[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE2455667C2 - Vorrichtung zum Ausgleich der oszillierenden Kräfte und Momente zweiter Ordnung für eine Vierzylinder-Reihenhubkolbenmaschine - Google Patents

Vorrichtung zum Ausgleich der oszillierenden Kräfte und Momente zweiter Ordnung für eine Vierzylinder-Reihenhubkolbenmaschine

Info

Publication number
DE2455667C2
DE2455667C2 DE2455667A DE2455667A DE2455667C2 DE 2455667 C2 DE2455667 C2 DE 2455667C2 DE 2455667 A DE2455667 A DE 2455667A DE 2455667 A DE2455667 A DE 2455667A DE 2455667 C2 DE2455667 C2 DE 2455667C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
crankshaft
counterweight
rotation
counterweights
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired
Application number
DE2455667A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2455667A1 (de
Inventor
Tadahiko Nagaokakyo Kyoto Ito
Kazumasa Kyoto Kawada
Mitsutaka Kyoto Kinoshita
Hirokazu Nakamura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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
Priority claimed from JP13387373A external-priority patent/JPS5417882B2/ja
Priority claimed from JP3866574A external-priority patent/JPS567536B2/ja
Application filed by Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
Publication of DE2455667A1 publication Critical patent/DE2455667A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2455667C2 publication Critical patent/DE2455667C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/22Compensation of inertia forces
    • F16F15/26Compensation 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
    • F16F15/264Rotating balancer shafts
    • F16F15/265Arrangement of two or more balancer shafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B2075/1804Number of cylinders
    • F02B2075/1816Number of cylinders four
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B75/20Multi-cylinder engines with cylinders all in one line
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/21Elements
    • Y10T74/2173Cranks and wrist pins
    • Y10T74/2183Counterbalanced
    • Y10T74/2184Vibration dampers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Description

unteren Ausgleichsgewicht Vibrationen erzeugt werden, die gerade bei einer Vorrichtung zum Schwingungsausgleich unerwünscht sind und nicht ausgeglichen werden.
Aus der DE-OS 21 47 213 ist noch eine Ausgleichsvorrichtung bekanntgeworden, bei der drei primäre Ausgleichsgewichte zum Ausgleich der Kräfte erster Ordnung und zwei sekundäre zum Ausgleich der Kräfte zweiter Ordnung vorhanden sind. Die primären Ausgleichsgewichte sind iämtlich als Zahnräder ausgebildet und bcfinden sich in einer Dreiecksanordnung, die in etwa symmetrisch ist zu einer die Zylinderachse enthaltenden Ebene. Das erste Zahnrad ist mit der Kurbelwelle drehfest verbunden und kämmt mit einem mittleren, das wiederum das dritte antreibt. Das zweite und dritte Zahnrad sind auf gegenüberliegenden Seiten der eben erwähnten die Zylinderachse enthaltenden Ebene angeordnet und kämmen jeweils mit einem ebenfalls als Zahnrad ausgebildeten sekundären Ausgleichsgewicht. Sie drehen doppelt so schnell wie die Kurbelwelle.
Die links bzw. rechts von der Ebene angeordneten Zahnräder sind nur deshalb in der Höhe zueinander etwas versetzt, da das dritte primäre Ausgleichsgewicht nicht mit dem ersten Ausgleichsgewicht kämmen darf und es deshalb notwendig ist, die rechte Zahnradpaarung bestehend aus dem dritten Ausgleichsgewicht und dem beigeordneten sekundären Ausgleichsgewicht etwas tiefer zu lagern.
Bei dieser Anordnung sind alle Ausgleichsgewichte in dem instabilen Bereich der Ölwanne des Motorblocks angeordnet. Hierdurch resultieren Schwingungen, die die Wirkung der Ausgleichsvorrichtung beeinträchtigen und die nicht ausgeglichen werden.
Aus der DE-AS 10 70 441 ist weiterhin .-,och eine Ausgleichsvorrichtung für Kolbenmaschinen bekanntgeworden, die allerdings nur zum Ausgleich von Kräften und Momenten erster Ordnung geeignet ist. Seitlich oberhalb der Kurbelwelle sind zwei gleichsinnig drehende Ausgleichsgewichte vorgesehen, die sich mit der Kurbelwellendrelizahl drehen. Beide sind mit Zahnrädern bestückt, die direkt mit einem Kurbelwellenzahnrad kämmen. Sie drehen sich gleichsinnig entgegen der Kurbelwellendrehrichtung.
Aus der FR-PS 11 06 744 ist eine weitere ähnliche Ausgleichsvorrichtung bekannt, die im Prinzip derjenigen der DE-AS 10 70 441 entspricht, wobei allerdings der Unterschied besteht, daß das untere Ausgleichsgewicht mit seiner Drehachse unterhalb der Kurbelwelle gelagert ist. Es können ausschließlich Kräfte erster Ordnung ausgeglichen werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit Hilfe welcher nicht nur die Kräfte und Momente der ersten, sondern auch der zweiten Ordnung ausgeglichen werden können, ohne daß durch die Ausgleichsgewichte neue unerwünschte Schwingungen erzeugt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Drehachsen der Ausgleichsgewichte jeweils horizontal seitlich von den beiden Totpunkten des Kolbenhubs angeordnet sind.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist einfach aufgebaut und arbeitet zuverlässig. Die Ausgleichsgewichte sind an denjenigen Stellen des Motorblockes angeordnet, die die größte Stabilität aufweisen. Sie können deshalb gelagert werden, ohne daß durch die Ausgleichsgewichte zusätzliche, unerwünschte Schwingungen eingetragen werden. Anders als beim Stand der Technik, bei dem die Ausgleichsgewichte zumindest teilweise im Bereich der Ölwanne angeordnet sind, entstehen keine Panschverluste. Die Wirkung der Ausgleichsgewichte ist auch unabhängig von Öltemperatur und Öldruck. Die Wellen der Ausgleichsgewichte bilden zusammen mit der Kurbeiwelle ein Dreieck, das sich vorzüglich für die Anordnung einer Steuerkette eignet. Die Steuerkette umgreift dabei die im Eckenbereich angeordneten Ritzel auf einem Bereich von ca. 180°, wodurch sich bei den Ausgleichsgewichten eine exakte Drehbewegung erreichen läßt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der, Unteransprüchen.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung beschrieben.
Es zeigt:
F i g. 1 eine schematische Darstellung der an den Bauteilen eines Hubkolbenmotors angreifenden Kräfte, die durch die Verwendung eines bisher üblichen zusätzlichen Massenausgleichssystems ausgeglichen werden;
F i g. 2 eine schematische Darstellung der in den Bauteilen eines Hubkolbenmotors angreifenden Kräfte, die durch ein zusätzliches Massenausgleichssystem gemäß der Erfindung ausgeglichen werden;
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Momentenverlaufs der Schwingungserzeugenden Momente für bestimmte Parameter; Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiei für ein Ausgleichssystem gemäß der Erfindung und
Fig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel füi ein Ausgleichssystem gemäß der Erfindung.
Ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispid soll anhand der Fig. 2 beschrieben werden. Mit den Bezugszeichen 1 und 2 sind eine Kurbelwelle bzw. ein Pleuel bezeichnet, dessen Fußende 3 auf einem Kurbelzapfen 4 der Kurbelwelle und dessen Kopfende 5 mittels eines Kolbenbolzens 6 an einem Kolben 7 gelagert sind. Das Bezugszeichen 8 bezeichnet den Motorzylinder. Mit den Bezugszeichen 9 und 9' sind wenigstens zwei Ausgleichsgewichte bezeichnet, die im wesentlichen in einem gleichen Abstand von den Längsachsen 10 der Motorzylinder8 angeordnet sind, und zwar entsprechend auf Linien 11 und 1Γ, die im wesentlichen parallel zu den Achsen 10 verlaufen. Darüber hinaus bezeichnen die Bezugszeichen 13 und 13' die Wellen der Ausgleichsgewichte 9 und 9', welche gleichzeitig mit der Kurbelwelle 1 über Zahnräder, Zahnradketten oder dgl. derart angetrieben werden, daß ihre Drehzahl doppelt so groß wie die Drehzahl der Kurbelwelle 1 ist.
Der erfindungsgemäße 4-Zylinderreihenmotor besitzt die vorbeschriebenen Konstruktionsteile deren Wirkungsweise nachfolgend im einzelenen beschrieben werden soll.
Wenn man annimmt, daß bei einem 4-Zylinderreihenmotor das durch die hin- und hergehenden Massen erzeugte Moment mit M1 und das von dem Verbrennungsdruck erzeugte Moment mit M2 sowie das durch die Ausgleichsgewichte erzeugte Gegenmoment mit M3 bezeichnet wird, dann ergeben sich diese Momente M\, M2 und Λ/3 aus den folgenden Gleichungen:
(A) Moment M1
Das durch die hin- und hergehenden Massen des 4-Zylinderreihenmotors erzeugte Moment Mx ist an sich bekannt und kann durch folgende Gleichung ausgedrückt werden: (Alle Momente, die in Drehrichtung der Kurbelwelle wirken, werden als positive Momente bezeichnet)
M\ = -4ηΐΓω2ΐ2 sin 2 0-4 mr1 a>2/4 sin 4 6, -...
wobei
/i und /4 harmonische Schwingungskoeffizienten sind, die folgendermaßen ausgedrückt werden können:
1 1
'2 2
1
32 X*
1
'4 4?? 8)?
(B) Moment M2
Wie an sich bekannt ist, erhält man eine Momentenkurve durch ein Indikatordiagramm eines Motorzylinders, und aus dieser Kurve wird dann mit Hilfe von Fourier-Reihen das Moment T folgendermaßen berechnet:
T= T0 +πD2 r[(a2 sin2 Θ + b2 cos2 Θ) + (a, sin4 Θ + b4 cos4 Θ) +...] wobei
T0 das mittlere Moment bezeichnet, a2, aA, b2 und bA harmonische Schwingungskoeffizienten und D den Zylinderdurchmesser bezeichnen.
Da das Moment M2, das durch den Verbrennungsdruck erzeugt wird, von der Änderung des Momentes T abhängig ist, kann geschrieben werden:
M2 = -ff£)2r[(a2sin2e + 62cos20) + (fl4sin40 + 64cos40) + ...]
(C) Moment/W3
Die Positionen und Drehrichtungen der Ausgleichsgewichte ergeben sich aus der Fig. 2, und eine unausgeglichene Masse eines Ausgleichsgewichtes wird angenommen mit
mr
'«β = -Tz—, 2 XrB
so daß die unter Punkt a) genannte Schwingungserzeugende Kraft zweiter Ordnung ausgeglichen wird. Wenn die Zentrifugalkraft eines Ausgleichsgewichtes mit /"bezeichnet wird, dann kann /"durch folgende Gleichung ausgedrückt werden:
Dann ergibt sich das Kippmoment des rechten Ausgleichsgewichtes 9' um die Kurbelwelle als Summe der Momente:
Moment infolge der in .v-Richtung wirkenden Kraft: U
-/v, sin 2 0; ||
und Moment der in v-Richtung wirkenden Kraft; F
' :_
/je, COS2 0.
I Das Kippmoment MsrerhIi des rechten Ausgleichsgewichtes 9' ergibt sich dann aus folgender Gleichung:
Mi m lm = - Fy) sin 2 0 + Fxx cos 2 0.
Ebenso ergibt sich das Kippmoment des linken Ausgleichsgewichtes um die Kurbelwelle als Summe der
Momente:
Moment infolge der in x-Richtung wirkenden Kraft:
/v2sin20;
und Moment infolge der in ^Richtung wirkenden Kraft:
-Fx2cos2 0.
Es ergibt sich also das Kippmoment M3 n„ks des linken Ausgleichsgewichtes 9 aus der folgenden Gleichung:
M3 nnks = Fy2 sin 2 0 - Fx2 cos 2 0.
Es können daher die beiden Kippmomente M3 der beiden Ausgleichsgewichte folgendermaßen ausgedrückt werden:
Mi = M3 ,„.,,„ + M7, iinks = -F[(y] - y2) sin2 0 + (X2 - x,) cos2 0].
Wenn die Beziehung^, -y2 =y(y>0) in die vorgenannte Gleichung substituiert wird, dann ergibt sich aus der Gleichung Tür das Kippmoment M3 folgende Beziehung:
M3 = -F[ys\n2Q + (x2 - X|)cos2 0]
15
= <y Fy sin2 0 + (xt - χ,) cos2 0].
Als Ergebnis ergibt sich das schwingungserzeugende Gesamtmoment M des Motors aus folgender Beziehung:
M = M1+M2 + M3
= (-4mr ω r2sin2 0 - 4/nr <y /4sin4 0 - ...) g
25
- πZ)2 r[(a2 sin 2 0 + 62cos2 0) + (a4sin4 0 + bA cos4 0) + ...] <y2Lysin2 0 + (x2 - x,)cos2 0].
30
In der vorstehenden Gleichung sollen nur die Ausdrücke zweiter Ordnung betrachtet werden, weil die Ausdrücke höherer Ordnungen einen kleineren Einfluß besitzen und infolgedessen weggelassen werden können. Es ergibt sich daraus Pur das schwingungserzeugende Gesamtmioment M folgende vereinfachte Gleichung:
35
M = (2 mr2 ω2 - nD2 ra2 - yj ■ sin2 0 + - TtD2Tb1 - 2J2™L (Λ-2 - λ-,) Cos2 0 ' |
2mr2co2 - nD2a2 -—γ-ω2Α + \-nD2rb2 - ~ψ~ ω22 - X1)I -sin(20 + ö·),
a =tan"' :
50
Um die Schwingungserzeugenden Momente soweit wie möglich zu verringern, müssen die Ausgleichsgewichte derart angeordnet sein, daß der Wert M als Funktion seiner Parameter >·, je, und X2 sein Minimum annimmt.
Bei einem Kompaktfahrzeug, dessen Motor mit dem erfindungsgemäßen Ausgleichssystem ausgestattet ist, ergibt sich die beste Position der Ausgleichsgewichte dann, wenn der senkrechte Abstand zwischen den Ausgleichsgewichtswellen etwa 75% der Pleuellänge / beträgt und wenn die Abstände des linken und rechten Ausgleichsgewichtes von der Achse der Zylinder einen gleichen Abstand besitzen. Wie aus der F i g. 3 zu entnehmen ist, liegt die Widerstandskurve im Reisezustand R bei der besten Anordnung der Ausgleichsgewichte in einem Bereich des minimalen Schwingungserzeugenden Momentes M = S, wobei die Bedingung erfüllt ist (y = 0,75 · /, X2 - x, = 0).
Bei stationären Industriemotoren, bei welchen die Arbeitsdrehzahlen und die Last im wesentlichen konstant sind, muß andererseits im Gegensatz zu Kraftfahrzeugmotoren nicht der ganze Drehzahlbereich befriedigend ausgeglichen werden. Die beste Position der Ausgleichsgewichte kann daher derart bestimmt werden, daß die kleinsten Motorschwingunger. im Arbeitsbereich auftreten.
Die gleichen Ergebnisse lassen sich sogar dann erreichen, wenn die Erfindung auf einen 4-Zylindermotor mit quer liegenden Zylindern.
Wie dies bereits ausführlich beschrieben wurde, weist der erfindungsgemäße 4-Zylinderreihenmotor folgende Merkmale in einer beliebigen Kombination auf:
b)
!O
20 25 30
40 45 50
C)
d)
Zur Erzielung eines befriedigenden Motorbetriebes und einer befriedigenden Motorkonstruktion wird der Abstand vzwischen den paarweise angeordneten Ausgleichsgewichten in Axialrichtung der Motorzylinder derart gewählt, daß er 15 bis 135% der Länge der Pleuelstangen entspricht;
zur Erzielung eines befriedigenden Motorbetriebes und einer befriedigenden Motorkonstruktion wird die Differenz zwischen den Abständen X1 und .v2 der Ausgleichsgewichtsachsen, von der Ebene, in welcher die Längsachsen der Zylinder und die Achse der Kurbelwelle liegen, ebenfalls derart bestimmt, daß sich ergibt
-0,5 ■ / < X2 - Xi < + 0,5 · /
(wobei / die Länge der Pleuelstangen, x2 der Abstand zwischen dem unteren Ausgleichsgewicht und einer Ebene, in welcher die Längsachsen der Zylinder und die Achse der Kurbelwelle liegen, und wobei x, der Abstand zwischen dem oberen Ausgleichsgewicht und dieser Ebene sind)·
das untere Ausgleichsgewicht wird in einer entgegengesetzt zur Drehricht; ng der Kurbelwelle liegenden Richtung angetrieben, während das obere Ausgleichsgewicht in dergleichen Richtung wie die Kurbelwelle angetrieben wird, und
im Normalfall ist der Schwerpunkt des Ausgleichsgewichtes so dicht wie möglich zur durch die Längsmitte des Motors gehende Radialebene angeordnet, um die Ausbildung eines Kippmomentes zu vermeiden.
Gemäß einem abgewandelten Ausführungsbeispiel können die Ausgleichsgewichte jedoch auch in der Längsrichtung der Ausgleichsgewichtswellen verteilt angeordnet sein, wie dies in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist. In diesen F i g. ist z. B. zu erkennen, daß ein Ausgleichsgewicht in zwei Hälften 9a,9b unterteilt ist, die zusammen die gleiche Masse besitzen und in einem gleichen Abstand zum ungeteilten Ausgleichsgewicht angeordnet sind. Bei einem anderen Ausführungsbeispie1 ;F i g. 4) ist ein Ausgleichsgewicht in Teile mit unterschiedlichen Massen unterteilt, wobei diese Teile in einem umgekehrten proportionalen Verhältnis zu ihren Massen in Bezug zuir. ungeteilten Ausgleichsgewicht angeordnet sind. Diese Vorschläge zur Konstruktion eines Motors könneii ·.··: geeigneter Weise abgeändert werden.
Wie bereits ausgeführt wurde, kann ein gemäß der Erfindung konstruierter Motor die vorgenannten Merkmale a) bis d) in beliebiger Kombination und die zwei in den Fig. 3 und 4 abgewandelten Konstruktionsmerkmale aufweisen. Es ergibt sich daraus als Vorteil der Erfindung, daß a) die Schwingungserzeugende Kraft, die von den hin- und hergehenden Massen erzeugt wird, b) das schwingungserzeugende Moment, das von den hin- und hergehenden Massen erzeugt wird, und c) das schwingungserzeugende Moment, das von dem Verbrennungsdruck erzeugt wird, durch die Verwendung eines Ausgleichsgewichtspaares eliminiert werden können, ohne daß wesentliche Änderungen der Konstruktion des herkömmlichen Hubkolbenmotors erforderlich sind.
Gemäß der Erfindung ergibt sich daher durch die Verwendung des neuen Massenausgleichssystems ein Motor, der bemerkenswert einfach in seiner Konstruktion und preiswert herzustellen ist und dessen Schwingungen wesentlich verringert sind, ohne daß seine Leistung im Vergleich zu einem herkömmlichen Motor verkleinert ist.
Der erfindungsgemäße Motor ist nicht notwendigerweise auf die Verwendung nur eines Ausgleichsgewichtspaares beschränkt, sondern kann zwei oder mehrere Ausgleichsgewichtspaare aufweisen.
Natürlich kann auch das Seitenverhältnis umgedreht sein (jedoch muß das Verhältnis zwischen der senkrechten Anordnung und der Drehrichtung der Ausgleichsgewichte konstant bleiben, so daß das untere Ausgleichsgewicht entgegen der Drehrichtung der Kurbelwelle gedreht wird), um gleiche Ergebnisse zu erzielen und um die Aufgabe der Erfindung zu lösen.
Obwohl die vorgenannten Ausführungsbeispiele nur in Verbindung mit einer Brennkraftmaschine beschrieben sind, kann das erfindungsgemäße Massenausgleichssystem z. B. auch bei anderen Maschinen mit hin- und hergehenden Massen eingesetzt werden, wie z. B. bei einer Pumpe oder bei einem Kompressor, wobei gleiche Ergebnisse erzielt werden.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
55 60 65

Claims (7)

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum Ausgleich der oszillierenden Kräfte und Momente zweiter Ordnung für eine Vierzylinder-Reihenhubkolbenmaschine mit einem Paar von mit doppelter Kurbelwellendrehzahl zueinander gegensinnig umlaufenden exzentrischen Ausgleichsgewichten, deren Drehachsen parallel zur Kurbelwellenachse ausgerichtet an gegenüberliegenden Seiten dar Zylinderreihenebene mit etwa gleichem horizontalen Abstand (αί, .Y2) angeordnet sind und voneinander einen vertikalen Abstand (y) aufweisen, wobei das untere Ausgleichsgewicht gegensinnig zur Kurbelwelle rotiert, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachsen (13,130 der Ausgleichsgewichte (9,9') jeweils horizontal seitlich von den beiden Totpunkten des Kolbenhubs angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz der horizontalen Abstände des unteren Ausgleichsgewichtes (9) und des oberen Ausgleichsgewichtes (9') von der Zylinderreihenebene im Bereich von
liegt, wobei
/: der Länge der Pleuelstange,
.V2: dem Abstand zwischen dem unteren Ausgleichsgewicht (9) und der Ebene und
X1 : dem Abstand zwischen dem oberen Ausgleichsgewicht (9') und der Ebene entsprechen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vertikale Abstand (y) zwischen den Drehachsen des oberen und unteren Ausgleichsgewichtes (9', 9) im Bereich zwischen 15-135%, vornehmlich 75% der Länge (/) der Pleuelstange (2) zwischen ihren Anlenkpunkten am Kolben (7) und am Kurbelzapfen (4) der Kurbelwelle (1) beträgt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Moment um die Rotationsachse der Kurbelwelle (1), das durch die Drehung der unteren Ausgleichsgewichtes (9) hervorgerufen wird, gegenüber dem Moment phasenverschoben ist, das durch die Bewegung des Kolbens (7), der Pleuelstange (2) und der Kurbelwelle (1) hervorgerufen wird, und daß das Moment, das durch die Drehung des oberen Ausgleichsgewichtes (9') hervorgerufen wird, in die entgegengesetzte Richtung wirkt wie das durch die Bewegung des Kolbens, der Pleuelstange und der Kurbelwelle hervorgerufene Moment.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsgewichtspaar (9, 9') etwa in der durch die Längsmitte gehende Radialebene der Maschine angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Ausgleichswerte (9,9') in zwei gleich schwere Teilgewichte unterteilt sind, die zusammen die gleiche Masse wie das ursprüngliche Ausgleichsgewicht aufweisen und im gleichen Abstand auf der betreffenden Drehachse zum Einsatzort des ungeteilten Ausgleichsgewicht angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Ausgleichsgewichte (9, 9') durch Teilgewichte (9 a, 9 b) mit unterschiedlichen Massen ersetzt sind, die auf den jeweiligen Drehachsen der Ausgleichsgewichte jeweils einen Abstand zum Einüatzort des ursprünglichen Ausgleichsgewichtes einnehmen, der umgekehrt proportional ist zu der Masse des Teilgewichtes zum Gesamtgewicht des ungeteilten Ausgleichsgewichtes.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ausgleich der oszillierenden Kräfte und Momente zweiter Ordnung für eine Vierzylinder-Reihenhubkolbenmaschine mit einem Paar von mit doppelter Kurbelwellendrehzahl zueinander gegensinnig umlaufenden exzentrischen Ausgleichsgewichten, deren Drehachsen parallel zur Kurbelwellenachse ausgerichtet an gegenüberliegenden Seiten der Zylinderreihenebene mit etwa gleichem horizontalen Abstand (λ,, .V2) angeordnet sind und voneinander einen vertikalen Abstand (y) aufweisen, wobei das untere Ausgleichsgewicht gegensinnig zur Kurbelwelle rotiert.
Aus der Zeitschrift »Grundlagen der Landtechnik«, Band 15,1965 Nr. 1 ist eine Vorrichtung der eben genannten Art bekanntgeworden, die bei Hubkolbenmotoren für den Schwingungsausgleich bei Kräften und Momenten zweiter Ordnung sorgen sollte. Die bekannte Vorrichtung ist insbesondere tür den Einsatz bei Traktoren konzipiert worden. Im gezeigten Fall liegt ihre eine Vierzylinder-Viertakt-Dieselmaschine zugrunde. Die bekannte Ausgleichsvorrichtung ist an einem Kurbelwellenende angeordnet und umfaßt dort ein Antriebszahnrad, das am Ende der Kurbelwelle drehfest angeordnet ist. Es kämmt einerseits mit dem einen unteren Ausgleichsgewicht, das als Ritzel ausgebildet ist, andererseits mit einem in etwa gleich großen Zwischenzahnrad, das oberhalb der Kurbelwellenachse gelagert ist und den Antrieb bildet für das daneben befindliche obere, ebenso als Zahnrad ausgebildete Ausgleichsgewicht.
Die beiden Ausgleichsgewichte drehen sich gegensinnig mit doppelter Kurbelwellendrehzahl. Ihre Achsen liegen bezüglich der Kurbelwellenachse einander diagonal gegenüber.
Die Ausgleichsgewichte sind in etwa spiegelbildlich zu der Kurbelwelle angeordnet. Das untere Ausgleichsgewicht befindet sich dabei in der Ölwanne. Diese Anordnung ist ungünstig, weil zumindest das untere Ausgleichsgewicht an einer Stelle des Motorblocks angeordnet ist, die zur Aufnahme der Lagerkräfte des Ausgleichsgewichts nicht die notwendige Stabilität aufweist. Es besteht deshalb die Gefahr, daß zumindest vom
DE2455667A 1973-11-27 1974-11-25 Vorrichtung zum Ausgleich der oszillierenden Kräfte und Momente zweiter Ordnung für eine Vierzylinder-Reihenhubkolbenmaschine Expired DE2455667C2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13387373A JPS5417882B2 (de) 1973-11-27 1973-11-27
JP3866574A JPS567536B2 (de) 1974-04-05 1974-04-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2455667A1 DE2455667A1 (de) 1975-06-05
DE2455667C2 true DE2455667C2 (de) 1985-06-20

Family

ID=26377937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2455667A Expired DE2455667C2 (de) 1973-11-27 1974-11-25 Vorrichtung zum Ausgleich der oszillierenden Kräfte und Momente zweiter Ordnung für eine Vierzylinder-Reihenhubkolbenmaschine

Country Status (6)

Country Link
US (1) US3995610A (de)
DE (1) DE2455667C2 (de)
FR (1) FR2252510B1 (de)
GB (1) GB1498195A (de)
IT (1) IT1023379B (de)
SE (1) SE424904B (de)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5175808A (en) * 1974-12-26 1976-06-30 Mitsubishi Motors Corp Enjinno baransakudosochi
DE2829042C2 (de) * 1978-07-01 1986-11-27 Volkswagen AG, 3180 Wolfsburg Einrichtung zum Ausgleich der Massenkräfte von Hubkolben-Kurbelwellenmaschinen
FR2544823B1 (fr) * 1983-04-21 1985-07-12 Negre Guy Procede et dispositif d'equilibrage pour une machine rotative a piston
DE3522988A1 (de) * 1984-12-13 1986-06-26 Claudius Dr. 5000 Köln Kaniut jun. Split - motor fuer kraftfahrzeuge mit geteilter kurbelwelle und motor - querwelle fuer hilfsgeraete - antriebe
US4703725A (en) * 1986-05-29 1987-11-03 Chrysler Motors Corporation Mounting of an engine balancing device
US4703724A (en) * 1986-05-29 1987-11-03 Chrysler Motors Corporation Engine balancing device with a lubricant side discharge
US4677948A (en) * 1986-05-29 1987-07-07 Chrysler Motors Corporation Lubricating system for an engine balancing device
US5095793A (en) * 1990-03-13 1992-03-17 Gerber Garment Technology, Inc. Cutter drive vibration dampening system
JP3071815B2 (ja) * 1990-10-18 2000-07-31 本田技研工業株式会社 エンジンのバランサー装置
FR2971571B1 (fr) 2011-02-15 2013-02-08 Renault Sas Moteur a combustion interne equipe d'arbres d'equilibrage et procede de pilotage d'un tel moteur
WO2017141458A1 (ja) * 2016-02-19 2017-08-24 ヤマハ発動機株式会社 往復スライダクランク機構を備えた機械および往復スライダクランク機構を備えた機械の設計方法
JP2017172419A (ja) * 2016-03-23 2017-09-28 ヤマハ発動機株式会社 直列4気筒エンジン

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1163832A (en) * 1912-10-31 1915-12-14 Frederick William Lanchester Balancing means for reciprocating engines.
FR1106744A (fr) * 1953-06-03 1955-12-22 Procédé et dispositif pour équilibrer des moteurs ayant les cylindres placés l'un à côté de l'autre et les manivelles placées du même côté de l'axe moteur
DE1070441B (de) * 1956-01-09 1959-12-03 Awm.·. Vyzkwmtny ustav naftovych motoru, Karel Oktavec, Prag und Bofivoj Odstrcil, Prag-Stfesovice Einrichtung zum Massenausgleich für Rolbenmaschinen. 5. 1. 5>7. Tschechoslowakei
US3511110A (en) * 1968-07-22 1970-05-12 Deere & Co Engine balancer
DE2147213C3 (de) * 1971-09-22 1975-09-18 Husqvarna Vapenfabriks Ab, Huskvarna (Schweden) Anordnung zum Schwingungsausgleich an Kolbenmaschinen

Also Published As

Publication number Publication date
DE2455667A1 (de) 1975-06-05
SE424904B (sv) 1982-08-16
GB1498195A (en) 1978-01-18
SE7414849L (de) 1975-05-28
US3995610A (en) 1976-12-07
FR2252510A1 (de) 1975-06-20
US3995610B1 (de) 1989-01-03
FR2252510B1 (de) 1977-11-04
IT1023379B (it) 1978-05-10
AU7559374A (en) 1976-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4019304C1 (de)
EP2598735B1 (de) Brennkraftmaschine mit mehrgelenkskurbeltrieb und zusatzmassen an anlenkpleueln des mehrgelenkskurbeltriebs zur tilgung von freien massenkräften
DE698877C (de) Ausgleichseinrichtung fuer periodische Kraefte bei mehrzylindrigen Verbrennungskraftmaschinen
DE2455667C2 (de) Vorrichtung zum Ausgleich der oszillierenden Kräfte und Momente zweiter Ordnung für eine Vierzylinder-Reihenhubkolbenmaschine
DD256894A5 (de) Kolben-verbrennungsmotoren
DE3231988C2 (de)
DE3541831A1 (de) Motorausbildung mit geringer vibration
DE19726922B4 (de) Ausgleichswellen mit minimaler Masse
DE3336444C2 (de)
DE2047180C3 (de) Kolbentriebwerk
DE2735384C2 (de) Zweizylinder-Reihenmotor mit umlaufenden Massen zweier Ausgleichsvorrichtungen
DE3102154A1 (de) Brennkraftmaschine
DE10032095B4 (de) Kurbeltrieb für eine Brennkraftmaschine
DE2344529C3 (de) Anordnung zum dynamischen Auswuchten einer Hochgeschwindigkeitspresse
DE2333038A1 (de) Einrichtung zum ausgleich der massenkraefte von hubkolben-kurbelwellenmaschinen
DE4321459C2 (de) Kurbelwelle für einen 6-Zylinder-Verbrennungsmotor vom V-Typ
DE3232027A1 (de) Gegengewichtsanordnung fuer verbrennungskraftmaschinen mit drei zylindern
DE2829042C2 (de) Einrichtung zum Ausgleich der Massenkräfte von Hubkolben-Kurbelwellenmaschinen
DE2904066A1 (de) Faecherfoermige kolbenmaschine
DE2757332C2 (de) Brennkraftmaschine mit Kurbeltrieb, insbesondere Kreuzkopf-Dieselmotor
DE3840307C2 (de) Einrichtung zum Ausgleich von Massenkräften und Wechselmomenten
DE3842366A1 (de) Massenausgleichseinrichtung
DE2723269C2 (de) Mehrzylindrige Hubkolbenmaschine
DE2419581A1 (de) Kolbenmaschine
DE102005054761A1 (de) Brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
D2 Grant after examination
8363 Opposition against the patent
8365 Fully valid after opposition proceedings