DE3004647A1 - Vertically mounted car engine - has broad engine mountings on bulkhead and transmission is positioned under engine - Google Patents

Abstract

The vertically mounted engine is for a front wheel drive car. It has the vertical block (11) set over the transmission and axle and supported on the chassis by top and bottom mountings (18,19) on the bulkhead (17). The overall length of the vehicle can be reduced and a vibration damped mounting is assured. The engine is set behind- or in front of the axle, with the reaction through the centre of gyration about the axle. The engine mountings are flat and wide with a softer horizontal support and a harder vertical support. The mounting blocks (15,16) are supported on tags bent from the bulkhead. The mountings are positioned above and below the outline of the block for support.

Description

Lageranordnung für ein Antriebsaggregat eines Bearing arrangement for a drive unit of a

Kraftfahrzeugs mit vertikaler Motoranordnung Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Anordnung des Antriebsaggregats ist aus den Figuren 41 und 42 der US-PS 2 047 336 für den Fall eines Sternmotors bekannt. Motor vehicle with vertical engine assembly The invention relates to a bearing arrangement according to the preamble of claim 1. Such a The arrangement of the drive unit is shown in FIGS. 41 and 42 of US Pat. No. 2,047,336 known for the case of a radial engine.

Eine etwas andere Anordnung dieser Art, nämlich mit Anordnung der Brennkraftmaschine oberhalb des Fahrgastraumes des Fahrzeugs, zeigt die DE-PS 679 366, 63c, 35, wobei Brennkraftmaschinen verschiedenen Konstruktionsprinzips Einsatz finden sollen.A somewhat different arrangement of this type, namely with the arrangement of the Internal combustion engine above the passenger compartment of the vehicle, shows DE-PS 679 366, 63c, 35, internal combustion engines using different design principles should find.

Die vertikale Anordnung des Motors bietet insbesondere beim Frontantrieb den Vorteil eines geringen Platzbedarfs in Längsrichtung des Fahrzeugs.The vertical arrangement of the engine is particularly beneficial when it comes to front-wheel drive the advantage of a small footprint in the longitudinal direction of the vehicle.

Wie erfindungsgemäß angestellte Überlegungen gezeigt haben, bietet die vertikale Aggregatanordnung aber auch Eigenschaften, die sich in vorteilhafter Weise zur Unterbindung oder zumindest Verringerung der Übertragung von Aggregatbewegungen in den Fahrzeugaufbau ausnutzen lassen.As the considerations made according to the invention have shown, offers the vertical assembly but also features that are more advantageous Way to prevent or at least reduce the transmission of aggregate movements can be used in the vehicle body.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Lageranordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, die unter optimaler Ausnutzung der bei der vertikalen Aggregatanordnung vorliegenden Ausrichtung von Kräften und Momenten die Übertragung der im Betrieb des Aggregats, insbesondere im Fahrbetrieb, auftretenden Bewegungen des Antriebsaggregats in das eigentliche Fahrzeug verhindert.The invention is accordingly based on the object of a bearing arrangement to create according to the preamble of claim 1, which under optimal use the orientation present in the case of the vertical arrangement of the aggregates from Forces and moments that are transferred during the operation of the unit, in particular in driving operation, movements of the drive unit occurring in the actual Vehicle prevented.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß sie praktisch keinen zusätzlichen Aufwand erfordert und nur an sich dem Techniker bekannte Mittel verwendet.The inventive solution to this problem is characterized by the features of claim 1. A particular advantage of the invention is therein to see that it requires practically no additional effort and only in itself uses means known to the technician.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous refinements of the invention are the subject matter of the subclaims.

So dient die Ausführung gemäß Anspruch 3 dazu, die Ausschläge aus dem Tangentialkraft-Diagramm möglichst klein abzustützen. Um dies zu erreichen, kann man gemäß Anspruch 4 die obere und/oder die untere Lageranordnung in Querrichtung des Fahrzeugs zweiteilen. Eine der Trägheitsachse des Antriebsaggregats nahe Angriffsstelle der oberen Lageranordnung erhält man auch bei der Ausbildung gemäß Anspruch 5. Die Ausführungsform der Erfindung nach Anspruch 6 dagegen sieht eine Verlagerung der Trägheitsachse in die Nähe der unteren Lageranordnung vor.The execution according to claim 3 is used to reduce the deflections the tangential force diagram as small as possible. To achieve this, you can according to claim 4, the upper and / or the lower bearing arrangement in the transverse direction Split the vehicle in two. A point of attack close to the axis of inertia of the drive unit the upper bearing assembly is also obtained in the training according to claim 5. The Embodiment of the invention according to claim 6, however, sees a shift in the Axis of inertia in the vicinity of the lower bearing assembly.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es stellen dar: Die Fig. 1, 2 u. 3 die bei einem 4-Zylinder-Boxermotor, einem 3-Zylinder-Reihenmotor bzw. einem 4-Zylinder-Reihenmotor, stets in vertikaler Anordnung, vorliegenden Verhältnisse bezüglich der auftretenden Kräfte und Momente, Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für den Fall eines 3-Zylinder-Reihenmotors in einem Kraftfahrzeug mit Frontantrieb und Fig. 5 ein Ausführungsbeispie1 mi t einem Boxermotor.The invention is explained below with reference to the drawing. It show: Figures 1, 2 and 3 show a 4-cylinder boxer engine, a 3-cylinder in-line engine or a 4-cylinder in-line engine, always in a vertical arrangement, existing conditions with regard to the forces and moments that occur, FIG. 4 shows an exemplary embodiment of Invention for the case of a 3-cylinder in-line engine in a motor vehicle with Front-wheel drive and FIG. 5 shows an exemplary embodiment with a boxer engine.

Allgemein ist festzustellen, daß die Abstützung des Antriebsaggregats im Fahrzeug vorzugsweise in den Richtungen bzw. um die Achsen erfolgen soll, in denen keine oder allenfalls kleine Kräfte und Momente übertragen werden.In general, it should be noted that the support of the drive unit should preferably take place in the vehicle in the directions or around the axes in those no or at most small forces and moments are transmitted.

Dann ist es nämlich möglich, weiche Lager zu verwenden, so daß die freien Massenkräfte und Momente bzw. Ungleichförmigkeiten des Motors allenfalls zu einem geringen Maß in die Struktur des Fahrzeugs übertragen werden.Then it is namely possible to use soft bearings, so that the free inertia forces and moments or irregularities of the motor at most to a small extent transferred into the structure of the vehicle.

Aus dieser Forderung ergeben sich folgende ausgezeichnete Richtungen: 1.) Kräfte sollen vornehmlich in Längs- und Querrichtung des Fahrzeugs übertragen werden, weil in Vertikalrichtung das Gewicht des Motors bzw. des Antriebsaggregats abgestützt werden muß. In Längs- und Querrichtung hingegen müssen die Lager nur für die zeitweise auftretenden Massenkräfte aus Kurvenfahrt und Längsbeschleunigungen dimensioniert werden. Im Zweifelsfalle soll dabei der Querrichtung der Vorzug gegeben werden, weil die Motorgeräusche beim Beschleunigen des Fahrzeugs von größerer Bedeutung als bei Kurvenfahrt sind.The following excellent directions result from this requirement: 1.) Forces should primarily be transmitted in the longitudinal and transverse direction of the vehicle because in the vertical direction the weight of the motor or the drive unit must be supported. In the longitudinal and transverse directions, however, the bearings only have to for the occasional inertia forces from cornering and longitudinal accelerations be dimensioned. In case of doubt, preference should be given to the transverse direction become, because the engine noise when accelerating the vehicle of greater importance than when cornering.

2.) Momente sollen insbesondere beim Frontantriebskonzept nicht um die Querachse abgestützt werden, weil in dieser Richtung das Antriebsmoment abzustützen ist. Vorzugsweise soll das Antriebsaggregat so angeordnet werden, daß die Störmomente um die Vertikal- und/oder Längsachse des Fahrzeugs auftreten. Sofern freie Massenkräfte vorhanden sind, sollen diese in erster Linie in Querrichtung, in zweiter linie in Längsrichtung des Fahrzeugs wirken, möglichst jedoch nicht vertikal.2.) Moments should not be lost, especially with the front-wheel drive concept the transverse axis are supported because the drive torque is to be supported in this direction is. The drive unit should preferably be arranged in such a way that the disturbing torques occur around the vertical and / or longitudinal axis of the vehicle. Unless free mass forces are present, they should primarily be transverse and secondly in Act in the longitudinal direction of the vehicle, but if possible not vertically.

Betrachtet man nun Fig. 1, so ist dort der 4-Zylinder-Boxermotor 1 quer zur Fahrzeuglängsrichtung 2 mit senkrecht verlaufender Kurbelwelle angeordnet.If one now looks at FIG. 1, there is the 4-cylinder boxer engine 1 Arranged transversely to the vehicle longitudinal direction 2 with a perpendicular crankshaft.

Die Drehmomentschwankungen zweiter Ordnung infolge des Tangentialkraft-Diagramms wirken um die Hochachse 3, die Massenmomente zweiter Ordnung 4 um die Fahrzeug-Längsrichtung 2.The second order torque fluctuations as a result of the tangential force diagram act around the vertical axis 3, the moments of inertia of the second order 4 around the longitudinal direction of the vehicle 2.

Auch der 3-Zylindermotor 5 in Fig. 2 ist quer zur Fahrzeug-Längsrichtung 2 angeordnet. Die Schwankungen des Drehmoments (in diesem Fall 1,5er Ordnung) wirken um die Hochachse 3, die freien Massenmornente erster und zweiter Ordnung 6 um die Fahrzeug-Längsrichtung 2.The 3-cylinder engine 5 in FIG. 2 is also transverse to the longitudinal direction of the vehicle 2 arranged. The fluctuations in the torque (in this case 1.5th order) take effect around the vertical axis 3, the free mass moments of the first and second order 6 around the Vehicle longitudinal direction 2.

Fig. 3 schließlich zeigt die Verhältnisse bei senkrechter Anordnung eines 4-Zylinder-Reihenmotors 7. Auch hier wirkt die Schwankung des Drehmoments um die Hochachse 3, die freien Massenkräfte zweiter Ordnung 8 wirken in Fahrzeug-Querrichtung.Finally, FIG. 3 shows the relationships in the case of a vertical arrangement of a 4-cylinder in-line engine 7. The torque fluctuation also acts here around the vertical axis 3, the free inertia forces of the second order 8 act in the transverse direction of the vehicle.

Die vertikale Anordnung des Antriebsaggregats gestattet also gleichsam eine richtungsmäßige Trennung der verschiedenen Kräfte und Momente.The vertical arrangement of the drive unit also allows a directional separation of the various forces and moments.

Fig. 4 zeigt schematisch den Vorderwagen eines Personenkraftfahrzeugs mit Frontantrieb. Das Antriebsaggregat 11, bestehend aus dem 3-Zylinder-Motor 12, dem Getriebe 13 und dem Achsgetriebe 14, ist senkrecht angeordnet und mittels der oberen und der unteren großvolumigen Lageranordnung 15 bzw 16 gelagert, die beide so ausgebildet sind, daß sie in horizontalen Richtungen-zur Aufnahme der auf dem Massenmoment beruhenden Bewegungen des Antriebsaggregats um die Fahrzeuglängsachse weich ausgebildet sind. Insbesondere in Querrichtung sind die Lageranordnungen nachgiebig. In senkrechter Richtung stützen sie dagegen das Gewicht des Antriebsaggregats 11 sowie das Antriebsmoment ab.Fig. 4 shows schematically the front end of a passenger vehicle with front-wheel drive. The drive unit 11, consisting of the 3-cylinder engine 12, the transmission 13 and the axle drive 14 is arranged vertically and by means of the upper and lower large-volume bearing assemblies 15 and 16, respectively, both of which are designed so that they are in horizontal directions -to accommodate the on the Mass moment based movements of the drive unit around the longitudinal axis of the vehicle are soft. The bearing arrangements are particularly flexible in the transverse direction. In contrast, they support the weight of the drive unit 11 in the vertical direction as well as the drive torque.

Beide Lageranordnungen 15 und 16 sind an Stellen des Fahrzeugaufbaus 17 festgelegt, die hart oder steif sind, nämlich durch Knickstellen 18 und 19 in Karosseriewänden gebildet sind, die dort stark gedämpft sind. Diese Maßnahme wirkt sich günstig hinsichtlich der Schallübertragung in die Karosserie aus.Both bearing assemblies 15 and 16 are in place on the vehicle body 17, which are hard or stiff, namely by kinks 18 and 19 in Body walls are formed, which are strongly damped there. This measure works are favorable in terms of sound transmission into the body.

Die beiden Lageranordnungen 15 und 16 besitzen eine relativ große Erstrekkung in Querrichtung des Fahrzeugs, also senkrecht zur Zeichenebene der Fig.The two bearing arrangements 15 and 16 have a relatively large one Extension in the transverse direction of the vehicle, i.e. perpendicular to the plane of the drawing in FIG.

so daß die Antriebsmomente gleichsam auf breiter Basis abgestützt werden.so that the drive torque is supported on a broad basis, as it were will.

Gegebenenfalls kann dies durch geteilte Lager erzielt werden.If necessary, this can be achieved by means of split bearings.

Zusammengefaßt läßt sich also feststellen, daß die Abstützung des Antriebsaggregats nur über zwei -gegebenenfalls geteilte- Lager erfolgt, die in senkrechter Richtung durch das Gewicht des Antriebsaggregats auf Druck beanspruch werden. Das Antriebsaggregat ist in vertikaler Richtung, also gegen Erregung durch Radkräfte sowie hinsichtlich des um eine Fahrzeug-Querachse wirkenden Antriebsmoments, relativ fest gelagert, während es in horizontalen Richtungen, insbesondere in Querrichtung, sehr weich gelagert ist. Dies gilt auch hinsichtlich der Ungleichförmigkeitskräfte aus dem Tangentialkraft-Diagramm um die Hochachse sowie des freien Massenmoments um die Fahrzeug-Längsachse.In summary, it can be stated that the support of the Drive unit only takes place via two - possibly split - bearings, which are in in the vertical direction due to the weight of the drive unit will. The drive unit is in the vertical direction, so against excitation through Wheel forces as well as with regard to the drive torque acting around a transverse vehicle axis, relatively firmly supported, while it is in horizontal directions, in particular in the transverse direction, is very soft. This also applies to the irregularity forces from the tangential force diagram around the vertical axis and the free moment of inertia around the longitudinal axis of the vehicle.

Betrachtet man nun Fig. 5, so enthält das Antriebsaggregat 30, das wiederum im Vorderwagen eines frontangetriebenen Personenkraftfahrzeugs untergebracht ist, einen 4-Zylinder-Boxermotor 31 sowie das Getriebe 32; außerdem ist das übliche Achsgetriebe 33 vorhanden. Wiederum ist das Antriebsaggregat 30 mit seiner Trägheitsachse nahezu senkrecht angeordnet.If one now looks at FIG. 5, the drive unit 30 contains the again housed in the front end of a front-wheel drive passenger vehicle is, a 4-cylinder boxer engine 31 and the transmission 32; besides that is the usual Axle drive 33 available. Again, the drive unit 30 is with its axis of inertia arranged almost vertically.

Die obere Lageranordnung wird in diesem Ausführungsbeispiel durch eine erforderliche Anzahl von Momentenstützen 34 gebildet, während zur Abstützung des Antriebsaggregats 30 ein Motor-Vorderachs-Querträger (Fahrschemel) 35 herangczogen wird. Die demgemäß zwischen dem Antriebsaggregat 30 einerseits und dem Querträger 35 andererseits und damit unterhalb des Antriebsaggregats 30 angeordnete untere Lageranordnung 36 ist als schubweiches Lager ausgebildet, so daß sich insgesamt wiederum eine in horizontalen Richtungen weiche Lageranordnung ergibt.The upper bearing assembly is in this embodiment by a required number of moment supports 34 is formed while supporting of the drive unit 30, an engine front axle cross member (subframe) 35 is used will. Accordingly, between the drive unit 30 on the one hand and the cross member 35 on the other hand and thus arranged below the drive unit 30 lower Bearing arrangement 36 is designed as a flexible bearing, so that a total of again results in a bearing arrangement that is soft in horizontal directions.

Claims (8)

Patentansprüche Lageranordnungfür ein aus Motor und Getriebe bestehendes Antriebsaggregat nahe den angetriebenen Rädern eines Kraftfahrzeugs, wobei der Motor mit im wesentlichen vertikal verlaufender Längsachse oberhalb des Getriebes angeordnet ist, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit Frontantrieb, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsaggregat (11) an steif ausgebildeten Stellen (18,19) des Fahrzeugaufbaus (17) über je eine quer zum Fahrzeug breite obere und untere Lageranordnung (15,16) gehalten und die Lageranordnung in horizontalen Richtungen wesentlich weicher als in vertikaler Richtung ist. Bearing arrangement for a motor and gear unit Drive unit near the driven wheels of a motor vehicle, with the engine arranged with a substantially vertical longitudinal axis above the transmission is, in particular for front-wheel drive vehicles, characterized in that the drive unit (11) at stiff points (18, 19) of the vehicle body (17) via an upper and a lower bearing arrangement (15, 16) each transverse to the vehicle held and the bearing arrangement in horizontal directions much softer than is in the vertical direction. 2. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die steif ausgebildeten Stellen Knickstellen (18,19) von Wänden des Fahrzeugaufbaus (17) sind. 2. Bearing arrangement according to claim 1, characterized in that the rigidly trained points kinks (18,19) of walls of the vehicle body (17) are. 3. Lageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die obere und/oder untere Lageranordnung (15,16) am Antriebsaggregat (11)nahe der Trägheitsachse desselben angreifen. 3. Bearing arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that that the upper and / or lower bearing arrangement (15, 16) close to the drive unit (11) attack the axis of inertia of the same. 4. Lageranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die obere und/oder die untere Lageranordnung (15,16) zwei in Querrichtung gegeneinander versetzte Lager enthält. 4. Bearing arrangement according to claim 3, characterized in that the upper and / or the lower bearing arrangement (15,16) two against each other in the transverse direction Contains offset bearings. 5. Lageranordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Lageranordnung (15) oberhalb des Antriebsaggregats (11) angeordnet ist.5. Bearing arrangement according to claim 3 or 4, characterized in that that the upper bearing arrangement (15) is arranged above the drive unit (11) is. 6. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Achsgetriebe (14) gegen die Kurbelwellenachse der Maschine (12) in Richtung auf die Lageranordnung (15,16) längsversetzt angeordnet ist.6. Bearing arrangement according to one of claims 3 to 5, characterized in that that an axle drive (14) against the crankshaft axis of the machine (12) in the direction is arranged longitudinally offset on the bearing arrangement (15,16). 7. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Lageranordnung als Mornentenstütze (34) ausgebildet ist.7. Bearing arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the upper bearing arrangement is designed as a torque support (34). 8. Lageranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Lageranordnung (36) unterhalb des Getriebes (32) an dem Antriebsaggregat (30) angreift und sich an einem Querträger (35) abstützt.8. Bearing arrangement according to claim 7, characterized in that the lower bearing arrangement (36) below the gear (32) on the drive unit (30) attacks and is supported on a cross member (35).