DE4446599C1 - Kurbelwellen- Anordnung für eine ein- oder mehrzylindrige Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kurbelwellen-Anordnung für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Zur Zuführung von Schmieröl zu Lagern einer in einem Lagergestell gehaltenen Kurbelwelle einer ein- oder mehrzylindrigen Brennkraftmaschine ist es bekannt, eine Schmierölpumpe der Kurbelwelle antriebsmäßig zuzuord­ nen. Diese Pumpe drückt das Öl über die Grundlager durch eine hohlgebohrte Kurbelwelle zu den Pleuellagern und von dort durch eine hohlgebohrte Pleuelstange zu den Kolbenbolzen der in Zylindern geführten Kolben der Brennkraftmaschine.

Aus der DE 25 00 257 A1 ist eine Brennkraftmaschine bekannt, die eine Kurbelwelle mit mindestens zwei um­ einanderlaufende Kurbelwellen umfaßt und die innere Kurbelwelle Kurbelwangen aufweist. Die äußere Kurbelwelle besteht aus einem gegabelten Kurbelwellen­ arm, der eine Lagerung für eine Planetenwelle eines Planetengetriebes besitzt. Eine Lagerung der Kurbel­ welle erfolgt für die innere Kurbelwelle in zwei Haupt­ lagern und für die äußere Kurbelwelle in zwei Innen­ lagern. Auch dort sind Einrichtungen zur Zuführung von Schmieröl zu den Lagerstellen der Kurbelwelle vorgesehen.

Desweiteren ist aus der DE 35 23 762 C2 eine Ventilein­ richtung in einer hohlen Getriebewelle bekannt, die Zahnräder trägt und eine Synchronisiereinrichtung auf­ weist. Diese Ventileinrichtung besteht aus einem temperaturgesteuerten Ventil mit Kugel und Ventilsitz, um bei sehr niedrigen Betriebstemperaturen das Öl im Hohlraum der Getriebewelle zu halten, aber auch das Öl unter Fliehkrafteinfluß aus den Hohlraum der Getriebe­ welle in den Ölsumpf zu schleudern.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Brennkraftmaschine mit einer hohlgebohrten Kurbelwelle zur verbesserten Zuführung von Schmieröl bei Entfall einer herkömmlichen Schmierölpumpe zu den Grundlagern und Pleuellagern zu schaffen, wobei gleichzeitig ein gewisser Massenausgleich gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich­ nenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.

Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, daß zwei umeinander laufende, eine äußere und eine innere Kurbelwelle, geschaffen werden, wobei die eine äußere Kurbelwelle Gegengewichte auf­ weist und eine geradlinige Bewegung mit ausgeglichenen Massen erzielt wird. Hierzu sind die Gegengewichte der äußeren Kurbelwelle in Kugelform ausgebildet, die in mit der Kugelform korrespondierenden kugelförmigen Taschen im Betriebszustand des Motors durchlaufen. Ein in diesen Taschen vorhandenes Schmieröl erzeugt beim Durchlaufen des kugelförmigen Gegengewichts einen extrem hohen Druck innerhalb dieser Taschen. Dieser Effekt wird dahingehend ausgenutzt, daß im Gegengewicht ein Rückschlagventil angeordnet ist, das über Kanäle mit den Schmierölkanälen der Kurbelwelle verbunden ist und somit das Ventil als Kolbenpumpe arbeiten kann und eine separate Ölpumpe entfällt. Es wird durch das Ventil in vorteilhafter Weise erreicht, daß das Pleuel­ lager und das Grundlager der äußeren Kurbelwelle parallel, also beide Lager zuerst mit Schmieröl höchsten Druckes versorgt werden können. Das Grundlager der inneren Kurbelwelle ist in Reihe geschaltet und wird anschließend mit Schmieröl in ausreichender Weise versorgt.

Zur unmittelbaren Schmierölversorgung der Pleuellager und der Grundlager zwischen äußerer und innerer Kurbel­ welle dienen parallel liegende Schmierölkanäle in der Kurbelwelle, die direkt vom Hauptschmierölkanal ab­ zweigen, in denen die Rückschlagventile in den Gegen­ gewichten angeordnet sind. Hierdurch wird der beim Ein­ tauchen der Gegengewichte in die mit Schmieröl ge­ füllten Taschen erzeugte Druck auf das Schmieröl un­ mittelbar dazu ausgenutzt, das Öl in die Kanäle der Kurbelwelle zu drücken und somit einen optimalen Schmiereffekt zu erzielen. Der Schmieröldruck ist so über die Ventileinrichtung ausgelegt, daß auch das Grundlager der inneren Kurbelwelle ausreichend mit Schmieröl versorgt werden kann.

Verschiedene Ausführungen der Ausbildung der Grundlager der inneren Kurbelwelle ermöglichen eine ausreichende Versorgung mit Schmieröl.

Die Gegengewichte der äußeren Kurbelwelle sind so aus­ gelegt, daß sie im Betriebszustand des Motors als Massenausgleich zu der weiteren Kurbelwelle dienen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich­ nung dargestellt und werden im folgenden näher be­ schrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung einer Kurbelwellen-Anordnung mit Rädertrieb in einer OT-Stellung des Kolbens,

Fig. 2 eine schaubildliche Darstellung einer Kurbelwellen-Anordnung in Richtung UT-Stellung verstelltem Kolben,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Kurbel­ wellen-Anordnung, wobei die Pleuelstange um 90 Grad versetzt zueinander gezeichnet sind und

Fig. 4 eine weitere Ausführung einer Kurbel­ wellen-Anordnung in schematischer Dar­ stellung.

Die Kurbelwellen-Anordnung 1 in der Brennkraftmaschine besteht aus einer äußeren Kurbelwelle 2 und einer inneren Kurbel­ welle 3. Die äußere Kurbelwelle 2 ist zur inneren Kurbelwelle 3 über Grundlager 4, 5 verdrehbar gehalten, wobei die innere Kurbelwelle 3 über gestellseitige Lager 6, 6a gelagert ist. Über ein weiteres Lager 7 ist eine Pleuelstange 8 angelenkt. Die äußere Kurbelwelle 2 weist zu den Pleuelwangen 9 der inneren Kurbelwelle 3 Gegengewichte 10 in den Wangen 11 auf, die eine Kugel­ form besitzen.

In den Gegengewichten ist eine Ventileinrichtung 12 angeordnet, welche aus einem Rückschlagventil 13 be­ steht. Das kegelförmige Gegengewicht taucht im Be­ triebszustand des Motors in eine entsprechend geformte Tasche 14 des Gestells 15 ein.

Wie in Fig. 3 näher dargestellt, ist im Gestell 15 ein Schmierölniveau 16 dargestellt, welches die Tiefe der Taschen 14 übersteigt. Bei einer Verschwenkung der äußeren Kurbelwelle 2 gegenüber der inneren Kurbelwelle 3 bewegen sich die beiden Gegengewichte 10, 10a durch die Taschen 14 hindurch und somit auch durch das Schmieröl. Hierdurch werden sich die Ventile 13 in den Gegengewichten 10, 10a öffnen und das Schmieröl wird in die Kanäle 17, 18, 19, 20 und 21 gedrückt. Die Kanäle 19 und 20 liegen parallel zueinander und werden zuerst mit Schmieröl versorgt, d. h. das Pleuellager 7 und die er­ sten Grundlager 4 werden geschmiert, danach erfolgt die Schmierung der zweiten Grundlager 5.

Die Fig. 4 zeigt eine ähnliche Ausführung wie die Fig. 1 bis 3, wobei die Grundlager 4 in Ansätzen 25 der Wangen 9 der inneren Kurbelwelle 3 angeordnet sind.

Claims (7)

1. Kurbelwellen-Anordnung für eine ein- oder mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit einem zugeordneten Rädertriebwerk, sowie einer Einrichtung zur Zuführung von Schmieröl zu Lagerstellen der Kurbelwelle durch Schmierölkanäle, wobei die Kurbelwellen-Anordnung der Brennkraftmaschine mindestens zwei umeinanderlaufende Kurbelwellen (2 und 3) umfaßt und die innere Kurbelwelle (3) Kurbelwangen (9) und die weitere äußere Kurbelwelle (2) Gegengewichte (10, 10a) aufweisen, das heißt, daß die Gegengewichte (10, 10a) kugelförmig ausgebildet sind und integrierte Ventileinricchtung (1, 2) aufweisen und daß in mit den kugelförmigen Gegengewichten (10, 10a) korrespondierend ausgeformten Taschen (14) die Ven­ tileinrichtung (12) im Betriebszustand ein- und austauchend ausgeführt ist.

2. Kurbelwellen-Anordnung Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Gegengewichte (10, 10a) jeweils einen Hauptschmierölkanal (17) aufweisen, der mit inneren anschließenden Schmierölkanälen (18 bis 21) der Kurbelwellen (2 und 3) verbunden ist, wobei end­ seitig der einen Bohrung (17) im Gegengewicht (10, 10a) ein Rückschlagventil (13) als Ventilein­ richtung (12) angeordnet ist.

3. Kurbelwellen-Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schmierölkanäle (17 bis 20) der äußeren Kurbelwelle (2) unmittelbar vom Rückschlag­ ventil (13) abgehend einerseits in ein Pleuellager (7) und andererseits parallel dazu in Grundlager (4) einmünden und nachfolgend stromab die weiteren Grundlager (5) der inneren Kurbelwelle (3) mit Schmieröl versorgbar sind.

4. Kurbelwellen-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die äußere Kurbelwelle (2) zur inneren Kurbelwelle (3) gegenläufig ge­ steuert ist und mit der äußeren Kurbelwelle (2) eine Pleuelstange (8) verbunden wird.

5. Kurbelwellen-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die äußere Kurbelwelle (2) jeweils in den Grundlagern (4) der inneren Kurbelwelle (3) verschwenkbar gehalten ist und die Grundlager (5) der inneren Kurbelwelle (3) vom Ge­ häuse (15) gebildet sind.

6. Kurbelwellen-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (13) der Ventileinrichtung (12) als Kolbenpumpe ar­ beitet.

7. Kurbelwellen-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß, die innere Kurbelwelle (3) zur Bildung der Grundlager (4) für die äußere Kurbelwelle (2) eine sich über die Dicke der Kurbelwangen (9) erstreckenden Ansatz (25) mit dem Grundlager (4) aufweist.