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Kombinationsbauweise von Zugmaschine und Lastkraftwagen
Die bekannten Fertigungsmethoden des Kraftfahrzeugbaues erfordern gewisse Mindeststückzahlen, um billig erzeugen zu können. Gestatten es die Absatzmöglichkeiten eines bestimmten Fahrzeugtyps nicht, diese Mindeststückzahlen zu erreichen, wird die Fertigung des Produktes unwirtschaftlich, der Verkaufspreis hoch und damit der Absatz noch geringer. Um dies zu vermeiden, war man bekanntlich bestrebt, einzelne Baugruppen, wie Motor, Getriebe usw., aber auch einzelne Bauteile, wie Zylinder, Ventile u. dgl. für verschiedene Fahrzeugtypen zu verwenden.
Dies ist aber insbesondere bei den Übertragungsteilen nur für Fahrzeuge ähnlicher Grösse zweckmässig, die im allgemeinen nicht vom gleichen Hersteller erzeugt werden, so dass die Vorteile dieses Bausystems innerhalb einer Erzeugungsstätte selten ausgenützt werden können.
Die gemäss der Erfindung entwickelte Kombinationsbauweise von Kraftfahrzeugen ermöglicht es nun, zwei grundsätzlich verschiedene
Fahrzeugtypen mit verschiedener Leistung und
Geschwindigkeit durch vorteilhafte Ausnützung der verschieden gearteten Betriebserfordernisse weitgehend aus gleichen Baugruppen zusammen- zusetzen, ohne dass hiefür bei den Bauteilen des einen Fahrzeuges infolge Überbemessung Werk- stoff vergeudet wird. Die ausserordentlichen
Vorteile einer solchen Bauweise liegen auf der
Hand, da es trotz kleinerer Auflagezahlen des einzelnen Fahrzeugtyps möglich ist, die bei den
Fahrzeugtypen gemeinsamen Bauteile in für eine wirtschaftliche Fertigung ausreichend grossen
Stückzahlen zu erzeugen.
Die Kombinationsbauweise gemäss der Er- findung bezieht sich insbesondere auf Zug- maschinen und Lastkraftwagen mit baugleichen
Motorteilen und baugleichen Triebwerksgruppen.
Das Kennzeichnende der Erfindung besteht darin, dass der Motor der Zugmaschine die halbe
Zylinderzahl des Motors des Lastkraftwagens bei baugleicher Zylindereinheit aufweist und durch ein überbemessenes Motorschwungrad eine vorübergehend erheblich gesteigerte Leistungs- abgabe gestattet, dass die Schaltkupplung, das
Wechselgetriebe und der Hinterachsantrizb ein- schliesslich Ausgleichsgetriebe für beide Fahrzeuge baugleich sind, wobei durch die verschieden gearteten Betriebsverhältnisse und eine ent- sprechende Anordnung des Triebwerkes der .
Zugmaschine und des Lastkraftwagens die Be- anspruchung des Triebwerkes bei beiden Fahr- zeugen ungefähr gleich gross wird, so dass sich bei keinem der beiden Fahrzeuge eine Über- bemessung der gemeinsamen Triebwerksteile ergibt.
Die Zylindereinheit, bestehend aus Zylinder- kopf, Einspritzsystem, allen Steuerungsteilen mit
Ventilen, Zylinderkopfdichtung, Zylinderkopf- deckel, Zylinderlaufbüchse, Kolben, Kolben- stangen samt Lagerung und Einspritzpumpen-
Einzelteilen, ist für beide Fahrzeuge identisch.
Mit Rücksicht auf den Dauerbetrieb werden bei der Zugmaschine Drehzahl und mittlerer
Arbeitsdruck gegenüber dem Lastwagenmotor um zirka 25"0 verringert, so dass sich mit der Ver- minderung der Zylinderzahl und des Hubraumes der Zugmaschine auf die Hälfte die Leistung mit ungefähr einem Drittel der Lastwagenleistung ergibt. Der Motor der Zugmaschine erhält in üblicher Weise ein schweres Schwungrad, dessen aufgespeicherte Energie eine vorübergehend ge- steigerte Leistungsabgabe bis auf das Doppelte gestattet. Diese Massnahme und die Rücksicht auf den schweren Betrieb der Zugmaschine, die nahezu immer die volle Leistung in Anspruch nimmt, die Überlastungen und die häufigen Stoss- beanspruchungen im Schleppdienst auf dem
Acker und im Gelände, erfordern eine sehr kräftige Bemessung der Schaltkupplung und des
Wechselgetriebes.
Bei dem Getriebe im Last- kraftwagen und in der Zugmaschine sind ausser- dem die Laufzeiten der einzelnen Getriebegänge durchaus verschieden. Während die Benützungs- dauer der höheren Gänge beim Lastkraftwagen erfahrungsgemäss bedeutend überwiegt, ist beim
Getriebe der Zugmaschine die vergleichsweise hohe Benützungsdauer der niedrigeren Getriebe- gänge mitzuberücksichtigen. Es können daher bei den angegebenen Leistungsverhältnissen vor- teilhaft die gleiche Schaltkupplung und bei den gegebenen Beanspruchungsverhältnissen das gleiche Wechselgetriebe für beide Fahrzeuge ver- wendet werden.
Da die erforderliche Höchst- geschwindigkeit der Zugmaschine ungefähr ein
Drittel der des Lastkraftwagens beträgt, wird in
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an sich bekannter Weise zwischen dem Wechselgetriebe und der Hinterachse eine entsprechende Übersetzung ins Langsame angeordnet, deren Übersetzungsverhältnis unter Berücksichtigung der bei beiden Fahrzeugtypen verschiedenen Raddurchmesser der Hinterachse zweckmässig zwischen 2 : 1 und 3 : l liegt. Die durch diese Übersetzung bewirkte Steigerung des Antriebsdrehmomentes in der Hinterachse der Zugmaschine ergibt angenähert das Antriebsdrehmoment für die Hinterachse des Lastkraftwagens, so dass bei der Verwendung der Hinterachse des Lastkraftwagens in der Zugmaschine auch die Beanspruchungen ungefähr gleich gross sind.
Es ist somit bei der Wahl der Antriebsverhältnisse gemäss der Erfindung möglich, für die Zug- maschine und für den Lastkraftwagen den gleichen Triebwerkssatz zu verwenden, der sich für beide
Fahrzeugtypen in der Hauptsache nur durch die
Zahl der Motorzylinder, der Grösse der Schwungrader und der zusätzlichen Übersetzung ins Langsame in der Zugmaschine unterscheidet.
Zur Erläuterung der Erfindung wird nachstehend ein Zahlenbeispiel gegeben, das sich auf eine Zugmaschine mittlerer Grösse und einen
3 t-Lastkraftwagen mit Dieselmotor bezieht :
EMI2.1
<tb>
<tb> Lastkraft-Zugwagen <SEP> maschine
<tb> Motorleistung <SEP> in <SEP> Ps...... <SEP> 75 <SEP> 26
<tb> Nenndrehzahl <SEP> des <SEP> Motors <SEP> in
<tb> U <SEP> min................. <SEP> 2200 <SEP> 1600
<tb> Zylinderzahl <SEP> des <SEP> Motors.. <SEP> 4 <SEP> 2
<tb> Mittlerer <SEP> Arbeitsdruck <SEP> in
<tb> kg <SEP> cm2 <SEP> 7-3 <SEP> 6
<tb> Kinetische <SEP> Energie <SEP> des
<tb> Schwungrades <SEP> bei <SEP> der
<tb> Nenndrehzahl <SEP> in <SEP> m <SEP> kg.. <SEP> 2700 <SEP> 7900
<tb> Zusatzliches <SEP> Übersetzungsverhältnis..............-2-3 <SEP> : <SEP> 1
<tb> Übersetzungsverhältnis <SEP> der
<tb> Hinterachse <SEP> 4-8 <SEP> : <SEP> 1 <SEP> 4-8 <SEP> :
<SEP> 1
<tb> Hochstgeschwindigkeit <SEP> in
<tb> knz <SEP> Std <SEP> 75 <SEP> 26
<tb>
Auf der Zeichnung ist in Fig. l eine Zug- maschine und in Fig. 2 ein Lastkraftwagen ent- sprechend der Erfindung in schematischer Dar- stellung teilweise im Schnitt beispielsweise dar- gestellt. Die baugleichen Einzelteile und Bau- gruppen beider Fahrzeugtypen sind durch stärker ausgezogene Linien hervorgehoben und mit den gleichen Bezugszahlen versehen. Der Motor 1 des Traktors ist als Zweizylindermotor aus- gebildet. Der Zylinderkopf 2 mit Ventilen und
Einspritzsystem, der Kolben 3, die Pleuelstange 4 und die Zylinderbüchse 5 bilden eine Zylinder- einheit, die für jeden der beiden Zylinder gleich ist.
Am hinteren Ende der Kurbelwelle 6 befindet sich ein schweres Schwungrad 7, dessen Schwung- moment so gross bemessen ist, dass kurzzeitig die Leistungsabgabe des Motors und damit die Zugkraft am Haken beträchtlich erhöht werden kann. An das Schwungrad schliesst sich die aus- rückbare Schaltkupplung 8 und weiterhin das Zahnradwechselgetriebe 9 an. Sowohl Kupplung als auch Getriebe müssen im Hinblick auf das schwere Schwungrad, den Dauerbetrieb der Zugmaschine und die, insbesondere beim landwirtschaftlichen Betrieb auftretenden stossweisen Beanspruchungen, sehr kräftig bemessen werden. An das Getriebe schliesst sich das Übersetzungsgetriebe 10 an, das die notwendige Drehzahlverminderung zwischen Motor und Hinterachse ergibt. Daran anschliessend ist der Hinterachsantrieb 11 angeordnet, der aus Ritzel, Tellerrad und dem Ausgleichsgetriebe besteht.
Der gesamte Triebwerkssatz ist in einer Reihe von Einzelgehäusen eingebaut, deren Ausbildung der Eigenart des Fahrzeuges angepasst ist.
In Fig. 2 ist ein Lastkraftwagen dargestellt dessen Triebwerk erfindungsgemäss auf das Triebwerk der Zugmaschine abgestimmt ist. Der Motor 12 ist ein Vierzylindermotor, der wiederum aus vier gleichen Zylindereinheiten besteht, die mit denen des Traktors identisch sind. Am Ende der Kurbelwelle 13 befindet sich ein dem Fahrzeugbetrieb angepasstes leichtes Schwungrad 14, an das die Kupplung 8 angeschlossen ist. Diese Kupplung ist identisch mit der Kupplung der Zugmaschine, da die letztere aus den oben angeführten Gründen so gross dimensioniert werden muss, dass sie auch für den Lastwagenmotor Verwendung finden kann.
Das gleiche gilt für das anschliessende Getriebe 9, dessen sämtliche Innen- teile einschliesslich Zahnräder, Wellen und Schalt- organe, identisch mit denen des Traktors sind.
Dies ist ohne Gefahr für die Betriebssicherheit des Lastwagens möglich, da die Schwungmomente des Vierzylinder-Fahrzeugmotors wesentlich ge- ringer sind und die Leistung des Motors nur während einer kurzen Zeit des Betriebes voll aus- genützt wird. Ebenso sind alle Innenteile des
Hinterachsantriebes 11 identisch mit denen der
Zugmaschine, da das auftretende Drehmoment mit Rücksicht auf die beim Lastkraftwagen nicht erforderliche Untersetzung ungefähr das gleiche wie beim Traktor ist.
Bei einem Vergleich der Bau-und Betriebs- bedingungen steht daher grundsätzlich die Zug- maschine mit kleiner Motorleistung, mit grossem
Schwungmoment, mit hohen Stossbean- spruchungen, Dauerbetrieb und kleiner Fahr-' geschwindigkeit dem Lastkraftwagen mit hoher, aber selten gebrauchter Spitzenleistung, mit kleinem Schwungmoment, mit niedrig liegender
Dauerleistung und hoher Fahrgeschwindigkeit gegenüber. Es ist somit bei der Ausführung der
Triebwerke nach der Erfindung möglich, das
Triebwerk der beiden an sich grundsätzlich ver- schiedenen Fahrzeugtypen in allen wesentlichen
Teilen gleich zu halten, ohne dass dadurch für das eine oder andere Fahrzeug eine wesentliche Überbemessung erforderlich würde.
In gleicher Kombinationsbauweise lassen sich beispielsweise auch eine schwere Zugmaschine mit Dreizylindermotor und ein 5 t-Lastkraft- wagen mit Sechszylindermotor entwickeln.