DE2920081A1 - Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem die unmittelbar körperschallerregten Teile, nämlich Zylinder, Zylinderkopf, Kolben, Pleuelstange, Kurbelwellenlager und Kurbelwelle, beinhaltenden Triebwerksträger, der über mehrere körperschallisolierende, kraftübertragende Elemente mit dem dadurch körperschallisolierten Kurbelgehäuse verbunden ist und einem zwischen dem Triebwerksträger und dem Kurbelgehäuse angeordneten, den unteren ölbenetzten Bereich der Brennkraftmaschine öldicht abschließenden Dichtelement.

Eine Brennkraftmaschine der genannten Art ist aus der US-PS 4 071 008 bekannt, wobei bei der dort beschriebenen bevorzugten Ausführungsform die körperschallisolierende Verbindung zwischen dem Triebwerksträger und dem Kurbelgehäuse über ein einzelnes rundum laufendes körperschallisolierendes Element erfolgt, das gleichzeitig auch die Punktion des Dicht— elementes übernimmt. Das körperschallisolierende Element ist an einem am Triebwerksträger im Bereich zwischen dem oberen und unteren Ende des Zylinder-Wassermantels angeordneten Plansch und einem entsprechenden G-egenflansch am oberen Rand des nach oben offenen Kurbelgehäuses befestigt. Mit dieser bekannten Brennkraftmaschine konnte gegenüber konventionell aufgebauten Brennkraftmaschinen eine beträchtliche Absenkung der Geräuschemission erzielt werden. Die beschriebene lösung erfordert wegen der durch das elastische körperschallisolierende Element möglichen Relativbewegung des Triebwerksträgers gegenüber dem Kurbelgehäuse die Anordnung einer elastischen Kupplung zwischen dem Schwungrad der Brennkraftmaschine und der Eingangswelle des an das Kurbelgehäuse angeflanschten Getriebes. Infolge der gegenüber der Kurbelwellenachse relativ hoch liegenden Position des elastischen, körperschall— isolierenden Elementes zwischen dem Triebwerksträger und dem Kurbelgehäuse,können bei bestimmten Betriebszuständen der Brennkraftmaschine starke Auslenkungen des unteren Bereiches des Triebwerksträgers mit der Kurbelwelle gegenüber dem Kurbelgehäuse auftreten, wodurch die elastische Kupplung zwischen dem Schwungrad und der Getriebeeingangswelle stark

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beansprucht würde. Außerdem werden auch die elastischen Audi ent elemente an der Durchtrittsstelle der Kurbelwelle durch das Kurbelgehäuse durch die Bewegung des Triebwerksträgers stark beansprucht, sodaß Probleme an dem zudem eigens anzufertigenden Dichtelement zwischen Kurbelgehäuse und Schwungrad auftreten können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten bekanntn Art die geschilderten Nachteile ohne Inkaufnahme von Einbußen· hinsichtlich der Verringerung der Geräuschemission zu vermeiden. Gemäß der Erfindung ist dazu vorgesehen, daß die körperschallisolierenden Elemente einerseits in den Kurbelgehäusewänden und andererseits am Triebwerksträger etwa im Bereich der Kurbelwellenachse an den Hauptlagerwänden befestigt sind. Damit können unzulässig hohe Auslenkungen des Triebwerksträgers im Bereich der Kurbelwellenachse vermieden werden,und die Beanspruchung der elastischen Kupplung zwischen Schwungrad und Getriebe bzw. der elastischen Dichtelemente wird wesentlich reduziert.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß an je einer Hauptlagerwand, vorzugsweise der Hauptlagerwand des vorderen und des hinteren Kurbelwellenlagers jeweils zu beiden Seiten des Triebwerksträgers je ein körperschallisolierendes Element angeordnet ist, das vorzugsweise an einem Anguß an der zugehörigen Hauptlagerwand etwa" rechtwinkelig zur Zylinderachse angeschraubt ist. Damit erfolgt die Abstützung des Triebwerksträgers im Bereich der besonders kritischen Stellen, nämlich der Durchtritte der Kurbelwelle durch das Kurbelgehäuse. Die zur Zylinderachse rechtwinkelige Anordnung der Angüsse ermöglicht eine vorteilhafte und einfache Bearbeitung dieser Stellen.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die körperschallisolierenden Elemente an der schwungradseitigen Hauptlagerwand eine geringere elastische Bewegung als die anderen zulassen. Da die Auswahl der Härte der körperschallisolierenden Elemente einen Kompromiß zwischen

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erreichbarer Geräuschreduzierung und möglichst geringer Auslenkung der Kurbelwellenachse darstellt, kann mit der genannten Lösung eine weitere Verbesserung der Geräuschreduzierung einerseits und eine Verringerung der Belastung der elastischen Kupplung zwischen Schwungrad und Getriebeeingangswelle und des kupplungsseitigen elastischen Dichtelementes andererseits erzielt werden. Da durch die Anordnung von relativ harten körperschallisolierenden Elementen an der Schwungradseite die Auslenkung der Kurbelwelle an dieser Stelle sehr niedrig gehalten werden kann, ist es in vielen Fällen auch möglich, anstelle des sonst eigens anzufertigenden elastischen Abdichtelementes einen Wellendichtring üblicher Bauart zu verwenden. Die weicheren körperschallisolierenden Elemente am gegenüberliegenden Ende der Kurbelwelle ermöglichen dagegen eine bedeutende Absenkung der Geräuschemission.

In Weiterbildung der Erfindung können die körperschallisolierenden Elemente zylindrische Schwingmetallkörper sein, die über jeweils ein Zwischenstück am Triebwerksträger befestigt und in entsprechenden Bohrungen im Kurbelgehäuse mit ihrem Außenring axial gesichert gelagert sind. Damit ist es vorteilhafterweise möglich, handelsübliche Schwingmetallkörper einzusetzen, die neben dem Vorteil geringerer Kosten auch eine hohe Herstellgenauigkeit aufweisen, sodaß die Positionierung des Triebwerksträgers im Kurbelgehäuse sehr genau erfolgen kann. Da weiters die Bohrungen im Kurbelgehäuse und damit die darin gelagerten Schwingmetallkörper von außen zugänglich und einstellbar sind, ist auch die Montage des Motors und der Ersatz etwa schadhafter Schwingmetallkörper wesentlich erleichtert. Um zu verhindern, daß über die Befestigungsschrauben der Schwingmetallkörper Körperschall nach außen dringen kann, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß die.Bohrungen nach außen von einem Deckel, beispielsweise aus thermoplastischem Material, verschlossen sind.

Die kurbelwellenachsennahe Abstützung des Triebwerksträgers führt dazu, daß infolge des Motordrehmomentes der obere

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Bereich des Triebwerksträgers in manchen Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine größeren seitlichen Auslenkungen unterworfen ist. Daher ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß im Bereich des oberen Randes des Kurbelgehäuses mindestens eine, den Triebwerksträger seitlich abstützende, vorzugsweise einstellbare elastische Abstützvorrichtung angeordnet ist. Unzulässig große Bewegungen werden auf diese Weise wirkungsvoll verhindert.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Pig. 1 einen Längsschnitt durch eine Brennkraftmaschine

• · gemäß der Erfindung,
Fig. 2 einen Querschnitt gemäß der Linie II-II in

Fig. 1 und

Fig. 3 die Ausbildung einer seitlichen Abstützvorrichtung im Bereich des oberen Randes des Kurbelgehäuses,

Die Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung besteht aus einem Triebwerksträger 1, der die unmittelbar körperschallerregten Teile, nämlich Zylinder 2, Zylinderkopf 3, Kolben 4, Pleuelstangen 5» Kurbelwellenlager 6 und Kurbelwelle 71 beinhaltet und einem an seinem oberen Rand offenen Kurbelgehäuse 8, das an seiner dem Schwungrad 9 der Brennkraftmaschine gegenüberliegenden Ende der Kurbelwelle 7 einen abnehmbaren Deckel 10 aufweist. Das Kurbelgehäuse 8 ist an seiner Unterseite geschlossen ausgebildet; die Montage und Demontage des Triebwerksträgers 1 erfolgt über die vom Deckel 10 verschlossene stirnseitige öffnung 11 im Kurbelgehäuse 8. Die Kurbelwelle 7 ist an ihren beiden Enden durch das Kurbelgehäuse herausgeführt, wobei sowohl an der schwungradseitigen Stirnwand 12 als auch im Deckel 10 Wellendichtringe 13, 14 üblicher Bauart die Abdichtung des Kurbelgehäuseraumes 15 nach außen besorgen. Am vorderen Kurbelwellenende ist außerhalb des Kurbelgehäuses ein Zahnriemenrad 16 zum Antrieb der oben- · liegenden Nockenwelle 17 mittels Zahnriemen 18 sowie eine

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Keilriemenscheibe 19 zum Antrieb von Hilfsaggregaten vorgesehen.

Der Triebwerksträger weist an den zu den beiden äußersten Kurbelwellenlagern gehörigen.Hauptlagern 20, 21 im Bereich der Kurbelwellenachse 22 an beiden Seiten Angüsse 23 auf, die sich im rechten Winkel zur Zylinderachse 24 zu den Kurbelgehäuse-Seitenwänden 25» 26 hin erstrecken. In der Verlängerung der Ansätze 23 sind in den Kurbelgehäuse-Seitenwänden 25, 26 Angüsse 27 vorgesehen, die jeweils eine Bohrung 28 zur Aufnahme eines zylindrischen, elastischen, körperschall! soli erenden Elementes 29 dienen. Die als handelsübliche zylindrische Schwingmetalle ausgebildeten körperschallisolierenden Elemente 29 sind mit ihrem Außenring 29' in die Bohrungen 28 eingepaßt und axial durch einen Bund 30 am inneren Ende der Bohrung 28 in ihrer Lage fixiert. Der Innenring 31 der körperschallisolierenden Elemente 29 ist auf ein zylindrisches Zwischenstück 32 aufgeschoben, welches mittels einer Schraube 33 und unter Beilage einer Druckplatte 34 an den seitlichen Angüssen 23 der beiden Hauptlagerwände 20, 21 befestigt ist. Der Triebwerksträger 1 ist somit von vier körperschallisolierenden Elementen 29 im Kurbelgehäuse 8 gelagert. Da die körperschallisolierenden Elemente 29 über die Bohrung 28 von außen leicht zugänglich sind, kann die Positionierung des Triebwerksträgers 1 bzw· ein allenfalls erforderlicher Austausch defekter körperschallisolierender Elemente auf einfache Weise von außen erfolgen. Um die Sohallabstrahlung über die Schrauben 33 zu verhindern, sind die Bohrungen 28 von Deckeln 35, die vorzugsweise aus einem thermoplastischen Material bestehen, verschlossen.

Das Kurbelgehäuse 8 ist bis etwa in den Bereich zwischen dem oberen und dem unteren Ende des Zylinder-Wassermantels hochgezogen und weist dort gegenüber dem Zylinder-Außenmantel 37 einen rundumlaufenden Spalt 38 auf. Dieser Spalt 38 ermöglicht die freie und unvermeidbare seitliche Bewegung des elastisch im Kurbelgehäuse aufgehängten Triebwerksträgers,

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ohne daß es zu Berührungen mit dem umgebenden Rand des Kurbelgehäuses 8 kommt. Um jedoch den ölbenetzten Kurbelgehäuseraum 15 nach außenhin dicht abzuschließen, ist im Bereich des oberen Randes des Kurbelgehäuses 8-ein Dichtelement 39, 40 vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel gemäß den Pig. 1 und 2 weist der obere Rand des Kurbelgehäuses entsprechend einem .älteren Vorschlag eine Ausnehmung 42 auf, in die zu unterst ein Stützelement 43 aus Moosgummi eingelegt ist, das den Spalt 38 überbrückt. Der Rest der durch die Ausnehmung 42 und den Zylinderaußenmantel 37 sowie das Stützelement 43 gebildeten Nut ist mit einer plastischen, mit Metall eine klebende Verbindung eingehenden Masse 44 ausgefüllt, die nach dem Aushärten hochelastisch ist und nach Art einer Vulkanisierung fest am Kurbelgehäuse und am Zylinderaußenmantel haftet und so die Öldichtheit herstellt.

Wenn zu befürchten wäre, daß bei gewissen Betriebszuständen des Motors der Triebwerkstrager im Bereich des oberen Randes des Kurbelgehäuses unzulässig große seitliche Bewegungen infolge des Motordrehmomentes ausführt, kann man diese seitlichen Bewegungen durch Anordnung einer seitlichen Abstützvorrichtung 45 begrenzen, wie in Fig. 3 ausschnittweise dargestellt. Vorzugsweise wird jeweils im Bereich des vorderen und hinteren Endes des Triebwerksträgers zu beiden Seiten je eine derartige Abstützvorrichtung angeordnet. Die in Pig. 3 als eine von vielen Möglichkeiten gezeigte lösung umfaßt ein zylindrisches, elastisches Element 46 von handelsüblicher Bauart, das an einer Seite in einen Ansatz des Zylinder-Außenmantels 37 eingeschraubt ist. An seinem gegenüberliegenden Ende weist das elastische Element 46 eine aufgeschweißte oder aufgelötete Mutter 47 auf, in die durch eine Öffnung 48 im Kurbelgehäuse 8 eine Bundschraube 49 einschraubbar ist. Die Bundschraube 49 stützt sich einerseits am Kurbelgehäuse 8 und andererseits an einer Halteplatte 50 ab, die ihrerseits mittels durch ihre Symmetrielinien 51 angedeutete

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Schrauben am Kurbelgehäuse 8 befestigbar ist. Die Halteplatte 50 dient gleichzeitig der Verdrehsicherung der Bundschraube 49 nach durchgeführter Einstellung der seitlichen Abstützvorrichtung 45. Bei dieser in Fig. 3 dargestellten Lösung ist der Spalt 38 zwischen dem oberen Rand des Kurbelgehäuses 8 und dem Triebwerksträger durch ein einfaches, rundumlaufendes Dichtelement 40 abgeschlossen, das in einfacher Weise an einer jeweils am Kurbelgehäuse und am Triebwerksträger vorgesehenen Auflagefläche befestigt ist. Das Dichtelemeht 40 ist hochelastisch und hat keinerlei Kräfte zu übertragen.

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Kr/E

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Claims (4)

1. Patentansprüche: 2920081

   Brennkraftmaschine mit einem die unmittelbar körperschallerregten Teile, nämlich Zylinder, Zylinderkopf, Kolben, Pleuelstange, Kurbelwellenlager und Kurbelwelle,beinhaltenden Triebwerksträger, der über mehrere körperschallisolierende kraftübertragende Elemente mit dem dadurch körperschallisolierten Kurbelgehäuse verbunden ist, und einem zwischen dem Triebwerksträger und dem Kurbelgehäuse angeordneten, den unteren ölbenetzten Bereich der Brennkraftmaschine öldicht abschließenden Dichtelement, dadurch gekennzeichnet, daß die körperschallisolierenden Elemente (29) einerseits in den Kurbelgehäusewänden (25,26) und andererseits am Triebwerksträger (1) etwa im Bereich der Kurbelwellenachse (22)· an den Hauptlagerwänden (20,21) befestigt sind.
2. 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an je einer Hauptlagerwand, vorzugsweise der Hauptlagerwand (20,21) des vorderen und des hinteren Kurbelwellenlagers, jeweils zu beiden Seiten des Triebwerksträgers je ein körperschallisolxerendes Element (29) angeordnet ist, das vorzugsweise an einem Anguß (23) an der zugehörigen Hauptlagerwand (20,21) etwa rechtwinkelig zur Zylinderachse (24) angeschraubt ist.
3. 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die körperschallisolierenden Elemente (29) an der schwungradseitigen Hauptlagerwand (21) eine geringere elastische Bewegung als die anderen zulassen.
4. 4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die körperschallisolierenden Elemente (29) zylindrische Schwingmetallkörper sind, die über jeweils ein Zwischenstück (32) am Triebwerksträger (1) befestigt und in entsprechenden Bohrungen (28). im Kurbelgehäuse (β)-¹ mit ihrem Außenring (29¹) axial gesichert gelagert sind.

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   ORIGINAL INSPECTED'

   Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (28) nach außen von einem Deckel (35), beispielsweise aus thermoplastischem Material, verschlossen sind.

   Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des oberen Randes des Kurbelgehäuses (8) mindestens eine den Triebwerksträger (1) seitlich abstützende, vorzugsweise einstellbare, elastische Abstützvorrichtung (45) angeordnet ist.

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