DE102024116816A1

DE102024116816A1 - Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, sowie Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102024116816A1
Application number: DE102024116816.1A
Authority: DE
Inventors: Thomas Waldhaeusl; Klaus Oppenauer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2024-06-14
Filing date: 2024-06-14
Publication date: 2025-12-18

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem mit einem Brennstoff und mit Luft versorgbaren Energiewandler (2), mit einem von der Luft durchströmbaren Einlasstrakt (4), mittels welchem die den Einlasstrakt (4) durchströmende Luft dem Energiewandler (2) zuführbar ist, mit einem in dem Einlasstrakt (4) angeordneten Verdichter (6), welcher ein Verdichterrad (7), mittels welchem die den Einlasstrakt (4) durchströmende Luft zu verdichten ist, und einen stromauf des Verdichterrads (7) angeordneten Eintrittsbereich (10) aufweist, über welchen die Luft dem Verdichterrad (7) zuführbar ist, und mit einer Drallerzeugungseinrichtung (11), welche eine stromauf des Verdichterrads (7) in den Eintrittsbereich (10) mündende und von einem Gas durchströmbare Kanalanordnung (12) aufweist, mittels welcher das die Kanalanordnung (12) durchströmende Gas stromauf des Verdichterrads (7) derart in den Eintrittsbereich (10) einleitbar ist, dass das aus der Kanalanordnung (12) ausströmende und dadurch in den Eintrittsbereich (10) einströmende Gas eine drallförmige Strömung der Luft bewirkt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen, mit einer solchen Antriebseinrichtung.
Der EP 2 137 397 B1 ist eine Anordnung zur Versorgung eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsluftstrom als bekannt zu entnehmen. Die KR 20130091445 A offenbart ein Gasfolien-Gleitlager. Außerdem ist aus der US 2007/0271921 A1 ein Verdichter bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Antriebseinrichtung zu schaffen, sodass ein besonders vorteilhafter Betrieb der Antriebseinrichtung realisiert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für ein einfach auch als Fahrzeug bezeichnetes Kraftfahrzeug, welches vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Antriebseinrichtung aufweist und mittels der Antriebseinrichtung antreibbar ist. Die Antriebseinrichtung weist wenigstens einen Energiewandler auf, welcher mit einem beispielsweise flüssigen oder gasförmigen Brennstoff sowie mit, insbesondere verdichteter, Luft, welche auch als Frischluft oder Verbrennungsluft bezeichnet wird, versorgbar ist. Dies bedeutet, dass bei einem Verfahren zum Betreiben der Antriebseinrichtung der Energiewandler mit dem Brennstoff und mit der Verbrennungsluft versorgt wird. Insbesondere wird bei dem Verfahren insbesondere mittels der Antriebseinrichtung das Kraftfahrzeug angetrieben.
Beispielsweise ist oder wird aus der Verbrennungsluft und dem Brennstoff ein Gemisch erzeugbar oder erzeugt, welches beispielsweise verbrannt wird. Unter dem Verbrennen des Gemisches ist insbesondere zu verstehen, dass der Brennstoff mit der Luft, das heißt mit in der Luft enthaltenem Sauerstoff oxidierbar oder oxidiert wird.
Die Antriebseinrichtung weist einen von der Verbrennungsluft durchströmbaren Einlasstrakt auf, mittels welchem zum Versorgen des Energiewandlers mit der Luft (Verbrennungsluft) die den Einlasstrakt durchströmende Verbrennungsluft dem Energiewandler zuführbar ist. Wenn im Folgenden von der Luft die Rede ist, so ist darunter, falls nichts anderes angegeben ist, die Verbrennungsluft zu verstehen.
Die Antriebseinrichtung weist außerdem einen in dem Einlasstrakt angeordneten Verdichter auf, welcher in Strömungsrichtung der den Einlasstrakt durchströmenden und dadurch hin zu dem Energiewandler strömenden Verbrennungsluft stromauf des Energiewandlers angeordnet ist. Der Verdichter weist ein Verdichterrad auf, welches beispielsweise um eine Drehachse relativ zu einem Gehäuse der Antriebseinrichtung, insbesondere des Verdichters, drehbar ist. Der Verdichter wird auch als erster Verdichter bezeichnet. Wenn zuvor und im Folgenden die Rede von dem Verdichter ist, so ist darunter, falls nichts anderes angegeben ist, der erste Verdichter zu verstehen. Mittels des Verdichterrads ist durch insbesondere um die Drehachse und relativ zu dem Gehäuse erfolgendes Drehen des Verdichterrads die den Einlasstrakt durchströmende Verbrennungsluft zu verdichten, sodass der Energiewandler mit der mittels des Verdichterrads verdichteten Verbrennungsluft versorgbar ist. Der Verdichter weist außerdem einen einfach auch als Eintritt bezeichneten Eintrittsbereich auf, welcher in Strömungsrichtung der den Einlasstrakt durchströmenden Verbrennungsluft stromauf des Verdichterrads angeordnet ist. Über den Eintrittsbereich ist die Verbrennungsluft dem Verdichterrad zuführbar. Dies bedeutet, dass beispielsweise in dem zuvor genannten Verfahren die Verbrennungsluft den Eintrittsbereich durchströmt und über den Eintrittsbereich dem Verdichterrad zugeführt wird.
Die Antriebseinrichtung weist auch eine Drallerzeugungseinrichtung auf, welche eine von einem Gas durchströmbare Kanalanordnung aufweist. Die Kanalanordnung mündet in Strömungsrichtung der den Einlasstrakt durchströmenden Verbrennungsluft stromauf des Verdichterrads, insbesondere direkt, in den Eintrittsbereich, sodass mittels der Kanalanordnung das die Kanalanordnung durchströmende und aus der Kanalanordnung ausströmende Gas in Strömungsrichtung der den Einlasstrakt durchströmenden Verbrennungsluft stromauf des Verdichterrads derart in den Eintrittsbereich einleitbar ist, dass das aus der Kanalanordnung ausströmende und dadurch, insbesondere direkt, in den Eintrittsbereich einströmende und sich beispielsweise mit der den Eintrittsbereich durchströmenden Verbrennungsluft vermischende Gas eine drallförmige, das heißt eine drallförmig um die Drehachse herumverlaufende beziehungsweise bezüglich der Drehachse drallförmige Strömung der Luft beziehungsweise eines Gemisches bewirkt, dass dadurch entsteht oder gebildet wird, dass sich das Gas mit der Verbrennungsluft vermischt. Mit anderen Worten ist oder wird dadurch, dass mittels der Kanalanordnung das die Kanalanordnung durchströmende Gas in den Eintrittsbereich einleitbar ist oder eingeleitet wird, die den Eintrittsbereich durchströmende Verbrennungsluft mit einem Drall versehen, der insbesondere um die Drehachse herumverläuft. Dies bedeutet, dass unter der drallförmigen Strömung der Verbrennungsluft, das heißt unter dem Drall eine zumindest im Wesentlichen schraubenförmig um die Drehachse herumverlaufende Strömung der Verbrennungsluft zu verstehen ist. In der Folge kann die mit dem Drall versehende Verbrennungsluft das Verdichterrad mit der drallförmigen Strömung, das heißt drallförmig anströmen. Mit anderen Worten ist oder wird mittels der Drallerzeugungseinrichtung die Verbrennungsluft mit dem Drall versehen, bevor die Verbrennungsluft das Verdichterrad anströmt und mittels des Verdichterrads verdichtet wird.
Um nun einen besonders vorteilhaften Betrieb der Antriebseinrichtung und somit des Kraftfahrzeugs insgesamt realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Kanalanordnung an wenigstens oder genau einer auch als Abzweigstelle bezeichneten Stelle fluidisch mit einem beispielsweise durch ein insbesondere als Festkörper ausgebildetes Leitungselement gebildeten, auch als Strömungspfad, Zweig oder Strömungszweig bezeichneten Pfad verbunden ist, welcher von dem Gas durchströmbar ist oder bei dem zuvor genannten Verfahren durchströmt wird. Die Stelle ist dabei in Strömungsrichtung des den Pfad durchströmenden Gases stromab zumindest eines Teilbereiches einer Strömungsmaschine angeordnet, welche ganz insbesondere in dem Pfad angeordnet ist, wobei mittels der Strömungsmaschine das Gas zu verdichten ist, das heißt verdichtet werden kann oder insbesondere bei dem genannten Verfahren verdichtet wird. Somit ist mittels der Kanalanordnung zumindest ein Teil des mittels der Strömungsmaschine verdichteten Gases an der genannten Stelle aus dem Pfad abzweigbar und in die Kanalanordnung einleitbar, sodass die Kanalanordnung von dem mittels der Strömungsmaschine verdichteten Gas durchströmbar ist oder bei dem genannten Verfahren durchströmt wird. Außerdem ist somit mittels der Kanalanordnung zumindest der aus dem Pfad abgezweigte Teil des mittels der Strömungsmaschine verdichteten Gases in Strömungsrichtung der den Eintrittsbereich und den Einlasstrakt durchströmenden Verbrennungsluft stromauf des Verdichterrads, insbesondere direkt, in den Eintrittsbereich einleitbar. Somit handelt es sich bei dem Gas, mittels welchem die drallförmige Strömung, das heißt der Drall erzeugbar ist oder erzeugt wird, um mittels der Strömungsmaschine verdichtetes Gas.
Zum einen kann bei der oder durch die Erfindung eine Anordnung eines als Festkörper ausgebildeten Drallerzeugers, mittels welchem eine drallförmige Strömung der Verbrennungsluft gezielt bewirkbar ist, in dem Eintrittsbereich vermittelt werden. Ein solcher als Festkörper ausgebildeter und im Eintrittsbereich angeordneter Drallerzeuger, mittels welchem eine drallförmige Strömung der Verbrennungsluft erzeugbar ist, stellt für die Verbrennungsluft einen Strömungswiderstand dar, was nun durch die oder bei der Erfindung vermittelt werden kann. Dadurch kann ein besonders effizienter Betrieb des Verdichters und somit der Antriebseinrichtung und des Kraftfahrzeugs insgesamt realisiert werden. Dennoch kann bei der Erfindung die drallförmige Strömung der Verbrennungsluft bewirkt werden, und zwar, insbesondere nur, mittels des Gases, sodass vorzugsweise bei der Erfindung die drallförmige Strömung der Verbrennungsluft stromauf des Verdichterrads, insbesondere nur, durch das Gas gezielt bewirkbar ist oder bewirkt wird. Zum anderen kann die drallförmige Strömung der Verbrennungsluft besonders ausgeprägt oder stark erzeugt, das heißt bewirkt werden. Mit anderen Worten kann der zuvor genannte Drall der Verbrennungsluft als besonders starker oder ausgeprägter Drall bewirkt werden, da es sich bei dem Gas, mittels welchem der Drall bewirkt wird, um mittels der Strömungsmaschine verdichtetes Gas handeln. Die Drallerzeugungseinrichtung ist somit ein vorteilhafter Vordrallerzeuger, mittels welchem der Drall der Verbrennungsluft bewirkbar ist oder bewirkt wird, und zwar in dem Eintrittsbereich und somit bevor die Verbrennungsluft das Verdichterrad anströmt und mittels des Verdichterrads verdichtet wird. Mittels der Drallerzeugungseinrichtung ist somit eine passive, auch als Drallerzeugung bezeichnete Erzeugung des Dralls realisierbar, und zwar ohne eine Einbringung von aktiven Stellelementen im Eintrittsbereich. Hierfür ist oder umfasst beispielsweise die Kanalanordnung wenigstens ein oder mehrere von dem Gas durchströmbare, auch als Drallkanäle bezeichnete Kanäle. Der, insbesondere jeweilige, Drallkanal mündet, insbesondere direkt, in den Eintrittsbereich, und zwar beispielsweise über, insbesondere genau, eine, insbesondere jeweilige, Austrittsöffnung. Über die Austrittsöffnung kann das Gas aus dem Drallkanal ausgeleitet und, insbesondere direkt, in den Eintrittsbereich eingeleitet werden, insbesondere dadurch oder derart, dass die, insbesondere jeweilige, Austrittsöffnung entlang einer, insbesondere jeweiligen, insbesondere entlang einer, insbesondere jeweiligen, Geraden verlaufenden Strömungsrichtung von dem Gas durchströmbar ist oder durchströmt wird. Dies, insbesondere jeweilige, Strömungsrichtung verläuft beispielsweise in einer Ebene, wobei beispielsweise die Drehachse senkrecht zur Ebene verläuft. Die, insbesondere jeweilige, Gerade ist beispielsweise eine Tangente, die beispielsweise einen Kreis tangiert, dessen Mittelpunkt beispielsweise auf der Drehachse liegt. Dadurch wird das Gas insbesondere im Hinblick auf den Kreis und/oder das Verdichterrad tangential in den Eintrittsbereich eingeleitet, wodurch der Drall erzeugbar ist beziehungsweise erzeugt wird. Insbesondere ist der Kreis ein den Tangenten gemeinsamer Kreis, welcher von dem Tangenten tangiert wird. Ganz insbesondere ist es vorgesehen, dass die Austrittsöffnung in um die Drehachse herumverlaufender Umfangsrichtung des Verdichterrads aufeinanderfolgend und voneinander beabstandet und ganz vorzugsweise gleichmäßig verteilt angeordnet sind.
Der Erfindung liegen insbesondere die Erkenntnisse zugrunde, dass ein im Eintrittsbereich angeordneter und als Festkörper ausgebildeter Drallerzeuger, mittels welchem ein Drall der Verbrennungsluft gezielt erzeugbar ist, einen insbesondere als Festkörper ausgebildeten Widerstandskörper in dem auch als Verdichtereintritt bezeichneten Eintrittsbereich darstellt, wobei ein solcher Drallerzeuger zwar zugunsten eines Punktgrenzverhaltens des Verdichters wirken kann, jedoch bei höheren Massenströmen der Verbrennungsluft eine ungewollte Drossel darstellt und somit einen negativen Einfluss auf die Stopfgrenze des Verdichters haben kann. Ist oder umfasst ein solcher, als Festkörper ausgebildeter Drallerzeuger beispielsweise wenigstens ein oder mehrere flexible Bauteile, so stellen diese einen Kompromiss zwischen einer Pumpgrenzenoptimierung und einer Stopfgrenzenoptimierung dar und haben mitunter das Risiko inne, durch Alterung an Flexibilität zu verlieren oder aber mechanisch zu versagen, insbesondere zu brechen, wodurch Schäden des Verdichters verursacht werden können. Ist oder umfasst ein solcher als Festkörper ausgebildeter Drallerzeuger eines oder mehrere aktive stellbare Leitmechanismen, so stellen diese in der Regel eine feinmechanisch und mit aktiven Stellelementen regelbare Lösung dar, die auch eines entsprechend komplexen Aufbaus samt Regelung bedarf. Die zuvor Probleme und Nachteile können durch die Erfindung vermieden werden. Die Drallerzeugungseinrichtung ist somit eine kennfelderweiternde Maßnahme, welche auch als erste kennfelderweiternde Maßnahme bezeichnet wird und es ermöglicht, ein besonders großes oder breites Kennfeld des Verdichters zu realisieren. Denkbar ist, dass die Antriebseinrichtung wenigstens oder genau eine zusätzlich zu der Drallerzeugungseinrichtung vorgesehene, zweite kennfelderweiternde Maßnahme aufweist, welche beispielsweise wenigstens oder genau einen Rezirkulationskanal aufweist. Mittels des Rezirkulationskanals ist beispielsweise zumindest ein Rückführteil der mittels des Verdichterrads verdichteten Verbrennungsluft von einer stromab zumindest eines Teils des Verdichterrads angeordneten Rückführstelle zurück zu einer stromauf des Verdichterrads angeordneten Einleitstelle rückführbar und an der Einleitstelle in den Einlasstrakt, insbesondere in den Eintrittsbereich, einleitbar, wodurch ein besonders breites Kennfeld des Verdichters realisiert werden kann. Bei der Erfindung können bewegliche, als Festkörper ausgebildete Teile zum Erzeugen des Dralls ebenso vermieden werden wie eine aktive Regelung zur Erzeugung des Dralls, wodurch auf besonders vorteilhafte Weise ein besonders effizienter Betrieb der Antriebseinrichtung realisierbar ist. Des Weiteren ermöglicht es die Drallerzeugungseinrichtung der Erfindung, den Drall der Verbrennungsluft sowohl bei geringen Massenströmen als auch bei hohen Massenströmen der Verbrennungsluft effektiv zu bewirken.
Um einen besonders effizienten und somit einen besonders vorteilhaften Betrieb der Antriebseinrichtung realisieren zu können, ist es bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das Verdichterrad mittels wenigstens eines Luftlagers drehbar an dem Gehäuse gelagert ist. Beispielsweise ist das Luftlager als ein einfach auch als Folienlager bezeichnetes Luftfolienlager ausgebildet. Dabei ist über den Pfad das als auch als Lagerluft bezeichnete Luft ausgebildete Gas von dem Luftlager abführbar, mittels welchem das Verdichterrad drehbar an dem Gehäuse gelagert ist. Außerdem ist dabei die Stelle in Strömungsrichtung des den Pfad durchströmenden Gases stromab des Luftlagers angeordnet, mittels welchem das Verdichterrad drehbar an dem Gehäuse gelagert ist. Somit kommt dem Gas eine Doppelfunktion zu. Zum einen wird das Gas genutzt, um das Verdichterrad drehbar an dem Gehäuse zu lagern, indem das Luftlager mit dem Gas versorgbar ist oder versorgt wird. Beispielsweise ist oder wird das Luftlager mittels des Gases zu kühlen oder gekühlt. Zum anderen wird das Gas genutzt, um den Drall der Verbrennungsluft zu erzeugen. Durch dieses Doppelfunktion ist eine Funktionsintegration geschaffen, wodurch der Drall effektiv und effizient und mit einer nur geringen Teileanzahl erzeugt, das heißt bewirkt werden kann. Dadurch kann die Antriebseinrichtung effektiv betrieben werden, und die Teileanzahl, die Kosten, das Gewicht und der Bauraumbedarf der Antriebseinrichtung kann in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden.
Um den Drall besonders effektiv und effizient erzeugen und eine besonders bauraum- und gewichtsgünstigen Aufbau der Antriebseinrichtung und somit einen besonders effizienten Betrieb der Antriebseinrichtung realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Strömungsmaschine der Verdichter ist, wobei die Stelle stromab zumindest des Teilbereichs des Verdichterrads angeordnet ist, und wobei das Gas die mittels des Verdichterrads verdichtete Verbrennungsluft ist. Mit anderen Worten ist der zuvor genannte Teilbereich ein Teilbereich des Verdichterrads, sodass die Stelle stromab zumindest des Teilbereichs des Verdichterrads, insbesondere stromab des gesamten Verdichterrads, angeordnet ist. Denkbar ist, dass der genannte Teilbereich des Verdichterrads ein erster Teilbereich des Verdichterrads ist, wobei sich beispielsweise an den ersten Teilbereich ein zweiter Teilbereich des Verdichterrads anschließt, und wobei beispielsweise der zweite Teilbereich des Verdichterrads in Strömungsrichtung der den Einlasstrakt durchströmenden Verbrennungsluft stromab des ersten Teilbereiches und stromab der Stelle angeordnet ist.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Antriebseinrichtung einen zusätzlich zu dem Verdichter vorgesehenen zweiten Verdichter aufweist, welcher ein zusätzlich zu dem Verdichterrad vorgesehenes und zum Verdichten eines insbesondere gasförmigen Fluids ausgebildetes Verdichtungselement aufweist, welches beispielsweise als ein zweites Verdichterrad ausgebildet ist. Das Verdichtungselement des zweiten Verdichters ist mittels eines Luftlagers bewegbar ist, insbesondere um eine zweite Drehachse drehbar, an einem Basiselement wie beispielsweise einem zweiten Gehäuse gelagert. Um mittels des Verdichtungselements des zweiten Verdichters das Fluid zu verdichten, ist oder wird beispielsweise das Verdichtungselement des zweiten Verdichters relativ zu dem Basiselement bewegt, insbesondere um die zweite Drehachse relativ zu dem Basiselement des zweiten Verdichters gedreht. Dabei ist über den Pfad das als Luft ausgebildete Gas von dem Luftlager, mittels welchem das Verdichtungselement des zweiten Verdichters bewegbar, insbesondere drehbar, an dem Basiselement des zweiten Verdichters gelagert ist, abführbar, wobei die Stelle in Strömungsrichtung des den Pfad durchströmenden Gases stromab des Luftlagers angeordnet ist, mittels welchem das Verdichtungselement des zweiten Verdichters bewegbar, insbesondere drehbar, an dem Basiselement des zweiten Verdichters gelagert ist. Hierdurch kann eine besonders umfangreiche Funktionsintegration geschaffen werden, sodass der Drall mit einer geringen Teileanzahl und somit effektiv und effizient erzeugt werden kann, und sodass ein effizienter Betrieb der Antriebseinrichtung darstellbar ist.
Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Strömungsmaschine eine zusätzlich zu dem Verdichter vorgesehene Strömungsmaschine ist. Hierdurch kann eine vorteilhafte Funktionsintegration geschaffen werden, sodass der Drall effektiv und effizient erzeugt werden kann.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn ein zum Verdichten des Gases ausgebildetes Verdichtungselement der Strömungsmaschine mittels wenigstens eines Luftlagers bewegbar, insbesondere drehbar, an einem Basiselement der Strömungsmaschine gelagert ist, insbesondere derart, dass beispielsweise das Verdichtungselement der Strömungsmaschine um eine zweite Drehachse relativ zu dem Basiselement der Strömungsmaschine drehbar ist. Dabei ist über den Pfad das als Luft ausgebildete Gas von dem Luftlager abführbar, mittels welchem das Verdichtungselement der Strömungsmaschine bewegbar, insbesondere drehbar, an dem Basiselement der Strömungsmaschine gelagert ist. Des Weiteren ist es dabei vorgesehen, dass die Stelle in Strömungsrichtung des den Pfad durchströmenden Gases stromab des Luftlagers angeordnet ist, mittels welchem das Verdichtungselement der Strömungsmaschine bewegbar, insbesondere drehbar, an dem Basiselement der Strömungsmaschine gelagert ist. Dadurch können die Teileanzahl und somit der Bauraumbedarf, das Gewicht und die Kosten der Antriebseinrichtung besonders gering gehalten werden, wobei der Drall der Verbrennungsluft effektiv erzeugt werden kann.
Um einen besonders effizienten Betrieb der Antriebseinrichtung realisieren zu können, ist es bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der Verdichter eine elektrische Maschine aufweist, mittels welcher das Verdichterrad antreibbar und hierdurch insbesondere um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse drehbar ist.
Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Verdichter ein Radialverdichter ist. Dadurch kann eine besonders kompakte Bauweise der Antriebseinrichtung realisiert werden, wodurch die Antriebseinrichtung effektiv und effizient betrieben werden kann.
Schließlich hat es sich zur Realisierung eines besonders effizienten Betriebs der Antriebseinrichtung als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der Energiewandler eine auch als Verbrennungsmotor oder Brennkraftmaschine bezeichnete Verbrennungskraftmaschine oder eine Brennstoffzelle ist. Insbesondere ist die Verbrennungskraftmaschine ein Hubkolbenmotor, mithin eine Hubkolbenmaschine. Mittels der Verbrennungskraftmaschine ist in dem Brennstoff enthaltene und chemisch gebundene und somit chemische Energie in mechanische Energie umwandelbar, die von der Verbrennungskraftmaschine beispielsweise insbesondere dadurch bereitstellbar ist, dass durch das Verbrennen des Gemisches eine beispielsweise als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle antreibbar und dadurch um eine Wellendrehachse relativ zu einem Motorgehäuse der Brennkraftmaschine drehbar ist. Mittels der Brennstoffzelle ist in dem Brennstoff enthaltene und chemisch gebundene, chemische Energie in elektrische Energie umwandelbar, welche von der Brennstoffzelle bereitstellbar ist.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein einfach auch als Fahrzeug bezeichnetes und vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug, welches eine Antriebseinrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele mit den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug;
2 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht eines Verdichters der Antriebseinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
3 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Vorderansicht des Verdichters gemäß 2;
4 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht des Verdichters gemäß 2 und 3;
5 ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht des Verdichters der Antriebseinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
6 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht der Verdichters gemäß 5;
7 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Vorderansicht des Verdichters gemäß 5 und 6; und
8 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht des Verdichters gemäß 7.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Antriebseinrichtung 1 eines einfach auch als Fahrzeug bezeichneten und beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildeten Kraftfahrzeugs, welches mittels der Antriebseinrichtung 1 antreibbar ist. Die Antriebseinrichtung 1 weist wenigstens einen Energiewandler 2 auf, welcher mit einem Brennstoff und mit Luft versorgbar ist. Die Luft wird auch als Frischluft oder Verbrennungsluft bezeichnet. Wenn im Folgenden die Rede von der Luft ist, so ist darunter, falls nichts anderes angegeben ist, die Verbrennungsluft zu verstehen. Mittels des Energiewandlers 2 kann der Brennstoff unter Verwendung von in der Luft enthaltenem Sauerstoff oxidiert werden, wodurch in dem Brennstoff enthaltene, chemisch gebundene Energie vorliegend in elektrische Energie umwandelbar ist, die von dem Energiewandler 2 bereitstellbar ist. Wie in 1 besonders schematisch veranschaulicht ist, weist die Antriebseinrichtung 1 wenigstens eine elektrische Maschine 3 auf, welche mit der elektrischen Energie versorgbar ist, die von dem Energiewandler 2 bereitstellbar ist oder bereitgestellt wird. Durch Versorgen der elektrischen Maschine 3 mit der von dem Energiewandler 2 bereitgestellten oder bereitstellbaren elektrischen Energie ist die elektrische Maschine 3 in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betreibbar, mittels welchem das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch antreibbar ist. Insbesondere ist der Energiewandler 2 eine Brennstoffzelle. Vorzugsweise ist das Kraftfahrzeug ein Elektrofahrzeug, insbesondere ein Brennstoffzellenfahrzeug. Beispielsweise ist der Brennstoff Wasserstoff. Der Brennstoff ist beispielsweise ein flüssiger oder gasförmiger Brennstoff.
Die Antriebseinrichtung 1 weist einen von der Verbrennungsluft durchströmbaren Einlasstrakt 4 auf, mittels welchem die den Einlasstrakt 4 durchströmende Verbrennungsluft zu dem Energiewandler 2 hinführbar und dadurch dem Energiewandler 2 zuführbar ist, um dadurch den Energiewandler 2 mit der den Einlasstrakt 4 durchströmenden Verbrennungsluft zu versorgen. Ein Pfeil 5 veranschaulicht eine Strömung der den Einlasstrakt 4 durchströmenden Verbrennungsluft. Insbesondere veranschaulicht der Pfeil 5 eine Strömungsrichtung, in die die Verbrennungsluft durch den Einlasstrakt 4 hindurchströmen kann oder hindurchströmt.
Die Antriebseinrichtung 1 weist einen in dem Einlasstrakt 4 angeordneten Verdichter 6, welcher bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel als ein Radialverdichter ausgebildet ist. Der Verdichter 6 weist ein in 1 besonders schematisch dargestelltes Verdichterrad 7 und ein Gehäuse 8 auf, wobei das Verdichterrad 7 um eine Drehachse 9 relativ zu dem Gehäuse 8 drehbar ist. Mittels des Verdichterrads 7 ist durch um die Drehachse 9 und relativ zu dem Gehäuse 8 erfolgendes Drehen des Verdichterrads 7 die den Einlasstrakt 4 durchströmende Verbrennungsluft zu verdichten. Dies bedeutet, dass mittels des Verdichterrads 7 durch um die Drehachse 9 und relativ zu dem Gehäuse 8 erfolgendes Drehen des Verdichterrads 7 die den Einlasstrakt 4 durchströmende Verbrennungsluft verdichtet werden kann. Der Verdichter 6 weist außerdem einen auch als Eintritt oder Verdichtereintritt bezeichneten Eintrittsbereich 10 auf, welcher in Strömungsrichtung der den Einlasstrakt 4 durchströmenden Verbrennungsluft stromauf des, insbesondere gesamten, Verdichterrads 7 angeordnet ist. Somit ist über den Eintrittsbereich 10 die Verbrennungsluft dem Verdichterrad 7 zuführbar, welches somit die dem Verdichterrad 7 zugeführte Verbrennungsluft verdichten kann.
2 bis 4 zeigen den Verdichter 6 gemäß einer ersten Ausführungsform der Antriebseinrichtung 1. 5 bis 8 veranschaulichen den Verdichter 6 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Antriebseinrichtung 1. Wie aus 2 bis 8 erkennbar ist, weist die Antriebseinrichtung 1 außerdem eine Drallerzeugungseinrichtung 11 auf. Die Drallerzeugungseinrichtung 11 weist eine in Strömungsrichtung der den Einlasstrakt 4 durchströmenden Verbrennungsluft stromauf des Verdichterrads 7 in den Eintrittsbereich 10 mündende und von einem Gas durchströmbare Kanalanordnung 12 auf, welche mehrere, einfach auch als Kanäle bezeichnete Drallkanäle 13 aufweist. Somit ist der jeweilige Drallkanal 13 von dem Gas, das heißt von einem jeweiligen Teil des Gases durchströmbar. Mittels der Drallkanäle 13 und somit mittels der Kanalanordnung 12 ist das die Kanalanordnung 12 und somit die Kanäle (Drallkanäle 13) durchströmende Gas in Strömungsrichtung der den Einlasstrakt 4 durchströmenden Verbrennungsluft stromauf des Verdichterrads 7 derart in den Eintrittsbereich 10 einleitbar, dass das aus den Drallkanälen 13 und somit aus der Kanalanordnung 12 ausströmende und dadurch direkt in den Eintrittsbereich 10 einströmende Gas eine drallförmige Strömung der Verbrennungsluft in Strömungsrichtung der den Einlasstrakt 4 durchströmenden Verbrennungsluft stromauf des Verdichterrads 7 bewirkt. Dadurch kann die Verbrennungsluft mit der drallförmigen Strömung das Verdichterrad 7 anströmen.
Um nun einen besonders vorteilhaften Betrieb der Antriebseinrichtung 1 und somit des Kraftfahrzeugs insgesamt realisieren zu können, sind die Drallkanäle 13 und somit die Kanalanordnung 12 an wenigstens oder vorliegend genau einer auch als Abzweigstelle bezeichneten Stelle S fluidisch mit einem Pfad 14 verbunden, welcher von dem Gas durchströmbar ist. Dabei veranschaulicht ein Pfeil 15 das den Pfad 14 durchströmende Gas beziehungsweise eine Strömung des den Pfad 14 durchströmenden Gases. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, ist die Stelle S in Strömungsrichtung des den Pfad 14 durchströmenden Gases stromab zumindest eines Teilbereichs einer zum Verdichten des Gases ausgebildeten Strömungsmaschine der Antriebseinrichtung 1 angeordnet, sodass mittels der Kanalanordnung 12, das heißt mittels der Drallkanäle 13, zumindest ein Teil des mittels der Strömungsmaschine verdichteten Gases an der Stelle S aus dem Pfad 14 abzweigbar, in die Kanalanordnung 12 und somit in die Drallkanäle 13 einleitbar und stromauf des Verdichterrads 7 in den Eintrittsbereich 10 einleitbar ist. Sowohl bei der in den 2 bis 4 veranschaulichten ersten Ausführungsform als auch bei der in den 5 bis 8 veranschaulichten zweiten Ausführungsform ist die Strömungsmaschine der Verdichter 6, wobei der zuvor genannte Teilbereich ein Teilbereich des Verdichterrads 7 ist. Somit ist die Stelle S in Strömungsrichtung des den Pfad 14 durchströmenden Gases stromab zumindest eines Teilbereichs des Verdichterrads 7, insbesondere stromab des gesamten Verdichterrads 7, angeordnet. Außerdem ist somit das Gas die mittels des Verdichterrads 7 verdichtete Luft beziehungsweise umgekehrt. Mit anderen Worten ist es sowohl bei der ersten Ausführungsform als auch bei der zweiten Ausführungsform vorgesehen, dass der Pfad 14 von der mittels des Verdichterrads 7 verdichteten Verbrennungsluft durchströmbar ist, sodass mittels der Kanalanordnung 12 zumindest ein Teil der mittels des Verdichterrads 7 verdichteten Verbrennungsluft an der Stelle S aus dem Pfad 14 abzweigbar, in die Kanalanordnung 12 einleitbar und in Strömungsrichtung der den Einlasstrakt 4 durchströmenden Verbrennungsluft stromauf des Verdichterrads 7 in den Eintrittsbereich 10 einleitbar ist.
Um das Gas aus dem Pfad 14 abzuzweigen, weist die Kanalanordnung 12 einen den, insbesondere allen, Drallkanälen 13 gemeinsamen Versorgungskanal 16 auf, welcher von dem Gas durchströmbar ist, sodass über den Versorgungskanal 16 die Drallkanäle 13 mit dem Gas versorgbar sind. Dies ist durch einen Pfeil 17 veranschaulicht. Der Versorgungskanal 16 verläuft somit in Strömungsrichtung des die Kanalanordnung 12 durchströmenden Gases stromauf der, insbesondere aller, Drallkanäle 13 und stromab der Stelle S beziehungsweise stromab des Pfads 14. Insbesondere veranschaulicht der Pfeil 17 den genannten Teil des Gases, mithin den genannten Teil der mittels des Verdichterrads 7 verdichteten Verbrennungsluft, wobei zumindest der Teil der mittels des Verdichterrads 7 verdichteten Verbrennungsluft an der Stelle S mittels des Versorgungskanals 16 aus dem Pfad 14 abzweigbar und in den Versorgungskanal 16 einleitbar ist. In der Folge kann der abgezweigte Teil der mittels des Verdichterrads 7 verdichteten Verbrennungsluft den Versorgungskanal 16 durchströmen und somit mittels des Versorgungskanals 16 zu den Drallkanälen 13 geführt werden, welche hierdurch über den Versorgungskanal 16 mit der mittels des Verdichterrads 7 verdichteten und aus dem Pfad 14 abgezweigten Verbrennungsluft versorgbar sind. Die Drallkanäle 13 können die abgezweigte, mittels des Verdichterrads 7 verdichtete Verbrennungsluft als das genannte Gas in den Eintrittsbereich 10 einleiten, derart, dass das Gas die drallförmige Strömung der Verbrennungsluft in dem Eintrittsbereich 10 bewirkt. Der an der Stelle S aus dem Pfad 14 abgezweigte Teil der mittels des Verdichterrads 7 verdichteten Verbrennungsluft wird auch als erster Teil bezeichnet. Aus 2 erkennbar ist, dass beispielsweise ein zweiter Teil der mittels des Verdichterrads 7 verdichteten Verbrennungsluft in dem Pfad 14 verbleibt und in der Folge den Pfeil 5 durchströmt und mittels des Pfads 14 zu dem Energiewandler 2 geführt wird oder zu führen ist, wodurch der Energiewandler 2 mit dem zweiten Teil der mittels des Verdichterrads 7 verdichteten Verbrennungsluft versorgbar oder Verdichters 6 wird. Somit verläuft beispielsweise der Pfad 14 in Strömungsrichtung der den Pfad 14 durchströmenden und mittels des Verdichterrads 7 verdichteten Verbrennungsluft stromab des Verdichterrads 7 und stromauf des Energiewandlers 2, wobei beispielsweise der Pfad 14 ein Teil des Einlasstrakts 4 ist.
Aus 3 erkennbar sind die Drallkanäle 13. Erkennbar ist insbesondere, dass der jeweilige Drallkanal 13, insbesondere genau, eine jeweilige Austrittsöffnung aufweist, über die der jeweilige Drallkanal 13, insbesondere direkt, in den Eintrittsbereich 10 mündet. Somit mündet die Kanalanordnung 12 über die Austrittsöffnungen in den Eintrittsbereich 10. Die jeweilige Austrittsöffnung ist oder wird in eine jeweilige, auch als Austrittsrichtung bezeichnete Strömungsrichtung von dem den jeweiligen Drallkanal 13 durchströmenden Gas durchströmbar oder durchströmt, wobei die jeweilige Austrittsrichtung durch einen jeweiligen Pfeil 18 in 3 veranschaulicht ist. Anhand der Pfeile 18 ist erkennbar, dass die jeweilige Austrittsrichtung entlang einer jeweiligen, entlang einer jeweiligen Geraden verlaufenden Tangente verläuft. Die Tangenten verlaufen in einer den Tangenten gemeinsamen Ebene, wobei die Drehachse 9 senkrecht zur genannten Ebene verläuft. Die Tangenten tangieren einen den Tangenten gemeinsamen Kreis, dessen Mittelpunkt auf der Drehachse 9 liegt, wobei der Kreis in der genannten Ebene verläuft. Hierdurch wird das Gas mittels der Kanalanordnung 12 tangential in den Eintrittsbereich 10 eingeleitet, wodurch die drallförmige Strömung der Verbrennungsluft in dem Eintrittsbereich 10 erzeugbar ist oder erzeugt wird. Die drallförmige Strömung der Verbrennungsluft in dem Einsatzbereich 10 ist in 4 durch einen Pfeil 19 veranschaulicht. Erkennbar dabei ist, dass die drallförmige Strömung der Verbrennungsluft in dem Eintrittsbereich 10 und somit stromauf des Verdichterrads 7 schraubenförmig, das heißt helixförmig um die Drehachse 9 herumverläuft.
Das zuvor beschriebene Oxidieren des Brennstoffes mit in der Verbrennungsluft enthaltenem Sauerstoff wird auch als Verbrennung oder Verbrennen des Brennstoffes bezeichnet. Beispielsweise weist die Antriebseinrichtung 1 einen Abgastrakt 20 auf, welcher von von dem Energiewandler 2 bereitgestelltem oder bereitstellbarem Abgas des Energiewandlers 2 durchströmbar ist, sodass mittels des Abgastrakts 20 das Abgas des Energiewandlers 2 von dem Energiewandler 2 abführbar ist. Insbesondere dann, wenn der Energiewandler 2 die zuvor genannte Brennstoffzelle ist, handelt es sich beispielsweise bei dem Abgas des Energiewandlers 2 um sogenannte Abluft. Beispielsweise resultiert das Abgas, insbesondere die Abluft, des Energiewandlers 2 aus dem genannten Verbrennen des Brennstoffes.
Aus 1 und 5 ist erkennbar, dass beispielsweise in dem Abgastrakt 20 eine Turbine 21 angeordnet ist. Die Turbine 21 weist ein Turbinenrad 22 auf, die um eine Turbinendrehachse 23 relativ zu dem Gehäuse 8 drehbar ist. Beispielsweise fällt die Turbinendrehachse 23 mit der Drehachse 9 zusammen. Das Turbinenrad 22 ist von dem Abgas des Energiewandlers 2 antreibbar und dadurch um die Turbinendrehachse 23 relativ zu dem Gehäuse 8 drehbar. Das Verdichterrad 7 ist durch um die Turbinendrehachse 23 und relativ zu dem Gehäuse 8 erfolgendes Drehen des Turbinenrads 22 von dem Turbinenrad 22 antreibbar und dadurch um die Drehachse 9 relativ zu dem Gehäuse 8 drehbar. Hierfür ist beispielsweise eine Welle 24 vorgesehen, über die das Verdichterrad 7 von dem Turbinenrad 22 antreibbar ist. In 1 veranschaulicht ein Pfeil 25 das den Abgastrakt 20 durchströmende Abgas, mithin eine Strömung des den Abgastrakt 20 durchströmenden Abgases.
Beispielsweise weist die Antriebseinrichtung 1, insbesondere gemäß einer zweiten Ausführungsform, wenigstens ein in 5 besonders schematisch dargestelltes Luftlager 26 auf, welches beispielsweise als ein Luftfolienlager ausgebildet ist. Das Luftfolienlager wird auch einfach als Folienlager bezeichnet. Dabei ist das Verdichterrad 7 mittels des Luftlagers 26 um die Drehachse 9 relativ zu dem Gehäuse 8 drehbar an dem Gehäuse 8 gelagert. Erkennbar aus 5 ist, dass zumindest ein auch als Lagerteil bezeichneter Teil der mittels des Verdichterrads 7 verdichteten Verbrennungsluft aus dem Einlasstrakt 4 abgezweigt und dem Luftlager 26 zugeführt wird, um hierdurch das Luftlager 26 mit dem Lagerteil der mittels des Verdichterrads 7 verdichteten Verbrennungsluft zu versorgen. Beispielsweise wird das Luftlager 26 mittels des Lagerteils gekühlt. Somit ist das Verdichterrad 7 mittels des Luftlagers 26 und unter Verwendung des Lagerteils der mittels des Verdichterrads 7 verdichteten Verbrennungsluft drehbar an dem Gehäuse 8 gelagert. Dies erfolgt beispielsweise bei der zweiten Ausführungsform derart, dass mittels des Luftlagers 26 die Welle 24 und über die Welle 24 das Verdichterrad 7 um die Drehachse 9 relativ zu dem Gehäuse 8 drehbar an dem Gehäuse 8 gelagert sind. Erkennbar aus 5 ist auch, dass über den Pfad 14 der Lagerteil von dem Luftlager 26 abführbar ist oder abgeführt wird, sodass bei der zweiten Ausführungsform das den Pfad 14 durchströmende Gas der Lagerteil ist, der mittels des Pfads 14 von dem Luftlager 26 abführbar ist oder abgeführt wird. Die Stelle S ist in Strömungsrichtung des den Pfad 14 durchströmenden Gases stromab des Luftlagers 26 angeordnet, sodass es sich bei dem die Kanalanordnung 12 durchströmenden Gas, mittels welchem die drallförmige Strömung der Verbrennungsluft in dem Eintrittsbereich 10 bewirkbar ist oder bewirkt wird, um den genannten Lagerteil handelt. Dies bedeutet, dass das den Pfad 14 durchströmende Gas der Lagerteil ist, sodass über den Pfad 14 der Lagerteil von dem Luftlager 26 abführbar oder abgeführt wird. Erkennbar ist beispielsweise, dass beispielsweise ein erster Teil des Lagerteils aus dem Pfad 14 mittels des Versorgungskanals 16 und somit mittels der Kanalanordnung 12 abgezweigt, in die Kanalanordnung 12 eingeleitet und in den Eintrittsbereich 10 eingeleitet und genutzt wird, um die drallförmige Strömung der Verbrennungsluft in dem Eintrittsbereich 10 zu erzeugen, wobei ein zweiter Teil des Lagerteils in dem Pfad 14 verbleibt. Der in dem Pfad 14 verbleibende oder verbliebene Teil des Lagerteils wird beispielsweise in den Abgastrakt 20 stromauf des Turbinenrads 22 und/oder stromab des Turbinenrads 22 eingeleitet, sodass beispielsweise eine erste Teilmenge des zweiten Teils stromauf des Turbinenrads 22 und/oder eine zweite Teilmenge des zweiten Teils stromab des Turbinenrads 22 in den Abgastrakt 20 eingeleitet wird. Somit kann beispielsweise die erste Teilmenge zum Antreiben des Turbinenrads 22 genutzt werden.
Aus 6 ist besonders gut erkennbar, dass der Lagerteil aus dem Pfad 14 abgezweigt und dem Luftlager 26 zugeführt und daraufhin von dem Luftlager 26 abgeführt und den Drallkanälen 13 zugeführt wird und die Drallkanäle 13 durchströmt und mittels der Drallkanäle 13 in den Abgastrakt 20 eingeleitet und in der Folge genutzt wird, um die drallförmige Strömung der Verbrennungsluft in dem Eintrittsbereich 10 zu bewirken, das heißt zu erzeugen. Dies ist auch besonders gut aus 7 und 8 erkennbar.
Bezugszeichenliste

1: Antriebseinrichtung
2: Energiewandler
3: elektrische Maschine
4: Einlasstrakt
5: Pfeil
6: Verdichter
7: Verdichterrad
8: Gehäuse
9: Drehachse
10: Eintrittsbereich
11: Drallerzeugungseinrichtung
12: Kanalanordnung
13: Drallkanal
14: Pfad
15: Pfeil
16: Versorgungskanal
17: Pfeil
18: Pfeil
19: Pfeil
20: Abgastrakt
21: Turbine
22: Turbinenrad
23: Turbinendrehachse
24: Welle
25: Pfeil
26: Luftlager
S: Stelle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2 137 397 B1 [0002]
KR 20130091445 A [0002]
US 2007/0271921 A1 [0002]

Claims

Antriebseinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem mit einem Brennstoff und mit Luft versorgbaren Energiewandler (2), mit einem von der Luft durchströmbaren Einlasstrakt (4), mittels welchem die den Einlasstrakt (4) durchströmende Luft dem Energiewandler (2) zuführbar ist, mit einem in dem Einlasstrakt (4) angeordneten Verdichter (6), welcher ein Verdichterrad (7), mittels welchem die den Einlasstrakt (4) durchströmende Luft zu verdichten ist, und einen stromauf des Verdichterrads (7) angeordneten Eintrittsbereich (10) aufweist, über welchen die Luft dem Verdichterrad (7) zuführbar ist, und mit einer Drallerzeugungseinrichtung (11), welche eine stromauf des Verdichterrads (7) in den Eintrittsbereich (10) mündende und von einem Gas durchströmbare Kanalanordnung (12) aufweist, mittels welcher das die Kanalanordnung (12) durchströmende Gas stromauf des Verdichterrads (7) derart in den Eintrittsbereich (10) einleitbar ist, dass das aus der Kanalanordnung (12) ausströmende und dadurch in den Eintrittsbereich (10) einströmende Gas eine drallförmige Strömung der Luft bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanalanordnung (12) an wenigstens einer stromab zumindest eines Teilbereiches einer zum Verdichten des Gases ausgebildeten Strömungsmaschine der Antriebseinrichtung (1) angeordneten Stelle (S) fluidisch mit einem Pfad (14) verbunden ist, welcher von dem mittels der Strömungsmaschine verdichteten Gas durchströmbar ist, sodass mittels der Kanalanordnung (12) zumindest ein Teil des mittels der Strömungsmaschine verdichteten Gases an der Stelle (S) aus dem Pfad (14) abzweigbar, in die Kanalanordnung (12) einleitbar und stromauf des Verdichterrads (7) in den Eintrittsbereich (10) einleitbar ist.
Antriebseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: - das Verdichterrad (7) mittels wenigstens eines Luftlagers (26) drehbar an einem Gehäuse (8) gelagert ist; - über den Pfad (14) das als Luft ausgebildete Gas von dem Luftlager (26), mittels welchem das Verdichterrad (7) drehbar an dem Gehäuse (8) gelagert ist, abführbar ist; und - die Stelle (S) stromab des Luftlagers (26) angeordnet ist, mittels welchem das Verdichterrad (7) drehbar an dem Gehäuse (8) gelagert ist.
Antriebseinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsmaschine der Verdichter (6) ist, wobei die Stelle (S) stromab zumindest des Teilbereiches des Verdichterrads (7) angeordnet ist, und wobei das Gas die mittels des Verdichterrads (7) verdichtete Luft ist.
Antriebseinrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass: - die Antriebseinrichtung (1) einen zusätzlich zu dem Verdichter (6) vorgesehenen zweiten Verdichter aufweist, welcher ein zusätzlich zu dem Verdichterrad (7) vorgesehenes und zum Verdichten eines Fluids ausgebildetes Verdichtungselement aufweist, welches mittels eines Luftlagers (26) bewegbar an einem Basiselement gelagert ist; - über den Pfad (14) das als Luft ausgebildete Gas von dem Luftlager (26), mittels welchem das Verdichtungselement bewegbar an dem Basiselement gelagert ist, abführbar ist; und - die Stelle (S) stromab des Luftlagers (26) angeordnet ist, mittels welchem das Verdichtungselement bewegbar an dem Basiselement gelagert ist.
Antriebseinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsmaschine eine zusätzlich zu dem Verdichter (6) vorgesehene Strömungsmaschine ist.
Antriebseinrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass: - ein zum Verdichten des Gases ausgebildetes Verdichtungselement der Strömungsmaschine mittels wenigstens eines Luftlagers (26) bewegbar an einem Basiselement gelagert ist; - über den Pfad (14) das als Luft ausgebildete Gas von dem Luftlager (26), mittels welchem das Verdichtungselement bewegbar an dem Basiselement gelagert ist, abführbar ist; und - die Stelle (S) stromab des Luftlagers (26) angeordnet ist, mittels welchem das Verdichtungselement bewegbar an dem Basiselement gelagert ist.
Antriebseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter (6) eine elektrische Maschine aufweist, mittels welcher das Verdichterrad (7) antreibbar ist.
Antriebseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter (6) ein Radialverdichter ist.
Antriebseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiewandler (2) eine Verbrennungskraftmaschine oder eine Brennstoffzelle ist.
Kraftfahrzeug, mit einer Antriebseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.