CH479803A - Antriebsanlage mit einer Brennkraftmaschine mit Aufladung - Google Patents

Description

  Antriebsanlage mit einer     Brennkraftmaschine    mit     Aufladung       Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsanlage  mit einer     Brennkraftmaschine    mit     Aufladung,    deren  Ladegebläse an das Sonnenrad eines von der     Brennkraft-          maschine    über den     Planetenradträger    angetriebenen     Pla-          netenradgetriebes    angeschlossen ist und dessen Hohlrad  auf den Abtrieb arbeitet.

   Ein derartiger     z.B.    aus der  deutschen Patentschrift 1 122 324 bekannter Antrieb des  Ladegebläses gestattet durch eine hohe     Aufladung    im  Bereich kleiner Drehzahlen eine erhebliche     Leistungs-          und    Momentvergrösserung der sogenannten     Differential-          brennkraftmaschine.    Diese erreicht beispielsweise bei  einem Drittel der Nenndrehzahl das fast dreifache Nenn  moment. Eine solche     Differentialbrennkraftmaschine     kann nur in Verbindung mit einem bei steigender  Belastung drehzahldrückenden Abtrieb,     d.h.    mit einem  drehzahldrückenden Getriebe seine Vorzüge nutzbar ma  chen.  



  Da in vielen Fällen die rein mechanischen Getriebe  ausscheiden, sollen hier lediglich hydrodynamische Ge  triebe betrachtet werden. So ist in der oben genannten  Patentschrift bereits vorgeschlagen worden, einer     Diffe-          rentialbrennkraftmaschine    einen Strömungswandler nach  zuschalten. Der dort gezeigte Strömungswandler mit  radial innenliegendem Leitrad und radial aussenliegenden  Pumpen- und Turbinenrädern scheidet jedoch bei hohen  Motordrehzahlen wegen zu grosser Fliehkräfte der um  laufenden     Wandlerteile    aus.

   Anstelle dieses Wandlers  einen solchen mit radial innenliegenden umlaufenden  Teilen zu verwenden, bei dem die Fliehkräfte also gut  beherrschbar sind, hat den Nachteil, dass ein solcher  Wandler nicht die bei Triebfahrzeugen gewünschte     drük-          kende    Charakteristik aufweist     (d.h.    dass er eine steigende  Sekundärbelastung nicht an den Motor weitergibt). Zur       Abhilfe    dieses Nachteils dient, wie bekannt, ein     Diffe-          rentialwandlergetriebe,    wie es im Zusammenhang mit  einer     Differentialbrennkraftmaschine    bereits in der fran  zösischen Patentschrift<B>1</B>264 983 vorgeschlagen worden  ist.

   Die dort gezeigte Getriebeausführung ist jedoch  aufgrund der     Wandlerausbildung    wiederum nicht für  hohe Motordrehzahlen geeignet. Der Austausch dieses  Wandlers gegen einen für hohe Drehzahlen geeigneten    Strömungswandler ergibt jedoch keine optimalen Ver  hältnisse.  



  Hier setzt die Erfindung ein. Ausgehend von einer  Antriebsanlage mit einer     Brennkraftmaschine    mit     Aufla-          dung,    deren Ladegebläse an das Sonnenrad eines von der       Brennkraftmaschine    über den     Planetenradträger    angetrie  benen     Laderplanetenradgetriebes    angeschlossen ist und  mit einem mit dessen Hohlrad verbundenen, ein     Verteil-          planetenradgetriebe    aufweisenden     Differentialwandlerge-          triebe,    insbesondere für Fahrzeuge,

   wird die Verwendung  eines Strömungswandlers mit feststehendem Gehäuse und  ein derartiger Anschluss des     Verteilplanetenradgetriebes     vorgeschlagen, dass die Hohlräder beider     Planetenradge-          triebe    starr miteinander verbunden sind und dass der       Planetenradträger    des     Verteilplanetenradgetriebes    mit  dem mechanischen Kraftweg des     Differentialwandlerge-          triebes    und das Sonnenrad mit dem vorzugsweise mittels  einer Bremse     festsetzbaren    Pumpenrad des     Strömungs-          wandlers    verbunden ist,

   wobei dessen Turbinenrad an die  Antriebswelle über ein Zahnradgetriebe angeschlossen  ist.  



  Das     Differentialwandlergetriebe    wird dabei     zweck-          mässig    so angeschlossen, dass die grosse Übersetzung des       Abtriebszweiges    des     Laderplanetenradgetriebes    ins  Schnelle weitgehend wieder rückgängig gemacht wird, so  dass sich zum Antrieb auch ein schnellaufender Motor  eignet. Trotzdem wird der Wandler mit     verhältnismässig     grosser Drehzahl angetrieben und kann daher     verhältnis-          mässig    kleine Abmessungen erhalten, jedoch schaden  diese hohen Drehzahlen dem vorgesehenen     Strömungs-          wandler    ohne umlaufendem Gehäuse nicht.

   Der     An-          schluss    des Pumpenrades an das Sonnenrad bewirkt  hierbei einen der     Motordrehrichtung    entgegengesetzten       Drehsinn    von Pumpe und Turbine, was jedoch durch ein  umkehrendes     Zahnradgetriebe    wieder ausgeglichen wer  den kann. Dieses kann     zweckmässigerweise    als ein mittels  einer Bremse schaltbares     Planetenradgetriebe    ausgebildet  sein, wobei vorzugsweise das Sonnenrad mit dem Turbi  nenrad des Strömungswandlers, das Hohlrad mit der       Abtriebswelle    und der     Planetenradträger    mit der Bremse  verbunden wird.

        Die erwähnte Anschlussart des     Differentialwandlerge-          triebes    an das     Laderplanetenradgetriebe    erweist sich auch  dann als sehr vorteilhaft, wenn das Pumpenrad des  Strömungswandlers     abbremsbar    ist. Bei angezogener  Bremse wird hierbei der hydraulische Kraftweg ausge  schaltet, so dass lediglich der mechanische Kraftweg  wirksam ist. Dieser mechanische Gang ist gegenüber dem       Abtriebsglied    des     Laderplanetenradgetriebes    stark ins  Langsame übersetzt, so dass ein drehzahlmässig gut  brauchbarer mechanischer Gang erzielt wird.

   Da das  Pumpenrad des Strömungswandlers der Vorwärtsdreh  richtung der     Abtriebswelle    entgegengesetzt umläuft, ist  eine     Drehrichtungsumkehr    für den Rückwärtsgang nicht  notwendig, dabei arbeitet der über den     Strömungswand-          ler    gehende Kraftweg gegen den mechanischen Kraftweg.       Zweckmässigerweise    wird hierzu ein weiteres     Planeten-          radgetriebe    vorgesehen, dessen Sonnenrad mit dem Tur  binenrad des Strömungswandlers und dessen Planeten  radträger mit dem mechanischen Kraftweg verbunden  wird und dessen Hohlrad mit einer Bremse versehen  wird.  



  Die Erfindung soll     aber    auch fertigungstechnische  Vorteile eröffnen. Nach     einer    Weiterbildung können das       Laderplanetenradgetriebe    und das     Verteilplanetenradge-          triebe    einander gleich ausgebildet und spiegelbildlich  nebeneinander angeordnet     sein.    So kann     z.B.    auch ein  gemeinsamer, entsprechend breiter Aussenkranz für bei  de Getriebe dienen. Diesen Getrieben können ferner das  als Umkehrgetriebe dienende     Planetenradgetriebe    und  gegebenenfalls auch das weitere     Planetenradgetriebe    für  den Rückwärtsgang gleich ausgebildet werden.  



  In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der  Erfindung dargestellt.  



  Mit 1 ist ein Verbrennungsmotor bezeichnet, dessen  Kurbelwelle 2 mit dem     Planetenradträger    4 eines Lader  planetenradgetriebes 3 verbunden ist. Die Planetenräder  5 kämmen mit dem Sonnenrad 6 und dem Hohlrad 7.  Das Sonnenrad 6 treibt     über    ein Zahnradpaar 8/9     ein    zur       Aufladung    des Motors 1 dienendes Ladegebläse 10 an.  Das Hohlrad 7 ist mit dem Hohlrad 12 eines     Verteilpla-          netenradgetriebes    11 verbunden, dessen die Planetenrä  der 13 tragender     Planetenradträger    14 an die Abtriebs  welle 16 angeschlossen ist und zugleich den mechani  schen Kraftweg des     Differentialwandlergetriebes    bildet.

    Dessen hydraulischer Kraftweg wird durch das Sonnen  rad 15 und das über eine Hohlwelle 17 mit diesem  verbundene Pumpenrad 19 eines ein ortsfestes Leitrad 21  in einem Gehäuse 21a aufweisenden Strömungswandlers  18 gebildet. Dessen Turbinenrad 20 ist mit     einer    Hohl  welle 22 verbunden, auf der die Sonnenräder 24 und 30       zweier    weiterer     Planetenradgetriebe    23 und 29 befestigt  sind. Das Hohlrad 27 des     Planetenradgetriebes    23 ist mit  dem Planetenräder 33 aufweisenden     Planetenradträger    31  des     Planetenradgetriebes    29 und dieser mit der Abtriebs  welle 16 verbunden.

   Der     Planetenradträger    26 mit den  Planetenrädern 25 und das Hohlrad 32 des Planetenrad  getriebes 23 bzw. 29 sind mittels einer Bremse 28 bzw. 34       festsetzbar.    Auch das Pumpenrad 19 des     Strömungs-          wandlers    18 ist     abbremsbar,    und zwar mittels einer  Bremse 35.  



  Die Arbeitsweise dieser Antriebsanlage ist folgen  de:  Das Motordrehmoment an der Welle 2 wird im       Planetenradgetriebe    3 auf den Antrieb des Ladegebläses  10 und des     Differentialwandlergetriebes    11 bis 21     verteilt.     Wenn an letzterem     ein    grösseres Moment verlangt wird,  erhöht sich die Drehzahl des Ladegebläses 10 und damit    die     Aufladung    des Motors 1, so dass dieser ein     grösseres     Moment abgibt. Auf diese Weise lässt sich bei sinkender  Drehzahl der Welle 2     infolge    steigender Belastung     ein     steigendes Motormoment erreichen.  



  Das     Differentialwandlergetriebe    11 bis 21 arbeitet bei  stillstehender     Abtriebswelle    16 zunächst rein hydraulisch,       d.h.    das Pumpenrad 19 wird angetrieben, während der       Planetenradträger    14 noch stillsteht. Weil dieser stillsteht,  ist die Übersetzung zwischen dem (Antriebs-) Hohlrad 12  und dem Sonnenrad 15 ins Schnelle verhältnismässig  gross, und zwar dreht sich dieses entgegengesetzt zum  Hohlrad 12.

   Das Pumpenrad 19 läuft also rasch um und  erzeugt ein hohes Moment am     Turbinenrad,    so dass, falls  für den Vorwärtsgang die Bremse 28 eingelegt ist, die       Abtriebswelle    16 sich vorwärts zu drehen     beginnt.    Hier  bei arbeitet das     Planetenradgetriebe    23 als Umkehrgetrie  be, wodurch die Drehrichtung des entgegengesetzt zur       Vorwärtsdrehrichtung    der     Abtriebswelle    16 arbeitenden  Turbinenrades 20 bei der Übertragung auf die Abtriebs  welle 16 umkehrt wird. Mit steigender Drehzahl wird die  Leistung zunehmend über den mechanischen Kraftweg  13, 14 und 16 übertragen.  



  Eine zweite     Vorwärtsgangstufe    wird durch Einlegen  der Bremse 35 und Lösen der Bremse 28 erreicht; sie ist  rein mechanisch, da das Sonnenrad 15 stillsteht. Falls  zwischen dem Sonnenrad 24 und dem Turbinenrad 20 ein  Freilauf vorgesehen wäre, könnte beim zweiten Vor  wärtsgang die Bremse 28 eingelegt bleiben. Die gezeich  nete Anordnung hat aber den Vorteil, dass bei eingeleg  ten Bremsen 28 und 35 mit dem Wandler 18 hydrodyna  misch gebremst werden kann.  



  Der Rückwärtsgang wird durch Anziehender Bremse  34 und Lösen der Bremse 28 und 35 eingelegt. Hierbei  wird die Drehrichtung des Turbinenrades 20 bei der  Übertragung auf die     Abtriebswelle    nicht umgekehrt.  



  Die     Planetenradgetriebe    3, 11, 23 und 29 sind nach  der Zeichnung gleich ausgebildet; sie weisen also gleiche       Einzelteile    auf.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Antriebsanlage mit einer Brennkraftmaschine mit Aufladung, deren Ladegebläse an das Sonnenrad eines von der Brennkraftmaschine über den Planetenradträger angetriebenen Laderplanetenradgetriebes angeschlossen ist und mit einem mit dessen Hohlrad verbundenen, ein Verteilplanetenradgetriebe aufweisenden Differential- wandlergetriebe, insbesondere für Fahrzeuge, gekenn zeichnet durch die Verwendung eines Strömungswandlers (18)

   mit feststehendem Gehäuse (21a) und durch einen derartigen Anschluss des Verteilplanetenradgetriebes (11), dass die Hohlräder (7 und 12) beider Planetenradge- triebe (3 und 11) starr miteinander verbunden sind, dass ferner der Planetenradträger (14) des Verteilplanetenrad- getriebes (11) mit dem mechanischen Kraftweg (13, 14, 16) des Differentialwandlergetriebes (11 bis 21) und das Sonnenrad (15) mit dem festsetzbaren Pumpenrad (19) des Strömungswandlers verbunden ist, wobei dessen Turbinenrad (20)

   an die Abtriebswelle (16) über ein Zahngetriebe (23) angeschlossen ist. UNTERANSPRÜCHE 1.. Antriebsanlage nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Pumpenrad (19) mittels einer Bremse (35) festsetzbar ist. 2.

   Anlage nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass das als Umkehrgetriebe ausgebildete Zahn- radgetriebe als mittels einer Bremse (28) schaltbares Planetenradgetriebe (23) ausgebildet ist, wobei das Son nenrad (24) mit dem Turbinenrad (20) des Strömungs- wandlers (18), das Hohlrad (27) mit der Abtriebswelle (16) und der Planetenradträger (26) mit der Bremse verbunden ist. 3.

   Anlage nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass zur Erzielung der der Normaldrehrichtung der Abtriebswelle (16) entgegengesetzten Drehrichtung ein weiteres Planetenradgetriebe (29) angeordnet ist, dessen Sonnenrad (30) mit dem Turbinenrad (20) des Strömungswandlers (18) und dessen Planetenradträger (31) mit der Abtriebswelle (16) verbunden ist und dessen Hohlrad (32) mit einer Bremse (34) versehen ist. 4.

   Anlage nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass das Laderplanetenradgetriebe (3) und das Verteilplanetenradgetriebe (11) einander gleich ausgebil det und spiegelbildlich nebeneinander angeordnet sind. 5. Anlage nach Patentanspruch und den Unteran sprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das als Umkehrzahnradgetriebe dienende Planetenradgetriebe (23) und auch das weitere Planetenradgetriebe (29) in der gleichen Weise mit der gleichen Verzahnung, gleichen Planetenrädern und Planetenlagern, wie die beiden ande ren Planetenradgetriebe (3 und 11) ausgebildet sind.