DE29811787U1

DE29811787U1 - Retarderbremseinrichtung

Info

Publication number: DE29811787U1
Application number: DE29811787U
Authority: DE
Original assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Current assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Priority date: 1998-07-02
Filing date: 1998-07-02
Publication date: 1998-10-08
Anticipated expiration: 2008-07-03
Also published as: DE19918701A1; DE59903077D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Retarderbremseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Retarder sowie wenigstens einer Kühleinrichtung für den Retarder.

Retarderbremssysteme für Kraftfahrzeuge sind aus einer Vielzahl von Druckschriften bekannt geworden. Eine Übersicht der verschiedenen Retarderbauarten wie hydrodynamischer Retarder oder auch elektrische &iacgr;&ogr; Retarder ist in dem Artikel

"Gegen den Strom", lastauto omnibus 4/1991, Seiten 30-34

ausführlich beschrieben. Der Offenbarungsgehalt dieser Druckschrift wird in die vorliegende Anmeldung voll umfänglich mit aufgenommen.

Betreffend Wärmetauscher zur Abführung von beim Bremsen im Retarder erzeugter Wärmeenergie wird auf die nachfolgenden Druckschriften:

DE 196 28 561

DE 196 28 560 verwiesen.

Ein System mit hydrodynamischem Retarder und Wärmetauscher zeigt auch die DE-A-44 45 024.9, wobei in dieser Schrift jedoch nichts über den Ort, an dem der Wärmetauscher im Fahrzeug angeordnet sein soll, ausgesagt ist. Nachteilig an den Varianten gemäß dem Stand der Technik, insbesondere den bekannten Varianten, bei denen der Wärmetauscher direkt am Retarder

0 angeordnet war, ist, daß für die Verrohrung des Wärmetauschers

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beispielsweise mit dem Fahrzeugkühlsystem ein sehr hoher Montageaufwand erforderlich war. Des weiteren war das Gewicht am Getriebe ein erhebliches.

Aufgabe der Erfindung ist es somit, ein Retardersystem anzugeben, bei dem das Gewicht und der Montageaufwand gegenüber dem bislang bekannten System des Standes der Technik verringert werden kann.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß gemäß der Erfindung die Kühleinrichtung entfernt vom Retarder im Fahrzeug angeordnet wird, und

&iacgr;&ogr; zwar in der Nähe des Fahrzeugkühlers, und daß Arbeitsmediumleitungen vom

Retarder zur Kühleinrichtung vorgesehen sind. Bei Integration in das bestehende Wasserleitungssystem des Fahrzeuges kann der Wärmetauscher auf diese Art und Weise mit nur sehr geringem Aufwand in ein System eingebaut werden. Der Platz des Wärmetauschers in der Nähe des Fahrzeug-Wasserkühlers befindet sich in unmittelbarer Umgebung weiterer Kühleinrichtungen wie beispielsweise dem Ölkühler oder dem Luft-Zwischenkühler. Eine derartige Anordnung hat den Vorteil, daß in der Fertigung bzw. Montage der Wärmetauscher unabhängig vom Retarder zusammen mit anderen Kühlaggregaten montiert werden kann. Besonders

0 vorteilhaft ist es, wenn sämtliche Kühlaggregate zu einem Kühlmodul

zusammengefaßt sind. Bei einer derartigen Lösung verringert sich der Montageaufwand ganz erheblich.

Als Arbeitsmedium umfassen die Retarder der Erfindung beispielsweise Öl, wie in der DE 44 45 024 offenbart.

Als Kühleinrichtung kommen bevorzugt Wärmetauscher, wie beispielsweise in der DE 196 28 561 offenbart, zum Einsatz. Auch andere Kühleinrichtungen wären denkbar.

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Bevorzugt ist es, die Leitungen zur Zu- und Abfuhr des Arbeitsmediums des hydrodynamischen Retarders zur Kühleinrichtung bzw. zum Wärmetauscher in der Nähe des Motors bzw. Getriebes zu führen und mit einer Steckverbindung zu versehen. Die Arbeitsmediumleitungen können dann zusammen mit Motor und Getriebe vormontiert werden. Bei der Endmontage von Motor, Getriebe und Kühlmodul müssen die steckbaren Arbeitsmediumleitungen dann nur noch mit denen des ebenfalls vormontierten Kühlmoduls verbunden werden.

Dadurch, daß für die Zu- und Abfuhr des erwärmten Retarderarbeitsmediums, &iacgr;&ogr; vorzugsweise des Öles, im Querschnitt erheblich kleinere Rohre als für die

Zu- und Abfuhr des Wassers verlegt werden können, da das Arbeitsmedium, beispielsweise das Öl, unter hohem Druck umgewälzt werden kann, kann nochmals eine erhebliche Gewichtsersparnis erzielt werden. Ein weiterer Vorteil in der Fertigung ist, daß die Arbeitsmedium-Rohrleitungen als Endlosmaterial auf einer Rolle zur Verfügung gestellt werden und leicht mit Hand-Biegevorrichtungen in die gewünschte Form gebracht werden können. Aus alledem folgt, daß die Arbeitsmediumleitungsrohre wesentlich kostengünstiger und insbesondere weniger zeitintensiv zu installieren als beispielsweise Wasserleitungs-Rohre sind.

Eine noch weitergehende Gewichtsersparnis ergibt sich dadurch, daß anstelle der Rohre für die Zu- und Abführung des Arbeitsmediums, vorzugsweise des Öls, Formschläuche verwendet werden.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, den Motor-Thermostaten zu blockieren und stattdessen einen neuen Thermostaten am Wärmetauscher an der Stelle des Wasserstutzens anzuordnen. Die Leitung vom Fahrzeug zum Kühlerthermostaten wird dann unterbrochen, die Leitung stattdessen zum neuen Retarder-Öl-Wasser-Wärmetauscher und dem dort integrierten

0 Thermostaten gezogen. Je nach Thermostatstellung kann dann die

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J ,

Kühlflüssigkeit entweder zum Fahrzeugkühler oder über eine vorzusehende Bypassleitung an diesem vorbeigeführt werden.

Die Erfindung sei nachfolgend anhand der Ausführungsbeispiele näher beschrieben werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Antriebseinheit eines Fahrzeugsystems mit einem am Getriebe angeordneten Retarder und einem Wärmetauscher gemäß dem Stand der Technik in Form der DE 44 45 024.

Fig. 2 die erfindungsgemäße Anordnung eines Wärmetauschers entfernt vom Retarder nahe dem Fahrzeugkühler.

In Fig. 1 ist beispielhaft ein ins Getriebe integrierter Retarder mit Wärmetauscher zum Abführen der im Retarder erzeugten Bremsenergie, wie in der DE 44 45 024 offenbart, dargestellt, wobei der Wärmetauscher am Retarder selbst bzw. in deren Nähe angeordnet ist. Fig. 1 zeigt einen hydrodynamischen Retarder 100, der im Antriebsstrang in einem Getriebe 200, insbesondere ins Getriebeendgehäuse 1 integriert ist. Der hydrodynamische Retarder 100 umfaßt ein Rotorschaufelrad 2 und ein Statorschaufelrad 3 sowie ein Rotorschaufelradgehäuse 4 und ein Statorschaufelradgehäuse 5. Das Rotorschaufelrad ist drehfest mit einer Rotorschaufelradwelle 6 verbunden. Die Rotorschaufelradwelle 6 ist dabei parallel zu einer Getriebewelle 10, welche als Getriebeein-, oder wie hier dargestellt, als Getriebeausgangswelle fungiert, angeordnet. Das Rotorschaufelrad 2 ist fliegend auf der Rotorschaufelradwelle 6 gelagert. Die Rotorschaufel rad welle 6 ist in diesem Beispiel im Getriebegehäuse 1 und im Rotorschaufelradgehäuse 4 gelagert. Die Lagerung, bestehend aus einem Loslager 7 und einem Festlager 8, befindet sich somit im Getriebe und wird

0 deshalb über den Getriebeölhaushalt mit Schmieröl versorgt. Der Kraftfluß

bzw. Drehmomentenfluß erfolgt über die Getriebewelle 10 auf die

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Rotorschaufelradwelle 6, die quasi als Nebenzweig fungiert. Zur Drehmomentenübertragung ist auf der Getriebewelle 10 ein Zahnrad 11 drehfest anordenbar, und dazu analog auf der Rotorschaufelrad welle 6 ein Ritzel 9.

Im Bremsbetrieb stehen in der dargestellten Ausführungsform Zahnrad und Ritzel in Drehverbindung miteinander. Die Drehmomentenübertragung erfolgt somit von der Getriebewelle 10 auf die Rotorschaufelradwelle 6. Ist der Retarder mit Öl befüllt, ist es erforderlich, da im Bremsbetrieb hohe

&iacgr;&ogr; Temperaturen anfallen, die Betriebsflüssigkeit bzw. das Arbeitsmedium -

vorliegend das Öl - zu kühlen. Zu diesem Zweck ist ein Wärmetauscher 12 vorgesehen. Der Energieaustausch im Bremsbetrieb erfolgt somit über einen ÖI-H₂O-Wärmetauscher, der ins Kühlsystem des Fahrzeuges integriert ist, d.h. der Wärmetauscher 12 ist wasserseitig mit einem Fahrzeugkühler 13 verbunden; die Ölseite des Wärmetauschers ist mit den Zu- und Ablaufkanälen des Statorschaufelrades 3 gekoppelt.

Figur 2 zeigt für ein Retardersystem, wie es beispielhaft zuvor beschrieben wurde, die erfindungsgemäße Anordnung. Hierbei sind gleiche Bauteile mit

0 gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet.

Erfindungsgemäß ist der Wärmetauscher 12 entfernt vom Retarder 3 angeordnet, und zwar in vorliegendem Ausführungsbeispiel in der Nähe des Fahrzeugkühlers 13.
25

Hierdurch kann die Wasserzufuhrleitung 302 in die Wasserabfuhrleitung 304 zum Retarder wesentlich verkürzt werden, d.h. Wasserleitungslängen werden eingespart. Andererseits nehmen die Leitungslängen für das Arbeitsmedium, d.h. die Ölzufuhr- und Ölabfuhrleitung 306, 308, zu, was mit einer

&ogr; Gewichtsersparnis verbunden ist, da die Ölzu- bzw. Abfuhrleitung in ihrem

Querschnitt deutlich verringert werden können.

G 05663GM / Voith Turbo GmbH & Co.i^/«"5nVesnter Wärmetauscher /BrS/sJjftjpgSs/mj / 25. Juni 1998

In der Nähe des Wärmetauschers, vorzugsweise an dessen Ablauf, ist erfindungsgemäß ein Thermostatventil 310 angeordnet, das in Abhängigkeit der im Ablaufstutzen des Wärmetauschers 12 gemessenen Temperatur das Kühlmedium des Fahrzeugkühlkreislaufes alternativ durch den Kühler 13 oder die Bypassleitung 312 führt. Die Förderung des Kühlmittels im gemeinsamen Kühlkreislauf von Wärmetauscher und Fahrzeugkühlung geschieht mittels der Kühlmittelpumpe 314.

Besonders vorteilhaft an der entfernten Anordnung des Wärmetauschers in &iacgr;&ogr; der Nähe des Fahrzeugkühlers 13 ist, daß die Ölleitungen aufgrund ihres

geringeren Querschnittes und des durch sie unter hohem Druck fließenden Arbeitsmediums eine erhebliche Gewichtsersparnis bedeuten. Insbesondere können derartige Rohre aus auf Band gewickelten Rohren gebogen werden und sind somit in der Herstellung wesentlich günstiger wie die bislang verwendeten Wasserleitungen gemäß dem Stand der Technik, wie in Fig. 1 dargestellt.

Eine weitere Gewichtsersparnis ergibt sich dadurch, daß anstelle von Metallrohrleitungen für die Ölleitungen auch flexible Kunststoffschläuche

0 verwendet werden können.

Des weiteren bietet die Anordnung des Wärmetauschers nahe dem Fahrzeug kühlsystem auch fertigungstechnische Vorteile, da eine Montage des Wärmetauschers zusammen mit dem Fahrzeugkühlsystem unabhängig von der Montage des Retarders erfolgen kann.

Mit der Erfindung wird somit erstmals ein verbessertes Retarderbremssystem zur Verfügung gestellt, das sich insbesondere durch wesentlich niedrigere Herstellungskosten wie auch eine gegenüber dem Stand der Technik eine

&ogr; hohe Gewichtsersparnis auszeichnet.

Claims

G 05663GM / Voith Turbo GmbH & Co.^d^"Entfe*nter WärnfetausAer" /örS/§p8(JCP%5/mj / 25. Juni 1998 nsprüche

1. Retarderbremseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit 1.1. wenigstens einem hydrodynamischen Retarder (100); 1.2 wenigstens einer Kühleinrichtung (13) für das Arbeitsmedium des Retarder (100);

dadurch gekennzeichnet, daß
1.3 die Kühleinrichtung in der Nähe des Fahrzeugkühlers (13) angeordnet

ist und Arbeitsmediumleitungen vom Retarder zur Kühleinrichtung &iacgr;&ogr; vorgesehen sind.

2. Retarderbremseinrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung in die bestehende Fahrzeugkühleinrichtung integriert ist und das Kühlmedium der Kühleinrichtung gleichzeitig Fahrzeugkühlmedium ist und der Kühlkreislauf von Kühleinrichtung und Fahrzeugkühlsystem miteinander verbunden sind.

3. Retarderbremseinrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch

gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung mit dem Fahrzeugkühler zu einem Kühlmodul zusammengefaßt sind oder ein Bestandteil eines Kühlmoduls ausbilden.

4. Retarderbremseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3,

5 dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsmedium unter Druck

stehendes Öl ist, das vom Retarder zur Kühleinrichtung gefördert wird.

5. Retarderbremseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsmediumleitungen

0 antriebsmotor- und/oder getriebenah geführt werden.

G 05663GM / Voith Turbo GmbH & Co.jioVintfewiter Warnjetausdher" /$rS/&8Qqp%5/mj / 25. Juni 1998

6. Retarderbremseinrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch

gekennzeichnet, daß die Arbeitsmediumleitungen steckbar mit der Kühleinrichtung verbunden sind.

7. Retarderbremseinrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckverbindung in der Nähe des Antriebsaggregates angeordnet ist.

8. Retarderbremssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch &iacgr;&ogr; gekennzeichnet, daß der Retarder ein Sekundärretarder ist.

9. Retarderbremssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Retarder ein Primärretarder ist.