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DE102006031814A1 - Hydrodynamische Maschine - Google Patents

Hydrodynamische Maschine Download PDF

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DE102006031814A1
DE102006031814A1 DE200610031814 DE102006031814A DE102006031814A1 DE 102006031814 A1 DE102006031814 A1 DE 102006031814A1 DE 200610031814 DE200610031814 DE 200610031814 DE 102006031814 A DE102006031814 A DE 102006031814A DE 102006031814 A1 DE102006031814 A1 DE 102006031814A1
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inlet
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hydrodynamic
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DE200610031814
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Markus Dr. Kley
Reinhold Dr. Pittius
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Voith Turbo GmbH and Co KG
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Voith Turbo GmbH and Co KG
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D33/00Rotary fluid couplings or clutches of the hydrokinetic type
    • F16D33/06Rotary fluid couplings or clutches of the hydrokinetic type controlled by changing the amount of liquid in the working circuit
    • F16D33/16Rotary fluid couplings or clutches of the hydrokinetic type controlled by changing the amount of liquid in the working circuit by means arranged externally of the coupling or clutch
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
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    • F16D57/04Liquid-resistance brakes; Brakes using the internal friction of fluids or fluid-like media, e.g. powders with blades causing a directed flow, e.g. Föttinger type

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine hydrodynamische Maschine, insbesondere hydrodynamische Kupplung, - mit einem Arbeitsmediumeinlass zum Zuführen von Arbeitsmedium in einen Arbeitsraum der hydrodynamischen Maschine, wobei - in dem Arbeitsmediumeinlass ein Einlassventil mit einem Ventilkörper angeordnet ist, welches die Strömung von Arbeitsmedium in dem Arbeitsmediumeinlass durch Betätigen des Ventilkörpers wahlweise steuert oder regelt. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass - das Einlassventil eine erste Schaltstellung des Ventilkörpers aufweist, in welcher das Einlassventil einen ersten Strömungsquerschnitt für das Arbeitsmedium freigibt, und ferner eine zweite Schaltstellung des Ventilkörpers aufweist, in welcher das Einlassventil einen zweiten Strömungsquerschnitt für das Arbeitsmedium freigibt, wobei der zweite Strömungsquerschnitt kleiner als der erste Strömungsquerschnitt ist, und - sich die jeweilige Schaltstellung des Ventilkörpers automatisch in Abhängigkeit des Druckes des Arbeitsmediums im oder am Einlassventil und/oder in Abhängigkeit der Druckdifferenz des Arbeitsmediums über dem Einlassventil einstellt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine hydrodynamische Maschine, beispielsweise eine hydrodynamische Kupplung, einen hydrodynamischen Wandler oder eine hydrodynamische Bremse (Retarder). Insbesondere betrifft die Erfindung eine hydrodynamische Kupplung, die mit dem Motoröl eines Kraftfahrzeugs als Arbeitsmedium betrieben wird.
  • Hydrodynamische Maschinen und deren Einsatz in Kraftfahrzeugen, insbesondere im Kraftfahrzeugantriebsstrang, sind bekannt. Dabei wird die hydrodynamische Maschine mit einem Arbeitsmedium betrieben, welches über einen Arbeitsmediumeinlass in den Arbeitsraum der hydrodynamischen Maschine geleitet wird. Der Arbeitsraum wird in der Regel durch zwei sich in Axialrichtung der hydrodynamischen Maschine gegenüberstehenden Schaufelrädern ausgebildet, wobei bei einem hydrodynamischen Wandler zusätzlich wenigstens ein Leitrad oder mehrere Leiträder vorgesehen sein können. Der Arbeitsraum ist beispielsweise torusförmig. Durch die Arbeitsmediumströmung im Arbeitsraum wird Drehmoment beziehungsweise Antriebsleistung vom ersten Schaufelrad der hydrodynamischen Maschine (Primärrad oder Pumpenrad genannt), das mit der Eingangsseite der hydrodynamischen Maschine verbunden ist, auf das zweite Schaufelrad der hydrodynamischen Maschine (Sekundärrad oder bei der hydrodynamischen Kupplung und beim hydrodynamischen Wandler auch Turbinenrad und bei der hydrodynamischen Bremse Stator genannt) übertragen, welches ortsfest angeordnet ist (hydrodynamische Bremse) oder mit der Abtriebsseite der hydrodynamischen Maschine verbunden ist.
  • Die hydrodynamische Maschine, wie sie die vorliegende Erfindung betrifft, ist insbesondere eine füllungsgesteuerte hydrodynamische Maschine, das heißt die Menge von Arbeitsmedium, welche sich im Arbeitsraum befindet, ist gezielt einstellbar, wobei neben dem entleerten oder weitgehend entleerten Zustand und dem vollgefüllten Zustand des Arbeitsraums auch Teilfüllungszustände einstellbar sind.
  • An hydrodynamische Maschinen, insbesondere an hydrodynamische Kupplungen oder hydrodynamische Bremsen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, wird zum einen die Anforderung gestellt, dass die hydrodynamische Maschine schnell und zuverlässig zugeschaltet werden können soll, wenn dies erwünscht ist, beispielsweise durch den Fahrer oder eine Steuereinrichtung angefordert wird. Gleichzeitig soll der Durchsatz von Arbeitsmedium möglichst gering sein. Letzteres trifft insbesondere auf hydrodynamische Maschinen zu, welche mit Betriebsöl des Kraftfahrzeugs, beispielsweise dem Getriebeöl oder dem Motoröl als Arbeitsmediums betrieben werden, da neben der hydrodynamischen Maschine in der Regel weitere Aggregate von diesem Öl durchströmt werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydrodynamische Maschine anzugeben, welche besser als bisher die beiden genannten Anforderungen gleichzeitig erfüllt.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine hydrodynamische Maschine mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung.
  • Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht zum einen eine besonders rasche Zuschaltbarkeit der hydrodynamischen Maschine auch in Zuständen, in welchen das Arbeitsmedium im Arbeitsmediumeinlass einen vergleichsweise geringen Druck aufweist, was grundsätzlich zu einer vergleichsweise langsamen Befüllung des Arbeitsraumes führt. So stellt das erfindungsgemäß im Arbeitsmediumeinlass vorgesehene Einlassventil beispielsweise bei einem niedrigen Druck im Arbeitsmediumeinlass einen großen Strömungsquerschnitt für die Strömung des Arbeitsmediums durch das Einlassventil zur Verfügung. Zum anderen kann ein unnötig hoher Arbeitsmediumdurchsatz auch in jenen Betriebszuständen zuverlässig verhindert werden, in welchen ein hoher Druck des Arbeitsmediums im Arbeitsmediumeinlass vorherrscht, was grundsätzlich zu einem großen Arbeitsmediumstrom in die hydrodynamische Kupplung führt. So kann beispielsweise bei Druckzuständen oberhalb eines vorgegebenen Druckwertes des Arbeitsmediums im Arbeitsmediumeinlass der Strömungsquerschnitt für das Arbeitsmedium im Einlassventil gegenüber dem zuvor beschriebenen Strömungsquerschnitt dadurch verringert werden, dass der Ventilkörper des Einlassventils automatisch aus einer ersten Schaltstellung in eine zweite Schaltstellung geschaltet wird.
  • Der genannte Druck im Arbeitsmediumeinlass, in Abhängigkeit von welchem der Ventilkörper des Einlassventils schaltet, kann ein Druck an einer vorgegebenen Stelle im Einlassventil oder an einer vorgegebenen Stelle im Arbeitsmediumeinlass am Einlassventil, das heißt vor oder hinter, insbesondere unmittelbar vor oder unmittelbar hinter dem Einlassventil sein. Auch eine Druckdifferenz zwischen zwei verschiedenen Positionen im Einlassventil beziehungsweise die Druckdifferenz, welche sich über das Einlassventil bei einer Strömung von Arbeitsmedium durch das Einlassventil einstellt, kann die maßgebliche Größe für das Schalten des Ventilkörpers sein.
  • Im einzelnen weist die hydrodynamische Maschine, welche insbesondere als hydrodynamische Kupplung ausgebildet ist, einen Arbeitsmediumeinlass zum Zuführen von Arbeitsmedium in den Arbeitsraum der hydrodynamischen Maschine auf, wobei in dem Arbeitsmediumeinlass ein Einlassventil mit einem Ventilkörper angeordnet ist. Das Einlassventil bestimmt den Strömungsquerschnitt, welcher für das Arbeitsmedium zum Einströmen in den Arbeitsraum der hydrodynamischen Maschine zur Verfügung steht. Somit kann mit dem Einlassventil die Strömung von Arbeitsmedium in dem Arbeitsmediumeinlass beziehungsweise in den Arbeitsraum durch Betätigen beziehungsweise Schalten des Ventilkörpers wahlweise gesteuert oder geregelt werden.
  • Das Einlassventil weist eine erste Schaltstellung des Ventilkörpers auf, in welcher das Einlassventil einen ersten Strömungsquerschnitt für das Arbeitsmedium freigibt. Ferner weist das Einlassventil eine zweite Schaltstellung des Ventilkörpers auf, in welcher das Einlassventil einen zweiten Strömungsquerschnitt für das Arbeitsmedium freigibt. Beide Querschnitte sind insbesondere größer als Null. Beispielsweise entspricht der erste Strömungsquerschnitt dem Strömungsquerschnitt einer Lochblende mit einer kreisrunden Öffnung mit einem Durchmesser von 3,5 mm, und der zweite Strömungsquerschnitt entspricht dem Strömungsquerschnitt einer Lochblende mit einer kreisrunden Öffnung mit einem Durchmesser von 2,5 mm. Dabei können die genannten Strömungsquerschnitte in etwa oder genau eingehalten werden. Selbstverständlich kommen auch andere Strömungsquerschnitte in Betracht.
  • Da der zweite Strömungsquerschnitt kleiner als der erste Strömungsquerschnitt ist, wird durch Betätigen des Ventilkörpers der Strömungsquerschnitt für Arbeitsmedium durch das Einlassventil vermindert, wenn der Ventilkörper aus der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung geschaltet wird, und vergrößert, wenn der Ventilkörper aus der zweiten Schaltstellung in die erste Schaltstellung geschaltet wird.
  • Die jeweilige Schaltstellung – erste Schaltstellung oder zweite Schaltstellung – des Ventilkörpers stellt sich erfindungsgemäß automatisch in Abhängigkeit des Druckes des Arbeitsmediums im Arbeitsmediumeinlass, das heißt im oder am Einlassventil beziehungsweise in Abhängigkeit der Druckdifferenz des Arbeitsmediums über dem Einlassventil ein.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind Maßnahmen getroffen, dass das Einlassventil im wesentlichen nur die genannten beiden Schaltstellungen des Ventilkörpers aufweist und nicht oder nicht langfristig in einer Zwischenstellung verbleibt. Gemäß einer besonderen Ausführung ist stets, das heißt in jeder Schaltstellung des Ventilkörpers, eine arbeitsmediumleitende Verbindung durch das Einlassventil und insbesondere bis in den Arbeitsraum der hydrodynamischen Maschine vorhanden. Beispielsweise ist das Einlassventil derart ausgeführt, dass in allen Zuständen des Einlassventils eine arbeitsmediumleitende Verbindung durch das Einlassventil und insbesondere bis in den Arbeitsraum der hydrodynamischen Maschine vorhanden ist.
  • Das Einlassventil kann derart gestaltet sein, dass der Ventilkörper unterhalb eines vorgegebenen Druckwertes des Arbeitsmediums im oder am Einlassventil und/oder unterhalb einer vorgegebenen Druckdifferenz des Arbeitsmediums über dem Einlassventil in der ersten Schaltstellung verbleibt, wohingegen es bei oder oberhalb dieses vorgegebenen Druckwertes oder der Druckdifferenz automatisch in die zweite Schaltstellung schaltet. Selbstverständlich kann eine Hysterese im Ventil vorgesehen sein, das heißt das Schalten von der zweiten Schaltstellung in die erste Schaltstellung findet bei einem anderen Druckwert oder Druckdifferenz, insbesondere bei einem niedrigeren Druckwert, statt, als das Schalten von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung.
  • Grundsätzlich ist es auch möglich, das Einlassventil derart zu gestalten, dass der Ventilkörper unterhalb eines vorgegebenen Druckwertes des Arbeitsmediums im oder am Einlassventil und/oder unterhalb einer vorgegebenen Druckdifferenz des Arbeitsmediums über dem Einlassventil in der zweiten Schaltstellung verbleibt, wohingegen es bei oder oberhalb dieses vorgegebenen Druckwertes oder der Druckdifferenz automatisch in die erste Schaltstellung schaltet. Auch hier kann wieder eine Hysterese vorgesehen sein oder vermieden werden.
  • Die Schaltung des Ventilkörpers erfolgt insbesondere automatisch in Abhängigkeit des Druckes des Arbeitsmediums vor dem Einlassventil, insbesondere unmittelbar vor dem Einlassventil, oder im Einströmbereich des Einlassventils.
  • Der vorgegebene Druckwert, bei welchem die Schaltung stattfindet, kann beispielsweise ein Druckwert im Bereich von 0,5 bis 3 bar sein. Selbstverständlich sind andere Druckwerte möglich.
  • Gemäß einer Ausführung der Erfindung ist die hydrodynamische Maschine mit dem erfindungsgemäß gestalteten Einlassventil in einem Antriebsstrang, insbesondere einem Kraftfahrzeugantriebsstrang beispielsweise eines LKWs, vorgesehen. Der Antriebsstrang weist einen Motor auf, der mit Motoröl geschmiert wird. Entsprechend ist eine Ölpumpe zum Umwälzen des Motoröls in einem Ölkreislauf vorgesehen. Die Ölpumpe fördert das Öl in Abhängigkeit der Motordrehzahl. Beispielsweise wird die Ölpumpe vom Motor angetrieben.
  • Wenn nun der Motor mit einer niedrigen Drehzahl umläuft, so stellt sich aufgrund der dann auch niedrigen Drehzahl der Ölpumpe ein niedriger Öldruck im Ölkreislauf ein. Alternativ oder zusätzlich führt auch ein hoher Öldurchsatz durch am Ölkreislauf angeschlossene Aggregate zu einem niedrigen Öldruck im Ölkreislauf. Wenn nun die hydrodynamische Maschine, welche mit dem Öl als Arbeitsmedium betrieben wird, zugeschaltet werden soll, so kann das Einlassventil automatisch in Abhängigkeit des Öldruckes einen vergleichsweise großen Strömungsquerschnitt für Öl in den Arbeitsraum der hydrodynamischen Maschine zur Verfügung stellen, dadurch, dass der Ventilkörper in seine erste Schaltstellung geschaltet wird oder in dieser Schaltstellung verbleibt. Somit wird sichergestellt, dass bei einem niedrigen Öldruck nicht zu wenig Öl in den Arbeitsraum der hydrodynamischen Maschine einströmt. Wenn nun, weil die Motordrehzahl ansteigt oder der Ölverbrauch von am Ölkreislauf angeschlossenen Verbrauchen/Aggregaten absinkt, der Öldruck im Ölkreislauf ansteigt, kann das Einlassventil den Ventilkörper automatisch in die zweite Schaltstellung schalten und so den Strömungsquerschnitt für Öl in den Arbeitsraum der hydrodynamischen Maschine vermindern. Somit wird zuverlässig verhindert, dass unerwünscht viel Öl in den Arbeitsraum der hydrodynamischen Maschine strömt. Die erfindungsgemäße Lösung optimiert somit den Öldurchsatz durch die hydrodynamische Maschine.
  • Die hydrodynamische Maschine kann beispielsweise vom Motor angetrieben werden. Wenn die hydrodynamische Maschine als hydrodynamische Kupplung oder als hydrodynamischer Wandler ausgebildet ist, kann mittels der hydrodynamischen Maschine eine Arbeitsmaschine, beispielsweise ein Kompressor, angetrieben werden. Die hydrodynamische Maschine ist dann mit ihrer Antriebsseite (dem Pumpenrad) mit einer Antriebsmaschine, beispielsweise dem genannten Motor beziehungsweise Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs, verbunden, und die Abtriebsseite der hydrodynamischen Maschine (das Turbinenrad) ist mit der Arbeitsmaschine verbunden.
  • Der Kompressor kann beispielsweise ein Luftkompressor für das Druckluftsystem eines Kraftfahrzeugs sein. Auch ein Kompressor einer Klimaanlage oder eines Kühlaggregats des Kraftfahrzeugs beziehungsweise eines Anhängers oder eines Anhängerfahrzeugs kommt in Betracht. Auch der Einsatz anderer Arbeitsmaschinen ist möglich. Grundsätzlich ist die Verwendung der Erfindung auch außerhalb von Kraftfahrzeugen möglich, beispielsweise in Fahrzeugen ohne eigenem Antrieb oder in anderen mobilen oder stationären Einrichtungen.
  • Durch das Vorsehen eines Einlassventils bei einer hydrodynamischen Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung ist somit eine arbeitsmediumdruckgesteuerte beziehungsweise volumenstromgesteuerte Widerstandserhöhung im Arbeitsmediumeinlass möglich. Diese Widerstandserhöhung findet automatisch in Abhängigkeit des Druckes des Arbeitsmediums im Arbeitsmediumeinlass beziehungsweise des Volumenstroms von Arbeitsmedium durch den Arbeitsmediumeinlass statt.
  • Das Schalten vom zweiten Schaltzustand des Ventilkörpers in den ersten Schaltzustand des Ventilkörpers kann beispielsweise innerhalb von weniger als 1 Sekunde oder weniger als 0,1 Sekunden erfolgen. Der Gesamtströmungsquerschnitt, welcher im ersten Schaltzustand des Ventilkörpers im Arbeitsmediumeinlass für das Arbeitsmedium zur Verfügung steht, kann beispielsweise in etwa oder genau 40 mm2 betragen. Gegebenenfalls können mehrere Einlassventile, welche insbesondere jeweils entsprechend der vorliegenden Beschreibung ausgeführt sind, parallel geschaltet sein.
  • Auch eine Reihenschaltung mehrerer erfindungsgemäß ausgeführter Ventile kommt in Betracht. Sowohl bei einer Parallelschaltung als auch bei einer Reihenschaltung können drei oder mehr Schaltstufungen vorgesehen werden, das heißt bei zwei oder mehr verschiedenen Druckzuständen ändert sich der Strömungsquerschnitt in dem Arbeitsmediumeinlass beziehungsweise in den Arbeitsraum der hydrodynamischen Maschine.
  • Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und den Figuren exemplarisch beschrieben werden.
  • Es zeigen:
  • 1 ein Diagramm, welches den Öldurchsatz durch den Arbeitsmediumeinlass einer erfindungsgemäß ausgeführten hydrodynamischen Maschine in Abhängigkeit der Motordrehzahl des mit dem Öl geschmierten Motors zeigt;
  • 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäß ausgeführten hydrodynamischen Maschine.
  • In der 1 erkennt man eine mögliche Schaltcharakteristik eines im Arbeitsmediumeinlass einer erfindungsgemäßen hydrodynamischen Maschine vorgesehenen Einlassventils. Der Begriff Arbeitsmediumeinlass ist dabei umfassend zu verstehen, so kann der Arbeitsmediumeinlass entweder ein Kanal unmittelbar in der hydrodynamischen Maschine, beispielsweise in deren Antriebs- und/oder Abtriebswelle oder deren Gehäuse sein. Der Arbeitsmediumeinlass kann jedoch alternativ oder zusätzlich durch einen Kanal oder eine Rohrleitung außerhalb der hydrodynamischen Maschine ausgebildet werden.
  • Auf der X-Achse des Diagramms in der 1 ist die Motordrehzahl in Umdrehungen pro Minute dargestellt. Dabei handelt es sich um den Antriebsmotor, in der Regel Verbrennungsmotor, eines Kraftfahrzeugs. Der Motor und/oder ein am Motor angeschlossenes Getriebe wird mit Öl, das von einer Ölpumpe umgewälzt wird, geschmiert beziehungsweise allgemein versorgt (das Getriebe kann beispielsweise auch mit dem Öl geschaltet werden). Die Drehzahl und damit die Förderleistung der Ölpumpe ist von der Motordrehzahl abhängig.
  • Wie man aus der Kurve I erkennen kann, nimmt der Öldruck im Arbeitsmediumeinlass der hydrodynamischen Maschine (Zulaufdruck) mit zunehmender Motordrehzahl stetig zu, beispielsweise von 1 oder 1,2 bar bei Leerlaufdrehzahl oder etwas darunter, zum Beispiel 600 bis 800 Umdrehungen, auf 4 bis 6 bar, insbesondere 5 bar, bei einer Betriebsdrehzahl, beispielsweise zwischen 2.000 und 3.000 Umdrehungen pro Minute, insbesondere bei 2.400 Umdrehungen pro Minute.
  • Die Kurve II stellt den Öldurchsatz in Litern pro Minute durch das Einlassventil dar, wenn das Einlassventil einen Strömungsquerschnitt entsprechend einer Drossel von 3,5 mm Durchmesser aufweist (in der ersten Schaltstellung des Ventilkörpers). Die Kurve III stellt entsprechend den Öldurchsatz bei einem Strömungsquerschnitt entsprechend einer Drossel von 2,5 mm Durchmesser dar (zweite Schaltstellung des Ventilkörpers). Die Kurve IV zeigt den sich tatsächlich durch das Einlassventil einstellenden Öldurchsatz in Litern pro Minute in Abhängigkeit der Motordrehzahl. Wie man sieht, schaltet das Einlassventil den Ventilkörper bei einem vorgegebenen Zulaufdruck, beispielsweise zwischen 2 und 4 bar, insbesondere bei 3 bar, aus der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung, so dass der Öldurchsatz durch das Einlassventil gegenüber der zweiten Schaltstellung des Ventilkörpers entsprechend vermindert wird. Auch andere Schaltdrücke könnten eingestellt werden.
  • In der 2 erkennt man eine hydrodynamische Maschine, hier eine hydrodynamische Kupplung 10, in einem Ölkreislauf 11 mit einem Motoröl. Mit dem Öl im Ölkreislauf 11 wird der Motor 12 gegebenenfalls mit dem daran angeschlossenen Getriebe 13 sowie gegebenenfalls weitere Aggregate (nicht dargestellt) versorgt beziehungsweise geschmiert. Im Ölkreislauf 11 ist ein Ölsumpf 14 vorgesehen, in welchen die verschiedenen „Ölverbraucher" (Aggregate) gemäß einer Ausführungsform fördern. Das Öl wird im Ölkreislauf 11 mittels einer Ölpumpe 15 umgewälzt. Hierzu fördert die Ölpumpe 15 aus dem Ölsumpf 14. Die Ölpumpe 15 wird von dem Antriebsmotor 12, gegebenenfalls über das zwischengeschaltete Getriebe 13, mechanisch angetrieben.
  • Die hydrodynamische Maschine wird über einen Arbeitsmediumeinlass 1 mit Öl des Ölkreislaufs 11 als Arbeitsmedium versorgt. Das Öl wird dabei in den Arbeitsraum 2 der hydrodynamischen Maschine, beispielsweise in das Kreislaufzentrum desselben, eingebracht. Aus dem Arbeitsraum 2 der hydrodynamischen Maschine wird das Öl beispielsweise über eine Leitung, die im Bereich des Spaltes zwischen den beiden Schaufelrädern mündet, wieder abgeleitet. Im Arbeitsmediumauslass, beispielsweise der genannten Leitung, ist ein Regelventil 5 vorgesehen, mittels welchem der Füllungsgrad des Arbeitsraumes 2 wahlweise einstellbar ist.
  • Im Arbeitsmediumeinlass 1 ist ein Einlassventil 3 angeordnet. Das Einlassventil 3 weist einen Ventilkörper 4 auf, der erfindungsgemäß zwischen einer ersten Schaltstellung und einer zweiten Schaltstellung in Abhängigkeit des Öldrucks im Arbeitsmediumeinlass 1, beispielsweise an einer Stelle unmittelbar vor dem Einlassventil 3 beziehungsweise im Einlassventil 3, geschaltet werden kann.
  • Mittels der hydrodynamischen Kupplung 10, die vom Motor 12 angetrieben wird und auf einer Abtriebsseite des Getriebes 13 angeordnet ist, wird ein Kompressor 16 durch die Antriebsleistung des Motors 12 angetrieben. Der Kompressor 16 kann beispielsweise ein Luftpresser für ein Druckluftsystem des Kraftfahrzeugs sein.
  • Grundsätzlich kann die Wirkung des Einlassventils mit zwei Schaltstellungen des Ventilkörpers, in welchen jeweils ein Strömungsquerschnitt durch das Einlassventil vorhanden ist, wobei die beiden Strömungsquerschnitte voneinander abweichen, erfindungsgemäß auch durch ein Einlassventil mit zwei Schaltstellungen, von denen die zweite Schaltstellung die geschlossene Stellung des Einlassventils ist, in welcher kein Strömungsquerschnitt durch das Einlassventil vorhanden ist, und die erste Schaltstellung eine Schaltstellung mit einem Strömungsquerschnitt durch das Einlassventil darstellt, erreicht werden, wenn dem Einlassventil ein Bypass zugeordnet ist, welcher insbesondere stets geöffnet ist. Wenn somit das Einlassventil druckabhängig in die zweite Schaltstellung schaltet und hierdurch den Strömungsquerschnitt durch das Einlassventil absperrt, so kann immer noch Arbeitsmedium durch den Bypass in den Arbeitsmediumeinlass beziehungsweise den Arbeitsraum der hydrodynamischen Maschine strömen. In der ersten Schaltstellung des Einlassventils, kann Arbeitsmedium einerseits durch das Einlassventil und andererseits zugleich durch den Bypass strömen, so dass der Gesamtströmungsquerschnitt in dem Arbeitsmediumeinlass beziehungsweise in den Arbeitsraum der hydrodynamischen Maschine in der ersten Schaltstellung des Ventilkörpers größer ist als in der zweiten Schaltstellung des Ventilkörpers.
  • Selbstverständlich kann auch dann zusätzlich ein Bypass zu dem Einlassventil in dem Arbeitsmediumeinlass in die hydrodynamische Maschine vorgesehen sein, wenn das Einlassventil zwei Schaltstellungen seines Ventilkörpers aufweist, in denen jeweils ein Strömungsquerschnitt für das Arbeitsmedium durch das Einlassventil vorhanden ist. Der zusätzliche Bypass oder mehrer hiervon dienen somit dazu, den Gesamtströmungsquerschnitt in dem Arbeitsmediumeinlass in jeder Schaltstellung des Ventilkörpers zu vergrößern.
  • Bei der Ausführung mit einem Bypass kann der Bypass beispielsweise einen Strömungsquerschnitt aufweisen, der jenem einer Lochblende mit einer kreisrunden Öffnung mit einem Durchmesser von 2,5 mm entspricht, und das Einlassventil kann in der ersten Schaltstellung des Ventilkörpers einen Strömungsquerschnitt aufweisen, welcher der Differenz des Strömungsquerschnitts einer Lochblende mit einer kreisrunden Öffnung von 3,5 mm Durchmesser und einer Lochblende mit einer kreisrunden Öffnung mit einem Durchmesser von 2,5 mm entspricht.

Claims (11)

  1. Hydrodynamische Maschine, insbesondere hydrodynamische Kupplung (10), 1.1 mit einem Arbeitsmediumeinlass (1) zum Zuführen von Arbeitsmedium in einen Arbeitsraum (2) der hydrodynamischen Maschine, wobei 1.2 in dem Arbeitsmediumeinlass (1) ein Einlassventil (3) mit einem Ventilkörper (4) angeordnet ist, welches die Strömung von Arbeitsmedium in dem Arbeitsmediumeinlass (1) durch Betätigen des Ventilkörpers (4) wahlweise steuert oder regelt; dadurch gekennzeichnet, dass 1.3 das Einlassventil (3) eine erste Schaltstellung des Ventilkörpers (4) aufweist, in welcher das Einlassventil (3) einen ersten Strömungsquerschnitt für das Arbeitsmedium freigibt, und ferner eine zweite Schaltstellung des Ventilkörpers (4) aufweist, in welcher das Einlassventil (3) einen zweiten Strömungsquerschnitt für das Arbeitsmedium freigibt, wobei der zweite Strömungsquerschnitt kleiner als der erste Strömungsquerschnitt ist, und 1.4 sich die jeweilige Schaltstellung des Ventilkörpers (4) automatisch in Abhängigkeit des Druckes des Arbeitsmediums im oder am Einlassventil (3) und/oder in Abhängigkeit der Druckdifferenz des Arbeitsmediums über dem Einlassventil (3) einstellt.
  2. Hydrodynamische Maschine (1), dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten und der zweiten Schaltstellung des Ventilkörpers (4) eine arbeitsmediumleitende Verbindung durch das Einlassventil (3) und insbesondere bis in den Arbeitsraum (2) der hydrodynamischen Maschine vorhanden ist.
  3. Hydrodynamische Maschine gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in allen Betriebszuständen des Einlassventils (3) eine arbeitsmediumleitende Verbindung durch das Einlassventil (3) und insbesondere bis in den Arbeitsraum (2) der hydrodynamischen Maschine vorhanden ist.
  4. Hydrodynamische Maschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlassventil (3) derart in Abhängigkeit des Druckes des Arbeitsmediums zwischen der ersten und der zweiten Schaltstellung des Ventilkörpers (4) schaltend ausgeführt ist, dass der Ventilkörper (4) unterhalb eines vorgegebenen Druckwertes in der ersten Schaltstellung verbleibt und bei oder oberhalb dieses Druckwertes automatisch in die zweite Schaltstellung schaltet.
  5. Hydrodynamische Maschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die jeweilige Schaltstellung des Ventilkörpers (4) automatisch in Abhängigkeit des Druckes des Arbeitsmediums vor dem Einlassventil (3) oder im Einströmbereich des Einlassventils (3) einstellt.
  6. Hydrodynamische Maschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsquerschnitt in der ersten Schaltstellung des Ventilkörpers (4) im wesentlichen oder genau dem Querschnitt einer kreisrunden Öffnung mit einem Durchmesser von 3,5 mm entspricht, und in der zweiten Schaltstellung des Ventilkörpers (4) der Strömungsquerschnitt im wesentlichen oder genau dem Querschnitt einer kreisrunden Öffnung mit einem Durchmesser von 2,5 mm entspricht.
  7. Hydrodynamische Maschine gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Druckwert im Bereich von 0,5 bis 3 bar liegt.
  8. Hydrodynamische Maschine gemäß Anspruch 1 und insbesondere gemäß einem der Ansprüche 4, 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsquerschnitt in der zweiten Schaltstellung des Ventilkörpers (4) Null ist und ein Bypass zu dem Einlassventil (3), welcher insbesondere stets eine arbeitsmediumleitende Verbindung herstellt, in dem Arbeitsmediumeinlass (1) parallel zu dem Einlassventil (3) vorgesehen ist.
  9. Antriebsstrang, insbesondere Kraftfahrzeugantriebsstrang, 1.1 mit einem Motor (12), der mit Motoröl geschmiert wird; 1.2 mit einer Ölpumpe (15) zum Umwälzen des Motoröls in einem Ölkreislauf (11), wobei die Ölpumpe (15) in Abhängigkeit der Motordrehzahl und/oder vom Motor (12) angetrieben wird; dadurch gekennzeichnet, dass 1.3 im Antriebsstrang eine hydrodynamische Maschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 vorgesehen ist, deren Arbeitsmedium das Motoröl ist.
  10. Antriebsstrang gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrodynamische Maschine vom Motor (12) angetrieben wird.
  11. Antriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrodynamische Maschine eine hydrodynamische Kupplung (10) oder ein hydrodynamischer Wandler ist, mittels welcher/welchem eine Arbeitsmaschine, insbesondere ein Kompressor (16), angetrieben wird.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011117030A1 (de) * 2011-10-27 2013-05-02 Voith Patent Gmbh Kraftfahrzeugantriebsstrang
WO2018202463A1 (de) 2017-05-02 2018-11-08 Voith Patent Gmbh Hydrodynamische maschine, insbesondere hydrodynamischer wandler
CN116601363A (zh) * 2020-12-18 2023-08-15 川崎重工业株式会社 阀单元及阀装置

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1170194B (de) * 1957-06-01 1964-05-14 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Einrichtung zum Regeln der Temperatur einer Brennkraftmaschine
DE1750198A1 (de) * 1968-04-06 1971-02-11 Renk Ag Zahnraeder Einrichtung zur Steuerung und Regelung des von einem hydrodynamischen Element ubertragbaren Drehmoments
DE2239009B2 (de) * 1972-08-08 1977-04-21 Knorr-Bremse GmbH, 8000 München Vorrichtung zum regeln eines vorgegebenen bremsmoments einer hydrodynamischen bremse fuer fahrzeuge, insbesondere schienenfahrzeuge
DE3441510C2 (de) * 1984-11-14 1994-03-03 Voith Turbo Kg Flüssigkeitskreislauf für eine hydrodynamische Kupplung
DE19707172C1 (de) * 1997-02-22 1998-10-29 Voith Turbo Kg Antriebseinheit für Förderanlagen, insbesondere Bandantriebsanlage
DE19645443C2 (de) * 1996-11-04 1999-12-09 Voith Turbo Kg Hydrodynamische Kupplung und kombinierte Schöpfrohrsteuerungs- und Ölumlaufsteuerungsbaueinheit
US20010035010A1 (en) * 2000-04-11 2001-11-01 Fred Brown Variable stall control
DE19909690C2 (de) * 1999-03-05 2002-02-21 Voith Turbo Kg Verfahren zur Steuerung zur Befüllung eines hydrodynamischen Bauelementes und Steuervorrichtung
DE10046834A1 (de) * 2000-08-30 2002-03-28 Voith Turbo Kg Verfahren zur Drehzahlregelung einer Antriebsmaschine
DE10149061A1 (de) * 2001-10-05 2003-04-24 Zahnradfabrik Friedrichshafen Hydrodynamischer Retarder für ein Kraftfahrzeug
DE10327133B4 (de) * 2003-06-13 2006-01-12 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Hydrodynamische Kupplung und Antriebseinheit mit einer hydrodynamischen Kupplung

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1170194B (de) * 1957-06-01 1964-05-14 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Einrichtung zum Regeln der Temperatur einer Brennkraftmaschine
DE1750198A1 (de) * 1968-04-06 1971-02-11 Renk Ag Zahnraeder Einrichtung zur Steuerung und Regelung des von einem hydrodynamischen Element ubertragbaren Drehmoments
DE2239009B2 (de) * 1972-08-08 1977-04-21 Knorr-Bremse GmbH, 8000 München Vorrichtung zum regeln eines vorgegebenen bremsmoments einer hydrodynamischen bremse fuer fahrzeuge, insbesondere schienenfahrzeuge
DE3441510C2 (de) * 1984-11-14 1994-03-03 Voith Turbo Kg Flüssigkeitskreislauf für eine hydrodynamische Kupplung
DE19645443C2 (de) * 1996-11-04 1999-12-09 Voith Turbo Kg Hydrodynamische Kupplung und kombinierte Schöpfrohrsteuerungs- und Ölumlaufsteuerungsbaueinheit
DE19707172C1 (de) * 1997-02-22 1998-10-29 Voith Turbo Kg Antriebseinheit für Förderanlagen, insbesondere Bandantriebsanlage
DE19909690C2 (de) * 1999-03-05 2002-02-21 Voith Turbo Kg Verfahren zur Steuerung zur Befüllung eines hydrodynamischen Bauelementes und Steuervorrichtung
US20010035010A1 (en) * 2000-04-11 2001-11-01 Fred Brown Variable stall control
DE10046834A1 (de) * 2000-08-30 2002-03-28 Voith Turbo Kg Verfahren zur Drehzahlregelung einer Antriebsmaschine
DE10149061A1 (de) * 2001-10-05 2003-04-24 Zahnradfabrik Friedrichshafen Hydrodynamischer Retarder für ein Kraftfahrzeug
DE10327133B4 (de) * 2003-06-13 2006-01-12 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Hydrodynamische Kupplung und Antriebseinheit mit einer hydrodynamischen Kupplung

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011117030A1 (de) * 2011-10-27 2013-05-02 Voith Patent Gmbh Kraftfahrzeugantriebsstrang
WO2018202463A1 (de) 2017-05-02 2018-11-08 Voith Patent Gmbh Hydrodynamische maschine, insbesondere hydrodynamischer wandler
DE102017109310A1 (de) * 2017-05-02 2018-11-08 Voith Patent Gmbh Hydrodynamische Maschine, insbesondere hydrodynamischer Wandler
CN116601363A (zh) * 2020-12-18 2023-08-15 川崎重工业株式会社 阀单元及阀装置

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