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Zweitakt-Brennkraftrriaschine Bei Straßen- und Ackerschleppern erfolgt
der Antrieb durch Verbrennungsmotoren mit geringer Zylinderzahl, im wesentlichen
Ein oder Zw,eigylindermotoren, deren. Massenkräfte nicht ausgeglichen sind.
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Es sind Einrichtungen zum Massenausgleich bei Kurbelwellen-Kolbenmaschinen,
z. B. Brennkraftmaschinen, bekannt, bei denen das die Kolben samt Kurbelgetriebe
umschließende Maschinengehäuse einerseits in. von einer Grundplatte getragenen Lagern
drehbar um die Drehachse :der Maschinenkurbelwelle geführt und andererseits mit
der Umgebung, z. B. der Grundplatte, unter Umgehung dieser Lagerung über federnde
Glieder verbunden ist. Die federnden Glieder leiten ,beim Betrieb dieser Maschine
ihr Drehmoment an die Umgehung weiter, während die vom Kolben samt Kurbelgetriebe
ausgehenden drehenden Rückstöße von der Masse des Gehäuses aufgenommen. werden,
das dadurch in pendelnde Schwingungen gerät. Die vorzugsweise mit stehendem Zylinder
ausgebildete bekannte Maschine ist durch entsprechende Massenverteilung am Gehäuse
im ganzen, und ,die bewegten Teile sind durch von der Kurbelwelle zwangsläufig geführte
Körper dynamisch um diese Drehachse ausgeglichen.
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Es istauchbereitsbeieinerBrennkraftmaschinemit zwei gegenüberliegenden
Arbeitszylindern bekannt, den Massenausgleich durch eine senkrecht zur Achse der
Arbeitszylinder laufende Ausgleichsmaisseherzustellen> Der Antrieb der fallweise
als Spülkoliben ausgebildeten Ausgleichsmasse erfolgt hierbei durch
ein
Gestänge, das annähernd oder genau die gleiche Bewegung des Spülzylindenkolbens
erzeugt wie eine unendlich lange Pleuelstange. Das Gestänge kann beispielsweise
aus einer Kurbelschleife bestehen.
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Bei Straßen- oder Ackerschleppern sind Motoren und Einrichtungen der
vorbeschriebenen Art bisher nicht bekanntgeworden. Da bei Schleppern der Antriebs.motor
entweder auf der Tragkonstruktion fest aufmontiert ist oder das Motorgehäuse mit
dem T riebwerksgehäuse und ,dem Gehäuse für den Antrieb und die Lagerung der Hinterachse
zu einer einheitlichen Tragkonstruktion fest veribunden ist, versetzt die in ihren
Massen unausgeglichene Antriebsmaschine den ,Schlepper in starke Schwingungen. Die
damit verbundenen Erschütterungen wirken sich nicht nur für den Fahrer unangenehm
aus, sie beanspruchen auch die Verbände der Tragkonstruktion des Schleppers und
erschweren die Lenkung. .
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Die Erfindung bezweckt, den bei Schleppern bestehenden Nachteil zu
beseitigen. Dies wird erreicht durch die Verwendung einer Zweitakt-Brennkraftmaschine,
bei der nach Patent 832,961 von der Kurbelwelle ein Tauchkolben angetrieben wird,
der gegenüberliegend zum Arbeitszylinder angeordnet ist und sich entgegengesetzt
zum Arbeitskolben nach dem Kurbelraum zu bzw. davon weg bewegt und auf dessen äußerem
Ende als Pumpenkolben ein weiterer Kolben in .Scheibenform. aufgesetzt ist, dessen
Innenfläche beim Einwärtsgang gegen eine feste Wand arbeitet; als Antrieib:smaschine
für Straßen- und Ackerschlepper. ,Die Gewichte der hin und her gehenden Massen der
Triebwerksteile eines jeden Arbeitszylinders und des ihm gegen.überliegenden Pumpenzylinders
werden .zweckmäßig so aufeinander abgestimmt, daß das Produkt aus hin und her gehenden
Massen und Hub des Arbeitszylinders gleich ist dem Produkt aus hin und her gehenden
Massen und Hub des Pumpenzylinders, so daß ein vollständiger Ausgleich der Massen.
kräfte erster Ordnung und ein nahezu vollständiger Ausgleich der Massenkräfte zweiter
Ordnung des Motors vorhanden ist.
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Durch diese Maßnahmen steht der Motor vollkommen ruhig, so daß der
Schlepper bei laufendem Motor schwingungs- Ünd erschütterungsfrei ist. Durch die
von der Kurbelwelle angetriebene Spül-
luftpumpe gemäß der Erfindung wird
nicht nur ein Ausgleich der Massenkräfte herbeigeführt, sondern auch eine bessere
Ausspülung des Zylinders gegenüber einem Zweitaktmotor mit Kuribe'l1Castenspülung
erreicht, denn die Spülluftpumpe hat etwa das doppelte Hubvolumen des Arbeitszylinders.
Die geförderte Spülluftmenge beträgt daher das i,5fache des Hubvolumens des Arbeitszylinders.
Die Zylinderleistung gegenüber dem Zweitaktmotor mit Kurbelkastenspülung ist daher
wesentlich höher.
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Es ist an sich bekannt, einen Ausgleich der hin und her gehenden Massenkräfte
durch entgegengesetzt zur Kurbelwelle rotierende Gegengewichte herbeizuführen. Gegenüber
dem damit verbundenen Konstruktionsaufwand, der lediglich der Herbeiführung eines
Massenausgleiches dient, hat die Maßnahme nach der Erfindung den Vorteil, daß eine
an sich bereits vorhandene Spülluftpumpe so angeordnet und in ihren Triebwerksteilen
so bemessen wird, daß außer der Spülluftförderung der Massenausgleich herbeigeführt
wird.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in drei Ausführungsbeispielen dargestellt.
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A,bb. i zeigt einen Schlepper mit einer stehend angeordneten Antriebsmaschine;
Abb.2 zeigt einen Schlepper mit einer liegend angeordneten Antriebsmaschine in Seitenansicht
und Abb. 3 den Schlepper nach Abb. 2 in Draufsicht; Abb.4 zeigt einen: Schlepper
mit liegend angeordneter .Antriebsmaschine, dessen ll#,urbelwellenachse senkrecht
zur Längsachse des Schleppers gerichtet ist.
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In Abb. z, 3 und 4 ist die Antriebsmaschine im Schnitt dargestellt.-
Zur besseren Veranschaulichung ist die Maschine ;größer gezeichnet. In den Abbildungen
ist mit i der Arbeitszylinder be7eichnet; 2! ist der Kolben, 3 die Schubstange und
4 die Kurbelwelle. Dem Arbeitszylinder i gegenüberliegend angeordnet ist der Spülluftpumpenzylinder
5, dessen Kolben 6 über die Schubstange 7 und eine auh der Kurbehvelle 4 angeordnete
Exzenterscheibe 8 angetrieben wird. Die .Spülluftpumpe 5 ist vom Kurbelgehäuse getrennt,
so daß mit der angesaugten Luft kein Schmutz in das Kurbelgehäuse eintreten kann.
Die Schmierung im Kurbelgehäuse erfolgt in bekannter Weise durch eine Umlaufschmierung
mittels Zahnradpumpe.
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Zum Ausgleich der Massenkräfte sind die Gewichte der hin und her gehenden
Massen der Triebwerksteile sowohl des Arbeitszylinders als auch des Pumpenzylinders
in ihrer Größe so gewählt, -daß das Produkt aus Massen und Hub gleich ist. Bezeichnet
man also die Massen, der hin und her gehenden Triebwerksteile des Arbeitszylinders
mit ml, den Hub -des Arbeitskolbens mit r1 und die Massen der hin und her gehenden
Trie#bwerksteile des Pumpenzylinders mit m2 und den Hub des Pumpenkolbens mit y2,
so ,besteht die Gleichung mi . y1 - m2 -r2 .
Durch eine solche
Abstimmung der hin und her gehenden Massen zueinander wird ein vollständiger Ausgleich
der Massenkräfte erster Ordnung und ein nahezu vollständiger Ausgleich der Massenkräfte',zweiter
Ordnung für den Motor erreicht.
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Das Motorgehäuse 9 ist an das Getriebegehäuse io angeflanscht, das
zusammen mit dem ebenfalls angeflanschten Gehäuse für den Achsantrieb i i die Tragkonstruktion
des Schleppers bildet. .Der Antriebsmotor kann auch auf der Tragkonstruktion des
Schleppers aufmontiert sein, so daß er nicht einen. Teil der Tragl<:onstrullction
bildet.
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Die Spülluft wird durch den Filter 12- und die Leitung 13 angesaugt.
14 ist die Brennstoffeinspritzpumpe und 15 die im Zylinderkopf .des Arbeitszylinders
i angeordnete Einspritzdüse. Der Sc'hwungradventilator 16 fördert die Kühlluft für
den Arbeitszylinder z,
Die gegenüberliegende :Anordnung von Arbeitszylinder
und Spülluftpumpe führt zu einer für Zweitaktmotoren mit angelenkter Spülluftpumpe
sehr schmalen Bauform, die dem Fahrer die Sicht nach vorn nicht behindert. Der Antriebsmotor
kann daher, wie in Abb. i dargestellt, stehend in den Schlepper eingebaut werden,
bei genügender seitlicher Sicht für den Fahrer.
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Es ist aber auch eine quer liegende Anordnung im Schlepper möglich,
wie Abb. 2 und 3 zeigen. Da der Schwerpunkt,des Motors nahezu in der Kuribelwellenach.se
liegt, wird der Schlepper durch die dargestellte Anordnung des Antriebsmotors nicht
einseitig belastet. Infolge der schmalen Bauform liegt der Motor so niedrig, daß
der Fahrer bequem über den Motor hinweg auf die Fahrbahn sieht.
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Bei dem in Längsrichtung liegend angeordneten Motor gemäß Abb. q.
ist die Pumpenseite des Motors an das Triebwerksg'ehäuse io angeflanscht. Die Anordnung
des Antriebsmotors gemäß Abb. .a. hat ebenfalls den Vorteil einer guten Sicht für
den Fahrer, und zwar sowohl über den. Motor hinweg als auch seitlich an dem Motor
vorbei.