DE2403035A1 - Integrated brake energy storage unit - has pressure storage bellows device to provide some vehicle reacceleration energy - Google Patents
Integrated brake energy storage unit - has pressure storage bellows device to provide some vehicle reacceleration energyInfo
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Abstract
Description
Bezeichnung: Integrierte pneumatische Bremsenergleseeicher für Kraftfahrzeuge.Designation: Integrated pneumatic brake energy readouts for motor vehicles.
Beschreibung: Sowohl Schienenfahrzeuge wie z.B. U-Bahnen und S-Bhnen sowie KFZ-Motoren verbrauchen im durchschnittlichen Innenstadtverkehr etwa die Hälfte der Antriebsleistung zum Beschleunigen des Fahrzeuaes und etwa die andere Hälfte zum Aufrechterhalten der Fahrqeschwindigkeit von z.B. ca. 60 km/h. Das bedeutet, daß die erste Hälfte des Kraftstoffs jeweils über die Bremsen und Reibung in Wärme umgesetzt wird. Description: Both rail vehicles such as subways and suburban trains as well as car engines consume about half of the average inner city traffic the drive power to accelerate the vehicle and about the other half to maintain the driving speed of e.g. approx. 60 km / h. That means, that the first half of the fuel each through the brakes and friction into heat is implemented.
Außerdem wir mit dieser ersten Kraftstoffhälte bis etwa 70 % der Schadstoffemmission erzeugt, da während der Beschleunigungsphase in einem ungünstigeren Betriebsbereich gearbeitet wird als während der kontinuierlichen Fahrt. In addition, we use this first fuel level to about 70% of the Pollutant emissions generated because during the acceleration phase in a less favorable Operating range is worked as during continuous travel.
Erfindungsgemäß soll der Kraftstoffbedarf in Innenstadtgebieten mit häufigen Abbrems- und Beschleunigungsvorgängen bis etwa 50°Ó und die Schadstoffemmission bis etwa 70 % reduziert werden, indem durch einen Bremsenergiespeicher die kinetische Energie des Fahrzeuges während des Bremsvorganges reversiebel gespeichert und anschliefljend wieder zum Beschleunigen des Fahrzeuges verwendet wird. According to the invention, the fuel requirement in inner city areas should be frequent braking and acceleration processes up to around 50 ° Ó and pollutant emissions can be reduced to about 70% by using a braking energy storage system to reduce the kinetic The vehicle's energy is reversibly stored and subsequently during the braking process is used again to accelerate the vehicle.
Die hierfür bisher in Frage kommenden Speicher wie. z.B. The memories that have been considered for this so far, such as. e.g.
Elelttrobatterien bzw. Schwungmassen über einen Generatormotor gespeist, oder ein hydropneumatisches System mit z.B. Axialkolbenpumpen haben einen,über den ganzen Vorgang gemessen, zu niedrigen Wirkungsgrad von nur 20-50, Außerdem ist der qewichtliche, volumetrische und Kostenaufwand mit derartigen bekannten Teilaoqreqaten erheblich. Electric batteries or flywheels fed by a generator motor, or a hydropneumatic system with e.g. axial piston pumps have a whole process measured, too low efficiency of only 20-50, also is the q weight, volumetric and cost with such known part equations considerable.
Erfindungsgemäß soll hier ein lineares, mechanischpneumatisches System Abhilfe schaffen, daS über 9GSo Wirkunqsgrad und geringeren Bauaufwand erfordert: bevorzugt in bangsricntuna des Fahrzeuges wird ein Zylinder mit einem Kolben eingebaut, der über ein Gestänge oder Seil zug mit den Antriebs- und/öder Bremsrädern mechanisch in Verbindung steht. Bei der Seilzugausführung wird z.B. das Seil auf eine mit der oder den Antriebsachsen verbundenen Seiltrommel auf bzw. abgewickelt.According to the invention, a linear, mechanical-pneumatic system is intended to provide a remedy here, since over 9GS requires a degree of efficiency and less construction costs: A cylinder with a piston is preferably installed in the bangsricntuna of the vehicle, which is mechanically connected to the drive and / or brake wheels via a linkage or cable pull. In the cable pull version, for example, the cable is wound or unwound on a cable drum connected to the drive axle (s).
Diese Seiltrommel wird bevorzugt konisch ausgebildet um trotz des veränderlichen Druckanstieges z.B. 100 -300 atm in dem Zylinder während des Abbremsvorganges ein konstantes Drehmoment an den Rädern bzw. eine konstante Fahrzeugverzögerung zu erreichen. Zusätzlich ist noch eine Vorrichtung zur Drhsinnu:nkehrung zwischen Abbremsen und Anfahren erforderlich.This cable drum is preferably designed to be conical despite the variable pressure increase e.g. 100-300 atm in the cylinder during the braking process constant torque at the wheels or constant vehicle deceleration to reach. In addition, there is a device for reversing the direction of rotation between Braking and starting required.
Der maximal kontinuierliche Bremsweg beträgt die Fahrzeuglänge multipliziert mit dem Durchmesserverhältnis von Seil trommel zu Raddurchmesser.The maximum continuous braking distance is multiplied by the vehicle length with the diameter ratio of the rope drum to the wheel diameter.
Der Bremszylinded)kann zur Gewichtsmrsparnis im Gegensatz zu anderen Druckspeichern mit einer variablen Wandstärke ausgerüstet werden, die z.B. bei einem Druckanstieg von 100 auf 300 atm von 1 cm Zylinderanfang auf 3 gm Zylinderende anwächst. In contrast to other pressure accumulators, the brake cylinder can be equipped with a variable wall thickness to save weight, which increases, for example, from 1 cm of the cylinder end to 3 gm of the cylinder end when the pressure increases from 100 to 300 atm.
Ein derartiger Bremsenergiespeicher kann auch außerhalb des Fahrzeuges, insbesondere bei Schienenfahrzeugen innerhalb der Tasse in Höhe der Haltestationen installiert werden.Such a braking energy storage device can also be used outside the vehicle, especially in the case of rail vehicles within the cup at the level of the stopping stations to be installed.
Zum Entgegenwirken des ansteigenden Druckes für eine konstante Fahrzeugbeschleunigung kann der Zylinder bei konstanter Wand-stärke auch konisch ausgebildet werden, während der Kolben mit einem im Durchmesser entsprechend flexiblen Dichtmechanismus ausgerüstet wird.To counteract the increasing pressure for constant vehicle acceleration the cylinder can also be made conical with constant wall thickness, while the piston is equipped with a sealing mechanism that is flexible in its diameter will.
Durch den vorgeschlagenen Bremsenergiespeicher mit hohem Wirkungsgrad kann bei KFZ möglicherweise das Wechselgetriebe bis auf den direkten Gang erübrigt werden.Due to the proposed braking energy storage with high efficiency In the case of a motor vehicle, the change gearbox may possibly be superfluous except for the direct gear will.
In Fig 1 a ist die Seiltrommel 15 über ein Keilunt-Schiebesitz 16 in Längsrichtung verschiebbar angeordnet um eine möglichst gerade Verbindung des Kolbens 3 mit dem Seil 8 bis zur jeweiligen Rille der Seiltrommel herzustellen, Die Drehsinnumkehrung erfolgt als Beispiel über eine Zahnkette 17 auf eine 2.Welle 22 mit gleicher Drehrichtung und einem Zahnradpaar 18 mit geänderter Drehrichtung zurück auf eine 3.Welle 23 die konzentrisch innerhalb der Welle 16 hindurchläuft. Die Abtriebswelle 14 wird entweder über Kupplung 1 mit die dieser inneren konzentrischen Welle 23 verbunden oder wahlweise über Kupplung 2 direkt mit der Welle 16 und Seiltrommel 15. Der Hochdruckraum 4 ist entweder um die Seiltrommel herum angeordnet, wobei dann die Abdichtung nach aussen über eine Dichtung 24 gegenüber der rotierenden Welle erfolgt. Oder der Hochdruckraum ist direkter eil des Verdrängerraumes 6, wobei dann eine Gasdibtung nach außen z.B. von einem Tellerfeder-Pe dersvstem 10 oder über eine teleskopartige Schieber dichtung 9 erfolgt.In FIG. 1 a, the cable drum 15 is via a wedge-down sliding seat 16 Arranged displaceably in the longitudinal direction in order to achieve the straightest possible connection of the Make the piston 3 with the rope 8 up to the respective groove of the rope drum, As an example, the direction of rotation is reversed using a toothed chain 17 on a second shaft 22 with the same direction of rotation and a pair of gears 18 with a different direction of rotation back to a 3rd shaft 23 which runs concentrically inside the shaft 16. The output shaft 14 is concentric either via clutch 1 with this inner one Shaft 23 connected or optionally via coupling 2 directly to shaft 16 and cable drum 15. The high pressure chamber 4 is arranged either around the cable drum, with then the seal to the outside via a seal 24 with respect to the rotating Wave takes place. Or the high pressure chamber is the direct part of the displacement chamber 6, wherein then a gas supply to the outside, e.g. from a disc spring system 10 or via a telescopic slide seal 9 takes place.
In Fig.16 ist das Seilzugsystem durch ein teleskopartiges Hydraulikzylindersystem 7 ersetzt, wobei die Drehsinnänderung durch Umsteuern der Hydraulikpumpen/Motoreinheit erblgt. Der Hochdruckspeicherraum 4 ist bevorzugt> von dem Verdrangerraun 6 getrennt um die Hydraulikenheit zur Längenreduktion angeordnet Uftd in mehrere Volumina abrennbarum eine unterschiedlich steife Federkennt linie erhalten zu können In Fig.1c erfolgt die Änderung der Drehbewegung der Antrebsräder auf die lineare Druckkolbenbewegung mit GewindespindeLsystemen z.B. Kugelgewindespindel 5. Die inere Gewindestange ist z.B.mit einem Keilnutschiebesitz-Gestänge 18 über die Kupplung t mit der Abtriebswelle/Antriebswelle 14 verbunden. Zur Drehsinnänderung wird wahlweise die äußere Gewindespindelhälse wieder über die Kupplung 2 mit der Abtriebswelle verbunden. Der Niederdruckraum wird über die Offnung 11 nach außen entlüftet. Der Zylinder 13 und Kolben.3 kann durch eine Isolation 20 bzw. 21 isoliert wein,um die adiabatisch komprimierte und erwärmte tuft vor Wärmeverlust bzw Speicherenergieverlust zu schützen.In FIG. 16, the cable pull system has been replaced by a telescopic hydraulic cylinder system 7, the change in direction of rotation being revealed by reversing the hydraulic pumps / motor unit. The high-pressure storage space 4 is preferably separated from the displacer space 6 in order to be able to separate the hydraulic unit for length reduction into several volumes in order to be able to obtain a spring characteristic line of different stiffness In Fig.1c the change of the rotational movement of the drive wheels to the linear pressure piston movement takes place with threaded spindle systems, e.g. ball screw 5. To change the direction of rotation, the outer threaded spindle neck is optionally reconnected to the output shaft via the coupling 2. The low-pressure space is vented to the outside via the opening 11. The cylinder 13 and piston. 3 can be insulated by an insulation 20 or 21 in order to protect the adiabatically compressed and heated tuft from loss of heat or loss of storage energy.
In Fig. 3 a ist das gleiche mechanische System von Fig. lc mit einem geschlossenen pneumatischen Federsystem verbunden, das keinerlei Leckverluste aufweist und die relativ anwendigen präzisen Hochdruckzylinder und Kolben vermeidet. Gezeigt ist ein innerr und äußerer elastischer aus Kunststoff oder Metall Federbalg mit Innen und kußen-Stützri4pn sowie einer konzentrischen inneren Spindeldurchführung. Der innere: Federbalg könnte auch entfallen und die Reaktionskräfte außen um den äußeren Federbalg herumgeführt werden.In Fig. 3 a is the same mechanical system of Fig. Lc with a closed pneumatic spring system, which has no leakage losses and avoids the relatively applicable precise high pressure cylinders and pistons. Shown is an inner and outer elastic made of plastic or metal with bellows Inside and kissing support ribs as well as a concentric inner spindle leadthrough. Of the inner: bellows could also be omitted and the reaction forces outside around the outer Bellows are led around.
Weiterhin kann eine Zombination der in Fig.1a/1b dargestellten VeP stelleinrichtungen mit dem pneumatischen Druckspeichersystem von Fig.3 a und Fig. 3b erfolgen. In der letztgenannten Fig.3b wird der pneumatische Fahrzeugreifen selbst als pneumatischer Durc1E-federspeichr genutzt und z,B, ein Felgenrand verschiebbar angeordnet. Die Trehsinnänderung erfolgt z.B. über ein Gewindesystem 3 das wahlweise innen oder außen an dem feststehenden Gewindetil';2 angreift.Furthermore, a combination of the VeP shown in Fig.1a / 1b adjusting devices with the pneumatic pressure accumulator system of Fig. 3a and Fig. 3b take place. In the last-mentioned Fig.3b, the pneumatic vehicle tire itself used as a pneumatic cylinder spring accumulator and e.g. one rim edge can be moved arranged. The direction of rotation is changed, for example, via a thread system 3, which is optionally inside or outside of the fixed threaded part '; 2 engages.
Fig.3 c stellt einen anderen Erfingungsgedanken dar,mit einem um die Achse spiralförmig gewundenen flexiblen D@ruckspeicher, der innen an dem äußeren Gehäuse 8 und außen an der inneren Hülse 9 befestigt ist. Ab- und Antrieb der Achse 14 erfolgt zur Drehsinnsteuerung entweder über die Kupplung 1 und das Gehäuse 8 oder über Kupplung 2 und Hülse 9, Der iralige Federdruckspeicher 6 reicht mit seinem pneumatischen Hohlvolumen normalerweise nicht bis außen an das Gehäuse, sondern ist mit diesem über hohlvolumenlose Verlängerungsteile verbunden,Um möglichst radiale Lagerkräfte zu vermeiden, sind mehrere die ser Verlängerungsteile lo über den Umfang gleichmäßig verteilt, Das pneumatische Hohlvolumen kann, wie in Fig 3c dargestellt, entweder aus einer größeren nur übereinander aufgewickelten Spirale oder aus mehreren nebeneinander liegenden spiralen gebildet werden. Auch eine Kombination von nebeneinander und übereinander getrennten schlauchähnlichen Spiralteilen ist möglich, sowie ein durchgehender Druckschlauch der langenweise und/oder schichtweise nacheinander das komplette Druckvolumen aufbaut.Fig.3c represents another Erfingungsgedanke, with one around the Axis spiral wound flexible pressure accumulator, which is inside on the outside Housing 8 and is attached to the outside of the inner sleeve 9. Drive and drive of the axis 14 takes place for the direction of rotation control either via the clutch 1 and the housing 8 or via clutch 2 and sleeve 9, the iralige spring pressure accumulator 6 is enough with his pneumatic hollow volume normally not to the outside of the housing, but is connected to this via extension parts without hollow volume, in order to be as radial as possible To avoid bearing forces, several of these extension parts are lo over the circumference evenly distributed, the pneumatic hollow volume can, as shown in Fig. 3c, either from a larger spiral wound only one on top of the other or from several adjacent spirals are formed. Also a combination of side by side and hose-like spiral parts separated on top of each other is possible, as well as a continuous pressure hose in length and / or in layers one after the other builds up complete print volume.
Die Stiralschläuche bestehen aus gewebeverstärkten Kunststoffen oder aus Federstahl.The spiral hoses are made of fabric-reinforced plastics or made of spring steel.
Weitere Erfindungsgedanken stellen die in Big.2a/6/c dargestellten Anlagen dar,die Verdrängerkolbenkompressoren od.vorhandene Kolbenverbrennungsmotore zur Umwandlung der mechanischen Energie in pneumatische Druckenergie( und umgekehrt) ausnutzen.Fig.2a zeigt zunächst einen Kolbenkompressor oder Verbrennungsmotor im Querschnitt mit z.3. Ein-und Auslaßventilen 3 und 4,bzw. alternativen Schlitzsteuerungen bei @ Takt-oder o:et,ationskci1benmotoren. In der darüberliegenden Nebenskizze ist eine mögliche und zu den Fig.2b und c passende Anordnung von zusätzlichen, für die Bremsenerergierückgewinnung sinnvollen, Steuerungselementen 5 und 6 dargestellt, Fig.2 b und c entsprechen etwa einem 90 gegenüber Fig.2a verdrehten Schnitt.Further inventive ideas are represented in Big.2a / 6 / c Systems represent the displacement piston compressors or existing piston internal combustion engines to convert mechanical energy into pneumatic pressure energy (and vice versa) Fig. 2a initially shows a piston compressor or internal combustion engine in the Cross-section with e.g. 3. Inlet and outlet valves 3 and 4, respectively. alternative slot controls with @ stroke or o: et, ationskci1benmotoren. In the overlying sketch is a possible and to the Fig.2b and c matching arrangement of additional, for the Brake energy recovery useful, control elements 5 and 6 shown, FIGS. 2 b and c correspond approximately to a section rotated 90 compared to FIG. 2a.
In Fig. 2b erfolgt bei Verkleinerung des Kompressionsvolumens über das Ventil 6 ein Uberstromen der Druckluft in den Druckspeicher7 und Leistungsaufnahme von s.B,Pemsenergie, Bei Bei ftungsbedarf(z.B.Beschleunigen) kann über das gleiche Ventil 6 die pneumatische Druckenergie wieder z,B. über den Kolbenmotor rückverwandelt werden.Ein über Exenter verstellbarer Gegenkolben 5 in Fig.2b bewirkt ein Verkleinern des Kompressionsraumes,wenn im pneumatischen Kompressions-Bremsenergie-Speicherbetrieb eine möglihst große Arbeitsaufnahme bzw. ein möglichst vollständiges, Uberschieben in den Speicher 7 von möglichst hochverdichteter luft erfolgen soll. Außerdem kann der Kompressionsdruck mit dem Gegenkolben 5 auf den jeweils im Speicherbehälter herrschenden Druck angepaßt werden. In Sonderfällen, wenn ein kombiniertes gesteuertes und Überdruckventil oder zwei getrennte Ventile verwendet werden, kann ein passives Rückschlagventil für 6 verwendet werden. Für mehrere Arbeitsräume eines Motors kann ein gemeinsamer Speicherbehälter über die Zuleitungen 9 benutzt werden.In FIG. 2b, when the compression volume is reduced, over the valve 6 an overflow of the compressed air into the pressure accumulator 7 and power consumption from s.B, Pemsenergie, if necessary (e.g. accelerating) can use the same Valve 6 the pneumatic pressure energy again z, B. reconverted via the piston engine An opposing piston 5 in FIG of the compression chamber when in pneumatic compression / braking energy storage mode as large a job as possible or as complete a postponement as possible should take place in the memory 7 of the most highly compressed air possible. Also can the compression pressure with the opposing piston 5 on each in the storage container ruling Pressure can be adjusted. In special cases, when a combined controlled and pressure relief valve or two separate valves can be used a passive check valve can be used for 6. One for several work rooms A common storage tank can be used via the supply lines 9 for the motor.
ähnlich liegt der Erfingungsgedanke entsprechend Fig,2 c für Brennkraftmaschinen mit externer Brennkammer 11 und innerer Verbrennung oder einem entsprechenden Wärmetauscher mit äußerer indirekter Erhitzung für offenen oder geschlossenen Kreislauf. Über Ventil6 und Druckspeicher 17 strömt die komprimierte Luft zum Erhitzer 11 der z.B. regenerativ gekühlt und wahlweise über Kraftstoff 12 die Luft direkt erhitzt und über das Ventil 19 in den Arbeitsraum zurückleitet. Auch ohne zusätzliche Erhitzung der Iluft durch-interne oder externe Verbrennung kann die während des Bremsenergie-Speicherbetriebes im Druckspeicher und in der Brennkammer bzw, dem Wärmetauscher gespeicherte Druckluft wieder zum Beschleunigen des Fahrzeuges herangezogen werden. Umgekehrt kann die zusätzlich gespeicherte Luft mit Verbrennungsvorgang zur kurzzeitigen Leistungserhöhung gegenüber dem herkömmlichen Leistungsniveau heragezogen werden. Es können wieder mehrere Einzelmaschinen über die Verbindungsleitungen 9 u.1o an dieselbe Druckspeicheranlage 17 u,11 angeschlossen werden. Bei der in Fig.2c dargestellten Anordnung mit externer Brennkammer kann das Ventil 6 bevorzugt als halbpasssives Überdruckventil ausgebildet werden. Ohne Speicherbetrieb könnte auch das Ventil 19 als Überdruckventil in umkekehrter Richtung ausgebildet werden, wenn eine Gleichdruckerhitzung vorgesehen wird. Das Ventil 6 und 19 kann auch in ein einziges aktives Ventil zusammengelegt wrden. Dieses Schema entspräche der Fig.2b mit einer integrierten Brennkammer in der erweitereten Verbindungsleitung zwischen Ventil 6 und Druckbehälter 7.Das vorhergesagte gilt gleichermaßen für Hubkolbenmotore und Rotationskolbenmotore sowie mit Einschränkungen auch für Gasturbinensysteme.The concept of the invention according to FIG. 2 c for internal combustion engines is similar with external combustion chamber 11 and internal combustion or a corresponding heat exchanger with external indirect heating for open or closed circuit. Above Valve 6 and pressure accumulator 17, the compressed air flows to the heater 11 of e.g. Regeneratively cooled and optionally heated and heated the air directly via fuel 12 passes back through the valve 19 into the working space. Even without additional heating the air through internal or external combustion can reduce during the braking energy storage operation Compressed air stored in the pressure accumulator and in the combustion chamber or the heat exchanger can be used again to accelerate the vehicle. Conversely, the additionally stored air with combustion process for a short-term increase in output compared to the conventional level of performance. It can again several individual machines via the connecting lines 9 and 10 to the same pressure storage system 17 u, 11 can be connected. In the arrangement shown in Figure 2c with external Combustion chamber, the valve 6 can preferably be designed as a semi-passive pressure relief valve will. Without storage operation, the valve 19 could also be used as a pressure relief valve in reverse Direction can be formed when a constant pressure heating is provided. That Valve 6 and 19 can also be merged into a single active valve. This Scheme would correspond to the Fig.2b with an integrated combustion chamber in the expanded Connection line between valve 6 and pressure vessel 7. The predicted applies equally for reciprocating piston engines and rotary piston engines as well as with restrictions also for gas turbine systems.
Erfindungsgemäß weisen alle in Verbindung mit Fig. genannten Bremsenergiespeicheranordnungen den Vorteil auf, daß der Druckspeicherbehälter 7 auch andere Druckgase zu speichern geeignet ist, die ebenfalls anschließend mit dem gleichen System zur Leistungserzeugung brangezogen werden können. Z.B.zeigt Fig.2a dazu eine Anordnung bei der Wasser zunächst zum Kühlen des Motors brangezogen wird und anschließend in einem Auspuffwärmetauscher verdampft wird und zur Speicherung in die Speicherbehälter 7 geleitet wird. Von hier aus wird der Dampf aus dem Speicherbehälter in der gleichen Weise oder zusammen mit der Bremsenergiespeicher Druckluft zur Antriebserzeugung ausgenutzt um den reibstoffverbrauch weiter zu senken. Das zur Kühlung des Motors und Dampferzeugung benutzte Wasser kann über einen Abschnider 15 und Filter16 aus den Abgasen partiell rückgewonnen und in den Vorratsbehälter2 zurückgeleitet werden. Der Dampf 8 kann in dem Druckbehälter 7 (Fig,2c) wahlweise voneiner Membran oder einem Kolben 17 von der Druckluft getrennt und über eine separate Leitung 13 erst hinter der Brennkammer zugeführt werden.According to the invention, all of the braking energy storage arrangements mentioned in connection with FIG the advantage that the pressure storage container 7 can also store other compressed gases is suitable, which is also subsequently using the same system for power generation can be used. For example, Fig. 2a shows an arrangement for the water first is used to cool the engine and then in an exhaust heat exchanger is evaporated and is passed into the storage container 7 for storage. from here from the steam from the storage container in the same way or together With the braking energy storage, compressed air is used to generate the drive to reduce fuel consumption to lower further. The water used to cool the engine and generate steam can be partially recovered from the exhaust gases via a separator 15 and filter 16 and returned to the reservoir 2. The steam 8 can be in the pressure vessel 7 (Fig, 2c) optionally separated by a membrane or a piston 17 from the compressed air and fed via a separate line 13 only after the combustion chamber.
Die Druckspeicherbehälter können in mehrere Einzelbehälter unterteilt und-wahlweise zu-und abgeschaltet werden, um die Federsteifigkeit des Speicherbehälters wahlweise der gewünschten Bremsverzögerung des Fahrzeuges anzupassen, In Ergänzung, Alternative oder Kombination zu der genannten Dampferzeugung kann erfindungsgemäß auch beim herkömmlichen Bremsen mit mechanischen Reibungsbemsen die Wassererhitzung oder Dampferzeugung durch Regenerativkühlung der Bremstrommeln und Bremsscheiben erzeugt werden. Dabei wird entweder die herkömmliche Anordnung mit rotierenden Bremstrommeln oder Bremsscheiben und stehenden Bremsbacken verwendet und das Kühlmittel auf die rotierenden Elemente übertragen. Oder e3 wird erfindungsgemäß die Bremstrommel und Bremsscheibe am Fahrzeug fest instiliert und die Bremsbacken oder Bremsbackenscheiben laufen um. Die letztere Anordnung weist den VOP teil auf das Kühlmittel am Stator ohne rotierende Dichtungen zu-und abführen zu können, Erfindungsgemäß ist auch eine kombinierte Innen- und Außenkühlung von Rotor und Stator vorgesehen. Die Bremstrommel z.B. als Stator zu verwenden ist auch vorteilhaft, da übliche Bremsbeläge eine verhältnismäßig niedrige Wärmeleitfähigkeit aufweisen und daher der größte Teil der Reibungswärme über die metallische Trommel oder Scheibe abfließt, Bei Anwendung von Bremsbelägen aus Rohlefaserverstärktem Kohlenstoffen mit hoher Hitzebeständigkeit und relativ hoher Wärmeleitfähigkeit ändern sich diese Verhältnisse zunächst, Erfindungsgemäß kann aber durch beidseitige Umfassung der Kohlebremsbeläge die Wärmemenge doch wieder auf den Stator überführt werden.The pressure storage tanks can be divided into several individual tanks and - optionally switched on and off to adjust the spring stiffness of the storage container optionally to adapt the desired braking deceleration of the vehicle, In According to the invention, a supplement, an alternative or a combination to the aforementioned steam generation can be used even with conventional braking with mechanical friction brakes the water heating or steam generation through regenerative cooling of the brake drums and brake disks be generated. Either the conventional arrangement with rotating brake drums is used or brake discs and standing brake shoes and the coolant used on the transferring rotating elements. Or, according to the invention, e3 is the brake drum and Brake disc firmly installed on the vehicle and the brake shoes or brake shoe discs run around. The latter arrangement has the VOP part of the coolant on the stator without being able to supply and remove rotating seals. According to the invention, there is also one combined internal and external cooling of rotor and stator provided. The brake drum It is also advantageous to use it as a stator, for example, since conventional brake linings are relatively have low thermal conductivity and therefore most of the frictional heat flows off through the metallic drum or disc, when using brake linings Made of raw fiber-reinforced carbon with high heat resistance and relative high thermal conductivity, these conditions initially change, according to the invention However, the amount of heat can be restored by enclosing the carbon brake linings on both sides be transferred to the stator.
Claims (45)
Priority Applications (1)
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DE2403035A DE2403035A1 (en) | 1974-01-23 | 1974-01-23 | Integrated brake energy storage unit - has pressure storage bellows device to provide some vehicle reacceleration energy |
Applications Claiming Priority (1)
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DE2403035A DE2403035A1 (en) | 1974-01-23 | 1974-01-23 | Integrated brake energy storage unit - has pressure storage bellows device to provide some vehicle reacceleration energy |
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Publication Number | Publication Date |
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DE2403035A1 true DE2403035A1 (en) | 1975-07-24 |
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ID=5905437
Family Applications (1)
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DE2403035A Pending DE2403035A1 (en) | 1974-01-23 | 1974-01-23 | Integrated brake energy storage unit - has pressure storage bellows device to provide some vehicle reacceleration energy |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2479938A1 (en) * | 1980-04-03 | 1981-10-09 | Voith Getriebe Kg | Hydrodynamic transmission with regenerative braking - has flywheel with hydraulic coupling to drive shafts |
FR2572133A1 (en) * | 1984-10-22 | 1986-04-25 | Ruiz Guinea Jose Maria | INSTALLATION FOR THE CAPTURE OF KINETIC ENERGY ON A VEHICLE DRIVEN BY AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
DE4238332A1 (en) * | 1992-11-13 | 1994-05-19 | Ulrich Niermann | System for slowing or braking vehicle - involves extracting and leading some kinetic energy into spring storage where it is converted into potential energy and available for acceleration stage |
DE29718964U1 (en) * | 1997-10-24 | 1997-12-18 | Frake, Gero, 48607 Ochtrup | Brake energy utilization device for railways and other vehicles |
CN105620507A (en) * | 2016-01-12 | 2016-06-01 | 上海洲跃生物科技有限公司 | Brake device for vacuum pipeline wheel rail train |
-
1974
- 1974-01-23 DE DE2403035A patent/DE2403035A1/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2479938A1 (en) * | 1980-04-03 | 1981-10-09 | Voith Getriebe Kg | Hydrodynamic transmission with regenerative braking - has flywheel with hydraulic coupling to drive shafts |
FR2572133A1 (en) * | 1984-10-22 | 1986-04-25 | Ruiz Guinea Jose Maria | INSTALLATION FOR THE CAPTURE OF KINETIC ENERGY ON A VEHICLE DRIVEN BY AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
DE4238332A1 (en) * | 1992-11-13 | 1994-05-19 | Ulrich Niermann | System for slowing or braking vehicle - involves extracting and leading some kinetic energy into spring storage where it is converted into potential energy and available for acceleration stage |
DE4238332C2 (en) * | 1992-11-13 | 1999-07-29 | Ulrich Niermann | Muscle-powered light vehicle, especially a bicycle with an energy storage device |
DE29718964U1 (en) * | 1997-10-24 | 1997-12-18 | Frake, Gero, 48607 Ochtrup | Brake energy utilization device for railways and other vehicles |
CN105620507A (en) * | 2016-01-12 | 2016-06-01 | 上海洲跃生物科技有限公司 | Brake device for vacuum pipeline wheel rail train |
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