DE3740097A1 - System zur leistungsausnutzung von verbrennungsmotoren durch externen antrieb der nebenaggregate und deren einsatz zur energiebereitstellung - Google Patents
System zur leistungsausnutzung von verbrennungsmotoren durch externen antrieb der nebenaggregate und deren einsatz zur energiebereitstellungInfo
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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Description
Das System zur Leistungsausnutzung von Verbrennungsmotoren
durch externen Antrieb der Nebenaggregate und deren Einsatz
zur Energiebereitstellung ist ein von der Motordrehzahl un
abhängiges Energieversorgungssystem der Nebenaggregate für
Kraftfahrzeuge.
Die bisherige Konzeption der Motoren sieht
einen direkten Antrieb der wichtigsten Nebenaggregate, wie
Generator, Wasserpumpe und evtl. Servolenkung, über Keil
riemen vor. Dieser Antrieb ist drehzahlabhängig und wird von
der Kurbelwelle angetrieben. Mit dieser Antriebsart entste
hen erhebliche Leistungsverluste und zusätzlich Reibungs
verluste, die bis zu 20% der Leistung ausmachen können.
Das wiederum bedeutet einen erhöhten Kraftstoffanteil, der
für die Versorgung der Aggregate bereitgestellt wird. Dieser
Kraftstoff wird der Motorleistung auch bei niedriger Dreh
zahl entzogen.
Aufgabe ist es daher, ein Versorgungssystem zu entwic
keln, das drehzahlunabhängig ist und die Motorleistung nicht
wesentlich beansprucht. Die Motorleistung soll uneinge
schränkt zum Antrieb genutzt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zu
nächst alle Nebenaggregate vom Motorantrieb per Keilriemen
abgekoppelt werden. Damit entfallen alle Keilriemen und An
triebswellen am Motor und Nebenaggregaten. Der Motor leistet
bereits im Leerlauf und in niedrigen Drehzahlen mehr.
Wenn die Kurbelwelle als Hauptantrieb entfällt, dann muß
eine Ersatzenergie bzw. Ersatzantrieb geschaffen werden.
Als neuer Antrieb für alle Aggregate dient der im Motorge
häuse ständig anstehende Öldruck, der für seine jetzige
Aufgabe überdimensioniert ist und sowieso vorhanden ist.
In der Regel befindet sich im Motorgehäuse ein ständiger
Druck von ca. 5 bar. Dieser Druck wird von einer Ölpumpe
aufgebaut, die über die Nockenwelle ständig angetrieben
wird.
Die Erfindung basiert nun darauf, daß dieser ständig anste
hende Druck als Abtrieb und Energieträger für die Neben
aggregate genutzt wird. Dazu wird die Ölpumpe, sie kann
auch durch eine entsprechend stärkere Pumpe ersetzt werden,
mit einer zusätzlichen Versorgungsleitung versehen, die
nach außerhalb des Motorblocks führt. Hier verzweigt sich
die Leitung. Eine führt auf dem kürzesten Wege zum Genera
tor (Lichtmaschine), die andere ist die Zuleitung für alle
anderen Aggregate. Ein weiterer Abgang ist für die Druck
überwachung vorgesehen.
Auf der Antriebswelle der Lichtmaschine wird der Ölmotor
aufgebracht, der die notwendigen Drehzahlen für eine ein
wandfreie Funktion liefert. Dieser Ölmotor ist so beschaf
fen, daß eine ausreichende Drehzahl erreicht wird, um eine
ausreichende Leistung der Lichtmaschine zu erzielen. Das
abfließende Öl wird vom Ölmotor drucklos über eine Rohr
leitung in die Ölwanne des Motors zurückgeleitet.
Der kurze Weg ist notwendig, daß sofort Druck am Ölmotor
ansteht, damit beim Starten des Motors auch fast gleich
zeitig eine entsprechende Leistung erzeugt wird. Damit ein
ausreichender sofortiger Druck sichergestellt ist, wird
zunächst nur dieser primäre Kreislauf geöffnet, während der
Sekundärkreislauf so lange geschlossen bleibt, bis ausrei
chend Strom in der Lichtmaschine erzeugt wird. Steht aus
reichend Strom an, wird der Sekundärkreislauf mittels eines
Magnetschalters elektrisch geöffnet. Dieser Schaltvorgang
geschieht automatisch.
Der Sekundärkreislauf wird, falls erforderlich, durch eine
Niederdruckpumpe unterstützt, die von der Lichtmaschine ge
speist wird. Sie sorgt nötigenfalls für den Druck, wenn auf
eine stärkere Version der Ölpumpe im Motor verzichtet wird.
Von der Niederdruckpumpe geht eine Leitung zu allen anderen
Ölmotoren, die die Nebenaggregate betreiben.
Gleichfalls geht von allen Ölmotoren eine Leitung in eine
Sammelleitung, die das Öl zurück zur Ölwanne im Motor
führt. Diese Rückführung geschieht mit dem Restdruck oder
drucklos. Die Zuleitungen sind in ihrem Querschnitt so zu
dimensionieren, daß für alle Aggregate eine ausreichende
Leistung bzw. Druck zur Verfügung steht und auch am letzten
Ölmotor genügend Druck vorhanden ist.
Die Steuerung der Ölmotoren geschieht über elektromagne
tische Schalter, wahlweise auch per Hand mittels eines
Ventils. Jedoch sind motorunterstützende Aggregate, wie
z. B. Wasserpumpe, nicht per Hand zu steuern. Sie werden
automatisch im Zusammenhang mit der Lichtmaschine ge
steuert. Alle anderen Aggregate, wie z. B. Fensterheber,
Scheibenwischer, werden individuell per Hand durch Ein- und
Ausschalten eines Schalters betätigt.
Die Steuerung kann darüber hinaus auch elektronisch
erfolgen. Das gesamte System kann auch elektronisch über
wacht werden.
Der Platz für die Ölmotoren kann zu einen frei gewählt wer
den und zum anderen ist er abhängig vom Aggregat und seiner
Aufgabe. Die Wasserpumpe ist z. B. fest im Kühlkreislauf in
tegriert und kann deswegen nicht an einem anderen beliebigen
Platz eingebaut sein. Die Wasserpumpe wird so eingebaut, daß
ein Antrieb mit einem Ölmotor möglich ist.
Mit dieser Antriebs- und Versorgungstechnik ist es möglich,
auch andere vorteilhafte und nützliche Details an einem
Kraftfahrzeug einzubauen. Die Erfindung sieht deshalb vor,
einen Kleinkompressor einzubauen, der es bei Reifenpannen
erlaubt, den nötigen Reifendruck zu erhalten. Gleichzeitig
dient dieser Kleinkompressor dazu, einen Luftschrauber zu
betätigen, um den defekten Reifen zu wechseln. Dieser Öl
motor, der den Kompressor antreibt, wird bei Bedarf zuge
schaltet.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, bereits unter dem
Kraftfahrzeug einen Anschluß für einen öldruckbetätigten
Hubzylinder vorzusehen. Dieser Hubzylinder wird im Bedarfs
fall, z. B. bei einer Reifenpanne, in eine dafür vorgesehene
Halterung eingeschoben und mit einer flexiblen Druckleitung
an die Zu- und Ableitung der Öldruckleitung mit einem
Schnellverschluß angeschlossen. Auf diese Weise kann das
Kraftfahrzeug aufgebockt werden. Nötigenfalls kann dieses
auf beiden Seiten gleichzeitig geschehen. Zusätzlich besteht
die Möglichkeit, den Hubzylinder mit Rollen zu versehen, die
von einem Ölmotor angetrieben werden, um das Fahrzeug in
eine Parklücke einzuparken.
Die Erfindung zeichnet sich besonders in mehreren Punkten
aus. Erheblich Leistungs- und Reibungsverluste werden ver
mieden. Die Motorleistung wird bereits bei niedrigen Dreh
zahlen erhöht. Das bedeutet, bei konstanter Leistung ver
ringert sich der Verbrauch an Kraftstoff.
Ölmotoren sind gegenüber Elektromotoren erheblich preis
werter und kleiner. Sie nehmen wesentlich weniger Platz in
Anspruch. Darüber hinaus können Ölmotore unabhängig vom
Motor an jedem beliebigen Platz untergebracht werden. Die
Anordnung der Motoren im Motorraum ist übersichtlicher und
reparaturfreundlicher.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil liegt in der universellen
Anwendbarkeit der Ölmotoren. Mit ihnen kann jedes Aggregat
mit individuellem Druck und individueller Drehzahl angetrie
ben werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes
ergeben sich aus den nachfolgenden Beschreibungen der
Zeichnung, in der die beschriebenen Ausführungs
möglichkeiten mit den dazu notwendigen Einzelheiten darge
stellt sind. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung des drehzahlunab
hängigen auf Öldruck basierenden Versorgungs
systems. Zu sehen sind der Motor (1) mit Ölpumpe
(2) und Ölwanne (3), den Zu- und Ableitungen (8,
10, 11), den Ölmotoren (5, 7, 12, 13, 14, 16, 17, 18, 19,
20) sowie den dazugehörigen Magnetventile.
Bei dem in Fig. 1 schematisch dargestellten Objekt handelt
es sich um ein externes Energieversorgungssystem für Kraft
fahrzeuge. Energiespender für dieses System ist die im Motor
(1) befindliche Öldruckpumpe (2). Sie sorgt für den nötigen
Druck, der für die an einer von ihr abgebenden Rohrleitung
(10) angeschlossenen Ölmotoren (5, 7, 12, 13, 14, 16, 17, 18, 19,
20) erforderlich ist. Die Rohrleitungsquerschnitte der Rohr
leitungen (10, 11) sind auf die Anzahl und die Durchfluß
geschwindigkeit bzw. Drehzahl und Leistung der Ölmotoren
abzustimmen. Erforderlichenfalls kann eine weitere Nieder
druckpumpe (22) als Druckverstärker in das System eingebaut
werden.
Das durch die Ölmotoren gelaufene Öl wird in einer Sammel
leitung (11) gesammelt und zurück in die Ölwanne (3) ge
führt.
Die Steuerung des Systems übernimmt ein mit der Lichtmaschine
(4) verbundenes Relais, daß unmittelbar nach genügender
Stromerzeugung die Magnetventile (6) öffnet, damit das
Betriebssystem des Motors funktionsfähig ist. Im Bedarfs
fall können die weiteren Ventile (15) per Knopfdruck
betätigt werden. Dabei werden immer mindestens zwei
Ventile (15) gleichzeitig betätigt, nämlich immer das in
der Zuleitung (10) sitzende Hauptventil und das entspre
chend gewählte Ventil am Ölmotor. Die Drucküberwachung
geschieht durch die Rohrleitung (8) und dem Druckmanometer
(9).
Fig. 1 zeigt weiterhin die Möglichkeit, über die Steckver
bindung (21) weitere Ölmotoren je nach Bedarf anzu
schließen. Mit dieser Möglichkeit wird das System erweite
rungsfähig.
Claims (10)
1. Das System zur Leistungsausnutzung von Verbrennungsmo
toren durch externen Antrieb der Nebenaggregate und deren
Energiebereitstellung besteht darin, daß der Verbren
nungsmotor (1) eines Kraftfahrzeuges nicht mehr die Auf
gabe hat, zusätzlich Nebenaggregate anzutreiben; der An
trieb aller Nebenaggregate erfolgt statt dessen über die
im Motor befindliche Ölpumpe und deren konstantem Öl
druck; das System besteht aus der Ölpumpe (2), den Rohr
leitungen (8, 10, 11), die Ölpumpe und weitere Ölmo
toren (5, 7, 12, 13, 14, 16, 17, 18, 19, 20) miteinander verbinden
und einer Niederdruckpumpe als Druckverstärker (22); die
Steuerung besteht aus handbetätigten Ventilen und/oder
elektrisch betätigten Magnetschaltern (6, 15); das System
ist von der Drehzahl des Motors unabhängig und
dadurch gekennzeichnet,
daß es für sich alleine eine Versorgungseinheit darstellt
und durch den ständig anstehenden konstanten Öldruck der
motoreigenen Ölpumpe (2) versorgt wird.
2. Schutzanspruch nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Öldruck des Motors (1) zunächst einen Ölmotor
(5) antreibt, der die Leistung hat, den Generator
(Lichtmaschine) (4) anzutreiben; die Lichtmaschine (4)
versorgt alle weiteren elektrisch betriebenen
Aggregate.
3. Schutzanspruch nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Öldruck des Motors (1) über eine Niederdruck
pumpe (22) verstärkt wird; der Druck ist über ein Getrie
be stufenlos einstellbar; alternativ kann die motoreigene
Ölpumpe (2) entsprechend der Leistung der Verbraucher
(5, 7, 12, 13, 14, 16, 17, 18, 19, 20) dimensioniert werden.
4. Schutzanspruch nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes nicht elektrisch betriebene Nebenaggregat,
z. B. Servolenkung, Wasserpumpe, über einen Ölmotor
(7, 12) angetrieben wird.
5. Schutzanspruch nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß weitere Aggregate zur Erweiterung des Systems ange
schlossen werden können.
6. Schutzanspruch nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei den weiteren Aggregaten um einen Klein
kompressor (20) handelt, der dazu benutzt wird, um z. B.
Reifen aufzupumpen oder um einen luftbetriebenen
Schlagschrauber zu versorgen.
7. Schutzanspruch nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei weiteren Aggregaten um einen öldruckbe
triebenen Hubzylinder handelt, der im Bedarfsfall an das
System angeschlossen wird (21), um das Kraftfahrzeug für
Reparaturen, z. B. Reifenwechsel, anzuheben; weiterhin
besteht die Möglichkeit, weitere Antriebe, z. B. Fenster
heber (19), Sitzverstellung (18), Scheibenwischer (17),
mit einer Ölhydraulik zu versehen.
8. Schutzanspruch nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß sämtliche aggregatantreibende Ölmotoren (5, 7, 12, 13,
14, 16, 17, 18, 19, 20) durch handbetätigte Ventile und/oder
elektrisch gesteuerte Magnetventile (6, 15) betätigt
werden; die Überwachung des Systems kann elektronisch er
folgen.
9. Schutzanspruch nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Erweiterung des System Steckkupplungen (21) an
günstigen, zugänglichen Stellen im Rohrleitungssystem
angebracht werden, die es erlauben, auch zusätzliche
Aggregate, die nicht im Kraftfahrzeug eingebaut sind,
zu betreiben; das sind eine Hubvorrichtung, um das
gesamte Fahrzeug zu heben, oder eine daraus resultie
rende Parkhilfe sein, um das Fahrzeug seitlich in eine
Parklücke zu bewegen.
10. Schutzanspruch nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Öldruckanlage als Hydraulikpumpe eingesetzt
wird, um die Karosserie in eine bestimmte fahrgünstige
Lage zu bringen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873740097 DE3740097A1 (de) | 1987-11-26 | 1987-11-26 | System zur leistungsausnutzung von verbrennungsmotoren durch externen antrieb der nebenaggregate und deren einsatz zur energiebereitstellung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873740097 DE3740097A1 (de) | 1987-11-26 | 1987-11-26 | System zur leistungsausnutzung von verbrennungsmotoren durch externen antrieb der nebenaggregate und deren einsatz zur energiebereitstellung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3740097A1 true DE3740097A1 (de) | 1989-06-08 |
Family
ID=6341333
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873740097 Withdrawn DE3740097A1 (de) | 1987-11-26 | 1987-11-26 | System zur leistungsausnutzung von verbrennungsmotoren durch externen antrieb der nebenaggregate und deren einsatz zur energiebereitstellung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3740097A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0627353A2 (de) * | 1993-06-03 | 1994-12-07 | LuK Fahrzeug-Hydraulik GmbH & Co. KG | Abschaltbare Servolenkung |
-
1987
- 1987-11-26 DE DE19873740097 patent/DE3740097A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0627353A2 (de) * | 1993-06-03 | 1994-12-07 | LuK Fahrzeug-Hydraulik GmbH & Co. KG | Abschaltbare Servolenkung |
EP0627353A3 (en) * | 1993-06-03 | 1995-12-06 | Luk Fahrzeug Hydraulik | Switchable power steering. |
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Legal Events
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