DE1763021C3 - Power supply device for a heavy vehicle - Google Patents

Description

^1St6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlwasserslauf des Hilfsmotors (14) derjemge des Hauptrnotors (13) verwendet ,st ^1St 6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that derjemge of the main rotor (13) is used as the cooling water run of the auxiliary motor (14), st

Wählt _ j _anbietenden Platz, so kann der H fsmo ors dies™*™ . _{d Ljnie A}ntriebsstum-H.l smoto rnch fluchtend^^ ^ ^.^ ^ ^^If _ j _offers the place, the host can do this ™ * ™ . _{d Ljnie A} ntriebsstum-Hl smoto rnch flushing ^^ ^ ^. ^ ^ ^^

? Zur Platzersparnis sollte jedoch das? To save space, however, should

^ einen möglichst geringen Betrag eme ^ _{Antriebswelle vom} ^ as small an amount as possible eme ^ _{drive shaft from}

_{t igneten Stellet igneten place}

_werden. sie kann nicht durch Pleuels. Kolbenlaufbahn _{will be} . it cannot through connecting rods. Piston raceway

₇.^ ^f^durchgeführt werden. Die diesen oderZyü ^^i^aSe zur Durchführung der Flachen ™""*P* ,, _{ist eine} hohl ausgeführte H^auptmotorantr eb we«e £ _{dgr HUfsmo 7.} ^ ^ F ^ to be carried out. The oderZyü this ^^ i ^ aSe to perform the surfaces ™ "" * P * ,, _{is a} hollow H ^a uptmotorantr eb we «e £ _{delta HUfsmo} executed

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Ventilantrieb die große Fläche Durchführung derValve actuator carrying the large area

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Stromversorgungseinrichtung nach dem Gattungsbegriff des An- ^The invention relates to a power supply device according to the generic term of An ^

^SPEi^CneVolche Einrichtung ist durch die FR-PS 7 11 375 bekannt Eine weitere Einrichtung dieser Art is durch die GB-PS 10 46 030 bekannt Da ein schweres Fahrzeug im Gegensatz zu einem leichten Kraftfahrzeug auch im Stillstand des Hauptmotors eme elektrische Stromquelle zur laufenden Versorgung der ^SP Ei ^C neVolche device is known from FR-PS 7 11 375. Another device of this type is known from GB-PS 10 46 030. Since a heavy vehicle, in contrast to a light motor vehicle, has an electrical power source to the running even when the main engine is at a standstill Supply of

ss r sr rs. t ss r sr rs. t Anordnungarrangement

. f ^[^^tögl Sst nahe in der Fluchtlinie des^ Hdhmo,0 ^m°f^_mel._Generator, _{wobei die} . f ^ [^^ tögl Sst close to the line of flight of the ^ Hdhmo , 0 ^m ° f ^ _mel . _Generator , _{with the}

HaSmolorantriebswelle durch die hohle Nockenwelle des Hilfsmotors hindurchgeführt wird bietet sich die Nockenwelle des Hilfsmotors als Antriebswelle desselben für den Generatorantrieb an. Die 1 : 2-UberseizungHaSmolor driveshaft through the hollow camshaft of the auxiliary motor is passed through the offers Camshaft of the auxiliary engine as the drive shaft of the same for the generator drive. The 1: 2 overshoot

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hoher Drehzahl laufen, umhigh speed run to

J^^^S^Sg bietet es sich an. als Bei *«« ^⁸¹" _Nockenweii_e des Hilfsmotors Kuppelelemenxvo«der _{h henden Antrie}bswelle her zu aer aurc β vorzusehen. Die J ^^^ S ^ Sg it offers itself. In as * «« ^ ⁸¹ _"Nockenwe ii _e of the auxiliary motor Kuppelelemen Xvo 'of _{h Henden Antrie} bswelle forth to provide aer AURC β. The

de^s "^™ ^™" müß'e dann vom Hauptmo-™ Freilauf angetriebende ^s "^ ™ ^ ™"müß'e then driven by Hauptmo- ™ freewheel

kennzeichnenden Merkmale des Anspruchscharacterizing features of the claim

Der zweckmäßigerweise wassergekühlte Hilfsmotor könnte an den Kühlkreislauf des Hauptmotors ungeschlossen werden. Dadurch kann der Hauptmotor warmgehalten werden, sofern er gerade abgestellt j wurde, oder langsam angewärmt werden, sofern er kalt ist.The expediently water-cooled auxiliary motor could not be connected to the cooling circuit of the main motor will. This allows the main engine to be kept warm if it has just been switched off j or be warmed up slowly if it is cold.

Diese Anordnung bringt den Vorteil, daß ein jetzt zusätzliches Heizgerät entfallen könnte und trotzdem die unabdingbare Forderung des Warmhaltens und Anwärmens des Hauptmotors durch den Betrieb des Hilfsmotors erfüllt werden könnte.This arrangement has the advantage that an additional heater could now be omitted and still the indispensable requirement of keeping and warming up the main engine by operating the Auxiliary engine could be met.

Eine weitere Ausgestaltung wird in der Anordnung eines Stirling-Heißgasmotors als Hilfsmotor gesehen, weil dieser 50% und darüber seiner Nennleistung als Kühlwasserwärme abgibt gegenüber nur 30% der Nennleistung bei einem normalen Verbrennungsmotor. Dem Zweck des Anwärmens und Warmhaltens könnte also der Heißgasmotor dienen.Another embodiment is seen in the arrangement of a Stirling hot gas engine as an auxiliary engine, because it emits 50% and more of its nominal output as cooling water heat compared to only 30% of the Nominal power in a normal internal combustion engine. The purpose of warming up and keeping warm could be so serve the hot gas engine.

Wie der erfindungsmäßige Antrieb eines großen ϊο Generators durch einen relativ kleinen Hilfsmotor störungsfrei verlaufen soll, wird an Hand von F i g. I und 2 erläutert.Like the inventive drive of a great ϊο Generator is to run smoothly by a relatively small auxiliary motor, is based on FIG. I and 2 explained.

Beispielsweise ein 9-kW-Generator liefert bei Nennspannung 24 Volt bei voller Belastung einen Strom gemäß Kurve J in F i g. 1 in Abhängigkeit von der Generatordrehzahl n. — Die Kennlinie verläuft sehr steil: bei η - 1000 U/min ist / = OA, bei η = 1200 U/min werden bereits 150A geliefert, bei η = 1400 U/min fast 230 A.For example, a 9 kW generator at a nominal voltage of 24 volts at full load supplies a current according to curve J in FIG. 1 as a function of the generator speed n. - The characteristic is very steep: at η - 1000 rpm is / = OA, at η = 1200 rpm 150A are delivered, at η = 1400 rpm almost 230 A.

Das zugehörige mechanische Antriebsmoment des Generators, welches zur Stromlieferung nach Kurve /, Fig. 1, aufgebracht werden muß, verläuft noch steiler (Kurve A. Fig.2): bei η = 980 U/min ist nur das Leerlaufdrehmoment von 0,8 kg aufzubringen, bei π = 1200 U/min jedoch bereits 5,75 mkg. Das Maximum des Antriebsdrehmomentes liegt bei etwa 1400 U/min mit 6,43 mkg. Betreibt man den Generator mit einem Hilfs-Verbrennungsmotor, der an seiner Antriebswelle ein Drehmoment aufbringt, welches in Abhängigkeit von der Drehzahl der Abtriebswelle nach Kurve B verläuft, so ist aus dem nahezu rechtwinkligen Schnitt von Abtriebsdrehmoment des Hilfs-Verbrennungsmotors, Kurve B, und dem benötigten Antriebsdrehmoment des Generators, Kurve A, leicht zu ersehen, daß sich ein stabiler Betriebspunkt einstellt: Bei geringem Drehzahlabfall des Generators, beispielsweise durch Überlastung, wird das überschüssige Drehmoment des Hilfs-Verbrcnnungsmotors sehr groß. Der Betriebspunkt bleibt stabil, der Generator kann den kleinen Hilfs-Verbrennungsmotor niemals abwürgen. Das ist im gesamten ansteigenden Ast der Kurve A der Fall, also insbesondere links vom Schnittpunkt. Am gezeichneten Schnittpunkt, also bei etwa 1200 U/min liefert der Generator bereits 150A. also fast die Hälfte seines Nennstromes von 320 A.The associated mechanical drive torque of the generator, which must be applied to supply current according to curve /, Fig. 1, is even steeper (curve A. Fig. 2): at η = 980 rpm, the idling torque is only 0.8 kg to be applied, at π = 1200 rpm, however, already 5.75 mkg. The maximum drive torque is around 1400 rpm with 6.43 mkg. If the generator is operated with an auxiliary internal combustion engine that applies a torque to its drive shaft which, depending on the speed of the output shaft, runs according to curve B , the almost right-angled section of the output torque of the auxiliary internal combustion engine, curve B, and the The required drive torque of the generator, curve A, is easy to see that a stable operating point is established: With a slight drop in the speed of the generator, for example due to overload, the excess torque of the auxiliary combustion engine becomes very large. The operating point remains stable, the generator can never stall the small auxiliary combustion engine. This is the case in the entire rising branch of curve A , that is to say in particular to the left of the point of intersection. At the point of intersection drawn, i.e. at around 1200 rpm, the generator is already delivering 150A. i.e. almost half of its nominal current of 320 A.

Ein Betrieb rechts vom Schnittpunkt, also Durchgehen von Generator und Hilfsmotor bei Entlastung des Generators, wird durch einen Drehzahl-Endregler am Hilfsmotor verhindertAn operation to the right of the intersection, i.e. the generator and auxiliary engine run away when the load is removed Generator, is prevented by a speed limit controller on the auxiliary motor

Eine als Beispiel dienende schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Anordnung zeigt F i g. 3 und 4.A schematic representation of the arrangement according to the invention, serving as an example, is shown in FIG. 3 and 4.

Von der Kurbelwelle 1 des Hauptmotors 13 wird über ein Zwischenrad 2 das Generatorantriebsrad 3 angetrieben, in welchem ein Klemmkörperfreilauf 4 angeordnet ist, über den die Generatorantriebswelle 5 angetrieben werden kann.The generator drive gear 3 is driven by the crankshaft 1 of the main engine 13 via an intermediate gear 2, in which a clamping body freewheel 4 is arranged, via which the generator drive shaft 5 is driven can be.

Über einen Klemmkörperfreilauf 6, der im Nockenwellenzahnrad 7 des Hilfsmotors angeordnet ist, kann der Hilfsmotor die Generatorantriebswelle 5 treiben. Sie führt durch die hohl ausgeführte Nockenwelle hindurch, die mit dem Nockenwellenzahnrad fest verbunden ist Die Kurbelwelle 8 des Hilfsmotors ist in F i g. 4 in die Zeichenebene hineingedreht dargestellt.Via a sprag freewheel 6 in the camshaft gear 7 of the auxiliary motor is arranged, the auxiliary motor can drive the generator drive shaft 5. It leads through the hollow camshaft that is fixed to the camshaft gear The crankshaft 8 of the auxiliary engine is shown in FIG. 4 shown rotated into the plane of the drawing.

In dem Seitenriß Fig.3 ist die Stirnseite des Generators 9 zu erkennen und zusätzlich der hängende Zylinder 10 des Hilfsmotors 14 zu sehen, sowie dessen von der hohlen Nockenwelle angetriebene Stoßstangen 11 und der Ventiltrieb 12.In the side elevation of FIG. 3, the end face of the generator 9 can be seen and, in addition, the hanging one Cylinder 10 of the auxiliary engine 14 can be seen, as well as its push rods driven by the hollow camshaft 11 and the valve train 12.

Die bisherige Einbaulänge des Hauptmotors wird nicht überschritten, die bisherige Baubreite, an den Zylinderköpfen gemessen, ebenfalls nicht.The previous installation length of the main engine is not exceeded, the previous overall width to the Cylinder heads measured, also not.

Lediglich am Generator wird die Einbaubreite geringfügig größer, aber auch nur um ein geringfügiges Maß auf der Länge, die der geringen Baulänge des Hilfsmotors entspricht.Only on the generator is the installation width slightly larger, but also only slightly Measure on the length that corresponds to the short overall length of the auxiliary engine.

In diesem beschriebenen Beispiel wird ein kleiner Viertaktmotor als Hilfsmotor verwendet. Bei Verwendung eines Zweitaktmotors wäre die Anordnung fast gleich. Die Antriebsübersetzung für den Generator wäre frei wählbar, daher könnte der Motor mit hoher Drehzahl laufen, und dafür einen kleinen Hubraum besitzen.In this example described, a small four-stroke engine is used as the auxiliary engine. Using the arrangement would be almost the same for a two-stroke engine. The drive ratio for the generator could be freely selected, so the engine could run at high speed and a small displacement own.

Hierzu 2 Blatt ZeichnvngenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (1)

I !,Stromversorgungseinrichtung fur ein von einem V'erbrflnnuingsmotor angetriebenes schweres Fahrleug, mit einem elektrischen Generator und einer von diesem wieder aufladbaren Batterie, bei der der Generator im Fahrbetrieb von dem Verbrennung*- motor (Hauptmotor), bei Stillstand desselben aber von einem zusätzlichen auf dem Fahrzeug montierten Hilfsmotor antreibbar ist, dadurch gekenrizeichnet.daßderHnfsmotor(14)einnur Wr Generator-Teillast bemessener kleiner Verbren-„ °L im alleemeinen voll geladen sein. Man muß öauenen un »·β_ _{jhres Ladezustan}des durch die I!, Power supply device for a heavy vehicle powered by a combustion engine, with an electric generator and a battery that can be recharged by the latter, in which the generator is powered by the combustion engine (main engine) when the engine is in motion, but by an additional one when it is at a standstill Auxiliary engine mounted on the vehicle can be driven, thereby gekenrizeichnet.daßderHnfsmotor (14) a small combustion engine only with a partial load of the generator can be generally fully charged. You have to determine _{your state} of charge through the «^Γ^ _im stillstand eingeschalteten me α _{f(Jr einen neuen S{m} "Γ ^ ^ _at standstill is switched on me α _{f (Jr a new S {m} yi?5_mJ_to" insbesondere bei Kälte, die volle des ^Hf"f ™£_e„ f_st kapazität vornan * _raumliche Unterbringung des Ais rou _{Raum zwischen} dem yi? 5 _m J _t o "especially in cold weather, the full of the ^H f" f ™ £ _e "f _st capacity in the front * _spatial accommodation of the ais rou _{space between} the Hilfsmotors bieet a _{H tmotor her} und dem - Antnebsstumrnei ^_^ _{Einbau|änge des} vorhandenenAuxiliary engine offers a _{H tmotor} and the - Antnebsstumrnei ^ _ ^ _{installation | length of the} existing TSSSg nach Anspruch !,dadurch gekenn- « zeichnet, daß der Hilfsmotor (14) den Generator (9) von der gleichen Stirnseite her antreibt wie der Hauptmotor (13). wobei ein Antrieb als Hohlwelle ausgebildet ist TSSSg according to claim 1 , characterized in that the auxiliary motor (14) drives the generator (9) from the same end face as the main motor (13). a drive being designed as a hollow shaft 3Γ Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch » gekennzeichnet, daß der Antrieb des Generators (9) durchdenHilfsmotor(14)vonderhohlausgeführten Nockenwelle desselben und der Antneb vom Hauptmotor (13) her durch eine durch d.ese hohle Nockenwelle hindurchgeführte Welle erfolgt *53Γ device according to claim 1 or 2, characterized in that » characterized in that the drive of the generator (9) by the auxiliary motor (14) of the hollow Camshaft of the same and the Antneb from the main engine (13) through a hollow through this The shaft passed through the camshaft takes place * 5 4. Einrichtung nach Anspruch 1. 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfsmotor (14) ein Zweitaktmotor verwendet ist.4. Device according to claim 1. 2 or 3. thereby characterized in that a two-stroke engine is used as the auxiliary engine (14). 5. Einrichtung nach Anspruch 1.2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsmotor (M) ein kle.ner Verbrennungsmotor mit äußerer Verbrennung (Heißgasmotor mi. geschlossenem Kreisprozeß des Arbeitsmediumsy. beispielsweise ein Stirling-Motor.5. Device according to claim 1.2 or 3, characterized in that the auxiliary motor (M) is a kle.ner Internal combustion engine with external combustion (hot gas engine with closed cycle of Working mediumsy. for example a Stirling engine.