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Sechzehnzylinder-Motor Die Erfindung betrifft einen Sechzehnzylinder-Motor
mit H-förmiger Anordnung der Zylinder und mit zwei vierfach gekröpften und im entgegengesetzten
Drehsinn umlaufenden Kurbelwellen.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Kurbelwellen, deren Kurbeln in
bekannter Weise um go° versetzt sind, so eingebaut sind, dalli sie gerade in dem
Moment um iSo° gegeneinander verdreht sind, in welchem ihre Kurbeln i mit den Zylindercbenen
den Winkel 1S,5° einschließen. Die beiden Kurbelwellen sind dabei durch Zahnräder
oder andere geeignete Glieder miteinander verbunden.
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Die Erfindung betrifft ferner einen Sechzehnzylinder-Motor in dieser
Art, bei dein die beiden Kurbelebenen einer Kurbelwelle einen Winkel von 53° einschließen.
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Es ist weiterhin Gezenstand der Erfindung, Kurbel i und 3 sowie a
und 4 gegenüberliegen und Kurbel i und 4 den Winkel 53° einschließen, während bei
der anderen Kurbelwelle Kurbel i und z sowie 3 und 4 gegenüberliegen und Kurbel
i und 3 den Winkel 53° einschließen und dabei die Kurbelwellen durch Zahnräder o.
dgl. so verbunden sind, daß die Zylinderebenen zu gleicher Zeit Symmetrieebenen
zu den Kurbelwellen sind und die Kurbeln i und 4 beider Wellen auf denselben Seiten
der Symmetrieebenen liegen.
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Die freien Momente der umlaufenden Massen werden an jeder Kurbelwelle
durch Gegengewichte ausgeglichen. Die freien Momente erster Ordnung der hin und
her gehenden Massen können auf diese Weise nicht ause lichen werden.
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g Die Erfindung gibt nun an, wie der Ausgleich der freien \lomente
erster Ordnung
liclie:in Wege, d.11. ohne zusätzliche -Tassen erreicht
«erden kann.
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Zu diesem Zweck werden die beiden Kurbelwellen so gegeneinander versetzt
in das Ktirl)elgeliäuse eingebaut, daß die Ebenen der freiest Momente in den Zylinderebenen
liegen und daß die Momente entgegengesetzten Drclisinn haben, sich also ausgleichen.
-Die Bilder i bis 3 zeigen schematisch den Motor in Stirnansicht mit den drei möglichen
Kurbelanordnungen. Ihre Lage zueinander und in bezug auf die Zylinderebenen ist
aus den Bildern zu ersehen.
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Bild I zeigt die Kurbelwellen mit den um c9& versetzten Kurbelebenen.
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Bild 2 zeig j3 t die Kurbelwellen mit den um `' versetzten Kurbelebenen.
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Bild 3 zeigt ebenfalls die um 53° versetzten Ebenen, aber mit anderer
Verteilung der Kurbeln auf diesen Ebenen.
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Bild .4 zeigt in v ektorieller Darstellung die lIomente erster Ordnung
und ihren Ausgleich. In der Ausgangsstellung o°, die gleiche wie in den Bildern
i bis 3, sind die Vektoren entgegengesetzt gerichtet und heben sich auf.
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Betrachtet man eine der in Bild i dargestellten beiden Kurbelwellen
für sich allein, so erkennt man, daß infolge der in der Stirnansicht gleichmäßig
verteilten Kurbeln (Bild 6) die Massenkräfte vollständig ausgeglichen sind. .
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Bei dem Ausgleich der Massenmomente muß unterschieden werden zwischen
den Momenten der umlaufenden Massen und den Momenten der hin und her gehenden Massen.
Der Ausgleich der ersteren kann durch Gegengewichte, welche mit der Kurbelwelle
fest verllunden sind, erzielt werden, während der Ausgleich der letzteren Gegenstand
der Erfindung ist. Im folgenden wird zu der Kurbelwelle des Bildes i eine genauere
Erläuterung gegeben.
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Bild 5 zeigt .die Längsansicht, Bild 6 die Stirnansicht und Bild 7
eine perspektivische Darstellung der Kurbelwelle. jede Kurbel liefert eine Fliehkraft
in Richtung der Kurbel. - Wählt man. als Bezugspunkt die glitte der Kurbel 4., so
liefert die Kurbel i ein N2roment von der Größe P X 3 a, die Kurbel 2 ein
Moment von P X 2 a und Kurbel 3 P X a, wenn l' die Fliehkraft jeder
Kurbel und a iler Kurbelabstand ist. Da die Momente in verschiedenen Ebenen wirken,
kann ihre Addition nur vektoriell vorgenommen werden. Die Richtung des Vektors wird
hierbei in Richtung der Fortschrittsbewegung einer firn Sinn des Momentes drehenden
rechtsfähigen Schraube gelegt (Bild c9). In Bild 8 sind die immer senkrecht zu den
Ebenen der entsprechenden Kurbeln. Die Grölle ist proportional dem Abstand der jeweiligen
1`urbel von da die Kräfte aller Kurbeln gleich grii!3 sind. Kurbel .. liefert keinen
Beitrag. cht .ie liezugspunkt ist. Der Linieilzug der @-el;torc#ii kehrt nicht an
seinen Ausgangspurllzt ztil-iicl:.
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'd.h. die -Momente sind nicht aus,«eglichen. Die Verbindungslinie
k zwischen Aufangs-und Endpunkt gibt als Vektor t rr@#!.le und Richtung des freien-
das \Ioineut macht sich nach auljen hin beinerldrir - Xlonientes an. In Bild 6/1:t
-der so erhaltene lZestvelctor mich keinmal #',Ebene hingetragen es freien Momentes.
und senkrecht Dieses dazu -Moment ditwird, durch die umlaufenden -lassen hervorge'Afen,
und da seine I'sbene mit der Kurbelwelle finit umläuft, kann es durch Gegengewichte,
die in dieser Fbene angebracht sind, ausgeglichen werden.
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Die lsbene des lloiiieiites der Irin un-1 urigehenden -lassen läuft
nicht finit der Kurbelwelle itin, sondern liegt in der Zvliriclerelretic#. Wie man
den Verlauf der Kräfte der 11i11 und her gehenden Masseil durch Projektion iler
Kräfte der mit (lern Kurbelzapfen umlaufend gedachten hin und her gehenden Massen
auf die Zylinderebene darstellt,' so kann man die 2 omente der hin und her
gehenden -lassen dadurch darstellen, <lall man den -Momentvektor der als hinlaufend
gedachten hin 1111d her gehenden -,lassen auf die zur Zylinderebene senkrechte Ebene
projiziert. Diese letztere deswegen, weil der Vektor iiiiiiier senkrecht auf der
Momentenebene steht.
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Bild io zeigt die Stellung der beiden Kurbelwellen, in welcher die
llomentenvektoren entgegengesetzt gerichtet lind parallel sind, so daß sie sich
aufheben. Es ist dazu notwendig, daß die Kurbeln i einen Winkel von 18,5° mit der
Zylinderebene einschließen. Dieser Winkel ist in Bild S finit dein Restvektor ermittelt.
In Bild ii ist eine perspektivische Darstellung gegeben. Dort ist zu erkennen, wie
die durch die Vektoren dargestellten Momente in den beiden Zylinderebenen sich gegenseitig
aufhellen. Werden nun die beiden Kurbelwellen uni oo' in eifitgegengesetzter Richtung
!Bild 1_@ und 13! gedreht, so sind die beiden Vektoren gleich gerichtet und parallel,
jedoch ihre Projektion auf die zur Zylinderebene senlcrec:ite I:beiie ist gleich
Null. Die perspektivische Darstellung (Bild 13) zeigt die gleich gerichteten Momente,
die jedoch senkrecht zur Zylinderebene stehen; das 1Ioment der hin und her gehenden
lIassen ist in diesem Augenblick Null. Diese beiden Stellungen Bild io und 12 entsprechen
in Bild 4 den @\'inlceln o=
drehung der Kurbelwellen. Die Projektion
der Drehvektoren auf die Senkrechte zu den Zylinderebenen sind imrrier einander
entgegengesetzt, d. h. die Momente der hin und her gehenden Massen sind .in jeder
Kurbelwellenstellung ausgeglichen.
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Analog hierzu gilt dasselbe für die Kurbelwellen des Bildes 2 und
3. In Bild 14 bzw. 15 sind die Kurbelwellen in denselben Stellungen perspektivisch
dargestellt und die Massenkräfte der. einzelnen Kurbeln mit ihren Hebelarmen eingezeichnet.
Rechts davon sind die Momentenvektoren nicizu gezeichnet. Es ist auch hier wieder
zu liehen, daß die Restvektoren parallel und entgegengesetzt gerichtet sind und
sich daher al,1fheben. Die Stellungen entsprechen dem W iW kel o° in Bild 4. Der
Verlauf der Momente ist wiederum sinusförmig entgegengesetzt gerichtet, so daß auch
sie .in jeder Kurbelwellenstellung ausgeglichen sind.
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Die in der Zeichnung angegebenen Winkelmaße sind abgerundet, wie es
für die praktische Ausführung zweckmäßig erscheint. Die genauen Winkelmaße sind
53° 7'48" bzw. 18° 26' 6".