DE3541903A1 - Crankshaft of an internal combustion engine with cylinders arranged in a V shape - Google Patents

Abstract

The invention relates to the crankshaft of an internal combustion engine with cylinders arranged in a V shape, in which the crankpins of two cylinders directed towards one throw are staggered within this throw. In order to overcome the technical manufacturing problems occurring and the strength problems in the crankpin overlap area, a disc-shaped connecting rod stop flange enclosing the projected contour of the crankpins is provided in the overlap area between the two crankpins.

Description

Die Erfindung betrifft die Kurbelwelle einer Brennkraftma­ schine gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches.The invention relates to the crankshaft of an internal combustion engine machine according to the preamble of the main claim.

Aus der Zeitschrift "Auto Motor und Sport" 1985, Nr. 7, Seiten 94-98 ist eine Kurbelwelle für einen V-Motor be­ kannt, die innerhalb einer Kröpfung zwei zueinander ver­ setzte Hubzapfen besitzt, wobei auf diesen die Pleuel der beiden auf je­ ne Kröpfung gerichteten Zylinder gelagert sind. Durch den Hub­ zapfenversatz innerhalb einer Kröpfung wird ein gleichmäßi­ ger Zündabstand erreicht. Nachteil dieser Hubzapfenanord­ nung ist es, daß deren Herstellung, insbesondere die Be­ arbeitung der Radien im Hubzapfenüberschneidungsbereich nur mit größerem Aufwand zu realisieren ist, ebenso treten vor allem in den Bereichen der Radienverschneidungen große Kerb­ spannungen auf.From the magazine "Auto Motor und Sport" 1985, No. 7, Pages 94-98 is a crankshaft for a V-engine knows who ver two to each other within a crank set crank pin, on which the connecting rods of the two on each ne cranked cylinders are stored. Through the hub Cone misalignment within an offset becomes uniform Long ignition interval reached. Disadvantage of this crank pin arrangement it is that their manufacture, in particular the loading Working the radii in the crank pin overlap area only can be realized with greater effort, also occur large notch especially in the areas of radius intersections tensions on.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß ein auf einem Hub­ zapfen gelagertes Pleuel auf einer Seite nur durch die in­ folge des Zapfenversatzes freistehende Seitenfläche des be­ nachbarten Hubzapfens axial geführt ist. Bei der Verwendung eines Pleuels, dessen Lagerdeckel z. B. eine geringere Brei­ te besitzt, als das mit dem Pleuelschaft direkt verbundene Lagerteil, muß nämlich damit gerechnet werden, daß das Pleuel auf dem Hubzapfen in axialer Richtung wandert. Dies kann immer dann geschehen, wenn sich nicht das breitere Lager­ teil, sondern der schmalere Lagerdeckel zwischen der Kur­ belwange und der Führungsseitenfläche des benachbarten Hub­ zapfens befindet. Das Pleuel ist in diesem Zeitintervall ohne jegliche axiale Führung,und im Falle einer erfolgten Axialverschiebung des Pleuels läuft dann bei der weiteren Drehung der Kurbelwelle das breitere Lagerteil gegen den das Pleuel nur teilweise führenden Hubzapfen, was die Zer­ störung der Lagerung zur Folge haben kann.Another disadvantage is that one on a hub the conrods on one side are only journalled by the follow the pin offset free-standing side surface of the be neighboring crank pin is guided axially. When using a connecting rod, the bearing cover z. B. a lower pulp  te possesses than that directly connected to the connecting rod Bearing part, must be expected that the connecting rod migrates in the axial direction on the crank pin. This can always happen when not the wider camp part, but the narrower bearing cap between the cure belwange and the guide side surface of the adjacent hub is located. The connecting rod is in this time interval without any axial guidance, and if successful The connecting rod then moves axially with the other Rotation of the crankshaft against the wider bearing part the connecting rod only partially leading crank pin, which the Zer storage problems.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde die Kurbel­ welle der im Oberbegriff des Hauptanspruches beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, daß sie einfach zu fertigen ist, und daß keine Probleme hinsichtlich zu großer Kerbspannungen auftreten.The invention is therefore based on the task of the crank wave the described in the preamble of the main claim Art to improve in that they are easy to manufacture and that there are no problems with excessive notch stresses occur.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichens des Hauptanspruches gelöst.The object is achieved by the features of Characteristic of the main claim solved.

Durch den scheibenförmigen Pleuelanlaufbund entfallen bei der Hubzapfenanordnung die fertigungstechnisch nicht un­ problematischen Radienverschneidungen, wodurch auch das Festigkeitsverhalten der Kurbelwelle infolge einer Redu­ zierung der auftretenden Kerbspannungen verbessert wird. Darüberhinaus ist durch den Pleuelanlaufbund eine optimale Axialführung eines Pleuels gewährleistet. The disc-shaped conrod collar eliminates the crank pin arrangement the manufacturing technology not un problematic radius intersections, which also causes Strength behavior of the crankshaft due to a Redu ornamentation of the notch tensions occurring is improved. In addition, the connecting rod collar is an optimal one Axial guidance of a connecting rod guaranteed.  

Da der Pleuelanlaufbund nahezu nur die Breite der ursprüng­ lichen Radienverschneidung im Anspruch nimmt, ist eine Kur­ belwelle mit einem konventionellen Hubzapfenversatz durch eine erfindungsgemäße Kurbelwelle zu ersetzen, ohne daß die Baulänge des Motors vergrößert werden muß. Gegebenenfalls kann das Pleuellager auch geringfügig außermittig zur Zylin­ derachse angeordnet sein.Since the connecting rod collar almost only the width of the original Radial intersection is a cure drive shaft with a conventional crank pin offset to replace a crankshaft according to the invention without the Overall length of the motor must be increased. Possibly the connecting rod bearing can also be slightly off-center to the cylinder derachse be arranged.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Es zeigen:Further advantageous embodiments of the invention are the See subclaims. Show it:

Fig. 1 in der Vorderansicht eine Kröpfung einer aus­ schnittsweise dargestellten erfindungsgemäßen Kurbelwelle und Fig. 1 in the front view of a crank of a crankshaft according to the invention shown in sections and

Fig. 2 einen Querschnitt der Fig. 1 längs der Linie II-II. Fig. 2 shows a cross section of Fig. 1 along the line II-II.

Fig. 1 zeigt eine Kröpfung 1 einer Kurbelwelle für einen V-Motor mit zwei Kurbelwangen 2 und zwei um Z zueinander versetzt angeordnete Hubzapfen 3 und 4. In der durch die ge­ strichelte Linie symbolisierten Überschneidungsebene 5 ist zwischen den beiden Hubzapfen 3 und 4 ein scheibenförmiger Pleuelanlaufbund 6 angebracht, dessen Querschnittskontur 7 aus zwei Halbkreisen 8 und 8′ besteht, die durch zwei Ge­ radenstücke 9 und 9′ miteinander verbunden sind (Fig. 2). Dabei ist der Abstand a der beiden Halbkreise 8 und 8′ zu der auf die Überschneidungsebene 5 projezierten Kontur 11 der beiden Hubzapfen 3 und 4 an jeder Stelle gleich groß. 1 Fig. 1 shows a crank of a crankshaft for a V-engine having two crank arms 2 and two Z to one another are arranged offset crank pins 3 and 4. In the intersection plane 5 symbolized by the dashed line ge, a disc-shaped connecting rod collar 6 is attached between the two crank pins 3 and 4 , the cross-sectional contour 7 of which consists of two semicircles 8 and 8 ', which are connected by two pieces of races 9 and 9 ' ( Fig . 2). The distance a of the two semicircles 8 and 8 'to the projected onto the intersection plane 5 contour 11 of the two crank pins 3 and 4 is the same size at every point.

An den Hubzapfenübergängen 10 sind sowohl kurbelwangensei­ tig als auch anlaufbundseitig kerbspannungsmindernde Ra­ dien angebracht. Der Pleuelanlaufbund 6 ist obgleich seiner nur geringen Dicke d im Bereich der größten Biege­ beanspruchung der Kröpfung 1 angeordnet. Dies ist dadurch möglich, weil der Anlaufbund 6 keinerlei tragende Funktion besitzt, denn die Kraftübertragung vom einen in den anderen Hubzapfen erfolgt über die Hubzapfenüberschneidung selbst. Eine zusätzliche Festigkeitssteigerung der Kurbelwelle kann noch durch eine umlaufende Radienhärtung erzielt werden.At the crank pin transitions 10 both crankshaft side and notch tension-reducing radii on the thrust collar side are attached. The conrod collar 6 is arranged despite its only small thickness d in the region of the greatest bending stress of the crank 1 . This is possible because the thrust collar 6 has no supporting function, because the power transmission from one to the other crank pin takes place via the crank pin overlap itself. An additional increase in strength of the crankshaft can also be achieved by circumferential radius hardening.

Claims (3)

1. Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine mit V-förmig ange­ ordneten Zylindern, bei der die beiden Hubzapfen zweier auf eine Kröp­ fung gerichteter Zylinder innerhalb dieser Kröpfung zueinan­ der versetzt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in der Überschneidungsebene (5) zwischen beiden Hubzapfen (3 und 4) ein die Projektionskontur (11) der Hubzapfen (3 und 4) umhüllender scheibenförmiger Pleuelanlaufbund (6) vorge­ sehen ist.1. Crankshaft of an internal combustion engine with V-shaped arranged cylinders, in which the two crank pins of two cranking cylinders directed towards each other are offset within this crank, characterized in that in the overlap plane ( 5 ) between the two crank pins ( 3 and 4 ) a projection contour ( 11 ) of the crank pin ( 3 and 4 ) enveloping disc-shaped connecting rod collar ( 6 ) is easily seen. 2. Kurbelwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pleuelanlaufbund (6) eine Querschnittskontur (7) aufweist, die aus zwei Halbkreisen (8 und 8′), die beid­ seitig durch zwei gleichlange Geradenstücke (9 und 9′) mit­ einander verbunden sind, besteht, wobei die beiden Halbkrei­ se (8 und 8′) in jedem Punkt den gleichen Abstand (a) zur Projektionskontur (11) der beiden versetzten Hubzapfen (3 und 4) besitzen.2. Crankshaft according to claim 1, characterized in that the conrod collar ( 6 ) has a cross-sectional contour ( 7 ) consisting of two semicircles ( 8 and 8 '), which are connected on both sides by two equal-length straight pieces ( 9 and 9 ') are, the two semicircles se ( 8 and 8 ') have the same distance (a) to the projection contour ( 11 ) of the two offset crank pins ( 3 and 4 ) at each point. 3. Kurbelwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergänge (10) von den Hubzapfen (3 und 4) in den Pleuelanlaufbund (6) mit Rundungsradien versehen sind.3. Crankshaft according to claim 1 or 2, characterized in that the transitions ( 10 ) from the crank pin ( 3 and 4 ) in the connecting rod collar ( 6 ) are provided with rounding radii.