DE1994217U - PISTON MACHINE WITH TORQUE BALANCING. - Google Patents

Description

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M 51 3-27A6a Gbm - _: „ 24.5.^968M 51 3-27A6a Gbm - _: " 24.5. ^ 968

ftfflwais; Diese ünterisq« (easihfetwin? un· ScmiuanspfJ Is! <** itileiii einge^^I/dai^B !ossnno de' ursprünglich eiiweichten Unterlagen ob. Öte --reihttich» 8edeu»uas<j der Ab*»chunq isf nicht ^prw.fi Die ursprünglich eingwefchf*·. Untariogen befinden iich in Jen ArotsoMen. Si© können Jederzeit ohne Naetwe iines rechtliertsn toferasses oebiihränfrei sinqesehet wden. <U^ Anlrog wrd»rr hJen/βή ouch Fotokopten öder FtIm leootiw u< dep üblicher Weisen -jelieferl Öewhch« ?q*witomf.. Oebrogchimuslefsteilaftfflwais; This ünterisq «(easihfetwin? Un · ScmiuanspfJ Is! <** itileiii turned ^^ I / dai ^ B ! ossnno de 'originally soft documents ob. Öte --reihttich »8edeu» uas <j der Ab * »chunq isf not ^ prw.fi The originally einwefchf * ·. Untariogen are in Jen ArotsoMen. You can at any time without Naetwe A legalized cup of tea should be seen to be free of any restrictions. <U ^ Anlrog would »rr hJen / βή also photocopies or FtIm leootiw u < dep usual ways -jelieferl Öewhch «? q * witomf .. Oebrogchimuslefteila

M O T O R E Έ - W ERK E. MANNHE I'M AG₅ vorm.'.B E-N Z Abt. stat. Motorenbau, Mannheim, Garl-Benz-StrasseMOTORE Έ - W ERK E. MANNHE I'M AG ₅ vorm. '. B EN Z Dep. Stat. Engine construction, Mannheim, Garl-Benz-Strasse

Moment ausgleich, o-Moment compensation, o-

niiL di'öifach ge=niiL di'öfach ge =

lele

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kolbenmaschine mit einer Kurbelwelle mit drei zueinander um 120 versetzten gleichar= tigen Kröpfungen, vorzugsweise auf eine Sechs zylinder--V-Ma= schine mit Anordnung der Zylinderreihen unter einem Winkel von 60°.The invention relates to a piston machine with a crankshaft with three equal ar = offset from one another by 120 term cranks, preferably on a six cylinder - V-Ma = Machine with the arrangement of the rows of cylinders at an angle of 60 °.

Gleichartige Kröpfungen sind in diesem Zusammenhang Kröpfungen mit gleichem Kurbelradius, mit gleichem Zylinderabstand sowie mit gleichen rotierenden und oszillierenden Massen»Similar cranks in this context are cranks with the same crank radius, with the same cylinder spacing as well with the same rotating and oscillating masses »

Die Aufgabe der Erfindung besteht in einem vollständigen Aus= gleich der freien Massenmomente erster Ordnung, die an einer ICoIbenmaschine der eingangs beschriebenen Bauart auftreten«The object of the invention consists in a complete compensation = equal to the free mass moments of the first order, which at a ICoI machine of the type described above occur "

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung eines Momentenausgleiches mit folgenden drei Merkmalen gelöst« . ■.;.This object is achieved according to the invention by an arrangement of a Torque compensation solved with the following three features «. ■.;.

a) In einer senkrecht zur Ebene der mittleren Kröpfung ver= laufenden Ebene sind zwei oder mehrere Gegengewichte an der Kurbelwelle angebracht, die ein in dieser Ebene wirkendes Moment von der Größe ~\3- Cm₇, 4- m ) «1 , r oCü erzeugen, worin m_r die rotierenden Massen einer Kröpfung, m die oszillierenden Massen eines Zylinders, L der Zylinderabstand, r der Kurbel= radius und U) die Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle sind. Unter Gegengewichten sind dabei Gewichte zu verstehen, die derart auf der Kurbelwelle oder auf: Teilen angeordnet sind,-die mit der Kurbelwelle umlaufen, daß eine Teilkomponente .a) In a ver perpendicular to the plane of the mean offset = the current level are mounted two or more counterweights on the crankshaft acting in the plane of this moment on the size ~ \ 3- Cm _7, 4 m) "1, r oCü where m _{r is} the rotating mass of a crank, m is the oscillating mass of a cylinder, L is the distance between the cylinders, r of the crank = radius and U) is the angular velocity of the crankshaft. Counterweights are to be understood here as weights which are arranged on the crankshaft or on parts that rotate with the crankshaft that a partial component.

- 2 —- 2 -

der von den Gegengewichten ausgeübten Fliehkräfte den von den Massen der äußeren Kröpfungen erzeugten Fliehkräften entgegen wirkt.the centrifugal forces exerted by the counterweights that of the Masses of the external crankings generated centrifugal forces counteracts.

b) Auf einer mit Kurbelwellendrehzahl, entgegengesetzt zur Dreh= richtung der Kurbelwelle umlaufenden Ausgleichswelle sind zwei oder mehrere Ausgleichsgewichte -in-, einer Ebene angebracht, die zu der Gegengewichtsebene parallel liegt,.wenn die mittlere Kröpfung in einer ihrer TotpunktStellungen steht» ^: b) On a counterbalance shaft rotating at the crankshaft speed opposite to the direction of rotation of the crankshaft, two or more counterweights are attached -in- a plane that is parallel to the counterweight plane, if the central offset is in one of its dead center positions » ^:

c) Die Ausgleichsgewichte erzeugen ein Moment von der Größec) The counterweights create a moment of magnitude

m . L ο r ,(j) ο cos Υ , das dem von den Gegenge=m. L ο r , (j) ο cos Υ , that of the counterpart =

Wichten erzeugten Moment in den genannten Stellungen ent= gegengesetzt wirkte in der vorstehenden Formel ist 5 der Y-Winkel zwischen den Zylinderreihen 0Weights generated moment in the mentioned positions ent = acted opposite in the above formula is 5 the Y angle between the cylinder rows 0

JLn der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. ·- . . .JLn the drawing is an embodiment of the invention shown. · -. . .

fön der Kurbelwelle 1 wird die Ausgleichswelle 2 über Zahn= räder 3 und 4- mit gleicher Drehzahl wie die Kurbelwelle angetrieben» Die Kröpfungen 5, 6 und 7 der Kurbelwelle 1 sind \ um 120 gegeneinander versetzt. In einer Ebene, die senkrecht; zu der Ebene steht, in der die mittlere Kröpfung 6 liegt, sind in den Wirkungsebenen der Arme der Kröpfungen 3 und-7 Gegen= .-. gewichte mit der geweiligen Masse m angeordnet. Diese Gegen= gewichte können beispielsweise auch nur-. an den beiden äußeren Armen oder noch weiter außen angeordnet sein.. Die Ausgleichs= welle 2 ist mit der Kurbelwelle 1 derart gekuppelt, daß die- V auf ihr befestigten Ausgleichsgewichte mit der jeweiligen Masse nr in einer Ebene liegen, die parallel zu der Gewichts= ebene steht, wenn sich die mittlere Kröpfung 6 in einer ihrer Sotpunktstellungen befindet» Man kann die an einer dreifach gekröpften Kurbelwelle-wirkenden, durch die hin- und hergehen= den Massen erzeugten Momente in einen gleichsinnig mit derliurbelwelle rotierenden Momentenanteil und in einen gegen= For the crankshaft 1, the balancer shaft 2 is driven via gears 3 and 4 at the same speed as the crankshaft. In a plane that is perpendicular; stands to the plane in which the middle crank 6 lies, are in the planes of action of the arms of the cranks 3 and -7 against = .-. weights with the respective mass m arranged. These counterweights can, for example, only be. be arranged on the two outer arms or even further out .. The balancing shaft 2 is coupled to the crankshaft 1 in such a way that the balancing weights attached to it with the respective mass nr lie in a plane that is parallel to the weight = level is when the middle crank 6 is in one of its hotspot positions »You can convert the moments that act on a triple cranked crankshaft and that are generated by the to and fro = the masses into a torque component rotating in the same direction as the crankshaft and into a counter-torque

■ - ■ ■ ■ — 3 --■ - ■ ■ ■ - 3 -

läufigen Momentenanteil zerlegen. Zu dem gleichsinnig mit der Kurbelwelle umlaufenden Momentenanteil aus den hin- und her= gehenden Massen kommt noch das von den rotierenden Massen er= zeugte Moment.break down the momentary component. To that in the same direction as the Crankshaft rotating torque share from the to and fro = moving masses still comes from the rotating masses er = fathered moment.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Massen und die Anordnung der Gegengewichte so gewählt, daß der gleichsinnig mit der Kurbelwelle rotierende MomentenanteilAccording to the present invention, the masses and the Arrangement of the counterweights chosen so that the same direction Torque portion rotating with the crankshaft

^M(₊) ⁼ J 5 · (m_r + m_Q) .. L . τ . £J ■ ^M ( ₊ ) ⁼ J 5 · (m _r + m _Q ) .. L. τ. £ J ■

durch das von den Gegengewichten erzeugte Moment ausgeglichen wird« Bei dem Ausführungsbeispiel mit vier Gegengewichten ist das Moment der Gegengewichteis balanced by the moment generated by the counterweights «In the embodiment with four counterweights, is the moment of counterweights

Dieser Ausgleich läßt sich, wie oben angedeutet/anstatt durch vier Gegengewichte auch durch eine geeignete Anordnung - von sechs oder zwei Gegengewichten in Verbindung oder auch mit zusätzlichen Unwuchten in Schwungrad und Keilriemenscheibe bzw. mit diesen äußeren Unwuchten allein erzielen. Ih jedem Pail bleibt aberder mit gleicher Drehzahl aber entgegengesetztem Drehsinn wie die Kurbelwelle rotierende Momentenanteil bei einem Y-Winkel von 60° .This compensation can, as indicated above / instead of through four counterweights also by a suitable arrangement - of six or two counterweights in combination or with additional ones Imbalances in the flywheel and V-belt pulley or with achieve these external imbalances alone. Ih each pail stays but with the same speed but opposite direction of rotation like the crankshaft rotating torque component at a Y-angle of 60 °.

M(_) =_: 1/2 . "Γ~3 . m₀ . L . r .U) ² " T _M (_) = _: 1/2. "Γ ~ 3. M _0. L. R. U) ² " T _

unausgeglichen. Dieses Moment läßt sich durch ein gegenläufig■ mit gleicher Drehzahl wie die Kurbelwelle umlaufendes, von zwei Unwuchten erzeugtes Moment ausgleichen, das den Wertunbalanced. This moment can be achieved by an opposite ■ rotating at the same speed as the crankshaft, of two Compensate for unbalances generated moment that the value

M₁₁ = in . e . a c Ci) M ₁₁ = in. e. a c Ci)

Vl VlVl Vl

hat. Ss muß demnach -Has. Ss must therefore -

1/2 [ 3 ° m₀ « L . r *= m_u . e , a sein.1/2 [3 ° m ₀ «L. r * = m _u . e, a be.

— i\. _- i \. _

In den Formeln bedeuten; ■ . _: ■In the formulas mean; ■. _: ■

L = Zylinderabstand . ".L = cylinder spacing. ".

r = Kurbelradiusr = crank radius

m = Auf den Kurbelradius reduzierte rotierende Masse einer Kröpfung (Kurbelzapfen., Kurbelwangen, rotie= render Anteil der Pleuelmassen). Bei V-Maschinen, . bei denen zwei Pleuelstangen an einem Kurbelzapfen angreifen, sind die rotierenden Massen beider Pleuel= stangen einzusetzen» - ■:m = rotating mass reduced to the crank radius a crank (crank pin., crank webs, rotating portion of the connecting rod masses). For V machines,. in which two connecting rods engage one crank pin, the rotating masses of both connecting rods are = insert rods »- ■:

m = Auf den ICurbelradius reduzierte Masse eines Gegen= gewichtes ο . . . ■ ■ . ' -m = mass of a counterweight reduced to the crank radius ο. . . ■ ■. '-

m = Oszillierender Massenanteil eines Zylinders (kompletter Kolben, oszillierende Masse einer Pleuelstange) - :m = oscillating mass fraction of a cylinder (complete Piston, oscillating mass of a connecting rod) -:

Ca) = Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle Ca) = angular speed of the crankshaft

m. = Masse der Ausgleichsgewichte ■ . ■ : _; m. = mass of the counterweights ■. _■:;

e = Abstand des Schwerpunktes der. Ausgleichsgewichte -. von der Achse der Ausgleichswelle -e = distance from the center of gravity of the. Balance weights -. from the axis of the balance shaft -

M = von den Ausgleichsgewichten erzeugtes MomentM = moment generated by the counterweights

(Unwuchtmoment) _: "■"'....(Unbalance moment) _: "■"'....

Claims (1)

M 51 327/^6a Gbm 24.5«1968M 51 327 / ^ 6a Gbm 24.5 «1968 M1-Lin/LM1-Lin / L SchutzanspruchClaim to protection Kolbenmaschine, insbesondere Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle mit drei zueinander um 120° versetzten, gleich= artigen Kröpfungen, vorzugsweise Sechszylinder V-Maschine mit Anordnung der Zylinderreihen unter einem Winkel von 60 , gekennzeichnet durch folgende Anordnung eines Momentenaus= gleichs erster Ordnung;Piston engine, in particular internal combustion engine with a crankshaft with three mutually offset by 120 °, equal = -like cranks, preferably a six-cylinder V-machine with the rows of cylinders arranged at an angle of 60, characterized by the following arrangement of a moment out = same as first order; a) In einer senkrecht zur Ebene der mittleren Kröpfung ver= laufenden Ebene sind ein oder mehrere Gegengewichte an der Kurbelwelle angebracht, die ein in dieser Ebene wirkendes Moment von der Größe f3 (m„ + m ) « L « r «Co erzeugen, worin m die rotierenden Massen einer Kröpfung und m die oszillierenden Massen eines Zylinders, L der Zylinderabstand, r der Kurbelradius und Ou die Winkelgeschwindigkeit der Kur= belwelle sind«,a) In a plane running perpendicular to the plane of the central offset, one or more counterweights are attached to the crankshaft, which generate a moment of magnitude f3 (m "+ m)" L "r" Co, where m the rotating masses of a crank and m the oscillating masses of a cylinder, L the cylinder spacing, r the crank radius and Ou the angular velocity of the crankshaft «, b) Auf einer mit Kurbelwellendrehzahl entgegen zur Drehrioh=b) On one with crankshaft speed opposite to Drehrioh = tung der Kurbelwelle umlaufenden Ausgleichswelle sind Aus= gleichsgewichte in einer Ebene angebracht, die zu der Gegen= gewichtsebene parallel liegt, wenn die mittlere Kröpfung in."., einer ihrer beiden Totpunktstellungen-steht»direction of the crankshaft rotating balancer shaft are Off = equilibria attached in a plane that corresponds to the counter = is parallel to the weight plane when the middle offset is in. ", one of its two dead center positions - is » c) Die Ausgleichsgewichte erzeugen ein Moment von der Größe (3 « m_Q · 1 - r » CaJ '.-. cos <§ , das dem von den Gegenge=c) The balance weights generate a moment of the size (3 «m _Q · 1 - r» CaJ '.-. cos <§, which corresponds to that of the counterpart Wichten erzeugten Moment in den genannten Stellungen entgegen= gesetzt wirkt, wobei g. der V-Winkel zwischen den Zylinder= reihen ist.Weights generated moment in the mentioned positions opposite = is set, where g. the V angle between the cylinders = ranks is.