der exzentrisch angeordnete Nockenwellenabschnitte benachbart zu den Steuernocken als Ausgleichsmassen dienen. Dadurch sollen die freien Kräfte und Momente der ersten Ordnung ausgeglichen werden.
• Aus der US-PS 4,848,183 ist es weiterhin bekannt, an dem Antriebsritzel einer Nockenwelle einen Torsionsschwingungsdämpfer anzubringen. Getrieben wird das Antriebsritzel von einer Kette.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hubkolbenbrennkraftmaschine mit leisem Rädertrieb zu schaffen.
• Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Rädertrieb zumindest eine Arbeitsmaschine antreibt, dass die Nockenwelle Einspritzpumpen antreibt, dass die Nockenwelle zumindest einen Torsionschwingungsdämpfer aufweist, dass der Rädertrieb auf der Schwungradseite der Hubkolbenbrennkraftmaschine angeordnet ist und dass zwischen Kurbelwelle und Nockenwelle nur ein Zahneingriff ist. Die Zusatz masse wirkt bekanntermaßen als Schwungrad, das die Drehbewegung vergleichmäßigt und damit den Anlagewechsel der Zahnflanken verhindert oder zumindest vermindert. Außerdem bewirkt die Zusatzmasse die Verlagerung des Schwingungsknotens der Torsionsschwingung der Nebenwelle. Durch entsprechende Wahl von Größe und Lage der Zusatzmasse kann der Schwingungsknoten in die Ebene oder zumindest in die Nähe der Ebene des Antriebszahnrades der Nebenwelle verlagert werden. Durch Anbau eines Torsionsschwingungsdämpfers kann die Torsionsschwingung und damit das durch sie verursachte Zahnradgeräusch gedämpft werden. Als Dämpfer kommen z.B. Viskositätsdämpfer oder gummi- und/oder federgedämpfte Zweimassentilger in Frage. Diese Maßnahmen sind besonders wirksam bei Hubkolbenbrennkraftmashcinen mit schwungradseitigem Rädertrieb, da hierbei ein Antrieb vom Schwingungsknoten der Kurbelwelle aus erfolgt, wodurch eine Torsionsschwingungsanregung von Seiten der Kurbelwelle weitgehend entfällt. Die Ausbildung des Rädertriebs mit nur einem Zahneingriff zwischen Kurbel- und Nockwelle ist steif und spielarm und wirkt sich ebenfalls zur Schwingungsunterdrückung vorteilhaft aus.
• Dadurch, dass der Torsionsschwingungsdämpfer und die zumindest eine Zusatzmasse in der Nähe des Rädertriebes angeordnet sind, wobei die Zusatzmasse starr mit den Nebenwellen, vorzugsweise mit einem Antriebsrad derselben verbunden ist, wird die Torsionsbewegung vor allem am Entstehnungsort des Zahngeräusches bekämpft. Das gilt sowohl für die Zusatzmasse als auch für den Torsionsschwingungsdämpfer, die beide vorteilhafter Weise an dem Antriebszahnrad der Nebenwelle befestigt werden. Dabei müssen das Antriebszahnrad, die Nebenwelle und die Zusatzmasse eine starr verbundene Einheit bilden.
• In weiterer Ausbildung der Erfindung ist die Zusatzmasse durch entsprechende konstruktive Ausgestaltung von Nockenwellenabschnitten und/oder des Antriebsrades realisiert. Hier dienen die zwischen den Nocken und Lagerstellen vorhandenen Abschnitte als Zusatzmasse.
• In Weiterbildung der Erfindung kann auf spezielle Zusatzmassen und Torsionsschwingungsdämpfer verzichtet werden, indem die diesbezüglichen Eigenschaften von Arbeitsmaschinen und von einem mechanischen Spritzversteller ausgenutzt werden, die mit dem Antriebszahnrad verbunden sind, bzw. von diesem angetrieben werden. Diese verhindern durch Überlagerung ihres Antriebsmomentes mit den im Rädertrieb auftretenden Wechselmomenten ein Durchlaufen des Zahnspiels im Rädertrieb.
• Die weiterhin vorgesehene Hochverzahnung mit einem Überdeckungsgrad von mindestens zwei verringert die Schwingungsanregung ebenfalls.
• Durch die erfindungsgemäße Verwendung von Zusatzschwungmassen und Torsionsdämpfern und durch die flankierenden Maßnahmen werden somit die Torsionsschwingungen der Nockenwelle einer Hubkolbenbrennkraftmaschine im Bereich von deren Antriebszahnrad weitergehend unterbunden, bzw. gedämpft, wodurch der erwünschte Abbau des Geräuschs der Zahnräder und deren mechanische Entlasung erreicht werden.

Claims (5)

1. Rädertrieb für Hubkolbenbrennkraftmaschinen, zum Antrieb von zumindest einer als Nockenwelle ausgebildeten Nebenwelle, die der Betätigung von Gaswechselventilen dient, wobei die Nockenwelle zumindest eine Zusatzmasse aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rädertrieb zumindest eine Arbeitsmaschine antreibt, dass die Nockenwelle Einspritzpumpen antreibt, dass die Nockenwelle zumindest einen Torsionschwingungsdämpfer aufweist, dass der Rädertrieb auf der Schwungradseite der Hubkolbenbrennkraftmaschine angeordnet ist und dass zwischen Kurbelwelle und Nockenwelle nur ein Zahneingriff ist.
2. Rädertrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Torsionsschwingungsdämpfer und die zumindest eine Zusatzmasse in der Nähe des Rädertriebes angeordnet sind, wobei die Zusatzmasse starr mit den Nebenwellen, vorzugsweise mit einem Antriebsrad derselben verbunden ist.
3. Rädertrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzmasse durch entsprechende konstruktive Ausgestaltung von Nockenwellenabschnitten und/oder des Antriebsrades realisiert ist.
4. Rädertrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Arbeitsmaschinen mit gleichmäßigem Antriebsmoment, wie z.B. Schmierölpumpen, Hydraulikpumpen und Brennstoffpumpen sowie außerdem Spritzversteller als Zusatzmassen und/oder Torsionsschwingungsdämpfer dienen.
5. Rädertrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung des Rädertriebes als Hochverzahnung ausgebildet ist.