EP0068336A1 - Zweizylinder-Viertakt-Boxermotor, insbesondere fahrtwind-luftgekühlt für Motorräder - Google Patents

Zweizylinder-Viertakt-Boxermotor, insbesondere fahrtwind-luftgekühlt für Motorräder Download PDF

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EP0068336A1
EP0068336A1 EP82105324A EP82105324A EP0068336A1 EP 0068336 A1 EP0068336 A1 EP 0068336A1 EP 82105324 A EP82105324 A EP 82105324A EP 82105324 A EP82105324 A EP 82105324A EP 0068336 A1 EP0068336 A1 EP 0068336A1
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valves
valve
crankcase
boxer engine
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    • F02F2001/244—Arrangement of valve stems in cylinder heads
    • F02F2001/245—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated at an angle with the cylinder axis

Definitions

  • the invention relates to a two-cylinder four-stroke boxer engine of a type according to the features specified in the preamble of claim 1.
  • a known boxer engine of this type according to DE-OS 27 03 520 has a relatively jagged outer shape, which is derived in particular from the arrangement of the valves and their drive. This is because the intermediate shaft for driving the two overhead camshafts is arranged above the crankshaft and the chain and belt drives extend with separate covers arranged at a distance from the cylinders and cylinder heads to control housings projecting from the cylinder head.
  • the arrangement of parallel inlet and outlet valves also contributes to the asymmetrical and jagged construction of this boxer engine.
  • the housing parts which protrude considerably beyond the basic contour of the cylinders and cylinder heads, also result in high construction costs with a correspondingly high weight.
  • the object of the invention is to avoid the aforementioned disadvantages and on the basis of the known design
  • the invention provides an arrangement according to the characterizing part of patent claim 1.
  • the last-mentioned arrangements are further favored, so that the intake systems on the top of the cylinders and cylinder heads approach each other even closer and have an overall smaller space requirement, while the exhaust pipes on the underside of the cylinders and cylinder heads more Space is provided for routing the exhaust pipes to the center of the vehicle, which benefits the ground clearance of motorcycles.
  • the arrangement of the intake valves according to claim 4 results in a favorable position for the combustion process and the maintenance of the spark plugs in the center of the combustion chamber or on the top of the cylinder heads without reducing the aforementioned advantages.
  • the features of claim 8 accordingly include a corresponding weight and space-saving design and arrangement of the balancing masses.
  • the feature of claim 12 results in a space requirement of the spark plug, which avoids a too large distance between the inlet valves and their valve springs. It can be advantageously used both in the boxer engine according to claim 4 and in the cylinder head according to claim 11.
  • An air-cooled, two-cylinder, four-stroke boxer engine 1 has a crankcase 2 divided in its vertical longitudinal center plane II.
  • the longitudinal section is accordingly formed in the region of the crankcase by omitting one half.
  • both a one-piece crankshaft 3 and an intermediate shaft 4 are mounted in plain bearings.
  • the crankshaft 3 carries a flywheel 5 at its output end and a generator 6 at its opposite front end and a toothed belt wheel 7 for the 1: 2-reduced drive connection by means of a toothed belt 8 and a further toothed belt wheel 9 to the intermediate shaft 4.
  • crankshaft 3 is a relatively narrow disc-shaped Compensating mass 11 formed, which are arranged in correspondingly narrow annular spaces 2 'of the crankcase 2 between the main bearings 10 and subsequent shaft seals 10'. Due to the relatively large distance between the balancing masses 11, their balancing function is reinforced or their weight is reduced. By their arrangement, the distance between the main bearings 10 and thus the weight of the crankcase 2 is reduced.
  • the intermediate shaft 4 drives both a lubricating oil pump 12, of which a pump wheel 12 ′ is fastened on the intermediate shaft 4, and also two chain drives 13, each for an overhead camshaft 14.
  • a lubricating oil pump 12 of which a pump wheel 12 ′ is fastened on the intermediate shaft 4
  • two chain drives 13 each for an overhead camshaft 14.
  • the filter insert 16 of which is accessible for maintenance work through an internal cover 17.
  • the cover 17, the toothed belt drive 7t 8 and 9 and the generator 6 are protected from environmental influences by a largely smooth-faced end wall cover 18, which at the same time favors the cleaning of the end face of the crankcase 2.
  • the flywheel 5 is framed by a mounting flange 19 for the connection of a transmission housing, not shown.
  • a circumferential fastening flange 20 with a number of fastening eyes 21 for fastening screws 22 is integrally formed on the top of the crankcase 2, with which a frame sheet metal hollow body 23 is screwed.
  • a crankcase ventilation opening 24 opens out from the upper side of the crankcase 2 framed by the fastening flange 20.
  • the frame sheet metal hollow body 23 connects the crankcase 2 on a broad, rigid base to a control head 25 of a motorcycle. On its end face, the frame sheet metal hollow body 23 carries an intake air filter 26, through which the filtered intake air flows through openings 27 into the interior of the frame sheet metal hollow body 23.
  • the carburetors 29 are partially inside indentations 30 of the frame sheet metal hollow body 23, which has sealed through openings 31 for the passage of the intake pipes 28 inside the indentations 30.
  • a cylinder 32 is flanged on both sides of the crankcase 2, and a cylinder head 33, each with a cylinder head cover 34, is flanged to each of these.
  • Cylinder 32, cylinder head 33 and cylinder head cover 34 have numerous cooling fins 35 for airflow air cooling. They also each contain a tunnel 36 for receiving the chain drives 13, which extend from the intermediate shaft 4 in the crankcase 2 to the camshafts 14 in the cylinder heads 33, viewed in the direction of travel, on the back of the cylinders 32 and the cylinder heads 33.
  • the chain drives 13 have a 1: 1 transmission, which means that small chain wheels 13 ′ can be used both on the intermediate shaft 4 and on the camshafts 14.
  • valve control for two intake valves 37 and one exhaust valve 38 by means of three rocker arms 39 as transmission elements from the camshaft 14 to the valves 37 and 38 in contrast, has a somewhat larger side projection, so that the cylinder head cover 34 has a non-protruding outer shape rounded on all sides have. This favors both their external appearance and their easy cleaning, as well as the small overall width of the boxer engine and also the motorcycle equipped with it (Fig. 2 and 3).
  • the valves 37 and 38 are arranged in the vertical V position.
  • Each of the two inlet valves 37 are parallel lel to each other corresponding to a V-leg, which is determined by the plane of the two inlet valves 37 and - as seen towards the shaft end of the inlet valves 37 - has an upward inclination of approximately 37 °.
  • the V-leg determined by the outlet valves 38 on the other hand, has a corresponding downward inclination of approximately 15 °.
  • the camshafts are each in an angle bisecting position within the approx. 52 ° V position of valves 37 and 38.
  • the rocker arms 39 for driving a valve 37 or 38 are rotatably arranged on bearing axes 40.
  • Their pivot pin 41 are arranged eccentrically to their fixed bearing pin 42 for valve clearance adjustment (Fig. 2 and 5).
  • Their fixed bearing journals 42 can be fixed non-rotatably in bearing seats 44 of the cylinder head 33 which can be clamped by means of screws 43.
  • the bearing axles 40 have a key profile formed on an accessible front end, which cannot be seen in the drawing. An inner profile is preferred because it does not require space and saves weight as a material recess. The valve control thus requires little space and construction and does not contain any additional moving parts for the valve clearance adjustment.
  • valve plates 37 'and 38' of the inlet 37 and the outlet valves 38 are almost tangentially close to the associated contour 32 'of the associated cylinder 32 and at a relatively close distance between the valve plate 37' and each valve plate 38 '.
  • the spark gap of the spark plug 45 is located centrally between the valves 37 and 38 in the combustion chamber 46.
  • a large squeeze area 47 can be formed, which in cooperation with a flat bottom portion of a piston 48
  • the spark plug 45 is arranged at a steeper inclination than the inlet valves 37 in the vertical plane 49 together with the outlet valve 38.
  • the space requirement for the spark plug does not come between the space requirements of the valve springs 50 of the inlet valves 37.
  • the spark plugs and their electrical connections are particularly easy to access for maintenance.
  • an open horizontal cooling air duct 51 is formed, as seen in the direction of travel. This ends at its end opposite to the direction of travel in a vertical outflow shaft 52 which is arranged in front of the tunnel 36 of the chain drive 13 and is open at the top and bottom.
  • a favorable space-saving arrangement results from the valve arrangement described above also for the intake manifold 28 'with the carburetors 29 and for the exhaust gas lines 53. While the suction system on the top of the engine rests closely on the frame sheet metal hollow body 23 in a space-saving manner and thereby has a small width there is sufficient space available for routing the exhaust pipes 53 with relatively large, low flow resistance radii without impairing freedom from the ground and the inclined position for motorcycle operation.
  • the overall structure of the two-cylinder, four-stroke boxer engine according to the invention results, especially for use in motorcycles, in a summation of mutually complementary advantages with regard to high performance, effective cooling, good running properties, low weight and construction costs, small space requirement and appealing external shape.
  • a large part of these advantages also come into play in the case of stationary and / or encapsulated use with forced air or liquid cooling.

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Abstract

Ein insbesondere fahrtwind-luftgekühlter Zweizylinder-Viertakt-Boxermotor (1) für die bevorzugte Anwendung bei Motorrädern weist je Zylinder (32) eine in den Zylinderköpfen (33) horizontal obenliegende Nockenwelle (14) für den Antrieb von Ventilen (37 und 38) auf, die in vertikalen V-Stellungen liegen. Im Antrieb der Nockenwellen (14) ist eine von der Kurbelwelle (3) mit 1 : 2-Untersetzung angetriebene Zwischenwelle (4) eingeschaltet, die parallel unter der Kurbelwelle (3) angeordnet ist, an ihrem - in Fahrtrichtung gesehen - vorderen Ende angetrieben wird, ein Pumpenrad (12') einer Schmierölpumpe (12) trägt und von deren hinterem Ende zwei 1 : 1-Antriebe (13) in je einem Tunnel (36) der Zylinder (32) und Zylinderköpfe (33) zu den Nockenwellen (14) abgeleitet sind. Die Nockenwellen (14) sind im V-Raum der Ventile (37 und 38) angeordnet und stehen über Kipphebel (39) mit den Ventilen (37 und 38) in Antriebsverbindung. Die Saugstutzen (28') und die Abgasleitungen (53) münden etwa vertikal aus den Zylinderköpfen (33) nach oben bzw. unten aus.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Zweizylinder-Viertakt-Boxermotor einer Bauart gemäß den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen.
  • Ein bekannter Boxermotor dieser Bauart nach der DE-OS 27 03 520 weist eine verhältnismäßig zerklüftete äußere Form auf, die sich insbesondere aus der Anordnung der Ventile und deren Antriebes herleitet. Dabei ist nämlich die Zwischenwelle für den Antrieb der beiden obenliegenden Nockenwellen über der Kurbelwelle angeordnet und die Ketten- bzw. Riementriebe erstrecken sich mit gesonderten, im Abstand von den Zylindern und Zylinderköpfen angeordneten Abdeckungen zu jeweils vom Zylinderkopf abstehenden Steuergehäusen. Die Anordnung jeweils paralleler Ein-und Auslaßventile trägt gleichfalls zum unsymmetrischen und zerklüfteten Aufbau dieses Boxermotors bei. Darüber hinaus ergibt sich aus den über die Grundkontur der Zylinder und Zylinderköpfe erheblich hinausragenden Gehäuseteilen auch ein hoher Bauaufwand mit entsprechend hohem Gewicht.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und auf der Grundlage der bekannten Bauart einen Boxermotor zu schaffen, der einen kompakten Gesamtaufbau mit geringem Bauaufwand und geringem Gewicht, günstige Voraussetzungen für gute Bodenfreiheit beim Einbau in Motorräder, eine leistungsgünstige und drehzahlfeste Steuerung mit V-Ventilanordnung, eine weitgehend glatte, reinigungsgünstige und ansprechende äußere Form sowie schließlich bei Fahrtwind-Luftkühlung eine günstige Kühlluftströmung an den Zylindern und Zylinderköpfen aufweist.
  • Zur Lösung dieser vielseitigen Aufgabe sieht die Erfindung eine Anordnung gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruches 1 vor. Durch diese Merkmale wird die gestellte Aufgabe der Erfindung in überraschend günstiger Weise gelöst. Der Ventilantrieb einschließlich Ölpumpenantrieb erfordert durch diese Merkmale einen äußerst geringen Raumbedarf ohne von der Grundkontur der Motorbauteile vorspringende Gehäuseteile oder Abdeckungen. Die Ventil-, Nockenwellen-und Gaswechselkanal-Anordnungen führen gleichfalls zu einem sehr kompakten Gesamtaufbau des Boxermotors mit eng an die Außenkonturen anliegenden Führungen der Ansaug- und Abgassysteme auf der Oberseite bzw. Unterseite der Zylinder und Zylinderköpfe.
  • Durch die Merkmale des Anspruches 2 werden die zuletzt genannten Anordnungen noch weiter begünstigt, so daß sich die Ansauganlagenauf der Oberseite der Zylinder und Zylinderköpfe beider Seiten noch enger annähern und insgesamt einen noch geringeren Platzbedarf aufweisen, während den Abgasleitungen an der Unterseite der Zylinder und Zylinderköpfe mehr Raum für eine der Bodenfreiheit bei Motorrädern zugute kommende Führung der Abgasleitungen zur Fahrzeugmitte hin zur Verfügung gestellt wird.
  • Die Verwendung zweier Einlaßventile und eines Auslaßventiles nach Anspruch 3 ermöglicht gegenüber je einem Ein-und Auslaßventil größere Ventilzeitquerschnitte bei relativ kleinem V-Winkel der Ventile, was den vorgenannten räumlichen Vorteilen weiter zugutekommt und darüber hinaus die Leistung und den Drehzahlbereich des Motors erhöht bzw. erweitert sowie eine unterschiedliche Teillast-Steuerung beider Einlaßkanäle ermöglicht.
  • Die Anordnung der Einlaßventile nach Anspruch 4 ergibt eine für den Verbrennungsablauf und die Wartung günstige Lage der Zündkerzen in Brennraummitte bzw. an der Oberseite der Zylinderköpfe, ohne daß die vorgenannten Vorteile verringert werden.
  • Die Merkmale des Anspruches 5 begünstigen sowohl die Drehzahlfestigkeit der Ventilsteuerung durch die sehr geringe bewegte Masse der Kipphebel als auch die Baubreite und die Bodenfreiheit für Motorradeinbau des Motors durch die geringe Bauhöhe der Ventilsteuerung über den Ventilschaftenden.
  • Durch die Merkmale des Anspruches 6 wird die Fahrtwind-Luftkühlung des Zylinderkopfes begünstigt, ohne hierbei die übrigen Vorteile der Erfindung negativ zu beeinflussen.
  • Die Merkmale des Anspruches 7 ergeben einerseits einen sehr geringen Lagerabstand der Kurbelwellenlager und damit geringe Biegemomente aus den Kurbelkräften mit daraus entsprechend geringen Durchbiegungen der Kurbelwelle. Andererseits ist der Hebelarm der Ausgleichsmassen relativ groß, wodurch diese kleinjgehalten werden können und damit auch das Motor-Gesamtgewicht verringert ist.
  • Die Merkmale des Anspruches 8 beinhalten demgemäß eine entsprechend gewichts- und raumsparende Ausbildung und Anordnung der Ausgleichsmassen.
  • Die Merkmale des Anspruches 9 ergeben einen einfach abdichtbaren Anschluß mit verteilter Kräfteeinleitung von einem Rahmen-Blechhohlträger in das Kurbelgehäuse, wobei sich Leitungen für die Kurbelgehäuse-Entlüftung erübrigen, wenn der Rahmen-Blechhohlkörper als Ansaugraum für die Verbrennungsluft des Motors dient.
  • Die Merkmale des Anspruches 10 ergeben eine Anordnung des Verschlußdeckels für einen Ölfilter, die einen sonst üblichen zerklüfteten Außenwandteil mit Schmutzecken vermeidet. Die Zugänglichkeit für den Ölfilter-Wechsel ist trotzdem unverändert beibehalten, weil bei Wartungsarbeiten der Stirnwand-Deckel üblicherweise sowieso abgenommen werden muß, um andere Nebenaggregate zu überprüfen.
  • Da den Merkmalen der Ansprüche 2, 3 und 4 als Ausbildung eines Zylinderkopfes unabhängig von einer bestimmten Zylinderanordnung.eine selbständig erfinderische Bedeutung zukommt, wird gemäß Anspruch 11 hierauf ein unabhängiger Schutz beansprucht.
  • Das Merkmal des Anspruches 12 ergibt einen Raumbedarf der Zündkerze, der einen zu großen-Abstand der Einlaßventile und deren Ventilfedern vermeidet. Es ist sowohl beim Boxermotor gemäß Anspruch 4 als auch beim Zylinderkopf gemäß Anspruch 11 vorteilhaft anwendbar.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
    • Fig. 1 einen Längsschnitt eines fahrtwind-luftgekühlten Zweizylinder-Viertakt-Boxermotors für Motorräder mit an der Oberseite des Kurbelgehäuses angeflanschtem Rahmen-Blechhohlkörper in schematischer Darstellung,
    • Fig. 2 eine teilweise geschnittene Stirnansicht gemäß Pfeil II in Fig. 1,
    • Fig. 3 die teilweise geschnittene Draufsicht gemäß der Linie III-III in Fig. 2,
    • Fig. 4 die Innenansicht des Brennraumes im Zylinderkopf mit Ventil- und Zündkerzenanordnung gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3,
    • Fig. 5 die Draufsicht auf die offenliegende Ventilsteuerung gemäß der Linie V-V in Fig. 3 und
    • Fig. 6 den Längsschnitt durch den Kühlluftkanal im Zylinderkopf nach der Linie VI-VI in Fig. 3.
  • Ein fahrtwind-luftgekühlter Zweizylinder-Viertakt-Boxermotor 1 weist ein in seiner vertikalen Längsmittenebene I-I .geteiltes Kurbelgehäuse 2 auf. In Fig. 1 ist demgemäß der Längsschnitt im Bereich des Kurbelgehäuses durch Weglassen seiner einen Hälfte gebildet. In der Längsmittenebene I-I ist sowohl eine einteilige Kurbelwelle 3 als auch eine Zwischenwelle 4 in Gleitlagern gelagert. Die Kurbelwelle 3 trägt an ihrem abtriebsseitigen Ende ein Schwungrad 5 und an ihrem gegenüberliegenden vorderen Ende einen Generator 6 sowie ein Zahnriemenrad 7 für die 1:2-untersetzte Antriebsverbindung mittels eines Zahnriemens 8 und eines weiteren Zahnriemenrades 9 zur Zwischenwelle 4. Beiderseits ihrer Hubkurbeln 3' und außerhalb ihrer Hauptlager 10 ist der Kurbelwelle 3-je eine relativ schmal scheibenförmige Ausgleichsmasse 11 angeformt, die in entsprechend engen Ringräumen 2' des Kurbelgehäuses 2 zwischen den Hauptlagern 10 und anschließenden Wellendichtungen 10' angeordnet sind. Durch den relativ großen Abstand der Ausgleichsmassen 11 wird deren Ausgleichsfunktion verstärkt bzw. deren Gewicht reduziert. Durch deren Anordnung wird der Abstand der Hauptlager 10 und damit das Gewicht des Kurbelgehäuses 2 verringert.
  • Die Zwischenwelle 4 treibt sowohl eine Schmierölpumpe 12, von der ein Pumpenrad 12' auf'der Zwischenwelle 4 befestigt ist, als auch zwei Kettentriebe 13 zu je einer obenliegenden Nockenwelle 14 an. Im Kurbelgehäuse 2 ist ferner ein Ölfilter 15 angeordnet, dessen Filtereinsatz 16 zu Wartungsarbeiten durch einen innenliegenden Deckel 17 - zugänglich ist. Der Deckel 17, der Zahnriementrieb 7t 8 und 9 und der Generator 6 sind von einem weitgehend glattflächigen Stirnwand-Deckel 18 gegen Umwelteinflüsse geschützt, der zugleich die Reinigung der Stirnfläche des Kurbelgehäuses 2 begünstigt.
  • An der Rückseite des Kurbelgehäuses 2 ist das Schwungrad 5 von einem Befestigungsflansch 19 für den Anschluß eines nicht dargestellten Getriebegehäuses umrahmt. Der Oberseite des Kurbelgehäuses 2 ist ein umlaufender Befestigungsflansch 20 mit einer Anzahl Befestigungsaugen 21 für Befestigungsschrauben 22 angeformt, mit denen ein Rahmen-Blechhohlkörper 23 verschraubt ist. Innerhalb der vom Befestigungsflansch 20 umrahmten Oberseite des Kurbelgehäuses 2 mündet eine Kurbelgehäuse-Entlüftungsöffnung 24 aus. 'Der Rahmen-Blechhohlkörper 23 verbindet das Kurbelgehäuse 2 auf breiter biegesteifer Basis mit einem Steuerkopf 25 eines Motorrades. An seiner Stirnseite trägt der Rahmen-Blechhohlkörper 23 einen Ansaug-Luftfilter 26, durch den die gefilterte Ansaugluft über Öffnungen 27 in das Innere des Rahmen-Blechhohlkörpers 23 strömt. Dieses dient als Ansaugraum für die Verbrennungsluft des Motors und enthält in ihrer Länge abgestimmte Ansaugrohre 28, die die Verbrennungsluft je einem Vergaser 29 zuleiten. Die Vergaser 29 liegen teilweise innerhalb von Einbuchtungen 30 des Rahmen-Blechhohlkörpers 23, der für den Durchtritt der Ansaugrohre 28 innerhalb der Einbuchtungen 30 abgedichtete Durchtrittsöffnungen 31 aufweist.
  • Dem Kurbelgehäuse 2 sind beiderseits je ein Zylinder 32 und diesen wiederum je ein Zylinderkopf 33 mit je einem Zylinderkopf-Deckel 34 angeflanscht. Zylinder 32, Zylinderkopf 33 und Zylinderkopf-Deckel 34 weisen zur Fahrtwind-Luftkühlung zahlreiche Kühlrippen 35 auf. Sie enthalten ferner je einen Tunnel 36 zur Aufnahme der Kettentrie-, be 13, die sich von der Zwischenwelle 4 im Kurbelgehäuse 2 zu den Nockenwellen 14 in den Zylinderköpfen 33 in Fahrtrichtung gesehen auf der Rückseite der Zylinder 32 und der Zylinderköpfe 33 erstrecken. Die Kettentriebe 13 weisen eine 1:1-übertragung auf, wodurch sich sowohl auf der Zwischenwelle 4 als auch auf den Nockenwellen 14 kleine Kettenräder 13'verwenden lassen. Diese erfordern auch in den Zylinderköpfen 33 und den Zylinderkopf-Deckeln 34 einen geringen Platzbedarf. Die Ventilsteuerung für jeweils zwei Einlaßventile 37 und ein Auslaßventil 38 mittels dreier Kipphebel 39 als übertragungselemente von der Nockenwelle 14 zu den Ventilen 37 und 38 weist demgegenüber eine etwas größere Seitenausladung auf, so daß die Zylinderkopf-Deckel 34 eine nach allen Seiten hin abgerundete vorsprungsfreie Außenform besitzen. Dies begünstigt sowohl deren äußeres Erscheinungsbild als auch deren leichte Reinigung, sowie ferner die geringe Gesamtbaubreite des Boxermotors und auch des damit ausgerüsteten Motorrades (Fig. 2 und 3).
  • Die Ventile 37 und 38 sind in vertikaler V-Stellung angeordnet. Jeweils die beiden Einlaßventile 37 liegen parallel zueinander entsprechend einem V-Schenkel, der von der Ebene der beiden Einlaßventile 37 bestimmt ist und - zum Schaftende der Einlaßventile 37 hin gesehen - eine Aufwärtsneigung von ca. 37° aufweist. Der von den Auslaßventilen 38 bestimmte V-Schenkel weist dagegen eine entsprechende Abwärtsneigung von ca. 15° auf. Die Nockenwellen liegen jeweils in einer winkelhalbierenden Lage innerhalb der ca. 52°-V-Stellung der Ventile 37 und 38.
  • Die Kipphebel 39 für den Antrieb jeweils eines Ventiles 37 bzw. 38 sind auf Lagerachsen 40 drehbeweglich angeordnet. Deren Drehlagerzapfen 41 sind zu deren Festlagerzapfen 42 für die Ventilspiel-Einstellung exzentrisch angeordnet (Fig. 2 und 5). Deren Festlagerzapfen 42 sind in mittels Schrauben 43 verklemmbaren Lagerstühlen 44 des Zylinderkopfes 33 verdrehfest festlegbar. Für den Ventilspiel-Einstellvorgang ist den Lagerachsen 40 an jeweils einem zugänglichen Stirnende ein - aus der Zeichnung nicht ersichtliches - Schlüsselprofil angeformt. Ein Innenprofil wird dabei bevorzugt, weil es keinen Platzbedarf hat und als Materialausnehmung Gewicht spart. Die Ventilsteuerung weist damit insgesamt einen geringen Raumbedarf und Bauaufwand auf und enthält keine bewegten zusätzlichen Einzelteile für die Ventilspiel-Einstellung.
  • Aus der oben beschriebenen V-Stellung der Ventile 37 und 38 ergibt sich in Verbindung mit der Anordnung jeweils der beiden Einlaßventile 37 bzw. deren Ventilteller 37' in einem relativ großen freien Abstand und der Anordnung einer Zündkerze 45 in diesem Abstand eine vorteilhafte Gestaltung des Brennraumes 46 (Fig. 2 und 4). Die Ventilteller 37' und 38' der Ein- 37 bzw. der Auslaßventile 38 liegen nahezu tangierend eng an der zugehörigen Kontur 32' des zugehörigen Zylinders 32 sowie in relativ engem Abstand zwischen dem Ventilteller 37' und jeweils einem Ventilteller 38'. Die Ventilteller 38' übergreifen dabei die horizontale Achse 32" der Kontur 32'. Die Funkenstrecke der Zündkerze 45 liegt zentrisch zwischen den Ventilen 37 und 38 im Brennraum 46. Im oberen Bereich des Brennraumes 46 läßt sich eine große Quetschfläche 47 ausbilden, die im Zusammenwirken mit einem flachen Bodenabschnitt eines Kolbens 48 einen Quetschspalt mit günstigem Einfluß auf den Verbrennungsvorgang ermöglicht. Die Zündkerze 45 ist in einer steileren Neigung als die Einlaßventile 37 in der Vertikalebene 49 gemeinsam mit dem Auslaßventil 38 angeordnet. Der Einbau-Raumbedarf der Zündkerze kommt dadurch nicht zwischen dem Raumbedarf der Ventilfedern 50 der Einlaßventile 37 zur Geltung. Darüber hinaus weisen die Zündkerzen und deren elektrische Anschlüsse dadurch eine be- . sonders günstige Zugänglichkeit für die Wartung auf.
  • Für die Fahrtwind-Luftkühlung der Zylinderköpfe 33 ist parallel zur Nockenwelle 14 im V-Raum der Ventile 37 und 38 ein - in Fahrtrichtung gesehen - offener horizontaler Kühlluftkanal 51 ausgebildet. Dieser mündet an seinem zur Fahrtrichtung entgegengesetzten Ende in einem vertikalen Abströmschacht 52, der vor dem Tunnel 36 des Kettentriebes 13 angeordnet und nach oben und unten offen ist. Eine hochwirksame Kühlung der Zylinderköpfe 33 wird dadurch ohne zusätzlichen Raumbedarf und Bauaufwand gewährleistet.
  • Eine günstige raumsparende Anordnung ergibt sich aus der oben beschriebenen Ventilanordnung auch für die Saugstutzen 28' mit den Vergasern 29 und für die Abgasleitungen 53. Während die Sauganlage an der Motor-Oberseite sich raumsparend eng an den Rahmen-Blechhohlkörper 23 anlehnt und dadurch eine geringe Breite aufweist, steht für eine Führung der Abgasleitungen 53 mit relativ großen strömungs-widerstandsarmen Radien ausreichend Raum zur Verfügung, ohne die Boden- und die Schräglagen-Freiheit für den-Motorrad-Fahrbetrieb zu beeinträchtigen.
  • Der Gesamtaufbau des erfindungsgemäßen Zweizylinder-Viertakt-Boxermotors ergibt vor allem für die Verwendung in Motorrädern eine Summierung einander gegenseitig ergänzender Vorteile hinsichtlich hoher Leistung, wirksamer Kühlung, guten Laufeigenschaften, geringem Gewicht und Bauaufwand, geringem Raumbedarf und ansprechender äußerer Form. Ein Großteil dieser Vorteile kommt jedoch bei stationärer und/oder gekapselter Anwendung mit Gebläseluft-oder Flüssigkeits-Kühlung ebenfalls zur Geltung.

Claims (13)

1. Zweizylinder-Viertakt-Boxermotor (1), insbesondere fahrtwind-luftgekühlt für Motorräder,
- mit je Zylinder (32) einer obenliegend, parallel zur Kurbelwelle (3) horizontal angeordneten und zur Kur-. belwelle (3) 1 : 2-untersetzten Nockenwelle (14),
- die von einer etwa 1 : 2 zur Kurbelwellen-Drehzahl untersetzten, parallel zur Kurbelwelle (3) angeordneten Zwischenwelle (4) über je einen etwa 1 : 1 übersetzten Ketten- oder Riementrieb (13) angetrieben sind,
- wobei die Ketten- bzw. Riementriebe (13) in Fahrtrichtung hinter den Zylindern (22) liegen, gekennzeichnet durch die Anordnung
- der Zwischenwelle (4) unter der Kurbelwelle (3),
- des Antriebs der Zwischenwelle (4) am vorderen Ende der Kurbelwelle (3),
- eines Pumpenrades (12') einer Schmierölpumpe (12) auf der Zwischenwelle (4),
- der Ketten- bzw. Riementriebe (13) in Tunnels (36) der Zylinder (32) und Zylinderköpfe (33),
- der Ventile (37 und 38) mit Antrieb durch Kipphebel (39) in vertikaler V-Stellung mit der Nockenwelle (13 im V-Raum und
- der Saug- (29') und Abgasleitungen (53) zu bzw. von den Zylinderköpfen (33) im wesentlichen vertikal nach oben bzw. nach unten verlaufend.
2. Boxermotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
- daß die V-Stellungen der Ventile (37 und 38) jeweils in ihrer vertikalen Ebene um einen solchen Winkel gegenüber einer horizontal-symmetrischen Anordnung aufwärts geschwenkt sind,
- daß die Auslaßventile (38) in einem.Winkel von etwa 0 bis 20° abwärts und die Einlaßventile (37) in einem Winkel von etwa 30 bis 50° aufwärts - jeweils zu ihren Schaftenden hin gesehen - geneigt sind.
3. Boxermotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
- daß je Zylinder (32) zwei Einlaßventile (37) parallele nebeneinander jeweils beiderseits der Vertikalebene (49) des Auslaßventiles (38) in abstandsgleichen vertikalen Ebenen angeordnet sind.
4. Boxermotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
- daß jeweils die Einlaßventile (37) einen relativ großen freien Abstand ihrer Ventilteller (37') aufweisen und
- daß in diesem Abstand eine in der Vertikalebene (49) des Auslaßventiles (38) liegende Gewindebohrung für eine Zündkerze (45) anschnittfrei zu den Ventilsitzringen der Einlaßventile (37) angeordnet ist,
- wobei die Ventilteller (37') der Einlaßventile (37) in ihrer Schließlage die horizontale Achse (32") der Kontur (32') des zugehörigen Zylinders (32) etwa tangieren oder etwas übergreifen und die Kontur (32') des genannten Zylinders (32) nahezu tangieren.
5. Boxermotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
- daß die Lagerachsen (40) der Kipphebel (39) jeweils einen zu ihren Festlagerzapfen (42) im Zylinderkopf (33) exzentrischen Drehlagerzapfen (41) für den Kipphebel (39) aufweisen,
- daß jeweils mindestens ein Festlagerzapfen (42) eine Klemmvorrichtung für die Drehlagenfestlegung der Lagerachse (40) aufweist und
- daß jeder Lagerachse (40) an wenigstens einer Stirnseite ein Schlüsselquerschnitt einteilig angeformt ist.
6. Boxermotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, •
- mit Kühlluftführungen am Zylinderkopf zur Fahrtwind-Kühlung, dadurch gekennzeichnet,
- daß im V-Raum der Ventile (37 und 38) parallel zur Nockenwelle (14) jeweils ein Kühlluftkanal (51) angeordnet ist,
- der eine in Fahrtrichtung offene Zuströmöffnung aufweist und
- am entgegengesetzten Ende vor dem Tunnel (36) des Ketten- bzw. Riementriebes (13) in einen vertikal nach oben und/oder unten sich erstreckenden Abströmschacht (52) mündet.
7. Boxermotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
- daß das Kurbelgehäuse (2) in der vertikalen Mittenebene (I-I) geteilt ist,
- daß die Kurbelwelle (3) und die Zwischenwelle (4) in der Mittenebene (I-I) angeordnet sind,
- daß je ein Hauptlager (10) beiderseits einander unmittelbar benachbarter Hubkurbeln (3') der Kurbel-' welle (3) angeordnet sind und
- daß je eine Ausgleichsmasse (11) unmittelbar außerhalb der beiden Hauptlager (10) und innerhalb beiderseits dazu benachbarter Wellendichtungen (10') der Kurbelwelle (3) einteilig angeformt sind.
8. Boxermotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
- daß die Ausgleichsmassen (11) schmal scheibenförmig ausgebildet und
- in entsprechend engen Ringräumen (2') des Kurbelgehäuses (2) zwischen den Hauptlagern (10) und den Wellendichtungen (10') angeordnet sind.
9. Boxermotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
- daß dem Kurbelgehäuse (2) an seiner Oberseite ein umlaufender Befestigungsflansch (20) mit einer Anzahl Befestigungsaugen (21) und/oder Gewindebohrungen für die Befestigung bzw. die Befestigungsschrauben (22) eines RahmenBlechhohlkörpers (23) angeformt ist und
- daß innerhalb der vom Befestigungsflansch (20) umrahmten Oberseite eine Kurbelgehäuse-Entlüftungsöffnung (24) ausmündet.
10. Boxermotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
- mit einem im wesentlichen glattflächigen Stirnwand-Deckel (18) des Kurbelgehäuses (2),
- der Nebenaggregate (Generator 6) und/oder den Antrieb der Zwischenwelle (4) abdeckt, dadurch gekennzeichnet,
- daß in der vom Stirnwand-Deckel (18) abgedeckten Wandung des Kurbelgehäuses (2) eine Montageöffnung für einen im Kurbelgehäuse (2) längsliegend eingebauten ölfilter (15) angeordnet ist,
- die einen lösbaren Deckel (17) mit einteilig enthaltenen Verbindungskanälen (17') zu Ölkanälen im Kurbelgehäuse (2) aufweist.
11. Zylinderkopf für Viertakt-Brennkraftmaschinen,
- mit in V-Stellung im Zylinderkopf hängend angeordneter Ein- und Auslaßventile,
- wobei je Zylinder zwei Einlaßventile parallel nebeneinander entsprechend einem V-Schenkel und
- ein Auslaßventil entsprechend dem zweiten V-Schenkel sowie
- das Auslaßventil in einer parallelen und abstandsgleichen, die Zylinderachse enthaltenden-Ebene zwischen den beiden Einlaßventilen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,
- daß .die V-Stellung der Ein- und Auslaßventile (37 und 38) in Bezug auf die Zylinderachse um einen solchen Winkel gegenüber einer zur Zylinderachse symmetri- schen Anordnung zur Seite der Einlaßventile (37) hin geschwenkt ist,
- daß das Auslaßventil (38) einen Winkel von etwa 0 bis 20° und die von den Einlaßventilen (37) bestimmte Ebene einen Winkel von etwa 30 bis 50° mit der Zylinderachse einschließen, und
- daß die Einlaßventile (37) einen relativ großen freien Abstand ihrer Ventilteller (37') aufweisen,
- wobei innerhalb dieses Abstandes sowie in der von Auslaß-ventil (38) und Zylinderachse bestimmten Vertikalebene (49) eine Zündkerze (45) angeordnet ist und
- die Ventilteller (37') der Einlaßventile (37) in ihrer Schließlage diejenige Achse (horizontale Achse-32") des Zylinders (32) übergreifen, die parallel zu der von den Einlaßventilen (37) bestimmten Ebene liegt.
12. Boxermotor nach Anspruch 4 und/oder Zylinderkopf nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
- daß die Längsachse der Zündkerze (45) mit der Zylinderachse einen größeren Winkel - etwa 45 bis 75° - einschließt als die von den Einlaßventilen (37) bestimmte Ebene.
Positionsliste
1 Zweizylinder-Viertakt-Boxermotor
2 Kurbelgehäuse
2' Ringraum
3 Kurbelwelle
3' Hubkurbeln
4 Zwischenwelle
5 Schwungrad
6 Generator
7 Zahnriemenrad
8 Zahnriemen
9 w. Zahnriemenrad
10 Hauptlager
10' Wellendichtung
11 Ausgleichsmasse
12 Schmierölpumpe
12' Pumpenrad
13 Kettentrieb
13' Kettenräder
14 Nockenwelle
15 Ölfilter
16 Filtereinsatz
17 Deckel
17' Verbindungskanäle
18 Stirnwand-Deckel
19 Befestigungsflansch
20 Befestigungsflansch
21 Befestigungsaugen
22 Befestigungsschrauben
23 Rahmen-Blechhohlkörper
24 Kurbelgehäuse-Entlüftungsöffnung
25 Steuerkopf
26 Ansaug-Luftfilter
27 Öffnungen
28 Ansaugrohre
28' Saugstutzen
29 Vergaser
30 Einbuchtungen
31 Durchtrittsöffnungen
32 Zylinder
32' Kontur
32" horizontale Achse
33 Zylinderkopf
34 Zylinderkopf-Deckel
35 Kühlrippen
36 Tunnel
37 Einlaßventil
37' Ventilteller
38 Auslaßventil
38' Ventilteller
39 Kipphebel
40 Lagerachse
41 Drehlagerzapfen
42 Festlagerzapfen
43 Schrauben
44 Lagerstühle
45 Zündkerze
46 Brennraum
47 Quetschfläche
48 Kolben
49 Vertikalebene
50 Ventilfedern
51 Kühlluftkanal
52 Abströmschacht
53 Abgasleitungen
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