CH622858A5

CH622858A5 -

Info

Publication number: CH622858A5
Application number: CH1356177A
Authority: CH
Inventors: Paul Resch
Original assignee: Sulzer Ag
Priority date: 1977-11-08
Filing date: 1977-11-08
Publication date: 1981-04-30
Also published as: IT7829025A0; DE2757332C2; DE2757332A1; DK149828B; GB2007307B; DK149828C; DK484478A; IT1100142B; JPS5644297B2; SU1061701A3; JPS5481470A; GB2007307A

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit Kurbeltrieb, mit einer Grundplatte, einem auf der Grundplatte fest angeordneten Kurbelgehäuse und an beiden Enden des Kurbelgehäuses vorgesehenen Massenausgleichsgetrieben zweiter Ordnung. 50

Im Betrieb eines Dieselmotors bewegen sich einige Massen von Triebwerkteilen, wie Kolben, Kolbenstange, Kreuzkopf, Schubstange, hin und her; andere Massen hingegen, wie Kurbeln und Schubstangenköpfe, rotieren. Zufolge dieser Bewegungen bzw. der zeitlich veränderlichen Massen- 55 beschleunigungen entsteht eine zeitlich veränderliche resultierende Massenkraft P, die sich als innere Kraft im Motor und als äussere oder freie Massenkraft auf das Fundament auswirkt.

Aus der kinematischen und dynamischen Analyse des 60 Kurbelgetriebes geht hervor, dass diese Massenkraft P als Summe zweier Teilkräfte Pi und P2 aufgefasst werden kann, wobei Pi eine Funktion des einfachen Kurbelwinkels und P2 eine Funktion des doppelten Kurbelwinkels ist. Pi wird als Massenkraft erster Ordnung und P2 als Massenkraft zwei- 63 ter Ordnung bezeichnet.

Physikalisch kann man sich die Massenkräfte P ersetzt denken durch die Summe der Zentrifugalkräfte zweier gegenläufig rotierender Massen, deren Fliehkraftkomponenten in Hubrichtung des Motors sich summieren, während diejenigen senkrecht dazu sich aufheben. Dabei ist die Winkelgeschwindigkeit dieser rotierenden Ersatzmassen für die erste Ordnung gleich der Winkelgeschwindigkeit co der Kurbelwelle, für die zweite Ordnung hingegen gleich der zweifachen Winkelgeschwindigkeit 2co. Durch solche gegenläufig rotierende Massen lassen sich bei richtiger Winkelversetzung gegenüber den Kurbelarmen die Massenkräfte P jedes Zylinders einzeln ausgleichen. Bei Mehrzylindermaschinen kompensieren sich die Massenkräfte der verschiedenen Triebwerke zum Teil gegenseitig.

In der Praxis wird die Massenkraft zweiter Ordnung häufig durch zwei an den Enden des Kurbelgehäuses vorgesehene, sogenannte Massenausgleichsgetriebe zweiter Ordnung ausgeglichen. Ein solches Getriebe besteht aus einer mit der Winkelgeschwindigkeit von 2<a rotierenden Masse, die über einen Kettenantrieb von der Kurbelwelle angetrieben wird. Es ist dabei üblich, diese Getriebe in einem erheblichen Abstand vom Kurbelgehäuse anzuordnen und ihre Lagerabstützungen unmittelbar auf dem Fundament zu befestigen. Der Plazbedarf ist dabei beträchtlich, und es können Biegeschwingungen z. B. des durch den Motor angetriebenen Schiffes oder, bei stationären Anlagen, des Fundamentes unerwünschter Frequenzen und Amplituden erregt werden und zu kostspieligen Schäden führen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine neuartige Konstruktion einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher die Gefahr kostspieliger Schäden durch Erregung unerwünschter Schwingungen vermieden und gleichzeitig die Baulänge der Anlage verkürzt werden kann.

Die Brennkraftmaschine zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens eines der Massenausgleichsgetriebe in unmittelbarer Nähe des entsprechenden Kurbelgehäuseendes angeordnet und seine Lagerabstützung auf der entsprechend verlängert ausgebildeten Grundplatte befestigt ist, derart, dass die Grundplatte die betreffenden Massenausgleichskräfte unmittelbar aufnimmt.

Die Erfindung hat folgende Vorteile. Durch Anordnung mindestens eines der Massenausgleichsgetriebe zweiter Ordnung in unmittelbarer Nähe des Kurbelgehäuses und Befestigung seiner Lagerabstützung auf der Grundplatte wird die Massenkraft unmittelbar auf die Grundplatte übertragen. Die Biegeschwingungen des Schiffes oder bei stationären Anlagen des Fundamentes werden dadurch gedämpft, und die Gefahr kostspieliger Schäden wird vermieden. Die Ersparnis an Baulänge ist ebenfalls beträchtlich.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist je ein Massenausgleichsgetriebe zweiter Ordnung in unmittelbarer Nähe beider Kurbelgehäuse-Enden angeordnet. Die Lagerabstützungen beider Getriebe sind auf der zu diesem Zweck verlängert ausgebildeten Grundplatte befestigt. Dabei kann die Befestigung durch Verschrauben oder Verschweissen erfolgen. Die ein- oder zweiteiligen Lagerabstützungen können je eine mit der Kurbelwelle koaxiale Aussparung aufweisen. Diese Aussparungen erfüllen den Zweck, auf der Antriebsseite des Motors einen auf der Kurbelwelle fest angeordneten Schubring mit seinem Drucklager und am freien Ende des Motors einen auf der Kurbelwelle fest angeordneten Drehschwingungsdämpfer oder an der Kurbelwelle befestigte Gegengewichte zu umgeben. Die Antriebskettenränder beider Massenausgleichsgetriebe sind vorzugsweise auf der Kurbelwelle fest angeordnet.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine zum Teil im Schnitt dargestellte schematische

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Vorderansicht eines Dieselmotors mit Kurbelwelle und zwei Massenausgleichsgetrieben zweiter Ordnung und Fig. 2 eine Seitenansicht des Dieselmotors.

In den Fig. sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. 5

Auf einer Grundplatte 2 sind zwei Getriebegehäuse 7 und ein Kurbelgehäuse 3 befestigt. Im Innern des Gehäuses 3 befinden sich die Kolben und die Zylinder (nicht dargestellt). In der Gundplatte 2 ist die Kurbelwelle 1 drehbar gelagert. Auf der Kurbelwelle ist auf der Antriebsseite des 10 Motors (in Fig. 1 links) der sich in einem Drucklager 4 drehende Schubring 5 und am freien Ende des Motors ein Drehschwingungsdämpfer 6 fest angeordnet.

In den beiden Getriebegehäusen 7 in der Nähe der beiden Enden des Kurbelgehäuses 3 ist je ein Massenausgleichs- 15 getriebe zweiter Ordnung 8 vorgesehen. Jedes dieser Getriebe 8 besteht aus zwei drehbar gelagerten, zueinander gegensinnig und mit der zweifachen Drehzahl der Kurbelwelle 1 rotierenden Massen 9, die durch einen Kettenantrieb 10 von der Kurbelwelle 1 angetrieben sind. Der Kettenantrieb 10 besteht aus einem auf der Kurbelwelle 1 fest angeordneten Antriebsrad 11, einem Spannrad 12, zwei angetriebenen Rädern 13 und einer dieser Räder 11,12 und 13 verbindenden Antriebskette 14.

Die Lagerabstützung 15 jedes Massenausgleichsgetriebes 8 ist auf der Grundplatte 2 befestigt, wobei diese etwas über das Kurbelgehäuse 3 hinaus verlängert ist. Damit werden die Massenausgleichskräfte unmittelbar auf die Grundplatte 2 übertragen.

Die eine zur Kurbelwelle 1 koaxiale Ausnehmung aufweisende Lagerabstützung 15 an der Antriebsseite des Dieselmotors umgibt mit der Ausnehmung das Drucklager 4 und den in diesem rotierenden Schubring 5, wogegen die ebenfalls mit einer entsprechenden Ausnehmung versehene Ab-stützung 15 am freien Ende des Motors den Drehschwingungsdämpfer 6 umgibt. Anstelle des Drehschwingungs-dämpfers 6 können z. B. Gegengewichte vorgesehen sein, die dann auch von der Lagerabstützung umgeben sein können.

Jede Lagerabstützung 15 besteht in Fig. 1 aus zwei plat-tenförmigen, sich beiderseits der zugehörigen Masse 9 erstreckenden Teilen; sie kann jedoch auch einteilig ausgebildet sein. Ferner können sie mit der Grundplatte 2 fest verschraubt oder verschweisst sein.

Es müssen nicht beide Massenausgleichsgetriebe in unmittelbarer Nähe der Kurbelgehäuse-Enden auf der Grundplatte befestigt sein. Es kann unter Umständen auch genügen nur eines der Massenausgleichsgetriebe auf der Grundplatte anzuordnen.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Brennkraftmaschine mit Kurbeltrieb, mit einer Grundplatte, einem auf der Grundplatte fest angeordneten Kurbelgehäuse und an beiden Enden des Kurbelgehäuses (3) vorgesehenen Massenausgleichsgetrieben zweiter Ordnung, dadurch 5 gekennzeichnet, dass mindestens eines der Massenausgleichsgetriebe (8) in unmittelbarer Nähe des entsprechenden Kur-belgehäuse-Endes angeordnet und seine Lagerabstützung (15) auf der entsprechend verlängert ausgebildeten Grundplatte

(2) befestigt ist, derart, dass die Grundplatte (2) die be- 10 treffenden Massenausgleichskräfte unmittelbar aufnimmt.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerabstützung (15) am Antriebsende der Brennkraftmaschine auf der Grundplatte (2) befestigt ist. 15
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerabstützung (15) am freien Ende der Brennkraftmaschine auf der Grundplatte (2) befestigt ist.
4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerabstützung (15) mit der Grund- 20 platte (2) fest verschraubt ist.
5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerabstützung (15) zweiteilig ausgebildet ist.
6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge- 25 kennzeichnet, dass die Lagerabstützung (15) eine mit der Kurbelwelle (1) koaxiale Ausnehmung aufweist.
7. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung ein Drucklager (4) mit einem in diesem rotierenden, auf der Kurbel- 30 welle (1) fest angeordneten Schubring (5) umgibt.
8. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung einen auf der Kurbelwelle (1) fest angeordneten Drehschwingdämpfer

(6) umgibt. 35
9. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung auf der Kurbelwelle (1) fest angeordnete Gegengewichte umgibt.
10. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 2 und

3, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebskettenrad (10) 40 des Massenausgleichsgetriebes (8) auf der Kurbelwelle (1)

fest angeordnet ist.

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