DE752464C - Viertaktbrennkraftmaschine mit zwoelffach gekroepfter Kurbelwelle - Google Patents

Viertaktbrennkraftmaschine mit zwoelffach gekroepfter Kurbelwelle

Info

Publication number
DE752464C
DE752464C DEM157091D DEM0157091D DE752464C DE 752464 C DE752464 C DE 752464C DE M157091 D DEM157091 D DE M157091D DE M0157091 D DEM0157091 D DE M0157091D DE 752464 C DE752464 C DE 752464C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
forces
crank
internal combustion
combustion engine
crankshafts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEM157091D
Other languages
English (en)
Inventor
Walter Dr Biber
Horst Schubert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAN AG
Original Assignee
MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG filed Critical MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Priority to DEM157091D priority Critical patent/DE752464C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE752464C publication Critical patent/DE752464C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/22Compensation of inertia forces
    • F16F15/24Compensation of inertia forces of crankshaft systems by particular disposition of cranks, pistons, or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/027Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B2075/1804Number of cylinders
    • F02B2075/1848Number of cylinders twelve
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B75/22Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Description

  • Viertaktbrennkraftmaschine mit zwölffach gekröpfter Kurbelwelle ' Die Erfindung betrifft eine Viertaktbrennkraftmaschine mit zwölffach gekröpfter Kurbelwelle und regelmäßiger Kurbelversetzung.
  • Es ist bekannt, bei derartigen zwölffach gekröpften Kurbelwellen die Kurbelkröpfungen in den Reihenfolgen i, 6, 9, 2, 8, 3, i2, 7, 4, il, 5, iound i, 4, 8, 3, 7, 2, 12, 9, 5, io, 6, 1i anzuordnen. Diese beiden Kröpfungsfolgen ergeben bei regelmäßiger Kurbelversetzung für Viertaktmaschinen einen vollkommenen Massenausgleich der Kräfte i. und 2. Ordnung und der Momente i. und 2. Ordnung. Sie haben jedoch den Nachteil, daß sie ein großes inneres Moment hervorrufen. Die an der Kolbenmaschine auftretenden Kräfte setzen sich aus Zündkräften und Massenkräften zusammen. Während die Zündkräfte in der Zylinderachse wirken, unterscheidet man bei den Massenkräften zwei Arten: i. Massenkräfte, herrührend von den hin und her gehenden Massen, wie Kolben, Kolbenstange, Kreuzkopf, und dem hin und her gehenden Anteil der Treibstange. Diese Kräfte wirken wie Zündkräfte in Richtung der Zylinderachse. Durch die endliche Treibstangenlänge spalten sich diese Massenkräfte in solche i. und 2. Ordnung, d. h. in Kräfte auf, welche einmal bzw. zweimal pro Umdrehung ihre Kraftrichtung wechseln. 2. Massenkräfte, herrührend von den umlaufenden Massen, wie Gegengewichte, umlaufender Anteil der Treibstange, Kurbelkröpfung usw. Diese Massen ergeben Fliehkräfte, welche senkrecht zur Kurbelwellenachse wirksam sind. Sie laufen um die Kurbelwellenachse mit der Geschwindigkeit der Kurbelwelle um.
  • Bei Mehrzylindermotoren greifen nun an jedem Zylinder vorstehend genannte Kräfte an. Da aber die Zylinder räumlich voneinander getrennt sind, greifen die einzelnen Kräfte in den Ebenen der einzelnen Zylinder an und ergeben somit, b°zogen auf den Schwerpunkt, Momente.
  • Betrachtet man den Motor als homogenen Träger, so erhält man die Belastung desselben an den einzelnen Zylindern in der Vertikalebene, durch die Projektion der Massen- und Zündkräfte eines jeden Zylinders auf die Vertikalebene. In der Horizontalebene ergibt sich die Belastung zum selben Zeitpunkt durch die Projektion der Massen- und Zündkräfte auf die Horizontalebene. Inder Abb. I a bis I c ist dies anschaulich dargestellt. Ist P die jeweilige Kraft an einem Zylinder, so ergeben sich durch die Projektion auf die Vertikal- bzw. Horizontalebene die zugehörigen Vertikal- bzw. Horizontalkräfte. Die Kräfte werden nun über die Lager auf die Grundplatte bzw. das Gestell übertragen. Unter Voraussetzung einer regelmäßigen Kurbelversetzung ist die Summe dieser Kräfte = o, d. h. nach außen ist keine Kraft wirksam. Doch suchen diese Kräfte den Träger zu verformen. Sie spielen sich also nur innerhalb der Maschine ab und werden deshalri innere Kräfte genannt. Bezogen auf den Schwerpunkt ergibt jeder Zylinder ein Moment. Die Summe der Momente ist im Fall der- 12-Zylinder-Maschine nach außen vollkommen ausgeglichen. Die inneren Momente erhält man durch Konstruktion des Seileckes, und zwar sowohl für die Horizontal- wie für die Vertikalebene. Abb. 1I zeigt die Konstruktion der inneren Momente in der Vertikalebene und Abb. III in der Horizontalebene. Aus dem Verlauf der Momenten.linie kann die Durchbiegung bestimmt werden. Die Abb.I bis III zeigen die Verhältnisse bei der für das innere Moment ungünstigsten Kurbelstellung. Alle anderen Kurbelstellungen ergeben ein geringeres inneres Moment.
  • Die in der Vertikalebene wirkenden Zünd-und Massenkräfte suchen die Maschine in der Vertikalebene zu verbiegen. Nachdem der Motor in dieser Ebene eine sehr große Steifigkeit besitzt, ist die Betrachtung dieser Durchbiegung von untergeordneter Bedeutung. Ausschlaggebend sind die Durchbiegungen in der Horizontalebene, die von den Massenkräften der umlaufenden Klassen hervorgerufen werden. Für die folgende Betrachtung werden also nur die Massenkräfte der umlaufenden Massen zugrunde gelegt. Mit Rücksicht auf die Konstruktion der Maschine kann das umlaufende Moment innerhalb der Maschine nur zum Teil durch Gegengewichte ausgeglichen werden und muß daher zum größten Teil von der Grundplatte bzw. Maschinengestell aufgenommen werden. Neben dein größeren Gewichtsaufwand ist die Verwendung von Gegengesichten mit Rücksicht auf die Zugänglichkeit zu den Lagerstellen sehr unbequem. Solange es sich um stärkere, z. B. Bußeiserne Maschinengestelle handelt, spielt dieses innere Moment eine untergeordnete Rolle, da das Maschinengestell bzw. die Grundplatte jederzeit in der Lage ist, dieses 'Moment ohne Gefährdung aufzunehmen. Geht man jedoch zur Leichtbauweise über, wie sie bei neuzeitlichen Brennkraftmaschinen, insbesondere für den Fahrzeug- und Schiffsantrieb allgemein angestrebt wird, so kann dieses große innere Moment leicht zu einer gefährlichen Verformung des Gestelles in Höhe der Kurbelwelle führen. Dies ist besonders bei langen, also bei vielzylindrigen Maschinen zu befürchten.
  • Erfindungsgemäß werden daher für eine zwölfkurbelige Viertaktbfennkraftmaschine mit gleichmäßiger Kurbelversetzung die Kurbelkröpfungen in der Reihenfolge 1, 6, 1o, 2, 8, :1 ., 12, 7, 3, 11, 5, 9 angeordnet. Diese Kröpfungsfolge ergibt bei gleichzeitigem vollkommenem Massenausgleich der Kräfte und Momente i. und 2. Ordnung ein so stark verringertes inneres Moment, daß auch bei in Leichtbauweise hergestellten Brennkraftmaschinen keine größeren gefährlichen Durchbiegungen des Gestells bzw. der Grundplatte zu befürchten sind. Es wird das Gesamtgewicht der Brennkraftmaschine durch das Entfallen bzw. durch die entsprechende Verkleinerung der Gegengewichte zum Ausgleich dieser inneren Momente erheblich vermindert und das Anwendungsgebiet insbesondere hinsichtlich des Fahrzeugantriebes wesentlich erweitert.
  • In den Abb. i a bis 6 c sind die Kräfte- und Momentpläne der Kurbelfolge nach der Erfindung denen der bekannten Kurbelfolgen gegenübergestellt. Es zeigt Abb. i a den Kurbelstern der Kurbelfolge nach der Erfindung, Abb. i b bis i c die Kurbelsterne mit den bekannten Kurbelfolgen, Abb. 2 a bis 2 c den vertikalen Kräfteangriff an den Kurbelwellen, Abb. 3 a bis 3 c den horizontalen Kräfteangriff, Abb. 4 a bis .Ic den Verlauf der aus den vertikalen und horizontalen Kräfteangriffen sich ergebenden inneren Momente, wobei der Verlauf der Momente aus den vertikalen Kräften ausgezogen und der aus-den horizontalen Kräften gestrichelt ist, Abb. 5 a bis 5 c den Verlauf des resultierenden Momentes, Abb. 6 a bis 6 c die verhältnismäßige Durchbiegung des Gestelles der Brennkraftmaschine. Die Abb. 6 a bis 6 c zeigen deutlich, daß bei der Kurbelfolge nach der Erfindung (Abb. 6 a) die Durchbiegung sehr viel kleiner ist als bei den beiden anderen bekannten Kurbelfolgen. Sie beträgt nur die Hälfte von der ersten und den 4,5. Teil der zweiten. Infolgedessen ist es möglich, leichtere Maschinengestelle zu verwenden und das Gesamtgewicht der Brennkraftmaschine bei gleicher Maschinenleistung wesentlich herabzusetzen, da Gegengewichte ganz oder teilweise entbehrlich sind.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Zwölfkurbelige Viertaktbrennkraftmaschine mit regelmäßiger Kurbelversetzung, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelkröpfungen in der Reihenfolge r, 6, 1o, a, 8, 4, 1a, 7, 3, 11, 5, 9 angeordnet sind.
DEM157091D 1943-03-19 1943-03-19 Viertaktbrennkraftmaschine mit zwoelffach gekroepfter Kurbelwelle Expired DE752464C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEM157091D DE752464C (de) 1943-03-19 1943-03-19 Viertaktbrennkraftmaschine mit zwoelffach gekroepfter Kurbelwelle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEM157091D DE752464C (de) 1943-03-19 1943-03-19 Viertaktbrennkraftmaschine mit zwoelffach gekroepfter Kurbelwelle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE752464C true DE752464C (de) 1952-11-24

Family

ID=7337286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEM157091D Expired DE752464C (de) 1943-03-19 1943-03-19 Viertaktbrennkraftmaschine mit zwoelffach gekroepfter Kurbelwelle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE752464C (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2822006C2 (de)
DE102013203560A1 (de) Brennkraftmaschine mit auf der Kurbelwelle angeordnetem und als Unwucht dienendem Ausgleichsgewicht und Verfahren zur Herstellung der Kurbelwelle
DE102009047545A1 (de) Mehrzylinder-Reihen-Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug
DE752464C (de) Viertaktbrennkraftmaschine mit zwoelffach gekroepfter Kurbelwelle
DE102011000585A1 (de) Mehrzylinder-Reihen-Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, sowie Verfahren zum Betreiben derselben
DE69006299T2 (de) Vorrichtung zur Ausbalancierung einer Viertakt-Brennkraftmaschine, insbesondere einer Fünf-Zylinder-Reihen-Maschine.
DE4024400A1 (de) Massenausgleich fuer eine hubkolben-brennkraftmaschine
DE2344529C3 (de) Anordnung zum dynamischen Auswuchten einer Hochgeschwindigkeitspresse
EP0501096B1 (de) Kurbelwelle
DE102009055757A1 (de) Verbrennungskraftmaschine
DE3542459C2 (de)
DE382012C (de) Dreizylindermaschine
DE669126C (de) Ausgleich von Drehschwingungen, und zwar der gleichphasigen Harmoniuschen 2n+1/2.i-ter Ordnung, bei Viertaktbrennkraftmaschinen mit ungerader Zylinderzahl und gleichmaessiger Kurbelversetzung
DE3033803A1 (de) Mehrzylindrige 4takt-hubkolben-brennkraftmaschine in reihenbauart
DE10218922A1 (de) Kurbelwelle für einen V10-Motor mit 100 DEG - 120 DEG V-Winkel
DE3132144A1 (de) Anordnung zum vollstaendigen massenausgleich einer hubkolben-kurbenwellenmaschine
DE10207077A1 (de) Kurbelwellen für eine V-Motoren-Baureihe
DE739696C (de) Kolbenmaschine mit je zwei nebeneinanderliegenden und synchron laufenden Kurbelwellen
DE815646C (de) Steuer- oder Regelwelle fuer Kolbenmaschinen
DE3842366A1 (de) Massenausgleichseinrichtung
DE3840307A1 (de) Einrichtung zum ausgleich von massenkraeften und wechselmomenten
AT124136B (de) Brennkraftmaschine mit mehr als vier Zylindern.
DE312059C (de)
DE879034C (de) Massenausgleich bei Brennkraftmaschinen mit Anordnung der Arbeitszylinder in mehreren Sternen
DE417192C (de) Verfahren zur Ausgleichung der Traegheitskraefte bei mehrzylindrigen Zweitaktverbrennungsmotoren