DE975104C

DE975104C - Vorrichtung zum Massenausgleich 2. Ordnung fuer eine schnellaufende Vierzylinder-Viertaktbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE975104C
Application number: DED17027A
Authority: DE
Inventors: Wolf-Dieter Dipl-Ing Bensinger; Martin Fritz
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1954-02-13
Filing date: 1954-02-14
Publication date: 1961-08-10

Description

AUSGEGEBEN AM 10. AUGUST 1961

D 17027 Ia/ 46 a^u

Zum Massenausgleich 2. Ordnung für Brennkraftmaschinen wurden bereits Gegengewichte verwendet, die mit doppelter Kurbelwellendrehzahl gegenläufig um parallel zur Kurbelwellenachse liegende Achsen umlaufen. Die Erfindung befaßt sich mit einer derartigen Vorrichtung zum Massenausgleich für eine schnellaufende Vierzylinder-Viertaktbrennkraftmaschine und besteht im wesentlichen darin, daß die Ausgleichsmassen samt ihrem gegenseitigen Antrieb in einem als geschlossenes Gehäuse ausgebildeten Lagerdeckel eines geteilten, mittleren Kurbelwellenlagers untergebracht sind und daß sie durch eine zur Kurbelwelle parallele Antriebswelle angetrieben werden, die im Gebiet eines Endes der Kurbelwelle mit dieser in Antriebsverbindung steht. Auf diese Weise wird eine einfache, raumsparende, geräuschdämpfende und das Schmieröl im Kurbelgehäuse nicht aufschäumende Anordnung der Ausgleichsmassen ermöglicht. Durch Auswechseln der üblichen Lagerdeckel gegen einen entsprechenden gehäuseförmigen Teil wird auch der nachträgliche Einbau in bereits vorhandene Motoren bzw. Motorentypen ermöglicht.

Es ist zwar eine Anlage zum Massenausgleich 2. Ordnung an einer doppeltwirkenden Sechszylinder - Zweitakt - S chiff sdieselmaschine bekannt, bei der je ein aus zwei gegenläufigen Massen bestehendes Ausgleichsgetriebe an jedem Ende der

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Kurbelwelle vorgesehen ist, doch sind bei dieser Anlage die Ausgleichsmassen nicht in einem geschlossenen Gehäuse, sondern nur zwischen zwei plattenförmigen Verlängerungen des Lagerdeckels S untergebracht, so daß das öl im Kurbelgehäuse durch die Ausgleichsmassen aufgeschäumt werden kann, und ferner sind die Zahnräderantriebe zwischen den beiden umlaufenden Ausgleichsmassen außerhalb des durch die Platten begrenzten Raumes angebracht, so daß das Geräusch dieser — im Gegensatz zur Erfindung — sogar zweimal vorhandenen Zahnrädertriebe nicht gedämpft wird.

Zur Erzielung einer besonders gedrängten Bauweise läuft nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die eine Ausgleichsmasse zwischen der anderen, in zwei Teile aufgeteilten Ausgleichsmasse derart um, daß sie bei jedem Umlauf in den Zwischenraum zwischen den beiden Teilen dieser anderen Masse eingreift.

ao Eine besonders vorteilhafte Anordnung der Ausgleichsmassen sowie ihres Antriebes ergibt sich, wenn diese Massen zusammen mit ihrem gesamten Antrieb ausschließlich von den Deckeln zweier Kurbelwellenlager, vorzugsweise innerhalb des Kurbelkastengehäuses bzw. ölsumpfes desselben, getragen werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles zu entnehmen. Hierbei zeigt

Fig. ι einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen der Erfindung in einem Schnitt nach Linie 1-1 der Fig. 2,

Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1 und

Fig. 3 einen waagerechten Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2.

In dem Motorgehäuse 10 einer Vierzylinder-Brennkraftmaschine ist die Kurbelwelle 11 in drei Lagern 12, 13 und einem weiteren, nicht dargestellten, gelagert, wobei sie beiderseits des mittleren Lagers 13 mit Gegengewichten 15, 16 in an sich bekannter Weise versehen ist. Das Gehäuse 10 der Maschine ist nach unten durch die Blechwanne 17 abgeschlossen, welche in ihrem vertieften Teil den ölsumpf bildet.

Zum Massenausgleich 2. Ordnung dienen die

gegenläufig umlaufenden Massen 19 und 20, welche

auf zur Kurbelwelle parallelen Wellen 21 und 22 fest angeordnet sind. Die Ausgleichsmasse 20 ist

hierbei in zwei Einzelscheiben 20', 20" aufgeteilt, welche beiderseits der auf der Welle 21 angeordneten Masse 19 mit geringem axialem Spiel laufen, so daß bei jedem Umlauf beide Gegengewichte 19, 20 sich überschneidend ineinandergreifen.

Die Wellen 21, 22 stehen durch ein Zahnradpaar

23, 24 miteinander im Eingriff, so daß beide Wellen zwangläufig im entgegengesetzten Sinne umlaufen.

Die Anordnung ist hierbei derart getroffen, daß der Schwerpunkt der gegenläufig umlaufenden Massen etwa in der mittleren Querebene m-m der Kurbelwelle liegt.

Die Wellen 21 und 22 sind in Rollen- oder Nadellagern 25, 26 bzw. 27, 28 in einem Gehäuse 29 gelagert, welches gleichzeitig als Lagerdeckel 30 des mittleren Kurbelwellenlagers 13 dient und mit diesem aus einem Stück besteht. Das Gehäuse, in welchem die Wellen 21 und 22 parallel nebeneinander beiderseits einer durch die Mitte der Kurbelwelle 11 gehenden senkrechten Längsebene liegen, ist nach unten durch einen Deckel 31 abgeschlossen. Die Befestigung des Lagerdeckels 29, 30 am Lagerkörper 13 des Motorgehäuses erfolgt durch Schrauben 32 und 33, welche vom Innern des Gehäuses 29 her zugänglich sind und z. B. nach Ausbau der Gegengewichte nach unten entfernt werden können. Der Antrieb der Gegengewichte erfolgt durch die Welle 21, welche sich parallel zur Kurbelwellenachse erstreckt und an ihrem vorderen Ende im Deckel 34 des vorderen Kurbelwellenlagers 12 in einem Rollen- oder Nadellager 35 gelagert ist. Zur Ableitung des Antriebs von der Kurbelwelle mit der Übersetzung 1:2 ins Schnelle dient ein Kettenantrieb, dessen größeres Kettenrad 36 neben dem vorderen Hauptlager 12 auf der Kurbelwelle and dessen kleineres Kettenrad 37 neben dem Lager

35 der Antriebswelle 21 am Lagerdeckel 34 des Kurbelwellenhauptlagers angeordnet ist.

Wie ersichtlich, wird die gesamte Vorrichtung zum Massenausgleich 2. Ordnung einschließlich dem gesamten Antrieb lediglich von den Deckeln 34 und 30 der Hauptkurbelwellenlager getragen. Um den Ausgleich an einem vorhandenen Motor vorzusehen, ist es daher lediglich notwendig, die beiden Lagerdeckel der betreffenden beiden Kurbelwellenhauptlager gegen entsprechend ausgebildete, die Ausgleidhsmassen und deren Antrieb tragende Lagerdeckel auszuwechseln. Auch das Antriebsrad

36 kann in der Regel ohne Schwierigkeiten nachträglich an vorhandenen Kurbelwellen angebracht werden.

Gewünschtenfalls kann die Anordnung auch derart getroffen werden, daß die Schrauben zur Befestigung der gehäuseförmig ausgebildeten Lagerdeckel ohne vorherigen Ausbau der Ausgleichsmassen von außen her zugänglich sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zum Massenausgleich 2. Ordnung für eine schnellaufende Vierzylinder-Viertaktbrennkraftmaschine mittels mit doppelter Kurbelwellendrehzahl gegenläufig um parallel zur Kurbelwelle liegende Achsen umlaufender Massen, gekennzeichnet durch die ^X15 Unterbringung der Ausgleichsmassen samt ihrem gegenseitigen Antrieb in einem als geschlossenes Gehäuse ausgebildeten Lagerdeckel eines geteilten, mittleren Kurbelwellenlagers und durch den Antrieb der Ausgleichsmassen, durch eine zur Kurbelwelle parallele Antriebswelle, die im Gebiet eines Endes der Kurbelwelle mit dieser in Antriebsverbindung steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Ausgleichsmasse zwischen der anderen, in zwei Teile aufgeteilten

Ausgleichsmasse derart umläuft, daß sie bei jedem Umlauf in den Zwischenraum zwischen den beiden Teilen dieser anderen Masse eingreift.

3. Vorrichtung nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle der Ausgleichsmassen ihren Antrieb durch einen Stirnrad- oder Kettenantrieb erhält.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb der Ausgleichsmassen ein zwischen dem äußeren Hauptlager und dem ersten Pleuellager auf der Kurbelwelle angeordnetes Ketten- oder Stirnrad dient.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das den Ausgleichsmassen entgegengesetzte Ende der zur Kurbelwelle parallelen Antriebswelle für die Ausgleichsmassen im Deckel eines Kurbelwellenlagers, insbesondere Kurbelwellenendlagers, gelagert ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsmassen zusammen mit dem gesamten Antrieb derselben ausschließlich von den Deckeln zweier Kurbelwellenlager, vorzugsweise innerhalb des Kurbelkastengehäuses bzw. ölsumpfes desselben, getragen werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Britische Patentschrift Nr. 26038 vom Jahre 1911;

W. Ker Wilson, »The Balancing of Oil Engines«, 1929, London, Tafel II neben S. 140;

H. S ehr on, »Die Dynamik der Verbrennungskraftmaschine«, 1947, Wien, S. 57;

C. F. Mayr, VDI-Zeitschrift, Bd. 81, 1937, S. I22iff.;

deutsche Patentschrift Nr. 217 818; USA.-Patentschrift Nr. 2 407 102; Zeitschrift »Schiffbau« (1940), Abb. 28, S. 124.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen