DE4344630A1 - Reciprocating piston engine with two crankshafts - Google Patents

Abstract

The two crankshafts (3,4) have cranks (7,8) and bearings (5,6), which are offset relative to each other in longitudinal direction of the engine. The bearings are supported on one side in the crankcase (2). Cylinders with pistons are located in rows, parallel to the camshaft.The planes containing the cylinder axis enclose an acute angle, which opens in direction towards the crankshafts. The transverse distance between the longitudinal planes containing the cylinder axis is smaller than that distance between the camshafts.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hubkolben-Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Brennkraftmaschinen die­ ses Aufbaus, bei denen also die Sekundärkurbelwelle nur bedarfs­ weise mit der Primärkurbelwelle drehmomenterzeugend verbunden wird und demgemäß diejenigen Brennräume, die den auf die Sekun­ därkurbelwelle arbeitenden Kolben zugeordnet sind, ebenfalls nur bedarfsweise mit Kraftstoff beliefert bzw. gezündet werden, bieten die vorteilhafte Möglichkeit, in hohen und in niedrigen Lastbereichen der Maschine diese mit hohem Wirkungsgrad und dem­ gemäß geringem Kraftstoffverbrauch zu betreiben.The invention relates to a reciprocating internal combustion engine according to the preamble of claim 1. Internal combustion engines ses structure, so that the secondary crankshaft is only required connected to the primary crankshaft to generate torque and accordingly those combustion chambers that focus on the seconds Därkankelwelle working pistons are assigned, also only are supplied or ignited as required with fuel, offer the advantageous possibility in high and in low Load ranges of the machine with high efficiency and operate according to low fuel consumption.

Gegenüber einer fluchtenden Anordnung der Kurbelwellen bietet die Parallelanordnung derselben den Vorteil einer erheblich ver­ ringerten Länge der Maschine, so daß diese beispielsweise als Antriebsmotor eines Kraftfahrzeugs quer in den Motorraum einge­ baut werden kann.Offers an aligned alignment of the crankshafts the parallel arrangement of the same has the advantage of a ver wrestled length of the machine, so that for example as Drive motor of a motor vehicle inserted transversely into the engine compartment can be built.

Brennkraftmaschinen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 sind in unterschiedlichen Ausbildungen aus der DE-OS 30 05 368, F02D 17/02, den DE-PS 31 52 546 und 31 52 650 sowie der DE-OS 31 21 303, alle F02D 25/04, bekannt. Dabei kann das Hochfahren der Sekundärkurbelwelle über eine Beschleuni­ gungskupplung von der Primärkurbelwelle her (DE-OS 30 05 368) oder über einen individuellen Starter (DE-PS 31 52 650, DE-OS 31 21 303) erfolgen. Zum Aufschalten der Sekundärkurbelwelle auf die Primärkurbelwelle sieht der Stand der Technik ein- und aus­ rückbare Kupplungen vor; die DE-OS 31 21 303 erwähnt in diesem Zusammenhang auch einen Freilauf.Internal combustion engines with the features of the preamble of Claim 1 are in different designs from the DE-OS 30 05 368, F02D 17/02, DE-PS 31 52 546 and 31 52 650 and DE-OS 31 21 303, all F02D 25/04, known. It can the start-up of the secondary crankshaft via an accelerator clutch from the primary crankshaft (DE-OS 30 05 368) or via an individual starter (DE-PS 31 52 650, DE-OS 31 21 303). To open the secondary crankshaft  the primary crankshaft looks in and out of the prior art removable couplings; DE-OS 31 21 303 mentions this Connection also a free wheel.

Gemäß den DE-OS 30 05 368 und 31 21 303 sind alle Kurbelwellen in einem gemeinsamen Kurbelgehäuse gelagert. Stets ist die relative Anordnung der Kurbelwellen so getroffen, daß Kurbel­ kröpfungen der verschiedenen Kurbelwellen in gemeinsamen Quer­ ebenen der Maschine angeordnet sind.According to DE-OS 30 05 368 and 31 21 303 all crankshafts stored in a common crankcase. It is always relative arrangement of the crankshafts made so that crank Cranks of the different crankshafts in common cross levels of the machine are arranged.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Hubkolben-Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 unter Wahrung ihrer Vorteile zu schaffen, deren Bauraum gegen­ über den bekannten Konstruktionen verringert ist.The invention has for its object a generic Reciprocating internal combustion engine according to the preamble of the claim 1 while maintaining their advantages, their space against is reduced over the known constructions.

Erfindungsgemäße Lösungen dieser Aufgabe bestehen in den kenn­ zeichnenden Merkmalen der Patentansprüche.Solutions according to the invention of this task consist in the kenn characterizing features of the claims.

Dabei können die in den einzelnen Ansprüchen angegebenen Maßnah­ men in Abhängigkeit vom jeweiligen Anwendungsfall einzeln oder in Kombination vorgenommen werden.The measure specified in the individual claims depending on the respective application, individually or be made in combination.

Wie auch die folgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung belegt, erreicht die Erfindung die angestrebte Bau­ raumverringerung praktisch ohne zusätzlichen Aufwand und ohne jede Beeinträchtigung der Wirkungsweise der Maschine.Like the following description of exemplary embodiments of the Documented invention, the invention achieves the desired construction space reduction practically without additional effort and without any impairment to the operation of the machine.

Im folgenden werden drei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert, deren Fig. 1 einen Horizontal­ schnitt in Höhe der Kurbelwellen und deren Fig. 2 und 3 Querschnitte durch die Maschine im Bereich von Kurbelkröpfungen zeigen.In the following three embodiments of the invention are explained with reference to the drawing, Fig. 1 shows a horizontal section at the level of the crankshafts and Fig. 2 and 3 show cross sections through the machine in the region of crank crankings.

Betrachtet man zunächst Fig. 1, so sind in dem gemeinsamen Kur­ belgehäuse 2 die Primärkurbelwelle 3 und die Sekundärkurbelwelle 4 mittels Kurbelwellenlagern gelagert, die für die Primärkurbelwelle 3 das Bezugszeichen 5 und für die Sekundärkurbelwelle 4 das Bezugszeichen 6 tragen. Die Primärkurbelwelle 3 besitzt zum Angriff von Pleueln und damit zur Einleitung der Verbrennungs­ kräfte Kröpfungen 7, während entsprechende Kröpfungen der Sekun­ därkurbelwelle 4 mit 8 bezeichnet sind.Referring first to Fig. 1, as in the common cure belgehäuse 2, the primary crankshaft 3 and the secondary crankshaft 4 by means of crankshaft bearings mounted to the reference numeral, reference numeral 6 carry the primary crankshaft 3 5 and for the secondary crankshaft 4. The primary crankshaft 3 has to attack connecting rods and thus to initiate the combustion forces cranking 7 , while corresponding crankings of the secondary crankshaft 4 are designated 8.

Auf die Darstellung an sich bekannter Einzelheiten des Motors, wie Starter, Kupplungen, Freiläufe und Synchronisiereinrich­ tungen, ist verzichtet, da diese dem Fachmann hinlänglich be­ kannt sind.On the presentation of known details of the engine, such as starters, clutches, freewheels and synchronizers is waived, since these are sufficient for the expert are known.

Gemäß Fig. 1 ist die Anordnung,bzw. Ausbildung der beiden Kur­ belwellen 3 und 4 so getroffen, daß ihre Kröpfungen 7 und 8 in Längsrichtung der Maschine gegeneinander versetzt sind; das Ent­ sprechende gilt verständlicherweise für die Kurbelwellenlager 5 und 6. Die Abstützwände 9 und 10 für die mittleren Kurbelwellen­ lager 5 bzw. 6 sind nur einseitig ausgeführt, um Platz für die Bewegung des dem betreffenden Lager jeweils unmittelbar gegen­ überliegenden Kurbeltriebs der jeweils anderen Kurbelwelle zu lassen.Referring to FIG. 1, the arrangement respectively. Training of the two cure belwellen 3 and 4 taken so that their crankings 7 and 8 are offset from one another in the longitudinal direction of the machine; the Ent speaking understandably applies to the crankshaft bearings 5 and 6 . The support walls 9 and 10 for the middle crankshaft bearings 5 and 6 are designed only on one side to leave space for the movement of the respective bearing directly against the opposite crank mechanism of the other crankshaft.

Eine derartige Konstruktion bietet den Vorteil einer besonders schmalen Bauweise ohne Verlängerung der Maschine, da in Längs­ richtung ohnehin Platz zur Unterbringung der Kurbelkröpfungen und der Kurbelwellenlager vorhanden sein muß.Such a construction offers the advantage of a special one slim design without lengthening the machine, as in the longitudinal direction direction anyway space to accommodate the crank crank and the crankshaft bearing must be available.

In dem Querschnitt der Fig. 2 ist die Primärkurbelwelle mit 20 und die Sekundärkurbelwelle mit 21 bezeichnet, insbesondere dann, wenn die zugehörigen Zylinder 22 und 23, in denen die Hub­ kolben 24 bzw. 25 laufen, in einer Querschnittsebene liegen, also die anhand Fig. 1 beschriebenen Maßnahmen nicht vorge­ nommen sind, muß der Querabstand zwischen den Kurbelwellen 20 und 21 relativ groß bemessen sein. Damit das Kurbelgehäuse 26 im oberen, die Zylinder 22 und 23 aufnehmenden Bereich dennoch schmal baut und dadurch sein Gewicht in Grenzen gehalten ist, schließen die Achsen 27 und 28 bzw. die beiden Ebenen, die jeweils die Achsen der Zylinder einer Zylinderreihe enthalten, einen sich in Fig. 2 in Richtung nach unten öffnenden spitzen Winkel α ein. Durch diese schräge Zylinderanordnung wird auch Platz zur raumsparenden Unterbringung von Kühlmittelkanälen 29 geschaffen.In the cross section of FIG. 2, the primary crankshaft is designated 20 and the secondary crankshaft is designated 21 , in particular if the associated cylinders 22 and 23 , in which the stroke pistons 24 and 25 run, lie in a cross-sectional plane, that is to say with reference to FIG . 1 described measures are not easily taken, the transverse distance between the crankshafts 20 and 21 must be dimensioned relatively large. So that the crankcase 26 still has a narrow construction in the upper area accommodating the cylinders 22 and 23 and its weight is thereby kept within limits, the axes 27 and 28 or the two planes, which each contain the axes of the cylinders of a row of cylinders, close together in Fig. 2 in the downward opening acute angle α. This oblique cylinder arrangement also creates space for the space-saving accommodation of coolant channels 29 .

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 schließlich sind die Zylinder 30 und 31 mit ihren Achsen 32 bzw. 33 parallel zueinan­ der verlaufend angeordnet, jedoch ist ihr Querabstand a um das doppelte Schränkungsmaß s kleiner als der Querabstand b der bei­ den Nockenwellen 34 und 35. Auch diese Maßnahme gestattet eine schmale Bauweise des Kurbelgehäuses 36 in seinem oberen Bereich.Finally, in the exemplary embodiment according to FIG. 3, the cylinders 30 and 31 are arranged with their axes 32 and 33 running parallel to one another, but their transverse distance a is twice the set point dimension s smaller than the transverse distance b that of the camshafts 34 and 35 . This measure also allows a narrow construction of the crankcase 36 in its upper region.

Die Erfindung ermöglicht demgemäß in einfacher Weise eine Ver­ ringerung von Bauraum und Gewicht gattungsgemäßer Hubkolben- Brennkraftmaschinen.The invention accordingly enables a simple Ver reduction of installation space and weight of generic reciprocating Internal combustion engines.

Claims (3)

1. Hubkolben-Brennkraftmaschine mit zumindest zwei parallel mittels Kurbelwellenlagern in einem gemeinsamen Kurbelgehäuse gelagerten, Kurbelkröpfungen aufweisenden Kurbelwellen, von denen eine als Primärkurbelwelle dauernd mit einem Abtrieb der Maschine verbunden ist, während die andere Kurbelwelle als Sekundärkurbelwelle nur bedarfsweise mit dem Abtrieb bei einem vorgegebenen Kurbelwinkel gegen die Primärkurbelwelle verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbel­ kröpfungen (7, 8) und die Kurbelwellenlager (5, 6) der verschiedenen Kurbelwellen (3, 4) in Längsrichtung der Maschine gegeneinander versetzt sind und die Kurbelwellen­ lager (5, 6) einseitig im Kurbelgehäuse (2) abgestützt (9, 10) sind.1. Reciprocating internal combustion engine with at least two crankshafts mounted in parallel in a common crankcase by means of crankshaft bearings and having cranked crankshafts, one of which is permanently connected to an output of the engine as the primary crankshaft, while the other crankshaft as secondary crankshaft is only connected to the output at a predetermined crank angle as required can be connected against the primary crankshaft, characterized in that the crank crankings ( 7 , 8 ) and the crankshaft bearings ( 5 , 6 ) of the various crankshafts ( 3 , 4 ) are offset with respect to one another in the longitudinal direction of the machine and the crankshaft bearings ( 5 , 6 ) are supported on one side in the crankcase ( 2 ) ( 9, 10 ). 2. Hubkolben-Brennkraftmaschine mit zumindest zwei parallel mittels Kurbelwellenlagern in einem gemeinsamen Kurbelgehäuse gelagerten, Kurbelkröpfungen aufweisenden Kurbelwellen, von denen eine als Primärkurbelwelle dauernd mit einem Abtrieb der Maschine verbunden ist, während die andere Kurbelwelle als Sekundärkurbelwelle nur bedarfsweise mit dem Abtrieb bei einem vorgegebenen Kurbelwinkel gegen die Primärkurbelwelle verbindbar ist, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kolben (24, 25) aufnehmende Zylinder (22, 23) in der Nockenwelle (20, 21) zugeordneten, zu diesen parallelen Reihen derart angeordnet sind, daß ihre jeweils die Zylinderachsen (27, 28) enthaltenden Ebenen in Quer­ schnitten einen sich in Richtung auf die Kurbelwellen (20, 21) öffnenden spitzen Winkel (α) einschließen. 2. Reciprocating piston internal combustion engine with at least two crankshafts mounted in parallel in a common crankcase by means of crankshaft bearings, crankshafts, one of which as a primary crankshaft is permanently connected to an output of the machine, while the other crankshaft as a secondary crankshaft is only connected to the output at a predetermined crank angle as required is connectable against the primary crankshaft, in particular according to claim 1, characterized in that the pistons ( 24 , 25 ) receiving cylinders ( 22 , 23 ) in the camshaft ( 20 , 21 ) are arranged in parallel to these rows so that their planes in each case containing the cylinder axes ( 27 , 28 ) in cross section enclose an acute angle (α) opening in the direction of the crankshafts ( 20 , 21 ). 3. Hubkolben-Brennkraftmaschine mit zumindest zwei parallel mittels Kurbelwellenlagern in einem gemeinsamen Kurbelgehäuse gelagerten, Kurbelkröpfungen aufweisenden Kurbelwellen, von denen eine als Primärkurbelwelle dauernd mit einem Abtrieb der Maschine verbunden ist, während die andere Kurbelwelle als Sekundärkurbelwelle nur bedarfsweise mit dem Abtrieb bei einem vorgegebenen Kurbelwinkel gegen die Primärkurbelwelle verbindbar ist, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kolben aufnehmende Zylinder (30, 31) in den Nockenwellen (34, 35) zugeordneten, zu diesen parallelen Reihen derart angeordnet sind, daß ihr Querabstand (a) der ihre Achsen (32, 33) enthaltenden Längsebenen kleiner als der Querabstand (b) der Nockenwellen (34, 35) ist.3. Reciprocating piston internal combustion engine with at least two crankshafts that are cranked in parallel in a common crankcase by means of crankshaft bearings, one of which is permanently connected to an output of the machine as a primary crankshaft, while the other crankshaft as a secondary crankshaft is only connected to the output at a predetermined crank angle as required is connectable against the primary crankshaft, in particular according to claim 1, characterized in that the piston-receiving cylinders ( 30 , 31 ) in the camshafts ( 34 , 35 ) associated with these parallel rows are arranged such that their transverse distance (a) their axes ( 32 , 33 ) containing longitudinal planes is smaller than the transverse distance (b) of the camshafts ( 34 , 35 ).