DE1163081B

DE1163081B - Internal combustion engine, especially diesel engine for vehicle propulsion

Info

Publication number: DE1163081B
Application number: DEG14429A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wilhelm Glamann
Original assignee: DIFFERENTIAL DIESEL ENGINES ET
Current assignee: DIFFERENTIAL DIESEL ENGINES ET
Priority date: 1953-01-05
Filing date: 1953-01-05
Publication date: 1964-02-13

Description

Verbrennungsmotor, insbesondere Dieselmotor für Fahrzeugantrieb Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor, insbesondere einen Dieselmotor für Fahrzeugantrieb, bei welchem zwischen der Motorwelle einerseits und der Abtriebswelle bzw. Hilfsgeräten, z. B. einem Aufladegebläse, andererseits ein Verteilergetriebe vorgesehen ist, nach Patent 920 220.Internal combustion engine, in particular diesel engine for vehicle propulsion The invention relates to an internal combustion engine, in particular a diesel engine for vehicle propulsion, in which between the motor shaft on the one hand and the output shaft or auxiliary devices, z. B. a supercharger, on the other hand a transfer case is provided after Patent 920,220.

In Verbrennungsmotoren rufen die taktmäßig erzeugten Antriebskräfte besonders bei sehr niederen und Resonanzdrehzahlen leicht Drehschwingungen hervor, welche im allgemeinen durch zweckmäßig abgestimmte Schwingungstilger oder Schwingungsdämpfer von der Abtriebswelle ferngehalten werden. Solche Schwingungsdämpfer sind üblicher- und bisher auch notwendigerweise im Hauptabtriebsstrang der Maschine untergebracht. Die gesamte Abtriebsleistung geht durch sie hindurch.The cyclically generated driving forces call in internal combustion engines Torsional vibrations easily emerge, especially at very low and resonance speeds, which in general by appropriately matched vibration absorbers or vibration dampers be kept away from the output shaft. Such vibration dampers are more common and so far also necessarily in the main drive train of the machine. The entire output power goes through them.

Bei Verbrennungsmotoren, deren Ladegebläse über ein Verteilergetriebe angetrieben wird, ist die Neigung zu Drehschwingungen nicht mehr ausgeprägt als bei anderen Motoren; da aber solche Motoren mit stark erhöhtem Drehmoment gerade bei niedrigen, der Leerlaufdrehzahl benachbarten Motordrehzahlen betrieben werden, ist die Erregung von Drehschwingungen ungewöhnlich stark. Solche Drehschwingungen werden durch das Verteilergetriebe in den Hauptabtriebsstrang und in den Hilfsgeräte-Abtriebsstrang verteilt, genau so, wie das Drehmoment verteilt wird, aber nicht im selben Verhältnis. Während die Verteilung des Drehmoments nach einem unabänderlichen, durch die Zähnezahlen im Verteilergetriebe gegebenen Verhältnis erfolgt, erfolgt die Verteilung der Energie der Drehschwingungen in Abhängigkeit von der Schwingungsaufnahmefähigkeit bzw. Drehelastizität jedes. einzelnen Zweiges. Offensichtlich vermag ein drehharter Zweig kaum Schwingungsenergie aufzunehmen, während ein drehweicher Zweig gegebenenfalls viel Schwingungsenergie absorbieren kann.In the case of internal combustion engines, the charge fan is via a transfer case is driven, the tendency to torsional vibrations is no more pronounced than with other engines; but because such engines with greatly increased torque are operated at low engine speeds close to idle speed, the excitation of torsional vibrations is unusually strong. Such torsional vibrations are passed through the transfer case into the main output train and into the auxiliary device output train distributed exactly as the torque is distributed, but not in the same proportion. While the distribution of the torque according to an immutable, through the number of teeth occurs in the given ratio in the transfer case, the energy is distributed the torsional vibrations depending on the vibration absorption capacity or torsional elasticity each. individual branch. Obviously a twisted branch can hardly vibrate energy absorb, while a torsionally soft branch may contain a lot of vibration energy can absorb.

Dez Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Verwirklichung der im Hauptpatent angegebenen Lösung die Erregung von Drehschwingungen in der Übertragung zu verhindern. Sie besteht darin, daß in dem zu den Hilfsgeräten oder zu einem wesentlichen Hilfsgerät, z. B. dem Aufladegebläse, führenden Abtriebszweig des Verteilergetriebes ein für die Absorbierung der Drehschwingungsenergie des Motors hinreichend weicher Schwingungsdämpfer oder -tilger angeordnet ist, der z. B. unter Benutzung eines Drehstabs, einer um ihre Achse auf Drehung beanspruchten Spiralfeder oder einer Flüssigkeitsübertragung sehr weich gestaltet ist.The invention is based on the task of implementing the im Main patent specified solution the excitation of torsional vibrations in the transmission to prevent. It consists in the fact that to the auxiliary devices or to an essential one Auxiliary device, e.g. B. the supercharger, leading output branch of the transfer case one that is sufficiently soft to absorb the torsional vibration energy of the motor Vibration damper or damper is arranged, the z. B. using a Torsion bars, a spiral spring stressed to rotate about its axis or a Fluid transfer is designed to be very soft.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, den Schwingungsdämpfer gleichzeitig als hydraulischen Drehmomentwandlar auszubilden, und zwar bevorzugt in der Weise, daß die Drehmomentwandlung in Abhängigkeit vom Barometerdruck oder der Gaspedalstellung, z. B. durch die an sich bekannte Füllungsregelung steuerbar ist.An advantageous embodiment of the invention consists in the vibration damper at the same time to train as a hydraulic torque wall, and preferably in such a way that the torque conversion as a function of the barometric pressure or the accelerator pedal position, e.g. B. controllable by the known filling control is.

Nach einer zweckmäßigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die erforderliche Weichheit im Hilfsgeräte-Abtriebstrang auch dadurch erhalten werden, daß das Gehäuse eines wesentlichen Teils im Hilfsgerätestrang, z. B. das Gehäuse des Aufladegebläses oder des antreibenden Verteilergetriebes selbst, weichelastisch aufgehängt ist.According to an advantageous embodiment of the present invention can thereby also obtain the required softness in the auxiliary device output train be that the housing of a substantial part in the auxiliary equipment line, z. B. that Housing of the supercharger or the driving transfer case itself, soft and elastic is hung.

Es ist bekannt, eine trennbare Kupplung im Gebläse-Antneb eines Verbrennungsmotors anzuordnen, dessen Gebläse über ein Differentialgetriebe angetrieben ist. Es. gehört ferner zum allgemeinen Stand der Technik, elastische Zwischenglieder oder eine hydraulische Kupplung auf der Gebläse-Antriebswelle eines Verbrennungsmotors anzuordnen. Solche bekannten elastischen Verbindungen werden im allgemeinen nicht oder nicht ohne weiteres die vom Motor erregten Schwingungen absorbieren können, selbst wenn sie in der erfindungsgemäßen Anordnung benutzt werden.It is known to have a separable coupling in the fan drive of an internal combustion engine to be arranged, the fan is driven by a differential gear. It. heard also to the general state of the art, elastic intermediate links or a hydraulic one To arrange clutch on the fan drive shaft of an internal combustion engine. Such known elastic connections are generally not or not readily can absorb the vibrations generated by the engine, even if they are in the inventive Arrangement can be used.

Durch die Anordnung gemäß der Erfindung wird erreicht, daß ein kleiner Schwingungsdämpfer, der nur einen Bruchteil des Motordrehmoments zu übertragen hat, denselben Zweck erfüllt wie ein viel größerer Schwingungsdämpfer im Motor-Hauptabtriebsstrang.By the arrangement according to the invention it is achieved that a small Vibration damper, the only a fraction of the engine torque has to transmit serves the same purpose as a much larger vibration damper in the main engine output train.

Im nachfolgenden wird die Erfindung an Hand der Abbildung im einzelnen erläutert.In the following, the invention is explained in detail with reference to the figure explained.

Die Abbildung zeigt die, Gesamtanordnung der erfindungsgemäßen Maschine in Aufsicht auf die Chassisebene eines von ihr getriebenen Fahrzeugs.The figure shows the overall arrangement of the machine according to the invention in supervision of the chassis level of a vehicle driven by it.

Der Verbrennungsmotor 1 treibt über eine Welle 2 ein im Gehäuse 3 untergebrachtes Verteilergetriebe an, das einerseits über eine Abtriebswelle 4 ein Hinterachsgetriebe 5 und die Hinterachse 6, andererseits mittels einer Welle 7 das Aufladegebläse 8 antreibt. Auf der Welle 7 ist ein der vorliegenden Erfindung entsprechender weicher Schwingungsdämpfer 55 angeordnet. Das Aufladegebläse 8 saugt über die Eintrittshutze 9, ein Filter 10 und eine Leitung 11 Luft aus der Umgebung an und drückt diese in eine Leitung 12, von wo sie in die Einlaßleitung 15 des Verbrennungsmotors gelangt. Eine über die Auspuffleitung 19 von den Motorabgasen angetriebene Abgasturbine 14, die ihre Leistung über eine Welle 20 mechanisch an die Abtriebswelle 4 abgibt, eine für die Einspritzung von Kühlflüssigkeit vorgesehene Kammer 54, ein vom Hilfsgeräteabzweig des Verteilergetriebes zusätzlich getriebener Ventilator 56, eine über eine Leitung 16 mit der Motor-Einlaßleitung verbundene Abblasevorrichtung 18, durch die Luft in die Auspuffleitung 17 der Abgasturbine abgeblasen werden kann, vervollständigen die Maschine.The internal combustion engine 1 drives a transfer case housed in the housing 3 via a shaft 2, which drives a rear axle drive 5 and the rear axle 6 via an output shaft 4 on the one hand, and the supercharger 8 via a shaft 7 on the other. A soft vibration damper 55 corresponding to the present invention is arranged on the shaft 7. The supercharger 8 sucks in air from the environment via the inlet hood 9, a filter 10 and a line 11 and presses it into a line 12, from where it passes into the inlet line 15 of the internal combustion engine. An exhaust gas turbine 14 driven by the engine exhaust gases via the exhaust line 19, which mechanically delivers its power to the output shaft 4 via a shaft 20, a chamber 54 provided for the injection of cooling liquid, a fan 56 additionally driven by the auxiliary device branch of the transfer case, one via a line 16 blow-off device 18 connected to the engine inlet line, through which air can be blown into the exhaust line 17 of the exhaust gas turbine, complete the machine.

Die Anordnung eines sehr weichen Schwingungsdämpfers 55 im Abtriebszweig vom Verteilergetriebe zu dem wesentlichsten über das Verteilergetriebe angetriebenen Hilfsgerät, nämlich dem Aufladegebläse, ermöglicht die eingangs geschilderte besondere schwingungstilgende Wirkung: Die in die Motorwelle 2 übertragenen Drehschwingungen werden im wesentlichen in diesen Abzweig abgeführt und hier durch Reibung vernichtet und/oder bei geeigneter Abstimmung des Schwingungstilgers so verschluckt, daß ihre Energie in gleichmäßige Antriebsenergie für das Aufladegebläse umgewandelt wird.The arrangement of a very soft vibration damper 55 in the output branch from the transfer case to the most essential driven via the transfer case Auxiliary device, namely the supercharger, enables the special described above Vibration dampening effect: the torsional vibrations transmitted into the motor shaft 2 are essentially discharged into this branch and destroyed here by friction and / or with a suitable tuning of the vibration absorber so swallowed that their Energy is converted into uniform drive energy for the supercharger.

Auf diese Weise kann die Motordrehzahl ohne Auskuppeln des Abtriebs bis auf geringe Werte abgesenkt werden. Dies ist bekanntlich bei üblicher Antriebsweise oder ohne einen Schwingungsdämpfer der geschilderten Anordnung nicht möglich, da der Ungleichförmigkeitsgrad des Motors bei niederen Drehzahlen keinen gleichmäßigen Fahrzeugantrieb zulassen würde. Statt zur Verschluckung dieser Ungleichförmigkeit einen großen Schwingungsdämpfer, z. B. eine große hydraulische Kupplung, in den Hauptleistungsstrang des Motors zu schalten, wird dieselbe Aufgabe von einer sehr weichen Kupplung im Hilfsgeräteantriebsstrang erfüllt.In this way, the engine speed can be adjusted without disengaging the output can be reduced to low values. This is known to be the case with the usual drive mode or not possible without a vibration damper of the arrangement described, because the degree of irregularity of the motor at low speeds is not a uniform one Vehicle propulsion would allow. Instead of swallowing this irregularity a large vibration damper, e.g. B. a large hydraulic clutch in the Shifting the main power train of the engine becomes a very same task soft coupling in the auxiliary device drive train fulfilled.

Als weicher Schwingungsdämpfer kann gegebenenfalls eine hydraulische Kupplung in geeigneter Auslegung dienen. Es wird aber erfindungsgemäß bevorzugt ein mechanisch sehr weich federnder oder rutschender Kupplungsmechanismus vorzusehen sein. Es kann beispielsweise das Prinzip des Torsionsstabs zur Herstellung der erforderlichen Weichheit verwendet werden oder dasjenige der Spiralfeder. Eine andere Möglichkeit, das erfindungsgemäße Ziel zu erreichen, besteht in einer hinreichend elastischen Gegenlagerung des Verteilergetriebegehäuses und/oder gegebenenfalls in einer elastischen Gegenlagerung eines wesentlichen Hilfsgerätes, z. B. des Aufladegebläsegehäuses. Eine hinreichende elastische Gegenlagerung dieser Art kann bereits durch eine sehr weiche Gummilagerung erzielt werden, jedoch erlaubt eine mechanisch federnde Gegenlagerung mit getrennten, z. B. hydraulischen Stoßdämpfern noch eine vollständigere Lösung dieser Möglichkeit.A hydraulic damper can be used as a soft vibration damper Serve coupling in a suitable design. However, it is preferred according to the invention to provide a mechanically very soft resilient or slipping clutch mechanism be. For example, it can use the principle of the torsion bar to produce the required Softness can be used or that of the coil spring. Another possibility, To achieve the aim of the invention, there is a sufficiently elastic Counter-bearing of the transfer case and / or possibly in an elastic one Counter support of an essential auxiliary device, e.g. B. the supercharger housing. A sufficient elastic counter-support of this type can already be achieved by a very soft rubber mounting can be achieved, but allows a mechanically resilient counter-mounting with separate, z. B. hydraulic shock absorbers provide a more complete solution this possibility.

Der Schwingungsdämpfer 55 kann auch gleichzeitig als hydraulischer Drehmomentwandler ausgeführt sein. Dies würde besonders dort von Vorteil sein, wo sehr große Höhenunterschiede zu bewältigen sind. Es kann dann, gegebenenfalls in automatischer Abhängigkeit vom Barometerdruck, das Drehmomentverhältnis zwischen Motor und Lader zweckmäßig verändert werden, so daß man z. B. selbst in sehr großen Höhen noch über vollen Aufladedruck für den Motor verfügt.The vibration damper 55 can also be used as a hydraulic Be performed torque converter. This would be particularly beneficial wherever there are very large differences in altitude to be mastered. It can then, if necessary, in automatic dependence on the barometric pressure, the torque ratio between Engine and loader can be changed appropriately, so that you can z. B. even in very large Heights still has full boost pressure for the engine.

Das Drehmomentverhältnis des Drehmomentwandlers kann, z. B. mittels der bekannten Füllungsregelung, durch den Barometerdruck oder durch die Gaspedalstellung gesteuert werden, oder man kann beide Steuerungsarten zugleich, in zweckmäßiger Koordinierung mit der selbsttätigen, vom Drehzahlverhältnis abhängigen Änderung des Drehmomentverhältnisses des Wandlers, vorsehen.The torque ratio of the torque converter may e.g. B. by means of the well-known filling regulation, by the barometer pressure or by the accelerator pedal position be controlled, or you can use both types of control at the same time, in a more expedient manner Coordination with the automatic change depending on the speed ratio the torque ratio of the converter.

Claims

Claims: 1. Internal combustion engine, in particular diesel engine for vehicle propulsion, in which between the motor shaft on the one hand and the output shaft or auxiliary devices, e.g. B. a supercharger, on the other hand, a transfer case is provided according to patent 920220, characterized in that in the auxiliary equipment or an essential auxiliary device such. B. the supercharger (8) leading output branch of the transfer case (3) a very soft vibration damper (55) or damper is arranged, the z. B. is made very soft using a torsion bar, a coil spring or a fluid coupling.

2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the vibration damper is designed at the same time as a hydraulic torque converter, which is dependent controllable by the barometer pressure or the accelerator pedal position in a manner known per se is.

3. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the housing of a substantial part in the auxiliary equipment train, for. B. the housing of the supercharger or the driving transfer case itself, is flexibly suspended. Considered publications: German Patent Nos. 632 622, 692121, 705 746, 754172; Swiss Patent No. 186 054; French patents nos. 633 040, 939 526, 997927.