SE468908B - Extra drivanordning foer en luftkompressor vid en foerbraenningsmotor - Google Patents

Description

OO xš) 2 Till grund för uppfinningen ligger därför uppgiften att utforma drivanordningen så, att, vid ringa tröghetsmoment, smà dimensioner och lätt konstruktionssätt hos de roterande massorna i luftkompressorn och det drivande kamaxelhjulet, kamaxelhjulets bakàtacceration och minimera slagimpulser och ljud i kamaxelhjulets kuggingrepp förhindras.

Denna uppgift löses vid en luftkompressordrivanordning av aktuellt slag i enlighet med uppfinningen medelst patentkravets l känneteck- nande del.

Medelst uppfinningen undvikes en addering av de negativa vridmo- mentandelarna hos luftkompressorn och kamaxeln. De störande negativa drivmomentandelarna från luftkompressorn upphäves av de dominerande posi- tiva drivande drivmomenten från kamaxeln. Pâ så sätt förhindras oönskade bakàtaccelerationer hos kamaxelhjulet och därav uppstående impulser på de övriga kuggdreven. Visserligen bibehalles den pà grund av luftkompressorns àterexpansion erhållna bakâtaccelerationen av luftkompressorhjulet till sin fulla storlek. Dennas impuls måste visserligen tas upp av kamaxelhjulet, men medför dock pa grund av den ovan beskrivna samordningen av vridmomentför- loppen ingen negativ acceleration pa kamaxelhjulet. I enlighet med en vidareutveckling av uppfinningen kan dock denna oundvikliga slagimpuls från luftkompressorhjulet mot kamaxelhjulet mot rotationsriktningen hållas så liten att störande ljud undvikas medelst det lilla spelet mellan kuggarna i ingreppet mellan båda hjulen.

Ytterligare kännetecken hos den extra drivanordningen enligt uppfinningen beskrives nedan i samband med det i ritningen visade utfö- ringsexemplet.

Här visar: fig. l en vy i sektion av en extra drivanordning för en luftkom- pressor vars drivande kugghjul står i ingrepp med ett kugghjul på kamaxeln, fig. 2 en sektion utmed linjen II-II i fig. l fig. 3 en grafisk illustration av vridmomentförloppet hos kamaxeln och luftkompressorn utlagt över en arbetsperiod pà 7200 vevvinkel, varvid luftkompressorns utväxling, så som förut känt, ej utgör heltalsmultiplar av ett kamaxelbelastningsförlopp, . fig. 4 en grafisk illustration av samma slag som i fig. 3, varvid emellertid den uppfinningsenliga luftkompressorns utväxling utgör en heltals- multipel av ett kamaxelbelastningsförlopp och varvid vinkelläget hos luft- kompressorns vevaxel är orienterat i förhållande till kamaxeln, 468 9Û8 3 fig. 5 en grafisk illustration av samma slag som i fig. 3 varvid visserligen luftkompressorns utväxling utgör en heltalsmultipel av ett kam- axelbelastningsförlopp, men ingen orienterad montering av luftkompressorns vevaxel i förhållande till kamaxeln skett.

I enlighet med figurerna l och 2 driver ett vevaxelhjul l hos en förbränningsmotor ett kamaxelhjul 3 och ett insprutningspumphjul 4 via ett mellanhjul 2. Kamaxeln betecknas med 5. Denna driver ventiler 9 i motorns cylinderlock via ventillyftare 6, stötstänger 7 och vipparmar 8.

Ett drivhjul lÛ är i ingrepp med kamaxelhjulet 3 för drivning av en vevaxel 17 som hör till en luftkompressor ll. I det visade utföringsexemplet sker en fininställning av spelet i rotationsriktningen hos flankerna mellan luftkompressorhjulet lU och kamaxelhjulet 3 medelst en utifrån tillgänglig excenter 12, vilken är anordnad, mellan motorhuset 14 och luftkompressorn ll. Genom vridning av excentern 12 kan spelet mellan kuggarna inställas exakt avvägt. Inställningen av spelet mellan kuggarna kan emellertid även ske genom en enkel förskjutning av luftkompressorn ll samt kontroll av avstån- det mellan kuggarnas flanker vid ingreppet mellan hjulen 3 och lÛ medelst ett bladmàtt efter demontering av en förslutningsskruv 15. Naturligtvis kan man helt avstå från en inställning av spelet mellan kuggarna om kugghjulen 3 och lU, särskilt med avseende på sitt måttvidd samt det därtill hörande axelav- ståndet, kan tillverkas med erforderligt små toleranser. Såsom vidare ses i fig. 2, kan ytterligare en styr- eller arbetshydraulpump 16 kopplas till luftkompressorn ll.

Det särskilt i fig. l visade arrangemanget av kugghjulen har fördelen att i och med detta drivningen av den fördelaktigtvis på högra och vänstra motorsidan anordnade insprutningspumpen respektive kamaxeln är möjlig medelst ur kostnadssynpunkt fördelaktiga kugghjul med små dimen- sioner. Vidare kan, medelst ett primtalsförhållande hos antalet kuggar hos hjulen l, 3 och 4 i förhållande till mellanhjulets 2 säkerställas att, i det ögonblick respektive belastningstoppar uppträder i de högt belastade kuggin- greppen A, B och C, flankerna hos olika kuggar kommer till ingrepp och därmed möjligheten med förhöjd förslitning minskas i förhållande till det fall när alltid samma flanker måste överföra topplasterna, så att kuggarna kan utföras lättare och gynnsammare ur kostnadssynpunkt.

I fig. 3 illustreras drivmomentet hos kamaxeln 5 (ritat med streckade linjer) hos en fyrcylindermotor över en arbetsperiod på 7200 vevvinkel. Den uppvisar fyra belastningsförlopp med vardera 1800 vevvinkel J; ON OD xD CD 8 4 och med vardera en liten negativ vridmomentandel 13. Drivmomentet för luftkompressorn ll (ritat med heldragna linjer) illustreras överlagrat kam- axeldrivmomentet samt med den negativa andelen 18, vilken är en följd av återexpansionen. Utväxlingsförhållandet mellan kamaxelhjulet 3 och luft- kompressorhjulet 10 bör, allt efter önskad luftmatningsmängd, exempelvis väljas så, att en fasförskjutning på 30? vevvinkel uppträder under en luftkompressorrotation på 3600 (dvs. en luftkompressorrotation på 3600 motsvarar 3900 vevvinkel). Med längden 1800 på kamaxelns belastningsför- lopp upprepas utgångsläget (utgångsfasläget) mellan luftkompressor och kam- axei 1ao° = 3n° = rotationer adderas en gång även de negativa vridmomentmaxima hos luftkom- var sjätte luftkompressorrotation. Under dessa sex pressorns och kamaxelns drivande drivmoment. Detta leder, i synnerhet vid tomgång med ringa kinetisk energi hos de roterande massorna, till en bakåtacceleration hos kamaxelhjulet 3 vilken fortplantar sig i de övriga hjuldreven såsom en tydligt hörbar slagimpuls och vilken leder till en besvärande, periodisk ljudutveckling.

I fig. 4 förhindras nu kamaxelhjulets bakåtacceleration genom att utväxlingen mellan luftkompressorns drivande kugghjul 10 och kamaxelkugg- hjulet 3 är utformad som en heltalsmultipel av ett kamaxelbelastningsförlopp.

I exemplet motsvarar en luftkompressorrotation (3600) exakt två kamaxel- belastningsförlopp på vardera 1800, vilket är fördelaktigt i synnerhet vid fyrcylindriga motorer. Samma varvtalsförhållande mellan motor och luftkom- pressor skulle erhållas vid en jämförbar sexcylindrig motor med tre kamaxel- belastningsförlopp motsvarande heltalsmultipeln 3.

Vidare monteras luftkompressorns drivande kugghjul 10 orienterat i förhållande till luftkompressorns vevaxel 17 (i syfte att erhållaikorrekt och exakt läge hos kuggarna respektive tillordning mellan kuggarna). Samtidigt fixeras vinkelläget hos luftkompressorns vevaxel 17 i förhållande till kam- axeln 5 (sker i slutändan medelst ett korrekt vínkelläge hos kugghjulen 10 och 3). Den beskrivna tillordningen medför att luftkompressorns ll negativa moment 18 optimalt upphäves av de positiva drivmomentdelarna 20 hos kamaxeln S.

En i allmänhet ej fullkomlig men för det mesta tillräcklig reducering av nämnda negativa moment 18 medelst de positiva vridmoment- andelarna 20 kan även erhållas om man avstår från en exakt orientering av luftkompressorns drivande kugghjul 10. Detta är emellertid endast möjligt när kuggdelningen är liten och det maximala felet utan orientering, på vardera en .uq y 468 908 5 halv kuggdelning i och mot rotationsriktningen, ej manligt påverkar den uppfinningsenliga verkan från den fixa monter-ingen av luftkompressorns vevaxel l7 i förhållande till kamaxeln 5.

Fig. 5 visar för den ytterligare förståelsen, att, vid icke-oriente- rad montering (hos luftkompressorns vevaxel i förhållande till kamaxeln), de negativa vridmomenten (18, 13) hos luftkompressor och kamaxel kan adderas på ett oönskat sätt till ett negativt vridmomentmaximum 21 trots ett utväxlingsförhållande hos hjulen 3 och 10 på en heltalsmultipel av ett kamaxelbelastningsförlopp.

Vid motorer med större antal cylindrar uppvisar kamaxelns drivande vridmoment 8 oftas ej längre upp några negativa andelar. Mellan de enskilda belastningsförloppen hos kamaxeln sjunker dock dennas drivmoment på små värden som endast ligger föga över noll, så att luftkompressorns negativa drivmoment i det närmaste kan få full verkan i dessa lägen. För ett säkert undvikande av ljudimpulser föreslås därför även i detta fall en orienterad montering av luftkompressorn samt en utväxling hos luftkom- pressorn som utgör en heltalsmultipel av ett kamaxelbelastningsförlopp, så att de negativa andelarna hos luftkompressorns drivande vridmoment upp- häves genom de positiva kamaxeldrivmomenten.

Claims (2)

O*- xO 0 8 6 _. PATENTKRAV

1. l. Extra drivanordning hos en förbränningsmotor för en luftkom- pressor vilken är utförd som en kolvkompressor med en i en cylinder förd kolv varvid den senare drives, via en vevstake, av en vevaxel, vilken står i förbindelse med ett drivande kugghjul vilket drives från förbränningsmotorns drivaxel via kugghjul, varvid luftkompressorns drivande kugghjul griper in i ett kugghjul på kamaxeln, k ä n n e t e c k n a t därav, att luftkompressorns drivande kugghjul (10) är monterat orienterat i förhållande till luftkom- pressorns vevaxel (17), att utväxlingen mellan luftkompressorns drivande kugghjul (10) och kamaxelns kugghjul (3) är utförd som en heltalsmultipel av ett belastningsförlopp hos kamaxelns drivande drivmoment och att samtidigt vinkelläget för luftkompressorns vevaxel (17) är fixerat på så sätt i förhållan- de till kamaxeln (5), att negativa drivmomentandelar (18) hos luftkom- pressorns vevaxel (17) elimineras genom överlagring med positiva vridmo- mentandelar (20) från kamaxeln (5).

2. Extra drivanordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att ett litet spel i rotationsriktning föreligger mellan flankerna i ingreppet mellan luftkompressorns drivande kugghjul (10) med kugghjulet (3) hos kam- axeln (5), varvid detta lilla spel erhållits genom tillverkning med små toleranser eller ställts in medelst en ínställningsanordning (exempelvis en excenter 12).