DE4414769A1 - Antriebseinheit für ein Motorrad - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für ein Motorrad.

Herkömmliche Motorräder haben Einzylindermotoren, Boxermotoren, Motoren mit V-förmiger Anordnung der Zylinder oder Reihenmotoren mit mehreren in einer Reihe angeordneten Zylindern.

Die momentane Entwicklung bei leistungsstarken Mehrzylindermoto­ ren für Motorräder geht hin zu Reihenmotoren, die bei einem kompakten Aufbau und einem geringen Gewicht eine hohe Antriebs­ leistung zur Verfügung stellen. Reihenmotoren haben auch eine relativ geringe Lautstärke, was bei nicht abschirmbaren Motor­ radmotoren von großer Bedeutung ist.

Bei Motorrädern ist es auch wichtig, daß die Motoren keine allzu großen Vibrationen erzeugen, um dem Motorrad eine komfortable Laufruhe zu verleihen. Reihenmotoren laufen aber prinzipbedingt relativ unruhig, weshalb man oft mehrere Ausgleichswellen vor­ sieht, die der Bewegung der einzelnen Teile entgegenwirken sol­ len.

Boxermotoren haben an sich eine besser Laufruhe, aber ihr hoher Lärmpegel macht ihren Einsatz bei einem modernen umweltgerechten Motorrad schwierig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebseinheit für ein Motorrad kompakt auszubilden, wobei eine hervorragende Laufruhe bei hoher Leistung und guter Umweltverträglichkeit erreicht werden soll.

Die Aufgabe wird durch eine Antriebseinheit für ein Motorrad mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Durch das Vorsehen einer Antriebseinheit mit zwei Sternmotoren, die mit ihren Kurbelwellen in geradliniger Verlängerung zuein­ ander und senkrecht zur Längsmittenebene des Motorrads angeord­ net sind, wird ein äußerst kompakter Aufbau der Antriebseinheit erreicht. Sternmotoren, insbesondere die aus der EP 0 187 930 B1 bekannten Sternmotoren, weisen eine sehr hohe Laufruhe auf, so daß sie für die Verwendung von Motorrädern besonders geeignet sind, darüber hinaus ist die gesamte Antriebseinheit durch den kompakten Aufbau von Motor, Übertragungseinrichtung und Getriebe leicht, was die Verbrauchswerte des Motorrads gering hält. Durch die bei Sternmotoren zueinander bewegenden Massen wird weitge­ hendst ein Massenausgleich erzielt, so daß die Ausgleichsmassen zur Verbesserung der Laufruhe gering gehalten werden können und auch der Lärmpegel der Motoren relativ gering ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen und in der Beschreibung angegebenen.

Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Anordnung der Getriebeinheit,

Fig. 2 einen aus der EP 0 187 930 B1 bekannten Sternmotor.

Die erfindungsgemäße Antriebseinheit umfaßt wenigstens zwei Sternmotoren 1, 2 mit jeweils mindestens vier paarweise gegen­ überliegend angeordneten Arbeitszylindern. Die Abtriebswelle derartiger Sternmotoren 1, 2 stellt zugleich die Kurbelwellen 3, 4 dar, die senkrecht zu den Achsrichtungen L1 der Arbeitszylin­ der 5 verlaufen. Die Kurbelwellen 3, 4 sind bei der erfindungs­ gemäßen Antriebseinheit senkrecht zur Längsmittenebene des Mo­ torrads angeordnet, also quer zur Fahrtrichtung. Die Längsmit­ tenebene eines Motorrades ist die Ebene, in der das Hinterrad 24 des Motorrads liegt. Die beiden Sternmotoren 1, 2 sind so an­ geordnet, daß sich die Kolben 9, 9′ nicht quer zur Fahrtrich­ tung, sondern nach vorne und hinten bzw. nach oben und unten bewegen, wodurch keinerlei seitliche Momente auf das Motorrad übertragen werden. Die Kurbelwellen 3, 4 der beiden Sternmotoren 1, 2 verlaufen in geradliniger Verlängerung zueinander, so daß eine sehr kompakte Übertragungseinrichtung zum Übertragen der Drehbewegung der Kurbelwellen 3, 4 auf eine Getriebeeinheit mög­ lich ist.

Die Getriebeeinheit 6 kann ein Schaltgetriebe 7 und eine Kupp­ lung 8 umfassen und ist vorzugsweise im Motorrad in Fahrtrichtung hinter dem Motor angeordnet. An die Getriebeeinheit 6 ist in üblicher Weise ein Anlasser 10 und ein Generator 11 gekoppelt. Von der Getriebeeinheit 6 wird die Antriebskraft über eine An­ triebskette 23 auf ein Hinterrad 24 übertragen, das von einer Hinterachsschwinge 25 gehalten wird.

Vorzugsweise befinden sich die Kurbelwellen 3, 4 in einer um 1800 phasenverschobenen Stellung, bei der ihre Kurbelzapfen 15, 16 bezüglich einer Projektion auf die Längsmittenebene des Motorra­ des einander diametral gegenüberliegen, so daß sich die waag­ recht bewegenden Kolben 9, 9′ der beiden Sternmotoren 1, 2 bzw. die sich senkrecht auf- und abbewegende Kolben der beiden Stern­ motoren 1, 2 jeweils entgegengesetzt zueinander bewegen. Das heißt, wenn sich die waagrecht hin- und herbewegenden Kolben des einen Sternmotors 1 im hinteren Totpunkt befinden, so sind die entsprechenden Kolben 9, 9′ des anderen Sternmotors 2 im vor­ deren Totpunkt (Fig. 1). Entsprechendes gilt für die sich senk­ recht bewegenden Kolben.

Die Übertragungseinrichtung zum Übertragen der Drehbewegung der Kurbelwellen auf die Getriebeeinheit 6 umfaßt vorzugsweise zwei an den Enden der Kurbelwellen 3, 4 drehfest angebrachte Stirnrä­ der 17, 18, die mit einem Zwischenrad 19 in Eingriff stehen, das die Drehbewegung direkt auf die Getriebeeinheit 6 überträgt.

Sowohl die Stirnräder als auch das Zwischenrad sind als Zahnrä­ der ausgebildet. Das Zwischenrad 19 steht vorzugsweise mit einer Kupplung 8 in Eingriff, die den Kraftschluß zwischen Motor und Getriebe unterbrechen kann.

Es ist auch möglich, nur ein Stirnrad zwischen den beiden Enden der Kurbelwellen 3, 4 vorzusehen, das mit beiden Kurbelwellen drehfest verbunden ist, wobei es dann aber zweckmäßig ist, we­ nigstens eine Gelenkkupplung zwischen dem Stirnrad und einem Sternmotor, vorzugsweise zwei Gelenkkupplungen zwischen dem Stirnrad und beiden Motoren, vorzusehen, so daß die Motoren nicht vollkommen starr miteinander verbunden sind.

Sollte die Getriebeeinheit 6 von den Kurbelwellen 3, 4 einen größeren Abstand aufweisen, ist es zweckmäßig, die Drehbewegung statt mit einem oder mehreren Zwischenrädern mit einer Kette bzw. einem Riemen zu übertragen.

Vorzugsweise verläuft die Längsmittenebene des Motorrades zwi­ schen den beiden Sternmotoren hindurch, so daß die Sternmotoren 1, 2 einen gleichen Abstand zu Längsmittenebene haben. Vorzugs­ weise sind die Sternmotoren auch symmetrisch zur Längsmitten­ ebene angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, die Zylinderanord­ nung gegeneinander verdreht, insbesondere um 45° verdreht, vor­ zusehen.

Der aus der EP 0 187 930 B1 bekannte Vierzylinder-Kurbelschlau­ fenmotor (Fig. 2) ist aufgrund seiner hohen Laufruhe für die erfindungsgemäße Antriebseinheit besonders geeignet. Dieser Vierzylindermotor weist jeweils zwei paarweise und achsgleich gegenüberliegend angeordnete Arbeitszylinder 5, 5 auf, wobei die Längsachsen L1 der beiden Arbeitszylinderpaare in einem Winkel um 90° zueinander angeordnet sind. Die in den Arbeitszylindern 5, 5′ gleitenden Arbeitskolben 9 sind paarweise starr mitein­ ander durch Kolbenstangen 12 verbunden, wobei die Kolbenstangen 12 jeweils über ein Rahmenteil 14 mit einem Exzenterteil bzw. Kurbelzapfen 13 der Abtriebswelle bzw. Kurbelwelle 3 bzw. 4 in gleitender Verbindung stehen. Die im Rahmenteil 14 eingeschlos­ sene Kulisse 20 ermöglicht eine zur Kolbenstange senkrechte Bewegung des in einem Gleitstein 22 gelagerten Kurbelzapfens längs der Kulissenlängsachse L20, so daß die Translationsbewe­ gung der Arbeitskolben 9 bzw. der Kolbenstangen 12 in eine Rota­ tionsbewegung der Kurbelwelle 3 bzw. 4 umgewandelt wird.

Die beiden Arbeitszylinderpaare 5, 5′ sind in Richtung der Längsachse der Kurbelwelle 3 bzw. 4 hintereinander angeordnet und vorzugsweise sind an beiden Enden des Kurbelzapfens 13 diesen diametral gegenüberliegende Ausgleichsmassen für eine praktisch vollständige Kompensation der hin- und herbewegenden Massen vorgesehen, wobei die Ausgleichsmassen 21 einem dem Kurbelradius entsprechenden Wirkradius haben, der der Masse einer der beiden sich translatorisch bewegenden Massen einer der Arbeitszylin­ derpaare entspricht.

Vorzugsweise wird dieser Motor als Zweitaktmotor mit einer elek­ tronischen Einspritzung betrieben, wodurch bei einer sehr kom­ pakten Ausbildung eine hohe Leistung erreicht wird.

Claims (7)

1. Antriebseinheit für ein Motorrad mit zwei Sternmotoren (1, 2) mit jeweils mindestens vier paarweise und achsgleich gegenüberliegend angeordneten Arbeitszylindern (5, 5′) und mit senkrecht zur Zylinderachse (L1) verlaufenden Kurbel­ wellen (3, 4), wobei die Kurbelwellen (3, 4) in geradlini­ ger Verlängerung zueinander und senkrecht zur Längsmitten­ ebene des Motorrads angeordnet sind, und im Bereich zwischen den Sternmotoren (1, 2) eine Übertra­ gungseinrichtung zum Übertragen der Drehbewegung der Kurbelwellen (1, 2) auf eine Getriebeeinheit (6) vorgesehen ist.

2. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelwellen (3, 4) um 180° phasenverschoben angeordnet sind.

3. Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung zwei an den Kurbelwellen (3, 4) drehfest angebrachte Stirnräder (17, 18) umfaßt, die beide mit einem Zwischenrad (19) zum Übertragen der Drehbe­ wegung der Kurbelwellen (3, 4) auf die Getriebeeinheit (6) in Eingriff stehen.

4. Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung ein Stirnrad umfaßt, das mit beiden Kurbelwellen (3, 4) drehfest verbunden ist, das mit einem Zwischenrad zum Übertragen der Drehbewegung der Kurbelwellen (3, 4) auf die Getriebeeinheit (6) in Eingriff steht.

5. Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung ein Stirnrad umfaßt, das drehfest mit beiden Kurbelwellen (3, 4) verbunden ist, wobei zur Übertragung der Drehbewegung auf die Getriebeein­ heit (6) eine Kette bzw. ein Riemen vorgesehen ist, der um das Stirnrad verläuft und mit ihm in Eingriff ist.

6. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sternmotoren (1, 2) symmetrisch zur Längsmitten­ ebene des Motorrads angeordnet sind.

7. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sternmotoren (1, 2) Vierzylinder-Kurbelschlaufen­ motoren sind.