DE1751505A1

DE1751505A1 - Hilfsgeraeteantrieb fuer Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE1751505A1
Application number: DE19681751505
Authority: DE
Inventors: Wiseman William A; Walker John L
Original assignee: Continental Motors Corp
Current assignee: Continental Motors Corp
Priority date: 1967-06-21
Filing date: 1968-06-11
Publication date: 1971-07-08
Also published as: DE1751505C3; US3429304A; JPS4940568B1; DE1751505B2; GB1221966A; FR1559426A

Description

Continental Motors Corporation Muskegon, Mich, / V.St.ν.Α.

Ililfsgeräteantrieb für Verbrennungsmotoren*

Die Erfindung betrifft Verbrennungsmotoren und insbesondere einen Motor mit einer Anzahl Hilfsgeräte!*, die in gegenüberliegenden Paaren angeordnet sind, und mit einer neuartigen Form des Hilfsgeräteantriebsaechanismus zum Kuppeln des Abtriebs der Kurbelwelle mit der Hilfsgeräe-Antriebswelle ausgerüstet ist. ™

Bei den Herstellern von Verbrennungsmotoren besteht das ständige Bestreben, einen Hochleistungsmotor in Leichtbauweise zu bauen, der sich gut für eine strömungsgünstige Gestaltung eignet. Bei den herkömmlichen Motoren ist gewöhnlich eines dieser Ziele in Form eines Kompromisses mit einem oder beiden der anderen Ziele verwirklicht. Daher ergibt sich beispielsweise für einen herkömmlichen Hochleistungsmotor

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ira allgemeinen eine komplizierte schwere Zylinderbaugruppe, wenn die Bauelemente derselben so angeordnet sind, daß ein stromlinienförmiger Umriß erhalten wird.

Hauptaufgabe der Erfindung ist ein verbesserter Hilfsgeräteantrieb für einen Kochleistungsmotor in Leichtbauweise zur Herstellung einer Antriebsverbindung zwischen der Kurbelwelle und den Haupt-Hotorhilfsgeräten bei Verwendung einer geringeren Zahl von Hilfsgeräteantriebswellen und Getrieben, als es bisher möglich war.

Die bevorzugte Ausführungafcrm der Erfindung, die nachfolgend näher erläutert wird, wird in Verbindung mit einem liegenden Vierzylinder-Flugmotor beschrieben, dessen Kurbelwelle innerhalb eines Kurbelgehäuses angeordnet ist. Das vordere Ende des Kurbelgehäuses ist mit einer Luftschraube verbunden, während das hintere Ende des Kurbelgehäuses eine Anzahl Hilfsgeräte antreibt, die am hinteren Ende des Kurbelgehäuses angeordnet sind.Die Hilfsgeräte sind voxBugsweise in gegenüberliegenden Paaren angeordnet, von denen jedes unmittelbar an das Kurbelgehäuse angebaut ist, um äussere Verbindungen zu vermeiden. Drei Ililfsgeräte-Antriebswellen, die übereinander und quer zur Längsachse der Kurbelwelle angeordnet sind, sind durch die gegenüberliegenden Seiten des Kurbelgehäuses gelagert, wobei mit dem Ende jeder Antriebs-

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welle ein Hilfsgerät verbunden it. Jede der Antriebswellen trägt ein. Zahnrad, welches mit einem komplementären Zahnrad in Eingriff steht, welches von der benachbarten Welle getragen wird, so daß sich alle drei Wellen gemeinsam drehen. Die untere Welle trägt ein Kegelrad, welches mit einem komplementären Kegelrad in Eingriff steht, das vom hinteren Ende der Kurbelwelle getragen wird. m

Der bevorzugte Hilfsgeräteantrieb ermöglicht den Antrieb der wichtigsten Hilfsgeräte, wie des Reglers, der hydraulischen Pumpe, der Magnetzünder, der ölpumpe, der Vakuumpumpe und derKraftstoffpumpe durch nur drei Wellen, von denen jede ein einziges Zahnrad trägt und von denen eine mit der Kurbelwelle verbunden ist. Ausser zur Verringerung der Gesamtzahl von Antriebswellen im Hilfsgeräteantrieb tragen die seitlich angebauten Hilfsgeräte zu einem stromlinien-

förmigen Gesamttriebwerk bei. Daher hat, während bei den ^

herkömmlichen Motoren eine Verlängerung der Luftschraubenwelle erforderlich ist, um eine stromlinienförmige Gondel zu erzielen, der bevorzugte Motor eine verlängerte Nase infolge des Unistandes, daß die meisten Hilfsgeräte rückwärts angeordnet ist. Ferner werden durch den seitlichen Anbau nach rückwärts gerichtete Ansätze des Motors vermieden.

Der bevorzugte Hilfsgeräteanbau ergibt zwei zusätzliche Vor-

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ß ORIGINAL,

teile. Erstens kann der Motor unmittelbar an das Brandschott des Flugzeugs angebaut werden. Zweitens wird durch den bevorzugten Hilfsgeräteantrieb die Gesamtlänge des Motors vom Brandschott zum Luftschraubenflansch verringert, wodurch sich eine grössere Länge des Kabinenraums für das Flugzeug ergibt.

Ein Merkmal der Erfindung besteht daher darin, daß die Hilfsgeräte am hinteren Ende des Motors in gegenüberliegenden Paaren und sich seitlich vom Motorkurbelgehäuse erstreckend angebaut sind.

Ein weiteres Merkmal des erfindungsgemässen Ililfsgeräteantriebs besteht in der Anordnung der Hilfsgeräte in gegenüberliegenden Paaren, wobei jedes Paar durch eine einzige Welle und ein einziges Zahnrad angetrieben wird.

Ein weiteres Merkmal des erfindungsgemässen Hilfsgeräteantriebs für einen Verbrennungsmotor besteht in der Verwendung mehrerer miteinander verbundener ililfsgeräte-Antriebswellen, welche im Abstand voneinander und parallel zueinander in einer gemeinsamen vertikalen Ebene angeordnet sind, von welchen Antriebswellen jede mit zwei gegenüberliegenden Hilfsgeräten gekuppelt ist, welche an das Motorkurbelgehlüse angebaut sind, wobei Mittel zur Verbindung einer der Kellen mit dem Abtrieb

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-5-der Motorkurbelwelle vorgesehen sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden näheren Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, in welchen gleiche Bezugsziffern gleiche Teile in den verschiedenen Ansichten bezeichnen und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht eines Flugmotors mit seitlich angebauten Hilfegeräten, welche durch einen Hilfsgeräteantrieb angetrieben werden, der die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellt;

Fig. 2 in vergrössertem Maßstab eine Schnittansicht nach der Linie 2-2 in Fig. 1 und

Fig. 3 in vergrössertem Maßstab eine Ansicht des bevorzugten Hotοιά im Querschnitt gesehen nach der Linie 3-3 in Fig. 1, wobei die Teile für die Zwecke/ler Beschreibung schematisch dargestellt sind. .

In der Zeichnung zeigt Fig. 1 einen Motor Io mit zwei einander waagrecht gegenüberliegenden Zylinderreilien 12 und 14,

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von denen jede aus zwei Zylindern besteht. Die Zylinderreihen 12 und 14 sind an ein Kurbelgehäuse 16 angebaut, welches ferner Mittel zum Anbau eines Anlaßmotors 18 am vorderen Ende des Verbrennungsmotors und einer Reihe von seitlich angebauten Hilfsgeräten, die allgemein mit 2o und 22 bezeichnet sind, am hinteren Ende des Kurbelgehäuses aufweist.

Der Motor Io ist in eine Flugzeuggondel 24 eingebaut gezeigt, um die gedrängte stromlinienförmige Anordnung der Motorbauelemente zu zeigen. Hierbei ist jedoch zu erwähnen, daß der bevorzugte Motor als Kraftquelle für viele andere Verwendungszwecke als für ein Flugzeugtriebwerk verwendet werden kann.

Eine Luftschraubenwelle 26, die eine nicht gezeigte herkömmliche Luftschraube trägt, ist mit dem Abtrieb der Zylinderreihen 12 und 14 gekuppelt.

Wie Fig. 2 und 3 zeigen, wird das Kurbelgehäuse 16 durch zwei in der Längsrichtung geteilte Hälften 28 und 3o gebildet, die Unfangsflansche mit öffnungen 32 zur Aufnahme von mit Gewinde versehenen Befestigungsmitteln (nicht gezeigt) zur Verbindung der beiden Hälften 28 und 3o miteinander aufweisen.

Eine Kurbelwelle 31 dient als Antriebsverbindung zwischen den' Zylinderreihen 12 und 14 und der Luftschraubenwelle 26 und

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ist innerhalb des Kurbelgehäuses 16 durch Lager 36 gelagert, von denen eines bei 36 dargestellt ist, welches von beiden Kurbelgehäusehälften 28 und 3o getragen wird.

Innerhalb des Kurbelgehäuses 16 ist ferner eine obenliegende Nockenwelle 38 durch mehrere sich in der Längsrichtung voneinander in Abstand befindenden Lagern 4o gelagert, von denen

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nur eines dargestellt ist. Die Lager 4o werden von den beiden Kurbelgehäusehälften 28 und 3o getragen. Die Nockenwelle 38 steht in ansich bekannter Weise in Antriebsverbindung mit den Zylinderreihen 12 und 14 und ist vorzugsweise zur Drehung um eine zur Drehachse der Kurbelwelle 34 parallele Achse gelagert.

Eine untere Hilfsgeräte-Antriebswelle 42, eine mittlere Hilfsgeräteantriebswelle 44 und eine obere Hilfsgeräte-Antriebswelle 46 sind je durch die Kurbelgehäusehäiften 28 und 3o j| in einer gemeinsamen vertikalen Ebene und in Abstand voneinander sowie parallel zueinander rückwärts von der Kurbelwelle 34 gelagert. Jede der Wellen €, 44 und 46 erstreckt sich zwischen den gegenüberliegenden Seitenwänden des Körpergehiuses 16 und jede trägt ein einziges Antriebszahnrad 48, 5o bzw. 52. Die Zahnräder 48 und So stehen miteinander in Eingriff, ebenso die Zahnräder 5o und 52, sodaß sich die drei Wellen zusammenwirkend drehen.

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Vom hinteren Ende der Kurbelwelle 42 wird innerhalb der Seitenwände des Kurbelgehäuses 16 ein Kegelrad 54 getragen. Hieraus ergibt sich, daß die Wellen 42, 44 und 46 sich in Zusammenwirkung mit der Kurbelwelle 34 drehen.

Die untere Welle 42 und die obere Welle 46 sind einander Wk ähnlich und mit einer Innenkeilverzahnung 58 hergestellt, welche eine komplementäre Keilwelle eines Hilfsgerätes aufnehmen kann.

Wie sich am besten aus Fig. 3 ergibt, wird die Reihe 22 von Hilfsgeräten, die an die Kurbelgehäusehälfte 3o angebaut sind, durch einen Regler 6o, einen Magnetzünder 62 und eine ölpumpe 64 gebildet, die alle fest en das Kurbelgehäuse angebaut sind. Die Reihe 2o von Hilfsgeräten, die an die Kurbelgehäusehälfte 28angebaut sind, umfaßt eine hydraulische Pumpe ^m 66, einen zweiten Magnetzünder 68, eine Vakuumpumpe 7o und eine Kraftstoffpumpe 72. Der Regler 6o und die hydraulische Pumpe 66 sind einander gegenüberliegend an das Kurbelgehäuse 16 angebaut und mit den entgegengesetzten Enden der oberen Welle 46 verbunden, so daß die beiden Hilfsgeräte dur«-ch eine gemeinsame Antriebswelle angetrieben werden.

Die Magnetzünder 62 und 6S sind mit den entgegengesetzten Enden der Welle 44 vorzugsweise durch nicht gezeigte biegsame

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Kupplungen verbunden und sind ebenfalls einander gegenüberliegend wie der Regler 60 und die hydraulische Pumpe 66 angeordnet. Die ölpumpe 64 und die Vakuumpumpe 7o sind mit den entgegengesetzten Enden der unteren ..'.'felle .42 verbunden und an die Kurbelgehäusehälften 28 und 3o angebaut, so daß sie durch eine gemeinsame Welle angetrieben werden und daher ebenfalls eine paarweise Anordnung von Ililfsgeräten für den Antrieb durch eine einzige l?eHe und ein Zahnrad erhalten wird.

Hieraus ergibt sich, daß durch den bevorzugten Hilfsgeräteantrieb mehrere in gegenüberliegenden Paaren angeordnete Hilfsgeräte durch eine Mindestzahl von Antriebselementen angetrieben werden, wodurch die Gesamtzahl der Motorbauelemente mit einer entsprechenden Gewichtsverringerung herabgesetzt vrird. Ausserdem können infolge der Verwendung einer auswechselbaren Antriebswelle mit einer Innenkeilverzahnung die Hilfsgeräte unmittelbar an das Kurbelgehäuse angebaut und leicht mit ihrer jeweiligen Welle gekuppelt werden» Durch den Anbau der Hilfsgeräte am hinteren Teil des Motors in seitlicher Anordnung werden für dessen bevorzugte Bauform keine sich nach rückwärts erstreckende Ansätze erhalten, so daß die Gesamtlänge des Motors verringert wird. Ausserdem läßt sich der verkürzte Motor leicht unmittelbar an das Brandschott des Flugzeuges anbauen. ■

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Die Erfindung ist natürlich nicht auf die dargestellte und beschriebene, eine Ausführungsform beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens verschiedene Abänderungen erfahren.

Patentansprüche:

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Claims

Γ a tent an s.p r ii c Ii e :

1. Iiilfsgeräteantrieb für einen Verbrennungsmotor mit einer in einem Kurbelgehäuse gelagerten Kurbelwelle, gekennzeichnet durch

Ca) ein drehbarer Antrieb (42, 44, 46) der im Kurbelgehäuse (16) gelagert ist,

(b) Mittel (54, 56), die eine Antriebsverbindung zwißchen

der Kurbelwelle (34) und einem Zwischenteil des drehbaren Antriebs bilden,

(c) einen ersten Hilfsgerätesatz (2o), der am Kurbelgehäuse

(16) angebaut und mit dem einen Ende des drehbaren Antriebs gekuppelt ist und,

(d) einen zweiten Hilfsgerätesatz (22), der an das Kurbel

gehäuse angebaut und mit demjenigen Ende des drehbaren Antriebs verbunden ist, welches dem ersten Hilfsgerätesatz entgegengesetzt ist.

2. Hilfsgerateantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

der drehbare Antrieb durch das Kurbelgehäuse (16) zur

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Drehung um eine zur Drehachse der Kurbelwelle senkrechte Achse gelagert ist.

3. Hilfsgeräteantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb ein erstes Kegelrad (54) auf

^ der Kurbelwelle (34) und ein zweites Kegelrad (56) aufweist, welch letzteres von dem Antrieb (42) zwischen seinen Enden getragen wird, welche beiden Kegelräder miteinander in Eingriff stehen.

4. Verbrennungsmotor, gekennzeichnet in Kombination durch eine Kurbelwelle (34), die durch ein Kurbelgehäuse (16) gelagert ist, eine Anzahl Hilfsgeräte-Antriebswellen (42, 44, 46), die durch das Kurbelgehäuse in Abständen

^ voneinander und parallel zueinander gelagert sind, jede dieser Hilfsgeräteantriebswellen mit einem an das Kurbelgehäuse angebauten Hilfsgerät (6o, 62, 64, 66, 68, 7o, 72) gekuppelt ist und ein Zahnrad (48, 5o, 52) in Eingriff mit einem komplementären Zahnrad trägt, das von einer anderen der Hilfsgeräteantriebswellen getragen wird, und Ilittel (54, 56), welche die Kurbelwelle mit einer der Hilfsgeräteantriebswellen verbindet, so daß

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die Drehung der Kurbelwelle eine zusammenwirkende Drehung der Hilfsgeräteantriebswellen bewirkt.

5. Motor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbel welle (34) zur Drehung um eine Achse gelagert ist, die zur Drehachse der Hilfsgeräteantriebswellen senkrecht ist.

6. Motor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ililfsgeräteantriebswellen (42, 44, 46) zur Drehung in einer gemeinsamen vertikalen Ebene gelagert sind.

7. Motor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Ililfsgeräteantriebswellen mit einem Hilfsgerätepaar gekuppelt ist, wobei jedes Hilfsgerät dieses Paares mit den entgegengesetzten Enden der zugeordneten Antriebswelle verbunden ist.

8. Motor nach Anspruch 7«,, dadurch gekennzeichnet,' daß

die erwähnten Zahnräder (48, 5o, 52) z;visehen den Hilfsgeräten und innerhalb des Kurbelgehäuses (16) angeordnet sind.

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9. Motor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Xurbelwellenverbindungsmittel durch ein erstes Zahnrad (54) auf der Kurbelwelle (34) und ein zweites Zahnrad (56) gebildet werden, das zu dem ersten Zahnrad komplementär ist und von einer (42) der Ililfsgeräteantriebswellen getragen wird.

Io. Motor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Zahnrad (54) vom hinteren Ende der Kurbelwelle (34) getragen wird.

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