DEP0033772DA - Brennkraftmaschine mit einem Kühl-, Spül- oder Ladegebläse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Kühl-, Spül- oder Ladegebläse, das einen von der Kurbelwelle aus übersetzten Antrieb aufweist, in den ein drehelastisches Glied eingeschaltet ist.

Die Drehmassen der Kurbelwelle einschließlich des Schwungrades, des Gebläses und dessen Antriebsglieder stellen zusammen mit dem drehelastischen Glied ein schwingungsfähiges System dar. Damit dieses System beim Durchlaufen des Betriebsdrehzahlbereiches nicht bei einer Drehzahl in Resonanz gerät, muß man seine Eigenschwingungszahl, wenn keine zusätzlichen Dämpfungsmittel vorhanden sind, kleiner machen als die Impulszahl der von der Brennkraftmaschine ausgehenden Impulse. Bisher hat man das drehelastische Glied zwischen Gliedern des Antriebs des Gebläses angeordnet, die eine bedeutend höhere Drehzahl haben als die Kurbelwelle. Bei dieser Anordnung des drehelastischen Gliedes besteht jedoch die Schwierigkeit, das drehelastische Glied, insbesondere bei Maschinen, die sehr niedrige Betriebsdrehzahlen haben, genügend weich zu machen, so daß es einen großen Verdrehungswinkel zuläßt.

Aufgabe der Erfindung ist es, die bestehende Schwierigkeit zu beseitigen. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Anordnung des drehelastischen Gliedes an einer Stelle, an der es mit der Drehzahl der Kurbelwelle oder nur wenig schneller, vorzugsweise jedoch mit einer niedrigeren Drehzahl läuft.

Das drehelastische Glied kann gemäß der Erfindung unmittelbar auf der Kurbelwelle angeordnet sein. Bei einer Dieselmaschine, bei der die Brennstoffeinspritzpumpe von der Kurbelwelle aus über ein Zwischenstirnzahnrad angetrieben wird, besteht in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, daß das Zwischenstirnzahnrad langsamer läuft als die Kurbelwelle und daß gleichachsig zu ihm ein Stirnzahnrad zum Antrieb des Gebläses und zwischen beiden Rädern das drehelastische Glied angeordnet ist.

Der Vorteil, der durch die erfindungsgemäße Anordnung des drehelastischen Gliedes im Antrieb des Gebläses erreicht wird, besteht darin, daß der Verdrehungswinkel des drehelastischen Gliedes zum Gebläse hin eine hohe Übersetzung erfährt. Die Wirkung des drehelastischen Gliedes wird dadurch sehr stark erhöht.

Eine besonders große Weichheit des drehelastischen Gliedes wird bei Schiffsmaschinen gefordert, weil dort Betriebsdrehzahlen auftreten, die etwa 1/5 der normalen Nenndrehzahl sein können. Bei solchen Maschinen wird man nach Möglichkeit auch bei der erfindungsgemäßen Anordnung des drehelastischen Gliedes dieses so weich wie möglich machen, damit seine Eigenschwingungszahl im Betriebsdrehzahlbereich kleiner ist als die von der Brennkraftmaschine ausgehende Impulszahl. Da bei niedriger Drehzahl das vom Gebläse aufgenommene Drehmoment jedoch wesentlich kleiner ist als z.B. bei der Nenndrehzahl, genügt eine große Weichheit des drehelastischen Gliedes im Bereich niedriger Drehzahl, also bei geringer Belastung des drehelastischen Gliedes, während bei höheren Drehzahlen, bei denen die Drehmomentaufnahme des Gebläses größer ist, die Weichheit des drehelastischen Gliedes abnehmen kann, ohne daß Resonanz eintritt. Die Verdrehungssteifigkeit des drehelastischen Gliedes kann also bei steigender Belastung größer werden.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise an einer Zweitaktdieselmaschine mit einem als Schleudergebläse ausgebildeten Spülgebläse schematisch dargestellt.

Von der Maschine ist der Einfachheit halber nur das Triebwerk zu sehen. Die Kurbelwelle ist mit 1 bezeichnet. 2 ist das Schwungrad. Auf einer Seite der Kurbelwelle sitzt ein Stirnzahnrad 3, das über ein Zwischenstirnzahnrad 4 und ein Stirnzahnrad 5 mit der Brennstoffeinspritzpumpe 6 in treibender Verbindung steht. Auf der Welle 7 des Zwischenstirnzahnrades 4 ist ein Stirnzahnrad 8 gelagert, welches zum Antrieb des Spülgebläses 9 dient. Der Antrieb des Spülgebläses 9 erfolgt vom Stirnzahnrad 8 aus über die auf einer Welle sitzenden Stirnzahnräder 10 und 11 und über das auf der Gebläseläuferwelle 12 sitzende Stirnzahnrad 13. In den Antrieb des Spülgebläses 9 ist ein drehelastisches Glied 14 eingebaut. Dasselbe befindet sich zwischen dem Zwischenstirnzahnrad 4 und dem Stirnzahnrad 8. Das Stirnzahnrad 8, d.h. der Antrieb des Gebläses und damit das Gebläse selbst werden also vom Zwischenstirnzahnrad 4 aus über das drehelastische Glied angetrieben.

Das drehelastische Glied 14 kann irgendeine beliebige bekannte Bauart haben.

Das Zwischenstirnzahnrad 4 ist größer als das auf der Kurbelwelle 1 sitzende Stirnzahnrad 3. Das Zwischenstirnzahnrad 4, das drehelastische Glied 14 sowie das Stirnzahnrad 8 laufen also langsamer als die Kurbelwelle 1. Für das drehelastische Glied 14 wird also bewußt eine möglichst niedrige Drehzahl angestrebt, damit sein Vedrehungswinkel zum Gebläse hin eine möglichst hohe Übersetzung erfährt. Nach normalen Konstruktionsgrundsätzen würde man die Zahnräder 4, 8 schneller laufen lassen als die Kurbelwelle, um damit schon eine Übersetzung zum Gebläse hin zu erreichen. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel wird noch in vorteilhafter Weise ein Stirnzahnrad eingespart. Wenn das Stirnzahnrad 8 nicht mit dem Zwischenstirnzahnrad 4 gekuppelt wäre, müßte noch ein auf der Kurbelwelle 1 sitzendes Stirnzahnrad vorgesehen werden.

Bei Brennkraftmaschinen, bei denen kein Brennstoffeinspritzpumpenantrieb oder dergleichen vorhanden ist und daher für das Gebläse ein besonderer Antrieb von der Kurbelwelle aus vorgesehen werden muß, kann das drehelastische Glied unmittelbar auf der Kurbelwelle angeordnet und mit dem auf dieser sitzenden Antriebsglied verbunden sein. Dabei kann das drehelastische Glied in das Antriebsglied eingebaut werden. Es ist im Rahmen der Erfindung aber auch durchaus möglich, das drehelastische Glied an einer Stelle einzubauen, an der es mit einer Drehzahl läuft, die nur wenig höher ist als die Drehzahl der Kurbelwelle, z.B. zwischen der ersten und der zweiten Übersetzungsstufe des Gebläseantriebes, wobei die erste Übersetzungsstufe dann klein ist.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf Zweitaktdieselmaschinen mit einem Spülgebläse beschränkt, sondern ist bei allen Brennkraftmaschinen verwendbar, die mit einem Gebläse ausgerüstet sind, sei dies ein Spülgebläse, ein Ladegebläse oder ein Kühlgebläse usw.

Claims (4)

1. Brennkraftmaschine mit einem Kühl-, Spül- oder Ladegebläse, das einen von der Kurbelwelle aus übersetzten Antrieb aufweist, in den ein drehelastisches Glied eingeschaltet ist, gekennzeichnet durch die Anordnung des drehelastischen Gliedes an einer Stelle, an der es mit der Drehzahl der Kurbelwelle oder nur wenig schneller, vorzugsweise jedoch mit einer niedrigeren Drehzahl läuft.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das drehelastische Glied unmittelbar auf der Kurbelwelle angeordnet ist.

3. Dieselmaschine nach Anspruch 1, bei der die Brennstoffeinspritzpumpe von der Kurbelwelle aus über ein Zwischenstirnzahnrad angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstirnzahnrad langsamer läuft als die Kurbelwelle und daß gleichachsig zu ihm ein Stirnzahnrad zum Antrieb des Gebläses und zwischen beiden Rädern das drehelastische Glied angeordnet ist.

4. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehungssteifigkeit des drehelastischen Gliedes bei steigender Belastung größer wird.