DE4038695A1 - Variable-speed electric drive for IC engine auxiliaries - introduces difference in rotational speed by motor stator secured to rotary portion of engine - Google Patents

Variable-speed electric drive for IC engine auxiliaries - introduces difference in rotational speed by motor stator secured to rotary portion of engine

Info

Publication number
DE4038695A1
DE4038695A1 DE19904038695 DE4038695A DE4038695A1 DE 4038695 A1 DE4038695 A1 DE 4038695A1 DE 19904038695 DE19904038695 DE 19904038695 DE 4038695 A DE4038695 A DE 4038695A DE 4038695 A1 DE4038695 A1 DE 4038695A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
engine
electric motor
stator
speed
rotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19904038695
Other languages
German (de)
Inventor
Fritz Mueller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE19904038695 priority Critical patent/DE4038695A1/en
Publication of DE4038695A1 publication Critical patent/DE4038695A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/02Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air
    • F01P7/04Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by varying pump speed, e.g. by changing pump-drive gear ratio
    • F01P7/048Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by varying pump speed, e.g. by changing pump-drive gear ratio using electrical drives
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/02Pumping cooling-air; Arrangements of cooling-air pumps, e.g. fans or blowers
    • F01P5/04Pump-driving arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/14Safety means against, or active at, failure of coolant-pumps drives, e.g. shutting engine down; Means for indicating functioning of coolant pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B67/00Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for
    • F02B67/08Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of non-mechanically driven auxiliary apparatus

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

The stator of an auxiliary electric motor is fixed to a rotating part (e.g. crankshaft) of the engine. The rotor is coupled to an auxiliary (e.g. fan or pump) which needs to be driven at a different rate of rotation for efficiency. Current transmission to the motor, both elements of which rotate, is handled by contacts co-operating with its slip rings. USE/ADVANTAGE - Drive unit for e.g. a coolant pump or fan, generator, lubricant pump or mechanical supercharger. Optimally efficiency drive throughout a wide range of engine speeds is achievable without high construction cost.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein Hilfsaggregat einer Brennkraftmaschine mit einem einen Stator und einen Rotor aufweisenden Elektromotor.The invention relates to a drive arrangement for a Auxiliary unit of an internal combustion engine with one Stator and an electric motor having a rotor.

Hilfsaggregate von Brennkraftmaschinen, so beispielsweise ein Lüfter, eine Kühlmittelpumpe, ein Generator, eine Schmiermittelpumpe oder eine mechanische Aufladevorrich­ tung können auf verschiedene Weise angetrieben werden. Bekannt ist neben dem rein mechanischen Antrieb, bei dem das Hilfsaggregat direkt oder unter Zwischenschaltung ei­ nes Getriebes indirekt von der Kurbelwelle der Brenn­ kraftmaschine angetrieben werden, auch der von der Brenn­ kraftmaschine unabhängige elektromotorische Antrieb. Ein Nachteil des direkten Antriebes, unter den neben einem direkten mechanischen Antrieb beispielsweise unter Zwi­ schenschaltung eines Stirnradgetriebes auch ein hydro­ dynamisch angekoppelter Antrieb fallen soll, ist die re­ lativ starre Drehzahlkoppelung. Läuft beispielsweise die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine mit einer Drehzahl von 1000 l/min um, und rotiert dann der Lüfter mit einer Drehzahl von 500 l/min, so hat die Lüfterdrehzahl bei einer Kurbelwellendrehzahl von 6000 l/min einen Wert von 3000 l/min. Zumeist kann jedoch ein Hilfsaggregat einer Brennkraftmaschine nicht wirkungsgradoptimal über einem derart breiten Drehzahlband betrieben werden, so daß eine derartige starre Koppelung unerwünscht ist. Als Abhilfe­ maßnahme wurden bereits schaltbare Getriebe vorgeschla­ gen, die jedoch einen hohen Bauaufwand darstellen.Auxiliary units of internal combustion engines, for example a fan, a coolant pump, a generator, a Lubricant pump or a mechanical supercharger tion can be driven in different ways. In addition to the purely mechanical drive, is known the auxiliary unit directly or with an egg nes transmission indirectly from the crankshaft of the focal engine driven, including that of the Brenn engine independent electric motor drive. A Disadvantage of the direct drive, among those next to one direct mechanical drive, for example under Zwi circuit of a spur gear also a hydro dynamically coupled drive should fall, is the right relatively rigid speed coupling. For example, runs the Crankshaft of the internal combustion engine with a speed of 1000 l / min, and then the fan rotates with a Speed of 500 l / min, the fan speed has a crankshaft speed of 6000 l / min a value of  3000 l / min. Mostly, however, an auxiliary unit can Internal combustion engine not optimally efficient over one such a wide speed range are operated so that a such rigid coupling is undesirable. As a remedy The switchable gearbox has already been proposed gene, which, however, represent a high construction effort.

Da andererseits ein rein elektromotorischer Antrieb des Hilfsaggregates aufgrund der hierfür erforderlichen mehr­ fachen Energieumwandlung und des damit zwangsläufig ver­ bundenen, ebenfalls schlechten Wirkungsgrades nachteilig ist, hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, eine demgegenüber wirkungsgradoptimierte Antriebsanordnung für ein Brennkraftmaschinen-Hilfsaggregat aufzuzeigen.On the other hand, since a purely electric motor drive Auxiliary units due to the more required for this fold energy conversion and thus inevitably ver tied, also poor efficiency disadvantageous is, the invention has set itself the task in contrast, efficiency-optimized drive arrangement for to show an internal combustion engine auxiliary unit.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß der Stator oder der Rotor des Elektromotors an einem von der Brenn­ kraftmaschine angetriebenen Drehteil befestigt ist, und daß das Hilfsaggregat vom anderen Teil des Elektromotors (Rotor bzw. Stator) angetrieben wird. Erfindungsgemäß ist somit beispielsweise der Stator eines Elektromotors starr an die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angekoppelt. Das Hilfsaggregat, so beispielsweise der Lüfter, hingegen ist starr mit dem Rotor des Elektromotors verbunden. Wäh­ rend nun der Stator des Elektromotors mit der Drehzahl der Brennkraftmaschinen-Kurbelwelle umläuft, wird der Lüfter mit einer demgegenüber höheren Drehzahl rotieren, wenn der Rotor des Elektromotors durch Beaufschlagung mit entsprechend gepoltem Stromfluß gegenüber dem Stator im gleichen Drehsinne zusätzlich rotiert. Bei entgegenge­ richtetem Stromfluß hingegen wird der Rotor des Elektro­ motors gegenüber dem Stator in einer dem Umlaufdrehsinn des Stators entgegengerichteten Drehsinn rotieren, so daß dann die Lüfterdrehzahl geringer ist als diejenige der Kurbelwelle. To solve this problem it is provided that the stator or the rotor of the electric motor on one of the burners engine driven rotating part is attached, and that the auxiliary unit from the other part of the electric motor (Rotor or stator) is driven. According to the invention thus, for example, the stator of an electric motor is rigid coupled to the crankshaft of the internal combustion engine. The auxiliary unit, for example the fan, on the other hand is rigidly connected to the rotor of the electric motor. Wuh rend the stator of the electric motor with the speed the engine crankshaft rotates, the Rotate fans at a higher speed, when the rotor of the electric motor is loaded with correspondingly polarized current flow to the stator in rotated in the same direction. At opposite Directed current flow, however, becomes the rotor of the electric motors with respect to the stator in one direction of rotation of the stator rotate in the opposite direction of rotation so that then the fan speed is lower than that of Crankshaft.  

Selbstverständlich ist es auch möglich, den Stromfluß durch den Elektromotor vollständig zu unterbinden, so daß der Rotor gegenüber dem Stator nicht elektromotorisch an­ getrieben wird. Auch dann wird der Rotor vom rotierenden Stator in Abhängigkeit vom Rotationswiderstand des mit dem Rotor verbundenen Hilfsaggregates in eine Rotations­ bewegung mitgenommen. Selbstverständlich stellt die obige Erläuterung lediglich ein Beispiel für die Erfindung dar.Of course it is also possible to change the current flow completely by the electric motor, so that the rotor is not electromotive relative to the stator is driven. Even then the rotor is rotating Stator depending on the rotational resistance of the the rotor connected auxiliary unit in a rotation Movement taken away. Of course, the above Explanation is only an example of the invention.

Alternativ kann auch der Rotor an einem von der Brenn­ kraftmaschine angetriebenen Drehteil, so beispielsweise der Kurbelwelle, befestigt sein, während der Stator des Elektromotors mit dem Hilfsaggregat verbunden ist.Alternatively, the rotor on one of the focal engine driven rotating part, for example the crankshaft, while the stator of the Electric motor is connected to the auxiliary unit.

Selbstverständlich können darüber hinaus geeignete Ge­ triebe mit entsprechenden Übersetzungsverhältnissen zwi­ schengeschaltet sein, um das jeweils gewünschte Drehzahl­ niveau einzustellen. So ist es beispielsweise möglich, den Stator nicht direkt von der Kurbelwelle der Brenn­ kraftmaschine antreiben zu lassen, sondern dazwischen ein Untersetzungsgetriebe vorzusehen, das die Statordrehzahl gegenüber der Kurbelwellendrehzahl herabsetzt. Weiterhin ist dann jedoch der Stator an einem von der Brennkraftma­ schine angetriebenen Drehteil befestigt. In gleicher Weise kann beispielsweise zwischen dem Rotor des Elektro­ motors und dem von diesem angetriebenen Hilfsaggregat ein Untersetzungsgetriebe angeordnet sein, um das Drehzahl­ niveau des Hilfsaggregates weiter zu reduzieren.Of course, suitable Ge gears with appropriate gear ratios between be switched to the desired speed adjust level. For example, it is possible the stator not directly from the crankshaft of the focal to drive the engine, but in between Reduction gear to provide the stator speed reduced compared to the crankshaft speed. Farther is then the stator on one of the internal combustion engine machine driven rotating part attached. In the same For example, between the rotor of the electric motors and the auxiliary unit driven by this Reduction gears can be arranged to control the speed to further reduce the level of the auxiliary unit.

Daß der Wirkungsgrad mit einer erfindungsgemäßen Antrieb­ sanordnung verbessert wird, liegt auf der Hand, da das Hilfsaggregat über den am angetriebenen Drehteil befe­ stigten Stator oder Rotor des Elektromotors zumindest partiell rein mechanisch angetrieben wird, ohne daß hierzu eine aufwendige Energieumwandlung erforderlich wäre. Der Elektromotor als solcher muß somit lediglich die für eine Drehzahldifferenz des Hilfsaggregates ge­ genüber dem Brennkraftmaschinen-Drehteil erforderliche Energie aufbringen. Besonders klar ersichtlich wird die Optimierung in den Fällen, in denen der Elektromotor in sich überhaupt nicht angetrieben wird, in denen also das Hilfsaggregat über den Stator bzw. Rotor quasi vom Brenn­ kraftmaschinen-Drehteil in Rotation versetzt wird.That the efficiency with a drive according to the invention order is obvious, because that Auxiliary unit via the befe on the driven rotating part at least stator or rotor of the electric motor partially driven purely mechanically without this requires a complex energy conversion would. The electric motor as such only needs to be the ge for a speed difference of the auxiliary unit compared to the internal combustion engine part required  Apply energy. The becomes particularly clear Optimization in cases where the electric motor is in is not driven at all, in which Auxiliary unit over the stator or rotor quasi from the burner engine turning part is set in rotation.

Anspruch 2 nennt eine vorteilhafte Anordnung zur Strom­ übertragung auf den selbst rotierenden Elektromotor. Dem­ nach sind mit dem Brennkraftmaschinen-Drehteil zusammen­ wirkende Schleifringkontakte vorgesehen, über die eine Stromübertragung zu den elektromotorinternen Schleifrin­ gen möglich ist. Daß hierzu auf dem Drehteil eine ent­ sprechende Leitungsführung erforderlich ist, bedarf kei­ ner näheren Erläuterung. Da es darüber hinaus anhand obi­ ger Ausführungen dem Fachmann möglich ist, eine erfin­ dungsgemäße Antriebsanordnung für ein Hilfsaggregat einer Brennkraftmaschine zu entwerfen, ist auch kein bevorzug­ tes Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Unter­ schiedlichste konstruktive Ausführungsvarianten sind mög­ lich; wesentlich ist jedoch die Tatsache, daß ein Stator oder ein Rotor eines Elektromotors an einem von der Brennkraftmaschine angetriebenen Drehteil befestigt ist, wobei ein Brennkraftmaschinen-Hilfsaggregat vom jeweils anderen Teil des Elektromotors, d. h. vom Rotor bzw. vom Stator, angetrieben wird.Claim 2 calls an advantageous arrangement for electricity transmission to the self-rotating electric motor. The after are together with the internal combustion engine turned part Slip ring contacts are provided, via which one Power transmission to the internal grinding wheel gene is possible. That this ent on the turned part speaking cable routing is not required a closer explanation. Since it is also based on obi is possible for those skilled in the art to invent one drive arrangement according to the invention for an auxiliary unit Designing an internal combustion engine is also not preferred tes embodiment of the invention shown. Under Various design variants are possible Lich; what is essential, however, is the fact that a stator or a rotor of an electric motor on one of the Internal combustion engine driven rotating part is attached with an internal combustion engine auxiliary unit from each other part of the electric motor, d. H. from the rotor or from Stator, is driven.

Claims (2)

1. Antriebsanordnung für ein Hilfsaggregat einer Brenn­ kraftmaschine mit einem einen Stator und einen Rotor aufweisenden Elektromotor, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator oder der Ro­ tor des Elektromotors an einem von der Brennkraftma­ schine angetriebenen Drehteil befestigt ist, und daß das Hilfsaggregat vom anderen Teil des Elektromotors (Rotor bzw. Stator) angetrieben wird.1. Drive arrangement for an auxiliary unit of an internal combustion engine with an electric motor having a stator and a rotor, characterized in that the stator or the ro tor of the electric motor is fastened to a rotary part driven by the internal combustion engine, and that the auxiliary unit is operated by the other part of the Electric motor (rotor or stator) is driven. 2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Stromübertragung zum Elektromotor mit dem Drehteil zusammenwirkende Schleifringkontakte vorgesehen sind.2. Drive arrangement according to claim 1, characterized in that for power transmission interacting to the electric motor with the rotating part Slip ring contacts are provided.
DE19904038695 1990-12-05 1990-12-05 Variable-speed electric drive for IC engine auxiliaries - introduces difference in rotational speed by motor stator secured to rotary portion of engine Withdrawn DE4038695A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19904038695 DE4038695A1 (en) 1990-12-05 1990-12-05 Variable-speed electric drive for IC engine auxiliaries - introduces difference in rotational speed by motor stator secured to rotary portion of engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19904038695 DE4038695A1 (en) 1990-12-05 1990-12-05 Variable-speed electric drive for IC engine auxiliaries - introduces difference in rotational speed by motor stator secured to rotary portion of engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4038695A1 true DE4038695A1 (en) 1992-06-11

Family

ID=6419581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19904038695 Withdrawn DE4038695A1 (en) 1990-12-05 1990-12-05 Variable-speed electric drive for IC engine auxiliaries - introduces difference in rotational speed by motor stator secured to rotary portion of engine

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4038695A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1046798A2 (en) 1999-04-22 2000-10-25 TCG UNITECH Aktiengesellschaft Cooling system for an internal combustion engine

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3339918A1 (en) * 1983-11-04 1985-05-15 Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg Turbocharger arrangement for an internal combustion engine
US4643135A (en) * 1984-10-17 1987-02-17 AVL Gesellschaft fur Verbrennungskraftmaschinen und Messtechnik m.b.H. Prof. Dr. Dr. h.c. Hans List Internal combustion engine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3339918A1 (en) * 1983-11-04 1985-05-15 Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg Turbocharger arrangement for an internal combustion engine
US4643135A (en) * 1984-10-17 1987-02-17 AVL Gesellschaft fur Verbrennungskraftmaschinen und Messtechnik m.b.H. Prof. Dr. Dr. h.c. Hans List Internal combustion engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1046798A2 (en) 1999-04-22 2000-10-25 TCG UNITECH Aktiengesellschaft Cooling system for an internal combustion engine
US6318307B1 (en) 1999-04-22 2001-11-20 Tcg Unitech Aktiengesellschaft Cooling system for an internal combustion engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1440240B1 (en) Generator for a hydro-electric station
DE69008901T2 (en) Gear device.
DE102012212268B4 (en) Drive system for an electric axle with two-speed gearbox
DE102017107803B3 (en) Drive device for a motor vehicle
DE10128407A1 (en) driving device
DE19931963A1 (en) Drive device
DE3019246C2 (en)
DE102009054358B4 (en) Electrically adjustable transmission with a modular structure
DE102015002585B4 (en) Device and method for driving variable speed work machines with speed reduction
DE60202606T2 (en) GAS TURBINE ARRANGEMENT
DE102017122549A1 (en) Drive device for driving a work machine
DE10002092A1 (en) Electric drive e.g. for ship propeller, has inside rotor connected with first impeller and outer rotor concentric with it connected with second impeller
WO2013034234A1 (en) Gearbox having a planetary gear unit
DE2535418A1 (en) DRIVE DEVICE FOR VEHICLES, IN PARTICULAR RAILWAY VEHICLES
DE4038695A1 (en) Variable-speed electric drive for IC engine auxiliaries - introduces difference in rotational speed by motor stator secured to rotary portion of engine
WO2021037310A1 (en) Electric drive unit having an electric drive machine and a torque converter
DE3229951C2 (en) Drive unit with a drive machine and a hydrodynamic brake
DE3827519A1 (en) Drive arrangement
DE19841855B4 (en) Single sheet control device for a helicopter main rotor
DE2656191A1 (en) Electric motor for slow speed, high torque output - has rotor running eccentrically in motor stator to reduce backlash between coupling members
DE102012007623B4 (en) motor-gear unit
DE102008019724A1 (en) generator arrangement
DE10251388A1 (en) Rotor for a wind-power installation has a main body rotating on bearings around an axis of rotation driven by wind power with drive surfaces set with a clearance
DE19858320A1 (en) Starter-generator especially for IC engine with housing in which shaft is located working in conjunction with IC engine crankshaft and planet gear unit and two couplings
DE102017111065B4 (en) transmission

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8141 Disposal/no request for examination