DE2526125B2 - Aufhängung für das Triebwerk am Fahrgestell eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufhängung für das Triebwerk am Fahrgestell eines Kraftfahrzeuges der im Patentanspruch 1 angegebenen Gattung.

Bei einer bekannten Triebwerksaufhängung der angegebenen Art (US-PS 28 36 254) ist das Triebwerk stirnseitig an mindestens einem Gummiblock auf einem Querträger des Fahrgestells und in seinem mittleren Teil über elastische Lagerelemente an einer Quertraverse abgestützt, welche beidendig auf stangen- bzw. zapfenförmigen Übertragungsorganen aufliegt. Das Fahrgestell ist ferner über Lager mit diesen ubertragungsorganen verbunden, welche Teile der mit Schraubenfedern ausgestatteten Fahrgestellaufhängung darstellen. An der über dem Triebwerk angeordneten Quertraverse ist zu beiden Seiten der Symmetrieebene je ein elastisches Lagerelement für die Triebwerksaufhängung angeordnet. Die Quertraverse liegt mit ihren Enden auf den zapfen- bzw. stangenförmigen Übertragungsorganen auf, weiche die Schubstangen von Federbeinen darstellen und welche an ihrem oberen Ende die das Fahrgestell mit den Übertragungsorganen verbindenden Lager tragen. Beim Befahren von unebenen Fahrbahnen übertragen die Räder über die als sog. Federbeine bezeichneten Baugruppen, bestehend aus Stoßdämpfer und Schraubenfeder, Kräfte auf das Fahrgestell, welche Relativbewegungen zwischen dem Triebwerk und dem Fahrgestell hervorrufen. Diese Relativbewegungen sind umso größer, je weicher oder nachgiebiger die Zwischenlagt η in der Abstützung des Triebwerks sind.

Bei einer anderen bekannten Aufhängung (DE-PS 02 347) ist das Triebwerk über ein elastisches träger 5) angeordneten elastischen Lager (20) zu der Gesamtsteifigkeit der zwischen Stoßdämpfer (14) und Quertraverse (23) vorgesehenen Gummifedern (Blöcke 24) und der zwischen Quertraverse (23) und Triebwerk (3) vorgesehenen elastischen Lagtrelemente (25) in Reihe gleich dem Verhältnis zwischen den mechanischen Impedanzen das Fahrgestells (2) und des Triebwerks (3) in senkrechten Richtungen ist

3. Aufhängung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Verhältnis zwischen 1,5 und 4,0 liegt

4. Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steifigkeit der zwischen Stoßdämpfer (14) und Quertraverse (23) vorgesehenen Gummifedern (Blöcke 24) das Dreibis Fünffache der Steifigkeit der zwischen Quertraverse (23) und Triebwerk (3) vorgesehenen elastischen Lagerelemente (25) beträgt

5. Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steifigkeit der zwischen Quertraverse (23) und Triebwerk (3) vorgesehenen elastischen Lagerelemente (25) das Drei- bis Vierfache der Steifigkeit der Gummifedern (31 und 32) an den Stirnseiten des Triebwerks (2) beträgt

6. Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen Quertraverse (23) und Triebwerk (3) vorgesehenen konisch ausgebildeten elastischen Lagerelemente (25) durch seitliche Ausnehmungen (30) eine in Querrichtung verminderte Steifigkeit aufweisen.

Lagerelement auf einer Quertraverse abgestützt deren beide Enden über ringförmige Gummiblöcke an den oberen Enden von Tragzapfen der Fahrwerkaufhängung befestigt sind. Diese stabilen Tragzapfen sind über je einen oberen und unteren Querlenker mit den Achsschenkeln der Räder gelenkig verbunden und über ihre annähernd ganze Länge von Gummibuchsen umgeben, die in rohrförmigen Haltern des Fahrzeuggerüstes festgelegt sind. Zwischen dem unteren Lenker und horizontal abstehenden Stützplatten sind Schraubenfedern eingespannt. Bei dieser Aufhängung sollen die Schwingungen des Triebwerkes nicht direkt auf das Fahrzeuggerüst bzw. den Rahmen übertragen werden, sondern unmittelbar auf die der Radaufhängung dienenden Übertragungsorgane einwirken. Die Auswirkung von durch Fahrbahnunebenheiten hervorgerufenen Stößen und Schwingungen auf den Rahmen können durch diese Anordnung verringert werden, weil das Motorgewicht diesen von Fahrbahnunebenheiten herrührenden Stoßen entgegenwirken soll. Durch die Lagerung des den Fahrbahnunebenheiten über die Lenker direkt ausgesetzten und darüber hinaus vom Triebwerk belasteten Tragzapfens in der Gummibuchse ist diese Buchse ebenso wie das am Tragzapfen angreifende Gummilager der Quertraverse relativ hohen mechanischen Stoßbeanspruchungen ausgesetzt. Darüber hinaus treten bei Fahrbahnunebenheiten Relativbewegungen zwischen dem Fahrgestell und dem Triebwerk auf, die die sog. Schwingungsannehmlichkeit und die Fahrsicherheit des Kraftfahrzeuges beeinträchtigen können.

Bei einer anderen bekannten Aufhängung (GB-PS

8 51 873) ist der Getriebeblock stirnseitig an einer auf Schub- und Schwerkräfte beanspruchten Gummifeder abgestützt und in seinem mittleren Bereich über ein als Gummibuchse ausgeführtes elastisches Lagerelement an einer oberen Quertraverse aufgehängt Über seitliche Ansätze am Triebwerk und Schrägstreben ist die Quertraverse mit den Triebwerksseiten verbunden. Die Enden dieser Quertraverse sind an napfförmigen Stützanschlägen für schräg zur Vertikalen ausgerichteten Schraubenfedern befestigt, deren untere Enden mit an den Achsen oder den Radlagern befestigten Haltern verbunden sind. Durch direktes Angreifen der Quertraverse an den oberen Stützanschlägen für die Schraubenfedern, die von einem Gummipolster umgeben sind, wirken sich die Motorschwingungen zwar nicht unmittelbar auf das Fahrgestell aus, die durch Fahrbahnunebenheiten verursachten Stöße werden jedoch von den Rädern und den Schraubenfedern direkt auf den Querträger und von diesem auf das Triebwerk übertragen, so daß auch bei dieser Aufhängung Relativbewegungen zwischen dem Fahrgestell und dem Triebwerk beim Überfahren von Hindernissen auftreten, die wiederum die Fahrsicherheit und die Schwingungsannehmlichkeit des Kraftfahrzeuges beeinträchtigen und Geräusche erzeugen können.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Aufhängung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen \n so auszubilden, daß zur Geräuschminderung und zur Verbesserung des Fahrkomforts und der Fahrsicherheit die vom Motor und von den Fahrzeugrädern beim Überfahren von Straßenunebenheiten erzeugten Schwingungen wirksamer gedämpft werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst

Die Verwendung von gesonderten Federelementen zur Abstützung der Quertraverse und für den Anschluß am Fahrzeuggerüst verringert die Größe und Auswirkungen von Relativbewegungen zwischen dem Triebwerk und dem Fahrzeuggerüst

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung, insbesondere hinsichtlich einer vorteilhaften Abstimmung der Steifigkeiten und der Anordnung der einzelnen elastischen Lager und Lagerelemente, sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine teilgeschnittene Frontansicht eines Kraftfahrzeuges mit der Triebwerks- und Fahrwerksaufhängung,

F i g. 2 eine teilgeschnittene Seitenansicht des vorderen Teils des Kraftfahrzeuges nach F i g. 1,

Fig.3 den Horizontalschnitt durch eine elastische Zwischenlage längs der Schnittlinie 3-3 in F i g. 1.

Bei dem dargestellten Kraftfahrzeug sind zwei Vorderräder 1 mit dem Fahrgestell bzw. der Karosserie 2 und mit einem Triebwerk 3 verbunden. Das als selbsttragende Karosserie ausgebildete Fahrgestell umfaßt Längsträger 4, S und 6 und Querträger 7 und 8. Die Längsträger 5 und 6 sind im Bereich der Vorderachse durch Traversen 9 miteinander verbunden, an denen untere und obere Querlenker 10 bzw. U angreifen, die ihrerseits an Achszapfenträgern 12 angeschlossen sind. Auf jedem unteren Querlenker 10 f>5 stützt sich ein Federbein 13 ab, das einen Stoßdämpfer 14 und eine zwischen zwei Stütztellern 16 und 17 eineesDannte Schraubenfeder 15 umfaßt. Der untere Stützteller 16 der Schraubenfeder 15 ist mit dem Zylindergehäuse 18 des Stoßdämpfers und der obere Stützteller 17 mit der Schubstange 19 des Stoßdämpfers 14 fest verbunden. Die Schubstange 19 des Stoßdämpfers 14 ist mit den Längsträgern 5 über ein elastisches Lager 20 verbunden.

Bei dem dargestellten Kraftfahrzeug mit Vorderradantrieb besteht das Triebwerk 2 aus einer Brennkraftmaschine 21 mit in Reihe asymmetrisch zur Fahrzeuglängsachse angeordneten Zylindern und einem vor der Brennkraftmaschine angeordneten Getriebeblock 22, in dem das Schaltgetriebe und ein Ausgleichgetriebe kombiniert sind (F i g. 2\

Eine biegesteife Quertraverse 23 stützt sich mit ihren beiden Enden über als Gummifedern 24 ausgebildete elastische Blöcke auf den Schubstangen 19 der Stoßdämpfer 14 ab. Diese über dem Getriebe 22 angeordnete Quertraverse 23 weist in ihrem mittleren Bereich zwei elastische Lagerelemente 25 auf. Jedes Lagerelement 25 umfaßt eine kegelstumpfförmige Buchse 26 aus einem elastomeren Material, die zwischen zwei kegelstumpfförmigen Haltern 27 und 28 befestigt ist Der äußere Halter 27 ist an der Quertraverse 23 und der innere Halter 28 an einem Bolzen 29 angeschlossen, an dem der Getriebeblock 22 aufgehängt ist Die Lagerelemente 25 weisen neben dem Bolzen 29 zwei seitliche Ausnehmungen 30 auf. die ihnen eine in Querrichtung geringere Steifigkeit als in Fahrzeuglängsrichtung verleihen (F i g. 3).

Das Triebwerk ist ferner an seinen vorderen und hinteren Stirnseiten auf den Querträgern 7 bzw. 8 des Fahrgestells 2 über Gummifedern 31 und 32 abgestützt

Das Verhältnis der horizontalen Abstände /1 und k zwischen der vertikalen Symmetrieebene P des Fahrzeuges und den elastischen Lagerelementen 25 des Triebwerks 3 einerseits zu den horizontalen Abständen aj und a₂ zwischen der Symmetrieebene P und den elastischen Lagern 20 des Fahrgestells 2 andererseits soll ungefähr gleich dem Verhältnis zwischen den Rotationsträgheitsmomenten des Triebwerkes 3 und des Fahrgestells 2 um eine durch den jeweiligen Schwerpunkt gehende Längsachse sein, wobei dieses Verhältnis im allgemeinen bei 1 :5 liegt.

Die Steifigkeit der Gummifedern 31 und 32 soll in vertikaler Richtung ungefähr drei- bis viermal kleiner als die Steifigkeit der elastischen Lagerelemente 25 sein.

Das Verhältnis der jeweiligen Steifigkeit der elastischen Lager 20 zu der Gesamtsteifigkeit der Gummifedern bzw. Blöcke 24 und des elastischen Lagerelementes 25 in Reihe soll ungefähr gleich dem Verhältnis zwischen den mechanischen Impedanzen des Fahrgestells 2 und des Triebwerkes 3 in senkrechten Richtungen im Bereich der jeweiligen Längsachsen sein, so daß die Vertikalbeschleunigungen des Fahrgestells und des Triebwerkes praktisch gleich sind. Dieses Verhältnis liegt im allgemeinen zwischen 1,5 und 4.

Das Verhältnis der jeweiligen Steifigkeiten der Gummifedern bzw. Blöcke 24 zu den elastischen Lagerelementen 25 soll zwischen 3 und 5 liegen.

Bei Vertikalbewegungen der Räder durch Straßenunebenheiten werden wegen der elastischen Verbindung des Triebwerkes 3 einerseits mit der Schubstange 19 des Stoßdämpfers 14 und andererseits mit der Karosserie des Fahrgestells die vertikalen Beschleunigungen von dem Fahrgestell und dem Triebwerk gleich, wodurch Relativbewegungen oder Verschiebungen zwischen der Karosserie bzw. dem Fahrzeuggerüst und dem Triebwerk vermieden werden. Bei unterschiedlich großen

Vertikalbewegungen der Räder wird durch die elastischen Lagerelemente zwischen der Quertraverse 23 und dem Triebwerk 3 die Winkeilbeschleunigung des Triebwerks ungefähr gleich der Winkelbeschleunigung des Fahrgestells, was für das Fahrverhalten besonders vorteilhaft ist. Die Schwerpunkte des Triebwerks 3 und des Fahrgestells 2 liegen dabei auf der gleichen Seite der Quertraverse 23, wodurch die Wiinkelbeschleunigungen gleichgerichtet sind.

Die in Querrichtung weniger steifen Lagerelemente 25 ermöglichen insbesondere im Leerlauf eine freie Drehbewegung des Triebwerkes um seine Längsachse und damit eine gute Dämpfung der in diesen Betriebsbereich besonders deutlichen auf das Fahrgestell übertragenen Schwingungen. Da das Triebwerkgewicht und die durch das Drehmoment bedingten Kräfte

von den weicheren Gummifedern 31 und 32 aufgenommen werden, ergibt sich eine ausreichende Dämpfung der Eigenschwingungen des Motors, die auf das Fahrgestell nur in vergleichsweise geringem Maße übertragen werden, was sich auf den Fahrkomfort auswirkt.

Die beschriebene Aufhängung ist für Triebwerke besonders geeignet, bei denen der Getriebeblock teilweise oder vollständig zwischen der Brennkraftmaschine und dem nächstgelegenen Ende des Fahrzeuges — bei der beschriebenen Ausführung dem vorderen Fahrzeugende — angeordnet ist, weil bei dieser Anordnung die Quertraverse 23 eine relativ niedrige Lage einnehmen kann und die elastischen Lagerelemente 25 auf einfache Weise montiert werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Aufhängung für das Triebwerk am Fahrgestell eines Kraftfahrzeuges, bei der das Triebwerk stirnseitig an mindestens einem Gummiblock auf einem Querträger des Fahrgestells gelagert und in seinem mittleren Teil an einer Ober ihm angeordneten Quertraverse elastisch aufgehängt ist, wobei zu beiden Seiten der Mittelsymmetrieebene des Fahrzeugs am Triebwerk je ein elastisches Lagerelement vorgesehen ist und die Quertraverse sich beidendig ι ο jeweils auf dem oberen Teil eines mit einer Schraubenfeder umgebenen hydraulischen Achsstoßdämpfers abstützt und wobei auf diesem oberen Teil auch das Fahrgestell gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Fahrgestell (2) is und die Quertraverse (23) in an sich bekannter Weise voneinander getrennt jeweils über ein elastisches Lager (20 bzw. Blöcke 24) am oberen Teil der Stoßdämpfer (14) abstützen und daß das Verhältnis der Abstände (7j und k) zwischen der vertikalen Symmetrieebene (P) des Kraftfahrzeugs und den elastischen Lagerelementen (25) des Triebwerks (3) einerseits zu den Abständen (a\ und a₂) zwischen der Symmetrieebene (P) des Kraftfahrzeuges und den elastischen Lagern (20) des Fahrgestells (2) andererseits zumindest annähernd gleich dem Verhältnis des Rotationsträgheitsinomentes des Triebwerkes (3) zu dem Rotationsträgheitsmoment des Fahrgestells (2) um eine Längsachse sind, die durch den jeweiligen Schwerpunkt des Triebwerks und des Fahrgestells ^M geht

2. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Steifigkeit der zwischen Stoßdämpfer (14) und Fahrgestell (Längs-