DE967841C

DE967841C - Zweitakt-Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE967841C
Application number: DEP1919A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Otto Elwert; Johann Kopf; Dr-Ing Adolf Schnuerle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1957-12-19

Description

Zweitakt-Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Einspritzung des Kraftstoffes in die Zylinder, mit zwei Reihen von Arbeitszylindern in V-Form und mit einem Kreiselgebläse zur Förderung der Spülluft, dessen Laufradwelle parallel zur Kurbelwelle angeordnet ist, wobei der Antrieb des Kreiselgebläses durch Stirnräder von der Kurbelwelle aus auf der inneren, dem Kurbelraum zu gelegenen Seite der Tragwand eines Kurbelwellenendlagers vorzugsweise in einer Ebene erfolgt.
Es ist Aufgabe der neuen Erfindung, sowohl den Antrieb für das hochtourige Kreiselgebläse als auch den Antrieb für die Kraftstoffeinspritzpumpe mit dem Drehzahlverhältnis i : i zur Kurbelwelle einfach und betriebssicher zu gestalten. Dabei soll der Antrieb der Kraftstoffeinspritzpumpe mit einem großen Gleichförmigkeitsgrad erfolgen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Antrieb der Kraftstoffeinspritzpumpe von dem Stirnradritzel der Laufradwelle des Kreiselgebläses aus erfolgt. Durch die Erfindung wird die vorteilhafte Wirkung erzielt, daß sich durch die Schwungwirkung des Laufrades des Kreiselgebläses ein äußerst gleichförmiger Antrieb der Kraftstoffeinspritzpumpe ergibt, wodurch deren Antriebszahnrad geschont wird. Der Antrieb des Gebläses dient gemäß der neuen Erfindung also gleichzeitig zum Antrieb der Kraftstoffeinspritzpumpe auf der Strecke zwischen Kurbelwelle und Gebläse. Der Antrieb der Kraftstoffeinspritzpumpe von dem Ritzel der Laufradwelle des Kreiselgebläses ist ungewöhnlich, weil eine starke Rückübersetzung für den Antrieb der Kraftstoffeinspritzpumpe erforderlich ist. In dieser Rückübersetzung liegt aber eine weitere vorteilhafte Wirkung, die darin zu sehen ist, daß die an sich schon kleine Ungleichförmigkeit der Drehbewegung des Laufrades des Kreiselgebläses durch die Rücküber- Setzung zur Kraftstoffeinspritzpumpe hin noch weiter verkleinert wird. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung soll in das Ritzel der Laufradwelle des Kreiselgebläses ein gleich großes Stirnzahnrad wie das Kurbelwellenzahnrad eingreifen. Es wird dadurch in vorteilhafter Weise für den Antrieb der Kraftstoffeinspritzpumpe nur ein einziges zusätzliches Zahnrad benötigt, das seinerseits noch als Schwungrad wirkt.
Es sind Viertakt-Ottomotoren mit Schleudergebläse vorgeschlagen worden, bei denen von der Gebläsewelle aus eine rein rotierende Kraftstoffzumeßpumpe für die Einführung des Kraftstoffes in die Saugleitung des Motors angetrieben wird, die an Stelle eines Vergasers den Kraftstoff zuführt. Dabei ist keine Angabe über eine Rückuntersetzung des Antriebs der rein rotierenden Kraftstoffpumpe gegenüber der Gebläsewelle gemacht. Zweitaktmotoren erfordern als Diesel-oder Benzineinspritzmotoren eine Einspritzung direkt in die Zylinder und auch gegenüber Viertaktmotoren eine kürzere und härtere Einspritzung, da sich infolge des durch die Auslaß- und Spülkanäle gekürzten Nutzhubes die Verdichtung, Einspritzung und Verbrennung auf einen kleineren Kurbelwellenwinkel zusammendrängen. Infolgedessen sind rein rotierende Kraftstoffzumeßpumpen für Zweitakt-Einspritzmotoren nicht verwendbar.
Bei einem Zweitakt-Ottomotor ist vorgeschlagen worden, die Einspritzpumpe mit nur halber Kurbelwellendrehzahl durch Zahnräder von dem Antrieb eines Pendelschiebers für den Arbeitszylinder anzutreiben, der selbst mit Kurbelwellendrehzahl von der Kurbelwelle über eine Kette angetrieben ist. Eine Übersetzung gegenüber der Kurbelwelle findet nicht statt. Der Antrieb des Pendelschiebers erzeugt einen Ungleichförmigkeitsgrad, der sich auch auf den Antrieb der Einspritzpumpe überträgt.
Ein weiterer Vorschlag zeigt eine Zweitakt-Brennkraftmaschine mit einem Rootsgebläse, das selbst mit Übersetzung 1 : 2 von der Kurbelwelle durch eine Kette angetrieben ist und von dessen angetriebener Welle die Einspritzpumpe durch Zahnräder mit einer Rückuntersetzung von 2: 1 weiter angetrieben ist. Rootsgebläse ergeben jedoch bei höheren Spül-und Ladedrücken selbst einen ungleichen Drehmomentenbedarf, also einen bestimmten Ungleichförmigkeitsgrad, der sich auch auf den Zahnradantrieb der Einspritzpumpe überträgt.
Die Verkoppelung eines schnell laufenden Antriebes eines Schleudergebläses mit hohem Gleichförmigkeitsgrad mit einem langsam laufenden Antrieb einer Einspritzpumpe mit stoßweiser Belastung ergibt die Vorteile der Erfindung. Das Schleudergebläse selbst ergibt keinen Ungleichförmigkeitsgrad durch seinen eigenen Antrieb, sondern dazuhin eine große Schwungradwirkung für den ungleichförmigen Einspritzpumpenantrieb schon bei niedrigsten Motordrehzahlen, da das Übersetzungsverhältnis rund 7- bis iofach ist zu der Kurbelwellendrehzahl, die Schwungradwirkung also etwa 5o- bis ioofach. Durch die große Zähnezahl des Pumpenrades verteilt sich die an sich kurzzeitige und stoßähnliche Belastung des Zahnradantriebes beim Einspritzvorgang trotzdem auf verschiedene Zähne, bei dem Ritzel der Gebläsewelle fast auf alle Zähne seines ganzen Umfanges, und durch die große Zahngeschwindigkeit verringert sich die Größe der stoßartigen Belastung jedes Zahnes selbst sehr stark, so daß eine geringe Abnutzung, Erwärmung der Zähne und eine geringe Verschleppung des Einspritzzeitpunktes erreicht sind. Gleichzeitig ergibt sich dadurch auch eine geringe Belastung der Wellenlager.
Damit die Kraftstoffeinspritzpumpe von ihrem Antrieb, ohne denselben abzubauen, separat gelöst werden kann, befindet sich gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung die Wellenlagerung des Stirnzahnrades zum Antrieb der Kraftstoffeinspritzpumpe im Motorgehäuse. Ein weiterer Vorteil dieser Maßnahme ist in der damit verbundenen eindeutigen Bestimmung und Genauigkeit des Zahneingriffs der rasch laufenden Verzahnung zwischen dem Ritzel der Laufradwelle des Kreiselgebläses und dem Stirnzahnrad zum Antrieb der Kraftstoffeinspritzpumpe zu sehen.
Wenn das Ritzel der Laufradwelle des Kreiselgebläses axial nach außen verlängert ist und das Antriebszahnrad der Kraftstoffeinspritzpumpe am äußeren Ende in das Ritzel eingreift, so wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß das Ritzel zum Antrieb der Laufradwelle des Kreiselgebläses einer weniger starken Erwärmung und einem geringeren Verschleiß ausgesetzt ist, weil der Antrieb und der Weitertrieb in verschiedenen Ebenen liegen.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt.
Die Zeichnung zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch eine Zweitakt-Brennkraftmaschine mit zwei Reihen von Arbeitszylindern, die in V-Form zueinander angeordnet sind. Die Zylinder der einen Zylinderreihe, die in der Zeichnung erscheint, sind mit i bezeichnet. Da die Zweitakt-Brennkraftmaschine- eine Vierzylindermaschine ist, befinden sich auf jeder Seite zwei Arbeitszylinder. Die Darstellung der Arbeitszylinder in der Abbildung ergibt sich durch den bei der Maschine gewählten V-Winkel von 9o°. Die Arbeitszylinder stehen auf dem Kurbelgehäuse, welches mit 2 bezeichnet ist und in dem sich die Lagerung der Kurbelwelle 3 befindet. Die Kurbelwelle weist zwei Kröpfungen auf, so daß jeweils zwei gegenüberliegende Zylinder auf einen Kurbelzapfen q. arbeiten. Auf den Kurbelzapfen q. sind abgebrochen die Pleuelstangen dargestellt. Die rechten Pleuelstangen 5 arbeiten mit den Kolben der dargestellten Arbeitszylinder zusammen, während die linken Pleuelstangen 6 mit den Kolben der Arbeitszylinder zusammenarbeiten, die zu der anderen, nicht gezeichneten Zylinderreihe gehören.
Zwischen den beiden Zylinderreihen ist ein Aufnehmerraum 7 für die Spülluft angeordnet, der sich über die ganze Länge der Maschine erstreckt. Der Spülluftaufnehmer 7 wird von einem Kreiselgebläse 8 mit Spülluft versorgt. Die Laufradwelle g des Kreiselgebläses ist parallel zur Kurbelwelle angeordnet. Der Antrieb des Kreiselgebläses erfolgt von der Kurbelwelle 3 aus durch Stirnräder io, ii und i2. Die Stirnräder io, ix und 12 sind auf der inneren, dem Kurbelraum zu gelegenen Seite der Tragwand 13 des vorderen Kurbelwellenlagers 14 angeordnet. Die Stirnräder 1o, 11 und 12 liegen dabei in einer Ebene. Das mittlere Kurbelwellenlager ist mit 15 und das hintere Kurbelwellenlager mit 16 bezeichnet. 17 ist das Schwungrad. Auf dem vorderen Ende der Kurbelwelle sitzt neben einer Riemenscheibe 18 zum Antrieb des Kühllüfters 1g eine rotierende Masse 2o als Gegengewicht. Ein entsprechendes Gegengewicht 21 befindet sich noch im Schwungrad 17.
Der Kühllüfter 1g ist so weit nach vorn gesetzt, daß zwischen dem Kühllüfter 1g und dem Läufer des Kreiselgebläses genügend Raum für die Anordnung eines Ansaugekastens 22 verbleibt. Die vom Läufer des Kreiselgebläses durch den Ansaugekasten 22 angesaugte Spülluft wird von dem Läufer des Kreiselgebläses in einen Diffusor 23 gefördert, der in axialer Richtung Verbindung mit dem Spülluftaufnehmerraum 7 hat.
Die dargestellte Zweitakt-Brennkraftmaschine ist eine Einspritzbrennkraftmaschine und hat zu diesem Zweck eine Kraftstoffeinspritzpumpe 24. Diese Kraftstoffeinspritzpumpe ist auf die obere Wand 25 des Spülluftaufnehmerraumes 7 aufgesetzt, so daß sie sich etwa zwischen den Zylindern der beiden Zylinderreihen befindet. Der Antriebsstutzen 26 ihrer Nockenwelle ist der vorderen Seite der Maschine zu gerichtet, an welcher sich derAntrieb des Kreiselgebläses befindet. Die Zweitakt-Brennkraftmaschine weist nun die Besonderheit auf, daß der Antrieb der Kraftstoffeinspritzpumpe 24 von dem als Ritzel ausgebildeten Stirnzahnrad 12 auf der Laufradwelle g aus erfolgt. Dabei greift in das Ritzel 12 der Laufradwelle g des Kreiselgebläses 8 ein Stirnzahnrad 27 ein, welches denselben Teilkreis und dieselbe Zähnezahl wie das Stirnzahnrad 1o auf der Kurbelwelle hat. Das Stirnzahnrad 27 ist über eine Längswelle 28 und eine Kupplung 29 mit dem Antriebsstutzen 26 der Nockenwelle der Brennstoffeinspritzpumpe 24 gekuppelt. So wie bei den Stirnzahnrädern 1o, 11 und 12 befindet sich auch bei dem Stirnzahnrad 27 die Lagerung dessen Welle 28 im Gehäuse der Brennkraftmaschine. Zu diesem Zweck sind zwei Wände 30 und 31 hochgeführt, welche die Lagerungen 32 und 33 der Welle 28 enthalten. Oben sind die Wände 30 und 31 zu einem geschlossenen Kasten miteinander verbunden.
Wie die Zeichnung leicht erkennen läßt, ist das Ritzel 12 wesentlich breiter ausgeführt als die Stirnzahnräder 1o und 11. Das Ritzel 12 ist gewissermaßen axial nach außen verlängert, so daß das Antriebszahnrad 27 der Brennstoffeinspritzpumpe am äußeren Ende in das Ritzel 12 eingreift.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Einspritzung des Kraftstoffes in die Zylinder, mit zwei Reihen von Arbeitszylindern in V-Form und mit einem Kreiselgebläse zur Förderung der Spülluft, dessen Laufradwelle parallel zur Kurbelwelle angeordnet ist, wobei der Antrieb des Kreiselgebläses durch Stirnräder von der Kurbelwelle aus auf der inneren, dem Kurbelraum zu gelegenen Seite der Tragwand eines Kurbelwellenlagers vorzugsweise in einer Ebene erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Kraftstoffeinspritzpumpe von dem Stirnradritzel der Laufradwelle des Kreiselgebläses aus erfolgt.
2. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in das Ritzel der Laufradwelle des Kreiselgebläses ein gleich großes Stirnzahnrad wie das Kurbelwellenzahnrad eingreift.
3. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Wellenlagerung des Stirnrades zum Antrieb der Kraftstoffeinspritzpumpe im Gehäuse des Motors befindet.
4. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel der Laufradwelle des Kreiselgebläses axial nach außen verlängert ist und das Antriebszahnrad der Kraftstoffeinspritzpumpe am äußeren Ende. in das Ritzel eingreift. In Betracht gezogene Druckschriften Deutsche Patentschriften Nr. 217 818, 49o 848, 649 56o, 692 121, 731834; schweizerische Patentschrift Nr. 2,32202; französische Patentschrift Nr. 459 o8o; britische Patentschriften Nr. 449 508, 605 610; USA.-Patentschriften Nr. 2 354 227, 2,400 415, 2 411 653.