DE4211629A1 - Massenkraftausgleich und/oder Wechselmomentenausgleich an Hubkolbenmaschinen - Google Patents
Massenkraftausgleich und/oder Wechselmomentenausgleich an HubkolbenmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausgleich von
freien Massenkräften und/oder von durch Gas- oder Massen
kräfte erzeugten freien Wechselmomenten um die Längsachse
einer Hubkolben-Kurbelwellenmaschine mit zumindest zwei
parallel zur Kurbelwelle angeordneten Ausgleichswellen,
die Ausgleichsmassen tragen, die bezüglich ihrer Phasen
lage verstellbar sind.
Bekannt ist eine derartige Vorrichtung aus der DE 38 42 366 A1.
Durch die Verstellung der Ausgleichsmassen ist
ein verbesserter Massenkraftausgleich bzw. Wechselmomen
tenausgleich über einem breiten Drehzahlband der Hubkol
ben-Kurbelwellenmaschine, insbesondere einer Hubkolben-
Brennkraftmaschine, möglich.
Allerdings sind weitere Ver
besserungen im Hinblick auf einen möglichst in jedem Be
triebspunkt der Maschine vollständigen Massenkraftaus
gleich sowie Wechselmomentenausgleich wünschenswert, die
aufzuzeigen sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe
gestellt hat.
Angegeben werden verschiedene Lösungsansätze, die in den
unabhängigen Patentansprüchen 1, 4, 5, 6 niedergeschrie
ben sind. Des besseren Verständnisses wegen werden die
einzelnen Lösungsansätze im folgenden bereits anhand be
vorzugter, in Prinzipskizzen dargestellter Ausführungs
beispiele erläutert, ohne hierdurch die vorliegende Er
findung auf diese konkreten Ausführungsbeispiele be
schränken zu wollen. Vielmehr sind stets Abweichungen
oder andersartige Gestaltungen möglich, die ebenfalls un
ter den Inhalt der Patentansprüche fallen.
In einem ersten Lösungsansatz gemäß Anspruch 1 wird vor
geschlagen, je Ausgleichswelle zwei gegensinnig zueinan
der verstellbare Ausgleichsmassen gleichen Gewichtes vor
zusehen. Während aus der oben genannten DE 38 42 366 A1
eine Ausgleichswelle mit einer einzigen verstellbaren
Ausgleichsmasse oder ggf. zwei verstellbaren Ausgleichs
massen, die dann mit zeitlicher Verzögerung nacheinander
verstellt werden, bekannt ist, schlägt die vorliegende
Erfindung zwei Ausgleichsmassen vor, die gegensinnig zu
einander verstellbar sind. Mit diesem Vorschlag ist es
möglich, unerwünschte Querkraftkomponenten zu eliminie
ren, wie die Prinzipdarstellung zweier bevorzugter
Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 1a, 1b, 1c, 7a, 7b,
7c zeigt.
In den perspektivischen Figurendarstellungen 1a-1c ist
das starre, d. h. nicht verstellbare Teil einer um die
Längsachse 1 rotierenden Ausgleichswelle mit der Bezugs
ziffer 2 bezeichnet. Auf dieser Ausgleichswelle 2 sind
zwei gegensinnig verstellbare Ausgleichsmassen 3a, 3b
gleichen Gewichtes vorgesehen. Diese Ausgleichsmassen 3a,
3b sind in den Fig. 1a, 1b, 1c in unterschiedlichen Posi
tionen dargestellt. Dargestellt sind darüber hinaus die
sich aus den einzelnen Massen bei einer Rotation der Aus
gleichswelle 2 um die Längsachse 1 ergebenden Unwucht
kräfte. Diese Unwuchtkräfte sind symbolisch durch die
Vektoren 2′, 3a′, 3b′ dargestellt.
Bei Fig. 1a befinden sich die Ausgleichsmassen 3a, 3b in
einer derartigen Position und besitzen darüber hinaus in
Relation zum stets konstanten Unwucht-Kraftanteil der
Ausgleichswelle - dargestellt durch den Unwuchtkraftvek
tor 2′ - ein derartiges Gewicht, daß sich die einzelnen
Unwuchtkräfte 2′, 3a′, 3b′ aufheben, so daß bei dieser
Position der Ausgleichsmassen 3a, 3b eine resultierende
Unwuchtkraft vom Betrag 0 entsteht.
Befinden sich hingegen die Ausgleichsmassen 3a, 3b in der
in Fig. 1c gezeigten Position, so ergibt sich durch Sum
mation der einzelnen Unwuchtkraftvektoren 2′, 3a′, 3b′
eine maximale Unwuchtkraft bei Rotation der gesamten Aus
gleichswelle 2.
Zwischen diesen beiden Extremwerten der Unwuchtkraft las
sen sich auch Zwischenwerte einstellen, wie dies in Fig.
1b gezeigt ist. Indem wie ersichtlich die Ausgleichsmas
sen 3a, 3b gegensinnig zueinander jeweils um einen Pha
senwinkel vom Betrag α verstellt sind, ergeben sich in
den Vektoren 3a′, 3b′ der Unwuchtkräfte Querkraftkompo
nenten Qa und Qb, die einander gegengerichtet sind und
sich somit aufheben. Wirksam für die resultierende Un
wuchtkraft bleiben von den einzelnen verstellbaren Aus
gleichsmassen 3a, 3b somit lediglich die gegenüber Fig.
1c verringerten Unwuchtkomponenten Ua, Ub. Durch die bei
den gegensinnig zueinander verstellbaren Ausgleichsmassen
3a, 3b ist es somit möglich, phasenrichtig die jeweils
geforderte resultierende Unwuchtkraft einzustellen, ohne
daß störende Querkraftkomponenten erzeugt würden. Selbst
verständlich ist dieser Effekt auch mit einer Ausgleichs
welle 2 zu erzielen, die selbst keinerlei Unwuchtkraftan
teil erzeugt, wie dies symbolisch in den Fig. 7a, 7b,
7c dargestellt ist. Für eine derartige Ausgestaltung er
gibt sich dann eine resultierende Unwuchtkraft "0" für
diejenige Position der Ausgleichsmassen 3a, 3b, in denen
diese lediglich einander entgegengerichtete und sich so
mit aufhebende Querkraftkomponenten erzeugen.
Eine vorteilhafte konstruktive Ausführungsform für eine
Ausgleichswelle mit zwei gegensinnig zueinander verstellbaren
Ausgleichsmassen ist in den Unteransprüchen 2 und 3
beschrieben sowie in Fig. 2 im Schnitt dargestellt. Dem
nach sind die verstellbaren Ausgleichsmassen 3a, 3b ver
drehbar auf der hohlen Ausgleichswelle 20 gelagert und
jeweils mit einem Mitnehmer 4a, 4b versehen, der jeweils
durch einen Schlitz 5 in der Ausgleichswelle 20 in je
weils eine Führungsnut 6a, 6b eingreift, die gewindeartig
verlaufend aus einem innerhalb der Ausgleichswelle 20
längsverschiebbar angeordneten Verstellbolzen 7 herausge
arbeitet ist. Ferner ist der Verstellbolzen 7 durch ein
an der Ausgleichswelle 20 befestigtes Halteelement 8 ge
gen Verdrehen gesichert, wobei dieses Halteelement
zugleich eine weitere, nicht verstellbare Ausgleichsmasse
21 auf der Ausgleichswelle 20 fixiert.
Wie ersichtlich, ist der Verstellbolzen 7 innerhalb der
hohlen Ausgleichswelle 20 in bzw. gegen Pfeilrichtung 71
verschiebbar. Initiiert werden kann diese Verschiebebewe
gung beispielsweise durch einen Hydraulikkolben 72, der
gegen eine auf der anderen Seite des Verstellbolzens 7
angeordnete Druckfeder 73 arbeitet. Eine Verschiebung des
Verstellbolzens 7 bewirkt aufgrund der gewindeartig ver
laufenden Führungsnuten 6a, 6b, daß die Ausgleichsmassen
3a, 3b, die über die Mitnehmer 4a, 4b sowie diese Füh
rungsnuten 6a, 6b geführt sind, um die Längsachse 1 der
Ausgleichswelle 20 verdreht werden. Wie ersichtlich sind
die Gewindesteigungen der Führungsnuten 6a, 6b gegensin
nig, so daß durch Verschieben des Verstellbolzens 7 die
Ausgleichsmassen 3a, 3b gegensinnig zueinander um die
Längsachse 1 verdreht werden.
Selbstverständlich müssen hierzu die den Durchtritt der
Mitnehmer 4a, 4b erlaubenden Schlitze in der Ausgleichs
welle 20 über einen Teilumfang der Ausgleichswelle und
zwar über den jeweiligen Verstellbereich verlaufen.
Selbstverständlich muß weiterhin der Verstellbolzen 7
selbst gegen Verdrehen um die Längsachse 1 gesichert
sein. Hierzu sind Halteelemente 8 vorgesehen, die in der
Wand der Ausgleichswelle 20 befestigt sind und in einen
Längsschlitz 74 im Verstellbolzen 7 eingreifen. Dieser
Längsschlitz 74 ist so bemessen, daß ein Verdrehen des
Verstellbolzens 7 gegenüber der Ausgleichswelle 20 ver
hindert wird, die mögliche Verschiebebewegung des Ver
stellbolzens 7 gemäß Pfeilrichtung 71 jedoch keine Be
schränkung erfährt.
Schließlich fixieren diese Haltelemente 8 eine weitere
Ausgleichsmasse 21, die auf der Ausgleichswelle 20 starr
befestigt ist. Diese Ausgleichsmasse 21 entspricht in den
Prinzipdarstellungen gemäß den Fig. 1a bis 1c der dort
mit der Bezugsziffer 2 bezeichneten Ausgleichsmasse.
Analog der in der oben genannten DE 38 42 366 gezeigten
Anordnung können dabei zwei derartige Ausgleichswellen
mit gegensinnig zueinander verstellbaren Ausgleichsmassen
an einer beispielsweise vierzylindrigen Reihen-Hubkolben-
Brennkraftmaschine vorgesehen sein. Dies ist in Fig. 3
dargestellt. In dieser Prinzipskizze ist mit der Bezugs
ziffer 10 eine Brennkraftmaschine bezeichnet, die einen
Kurbeltrieb 11 besitzt, über den die vier in Reihe ange
ordneten Kolben 12 wie bekannt bewegt werden. Der Kurbel
trieb 11 läuft mit der Winkelgeschwindigkeit ω um, und
verursacht ein sog. Massen-Wechseldrehmoment MM. Wird die
Brennkraftmaschine befeuert, so entsteht zusätzlich ein
diesem Massendrehmoment entgegengerichtetes Gaskraft-
Wechseldrehmoment MG. Diese Wechseldrehmomente nehmen in
Abhängigkeit vom aktuellen Betriebspunkt der Brennkraft
maschine 10, d. h. in Abhängigkeit von der aktuellen Win
kelgeschwindigkeit ω sowie in Abhängigkeit von der Last,
d. h. in Abhängigkeit von den auf den Kolben 12 einwir
kenden Gaskräften unterschiedliche Werte an.
Zum Ausgleich dieser Wechseldrehmomente sind an der
Brennkraftmaschine 10 bei der Ausführungsform nach Fig. 3
drei Ausgleichswellen 31, 32, 33 angeordnet. Die Aus
gleichswellen 31, 32 befinden sich auf der rechten Seite
der Brennkraftmaschine 10, die Ausgleichswelle 33 auf der
linken Seite. Unter Zwischenschaltung eines nicht gezeig
ten Getriebes werden diese Ausgleichswellen vom Kurbeltrieb
11 derart angetrieben, daß sämtliche Ausgleichswel
len mit der doppelten Winkelgeschwindigkeit 2ω rotieren,
wobei die Ausgleichswellen 31, 32 den gleichen Drehsinn
wie der Kurbeltrieb und die Ausgleichswelle 33 den gegen
sinnigen Drehsinn aufweisen. Die Ausgleichswelle 33 trägt
eine starr angeordnete Ausgleichsmasse 34 und kann eine
Unwuchtkraft U3 erzeugen. Die mit den Ausgleichswellen
31, 32 erzielbaren Unwuchtkräfte U1, U2 hingegen sind va
riabel; dies ist in der Weise dargestellt, daß die Aus
gleichsmassen 34 dieser Ausgleichswellen 31, 32 bezüg
lich der jeweiligen Wellendrehachse verschiebbar sind, d. h.
exzentrisch oder zentrisch zur Drehachse angeordnet
werden können. Tatsächlich erfolgt jedoch die Einstellung
unterschiedlicher Unwuchtkräfte U1, U2 durch Einsatz beispielsweise
der in Fig. 2 gezeigten Ausgleichswelle.
Wie ebenfalls aus Fig. 3 ersichtlich, sind die
Ausgleichswellen 31, 32 um eine Strecke x rechtsseitig
von der Brennkraftmaschinen-Mittenebene 13 entfernt, wäh
rend die Ausgleichswelle 33 um die gleiche Strecke x
linksseitig von der Brennkraftmaschinen-Mittenebene 13
beabstandet ist. Die Ausgleichswelle 31 ist zusätzlich um
eine Strecke y1 oberhalb der Ausgleichswelle 33 angeord
net, die Ausgleichswelle 32 hingegen um eine Strecke y2
unterhalb der Ausgleichswelle 33.
In Fig. 3 ist ein idealer Massen- bzw. Momentenausgleich
dargestellt, wie er bei einem niedrigen Lastpunkt der
Brennkraftmaschine bei hoher Brennkraftmaschinen-Drehzahl
erforderlich ist. Die Winkelgeschwindigkeit ω ist somit
relativ hoch, das Gaskraft-Wechseldrehmoment MG ist somit
relativ gering. Die Unwuchtkraft U2 der Ausgleichswelle
32 wird dann zu 0 gesetzt, die Unwuchtkraft U1 der Aus
gleichswelle 31 ist betragsmäßig gleich der unveränderba
ren Unwuchtkraft U3 der Ausgleichswelle 33.
Bei hoher Brennkraftmaschinen-Last, d. h. bei einem rela
tiv hohen Gaskraft-Wechseldrehmoment MG sowie bei gerin
ger Brennkraftmaschinen-Drehzahl, d. h. niedriger Winkel
geschwindigkeit ω hingegen wird die Unwuchtkraft U1 der
Ausgleichswelle 31 zu 0 gesetzt, während die Unwuchtkraft
U2 der Ausgleichswelle 32 betragsmäßig gleich der Un
wuchtkraft U3 der Ausgleichswelle 33 eingestellt wird.
Auch für diesen Betriebspunkt ist somit ein optimaler
Ausgleich von freien Massenkräften und von durch Gas- und
Massenkräfte erzeugten freien Wechselmomenten möglich.
Bei zwischen diesen beiden Extremwerten liegenden Be
triebspunkten können sowohl die Ausgleichswelle 31 als
auch die Ausgleichswelle 32 einen geringen jeweiligen Un
wuchtkraftanteil U1, U2 erzeugen, wobei die Summe der
beiden Unwuchtkräfte U1 + U2 betragsmäßig stets gleich
sein sollte der Unwuchtkraft U3 der Ausgleichswelle 33.
Ohne daß somit durch die Ausgleichswellen 31, 32, 33 zu
sätzliche Kräfte in das System eingebracht werden, ist
über vielen Betriebspunkten der Brennkraftmaschine somit
ein nahezu vollständiger Ausgleich von freien Massenkräf
ten und Wechselmomenten möglich.
Weiter verfeinern läßt sich der Massenausgleich mit einer
in Fig. 4 in Form eines bevorzugten Ausführungsbeispieles
dargestellten sowie im Patentanspruch 4 beschriebenen An
ordnung. Gleiche Bezugsziffern stellen dabei die gleichen
Elemente wie in Fig. 3 dar. Auch hier sind wieder rechts
seitig der Brennkraftmaschine 10 zwei verstellbare Aus
gleichswellen 41, 42 vorgesehen, während um den gleichen
Abstand x versetzt linksseitig der Brennkraftmaschine
eine eine konstante Unwuchtkraft U3 erzeugende Aus
gleichswelle 43 angeordnet ist. An der Ausgleichswelle 41
ist jedoch neben einer positiv orientierten sowie einer
den Wert 0 annehmenden resultierenden Unwuchtkraft U1
auch eine negativ orientierte Unwuchtkraft U1 einstell
bar. Dies ist dadurch dargestellt, daß die Ausgleichs
masse 44 sowohl nach rechts als auch nach links bezüglich
der Längsachse 1 der Ausgleichswelle 41 verschiebbar ist.
Tatsächlich jedoch kann die Einstellung der resultieren
den Unwuchtkraft an dieser Ausgleichswelle 41 wiederum
auf die in Fig. 2 gezeigte Weise erfolgen.
Die tatsächliche Abstimmung der einzelnen Unwuchtkräfte
U1, U2, U3 kann dabei so getroffen sein, daß die eine
statische Unwucht tragende Ausgleichswelle 43 eine Kraft
erzeugt, die zusammen mit der vektoriellen Summe aus dem
rechten Ausgleichswellenpaar 41, 42 die freien Massen
kräfte zweiter Ordnung vollständig tilgt. Dabei trägt,
wie bereits erläutert, das rechte Ausgleichswellenpaar
41, 42 variable Unwuchten. Erzeuge beispielsweise die
Ausgleichswelle 43 eine statisch konstante Unwuchtkraft
vom Betrag U3, so läßt sich mit der Ausgleichswelle 42
eine variable Unwuchtkraft vom Betrag U2 im Bereich von 0
bis -6U3 einstellen. Mit der Ausgleichswelle 41 hingegen
ist die variable Unwuchtkraft U1 vom Betrag -U3 bis 5U3
einstellbar. Ein resultierendes Ausgleich-Wechselmoment
vom Betrag 0 ist dann erzielbar, wenn die beiden Aus
gleichswellen 41, 42 jeweils eine Unwuchtkraft vom Betrag
-0,5U3 erzeugen. Das maximale Massen-Wechseldrehmoment
kann ausgeglichen werden, wenn die Ausgleichswelle 41
eine Unwuchtkraft vom Betrag -U3 erzeugt und die Aus
gleichswelle 42 eine Unwuchtkraft U2 vom Betrag 0. Das
maximale Gaskraft-Wechseldrehmoment hingegen läßt sich
eliminieren, wenn die Ausgleichswelle 41 eine Unwucht
kraft vom Betrag 5U3 erzeugt und die Ausgleichswelle 42
eine Unwuchtkraft vom Betrag -6U3, da sich auch bei die
ser Anordnung stets die Summenkräfte gegenseitig aus
löschen.
Noch weiter verfeinern läßt sich der Massenausgleich,
wenn anstelle der bisher beschriebenen drei Ausgleichs
wellen derer vier vorgesehen sind. Eine erste Variante
hierfür ist in Form eines bevorzugten Ausführungsbei
spiels in Fig. 5 dargestellt. Gezeigt ist hierin eine
Vorrichtung zum Ausgleich von freien Massenkräften
und/oder von durch Gas- oder Massenkräfte erzeugten
freien Wechselmomente um die Längsachse einer Hubkolben-
Kurbelwellenmaschine mit zumindest zwei parallel zur Kur
belwelle angeordneten Ausgleichswellen, die Ausgleichs
massen tragen, die bezüglich ihrer Phasenlage verstellbar
sind, wobei die Ausgleichswellen mit verstellbaren Aus
gleichsmassen auf einer Maschinenseite und zusätzlich
eine nicht verstellbare Ausgleichswelle auf der anderen
Maschinenseite angeordnet sind, und wobei eine weitere
nicht verstellbare Ausgleichswelle auf der Seite mit den
verstellbaren Ausgleichswellen höhenversetzt zu der ande
ren nicht verstellbaren Ausgleichswelle angeordnet ist.
Fig. 5 zeigt somit eine Anordnung mit einem Ausgleichs
wellenpaar 53, 54, die beide statische, nicht verstell
bare Unwuchten tragen und beispielsweise ausgelegt sind
auf Tilgung der freien Massenkräfte zweiter Ordnung und
des maximalen Massenkraft-Wechseldrehmomentes MM zweiter
Ordnung. Für die Tilgung des maximalen Gaskraft-Wechsel
drehmomentes MG zweiter Ordnung unter Einbeziehung des
Ausgleichsmomentes für das Massenkraft-Wechseldrehmoment
zweiter Ordnung ist das Ausgleichswellenpaar 51, 52 mit
variablen Unwuchten vorgesehen. Diese variablen Unwuchten
werden dabei stets so eingestellt, daß sich die Flieh
kräfte dieser Ausgleichswellen 51, 52 paarweise aufheben.
Es ist aber auch möglich, vier Ausgleichswellen vorzuse
hen, wobei jede der Ausgleichswellen mit einer variablen
Unwucht versehen ist. Dann sind beidseitig der Brenn
kraftmaschine zueinander höhenversetzt je zwei verstell
bare Ausgleichswellen vorgesehen. Gezeigt ist eine derar
tige Anordnung prinzipiell in Fig. 6, beschrieben ist
diese Anordnung im unabhängigen Patentanspruch 6. Die
rechtsseitig der Brennkraftmaschine 10 angeordneten Aus
gleichswellen 61, 62 entsprechen den Ausgleichswellen 31,
32 in Fig. 3. Gegenüber dieser Anordnung in Fig. 3 kann
durch das zweite unwuchtvariable Ausgleichswellenpaar 63,
64 das Gegenmoment für das Gaskraft-Wechseldrehmoment MG
vergrößert werden. Dargestellt ist in dieser Figur die
Verteilung der Unwuchtkräfte U1, U2, U3, U4 für hohe Last
und niedrige Drehzahl der Brennkraftmaschine 10, d. h.
für ein maximales Gaskraft-Wechseldrehmoment MG und für
ein minimales Massen-Wechseldrehmoment MM. Wie ersicht
lich nehmen die Unwuchtkräfte U1, U4 den Wert 0 an, wäh
rend die Unwuchtkräfte U2, U3 jeweils vom gleichen Betrag
einander entgegengerichtet ihren maximalen Wert annehmen.
In Summe betrachtet ist somit unter Zuhilfenahme va
riabler Ausgleichswellen ein deutlich verbesserter Mas
senkraft- bzw. Wechselmomentenausgleich an einer Hubkol
ben-Kurbelwellenmaschine möglich. Bevorzugt sind dabei
diese variablen Ausgleichswellen wie eingangs erläutert
mit jeweils zwei gegensinnig zueinander verstellbaren
Ausgleichsmassen gleichen Gewichtes versehen, so daß sich
je Ausgleichswelle die individuellen Querkraftkomponenten
aufheben und eine exakte Einstellung der jeweils erfor
derlichen Unwuchtkraft möglich ist.
Claims (6)
1. Vorrichtung zum Ausgleich von freien Massenkräften
und/oder von durch Gas- oder Massenkräfte erzeugten
freien Wechselmomenten (MG, MM) um die Längsachse
einer Hubkolben-Kurbelwellenmaschine (10) mit zu
mindest zwei parallel zur Kurbelwelle (Kurbeltrieb
11) angeordneten Ausgleichswellen (2, 20, 31, 32)
die Ausgleichsmassen tragen (3a, 3b), die bezüglich
ihrer Phasenlage verstellbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß je Ausgleichswelle (2,
20, 31, 32) zwei gegensinnig zueinander verstell
bare Ausgleichsmassen (3a, 3b) gleichen Gewichtes
vorgesehen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsmassen
(3a, 3b) verdrehbar auf der hohlen Ausgleichswelle
(20) gelagert und mit einem Mitnehmer (4a, 4b) ver
sehen sind, der durch einen Schlitz (5) in der Aus
gleichswelle (20) in eine Führungsnut (6a, 6b) ein
greift, die gewindeartig verlaufend aus einem in
nerhalb der Ausgleichswelle (20) längsverschiebbar
angeordneten Verstellbolzen (7) herausgearbeitet
ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellbolzen (7)
durch ein an der Ausgleichswelle (20) befestigtes
Halteelement (8) gegen Verdrehen gesichert ist, wo
bei dieses Halteelement (8) zugleich eine weitere,
nicht verstellbare Ausgleichsmasse (21) auf der
Ausgleichswelle (20) fixiert.
4. Vorrichtung zum Ausgleich von freien Massenkräften
und/oder von durch Gas- oder Massenkräfte erzeugten
freien Wechselmomenten um die Längsachse einer Hub
kolben-Kurbelwellenmaschine (10) mit zumindest zwei
parallel zur Kurbelwelle (Kurbeltrieb 11) angeord
neten Ausgleichswellen (41, 42), die neben einer
nicht verstellbaren Ausgleichsmasse (21) Aus
gleichsmassen (3a, 3b) tragen, die bezüglich ihrer
Phasenlage verstellbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest an einer Aus
gleichswelle (41) neben einer positiv orientierten
sowie einer den Wert 0 annehmenden resultierenden
Unwuchtkraft (U1) auch eine negativ orientierte Un
wuchtkraft (U1) einstellbar ist.
5. Vorrichtung zum Ausgleich von freien Massenkräften
und/oder von durch Gas- oder Massenkräfte erzeugten
freien Wechselmomenten um die Längsachse einer Hub
kolben-Kurbelwellenmaschine (10) mit zumindest zwei
parallel zur Kurbelwelle (Kurbeltrieb 11) angeord
neten Ausgleichswellen (51, 52), die Ausgleichsmas
sen tragen, die bezüglich ihrer Phasenlage verstellbar
sind, wobei die Ausgleichswellen (51, 52)
mit verstellbaren Ausgleichsmassen auf einer Ma
schinenseite und eine nicht verstellbare Aus
gleichswelle (53) auf der anderen Maschinenseite
angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere nicht ver
stellbare Ausgleichswelle (54) auf der Seite mit
den verstellbaren Ausgleichswellen (51, 52) höhen
versetzt zu der anderen nicht verstellbaren Aus
gleichswelle (53) angeordnet ist.
6. Vorrichtung zum Ausgleich von freien Massenkräften
und/oder von durch Gas- oder Massenkräfte erzeugten
freien Wechselmomenten um die Längsachse einer Hub
kolben-Kurbelwellenmaschine (10) mit zumindest in
zwei parallel zur Kurbelwelle (Kurbeltrieb 11) an
geordneten Ausgleichswellen (61, 62), die Aus
gleichsmassen tragen, die bezüglich ihrer Phasen
lage verstellbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig der Maschine
zueinander höhenversetzt je zwei verstellbare Aus
gleichswellen (61, 62, 63, 64) vorgesehen sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924211629 DE4211629B4 (de) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | Massenkraftausgleich und/oder Wechselmomentenausgleich an Hubkolbenmaschinen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924211629 DE4211629B4 (de) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | Massenkraftausgleich und/oder Wechselmomentenausgleich an Hubkolbenmaschinen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4211629A1 true DE4211629A1 (de) | 1993-10-14 |
DE4211629B4 DE4211629B4 (de) | 2004-11-11 |
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ID=6456280
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19924211629 Expired - Fee Related DE4211629B4 (de) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | Massenkraftausgleich und/oder Wechselmomentenausgleich an Hubkolbenmaschinen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4211629B4 (de) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19706947A1 (de) * | 1997-02-21 | 1998-09-03 | Daimler Benz Ag | Vorrichtung zum Ausgleich von Massenkräften und Wechseldrehmomenten um eine Längsachse von Hubkolbenbrennkraftmaschinen |
US6386066B1 (en) * | 2000-08-11 | 2002-05-14 | Allen M. Shotwell | Variable stroke crankshaft assembly |
WO2006047807A3 (de) * | 2004-11-08 | 2006-07-06 | Magna Drivetrain Ag & Co Kg | Ausgleichswelle |
EP1811199A1 (de) * | 2004-11-08 | 2007-07-25 | HONDA MOTOR CO., Ltd. | Vorrichtung zur beseitigung von motorschwingungen und motor mit verstellbaren hubeigenschaften |
EP1788279A3 (de) * | 2005-11-16 | 2010-06-23 | Skoda Auto a.s. | Multifunktionelles Ausgleichssystem |
CZ305914B6 (cs) * | 2010-03-29 | 2016-05-04 | VĂšTS, a.s. | Způsob a zařízení ke snížení negativních účinků dynamických sil mechanické soustavy |
CZ306359B6 (cs) * | 2006-12-04 | 2016-12-21 | VĂšTS, a.s. | Způsob zmenšení hnacího výkonu potřebného k pohybu úplně dynamicky vyvážené soustavy s periodickým rotačním nebo posuvným pohybem |
DE102011080602B4 (de) | 2011-08-08 | 2018-03-01 | Ford Global Technologies, Llc | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit Massenausgleich |
DE102022106397A1 (de) | 2022-03-18 | 2022-05-19 | FEV Group GmbH | Massenkraftausgleichssystem |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3842366A1 (de) * | 1988-01-15 | 1989-07-27 | Volkswagen Ag | Massenausgleichseinrichtung |
-
1992
- 1992-04-07 DE DE19924211629 patent/DE4211629B4/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3842366A1 (de) * | 1988-01-15 | 1989-07-27 | Volkswagen Ag | Massenausgleichseinrichtung |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19706947A1 (de) * | 1997-02-21 | 1998-09-03 | Daimler Benz Ag | Vorrichtung zum Ausgleich von Massenkräften und Wechseldrehmomenten um eine Längsachse von Hubkolbenbrennkraftmaschinen |
US6386066B1 (en) * | 2000-08-11 | 2002-05-14 | Allen M. Shotwell | Variable stroke crankshaft assembly |
WO2006047807A3 (de) * | 2004-11-08 | 2006-07-06 | Magna Drivetrain Ag & Co Kg | Ausgleichswelle |
EP1811199A1 (de) * | 2004-11-08 | 2007-07-25 | HONDA MOTOR CO., Ltd. | Vorrichtung zur beseitigung von motorschwingungen und motor mit verstellbaren hubeigenschaften |
EP1811199A4 (de) * | 2004-11-08 | 2007-11-07 | Honda Motor Co Ltd | Vorrichtung zur beseitigung von motorschwingungen und motor mit verstellbaren hubeigenschaften |
US7571703B2 (en) | 2004-11-08 | 2009-08-11 | Magna Drivetrain Ag & Co Kg | Balancing shaft |
US7905210B2 (en) | 2004-11-08 | 2011-03-15 | Honda Motor Co., Ltd. | Engine vibration elimination system and variable stroke characteristic engine |
EP1788279A3 (de) * | 2005-11-16 | 2010-06-23 | Skoda Auto a.s. | Multifunktionelles Ausgleichssystem |
CZ306359B6 (cs) * | 2006-12-04 | 2016-12-21 | VĂšTS, a.s. | Způsob zmenšení hnacího výkonu potřebného k pohybu úplně dynamicky vyvážené soustavy s periodickým rotačním nebo posuvným pohybem |
CZ305914B6 (cs) * | 2010-03-29 | 2016-05-04 | VĂšTS, a.s. | Způsob a zařízení ke snížení negativních účinků dynamických sil mechanické soustavy |
DE102011080602B4 (de) | 2011-08-08 | 2018-03-01 | Ford Global Technologies, Llc | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit Massenausgleich |
DE102022106397A1 (de) | 2022-03-18 | 2022-05-19 | FEV Group GmbH | Massenkraftausgleichssystem |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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