DE968673C - Zweitakt-Brennkraftmaschine - Google Patents

Zweitakt-Brennkraftmaschine

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DE968673C
DE968673C DEP32613A DEP0032613A DE968673C DE 968673 C DE968673 C DE 968673C DE P32613 A DEP32613 A DE P32613A DE P0032613 A DEP0032613 A DE P0032613A DE 968673 C DE968673 C DE 968673C
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Dipl-Ing Otto Elwert
Dipl-Ing Emil Hoerz
Johann Kopf
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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Description

  • Zweitakt-Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine Zweitakt-Brennkrafttnaschine 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 Stirnzahnräder von der Kurbelwelle aus erfolgt und der Antrieb der Kraftstoffeinspritzpumpe von dem Stirnradritzel der Laufradwelle des Kreiselgebläses abgenommen wird (Zusatz zu Patent 9678q.r).
  • Zum Antrieb der Kraftstoffeinspritzpumpe ist von diesem Ritzel aus eine verhältnismäßig große Rückübersetzung erforderlich. Nach dem Hauptlatent wird diese Rückübersetzung durch ein einziges großes Stirnzahnrad gebildet, welches unmittelbar bzw. auf einer Verlängerung der Nockenwelle der Kraftstoffeinspritzpumpe sitzt. Wenn ein einziger Zahneingriff vom Ritzel zur Kraftstoffeinspritzpumpe einerseits an sich sehr vorteilhaft ist, so schafft das große Zahnrad anderseits jedoch beträchtliche Schwierigkeiten bezüglich der Führung der Spülluft. Da ein besonderer von der Kurbelwelle zum Antrieb der Kraftstoffeinspritzpumpe hochgeführter Antrieb wegen seiner großen Rufwendigkeit vermieden werden muß, ist es Aufgabe der neuen Erfindung, die Zweitakt-Brennkraftmaschine so zu verbessern, daß bessere Raumverhältnisse für die Leitung der Spülluft vom Kreiselgebläse zu einem zwischen den beiden Zylinderreihen liegenden Aufnehmerraum für die Spülluft geschaffen werden.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Antrieb der Kraftstoffeinspritzpumpe von dem Stirnradritzel zum Antrieb der Laufradwelle des Kreiselgebläses aus über ein Vorgelege erfolgt. Durch das Vorgelege schrumpfen die für den Antrieb der Kraftstoffpumpe erforderlichen Querabmessungen in Höhe und Breite beträchtlich zusammen, so daß für die Durchführung der Spülluftleitung vom Gebläse zum Spülluftaufnehmer bedeutend mehr Freiheit geschaffen wird. Dies ist ein bedeutender Vorteil. Ein weiterer Vorteil ist auch darin zu sehen, daß die Kraftstoffeinspritzpumpe eine niedrigere Lage erhält, wodurch die Bauhöhe der Maschine und des Maschinengehäuses verringert wird. Die Maschine erhält dadurch auch ein geringeres Gewicht.
  • Es wurde bei einer Zweitakt-Brennkraftmaschine mit zwei Reihen von Arbeitszylindern in V-Form und mit einem Kreiselgebläse zur Förderung der Spülluft, dessen Laufradwelle parallel angeordnet ist und der Antrieb des Kreiselgebläses durch Stirnzahnräder von der Kurbelwelle aus erfolgt, bereits der Vorschlag gemacht, die Kraftstoffeinspritzpumpe über ein zwischengeschaltetes Untersetzungsgetriebe von der Laufradwelle des Kreiselgebläses aus anzutreiben. Diesem Vorschlag zufolge ist die Laufradwelle des Kreiselgebläses verlängert und trägt an ihrem verlängerten Teil ein besonderes Ritzel, welches als Ausgang für die Untersetzung zur Kraftstoffeinspritzpumpe hin dient. Bei der Annahme, daß sich der Antrieb der Laufradwelle des Kreiselgebläses von der Kurbelwelle aus zwischen dem Kreiselgebläse und der Kraftstoffeinspritzpumpe befindet, so daß das Kreiselgebläse von der Stirnseite der Zweitakt-Brennkraftmaschine aus ansaugen kann, was an sich zweckmäßiger ist, würde sich nach dem letzteren Vorschlag eine günstige Führung der Spülluftleitung zum Spülluftaufnehmer ergeben. Dabei hat der letztere Vorschlag jedoch den großen Nachteil, daß durch ihn gewissermaßen ein besonderes Getriebegehäuse mit einer besonderen Ölführung dafür erforderlich ist. Darüber hinaus ist neben der Verlängerung der Laufradwelle des Kreiselgebläses ein zusätzliches Ritzel auf dieser erforderlich. Dem älteren Vorschlag gegenüber werden gemäß der neuen Erfindung neben einer günstigen Möglichkeit der Führung für die Spülluftleitung ein einziger Getrieberaum für die Untersetzung bzw. das Vorgelege geschaffen, wobei für den Getrieberaum nur zwei Zahnradbreiten an Baulänge benötigt werden, weil ein zusätzliches Ritzel auf der Laufradwelle des Kreiselgebläses nicht benötigt wird.
  • Wenn gemäß einem weiteren Gedanken der neuen Erfindung das Vorgelege für den Antrieb der Kraftstoffeinspritzpumpe auf der Seite einer Druckspirale des Kreiselgebläses angeordnet ist, auf der die Druckspirale den größeren Querschnitt hat, so ergibt sich in vorteilhafter Weise, daß die aus der Druckspirale ausströmende Luft auf der anderen Seite einen möglichst großen freien Querschnitt nach dem Spülluftaufnehmer zu findet und seitlich von den Antriebszahnrädern der Kraftstoffeinspritzpumpe und des Gebläses in den Spülluftaufnehmer einmündet.
  • Um einen in sich geschlossenen Getriebeverband für den Antrieb der Laufradwelle des Kreiselgebläses und für den Antrieb der Kraftstoffeinspritzpumpe zu erhalten, sind alle Wellen einschließlich der Welle des Vorgeleges für den Antrieb der Kraftstoffpumpe im Gehäuse des Motors gelagert. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn vor der Tragwand für das vorderste Kurbelwellengrundlager und vor dem Zahnradantrieb des Gebläses und der Kraftstoffeinspritzpumpe eine weitere Wand des Motorgehäuses vorhanden ist. Auf diese Weise können sämtliche Wellen im Motorgehäuse doppelt gelagert werden. Um trotz des geschlossenen Getriebeverbandes eine gute Zugänglichkeit zu erhalten, ist das Gebläsegehäuse als besonderes Gehäuse auf eine ebene Stirnfläche des Motorgehäuses aufgesetzt.
  • In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigt: Abb. i einen Längsschnitt durch die Mittelebene eines Zweitakt-V-Motors mit Kreiselgebläse und Spülluftaufnehmer; Abb. z einen Querschnitt des Motors nach Abb. i nach der Linie II-II der Abb. i, Abb. 3 einen Querschnitt des Motors nach Abb. i nach der Linie III-III der Abb. i.
  • In dem Ausführungsbeispiel ist ein Vierzylinderzweitaktmotor gezeigt, dessen Arbeitszylinder in zwei Reihen von je zwei Zylindern in V-Form mit einem V-Winkel von go° angeordnet sind. In den Abbildungen sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Mit i sind die Arbeitszylinder der linken und mit 2 die der rechten Zylinderreihe bezeichnet. 3 ist die Kurbelwelle mit zwei auf jedem Kurbelzapfen nebeneinander gelagerten Pleuelstangen. Dadurch ist die eine Zylinderreihe um die Länge eines Pleuellagers gegenüber der anderen in der Längsrichtung des Motors versetzt. An dem hinteren Ende der Kurbelwelle 3 ist das Schwungrad 4. angebracht. 5 ist der Spülluftaufnehmer des Motorgehäuses, der sich über dessen Länge zwischen dem unteren Teil der Zylinder beider Zylinderreihen erstreckt. 6 ist das Laufrad, 7 die Laufradwelle und S das Ritzel des Kreiselgebläses. Die Laufradwelle 7 liegt parallel zur Kurbelwelle 3. Die Saugöffnung g des Gebläselaufrades 6 ist nach vorn gerichtet und liegt in dem Aufsaugraum io, der von dem Sauggehäuse i i gebildet wird. In der vorderen Wand des Sauggehäuses i i ist der Kühlwindflügel 1.2 gelagert. Das Gebläselaufrad6 und dieAntriebszahnräder für das Gebläselaufrad 6 und für die Kraftstoffeinspritzpumpe 13 liegen vor der Tragwand 1q. des vordersten Grundlagers 15.
  • 16 ist ein großes Zahnrad auf der Kurbelwelle, das zur Vermeidung von Drehschwingungen von der Kurbelwelle federnd mitgenommen wird. 17 ist ein im Motorgehäuse gelagertes Zwischenrad für den Antrieb des Kreiselgebläses, das mit dem Ritzel 8 der Laufradwelle 7 im Eingriff steht. Der Antrieb der Kraftstoffpumpenwelle 18 erfolgt von dem Antriebsritzel 8 der Laufradwelle 7 aus über ein Vorgelege.Hierbei sind die Zahnräder des Vorgeleges der Kraftstoffpumpenwelle so schmal gehalten, daß sie im wesentlichen in der Ebene der Antriebszahnräder 16 und 8 des Gebläses liegen. Das Ritzel 8 der Lauf radwelle 7 steht im Eingriff mit dem Zahnrad i9 der Vorgelegewelle 2o (s. Abb. 3). Ein kleineres Zahnrad 21 der Vorgelegewelle 2o kämmt mit dein Zahnrad 22 der Kraftstoffpumpenwelle i8. Alle Wellen sind im Motorgehäuse in einem Gußstück gelagert, so daß genaue Zahnradeingriffe gesichert sind und damit ein geräuschloser Gang gewährleistet ist. Vor der Tragwand 14 für das vorderste Kurbelwellengrundlager 15 und vor dem Zahnradantrieb ist in dem Ausführungsbeispiel eine weitere Wand 23 vorhanden, die mit zur Lagerung der Wellen dient, so daß sämtliche Wellen im Motorgehäuse doppelt gelagert sind.
  • Das Gebläselaufrad 6 ist von einem Diffusor 24 umgeben. Die von dem Gebläselaufrad 6 geförderte Luft strömt von dem Diffusor 24 in die Druckspirale 25 des Kreiselgebläses, die sich in der Abbildung i links von dem Diffusor 24 befindet. Die Druckspirale 25 umschließt das Ansauggehäuse i i. An Stelle der Druckspirale 25 könnte auch ein einfacher ringförmiger Druckraum in gewissen Fällen ausreichend oder zweckmäßig sein. Von der Druckspirale 25 strömt die Luft durch eine seitliche Öffnung 26 (s. Abb. 2) in einen Krümmer 27 (s. Abb. i), der unter Umgehung der Zahnräder zum Antrieb der Kraftstoffeinspritzpumpe nach hinten und nach unten verläuft und in den Spülluftaufnehmer 5 einmündet. Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Abb. i bis 3 mündet der Krümmer 27 im wesentlichen zwischen den Antriebszahnrädern der Kraftstoffeinspritzpumpe und der Kraftstoffeinspr itzpumpe selbst in den Spülluftaufnehmer 5 ein. Aus Abb. 3 ist aber auch zu entnehmen, daß die Einmündung des Krümmers 27 zum Teil auch neben den Antriebszahnrädern der Kr aftstoffeinspritzpunipe in den Spülluftaufnehmer 5 erfolgt.
  • Aus den Abb. 2 und 3 ist zu ersehen, daß das Vorbelege auf die Seite der Druckspirale gelegt ist, auf der die Druckspirale ihren größten Querschnitt hat, so daß die aus der Druckspirale tangential weiterströmende Luft auf der andern Seite einen möglichst großen freien Querschnitt findet, der seitlich von den Antriebsrädern der Einspritzpumpe und des Gebläses liegt.
  • Da die nebeneinanderliegenden Pleuel eine @-ersetzung der einen Zylinderreihe gegenüber der anderen bedingen, wird die Zylinderreihe auf der Seite der Vorgelegezahnräder zurückversetzt, so claß der Spülluftzutritt aus dem Spülluftaufnehmer nach beiden Seiten des vordersten Zylinders dieser Zylinderreihe ungehindert erfolgen kann. Die Antriebszalinräder für die Einspritzpumpe nebst Vorgelege liegen -- wie bereits gesagt wurde -- im wesentlichen in der Ebene der Antriebszahnräder des Gebläses, sind also weit nach vorn gerückt und im Durchmesser klein, so daß die Druckluft nach dein Austritt aus der Druckspirale für die Überströmung dieser Zahnräder nicht besonders weit über die Druckspirale hinaus in die Höhe geführt zu werden braucht. Außerdem ist durch die weit nach vorn gerückte Lage der Antriebszahnräder ein weiter Abstand zwischen den Antriebsrädern und der Kraftstoffpumpe geschaffen, der einen großen Einströmquerschnitt für die Spülluft in den Aufnehmer ergibt. Dadurch, daß das Vorgelege seitlich angeordnet ist und kleine Zahnräder verwendet werden, ergibt sich eine tiefe Lage der Einspritzpumpe, deren Zahnrad in das Gebläseritzel nicht unmittelbar eingreift. Dies hat eine verhältnismäßig niedrige Bauhöhe des Motors zur Folge, da die oberste Begrenzung die Oberseite der Einspritzpumpe ist, und es ergeben sich kurze Einspr itzdruckleitungen zu den Zylindern, was insbesondere bei direkter Einspritzung vorteilhaft ist.
  • Das Gebläsegehäuse 32 ist auf einer ebenen Stirnfläche des Motorgehäuses angesetzt. Es trägt in dem Ausführungsbeispiel an den Außenseiten links und rechts die Lichtmaschine 33 und den Bremskompressor 34.
  • Das Motorgehäuse ist nach oben durch zwei Ebenen in verschiedenen Höhen abgeschlossen. Die eine vordere höher gelegene Ebene 35 wird durch ein Gehäuse nach oben abgeschlossen, das den Raum für die Antriebsräder nach oben öldicht abschließt und gleichzeitig den Krümmer 27 für die Überführung der Spülluft aus der Druckspirale in den Spül-Z, bildet. Die zweite tiefer und weiter hinten gelegene Ebene 36 über dein Spülluftaufnelinier 5 wird durch einen Deckel 37 abgeschlossen, der gleichzeitig die Einspritzpumpe 13 trägt. Durcb die beiden Öffnungen sind die Räume gut zugänglich für das Reinigen. Die Zahnräder der Einspritzpumpe und de; Vorgeleges können von oben montiert werden.
  • Das Gebläsegehäuse ist vorn unterhalb der Kurbelwelle 3 mit einem Ausschnitt versehen für den Ausbau der Kurbelwelle nach unten ohne Entfernung des Gebläsegehäuses. Dieser Ausschnitt ist durch einen besonderen Schild 38 öldicht verschlossen, der an das Gebläsegehäuse nach vorn angeschraubt wird und den Durchtritt der Kurbelwelle abdichtet. Auf seiner Innenseite trägt dieser Schild 38 vorteilhaft die Schmierölpumpe 39, die mittels eines "Zahnrades d.o von der Kurbelwelle aus angetrieben wird. Das Kurbelgehäuse ist bei dem Ausführungsbeispiel mit einer besonderen Ölwanne .I1 versehen. Sämtliche Kurbelwangen der Kurbelwelle sind in dem Ausführungsbeispiel mit Gegengewichten .12 versehen, die nicht durch Zahnräder behindert werden.
  • Am vordern 1?nde trägt die Kurbelwelle 3 zwei Keilriemetisclieiben 4.3, 44, von denen die eine zum Antrieb des Kühlwindflügels 12 und der seitlich liegenden Lichtmaschine 33, gegebenenfalls im Dreieckantrieb dient. Die zweite Riemenscheibe dient zum Antrieb des Bremskompressors 34, der auf der anderen Seite des Gebläsegehäuses angeordnet ist. Das Luftfilter 45 kann unmittelbar auf das Gebläsegehäuse aufgesetzt sein und sich unmittelbar neben der Austrittsöffnung 26 für die Spülluft befinden. Es ist auch möglich, die Luft auf einem größern Umfang, beispielsweise über der oberen Hälfte des Gebläsegehäuses vor der Druckspirale in den Saugraum des Gebläses eintreten zu lassen und je einen Filter auf der linken und auf der rechten Seite der Druckspirale mit Rücksicht auf die bei Zweitaktmotoren großen Spülluftmengen anzuordnen. Der Eintritt der Luft von dem Filter in den Saugraum des Gebläses erfolgt vor der Druckspirale und muß bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i zwischen der vordersten Gebläsegehäusewand und der in dieser Abbildung gestrichelt eingetragenen Linie vorgenommen werden. Es könnte aber auch das Spiralgehäuse am Spiralenbeginn mit einer Leitung durchdrungen werden, die die Verbindung zwischen dem Luftfilter und dem Ansaugraum des Gebläselaufrades herstellt.
  • Das Gebläsegehäuse wird zweckmäßig zur Ersparung von Gewicht in Leichtmetall gegossen. Das Motorgehäuse besitzt eine einfache Form; es ist daher leicht zu gießen, zu reinigen und zu bearbeiten. Die Auflageflächen für die Zylinder können durchgehend bearbeitet werden. Wie Abb. i - zeigt, ist auch das Gebläsegehäuse leicht zu gießen und zu reinigen, da die Druckspirale aus zwei getrennten Gußstücken besteht.
  • Die Erfindung eignet sich gleich gut für Dieselmotoren wie für Motoren mit Luftspülung und Benzineinspritzung.

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Zweitakt-Brennkraftmaschine 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 Stirnzahnräder von der Kurbelwelle aus erfolgt und der Antrieb der Kraftstoffeinspritzpumpe von dem Stirnradritzel der Laufradwelle des Kreiselgebläses abgenommen wird, nach Patent 967 84.1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Kraftstoffeinspritzpumpe von dem Stirnradritzel zum Antrieb der Laufradwelle des Kreiselgebläses aus über ein Vorgelege erfolgt.
  2. 2. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorgelege für den Antrieb der Kraftstoffeinspritzpumpe auf der Seite einer Druckspirale des Kreiselgebläses angeordnet ist, auf der die Druckspirale den größeren Querschnitt hat.
  3. 3. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alleWellen zumAntrieb des Kreiselgebläses und zum Antrieb der Kraftstoffeinspritzpumpe einschließlich der zu diesem Antrieb gehörenden Vorgelegewelle im Gehäuse des Motors gelagert sind.
  4. 4.Zweitakt-Brennkraftmaschine nach denAnsprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Tragwand für das vorderste Kurbelwellengrundlager und vor dem Zahnradantrieb des Kreiselgebläses und der Kraftstoffeinspritzpumpe eine weitere Wand des Motorgehäuses vorhanden ist, so daß sämtliche Wellen im Motorgehäuse doppelt gelagert werden können.
  5. 5. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach denAnsprüchen i bis 4., dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläsegehäuse als besonderes Gehäuse auf einer ebenen Stirnfläche des Motorgehäuses angesetzt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 558 784, 807 45; österreichische Patentschrift Nr. i55 554; französische Patentschrift Nr. 45g o8o; britische Patentschriften Nr. 379 561, 6o6 614; USA.-Patentschriften Nr. 2 042 550, 2 09145 1, 2 354 227: »Der Aufbau schnellaufender V erbrennungskraftniaschinen für Kraftfahrzeuge und Triebwagen« von H. Kremser, Wien, 1942, S.196 und igg.
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