DE102015210158A1

DE102015210158A1 - Aggregate-Lagerung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102015210158A1
Application number: DE102015210158.4A
Authority: DE
Inventors: Zisis Nanos
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2015-06-02
Filing date: 2015-06-02
Publication date: 2016-12-08

Abstract

Nach der Erfindung ist eine Aggregate-Lagerung zum schwingfähigen Festlegen wenigstens eines Aggregats eines Antriebs an einer Karosserie und/oder an einem Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs, mittels Schwingungen dämpfenden Elementen, wovon wenigstens zwei als erstes und zweites Traglager zwischen Aggregat und Karosserie oder Fahrwerk in einem Bereich unterhalb des Schwerpunkts des Aggregats eingebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Aggregat räumlich gesehen mittels des ersten Traglagers bezüglich dreier rotatorischer und dreier translatorischer Freiheitsgrade und mittels des zweiten Traglagers bezüglich zweier rotatorischer und dreier translatorischer Freiheitsgrade elastisch beweglich eingespannt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Aggregate-Lagerung zum Festlegen mindestens eines Aggregats eines Antriebs an einer Karosserie und/oder an einem Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs, nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.
Aggregatebefestigungen, d. h. Lagerungen für das Antriebsaggregat (Motor und/oder Getriebe) für Kraftfahrzeuge sind in unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt. Sie können Schwingungen bzw. Relativbewegungen zwischen dem Antriebsaggregat und der Fahrzeug-Karosserie ermöglichen, jedoch sollen diese Relativbewegungen nicht nur gedämpft, sondern auch in der Distanz oder Auslenkung begrenzt werden, um zu vermeiden, dass Teile des Antriebsaggregates in unerwünschter Weise an der Fahrzeug-Karosserie anschlagen.
Aus der DE 36 21 317 C2 ist eine schwingungsisolierende Lageranordnung für ein längsliegendes Fahrzeug-Antriebsaggregat mittels einer an der Unterseite des Motorgehäuses angebrachten elastischen Unterstützung sowie mit einer seitlich der Kurbelwelle am Motorgehäuse angreifenden Drehmomentabstützung bekannt. So werden Motor und Getriebe über drei Lager aufbauseitig gehalten und durch zwei Drehmomentstützen, jeweils eine zu einer Seite des Aggregats angeordnet, abgestützt.
Bei Aggregatlagerungen, zum Beispiel mit zwei Motorlagern und einem Getriebelager, besteht grundsätzlich ein Zielkonflikt bei der Lagerabstimmung hinsichtlich Stuckern, also Schwingungen in Richtung der Hochachse, Solidität, also Querschwingungen im Mischverbund mit Schwingungen in allen Richtungen und Körperschalleintrag in die Karosserie, also Innenraumakustik. Es sind möglichst steife Lager notwendig, um Stuckern und Solidität zu mindern und möglichst weiche Lager zu verwenden, um den Körperschalleintrag in die Karosserie zu minimieren. Des Weiteren kommen in letzter Zeit vermehrt Motor-Start-Stopp Einrichtungen in Serie, die automatisiert bei gebremstem Kraftfahrzeug dessen Antriebsmotor zur Verbesserung der Energieeffizienz ausschalten und dieser durch das Lösen der Fahrzeugbremse automatisch wieder gestartet wird. Eine solche Einrichtung vervielfacht die Startvorgänge, was, sollen die gefühlten Komforteigenschaften des Kraftfahrzeugs wenigstens erhalten bleiben, noch größere Anforderungen an die Lagerabstimmung des Antriebsaggregats stellt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Aggregate-Lagerung zum Festlegen von Aggregaten eines Antriebs an einer Karosserie und/oder an einem Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, die eine optimierte Schwingungsisolierung zwischen Antriebsaggregat und Aufbau des Fahrzeugs gewährleistet, bei gleichzeitiger Komfortverbesserung, insbesondere hinsichtlich eines Einsatzes einer Start-Stopp-Einrichtung für einen Verbrennungsmotor.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Nach der Erfindung ist eine Aggregate-Lagerung zum schwingfähigen Festlegen wenigstens eines Aggregats eines Antriebs an einer Karosserie und/oder an einem Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs, mittels Schwingungen dämpfenden Elementen, wovon wenigstens zwei als erstes und zweites Traglager zwischen Aggregat und Karosserie oder Fahrwerk in einem Bereich unterhalb des Schwerpunkts des Aggregats eingebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Aggregat räumlich gesehen mittels des ersten Traglagers bezüglich dreier rotatorischer und dreier translatorischer Freiheitsgrade und mittels des zweiten Traglagers bezüglich zweier rotatorischer und dreier translatorischer Freiheitsgrade elastisch beweglich eingespannt ist.
Das hat den Vorteil gegenüber einer Aggregatlagerung nach dem Stand der Technik, dass wenn das Aggregat wenigstens aus einem Verbrennungsmotor besteht, der um eine Achse parallel zur Längsachse seiner Kurbelwelle mittels des ersten Traglagers rotatorisch nicht festgelegt ist, dieser eine geringere Wankeigenfrequenz um die Kurbelwellenachse besitzt. Ist der Verbrennungsmotor mit einer Start-Stopp Einrichtung ausgestattet, die dessen Abschaltung bei Stillstand des Kraftfahrzeugs und dessen Wiederinbetriebnahme beim Lösen der Betriebsbremse veranlasst, wird durch die Erfindung das Aggregat schwingungstechnisch auch schneller überkritisch angeregt.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sehen vor, dass das Aggregat wenigstens aus einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe besteht. Dabei kann der Verbrennungsmotor über die beiden Traglager an der Karosserie und/oder am Fahrwerk abgestützt sein, wozu eine elastisch schwingfähige Aggregataufnahme jedes Traglagers mit dem Aggregat verbunden ist und die Aggregataufnahme des ersten Traglagers kann mittels eines Gelenks mit Scharnierfunktion die rotatorische Beweglichkeit ohne elastische Rückstellung gewährleisten.
Eine einfach aufgebaute und vorteihaft zu montierende Aggregate-Lagerung ergibt sich, wenn wenigstens die elastisch schwingfähige Aggregataufnahme des ersten Traglagers und das Aggregat mittels eines Tragarms verbunden sind. Dann kann das Gelenk mit Scharnierfunktion zwischen Aggregat und Tragarm oder im Tragarm oder zwischen Tragarm und schwingfähiger Aggregataufnahme eingebaut sein. Insbesondere bei einem in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs eingebauten Verbrennungsmotor, dessen Kurbelwelle sich in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs erstreckt, bringen die oben genannten Vorteile eine spürbare Komfortverbesserung, insbesondere beim häufigen Außerbetriebsetzen und nachfolgendem Inbetriebsetzen des Verbrennungsmotors durch einen Startvorgang mittels eines elektrischen Anlassers. Auch die Akustik im Fahrzeuginnenraum wird dadurch verbessert.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels weiter erläutert, wobei die einzige Figur eine schematisch gezeichnete erfindungsgemäße Aggregate-Lagerung zeigt, in einer Draufsicht von vorne, entgegen der Fahrtrichtung, auf das Aggregat. Erfindungswesentlich können sämtliche näher beschriebenen Merkmale sein.
Die Figur zeigt eine Aggregate-Lagerung zum schwingfähigen Festlegen eines Aggregats 1 eines Antriebs. Hierbei handelt es sich um einen Verbrennungsmotor mit Getriebe, die unter einer nicht gezeichneten Fronthaube an einer nicht gezeichneten Karosserie eines Kraftfahrzeugs festgelegt sind, mit einer nicht gezeichneten Kurbelwellenlängsachse in dessen Längsrichtung ausgerichtet. Zur Orientierung ist ein fahrzeugfestes Koordinatensystem 6 mit x, y und z-Achse des Kraftfahrzeugs eingezeichnet, wovon die x-Achse parallel zur nicht gezeichneten Längsachse des Kraftfahrzeugs verläuft.
Zwei sichtbare Traglager 2, 3 seitlich unterhalb des Verbrennungsmotors, im vorderen Bereich des Aggregats 1 sind als Schwingungen dämpfende Elemente an einem Querträger 7 angebracht, in vertikaler Richtung gesehen, unterhalb des Schwerpunkts des Aggregats 1. Weitere Schwingungen dämpfende Elemente, in dieser Figur nicht sichtbar, können gemäß des Standes der Technik sowohl als Traglager, als auch als Momentenstützlager, unter oder seitlich des Aggregats 1 angeordnet sein.
Das Aggregat 1 wird über einen linken und einen rechten Motortragarm 4, 5, die seitlich am Verbrennungsmotorgehäuse angebracht sind, auf dem ersten und zweiten Traglager 2, 3 abgestützt und daher über den Querträger 7 an der Karosserie in horizontaler und vertikaler Richtung und gegen Verdrehung elastisch ausschwingbar gehalten.
Der, in Fahrtrichtung gesehen, linke Motortragarm 4 ist um eine Achse parallel zur Längsachse der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors mittels des ersten Traglagers 2 rotatorisch nicht festgelegt, da eine elastisch schwingfähige Aggregataufnahme 8 des ersten Traglagers 2 mit dem linken Motortragarm 4 über ein Gelenk 9 mit Scharnierfunktion verbunden ist, das die rotatorische Beweglichkeit um eine Gelenkachse parallel zur Längsachse x ohne elastische Rückstellung gewährleistet, schematisch dargestellt durch einen Doppelpfeil 10. Damit ist das Aggregat 1, räumlich gesehen, mittels des zweiten Traglagers 3 bezüglich dreier rotatorischer und dreier translatorischer Freiheitsgrade um die bzw. in Richtung der x-, y- und z-Achse und mittels des ersten Traglagers 2 bezüglich zweier rotatorischer Freiheitsgrade, um die y- und z-Achse und dreier translatorischer Freiheitsgrade, in Richtung der x-, y- und z-Achse, elastisch beweglich eingespannt.
Durch diese Lager-Anordnung mit den Traglagern 2, 3 wird den Schwingungen des Aggregats 1 besser entgegengewirkt. Die Einführung des zusätzlichen rotatorischen Freiheitsgrades um die x-Achse mittels des Gelenks 9 mit Scharnierfunktion um die x-Achse bedingt eine schnellere überkritische Schwingungsanregung, was insbesondere bei Motor Start-Stopp-Einrichtungen mit häufigem Starten des Verbrennungsmotors Komfortverbesserungen mit sich bringt. Außerdem verringert der zusätzliche rotatorische Freiheitsgrad um die x-Achse die Wankeigenfrequenz des Aggregats 1 um die Kurbelwellenachse.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3621317 C2 [0003]

Claims

Aggregate-Lagerung zum schwingfähigen Festlegen wenigstens eines Aggregats (1) eines Antriebs an einer Karosserie und/oder an einem Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs, mittels Schwingungen dämpfenden Elementen, wovon wenigstens zwei als erstes und zweites Traglager (2, 3) zwischen Aggregat (1) und Karosserie oder Fahrwerk in einem Bereich unterhalb des Schwerpunkts des Aggregats (1) eingebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Aggregat (1), räumlich gesehen, mittels des zweiten Traglagers (3) bezüglich dreier rotatorischer und dreier translatorischer Freiheitsgrade und mittels des ersten Traglagers (2) bezüglich zweier rotatorischer und dreier translatorischer Freiheitsgrade elastisch beweglich eingespannt ist.
Aggregate-Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aggregat (1) wenigstens aus einem Verbrennungsmotor besteht, der um eine Achse parallel zur Längsachse seiner Kurbelwelle mittels des ersten Traglagers (2) rotatorisch nicht festgelegt ist.
Aggregate-Lagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Aggregat (1) wenigstens aus einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe besteht.
Aggregate-Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Aggregat (1) über die Traglager (2, 3) an der Karosserie und/oder am Fahrwerk abgestützt ist, wozu eine elastisch schwingfähige Aggregataufnahme (8) jedes Traglagers (2, 3) mit dem Aggregat (1) verbunden ist und dass die des ersten Traglagers (2) mittels eines Gelenks (9) mit Scharnierfunktion die rotatorische Beweglichkeit ohne elastische Rückstellung gewährleistet.
Aggregate-Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die elastisch schwingfähige Aggregataufnahme (8) des ersten Traglagers (2) und das Aggregat (1) mittels eines Tragarms (4) verbunden sind.
Aggregate-Lagerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (9) mit Scharnierfunktion zwischen Aggregat (1) und Tragarm (4) oder im Tragarm (4) oder zwischen Tragarm (4) und schwingfähiger Aggregataufnahme (8) eingebaut ist.
Aggregate-Lagerung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, das sich die Längsachse der Kurbelwelle des Aggregats (1) in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs erstreckt.