DE69400241T2

DE69400241T2 - Verbrennungsmotor mit Anlasser und Stromgenerator

Info

Publication number: DE69400241T2
Application number: DE69400241T
Authority: DE
Inventors: Romolo Gandiglio
Original assignee: Fiat Auto SpA
Current assignee: Fiat Auto SpA
Priority date: 1993-04-06
Filing date: 1994-02-18
Publication date: 1997-01-30
Anticipated expiration: 2014-02-19
Also published as: ITTO930233A1; EP0619427A1; ITTO930233A0; EP0619427B1; DE69400241D1; IT1261543B

Description

Die Erfindung betrifft Verbrennungsmotoren für Kraftfahrzeuge, die mit einem elektrischen Anlasser und einem Stromgenerator ausgestaftet sind. Eine der Hauptanforderungen bei der Konstruktion von Kraftfahrzeugen, insbesondere von sog. "Citycars", besteht darin, das Gesamtgewicht des Fahrzeugs so zu reduzieren, daß es mit weniger Energie und damit mit weniger Brennstoffverbrauch und bei geringerer Verschmutzung angetrieben werden kann.
Bei derzeitigen Fahrzeugen werden zum Anlassen des Verbrennungsmotors und zur Erzeugung der erforderlichen Pegel elektrischer Energie zwei Energieeinheiten verwendet, ein Anlasser und ein Generator, die außer den Kosten auch einen erheblichen Einfluß auf das Gesamtgewicht des Motors haben, und zwar sowohl wegen ihres Gewichts als auch wegen der Anschlußsysteme und Bewegungsiibertragung zum und vom Verbrennungsmotor.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einer einzigen elektronischen Einrichtung die Funktionen des Anlassers und des Stromgenerators zu kombinieren und gleichzeitig das Anschlußsystem an den Verbrennungsmotor zu vereinfachen, wie dies im Dokument US-A-5 097 140 geoffenbart ist. Diese und weitere Aufgaben werden durch einen Verbrennungsmotor entsprechend dem Anspruch 1 gelöst.
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der vorliegenden, beispielsweisen Beschreibung, die sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht, in denen:
Fig. 1 ein Teilquerschnitt eines Verbrennungsmotors ist, der mit einem Elektromotor gem. der Erfindung ausgestaftet ist, und
Fig. 2 ein Querschnift des Elektromotors ist, der gefertigt ist, um entsprechend Fig. 1 montiert zu werden.
Bezugnehmend auf die Figuren bezeichnet 1 einen Verbrennungsmotor (teilweise gezeigt), der mit einer Kurbelwelle 3, Pleuelstangen 4 und Kolben 5 versehen ist. Die Kurbelwelle dreht sich im Motorblock 7 in Hauptlagern 8.
Am Ende 10 der Kurbelwelle 3 gegenüber dem zum Getriebe weisenden Ende und damit auf der Seite, die üblicherweise als die Verteilerseite bezeichnet wird, ist ein Ritzel 12 aufgekeilt, das für die Nockenwellensteuerung geeignet ist. Auf der gleichen Seite des Motors ist ein Gehäuse 14 um das Ende 10 der Kurbelwelle 3 angeordnet, das bekannterweise durch Bolzen (nicht gezeigt) befestigt ist und einen Einlaß 15 für die Zufuhr des Schmieröls in den Motor umfaßt. Das Gehäuse 14 ist als kreisförmige Schale ausgebildet, die koaxial auf der Kurbelwelle montiert ist, um mit den Wicklungen 17, die in Kompaktbauweise montiert sind, den Stator 18 eines bürstenlosen Permanentmagnetmotors zu bilden, dessen Polarität zu jedem Zeitpunkt invertiert werden kann. Eine zweite kreisförmige Schale 22 ist koaxial auf das Gehäuse 14 durch Zwischenanordnung einer Dichtung 24 auf der Kurbelwelle 3 des Verbrennungsmotors 1 aufgekeilt, dreht sich zusammen mit der Kurbelwelle und trägt auf ihrem Umfang eine Reihe von Permanentmagneten 26, die im Betrieb den Wicklungen 17 zugewandt sind und bildet den Rotor 27 des Elektromotors.
Auf der Außenwand des Rotors 27 sind kleine Vorsprünge 29 in regelmäßigen Abständen (alternativ könnten Vierkantzähne durch Zerspanen gebildet sein), die zusammen mit einem am Stator 18 befestigten Sensor die Drehgeschwindigkeit des Rotors bestimmen. Beide Komponenten 14, 22 sind schalenförmig, so angeordnet, daß ihre Hohlräume gegeneinander gerichtet sind, und haben einen inneren vorderen Bund 32 bzw. 33, die zusammenwirken, um gegenläufig eine Labyrinthdichtung zum Schutz des Motors 20 zu bilden.
Die Arbeitswiese des Mechanismus ist bereits aus dem Vorherigen ersichtlich. Tatsächlich genügt es, die Drehgeschwindigkeit des Rotors unter Verwendung des Sensors 30 zu steuern, der ggf. einem Sensor am Anlasserschalter zugeordnet ist, um zu entscheiden, wenn die Polaritäf invertiert und der Elektromotor 20 von einem Anlasser in einen Stromgenerator umgewandelt werden soll.
Neben den o.e. Kosten- und Gewichtseinsparungen ergibt sich auch ein geringerer Energieverbrauch und der Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors ist erhöht.

Claims

1. Verbrennungsmotor (1) für Kraftfahrzeuge, die mit einem Anlasser und einem Stromgenerator ausgestaffet sind, der aus einem bürstenlosen Permanentmagnet- Elektromotor besteht, dessen Rotor (27) direkt auf die Antriebswelle (3) koaxial aufgekeilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (18) des Elektromotors ein kreisförmiges schalenförmiges Gehäuse (14) ist, das direkt am Motorblock gegenüber dem Ende, das zum Getriebe weist, befestigt ist.

2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (27) ein kreisförmiges, schalenförmiges Gehäuse (22) ist.

3. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (27) und der Stator (18) einen inneren vorderen Rand (32, 33) haben, die gegenläufig als Labyrinthdichtung zusammenwirken.

4. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator eines der Gehäuse des Motorblocks des Verbrennungsmotors ist.

5. Motor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor Vorsprünge hat, die in regelmäßigen Abständen auf seiner Außenfläche angeordnet sind.

6. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor auf seiner Außenfläche durch spanende Bearbeitung ausgebildete Vierkantzähne hat.

7. Motor nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor, der den Durchgang der Vorsprünge bzw. Zähne erfassen kann, am Stator befestigt ist.