BR102012013859A2 - veÍculo a motor com trem de acionamento compreendendo um motor de combustço interna transversalmente disposto - Google Patents

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Abstract

VEÍCULO A MOTOR COM TREM DE ACIONAMENTO COMPREENDENDO UM MOTOR DE COMBUSTçO INTERNA TRANSVERSALMENTE DISPOSTO. A invenção se refere a um veículo a motor (10) com trem de acionamento na região de um eixo do veículo a motor, em particular de um eixo dianteiro. O veículo a motor apresenta pontos de ligação (1,2,3) do trem de acionamento em uma carroceria do veículo a motor, em que os pontos de ligação são do tipo destinado para um motor de combustão interna transversalmente disposto, uma transmissão de veículo a motor (15) e um suporte de binário de um veículo a motor (10) dirigível exclusivamente por meio do motor de combustão interna. Nesse veículo a motor, esses pontos de ligação (1,2,3) são do tipo destinado para um trem de acionamento híbrido (11). Sem serem necessárias alterações construtivas, o veículo a motor pode, num tipo de construção por elementos convencional, ser provido com sistemas de acionamento de concepção diferente - acionamento convencional exclusivamente por meio de motor de combustão interna, ou acionamento híbrido. O trem de acionamento híbrido é, por exemplo, concebido na forma de híbrido em série, ou híbrido em paralelo.

Description

"VEÍCULO A MOTOR COM TREM DE ACIONAMENTO COMPREENDENDO UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA TRANSVERSALMENTE DISPOSTO"
A invenção se refere a um veículo a motor com um trem de acionamento na região de um eixo do veículo a motor, em particular do eixo dianteiro, com pontos de ligação do trem de acionamento em uma carroçaria do veículo a motor, em que os pontos de fixação são do tipo destinado a um motor de combustão interna transversalmente disposto, uma transmissão de veículo a motor e um suporte de binário de um veículo a motor dirigível exclusivamente por meio do motor de combustão interna.
Tais veículos a motor são bem conhecidos na prática e encontram aplicação
em particular para acionamento dianteiro. A disposição frontal/transversal do motor de combustão interna é usada para o acionamento das rodas dianteira esquerda e direita do veículo a motor. O motor de combustão interna é mecanicamente acoplado à transmissão do veículo a motor e acoplado ao binário. A transmissão compreende um nível de engrenagem dentada reta, que está provida de dois veios articulados, que estão dispostos na frente ou por trás do motor de combustão interna, em relação à direção de deslocação do veículo a motor, e que estão ligados à transmissão, para dirigir as rodas de um eixo de veículo a motor.
Nessa ligação clássica do trem de acionamento, que apresenta o motor de combustão interna e a transmissão do veículo a motor, se prevê um primeiro ponto de ligação entre o motor de combustão interna e a carroçaria, um segundo ponto de ligação entre a transmissão e a carroçaria, bem como um terceiro ponto de ligação entre o trem de acionamento e a carroçaria, em que esse terceiro ponto de ligação apresenta a função de um suporte de binário. Os restantes pontos de ligação referidos servem especialmente para suportar o peso dos componentes do trem de acionamento.
Os pontos de ligação para o motor de combustão interna e para a transmissão se tratam em particular de duas vigas longitudinais, no ponto de ligação para o suporte de binário, em particular, um apoio transversal do veículo a motor.
Nos últimos anos, têm sido cada vez mais desenvolvidos conceitos que
proporcionam um acionamento híbrido para um veículo a motor, o qual apresenta, assim, um motor de combustão interna menor e um motor elétrico de tração. Os trens de acionamento híbridos são nesse caso, em particular, concebidos na forma de trem de acionamento híbrido em série, ou híbrido em paralelo. Os trens de acionamento híbridos são para ser posicionados no veículo a motor.
O objeto da presente invenção é o aperfeiçoamento de um veículo a motor do tipo acima mencionado de tal modo que, sem haver necessidade de fazer alterações construtivas, o veículo a motor pode, num tipo de construção por elementos convencional, ser provido com sistemas de acionamento de concepção diferente. O objeto é conseguido com um veículo a motor do tipo mencionado, na
medida em que os pontos de ligação, que são previstos para o trem de acionamento de um veículo a motor dirigível exclusivamente por meio do motor de combustão interna, são os mesmos que encontram aplicação para a ligação de um trem de acionamento híbrido.
Independentemente de como o trem de acionamento híbrido é formado, não
são de prever outros pontos de ligação do que aqueles previstos para um trem de acionamento, que se relacione a um veículo a motor exclusivamente dirigível por meio do motor de combustão interna, por conseguinte, que se relacione a um trem de acionamento clássico sem porção híbrida. No trem de acionamento híbrido seriam utilizados esses pontos de ligação existentes. O termo híbrido se trata, por exemplo, de um híbrido em série. Em particular, o híbrido em série apresenta um motor de combustão interna, um gerador, um motor elétrico de tração e uma transmissão. Os componentes do híbrido em série são mecanicamente acoplados, ou seja, ligados. No entanto, o motor de combustão interna e o gerador, por um lado, e o motor elétrico e a transmissão, por outro lado, estão desligados do binário. Assim, se obtém um trem de acionamento de híbrido em série muito compacto, no qual o motor de combustão interna aciona o gerador para produzir energia elétrica, e a energia elétrica produzida é fornecida à máquina elétrica de tração. A máquina elétrica de tração aciona as rodas, através da transmissão, por conseguinte, as rodas esquerda e direita. O motor de combustão interna do híbrido se trata de um pequeno motor de combustão interna, porque a potência motriz do veículo a motor é disponibilizada por meio do motor elétrico de tração e o motor de combustão interna só serve o propósito de acionamento do gerador. O veículo a motor é normalmente também fornecido com uma bateria, por meio da qual o motor elétrico pode também ser fornecido com eletricidade.
Em alternativa, se prevê que o trem de acionamento híbrido compreenda um híbrido em paralelo. O híbrido em paralelo apresenta, em particular um motor de combustão interna, um motor elétrico de tração e uma transmissão, sob o acoplamento mecânico desses componentes e acoplamento de binário desses componentes. No híbrido em paralelo, o motor de combustão interna e o motor elétrico interagem entre si sobre o veio de entrada da transmissão. Por conseguinte, pelo menos em um estado de funcionamento, as forças dos binários do motor de combustão interna e do motor elétrico podem ser disponibilizadas ao mesmo tempo. Isso permite uma concepção mais reduzida do motor elétrico e do motor de combustão interna, em que um motor de combustão interna pequeno pode encontrar aplicação, ao contrário de um conceito puro, com acionamento através do motor de combustão interna.
Em todos os conceitos - veículo a motor, exclusivamente dirigível por meio de combustão interna, híbrido em série, híbrido em paralelo - se prevê que a transmissão apresente um nível de engrenagem dentada reta, que está provida de dois veios articulados, que estão dispostos na frente ou por trás do motor de combustão interna, em relação à direção de deslocação do veículo a motor, e que estão ligados à transmissão, para dirigir um eixo de veículo a motor, em particular o eixo dianteiro do veículo a motor. Ao se manter os pontos de ligação para o trem de acionamento nesses três conceitos, também se consegue consequentemente manter a formação clássica da transferência de forças entre a transmissão e os veios de acionamento.
Os mesmos pontos de ligação para os três diferentes conceitos são especialmente escolhidos de modo a que o motor de combustão interna, é posicionado no apoio transversal que está ligado a um apoio longitudinal do veículo a motor, a transmissão do veículo a motor é posicionada no apoio transversal que está ligado ao outro apoio longitudinal do veículo a motor, e o suporte de binário é posicionado em um apoio transversal que está ligado a ambos os apoios longitudinais.
Assim, a invenção permite a formação de um trem de acionamento em um veículo a motor em um sistema de construção por elementos, em particular em um veículo a motor com acionamento dianteiro. Ou então é prevista uma disposição frontal/transversal clássica de um motor de combustão interna para o acionamento das rodas direita e esquerda, em particular as rodas dianteiras direita e esquerda. Em alternativa, se prevê uma versão híbrida, a qual é concebida, quer como um híbrido em série, ou como um híbrido em paralelo. Todas as três versões utilizam, nesse caso, os mesmos pontos de ligação, os quais se tratam em particular de três pontos de ligação na carroçaria. Esses pontos de ligação são os pontos de ligação clássicos para motores de combustão interna, transmissões de veículos a motor, e suportes de binário de uma disposição transversal clássica, em particular uma disposição frontal/ transversal clássica do motor de combustão interna.
Outras características da invenção surgem das reivindicações dependentes, do desenho em anexo e da descrição da modalidade preferida reproduzida no desenho reproduzido, sem que haja limitação à mesma. A Figura mostra em uma representação altamente simplificada:
Fig. 1 uma vista de um veículo a motor, na região do trem de acionamento que está associado ao seu eixo dianteiro.
A Figura ilustra o conceito de acionamento de um acionamento do eixo dianteiro de um veículo a motor 10, na versão de híbrido em série. O trem de acionamento 11 do híbrido em série apresenta um pequeno motor
de combustão interna 12, um gerador 13, um motor elétrico de tração 14 e uma transmissão 15. A linha tracejada, que forma uma caixa serve para uma melhor ilustração do trem de acionamento 11 na região da construção dianteira do veículo a motor 10. A transmissão 15 se trata de um nível de engrenagem dentada reta, que está provida de dois veios articulados 16, que estão dispostos na frente ou por trás, nessa modalidade estando por trás, do motor de combustão interna 10, em relação à direção de deslocação do veículo a motor 10, e que estão ligados à transmissão 15, para dirigir as rodas 17 do eixo dianteiro do veículo a motor 10.
O motor de combustão interna 12, o gerador 13, o motor elétrico 14 e a transmissão 15 estão mecanicamente acoplados, consequentemente, ligados uns nos outros, e formam por conseguinte uma unidade. Em concreto, o gerador 13 está ligado em um de seus lados no motor de combustão interna 12 e, no outro lado, na transmissão 15. O motor elétrico 14 está ligado no lado da transmissão 15, que está voltado para o gerador. Nesse híbrido, o motor de combustão interna 12 e o gerador 13, por um lado, e o motor elétrico 14 e a transmissão 15, por outro lado, estão desacoplados do binário. Para clarificar essa situação é mostrado na Fig. 1, o tracejado 18 entre o gerador 13 e a transmissão 15. O motor de combustão interna 12 é utilizado para accionar o gerador 13 para gerar energia elétrica. A energia elétrica gerada é fornecida ao motor elétrico 14. Este aciona através da transmissão 15, as rodas esquerda e direita 17.
A unidade mecânica composta pelo motor de combustão interna 12, o gerador 13, o motor elétrico 14 e a transmissão 15, que assim constitui o trem de acionamento 11, é montada nos pontos de ligação 1, 2 e 3 da carroçaria do veículo a motor 10. O ponto de ligação 1 é a ligação entre o trem de acionamento 11, na região do motor de combustão interna 12, e o apoio longitudinal direito da carroçaria do veículo a motor, com base no sentido da marcha para a frente, enquanto que na região do ponto de ligação 2, o trem de acionamento 11 está ligado, na região do motor elétrico 14, ao apoio longitudinal esquerdo 20. O trem de acionamento 11 está posicionado no ponto de ligação 3 com um apoio transversal não ilustrado em pormenor, e o qual liga esses dois apoios longitudinais 19 e 20. Esse ponto de ligação se encontra, assim, localizado entre os dois apoios longitudinais 19 e 20. Uma vez que o apoio transversal não se encontra visível na ilustração da Figura, o ponto de ligação 3 está ilustrado, com base na extensão transversal do veículo a motor, mas se encontra contudo por trás da transmissão 15. Assim, a transmissão 15 está ligada ao apoio transversal, na região do ponto de ligação 3. Os pontos de ligação 1 e 2 são utilizados, em particular, para o armazenamento do trem de acionamento 11, sob o aspecto da sustentação do peso do trem de acionamento 11, enquanto que o ponto de ligação 3 serve para a sustentação do binário aplicado na carroçaria através do trem de acionamento 3, por conseguinte, serve como suporte de binário.
Uma vez que o motor de combustão interna 12, o qual se trata de um pequeno motor de combustão interna devido à função de um conhecido extensor de alcance, e uma vez que o motor elétrico 14 se encontra acoplado ao binário, o trem de acionamento 11 permite ser formado de tal modo que se torna possível um Í0 deslocamento entre a cambota do motor de combustão interna 12 e o veio de saída do motor elétrico 14. Assim, pode se ilustrar um centro de gravidade mais reduzido do trem de acionamento 11 e um pacote mais variável.
Na montagem do trem de acionamento 11 do híbrido em série descrito, os pontos de ligação 1, 2 e 3 correspondem aos pontos de ligação de um veículo a motor convencional, que é accionado exclusivamente por meio de um motor de combustão interna 12, e por conseguinte o trem de acionamento, nesse veículo a motor convencional, é formado pelo motor de combustão interna e pela transmissão.
Como uma alternativa a esses dois conceitos - veículo a motor convencional e híbrido em série - pode ser prontamente conseguida, com os pontos de ligação 1, 2 e 3 inalterados, a montagem de um trem de acionamento para um híbrido em paralelo. Ele apresenta um motor de combustão interna, um motor elétrico de tração e uma transmissão, sob ligação mecânica desses componentes e desacoplamento de binário desses componentes. O gerador pode ser em princípio omitido. De preferência, contudo, o motor elétrico é concebido como uma máquina elétrica. Ela pode trabalhar, tanto no modo de motor como no modo de gerador, a fim de no primeiro caso, atuar como um motor de tração e, no último caso, gerar energia elétrica e a fornecer a uma bateria, a qual serve como fonte de alimentação da máquina elétrica no modo de motor.
Todas as três versões descritas - veículo a motor convencional, acionado exclusivamente por meio do motor de combustão interna, híbrido em série, híbrido em paralelo - utilizam os mesmos pontos de ligação 1, 2 e 3 na carroçaria.

Claims (7)

1. "VEÍCULO A MOTOR", com um trem de acionamento (11) na região de um eixo do veículo a motor, em particular de um eixo dianteiro, com pontos de ligação (1, 2, 3) do trem de acionamento em uma carroçaria do veículo a motor (10), em que os pontos de ligação (1, 2, 3) são do tipo destinado para um motor de combustão interna transversalmente disposto, uma transmissão de veículo a motor (15) e um suporte de binário de um veículo a motor (10) dirigível exclusivamente por meio do motor de combustão interna, caracterizado pelo fato de esses pontos de ligação (1, 2, 3) serem do tipo destinado para um trem de acionamento híbrido (11).
2. "VEÍCULO A MOTOR", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o trem de acionamento híbrido (11) apresentar um híbrido em série.
3 . "VEÍCULO A MOTOR", de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o híbrido em série apresentar um motor de combustão interna (12), um gerador (13), um motor elétrico de tração (14) e uma transmissão (15), sob acoplamento mecânico desses componentes e desacoplamento de binário entre o motor de combustão interna (12) e o gerador (13), por um lado, e entre o motor elétrico (14) e a transmissão (15), por outro lado.
4. "VEÍCULO A MOTOR", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o trem de acionamento híbrido compreender um híbrido em paralelo.
5. "VEÍCULO A MOTOR", de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de o híbrido em paralelo apresentar um motor de combustão interna, um motor elétrico de tração e uma transmissão, sob acoplamento mecânico desses componentes e acoplamento de binário desses componentes.
6. "VEÍCULO A MOTOR", de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de o híbrido em paralelo apresentar uma máquina elétrica, que é operável como um motor elétrico de tração e como um gerador.
7 . "VEÍCULO A MOTOR", de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2,3, 4, 5, ou 6, caracterizado pelo fato de a transmissão (15) apresentar um nível de engrenagem dentada reta, que está provida de dois veios articulados (16), que estão dispostos na frente ou por trás do motor de combustão interna (12), em relação à direção de deslocação do veículo a motor (10), e que estão ligados à transmissão (15), para dirigir as rodas (17) de um eixo de veículo a motor, em particular o eixo dianteiro do veículo a motor.
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