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DE3443763A1 - Brennkraftmaschine mit massenausgleich i. ordnung - Google Patents

Brennkraftmaschine mit massenausgleich i. ordnung

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Publication number
DE3443763A1
DE3443763A1 DE19843443763 DE3443763A DE3443763A1 DE 3443763 A1 DE3443763 A1 DE 3443763A1 DE 19843443763 DE19843443763 DE 19843443763 DE 3443763 A DE3443763 A DE 3443763A DE 3443763 A1 DE3443763 A1 DE 3443763A1
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DE
Germany
Prior art keywords
crankshaft
camshaft
internal combustion
combustion engine
mass balance
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Application number
DE19843443763
Other languages
English (en)
Inventor
Gerhard Ing. Graz Feichtinger
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AVL List GmbH
Original Assignee
AVL List GmbH
AVL Gesellschaft fuer Verbrennungskraftmaschinen und Messtechnik mbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AVL List GmbH, AVL Gesellschaft fuer Verbrennungskraftmaschinen und Messtechnik mbH filed Critical AVL List GmbH
Publication of DE3443763A1 publication Critical patent/DE3443763A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B67/00—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for
    • F02B67/04—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of mechanically-driven auxiliary apparatus
    • F02B67/06—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of mechanically-driven auxiliary apparatus driven by means of chains, belts, or like endless members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/22—Compensation of inertia forces
    • F16F15/26—Compensation of inertia forces of crankshaft systems using solid masses, other than the ordinary pistons, moving with the system, i.e. masses connected through a kinematic mechanism or gear system
    • F16F15/264—Rotating balancer shafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/20—SOHC [Single overhead camshaft]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/21—Elements
    • Y10T74/2173—Cranks and wrist pins
    • Y10T74/2183—Counterbalanced
    • Y10T74/2184—Vibration dampers

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  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Description

PATENTANWALT
DIWNG.ULRiCHKNOBLAUCH; :. \ : .-;:■:. 29 Mm/
KÖHHORNSHOFWEG 10 . :: : ; ; - * »»· NOV.
FRANKFURT/MAIN 1
3443 /bo
-3-
A 117
AVL Gesellschaft für Verbrennungskraftmaschinen und Meßtechnik mbH. Prof. Dr. Dr. h.c. Hans List
Brennkraftmaschine mit Massenausgleich I. Ordnung
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit Massenausgleich I. Ordnung, mit einer die hin-
und hergehende Bewegung der Kolben und Pleuel in eine rotierende Bewegung umsetzenden Kurbelwelle und einer von dieser angetriebenen Nockenwelle, sowie mit Massenausgleichsgewichten, die um eine parallel zur Achse der Kurbelwelle liegende Achse drehbar und von der Kurbelwelle angetrieben sind.
Derartige Brennkraftmaschinen sind bekannt,
wobei die Massenausgleichsgewichte beispielsweise im Bereich der unteren Zylinderenden seitlich neben dem Zylinderblock auf einer längs des Zylinderblocks verlaufenden durchgehenden Welle angeordnet sind, die
über ein Zahnradgetriebe oder dgl. unmittelbar von
der Stirnseite der Kurbelwelle her angetrieben wird.
Der Nachteil dieser bekannten Anordnungen liegt im
wesentlichen darin, daß zufolge der definierten Abstands- und Übersetzungsverhältnisse zwischen der anzutreibenden, die Massenausgleichsgewichte tragenden
Welle und der antreibenden Kurbelwelle die Freiheiten bei der Konstruktion der Brennkraftmaschine ziemlich eingeengt sind und daß ein relativ aufwendiges System von Achsen und Zahnrädern an einer Stirnseite der
Brennkraftmaschine für den Massenausgleich vorgesehen werden muß, was nicht nur die Kosten sondern auch das Gesaratgewicht und die Baugröße der Brennkraftmaschine ungünstig beeinflußt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die
genannten Nachteile der bekannten Einrichtungen zu vermeiden und insbesondere eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mit einfachen konstruktiven Mitteln ein wirkungsvoller Ausgleich der oszillierenden Massenkräfte I. Ordnung ermöglicht wird, bei dem auch auf einfache, platz- und gewichtssparende Weise ein Antrieb von der Kurbelwelle aus sichergestellt ist.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Massenausgleichsgewichte auf der Nockenwelle angeordnet sind, welche über ein Zahnradpaar sowie einen einfach verzahnten Zahnriemen von der Kurbelwelle im umgekehrten Drehsinn angetrieben ist. Auf diese Weise wird die ohnedies vorhandene Nockenwelle auch gleichzeitig zum Ausgleich der oszillierenden Massenkräfte I. Ordnung ausgenutzt, wobei die erforderliche gegenläufige Drehung zur Kurbelwelle durch ein Zahnradpaar zwischen antreibender Kurbelwelle und angetriebener Nockenwelle sichergestellt wird. Insbesonders durch die Verwendung des einfach verzahnten Zahnriemens ist eine sehr günstige Antriebsmöglichkeit geschaffen, die nicht, nur kostengünstig ist, sondern auch in konstruktiver Hinsicht sehr einfach ausgeführt werden kann, da damit keine Probleme hinsichtlich der Unterbringung der für die Transmission bei den eingangs genannten bekannten Ausführungen erforderlichen Zahnräder auftreten und auch nicht auf die bei Zahnradgetrieben gegebenen Zusammenhänge zwischen Abstand von Antriebs- und Abtriebswelle einerseits und Uber-Setzungsverhältnis andererseits Rücksicht genommen werden muß.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Massenausgleichsgewichte auch einstückig mit der Nockenwelle ausgeführt sein, was sowohl die Herstellung als auch die Montage und Wartung der Brennkraftmaschine vereinfacht.
Die Massenausgleichsgewichte können nach einer
anderen Ausgestaltung der Erfindung außerhalb des unmittelbar ölbenetzten Bereiches rund um die Nocken bzw. Lager der Nockenwelle liege, was die Zugänglichkeit zu den funktionell wichtigen Teilen im Bereich der Nockenwelle verbessert und damit auch die Konstruktion der Brennkraftmaschine vereinfacht.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sitzt ein Zahnrad des die Umkehrung der Drehrichtung zwischen Kurbelwelle und Nockenwelle bewirkenden Zahnradpaares unmittelbar auf einem Ende der Kurbelwelle, wobei das andere Zahnrad dieses Zahnradpaares unmittelbar mit dem Antriebsrad des Zahnriemens in Verbindung steht, dessen Abtriebsrad auf der Nockenwelle sitzt. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß das zur Umkehrung der Drehrichtung der Kurbelwelle erforderliche Zahnradpaar noch im Bereich des Kurbeltriebes an der vorderen Stirnseite der Brennkraftmaschine angeordnet ist, was in konstruktiver Hinsicht sehr vorteilhaft ist, da dort die Breite der Brennkraftmaschine ohnedies durch die von der Pleuelumhüllenden gegebene Breite des Kurbelgehäuses bestimmt ist. Auch muß beispielsweise beim Abnehmen des Zylinderblockes von einem getrennt ausgeführten Kurbelgehäuse dann nur der Zahnriemen abgenommen werden, was auch die Wartung der Brennkraftmaschine vereinfacht. Der vom Antriebsrad, Abtriebsrad und Zahnriemen selbst gebildete Zahnriementrieb kann dabei auch sehr schmal ausgeführt werden, womit die Breite der Brennkraftmaschine auch im Bereich des Zylinderblockes bzw. Zylinderkopfes davon nicht vergrößert wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert, welches eine Zweizylinder-Zweitakt-Reihenbrennkraftmaschine behandelt.
Die im Betrieb der Brennkraftmaschine auftretende hin- und hergehende Bewegung der Kolben 1 in den hier nicht dargestellten Zylindern wird über die
Pleuel 2 und die Kurbelwelle 3 in eine rotierende Bewegung umgesetzt, die beispielsweise an der Seite des Schwungrades 4 bzw. auch an der gegenüberliegenden Seite auf hier nicht dargestellte Weise von der Kurbelwelle abgegriffen und zum Antrieb nachgeschalteter Maschinen od. dgl. verwendet werden kann.
Die Kurbelwelle 3 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel mit zwei um 180 gegeneinander versetzten Kröpfungen 5 ausgebildet und weist Gegengewichte 6 auf, deren Massenmittelpunkte ebenfalls in der Ebene der Kröpfungen 5 liegen.
Zur Steuerung der hier nicht dargestellten Ventile der beiden Zylinder der Brennkraftmaschine ist eine obenliegende Nockenwelle 7 vorgesehen, die je Zylinder zwei Nocken 8 aufweist, deren spezielle Funktion hier außer Betracht bleiben kann. Die Nockenwelle 7 wird von dem dem Schwungrad 4 gegenüberliegenden Ende der Nokkenwelle 3 aus über ein Zahnradpaar 9 sowie einen einfach verzahnten Zahnriemen 10 im umgekehrten Drehsinn - auch angedeutet durch die Pfeile 11 und 12 - angetrieben. Ein Zahnrad 13 des die Umkehrung der Drehrichtung zwischen Kurbelwelle 3 und Nockenwelle 7 bewirkenden Zahnradp.aares 9 ist unmittelbar auf dem Ende der Kurbelwelle 3 angeordnet; das andere Zahnrad 14 des Zahnradpaares 9 steht über eine nicht dargestellte Welle unmittelbar mit dem Antriebsrad 15 des Zahnriemens 10 in Verbindung, dessen Abtriebsrad 16 auf der Nockenwelle 7 sitzt.
Auf der Nockenwelle 7 sind außerhalb des im Betrieb der Brennkraftmaschine unmittelbar ölbenetzten Bereiches rund um die Nocken 8 bzw. die nicht dargestellten Lager der Nockenwelle zwei Massenausgleichsgewichte 17 angeordnet, die im dargestellten Ausführungsbeispiel einstückig mit der Nockenwelle 7 sind. Da es sich um eine Zweizylinder-Zweitaktbrennkraft-
maschine mit um 180° in einer Ebene versetzten Kurbelwellenkröpfungen handelt, ist die Drehzahl der gleich-
zeitig als Massenausgleichswelle dienenden Nockenweille 7 gleich der der Kurbelwelle 3 und sind die Massenausgleichsgewichte 17 jeweils bezüglich ihrer Drehwinkelsteilung übereinstimmend mit den Gegengewichten 6 an der Kurbelwelle 3 bzw. jeweils um 180° drehversetzt zu den jeweils zugehörigen Kurbelwellenkröpfungen 5. Dies ist aber bedingt durch die speziel- ι le Konstruktion der Brennkraftmaschine bzw. ihres Kurbeltriebs und kann an sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch durchaus anders sein.
Aus der dargestellten Anordnung läßt sich ersehen, daß der gegenläufige Antrieb der als Massenausgleichswelle dienenden Nockenwelle 7 von der Kurbelwelle 3 her .mittels des Zahnradpaares 9 sowie des Zahnriemens 10 sehr einfach, platz- und gewichtssparend gelöst ist.
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Pi/Fr
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Claims (3)

  1. Patentansprüche
    Brennkraftmaschine mit Massenausgleich I. Ordnung, mit einer die hin- und hergehende Bewegung der Kolben und Pleuel in eine rotierende Bewegung umsetzenden Kurbelwelle und einer von dieser angetriebenen Nockenwelle, sowie mit Massenausgleichsgewichten, die um eine parallel zur Achse der Kurbelwelle liegende Achse drehbar und von der Kurbelwelle angetrieben sind, dadurch gekennz eichnet, daß die Massenausgleichsgewichte (17) auf der Nockenwelle (7) angeordnet sind, welche über ein Zahnradpaar (9) sowie einen einfach verzahnten Zahnriemen (10) von der Kurbelwelle (3) im umgekehrten Drehsinn angetrieben ist.
  2. 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Massenausgleichsgewichte (17) einstückig mit der Nockenwelle (7) ausgeführt sind.
  3. 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Massenausgleichsgewiehte (17) außerhalb des unmittelbar ölbenetzten Bereiches rund um die Nocken (8) bzw. Lager der Nockenwelle (7)
    liegen.
    4.. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß ein Zahnrad (13) des die Umkehrung der Drehrichtung zwischen Kurbelwelle (3) und Nockenwelle (7) bewirkenden Zahnradpaares (9) unmittelbar auf einem Ende der Kurbelwelle (3) sitzt, und daß das andere Zahnrad (14·) dieses Zahnradpaares (9) unmittelbar mit dem Antriebsrad (15) des Zahnriemens (10) in Verbindung steht, dessen Abtriebsrad (16) auf der Nockenwelle (7) sitzt.
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    Pi/Fr
DE19843443763 1984-01-16 1984-11-30 Brennkraftmaschine mit massenausgleich i. ordnung Ceased DE3443763A1 (de)

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JP (1) JPS6121445A (de)
AT (1) AT378585B (de)
DE (1) DE3443763A1 (de)
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