WO2012097986A1 - Device for reducing rotational asymmetries in the crankshaft of a reciprocating internal combustion engine - Google Patents

Device for reducing rotational asymmetries in the crankshaft of a reciprocating internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
WO2012097986A1
WO2012097986A1 PCT/EP2012/000222 EP2012000222W WO2012097986A1 WO 2012097986 A1 WO2012097986 A1 WO 2012097986A1 EP 2012000222 W EP2012000222 W EP 2012000222W WO 2012097986 A1 WO2012097986 A1 WO 2012097986A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
crankshaft
axis
rotation
coupling
peripheral surface
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/000222
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Peter Kreuter
Michael KIER
Daniel QUADFLIEG
Original Assignee
Meta Motoren- Und Energie-Technik Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Meta Motoren- Und Energie-Technik Gmbh filed Critical Meta Motoren- Und Energie-Technik Gmbh
Priority to CN201280006138.1A priority Critical patent/CN103348162B/en
Publication of WO2012097986A1 publication Critical patent/WO2012097986A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/22Compensation of inertia forces
    • F16F15/26Compensation of inertia forces of crankshaft systems using solid masses, other than the ordinary pistons, moving with the system, i.e. masses connected through a kinematic mechanism or gear system

Definitions

  • the invention relates to a device for reducing rotational irregularities of the crankshaft of a reciprocating internal combustion engine.
  • crankshaft of reciprocating internal combustion engines in particular reciprocating internal combustion engines is that this rotation, caused by the working cycles of or connected to the crankshaft piston is non-uniform. This nonuniformity increases with decreasing number of cylinders, low speeds and high loads.
  • FIG. 13 which shows an end view of a device
  • a crankshaft 10 of a reciprocating internal combustion engine known in its construction has a radially projecting driving lug 12, which is non-rotatably connected to the crankshaft 10 or integrally formed with it.
  • a compensating mass component 14 is mounted next to the driving lug 12, which is advantageously balanced with respect to the axis of rotation A of the crankshaft 10.
  • a bearing plate 16 (hatched, in Fig. 10, the axial arrangement is not visible) pivotally mounted about an axis A of the crankshaft 10 remote axis B to a motor housing, not shown.
  • the bearing plate 16 has a passage opening 20 through which the crankshaft 10 extends, so that the described assembly can be arranged at a front end of the crankshaft or in a central region of the crankshaft.
  • the pivot axis B is parallel to the axis of rotation A of the crankshaft.
  • a guide coupling 22 is rotatably mounted, projecting from the radial arm 24.
  • the radial arm is connected via a coupling member 26 with the driving lug 12 and connected via a further coupling member 28 in a joint 29 with the balancing mass component 14. the.
  • the coupling members 26 and 28 are advantageously coaxially articulated to the arm 24 of the guide coupling 22.
  • the coupling member 28 protrudes, for example, in a radial slot (not shown) of the balancing component 14 and is mounted therein by means of a pin.
  • the pivot axes of the joints about which the coupling links are pivotable relative to each other and to the cam lug 12, the guide coupling 22 and the balancing mass component 14 are parallel to each other and parallel to the axes A and B.
  • a total of 40 designated adjusting device is provided which has an actuator 42 which is pivotally connected to an arm 44 which is rigidly connected to the bearing plate 16.
  • the bearing plate 16 Approximately in extension of the arm 44, the bearing plate 16 on its opposite side another, rigidly connected to it arm 46, which is pivotable about the pivot axis B.
  • the actuator 42 can be moved in a conventional manner by means of a hydraulic cylinder or an electric motor according to FIG. 1 in vertical direction, the mobility is advantageously limited by stops 48 and 50.
  • FIG. 13 illustrates the state of the arrangement in which the axis of rotation C of the guide coupling 22 has a maximum distance from the axis of rotation A of the crankshaft 10.
  • the arrangement of the entrainment approach 12, the radial arm 24 and the coupling members 26 and 28 is such that the coupling members 26 and 28 during a revolution of the crankshaft 10 and the eccentric rotation of the guide coupling 22 twice pass through an extended position, so that the balancing mass 14th the crankshaft 10 twice during a revolution lags or rotates at a higher and lower speed than the crankshaft.
  • the lead or the caster can be adjusted by the geometric arrangement of the coupling elements to the respective requirements.
  • Figure 14 shows the state of the arrangement of Figure 13, in which the axes of rotation A and C coincide, that is, the state of maximum eccentricity is adjusted according to Figure 1 in the state of minimal eccentricity, in which the guide coupling 22 rotates coaxially with the crankshaft 10.
  • the relative position between the driver lug and the coupling members 26 and 28 and the radial arm 24 remains constant, so that the Compensating mass component 14 each with the same angular velocity as the crankshaft 16 rotates.
  • the balancing mass component 14 is cyclically accelerated and decelerated by the crankshaft, so that an additional torque must be applied to the balancing mass component of the crankshaft in phases of rotation in which the balancing mass component is accelerated and in others Phases of rotation in which reduces the angular velocity of the balancing mass component relative to the crankshaft, the crankshaft of the balancing mass component learns an additional torque.
  • the device according to FIGS. 13 and 14 is suitable for reducing in particular the torque fluctuations on the crankshaft for the second order of a two-cylinder two-stroke engine or a four-cylinder four-stroke engine.
  • the device is suitable for balancing torque fluctuations on the crankshaft for the first order in a single-cylinder two-stroke engine or a two-cylinder four-stroke engine.
  • cam lug 12 is not rigidly connected to the crankshaft but is connected to the crankshaft via a reduction gear, other torque fluctuations can be compensated, for example a three-cylinder engine, if a device suitable for the two-cylinder engine is formed such that the cam lobe 12 rotates by a factor of 1.5 compared to the speed of the crankshaft increased speed.
  • the invention has for its object to further develop a generic device such that the range of applications for reducing rotational nonuniformities of the crankshaft of a reciprocating internal combustion engine is extended.
  • the position of the axis of rotation of the guide coupling is similar to the position of the axis of rotation of the crankshaft relative to the motor housing stationary and only the distance between the axes of rotation is adjustable rotates in the inventive Device the axis of rotation of the guide coupling about the axis of rotation of the crankshaft, wherein the speed at which the axis of rotation of the guide coupling rotates about the axis of rotation of the crankshaft, is in a predetermined ratio to the speed of the crankshaft.
  • the subclaims 2 to 8 are directed to advantageous embodiments of the device according to the invention, wherein the features of claim 7 characterize a first embodiment of the device and the features of claim 8 characterize a second embodiment of the device.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of the crankshaft and end shield with eccentric arrangement between end shield and crankshaft and centric arrangement between end shield and crankshaft,
  • FIG. 2 shows a schematic view of the connection between crankshaft, guide coupling and compensating mass component in the arrangement according to FIG. 1, FIG.
  • FIG. 3 is a sectional view for explaining the rotary drive of the end shield by the crankshaft
  • Fig. 4 is a schematic view of a first embodiment of the device with the axis of rotation of
  • FIG. 5 shows the arrangement according to FIG. 4 with eccentric arrangement of the axes of rotation
  • FIGS. 4 and 5 shows curves and values for explaining the use of the embodiment according to FIGS. 4 and 5 for various internal combustion engines
  • FIG. 7 shows a further embodiment of the device with respect to the embodiment of FIG. 4 modified coupling between the crankshaft, guide coupling and balancing mass component with coaxial arrangement of guide coupling and crankshaft,
  • FIG. 8 shows the arrangement according to FIG. 7 with an eccentric arrangement of the axes of rotation
  • FIG. 9 curves and values for explaining the effectiveness of the embodiment of the device according to FIG. 7 for different internal combustion engines
  • FIG. 10 is a schematic view of an arrangement for adjusting an eccentricity between a crankshaft and a bearing plate
  • FIG. 10 is a schematic view of a rotary drive for the arrangement of FIG. 10,
  • Figures 13 and 14 are end views of prior art devices.
  • the bearing plate 16 in contrast to the embodiment of FIG. 10, is generally rotatable and in two parts with an inner part 16A and an outer part 16B.
  • the inner part 16A is rotatably mounted coaxially to the axis of rotation A of the crankshaft 10 and has a relative to the axis of rotation A eccentric outer peripheral surface 100.
  • the outer part 16B has an inner circumferential surface 102 rotatably guided on the outer peripheral surface 100 and an outer peripheral surface 104 which is eccentric relative to the inner peripheral surface 102 and circular in cross section with the axis C which simultaneously forms a bearing or rotary axis for the guide coupling 22 (FIG. Fig. 10).
  • the outer peripheral surface 100 of the inner member 16A is formed with radially outward protrusions 106.
  • the inner peripheral surface 102 of the outer member 16B is formed with radially inward protrusions 108.
  • the projections 106 and 108 cooperate in such a way that between them in the circumferential direction spaced hydraulic chambers 1 10 are formed, which are selectively acted upon by hydraulic pressure via unillustrated and in its construction known supply lines with rotary joints.
  • the eccentricities between the rotational axis A of the crankshaft around which the inner part 16A is rotatable, and the outer peripheral surface 100 of the inner part 16A and the inner peripheral surface 102 of the outer part 16B and the outer peripheral surface 104 are such that they compensate each other in the position b), that is, the center of the outer peripheral surface 104, and thus the rotational axis C of the guide coupling coincides with the axis of rotation A of the crankshaft, whereas in the position a) the center of the outer peripheral surface 104 and the rotation axis C is spaced from the axis of rotation A of the crankshaft.
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of the coupling mechanism which is effective between the crankshaft 10, the guide coupling 22 and the balancing mass component 14 and which corresponds to the coupling mechanism according to FIG. 13.
  • the rigidly connected to the crankshaft 10 driver lug 12 is coupled via the coupling member 26 with the radial arm 24 which is rigidly connected to the guide coupling 22.
  • the radial arm 24 is connected via the further coupling member 28 with the joint 29 which is fixed to the balancing mass component 14.
  • the function of the linkage is as described with reference to FIGS. 10 and 11.
  • Fig. 3 shows an embodiment of an eccentric, with which the two-part bearing plate 16 is driven by the crankshaft 10.
  • the eccentric gear includes a planetary gear, the sun gear 120 is arranged coaxially with the crankshaft 10 and rotatably connected to the crankshaft 10.
  • the sun gear 120 meshes with planet wheels 122, which are mounted on a motor housing fixed or machine-fixed, non-rotatable planet carrier, not shown.
  • the planet gears mesh further with a ring gear 124 which is rigidly connected to the inner part 16 A of the bearing plate 16.
  • the outer part 16B is mounted on the inner part 16A as explained with reference to FIG. In the arrangement of FIG.
  • the speed ratio between the rotational speed of the sun gear 120 and the crankshaft 10 and the rotational speed of the ring gear 124 and thus the rotational speed of the bearing plate 16 is determined by the diameter ratio of sun gear and ring gear in a conventional manner.
  • the direction of rotation of the ring gear is in the embodiment of FIG. 3 in the opposite direction to the direction of rotation of the sun gear 120.
  • Figures 4 and 5 show a first embodiment of a device for reducing rotational irregularities of the crankshaft which, as will be explained with reference to Figure 6, is particularly suitable for four-, five- and six-cylinder engines.
  • the coupling mechanism which connects the crankshaft with the guide coupling and the balancing mass component, corresponds to the embodiment of FIG. 2, as well as Figures 13 and 14.
  • the eccentric by means of which the axis of rotation C of the bearing plate 16 and thus also the guide coupling 22 about the axis of rotation A of Crankshaft rotates, corresponds to the explained in Fig. 3 embodiment.
  • the eccentricity or the distance of the rotation axis C from the rotation axis A can be adjusted, as explained with reference to FIG.
  • Fig. 4 shows the arrangement without eccentricity, that is, in a state in which the rotation axis C coincides with the rotation axis A and no rotational nonuniformity compensation takes place.
  • FIG 5 shows the arrangement with the axis of rotation A of the crankshaft remote rotational axis C of the bearing plate 16.
  • the arrow K indicates the direction of rotation of the crankshaft, which rotates in the example shown in the counterclockwise direction.
  • the arrow L indicates the direction of rotation with which the rotation axis C rotates about the axis of rotation A. This direction of rotation may vary depending on the design of the Ex- Centers with simple planets or double planets in the opposite direction or in the direction of rotation of the crankshaft.
  • the coupling links 26 and 28 twice pass through an extended position, so that the compensating mass component 14 accelerates twice relative to the crankshaft during one revolution of the crankshaft and is delayed. If the rotation axis C rotates in the same direction to the direction of arrow L in the same direction with the direction of rotation of the crankshaft (arrow K) at the same speed as the crankshaft, the configuration of FIG. 5 is maintained during one revolution of the crankshaft, so that no acceleration or deceleration of the Balancing mass component relative to the crankshaft.
  • FIG. 6 shows a graphic representation of the rotational angular accelerations or rotational irregularities in a four-cylinder, five-cylinder or six-cylinder engine operated in four-stroke mode, which designates the rotational angle of the crankshaft 10, which is indicated on the abscissa.
  • d 2 ⁇ / dt 2 denotes the rotational angular acceleration of the balancing mass component 14, which is indicated on the ordinate.
  • VE is the ratio of rotational speed with which the rotation axis C rotates about the axis of rotation A of the crankshaft to the speed of the crankshaft.
  • a negative sign of VE means opposing rotation.
  • Figures 7 and 8 show a further embodiment of a coupling mechanism used in the device according to the invention for coupling the crankshaft with the guide coupling and the balancing mass component.
  • the driving lug 12 of the crankshaft 10 is coupled via a first coupling member 26 to an arm 52 of a two-armed second coupling member 28 whose other arm 54 is coupled to the radial arm 24 of the guide coupling 22.
  • the two arms 52 and 54 of the second coupling member 28 are rigidly connected together and form in the example shown an angle of about 90 ° with each other. The angle can be arbitrary, with the pivot points change accordingly.
  • the second coupling member is coupled to the balancing mass component 14 at the connection point between the arms 52 and 54.
  • Fig. 7 shows the arrangement with concentric to the axis of rotation A of the crankshaft arranged axis of rotation C of the bearing plate 16, in which the crankshaft 10 and the balancing mass component 14 rotate at the same angular velocity.
  • FIG 8 shows the arrangement with an axis of rotation C of the end shield 16 arranged eccentrically to the axis of rotation of the crankshaft A.
  • the compensating mass component 14 is once relative to the crankshaft 10 accelerated and decelerated.
  • the number of accelerations and decelerations of the balancing mass component relative to the crankshaft during one revolution of the crankshaft depends on the rotational speed and direction of rotation with which the rotational axis C rotates about the axis of rotation A.
  • FIG. 9 illustrates the function of the embodiment of the device according to FIGS. 7 and 8, similar to FIG. 6.
  • the envisaged motors preferably have equally spaced cylinders with respect to the angle of rotation.
  • the effectiveness of the device has been explained above using the example of four-stroke engines.
  • the device can be used in the same way for two-stroke engines each having half the number of cylinders;
  • an embodiment of the apparatus suitable for a four-cylinder, four-cycle engine may equally be used for a two-cylinder two-stroke engine.
  • the coupling between the rotation of the crankshaft, the bearing plate which can be mounted eccentrically relative to the crankshaft, and the compensating mass component can also be accomplished with coupling members which are arranged differently from the illustrated embodiment.
  • Fig. 10 shows an alternative embodiment.
  • a ring gear 124 is rotatably mounted, which has an internal toothing 126.
  • the bearing plate 16 is mounted longitudinally displaceable or eccentrically rotatable by means of an adjusting device.
  • the bearing plate 16 is longitudinally displaceably guided on two struts 128 of the ring gear 124 and by means of hydraulic adjusting devices 130, for example piston-cylinder units, adjustable.
  • the axis of rotation A of the crankshaft coincides with the axis of rotation C of the endshield 16.
  • FIG. 10 a the axis of rotation A of the crankshaft coincides with the axis of rotation C of the endshield 16.
  • FIG. 1 1 shows how the coaxially mounted with the bearing axis of the crankshaft ring gear 124 is rotatable relative to the crankshaft by similarly as explained with reference to FIG. 3, between a crankshaft fixed and arranged with the same axis of rotation as the crankshaft sun gear 120 and the ring gear 124th arranged machine frame fixed planetary gears 122 which mesh with an external toothing of the sun gear 120 and the internal teeth 126 of the ring gear 124.
  • the planetary gears 122 need not necessarily be stored machine frame fixed, but can be mounted on a coaxial with the crankshaft rotatable planet carrier rotatably held or driven by a motor at a predetermined speed. In this way, the system can be adjusted in operation to different numbers of cylinders.
  • hydraulic adjustment of the bearing plate 16 relative to the ring gear 124 can also be carried out by electric motor.
  • the sun gear instead of being connected to the crankshaft in a rotationally fixed manner, can be connected in a rotationally fixed manner to the compensating mass component 14.
  • the sun gear can be connected in a rotationally fixed manner to the compensating mass component 14.
  • a non-uniform rotational movement and by targeted application of inertia on the ring gear 124 or the planet 122 can be compensated in this way by the or the piston of the engine applied to the motor frame or motor housing torque in addition.
  • Fig. 12 shows the conditions on the example of a simultaneous compensation of the frame torque in a three-cylinder engine.
  • the abscissa indicates the rotational position ⁇ of the crankshaft in degrees.
  • the ordinate indicates the respective torque M in Nm and the solid line indicates the engine torque.
  • the dot-dash line indicates the moment applied to compensate for the engine torque with which the balancing mass component counteracts the engine torque.
  • the dotted curve indicates the remaining moment, which can be counteracted by the additional compensation. It should also be mentioned that the device can be balanced by suitable counterweights in each rotational position.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Abstract

A device for reducing the rotational asymmetries in the crankshaft of a reciprocating internal combustion engine comprises a counterbalance component which can rotate about an axis and is coupled to the crankshaft via a coupling gear that includes a bearing shield on which a guide coupler is rotatably mounted, the axis of rotation of said guide coupler being at a distance from the axis of rotation of the crankshaft. Said device further comprises an eccentric gear, by means of which the bearing shield is connected to the crankshaft in such a way that the axis of rotation of the bearing shield rotates about the axis of rotation of the crankshaft at a speed that has a predetermined ratio to the speed of the crankshaft.

Description

Vorrichtung zum Vermindern von Drehungleichförmigkeiten der  Apparatus for reducing rotational nonuniformity of
Kurbelwelle einer Kolbenbrennkraftmaschine  Crankshaft of a reciprocating internal combustion engine
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vermindern von Drehungleichförmigkeiten der Kurbelwelle einer Kolbenbrennkraftmaschine. The invention relates to a device for reducing rotational irregularities of the crankshaft of a reciprocating internal combustion engine.
Eine Eigenart der Drehung der Kurbelwelle von Kolbenbrennkraftmaschinen, insbesondere Hubkolbenbrennkraftmaschinen liegt darin, dass diese Drehung, hervorgerufen durch die Arbeitszyklen des oder der mit der Kurbelwelle verbundenen Kolben, ungleichförmig ist. Diese Ungleichfbrmigkeit nimmt mit abnehmender Zylinderzahl, niedrigen Drehzahlen und hohen Lasten zu. One feature of the rotation of the crankshaft of reciprocating internal combustion engines, in particular reciprocating internal combustion engines is that this rotation, caused by the working cycles of or connected to the crankshaft piston is non-uniform. This nonuniformity increases with decreasing number of cylinders, low speeds and high loads.
Aus der WO 2008/145342, der die Fig. 13 und 14 entnommen sind, ist eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, die nachfolgend beschrieben wird: From WO 2008/145342, of which Figs. 13 and 14 are taken, a device according to the preamble of claim 1 is known, which will be described below:
Gemäß Fig. 13, die eine Stirnansicht einer Vorrichtung zeigt, weist eine Kurbelwelle 10 einer in ihrem Aufbau an sich bekannten Hubkolbenbrennkraftmaschine einen radial vorstehenden Mitnehmeransatz 12 auf, der drehfest mit der Kurbelwelle 10 verbunden oder einteilig mit ihr ausgebildet ist. Auf der Kurbelwelle 10 ist neben dem Mitnehmeransatz 12 ein Ausgleichsmassebauteil 14 gelagert, das bezüglich der Drehachse A der Kurbelwelle 10 vorteilhafterweise ausgewuchtet ist. According to FIG. 13, which shows an end view of a device, a crankshaft 10 of a reciprocating internal combustion engine known in its construction has a radially projecting driving lug 12, which is non-rotatably connected to the crankshaft 10 or integrally formed with it. On the crankshaft 10, a compensating mass component 14 is mounted next to the driving lug 12, which is advantageously balanced with respect to the axis of rotation A of the crankshaft 10.
Axial neben dem Ausgleichsmassebauteil 14 ist ein Lagerschild 16 (schraffiert; in Fig. 10 ist die axiale Anordnung nicht sichtbar) um eine von der Drehachse A der Kurbelwelle 10 entfernte Achse B an einem nicht dargestellten Motorgehäuse schwenkbar gelagert. Das Lagerschild 16 weist eine Durchgangsöffnung 20 auf, durch die hindurch sich die Kurbelwelle 10 erstreckt, so dass die geschilderte Baugruppe an einem Stirnende der Kurbelwelle oder in einem mittleren Bereich der Kurbelwelle angeordnet sein kann. Die Schwenkachse B ist parallel zur Drehachse A der Kurbelwelle. An dem relativ zur Kurbelwelle verschwenkbaren Lagerschild 16 ist eine Führungskoppel 22 drehbar gelagert, von der ein radialer Arm 24 vorsteht. Axially next to the balancing mass component 14 is a bearing plate 16 (hatched, in Fig. 10, the axial arrangement is not visible) pivotally mounted about an axis A of the crankshaft 10 remote axis B to a motor housing, not shown. The bearing plate 16 has a passage opening 20 through which the crankshaft 10 extends, so that the described assembly can be arranged at a front end of the crankshaft or in a central region of the crankshaft. The pivot axis B is parallel to the axis of rotation A of the crankshaft. At the pivotable relative to the crankshaft bearing plate 16, a guide coupling 22 is rotatably mounted, projecting from the radial arm 24.
Der radiale Arm ist über ein Koppelglied 26 mit dem Mitnehmeransatz 12 verbunden und über ein weiteres Koppelglied 28 in einem Gelenk 29 mit dem Ausgleichsmassebauteil 14 verbun- den. Die Koppelglieder 26 und 28 sind vorteilhafterweise gleichachsig an dem Arm 24 der Führungskoppel 22 angelenkt. Das Koppelglied 28 ragt bspw. in einen radialen Schlitz (nicht dargestellt) des Ausgleichsmassebauteils 14 ein und ist darin mittels eines Zapfens gelagert. Die Schwenkachsen der Gelenke, um die die Koppelglieder relativ zueinander und zu dem Mitnehmeransatz 12, der Führungskoppel 22 und dem Ausgleichsmassenbauteil 14 schwenkbar sind, sind zueinander parallel und parallel zu den Achsen A und B. The radial arm is connected via a coupling member 26 with the driving lug 12 and connected via a further coupling member 28 in a joint 29 with the balancing mass component 14. the. The coupling members 26 and 28 are advantageously coaxially articulated to the arm 24 of the guide coupling 22. The coupling member 28 protrudes, for example, in a radial slot (not shown) of the balancing component 14 and is mounted therein by means of a pin. The pivot axes of the joints about which the coupling links are pivotable relative to each other and to the cam lug 12, the guide coupling 22 and the balancing mass component 14 are parallel to each other and parallel to the axes A and B.
Durch Verschwenken des Lagerschildes 16 um das motorgehäusefeste Lager mit der Achse B lässt sich der Abstand zwischen der Drehachse C, um die die Führungskoppel 22 dreht und der Drehachse A der Kurbelwelle verändern. Zum Verschwenken des Lagerschildes 16 ist eine insgesamt mit 40 bezeichnete Verstellvorrichtung vorgesehen, die ein Stellglied 42 aufweist, das mit einem Arm 44 gelenkig verbunden ist, der starr mit dem Lagerschild 16 verbunden ist. Etwa in Verlängerung des Arms 44 weist das Lagerschild 16 auf seiner entgegen gesetzten Seite einen weiteren, mit ihm starr verbundenen Arm 46 auf, der um die Schwenkachse B schwenkbar ist. Das Stellglied 42 kann in an sich bekannter Weise mittels eines Hydraulikzylinders oder eines Elektromotors gemäß Fig. 1 in Senkrechtrichtung bewegt werden, wobei die Bewegbarkeit vorteilhafterweise durch Anschläge 48 und 50 begrenzt ist. By pivoting the bearing plate 16 to the motor housing fixed bearing with the axis B, the distance between the rotation axis C, by which the guide coupling 22 rotates and the axis of rotation A of the crankshaft change. For pivoting the end plate 16, a total of 40 designated adjusting device is provided which has an actuator 42 which is pivotally connected to an arm 44 which is rigidly connected to the bearing plate 16. Approximately in extension of the arm 44, the bearing plate 16 on its opposite side another, rigidly connected to it arm 46, which is pivotable about the pivot axis B. The actuator 42 can be moved in a conventional manner by means of a hydraulic cylinder or an electric motor according to FIG. 1 in vertical direction, the mobility is advantageously limited by stops 48 and 50.
Figur 13 stellt den Zustand der Anordnung dar, bei der die Drehachse C der Führungskoppel 22 einen maximalen Abstand von der Drehachse A der Kurbelwelle 10 hat. Die Anordnung des Mitnehmeransatzes 12, des radialen Arms 24 und der Koppelglieder 26 und 28 ist derart, dass die Koppelglieder 26 und 28 während einer Umdrehung der Kurbelwelle 10 bzw. der dazu exzentrischen Umdrehung der Führungskoppel 22 zweimal eine Strecklage durchlaufen, so dass die Ausgleichsmasse 14 der Kurbelwelle 10 während einer Umdrehung zweimal vorläuft bzw. nacheilt bzw. sich mit größer und kleinerer Geschwindigkeit als die Kurbelwelle dreht. Die Voreilung bzw. der Nachlauf kann durch die geometrische Anordnung der Koppelglieder an die jeweiligen Erfordernisse angepasst werden. FIG. 13 illustrates the state of the arrangement in which the axis of rotation C of the guide coupling 22 has a maximum distance from the axis of rotation A of the crankshaft 10. The arrangement of the entrainment approach 12, the radial arm 24 and the coupling members 26 and 28 is such that the coupling members 26 and 28 during a revolution of the crankshaft 10 and the eccentric rotation of the guide coupling 22 twice pass through an extended position, so that the balancing mass 14th the crankshaft 10 twice during a revolution lags or rotates at a higher and lower speed than the crankshaft. The lead or the caster can be adjusted by the geometric arrangement of the coupling elements to the respective requirements.
Figur 14 zeigt den Zustand der Anordnung der Figur 13, bei dem die Drehachsen A und C zusammen fallen, das heißt der Zustand maximaler Exzentrizität gemäß Figur 1 in den Zustand minimaler Exzentrizität verstellt ist, bei dem die Führungskoppel 22 sich gleichachsig zur Kurbelwelle 10 dreht. In diesem Zustand bleibt die Relativstellung zwischen dem Mitnehmeransatz und den Koppelgliedern 26 und 28 und dem radialen Arm 24 konstant, so dass sich das Ausgleichsmassebauteil 14 jeweils mit gleicher Winkelgeschwindigkeit wie die Kurbelwelle 16 dreht. Figure 14 shows the state of the arrangement of Figure 13, in which the axes of rotation A and C coincide, that is, the state of maximum eccentricity is adjusted according to Figure 1 in the state of minimal eccentricity, in which the guide coupling 22 rotates coaxially with the crankshaft 10. In this state, the relative position between the driver lug and the coupling members 26 and 28 and the radial arm 24 remains constant, so that the Compensating mass component 14 each with the same angular velocity as the crankshaft 16 rotates.
Im Unterschied dazu wird in der Stellung gemäß Figur 13 das Ausgleichsmassebauteil 14 von der Kurbelwelle zyklisch beschleunigt und verzögert, so dass von der Kurbelwelle in Phasen der Drehung, in der das Ausgleichsmassebauteil beschleunigt wird, ein zusätzliches Drehmoment auf das Ausgleichsmassebauteil aufgebracht werden muss und in anderen Phasen der Drehung, in der sich die Winkelgeschwindigkeit des Ausgleichsmassebauteils relativ zur Kurbelwelle vermindert, die Kurbelwelle von dem Ausgleichsmassebauteil ein zusätzliches Drehmoment erfährt. In contrast, in the position shown in Figure 13, the balancing mass component 14 is cyclically accelerated and decelerated by the crankshaft, so that an additional torque must be applied to the balancing mass component of the crankshaft in phases of rotation in which the balancing mass component is accelerated and in others Phases of rotation in which reduces the angular velocity of the balancing mass component relative to the crankshaft, the crankshaft of the balancing mass component learns an additional torque.
In der WO 2008/145342 ist erläutert, dass sich die Vorrichtung gemäß Figuren 13 und 14 zur Verringerung insbesondere der Drehmomentschwankungen an der Kurbelwelle für die zweite Ordnung eines Zweizylinder-Zweitaktmotors oder eines Vierzylinder-Viertaktmotors eignet. Bei einer anderen Ausführungsform der Kupplung zwischen dem Mitnehmeransatz 12 und der Führungskoppel 22 eignet sich die Vorrichtung für einen Ausgleich von Drehmomentschwankungen an der Kurbelwelle für die erste Ordnung bei einem Einzylinder-Zweitaktmotor oder einem Zweizylinder- Viertaktmotor. Wenn der Mitnehmeransatz 12 nicht starr mit der Kurbelwelle verbunden wird, sondern über ein Übersetzungs- bzw. Untersetzungsgetriebe mit der Kurbelwelle verbunden wird, können andere Drehmomentschwankungen ausgeglichen werden, beispielsweise eines Dreizylindermotors, wenn eine für den Zweizylindermotor geeignete Vorrichtung derart ausgebildet wird, dass der Mitnehmeransatz 12 mit um den Faktor 1,5 gegenüber der Drehzahl der Kurbelwelle erhöhter Drehzahl dreht. It is explained in WO 2008/145342 that the device according to FIGS. 13 and 14 is suitable for reducing in particular the torque fluctuations on the crankshaft for the second order of a two-cylinder two-stroke engine or a four-cylinder four-stroke engine. In another embodiment of the coupling between the cam lug 12 and the guide coupling 22, the device is suitable for balancing torque fluctuations on the crankshaft for the first order in a single-cylinder two-stroke engine or a two-cylinder four-stroke engine. If the cam lug 12 is not rigidly connected to the crankshaft but is connected to the crankshaft via a reduction gear, other torque fluctuations can be compensated, for example a three-cylinder engine, if a device suitable for the two-cylinder engine is formed such that the cam lobe 12 rotates by a factor of 1.5 compared to the speed of the crankshaft increased speed.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung derart weiterzuentwickeln, dass das Einsatzspektrum zum Vermindern von Drehungleichförmigkeiten der Kurbelwelle einer Kolbenbrennkraftmaschine erweitert ist. The invention has for its object to further develop a generic device such that the range of applications for reducing rotational nonuniformities of the crankshaft of a reciprocating internal combustion engine is extended.
Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gemäß dem Anspruch 1 gelöst. This object is achieved with a device according to claim 1.
Während bei der vorbekannten Vorrichtung die Lage der Drehachse der Führungskoppel ähnlich wie die Lage der Drehachse der Kurbelwelle relativ zum Motorgehäuse ortsfest ist und lediglich der Abstand zwischen den Drehachsen verstellbar ist, dreht bei der erfindungsgemä- ßen Vorrichtung die Drehachse der Führungskoppel um die Drehachse der Kurbelwelle, wobei die Drehzahl, mit der die Drehachse der Führungskoppel um die Drehachse der Kurbelwelle dreht, in einem vorbestimmten Verhältnis zur Drehzahl der Kurbelwelle steht. While in the previously known device, the position of the axis of rotation of the guide coupling is similar to the position of the axis of rotation of the crankshaft relative to the motor housing stationary and only the distance between the axes of rotation is adjustable rotates in the inventive Device the axis of rotation of the guide coupling about the axis of rotation of the crankshaft, wherein the speed at which the axis of rotation of the guide coupling rotates about the axis of rotation of the crankshaft, is in a predetermined ratio to the speed of the crankshaft.
Die Unteransprüche 2 bis 8 sind auf vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung gerichtet, wobei die Merkmale des Anspruchs 7 eine erste Ausführungsform der Vorrichtung kennzeichnen und die Merkmale des Anspruchs 8 eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung kennzeichnen. Mit lediglich diesen beiden Ausfuhrungsformen der Vorrichtung und geeignete Wahl des Verhältnisses zwischen der Drehzahl, mit der die Drehachse der Führungskoppel um die Drehachse der Kurbelwelle dreht, zur Drehzahl der Kurbelwelle, können Drehungleichförmigkeiten der Kurbelwelle von Brennkraftmaschinen ausgeglichen werden, die Zylinderzahlen zwischen 1 und 6 haben. The subclaims 2 to 8 are directed to advantageous embodiments of the device according to the invention, wherein the features of claim 7 characterize a first embodiment of the device and the features of claim 8 characterize a second embodiment of the device. With only these two embodiments of the device and suitable choice of the ratio between the speed at which the axis of rotation of the guide coupling rotates about the axis of rotation of the crankshaft to the speed of the crankshaft, rotational irregularities of the crankshaft of internal combustion engines can be compensated, the cylinder numbers between 1 and 6 have ,
Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert. The invention is explained below with reference to schematic drawings, for example, and with further details.
In den Figuren stellen dar: In the figures represent:
Fig. 1 schematische Schnittansichten von Kurbelwelle und Lagerschild bei exzentrischer Anordnung zwischen Lagerschild und Kurbelwelle sowie zentrischer Anordnung zwischen Lagerschild und Kurbelwelle,  1 is a schematic sectional view of the crankshaft and end shield with eccentric arrangement between end shield and crankshaft and centric arrangement between end shield and crankshaft,
Fig. 2 eine schematische Ansicht der Verbindung zwischen Kurbelwelle, Führungskoppel und Ausgleichsmassebauteil bei der Anordnung gemäß Fig. 1 ,  FIG. 2 shows a schematic view of the connection between crankshaft, guide coupling and compensating mass component in the arrangement according to FIG. 1, FIG.
Fig. 3 eine Schnittansicht zur Erläuterung des Drehantriebs des Lagerschildes durch die Kurbelwelle,  3 is a sectional view for explaining the rotary drive of the end shield by the crankshaft,
Fig. 4 eine Prinzipansicht einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung mit zur Drehachse der Fig. 4 is a schematic view of a first embodiment of the device with the axis of rotation of
Kurbelwelle koaxialer Anordnung der Drehachse der Führungskoppel, Crankshaft coaxial arrangement of the axis of rotation of the guide coupling,
Fig. 5 die Anordnung gemäß Fig. 4 bei exzentrischer Anordnung der Drehachsen,  5 shows the arrangement according to FIG. 4 with eccentric arrangement of the axes of rotation, FIG.
Fig. 6 Kurven und Werte zur Erläuterung des Einsatzes der Ausführungsform gemäß Figuren 4 und 5 für verschiedene Brennkraftmaschinen,  6 shows curves and values for explaining the use of the embodiment according to FIGS. 4 and 5 for various internal combustion engines,
Fig. 7 eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung mit gegenüber der Ausführungsform gemäß Fig. 4 abgeänderter Kopplung zwischen Kurbelwelle, Führungskoppel und Ausgleichsmassebauteil bei koaxialer Anordnung von Führungskoppel und Kurbelwelle,  7 shows a further embodiment of the device with respect to the embodiment of FIG. 4 modified coupling between the crankshaft, guide coupling and balancing mass component with coaxial arrangement of guide coupling and crankshaft,
Fig. 8 die Anordnung gemäß Fig. 7 bei exzentrischer Anordnung der Drehachsen, Fig. 9 Kurven und Werte zur Erläuterung der Wirksamkeit der Ausfuhrungsform der Vorrichtung gemäß Fig. 7 für unterschiedliche Brennkraftmaschinen, 8 shows the arrangement according to FIG. 7 with an eccentric arrangement of the axes of rotation, FIG. 9 curves and values for explaining the effectiveness of the embodiment of the device according to FIG. 7 for different internal combustion engines,
Fig. 10 eine Prinzipansicht einer Anordnung zur Verstellung einer Exzentrizität zwischen einer Kurbelwelle und einem Lagerschild,  10 is a schematic view of an arrangement for adjusting an eccentricity between a crankshaft and a bearing plate,
Fig. 1 1 eine Prinzipansicht eines Drehantriebs für die Anordnung gemäß Fig. 10,  1 1 is a schematic view of a rotary drive for the arrangement of FIG. 10,
Fig. 12 Kurven zur Erläuterung des Ausgleichs von Drehmomentungleichformigkeiten des Fig. 12 curves for explaining the compensation of Drehmomentungleichleichigkeiten the
Gestellmoments und Racking moments and
Fig. 13 und 14 Stirnansichten von Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik.  Figures 13 and 14 are end views of prior art devices.
Bei der nachfolgenden Beschreibung werden für Teile der Vorrichtung, die funktional Teilen der eingangs bereits beschriebenen Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik entsprechen, dieselben Bezugszeichen verwendet. In the following description, the same reference numerals will be used for parts of the device that functionally correspond to parts of the prior art device described above.
Gemäß Fig. 1 ist das Lagerschild 16 im Gegensatz zur Ausfuhrungsform gemäß Fig. 10 insgesamt drehbar und zweiteilig mit einem Innenteil 16A und einem Außenteil 16B ausgebildet. Das Innenteil 16A ist koaxial zur Drehachse A der Kurbelwelle 10 drehbar gelagert und weist eine relativ zur Drehachse A exzentrische Außenumfangsfläche 100 auf. 1, the bearing plate 16, in contrast to the embodiment of FIG. 10, is generally rotatable and in two parts with an inner part 16A and an outer part 16B. The inner part 16A is rotatably mounted coaxially to the axis of rotation A of the crankshaft 10 and has a relative to the axis of rotation A eccentric outer peripheral surface 100.
Das Außenteil 16B weist eine an der Außenumfangsfläche 100 verdrehbar geführte Innenum- fangsfläche 102 und eine Außenumfangsfläche 104 auf, die relativ zur Innenumfangsfläche 102 exzentrisch und im Schnitt kreisrund mit der Achse C ist, die gleichzeitig eine Lager- bzw. Drehachse für die Führungskoppel 22 (Fig. 10) bildet. The outer part 16B has an inner circumferential surface 102 rotatably guided on the outer peripheral surface 100 and an outer peripheral surface 104 which is eccentric relative to the inner peripheral surface 102 and circular in cross section with the axis C which simultaneously forms a bearing or rotary axis for the guide coupling 22 (FIG. Fig. 10).
Die Außenumfangsfläche 100 des Innenteils 16A ist mit radial nach außen gerichteten Vorsprüngen 106 ausgebildet. Die Innenumfangsfläche 102 des Außenteils 16B ist mit radial einwärts gerichteten Vorsprüngen 108 ausgebildet. Die Vorsprünge 106 und 108 wirken derart zusammen, dass zwischen ihnen in Umfangsrichtung beabstandete Hydraulikkammern 1 10 gebildet sind, die über nicht dargestellte und in ihrem Aufbau an sich bekannte Zufuhrleitungen mit Drehverbindungen selektiv mit Hydraulikdruck beaufschlagbar sind. The outer peripheral surface 100 of the inner member 16A is formed with radially outward protrusions 106. The inner peripheral surface 102 of the outer member 16B is formed with radially inward protrusions 108. The projections 106 and 108 cooperate in such a way that between them in the circumferential direction spaced hydraulic chambers 1 10 are formed, which are selectively acted upon by hydraulic pressure via unillustrated and in its construction known supply lines with rotary joints.
In der Stellung der Vorrichtung gemäß a) ist die jeweils in Uhrzeigerrichtung eines Vorsprungs 106 liegende Hydraulikkammer 1 10 mit Hydraulikdruck beaufschlagt, so dass das Innenteil 16A relativ zum Außenteil 16B in Gegenuhrzeigerrichtung verstellt ist. In der Stellung gemäß b) sind die in Gegenuhrzeigerrichtung der Vorsprünge 106 liegenden Kammern 1 12 mit Hydraulikdruck beaufschlagt, so dass das Innenteil 16A relativ zum Außenteil 16B in Uhrzeigerrichtung verschwenkt ist. In the position of the device according to a), the hydraulic chamber 1 10 lying respectively in the clockwise direction of a projection 106 is acted upon by hydraulic pressure, so that the inner part 16A is adjusted counterclockwise relative to the outer part 16B. In the position according to b) are the counterclockwise direction of the projections 106 lying chambers 1 12 applied with hydraulic pressure, so that the inner part 16 A is pivoted relative to the outer part 16 B in the clockwise direction.
Die Exzentrizitäten zwischen der Drehachse A der Kurbelwelle, um die das Innenteil 16A drehbar ist, und der Außenumfangsfläche 100 des Innenteils 16A sowie der Innenumfangsflä- che 102 des Außenteils 16B und der Außenumfangsfläche 104 sind derart, dass sie sich in der Stellung b) kompensieren, das heißt, dass die Mitte der Außenumfangsfläche 104 und damit die Drehachse C der Führungskoppel mit der Drehachse A der Kurbelwelle zusammenfällt, wohingegen in der Stellung a) die Mitte der Außenumfangsfläche 104 bzw. der Drehachse C von der Drehachse A der Kurbelwelle beabstandet ist. The eccentricities between the rotational axis A of the crankshaft around which the inner part 16A is rotatable, and the outer peripheral surface 100 of the inner part 16A and the inner peripheral surface 102 of the outer part 16B and the outer peripheral surface 104 are such that they compensate each other in the position b), that is, the center of the outer peripheral surface 104, and thus the rotational axis C of the guide coupling coincides with the axis of rotation A of the crankshaft, whereas in the position a) the center of the outer peripheral surface 104 and the rotation axis C is spaced from the axis of rotation A of the crankshaft.
Mit Hilfe der jeweiligen Befüllung der Hydraulikkammern 110 und 1 12 mit Hydraulikmittel kann auf diese Weise der Abstand zwischen den Achsen A und C, das heißt, die Exzentrizität der Drehung der Führungskoppel 22 relativ zur Drehung der Kurbelwelle, eingestellt werden. With the help of the respective filling of the hydraulic chambers 110 and 1 12 with hydraulic means can be adjusted in this way, the distance between the axes A and C, that is, the eccentricity of the rotation of the guide coupling 22 relative to the rotation of the crankshaft.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des zwischen der Kurbelwelle 10, der Führungskoppel 22 und dem Ausgleichsmassebauteil 14 wirksamen Koppelgetriebes, das dem Koppelgetriebe gemäß der Fig. 13 entspricht. Der starr mit der Kurbelwelle 10 verbundene Mitnehmeransatz 12 ist über das Koppelglied 26 mit dem radialen Arm 24 gekoppelt, der starr mit der Führungskoppel 22 verbunden ist. Der radiale Arm 24 ist über das weitere Koppelglied 28 mit dem Gelenk 29 verbunden, das am Ausgleichsmassebauteil 14 befestigt ist. Die Funktion des Koppelgetriebes ist wie anhand der Figuren 10 und 1 1 beschrieben. FIG. 2 shows an exemplary embodiment of the coupling mechanism which is effective between the crankshaft 10, the guide coupling 22 and the balancing mass component 14 and which corresponds to the coupling mechanism according to FIG. 13. The rigidly connected to the crankshaft 10 driver lug 12 is coupled via the coupling member 26 with the radial arm 24 which is rigidly connected to the guide coupling 22. The radial arm 24 is connected via the further coupling member 28 with the joint 29 which is fixed to the balancing mass component 14. The function of the linkage is as described with reference to FIGS. 10 and 11.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform eines Exzentergetriebes, mit dem das zweiteilig ausgebildete Lagerschild 16 von der Kurbelwelle 10 angetrieben wird. Das Exzentergetriebe enthält ein Planetengetriebe, dessen Sonnenrad 120 koaxial zur Kurbelwelle 10 angeordnet und drehfest mit der Kurbelwelle 10 verbunden ist. Das Sonnenrad 120 kämmt mit Planetenrädern 122, die auf einem nicht dargestellten motorgehäusefesten bzw. maschinenfesten, nicht drehbaren Planetenträger gelagert sind. Die Planetenräder kämmen weiter mit einem Hohlrad 124, das starr mit dem Innenteil 16A des Lagerschildes 16 verbunden ist. Das Außenteil 16B ist auf dem Innenteil 16A wie anhand der Fig. 1 erläutert, angebracht. Bei der Anordnung gemäß Fig. 3 wird in an sich bekannter Weise das Drehzahl Verhältnis zwischen Drehzahl des Sonnenrades 120 bzw. der Kurbelwelle 10 und der Drehzahl des Hohlrades 124 und damit der Drehzahl des Lagerschildes 16 durch das Durchmesserverhältnis von Sonnenrad und Hohlrad bestimmt. Die Drehrichtung des Hohlrades ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 gegensinnig zur Drehrichtung des Sonnenrades 120. Durch Verwendung jeweils zweier Planetenräder lässt sich eine gleichsinnige Drehung von Sonnenrad und Hohlrad herbeiführen. Fig. 3 shows an embodiment of an eccentric, with which the two-part bearing plate 16 is driven by the crankshaft 10. The eccentric gear includes a planetary gear, the sun gear 120 is arranged coaxially with the crankshaft 10 and rotatably connected to the crankshaft 10. The sun gear 120 meshes with planet wheels 122, which are mounted on a motor housing fixed or machine-fixed, non-rotatable planet carrier, not shown. The planet gears mesh further with a ring gear 124 which is rigidly connected to the inner part 16 A of the bearing plate 16. The outer part 16B is mounted on the inner part 16A as explained with reference to FIG. In the arrangement of FIG. 3, the speed ratio between the rotational speed of the sun gear 120 and the crankshaft 10 and the rotational speed of the ring gear 124 and thus the rotational speed of the bearing plate 16 is determined by the diameter ratio of sun gear and ring gear in a conventional manner. The direction of rotation of the ring gear is in the embodiment of FIG. 3 in the opposite direction to the direction of rotation of the sun gear 120. By using two planetary gears can cause the same direction of rotation of sun and ring gear.
Mit der Anordnung gemäß Fig. 3 in Kombination mit der Anordnung gemäß Fig. 1 wird somit erreicht, dass das Lagerschild 16 mit einer durch das Planetengetriebe bestimmten Drehzahl relativ zur Drehzahl der Kurbelwelle dreht, wobei die Exzentrizität der Drehung des Lagerschildes 16 relativ zur Drehung der Kurbelwelle bzw. der Abstand zwischen den Drehachsen A und C durch die Hydraulikbefüllung der Hydraulikkammern 110 und 1 12 eingestellt werden kann. With the arrangement of FIG. 3 in combination with the arrangement of FIG. 1 is thus achieved that the bearing plate 16 rotates at a certain speed determined by the planetary gear speed of the crankshaft, wherein the eccentricity of the rotation of the bearing plate 16 relative to the rotation of the Crankshaft or the distance between the axes of rotation A and C by the hydraulic filling of the hydraulic chambers 110 and 1 12 can be adjusted.
Die Figuren 4 und 5 zeigen eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zum Vermindern von Drehungleichförmigkeiten der Kurbelwelle, die sich, wie anhand der Fig. 6 erläutert werden wird, insbesondere für Vier-, Fünf-, und Sechs-Zylindermotoren eignet. Das Koppelgetriebe, das die Kurbelwelle mit der Führungskoppel und dem Ausgleichsmassebauteil verbindet, entspricht der Ausfuhrungsform gemäß Fig. 2, sowie Figuren 13 und 14. Das Exzentergetriebe, mittels dessen die Drehachse C des Lagerschildes 16 und damit auch der Führungskoppel 22 um die Drehachse A der Kurbelwelle dreht, entspricht der in Fig. 3 erläuterten Ausführungsform. Die Exzentrizität bzw. der Abstand der Drehachse C von der Drehachse A kann verstellt werden, wie anhand der Fig. 1 erläutert. Figures 4 and 5 show a first embodiment of a device for reducing rotational irregularities of the crankshaft which, as will be explained with reference to Figure 6, is particularly suitable for four-, five- and six-cylinder engines. The coupling mechanism which connects the crankshaft with the guide coupling and the balancing mass component, corresponds to the embodiment of FIG. 2, as well as Figures 13 and 14. The eccentric, by means of which the axis of rotation C of the bearing plate 16 and thus also the guide coupling 22 about the axis of rotation A of Crankshaft rotates, corresponds to the explained in Fig. 3 embodiment. The eccentricity or the distance of the rotation axis C from the rotation axis A can be adjusted, as explained with reference to FIG.
Fig. 4 zeigt die Anordnung ohne Exzentrizität, das heißt in einem Zustand, in dem die Drehachse C mit der Drehachse A zusammenfällt und kein Drehungleichförmigkeitsausgleich erfolgt. Fig. 4 shows the arrangement without eccentricity, that is, in a state in which the rotation axis C coincides with the rotation axis A and no rotational nonuniformity compensation takes place.
Die Fig. 5 zeigt die Anordnung bei von der Drehachse A der Kurbelwelle entfernter Drehachse C des Lagerschildes 16. Der Pfeil K gibt die Drehrichtung der Kurbelwelle an, die im dargestellten Beispiel in Gegenuhrzeigerrichtung dreht. Der Pfeil L gibt die Drehrichtung an, mit der die Drehachse C um die Drehachse A dreht. Diese Drehrichtung kann je nach Aufbau des Ex- zentergetriebes mit Einfachplaneten oder Doppelplaneten in Gegenrichtung oder in Richtung der Drehung der Kurbelwelle erfolgen. 5 shows the arrangement with the axis of rotation A of the crankshaft remote rotational axis C of the bearing plate 16. The arrow K indicates the direction of rotation of the crankshaft, which rotates in the example shown in the counterclockwise direction. The arrow L indicates the direction of rotation with which the rotation axis C rotates about the axis of rotation A. This direction of rotation may vary depending on the design of the Ex- Centers with simple planets or double planets in the opposite direction or in the direction of rotation of the crankshaft.
Wie bereits anhand der Fig. 13 erläutert, durchlaufen die Koppelglieder 26 und 28 bei ortsfester Drehachse C des Lagerschildes während einer Umdrehung der Kurbelwelle 10 um die Drehachse A zweimal eine Strecklage, so dass das Ausgleichsmassebauteil 14 während einer Umdrehung der Kurbelwelle zweimal relativ zur Kurbelwelle beschleunigt und verzögert wird. Wenn die Drehachse C gegensinnig zur Richtung des Pfeils L gleichsinnig mit der Drehrichtung der Kurbelwelle (Pfeil K) mit gleicher Drehzahl wie die Kurbelwelle umläuft, bleibt die Konfiguration gemäß Fig. 5 während einer Umdrehung der Kurbelwelle erhalten, so dass keine Beschleunigung bzw. Verzögerung des Ausgleichsmassebauteils relativ zur Kurbelwelle erfolgt. Je nach Drehgeschwindigkeit und Drehrichtung der Drehachse C der Führungskoppel 22 um die Drehachse A der Kurbelwelle 10 erfolgt eine unterschiedliche Anzahl von Beschleunigungen und Verzögerungen des Ausgleichsmassebauteils relativ zur Kurbelwelle. As already explained with reference to FIG. 13, during a rotation of the crankshaft 10 about the axis of rotation A, the coupling links 26 and 28 twice pass through an extended position, so that the compensating mass component 14 accelerates twice relative to the crankshaft during one revolution of the crankshaft and is delayed. If the rotation axis C rotates in the same direction to the direction of arrow L in the same direction with the direction of rotation of the crankshaft (arrow K) at the same speed as the crankshaft, the configuration of FIG. 5 is maintained during one revolution of the crankshaft, so that no acceleration or deceleration of the Balancing mass component relative to the crankshaft. Depending on the rotational speed and direction of rotation of the axis of rotation C of the guide coupling 22 about the axis of rotation A of the crankshaft 10, a different number of accelerations and decelerations of the balancing mass component takes place relative to the crankshaft.
Anhand der Fig. 6 werden im Folgenden Beispiele für Einsatzmöglichkeiten des Systems gemäß Fig. 5 erläutert: 6, examples of possible uses of the system according to FIG. 5 are explained below:
Fig. 6 zeigt eine graphische Darstellung der Drehwinkelbeschleunigungen bzw. Drehungleich- förmigkeiten bei einem im Viertaktverfahren betriebenen Vierzylinder, Fünfzylinder oder Sechszylindermotor, bezeichnet den Drehwinkel der Kurbelwelle 10, der auf der Abszisse angegeben ist. d2 γ/dt2 bezeichnet die Drehwinkelbeschleunigung des Ausgleichsmassebauteils 14, die auf der Ordinate angegeben ist. 6 shows a graphic representation of the rotational angular accelerations or rotational irregularities in a four-cylinder, five-cylinder or six-cylinder engine operated in four-stroke mode, which designates the rotational angle of the crankshaft 10, which is indicated on the abscissa. d 2 γ / dt 2 denotes the rotational angular acceleration of the balancing mass component 14, which is indicated on the ordinate.
Die Übersicht unter den Kurven in Fig. 6 gibt an, mit welcher Auslegung des Exzentergetriebes den Drehungleichförmigkeiten der Kurbelwelle wirksam entgegengewirkt werden kann. Dabei ist VE das Verhältnis von Drehzahl, mit der die Drehachse C um die Drehachse A der Kurbelwelle dreht, zur Drehzahl der Kurbelwelle. Ein negatives Vorzeichen von VE bedeutet gegensinnige Drehung. The overview under the curves in Fig. 6 indicates with which interpretation of the eccentric gear the rotational irregularities of the crankshaft can be effectively counteracted. Here, VE is the ratio of rotational speed with which the rotation axis C rotates about the axis of rotation A of the crankshaft to the speed of the crankshaft. A negative sign of VE means opposing rotation.
Wie in Fig. 6 weiter angegeben, ist es mit der Ausfuhrungsform gemäß Figuren 4 und 5 auch möglich, Drehungleichförmigkeiten von Einzylinder-, Zweizylinder-, und Dreizylinder- Motoren auszugleichen, wenn das Exzentergetriebe entsprechend den erforderlichen Drehzahlverhältnissen VE konstruiert ist. As further indicated in FIG. 6, with the embodiment according to FIGS. 4 and 5 it is also possible to provide rotational irregularities of single-cylinder, two-cylinder, and three-cylinder To compensate for engines, if the eccentric gear is designed according to the required speed ratios VE.
Die Figuren 7 und 8 zeigen eine weitere Ausführungsform eines in der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingesetzten Koppelgetriebes zur Kopplung der Kurbelwelle mit der Führungskoppel und dem Ausgleichsmassebauteil. Figures 7 and 8 show a further embodiment of a coupling mechanism used in the device according to the invention for coupling the crankshaft with the guide coupling and the balancing mass component.
Bei der Ausführungsform gemäß Figuren 7 und 8 ist der Mitnehmeransatz 12 der Kurbelwelle 10 über ein erstes Koppelglied 26 mit einem Arm 52 eines zweiarmigen zweiten Koppelgliedes 28 gekoppelt, dessen anderer Arm 54 mit dem radialen Arm 24 der Führungskoppel 22 gekoppelt, ist. Die beiden Arme 52 und 54 des zweiten Koppelgliedes 28 sind starr miteinander verbunden und bilden im dargestellten Beispiel einen Winkel von etwa 90° miteinander. Der Winkel kann beliebig sein, wobei sich die Anlenkpunkte entsprechend ändern. Das zweite Koppelglied ist im Verbindungspunkt zwischen den Armen 52 und 54 mit dem Ausgleichsmassebauteil 14 gekoppelt. In the embodiment according to FIGS. 7 and 8, the driving lug 12 of the crankshaft 10 is coupled via a first coupling member 26 to an arm 52 of a two-armed second coupling member 28 whose other arm 54 is coupled to the radial arm 24 of the guide coupling 22. The two arms 52 and 54 of the second coupling member 28 are rigidly connected together and form in the example shown an angle of about 90 ° with each other. The angle can be arbitrary, with the pivot points change accordingly. The second coupling member is coupled to the balancing mass component 14 at the connection point between the arms 52 and 54.
Fig. 7 zeigt die Anordnung bei konzentrisch zur Drehachse A der Kurbelwelle angeordneter Drehachse C des Lagerschildes 16, bei der sich die Kurbelwelle 10 und das Ausgleichsmassebauteil 14 mit gleicher Winkelgeschwindigkeit drehen. Fig. 7 shows the arrangement with concentric to the axis of rotation A of the crankshaft arranged axis of rotation C of the bearing plate 16, in which the crankshaft 10 and the balancing mass component 14 rotate at the same angular velocity.
Fig. 8 zeigt die Anordnung bei exzentrisch zur Drehachse der Kurbelwelle A angeordneter Drehachse C des Lagerschildes 16. Bei nicht um die Drehachse A der Kurbelwelle 10 drehender Drehachse C des Lagerschildes 16 wird während einer Umdrehung der Kurbelwelle 10 das Ausgleichsmassebauteil 14 einmal relativ zur Kurbelwelle 10 beschleunigt und abgebremst. Wie viele Beschleunigungen und Abbremsungen des Ausgleichsmassebauteils relativ zur Kurbelwelle während einer Umdrehung der Kurbelwelle folgen, hängt von der Drehzahl und Drehrichtung ab, mit der die Drehachse C um die Drehachse A dreht. 8 shows the arrangement with an axis of rotation C of the end shield 16 arranged eccentrically to the axis of rotation of the crankshaft A. When the axis of rotation C of the endshield 16 does not rotate about the axis of rotation A of the crankshaft 10, during a revolution of the crankshaft 10 the compensating mass component 14 is once relative to the crankshaft 10 accelerated and decelerated. The number of accelerations and decelerations of the balancing mass component relative to the crankshaft during one revolution of the crankshaft depends on the rotational speed and direction of rotation with which the rotational axis C rotates about the axis of rotation A.
Fig. 9 verdeutlicht die Funktion der Ausführungsform der Vorrichtung gemäß den Figuren 7 und 8 ähnlich wie die Fig. 6. FIG. 9 illustrates the function of the embodiment of the device according to FIGS. 7 and 8, similar to FIG. 6.
Wie dargestellt, lassen sich bei geeigneter Ausbildung des Exzentergetriebes und damit geeignetem Drehzahl Verhältnis VE Drehungleichförmigkeiten der Kurbelwelle von im Viertaktbe- trieb betriebenen Einzylinder, Zweizylinder-, oder Dreizylinder-Motoren wirksam ausgleichen. Bei geeigneter Wahl der Drehzahlverhältnisse ist es auch möglich, mit der Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Figuren 7 und 8 Drehungleichf rmigkeiten von im Viertaktbetrieb betriebenen Vierzylinder, Fünfzylinder, Sechszylinder-Motoren auszugleichen. As shown, with suitable design of the eccentric drive and thus suitable speed ratio VE rotational irregularities of the crankshaft of the four-stroke powered single-cylinder, two-cylinder or three-cylinder engines effectively compensate. With a suitable choice of the speed ratios, it is also possible to compensate with the embodiment of the device according to Figures 7 and 8 Rotationsleichf frequencies of four-stroke operated four-cylinder, five-cylinder, six-cylinder engines.
Es sei darauf hingewiesen, dass die ins Auge gefassten Motoren vorzugsweise hinsichtlich des Drehwinkels gleich beabstandete Zylinder aufweisen. It should be noted that the envisaged motors preferably have equally spaced cylinders with respect to the angle of rotation.
Vorstehend wurde die Wirksamkeit der Vorrichtung am Beispiel von Viertakt-Motoren erläutert. Die Vorrichtung kann in gleicher Weise auch für Zweitakt-Motoren mit jeweils halber Zylinderzahl verwendet werden; beispielsweise kann eine für einen Vierzylinder- Viertakt- Motor geeignete Ausführungsform der Vorrichtung in gleicher Weise für einen Zweizylinder- Zweitakt-Motor verwendet werden. The effectiveness of the device has been explained above using the example of four-stroke engines. The device can be used in the same way for two-stroke engines each having half the number of cylinders; For example, an embodiment of the apparatus suitable for a four-cylinder, four-cycle engine may equally be used for a two-cylinder two-stroke engine.
Die vorstehend beispielhaft beschriebene Vorrichtung kann vielfältig abgeändert werden. Beispielsweise kann die Kopplung zwischen der Drehung der Kurbelwelle, dem relativ zur Kurbelwelle exzentrisch lagerbaren Lagerschild und dem Ausgleichsmassebauteil auch mit Koppelgliedern bewerkstelligt werden, die unterschiedlich zu den erläuterten Ausgebildeten angeordnet sind. The device described above by way of example can be varied in many ways. For example, the coupling between the rotation of the crankshaft, the bearing plate which can be mounted eccentrically relative to the crankshaft, and the compensating mass component can also be accomplished with coupling members which are arranged differently from the illustrated embodiment.
Auch die Verstellung der Exzentrizität kann anders erfolgen als anhand der Fig. 1 beschrieben. Fig. 10 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel. The adjustment of the eccentricity can be done differently than described with reference to FIG. 1. Fig. 10 shows an alternative embodiment.
Gleichachsig zur Kurbelwelle ist ein Hohlrad 124 drehbar gelagert, das eine Innenverzahnung 126 aufweist. An dem Hohlrad 124 ist das Lagerschild 16 mittels einer Stelleinrichtung längs verschiebbar oder exzentrisch verdrehbar angebracht. Im dargestellten Beispiel ist das Lagerschild 16 an zwei Streben 128 des Hohlrades 124 längs verschieblich geführt und mittels hydraulischer Stellvorrichtungen 130, beispielsweise Kolben-Zylindereinheiten, verstellbar. In der Stellung gemäß Fig. 10a) stimmt die Drehachse A der Kurbelwelle mit der Drehachse C des Lagerschildes 16 überein. In der Stellung gemäß Fig. 10b) ist die Drehachse C des Lagerschildes 16 von der Drehachse A um die Strecke entfernt, um die das Lagerschild 16 relativ zum Hohlrad 124 verschoben ist. Fig. 1 1 zeigt, wie das gleichachsig mit der Lagerachse der Kurbelwelle gelagerte Hohlrad 124 relativ zur Kurbelwelle verdrehbar ist, indem ähnlich wie anhand der Fig. 3 erläutert, zwischen einem kurbelwellenfesten und mit gleicher Drehachse wie die Kurbelwelle angeordneten Sonnenrad 120 und dem Hohlrad 124 maschinengestellfest gelagerte Planetenräder 122 angeordnet sind, die mit einer Außerverzahnung des Sonnenrades 120 und der Innenverzahnung 126 des Hohlrades 124 kämmen. Coaxially to the crankshaft, a ring gear 124 is rotatably mounted, which has an internal toothing 126. On the ring gear 124, the bearing plate 16 is mounted longitudinally displaceable or eccentrically rotatable by means of an adjusting device. In the example shown, the bearing plate 16 is longitudinally displaceably guided on two struts 128 of the ring gear 124 and by means of hydraulic adjusting devices 130, for example piston-cylinder units, adjustable. In the position according to FIG. 10 a), the axis of rotation A of the crankshaft coincides with the axis of rotation C of the endshield 16. In the position shown in FIG. 10b), the axis of rotation C of the bearing plate 16 is removed from the axis of rotation A by the distance to which the bearing plate 16 is displaced relative to the ring gear 124. Fig. 1 1 shows how the coaxially mounted with the bearing axis of the crankshaft ring gear 124 is rotatable relative to the crankshaft by similarly as explained with reference to FIG. 3, between a crankshaft fixed and arranged with the same axis of rotation as the crankshaft sun gear 120 and the ring gear 124th arranged machine frame fixed planetary gears 122 which mesh with an external toothing of the sun gear 120 and the internal teeth 126 of the ring gear 124.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Planetenräder 122 nicht zwangsläufig maschinengestellfest gelagert sein müssen, sondern auf einem gleichachsig mit der Kurbelwelle drehbaren Planetenträger gelagert sein können, der drehfest gehalten oder mittels eines Motors mit vorbestimmter Drehzahl antreibbar ist. Auf diese Weise kann das System im Betrieb auf unterschiedliche Zylinderzahlen eingestellt werden. It should be noted that the planetary gears 122 need not necessarily be stored machine frame fixed, but can be mounted on a coaxial with the crankshaft rotatable planet carrier rotatably held or driven by a motor at a predetermined speed. In this way, the system can be adjusted in operation to different numbers of cylinders.
Die anhand der Fig. 10 erläuterte hydraulische Verstellung des Lagerschildes 16 relativ zum Hohlrad 124, kann auch elektromotorisch erfolgen. The illustrated with reference to FIG. 10 hydraulic adjustment of the bearing plate 16 relative to the ring gear 124, can also be carried out by electric motor.
Das Sonnenrad kann bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 oder Fig. 1 1 anstelle drehfest mit der Kurbelwelle verbunden zu sein, drehfest mit dem Ausgleichsmassebauteil 14 verbunden sein. Im letzteren Fall entsteht eine ungleichförmige Drehbewegung und durch gezieltes Aufbringen von Massenträgheit auf das Hohlrad 124 oder die Planeten 122 kann auf diese Weise das durch den bzw. die Kolben des Motors auf das Motorgestell bzw. Motorgehäuse aufgebrachte Moment zusätzlich ausgeglichen werden. In the embodiment according to FIG. 3 or FIG. 11, instead of being connected to the crankshaft in a rotationally fixed manner, the sun gear can be connected in a rotationally fixed manner to the compensating mass component 14. In the latter case, a non-uniform rotational movement and by targeted application of inertia on the ring gear 124 or the planet 122 can be compensated in this way by the or the piston of the engine applied to the motor frame or motor housing torque in addition.
Fig. 12 zeigt die Verhältnisse am Beispiel eines simultanen Ausgleichs des Gestellmoments bei einem Dreizylinder-Motor. Fig. 12 shows the conditions on the example of a simultaneous compensation of the frame torque in a three-cylinder engine.
Die Abszisse gibt die Drehstellung Φ der Kurbelwelle in Grad an. Die Ordinate gibt das jeweilige Drehmoment M in Nm an und die durchgezogene Linie gibt das Motormoment an. Die strichpunktierte Linie gibt das zum Ausgleich des Motormoments aufgebrachte Moment an, mit der das Ausgleichsmassebauteil dem Motormoment entgegenwirkt. Die gepunktete Kurve gibt das verbleibende Restmoment an, dem durch den zusätzlichen Ausgleich entgegengewirkt werden kann. Weiter sei erwähnt, dass die Vorrichtung durch geeignete Gegengewichte in jeder Drehstellung ausgewuchtet werden kann. The abscissa indicates the rotational position Φ of the crankshaft in degrees. The ordinate indicates the respective torque M in Nm and the solid line indicates the engine torque. The dot-dash line indicates the moment applied to compensate for the engine torque with which the balancing mass component counteracts the engine torque. The dotted curve indicates the remaining moment, which can be counteracted by the additional compensation. It should also be mentioned that the device can be balanced by suitable counterweights in each rotational position.
Ein weiterer Vorteil, der mit der beschriebenen Vorrichtung erzielt werden kann, ist, dass übliche Schwungräder mit kleinerer Masse ausgeführt werden können, so dass der Motor bei besserem Laufkomfort eine geringere Trägheit aufweist. Another advantage that can be achieved with the device described is that conventional flywheels can be designed with a smaller mass, so that the engine has a lower inertia with better running comfort.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Kurbelwelle 100 Außenumfangsfläche 10 crankshaft 100 outer peripheral surface
12 Mitnehmeransatz 102 Innenumfangsfläche  12 Driving shoulder 102 Inner peripheral surface
14 Ausgleichsmassebauteil 104 Außenumfangsfläche  14 balancing component 104 outer peripheral surface
16 Lagerschild 106 Vorsprung  16 bearing plate 106 projection
20 Durchgangsöffhung 108 Vorsprung  20 Durchgangsöffhung 108 projection
22 Führungskoppel 1 10 Hydraulikkammer  22 Guide coupling 1 10 Hydraulic chamber
24 radialer Arm 1 12 Hydraulikkammer  24 radial arm 1 12 hydraulic chamber
26 Koppelglied 120 Sonnenrad  26 coupling member 120 sun gear
28 Koppelglied 122 Planetenrad  28 coupling member 122 planetary gear
29 Gelenk 124 Hohlrad  29 joint 124 ring gear
40 Versteileinrichtung 126 Innenverzahnung  40 adjusting device 126 internal toothing
42 Stellglied 128 Strebe  42 actuator 128 strut
44 Arm 130 hydraulische Stellvorrichtung  44 arm 130 hydraulic actuator
46 Arm A: Drehachse Kurbelwelle  46 Arm A: Crankshaft rotation axis
48 Anschlag C: Drehachse Führungskoppel  48 Stop C: rotation axis guide coupling
50 Anschlag K: Drehrichtung Kurbelwelle  50 Stop K: Crankshaft rotation direction
52 Arm L: Drehrichtung Drehachse C um Drehach¬ 52 arm L: rotational direction of rotation C about Drehach¬
54 Arm se A 54 Arm se A

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung zum Vermindern von Drehungleichförmigkeiten der Kurbelwelle (10) einer Kolbenbrennkraftmaschine, mit einem um eine Achse drehbaren Ausgleichsmassebauteil (14) und einem Koppelgetriebe, mittels dessen das Ausgleichsmassebauteil derart mit der Kurbelwelle gekoppelt ist, dass in vorbestimmten Phasen der Drehung der Kurbelwelle zusätzliche Energie auf das Ausgleichmassebauteil übertragbar und von dem Ausgleichsmassebauteil auf die Kurbelwelle rückübertragbar ist, auch wenn die Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle konstant ist, wobei Anspruch [en] A device for reducing rotational nonuniformities of the crankshaft (10) of a reciprocating internal combustion engine having a balancing mass member (14) rotatable about an axis and a coupling gear by which the balancing mass member is coupled to the crankshaft such that additional energy is provided in predetermined phases of crankshaft rotation transferable to the balancing mass component and retransportable from the balancing mass component to the crankshaft, even if the angular velocity of the crankshaft is constant, wherein
das Koppelgetriebe ein Lagerschild (16) enthält, an dem eine Führungskoppel (22) drehbar gelagert ist, wobei eine Drehachse (c) der Führungskoppel von der Drehachse (A) der Kurbelwelle beabstandet ist und die Führungskoppel über wenigstens ein Koppelglied (26; 52) mit der Kurbelwelle gekoppelt ist und über wenigstens ein weiteres Koppelglied (28; 58) mit dem Ausgleichmassebauteil (14) gekoppelt ist, wodurch das Ausgleichsmassebauteil bei gleichförmiger Drehung der Kurbelwelle (10) mit relativ zur Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle zunehmender und abnehmender Winkelgeschwindigkeit drehangetrieben ist, the coupling mechanism includes a bearing plate (16) on which a guide coupling (22) is rotatably mounted, wherein an axis of rotation (c) of the guide coupling is spaced from the axis of rotation (A) of the crankshaft and the guide coupling via at least one coupling member (26; 52) is coupled to the crankshaft and coupled to the balance mass member (14) via at least one further coupling member (28) whereby the balance mass component is rotationally driven with uniform rotation of the crankshaft (10) at increasing and decreasing angular velocity relative to the crankshaft angular velocity;
gekennzeichnet durch marked by
ein zwischen der Kurbelwelle (10) oder dem Ausgleichsmassebauteil (14) und dem Lagerschild (16) wirksames Exzentergetriebe (120,122,124), mit dem die Drehachse (C) der Führungskoppel (22) für eine Drehung um die Drehachse (A) der Kurbelwelle (10) drehantreibbar ist. an eccentric gear (120, 122, 124) operative between the crankshaft (10) or the balancing mass component (14) and the bearing plate (16), with which the axis of rotation (C) of the guide coupling (22) for rotation about the axis of rotation (A) of the crankshaft (10 ) is rotary drivable.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine Stelleinrichtung 2. Apparatus according to claim 1, characterized by an adjusting device
(106,108,1 10,1 12), mittels der der Abstand zwischen der Drehachse (C) der Führungskoppel (22) und der Drehachse (A) der Kurbelwelle (10) veränderbar ist. (106,108,110,1,12), by means of which the distance between the axis of rotation (C) of the guide coupling (22) and the axis of rotation (A) of the crankshaft (10) is variable.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Exzentergetriebe ein Planetengetriebe enthält, dessen Sonnenrad (120) drehfest mit der Kurbelwelle (10) oder dem Ausgleichsmassebauteil (14) verbunden ist, dessen Planetenträger maschinenfest, oder um eine maschinenfeste Achse drehbar, gelagert ist und dessen Hohlrad (124) drehfest mit dem Lagerschild (16) verbunden ist. 3. Apparatus according to claim 1 or 2, wherein the eccentric gear includes a planetary gear, the sun gear (120) rotatably connected to the crankshaft (10) or the balance mass component (14) whose planet carrier machine fixed, or rotatable about a machine-fixed axis, is mounted and the ring gear (124) rotatably connected to the bearing plate (16) is connected.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Lagerschild (16) ein starr mit dem Hohlrad (124) verbundenes Innenteil (16A) und ein relativ zu dem Innenteil bewegbares Außenteil (16B) aufweist, das die Lagerung für die Führungskoppel (22) bildet. 4. Apparatus according to claim 3, wherein the bearing plate (16) has a rigidly connected to the ring gear (124) inner part (16 A) and a relative to the inner part movable outer part (16 B), which forms the bearing for the guide coupling (22).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Innenteil (16A) eine Außenumfangsfläche (100) mit von der Drehachse (A) der Kurbelwelle (10) beabstandeter Achse aufweist, das Außenteil (16B) eine zur Außenumfangsfläche des Innenteils konzentrische Innenumfangsfläche (102) und eine Außenumfangsfläche (104) mit von der Achse der Innenumfangsfläche beabstandeter Achse aufweist, die die Drehachse (C) der Führungskoppel (22) bildet, und das Außenteil relativ zu dem Innenteil derart verdrehbar ist, dass sich der Abstand zwischen der Drehachse der Kurbelwelle und der Drehachse der Führungskoppel verändert. 5. The apparatus of claim 4, wherein the inner part (16A) has an outer peripheral surface (100) with the axis of rotation (A) of the crankshaft (10) spaced apart, the outer part (16B) an inner peripheral surface (102) and concentric with the outer peripheral surface of the inner part an outer peripheral surface (104) having an axis spaced from the axis of the inner peripheral surface, which forms the axis of rotation (C) of the guide coupling (22), and the outer part is rotatable relative to the inner part such that the distance between the axis of rotation of the crankshaft and the Rotary axis of the guide pad changed.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Stelleinrichtung wenigstens eine zwischen der Außenumfangsfläche (100) des Innenteils (16A) und der Innenumfangsfläche (102) des Außenteils (10B) angeordnete Hydraulikkammer (1 10,1 12) enthält. 6. The device according to claim 5, wherein the adjusting device includes at least one between the outer peripheral surface (100) of the inner part (16 A) and the inner peripheral surface (102) of the outer part (10 B) arranged hydraulic chamber (1 10.1 12).
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Exzentergetriebe (120,122,124) zwischen der Kurbelwelle (10) und dem Lagerschild (16) wirksam ist, so dass die die Drehachse (C)) der Führungskoppel (22) bildende Achse des Lagerschildes mit einer in einem vorbestimmten Verhältnis zur Drehzahl der Kurbelwelle (10) stehenden Drehzahl um die Drehachse (A) der Kurbelwelle dreht. 7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the eccentric gear (120,122,124) between the crankshaft (10) and the bearing plate (16) is effective, so that the axis of rotation (C)) of the guide coupling (22) forming Axis of the end shield rotates about a rotational speed (A) of the crankshaft with a speed in a predetermined ratio to the rotational speed of the crankshaft (10).
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein drehfest mit der Kurbelwelle verbundener Mitnehmeransatz (12) über ein erstes Koppelglied (26) mit der Führungskoppel (22) gekoppelt ist, die über ein weiteres Koppelglied (28) mit dem Ausgleichsmassebauteil (14) gekoppelt ist. 8. Device according to one of claims 1 to 7, wherein a non-rotatably connected to the crankshaft driver lug (12) via a first coupling member (26) with the guide coupling (22) is coupled via a further coupling member (28) with the balancing mass component ( 14) is coupled.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein drehfest mit der Kurbelwelle (10) verbundener Mitnehmeransatz (12) über ein erstes Koppelglied (26) mit einem ersten Arm (52) eines zweiten Koppelglied (54) gekoppelt ist, das als zweiarmiger Hebel ausgebildet ist, dessen Arme in einem Winkel zueinander starr miteinander verbunden sind, wobei das zweite Koppelglied in dem Verbindungspunkt zwischen seinen Armen mit dem Ausgleichs- massebauteil (14) gekoppelt ist und das freie Ende des zweiten Arms mit der Führungskoppel (22) gekoppelt ist. 9. Device according to one of claims 1 to 7, wherein a non-rotatably connected to the crankshaft (10) Mitnehmeransatz (12) via a first coupling member (26) with a first arm (52) of a second coupling member (54) is coupled as two-armed lever is formed, whose arms are connected to one another at an angle to each other rigidly, wherein the second coupling member in the connection point between its arms with the compensating mass component (14) is coupled and the free end of the second arm is coupled to the guide coupling (22).
PCT/EP2012/000222 2011-01-21 2012-01-18 Device for reducing rotational asymmetries in the crankshaft of a reciprocating internal combustion engine WO2012097986A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201280006138.1A CN103348162B (en) 2011-01-21 2012-01-18 For reducing the device of the rotation lack of uniformity of the bent axle of internal-combustion piston engine

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011009096.7 2011-01-21
DE102011009096.7A DE102011009096B4 (en) 2011-01-21 2011-01-21 Device for reducing rotational irregularities of the crankshaft of a reciprocating internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012097986A1 true WO2012097986A1 (en) 2012-07-26

Family

ID=45509454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2012/000222 WO2012097986A1 (en) 2011-01-21 2012-01-18 Device for reducing rotational asymmetries in the crankshaft of a reciprocating internal combustion engine

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN103348162B (en)
DE (1) DE102011009096B4 (en)
WO (1) WO2012097986A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011075740B4 (en) * 2011-05-12 2020-10-15 Zf Friedrichshafen Ag Device for influencing the rotational behavior of a rotary organ rotating about an axis of rotation
CN105899310B (en) * 2014-01-25 2019-01-01 博格华纳公司 rotary shock absorber
KR101724497B1 (en) 2015-12-08 2017-04-07 현대자동차 주식회사 Engine system for vehicle

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2565655A1 (en) * 1984-06-06 1985-12-13 Boeuf Edmond Device for improving the operation and efficiency of internal combustion, combustion, petrol or diesel engines.
DE4115811A1 (en) * 1990-05-25 1991-11-28 Volkswagen Ag Torsional oscillation of engine crankshaft - is reduced by disc carrying rotating asymmetric masses
DE19649712A1 (en) * 1996-11-30 1998-06-04 Daimler Benz Ag Driven shaft with moment of inertia varying with acceleration
WO2008145342A1 (en) 2007-05-31 2008-12-04 Meta Motoren- Und Energie- Technik Gmbh Method and device for reducing rotational non-uniformities of the crankshaft of a piston internal combustion engine

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB909435A (en) * 1960-08-18
US4481918A (en) * 1981-10-15 1984-11-13 Triumph Motorcycles (Meriden) Limited Means for reducing vibration in reciprocating engines
CN2381840Y (en) * 1999-08-17 2000-06-07 上海交通大学 Centrifugal flywheel with self adaptable rotary inertia
DE10307336A1 (en) * 2003-02-21 2004-09-02 Bayerische Motoren Werke Ag Vibration damper for absorbing rotary vibrations in a camshaft or crankshaft has a flywheel and a running wheel to rotate on bearings and roll away on a surface
FR2880398B1 (en) * 2005-01-03 2007-02-16 Valeo Embrayages INERTIAL WHEEL FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2565655A1 (en) * 1984-06-06 1985-12-13 Boeuf Edmond Device for improving the operation and efficiency of internal combustion, combustion, petrol or diesel engines.
DE4115811A1 (en) * 1990-05-25 1991-11-28 Volkswagen Ag Torsional oscillation of engine crankshaft - is reduced by disc carrying rotating asymmetric masses
DE19649712A1 (en) * 1996-11-30 1998-06-04 Daimler Benz Ag Driven shaft with moment of inertia varying with acceleration
WO2008145342A1 (en) 2007-05-31 2008-12-04 Meta Motoren- Und Energie- Technik Gmbh Method and device for reducing rotational non-uniformities of the crankshaft of a piston internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
CN103348162A (en) 2013-10-09
DE102011009096B4 (en) 2016-01-14
CN103348162B (en) 2016-03-16
DE102011009096A1 (en) 2012-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007025549B4 (en) Method and apparatus for reducing rotational irregularities of the crankshaft of a reciprocating internal combustion engine
DE102008032665B4 (en) Device and method for changing the compression ratio of an internal combustion engine
DE102011116952B4 (en) Multi-joint crank drive of an internal combustion engine and method for operating a multi-joint crank drive
DE102008058982B4 (en) Variable valve train for an internal combustion engine
WO2003027538A1 (en) Transmission
EP3105433B1 (en) Multiple joint crank mechanism of an internal combustion engine, and corresponding internal combustion engine
DE102008027017B4 (en) Internal combustion engine with flywheel and method for operating such an internal combustion engine
WO2012097986A1 (en) Device for reducing rotational asymmetries in the crankshaft of a reciprocating internal combustion engine
EP1910707B1 (en) Actuator for units comprising a planetary gear
WO2012041700A1 (en) Arrangement for compensating for rotational irregularities of a drive shaft
EP3488123B1 (en) Motorcycle drive device with adjustable backlash
EP2121293A1 (en) Device for the variable driving of a hollow shaft with an internal spindle
EP0953789B1 (en) Crank mechanism
DE102008025376A1 (en) A method of operating a vehicle powertrain with an internal combustion engine having a plurality of selectively deactivatable cylinders and vehicle driveline
WO2020078796A1 (en) Hub-hub connection for a power unit
DE102012014047B3 (en) Method for operating combustion engine, involves connecting piston of combustion engine with crankshaft, supporting eccentric cam at crank pin, and driving eccentric cam with large rotation speed to achieve alternate lifting of piston
DE3319315A1 (en) Drive mechanism with a variable transmission ratio
EP2006572B1 (en) Device for mass compensation for a reciprocating piston combustion engine
EP3019770A1 (en) Drive having a piston machine and a device provided for such a drive, and the use of such a device for compensating alternating torques
EP3092370B1 (en) Constant-volume combustion engine
DE102017207905A1 (en) Camshaft phaser and camshaft and internal combustion engine comprising such a camshaft phaser
DE102015016703B4 (en) Method for adjusting a traction drive arrangement
WO2005057053A1 (en) Gearbox
DE102014214188A1 (en) Crank drive for a reciprocating internal combustion engine
DE202020102030U1 (en) Gear fitting for a vehicle seat and vehicle seat

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201280006138.1

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12700618

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12700618

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1