AT510758B1 - Stromerzeugungsaggregat mit gehäuse - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Stromerzeugungsaggregat, welches insbesondere zum Einsatz alsRange-Extender in einem elektrisch betriebenen Kraftfahrzeug (Elektrofahrzeug) geeignetist. Bei diesem Stromerzeugungsaggregat ist eine Verbrennungskraftmaschine und ein elektromechanischerEnergiewandler wenigstens bereichsweise von einem Gehäuse umgeben.Durch dieses Gehäuse werden insbesondere Schallemissionen an die Umgebung verringert.Die Verbrennungskraftmaschine des Stromerzeugungsaggregats weist wenigstens eine Lufteinlasseinrichtung,eine Abgasauslasseinrichtung und eine Abtriebswelle auf. ln das Gehäusekann ein Luftstrom durch eine Luftstrom-Eintrittseinrichtung eintreten, dieser Luftstromkann zur Kühlung der Verbrennungskraftmaschine eingesetzt werden. Der Luftstrom tritt imwesentlichen seitlich in das Gehäuse ein und strömt die Verbrennungskraftmaschine im untereinem vorgebbaren Winkel α zu deren Abtriebswelle an.

Description

österreichisches Patentamt AT510 758B1 2014-04-15

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stromerzeugungsaggregat, welches insbesondere für den Einsatz als Range-Extender bei elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugen geeignet ist und welches vorzugsweise einen Rotationskolbenmotor und insbesondere einen Kreiskolbenmotor aufweist.

[0002] Bei der Entwicklung von Kraftfahrzeugen mit Elektroantrieb, welche zur Verlängerung der Reichweite einen mittels einer Verbrennungskraftmaschine antreibbaren Generator (Range-Extender) aufweisen, ergeben sich technische Probleme, die im Fahrzeugbau bisher nur geringe Bedeutung hatten.

[0003] Bei Kraftfahrzeugen, die in herkömmlicher weise durch einen Verbrennungsmotor angetrieben werden, ist während der Fahrt ein Hubkolbenmotor über ein Getriebe mit den Antriebsrädern mechanisch verbunden. Während der Fahrt werden vom Hubkolbenmotor ständig Geräusche und Vibrationen emittiert, die im Wesentlichen von der Belastung und insbesondere von der Drehzahl beeinflusst werden.

[0004] Bei Kraftfahrzeugen mit Elektroantrieb und Range-Extender, wird die Verbrennungskraftmaschine in der Regel während der Fahrt ohne unmittelbare Einwirkung des Fahrers, vorzugsweise in Abhängigkeit des Batterieladezustands, gestartet und abgestellt. Durch dieses nicht unmittelbar vom Fahrzustand des Kraftfahrzeugs abhängige Laufverhalten der Verbrennungskraftmaschine werden besonders hohe Anforderungen, insbesondere an das Vibrationsund Geräuschverhalten (NVH) gestellt. Die Insassen des Kraftfahrzeuges empfinden es nämlich als störend, wenn unabhängig vom Fahrzustand des Kraftfahrzeugs zusätzliche Geräusche und/oder Vibrationen durch die Range-Extender-Einrichtung erzeugt werden.

[0005] Aus dem Stand der Technik ist es bekannt eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere einen Kreiskolbenmotor mit einem elektromechanischen Energiewandler zu koppeln. Aus der DE 9100340 U1 ist eine Kombination aus einem Verbrennungsmotor mit einem elektrischen Generator bekannt, wobei diese von einem schalldämmenden Gehäuse umgeben sind und dieses Gehäuse von Wasser durchströmbar ist.

[0006] Die DE 2346820 A1 offenbart ein Aggregat, welches eine Brennkraftmaschine und einen Generator aufweist und in einer Kapsel angeordnet ist. Dabei strömt die Kühlluft, welche von einem Gebläse in die Kapsel gefördert wird, beim Austritt aus dieser an einem innerhalb der Kapsel in einer separaten Box angeordneten Auspuff vorbei und kühlt diesen dabei ab.

[0007] Die Aufgabe der Erfindung ist es ein verbessertes Gehäuse für ein Stromerzeugungsaggregat, welches insbesondere zum Einsatz als Range-Extender in einem Kraftfahrzeug eingesetzt wird, bereitzustellen.

[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst, zu bevorzugende Weiterbildungen dieser Vorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Unter-ansprüche.

[0009] Die Erfindung betrifft ein Stromerzeugungsaggregat, welches insbesondere zum Einsatz als Range-Extender in einem elektrisch betriebenen Kraftfahrzeug (Elektrofahrzeug) geeignet ist. Bei diesem Stromerzeugungsaggregat ist eine Verbrennungskraftmaschine und ein elektromechanischer Energiewandler wenigstens bereichsweise von einem Gehäuse umgeben. Durch dieses Gehäuse werden insbesondere Schallemissionen an die Umgebung verringert. Die Verbrennungskraftmaschine des Stromerzeugungsaggregats weist wenigstens eine Lufteinlasseinrichtung, eine Abgasauslasseinrichtung und eine Abtriebswelle auf. In das Gehäuse kann ein Luftstrom durch eine Luftstrom-Eintrittseinrichtung eintreten, dieser Luftstrom kann zur Kühlung der Verbrennungskraftmaschine eingesetzt werden. Der Luftstrom tritt im wesentlichen seitlich in das Gehäuse ein und strömt die Verbrennungskraftmaschine im unter einem vorgeb-baren Winkel α zu deren Abtriebswelle an.

[0010] Im folgenden wird die Erfindung in bezug auf einen Range-Extender mit einem Kreiskol- 1 /10 österreichisches Patentamt AT510 758B1 2014-04-15 benmotor beschrieben, bei dem ein im wesentlichen dreieckförmiger Kolben auf einer in einem Motorgehäuse angeordneten Exzenterwelle umläuft. Die Erfindung ist aber auch bei einem Kreiskolbenmotor mit zwei, vier oder mehr Kolbenecken anwendbar und kann generell auch bei Rotationskolbenmotoren, die einen im Gehäuse zentrisch umlaufenden Rotationskolben aufweisen, verwendet werden. Ferner kann die Erfindung auch bei Rotationskolbenmotoren mit zwei, drei oder mehr nebeneinander angeordneten Kolben eingesetzt werden.

[0011] Unter einem elektrisch betriebenen Fahrzeug ist im Sinn der Erfindung ein Kraftfahrzeug zu verstehen, welches in der Regel durch wenigstens einen elektrischen Antriebsmotor angetrieben wird. Ein solcher elektrischer Antriebsmotor ist insbesondere als elektromechanischer Energiewandler aufzufassen, wobei durch einen elektromechanischen Energiewandler elektrische Leistung in mechanische Leistung umwandelbar ist und umgekehrt. Die von dem Stromerzeugungsaggregat bereitgestellte elektrische Leistung wird in der Regel zur Verlängerung der Reichweite des Elektrofahrzeugs genutzt.

[0012] Unter einem Stromerzeugungsaggregat ist im Sinn der Erfindung eine Vorrichtung zu verstehen, in welcher chemisch gebundene Energie, insbesondere durch eine exotherme Reaktion, zunächst in mechanische und dann in elektrische Leistung überführt wird. Zur Umwandlung der chemisch gebundenen Energie in mechanische Leistung wird insbesondere eine Verbrennungskraftmaschine mit innerer Verbrennung verwendet. Eine Verbrennungskraftmaschine mit innerer Verbrennung ist insbesondere als eine Hubkolben- oder Rotationskolbenmaschine beziehungsweise als ein Kreiskolbenmotor ausgebildet. Zur Umwandlung dieser mechanischen Leistung in elektrische Leistung wird vorzugsweise der elektromechanischer Energiewandler im Generatorbetrieb verwendet.

[0013] Unter einem Range-Extender ist im Sinn der Erfindung eine Einrichtung zu verstehen, welche wenigstens eine Verbrennungskraftmaschine und einen elektromechanischen Energiewandler aufweist. Dabei weisen die Verbrennungskraftmaschine und der elektromechanischen Energiewandler insbesondere im Wesentlichen die gleiche Nennleistung auf. Der Range-Extender wird insbesondere zur Verlängerung der Reichweite des elektrisch betriebenen Fahrzeugs eingesetzt. Zur Reichweitenverlängerung des Elektrofahrzeugs wird in der Verbrennungskraftmaschine vorzugsweise chemisch gebundene Energie in mechanische Leistung umgewandelt und bevorzugt unmittelbar auf den elektromechanischen Energiewandler übertragen. In diesem elektromechanischen Energiewandler wird die mechanische in elektrische Leistung umgewandelt und dann vorzugsweise in einer Energiespeichereinrichtung gespeichert und/oder zu wenigstens einem elektrischen Antriebsmotor geleitet. Weiter vorzugsweise ist der elektromechanische Energiewandler direkt oder indirekt mit einer Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine koppelbar, bevorzugt sind die Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine und die Antriebswelle des elektromechanischen Energiewandlers koaxial zueinander angeordnet, besonders bevorzugt weisen der elektromechanische Energiewandler und die Verbrennungskraftmaschine eine gemeinsame Welle zur Leistungsübertragung auf.

[0014] Unter einem Gehäuse ist im Sinn der Erfindung wenigstens eine Wandung zu verstehen, welche die Verbrennungskraftmaschine und vorzugsweise auch den elektromechanischen Energiewandler wenigstens bereichsweise umgibt oder abdeckt. Insbesondere umgibt oder deckt das Gehäuse diese beiden Maschinen im Wesentlichen vollständig ab. Vorzugsweise bildet das Gehäuse einen im Wesentlichen geschlossenen Raum, insbesondere zur Schalldämpfung, welcher jedoch insbesondere den Zutritt von Luft zur Verbrennungskraftmaschine und den Austritt von Gasen, insbesondere von Abgasen der Verbrennungskraftmaschine, ermöglicht. Vorzugsweise wird durch das Gehäuse eine Reduzierung des vom Stromerzeugungsaggregat an die Umgebung emittierten Luftschalls erreicht. Weiter vorzugsweise ist das Gehäuse dazu vorgesehen, Umwelteinflüsse von den beiden Maschinen abzuhalten, beziehungsweise deren Einwirken insbesondere auf diese, zu reduzieren. Bevorzugt wird die Abgabe von Wärme, welche insbesondere beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine entsteht, an außerhalb des Gehäuses liegende Bereiche, durch das Gehäuse beeinflusst, vorzugsweise verringert oder verhindert. Zum Eintritt eines Luftstroms weist das Gehäuse insbesondere eine Luftstrom-Eintrittseinrichtung auf. Abgase, welche beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine entste- 2/10 österreichisches Patentamt AT510 758B1 2014-04-15 hen, können insbesondere durch wenigstens eine Auspuffeinrichtung aus dem Gehäuse austreten.

[0015] Unter einer Verbrennungskraftmaschine ist im Sinn der Erfindung eine Einrichtung zu verstehen, welche vorzugsweise durch eine exotherme Reaktion, bevorzugt in einer inneren Verbrennung, chemisch gebundene Energie in mechanische Leistung umwandelt. Weiter Vorzugsweise ist unter einer Verbrennungskraftmaschine ein Hubkolbenmotor, bevorzugt ein Rotationskolbenmotor und besonders bevorzugt ein Kreiskolbenmotor zu verstehen. Vorzugsweise führt in einem Kreiskolbenmotor ein im Wesentlichen dreieckförmiger Kreiskolben eine planetenartige Bewegung in einem Motorgehäuse aus. Dazu ist der Kreiskolben insbesondere auf einer als Excenterwelle ausgestalteten Abtriebswelle gelagert. Die Excenterwelle läuft vorzugsweise in einem Gehäuse um. Die Erfindung ist aber auch bei einem Kreiskolben mit zwei, vier oder mehr Kolbenecken anwendbar und kann insbesondere auch bei Rotationskolbenmaschinen, die in einem Gehäuse zentrisch umlaufende Rotationskolben aufweisen und Hubkolbenmotoren, verwendet werden. Ferner kann die Erfindung auch bei Rotationskolbenmotoren mit zwei, drei oder mehr nebeneinander angeordneten Kolben eingesetzt werden.

[0016] Unter einem elektromechanischen Energiewandler ist in Sinn der Erfindung eine Einrichtung zu verstehen, welche mechanische in elektrische Leistung umwandelt und umgekehrt. Vorzugsweise weist der elektromechanischer Energiewandler eine Antriebswelle auf. Weiter vorzugsweise ist der elektromechanischer Energiewandler als ein Generator ausgeführt, besonders bevorzugt als innenpoliger Generator.

[0017] Unter einer Lufteinlasseinrichtung ist im Sinn der Erfindung eine Einrichtung zu verstehen, durch welche insbesondere Luft aus der Umgebung des Gehäuses oder Luft aus dem Innenraum des Gehäuses, in die Verbrennungskraftmaschine eintritt. Diese Luft wird vorzugsweise für eine exotherme Reaktion innerhalb der Verbrennungskraftmaschine eingesetzt. Vorzugsweise ist eine Lufteinlasseinrichtung als eine Ausnehmung in einer Brennraumwandung ausgebildet. Weiter vorzugsweise ist eine Lufteinlasseinrichtung durch eine Steuereinrichtung verschließ- oder öffenbar. Der Lufteintritt durch die Lufteinlasseinrichtung wird bevorzugt durch den Kolben der Verbrennungskraftmaschine gesteuert, insbesondere durch Kanten des Kolbens.

[0018] Unter einer Abgasauslasseinrichtung ist im Sinn der Erfindung eine Einrichtung zu verstehen, durch welche Abgase, welche insbesondere bei einer exothermen Reaktion, insbesondere innerhalb der Verbrennungskraftmaschine entstehen, aus dieser austreten können. Vorzugsweise ist eine Abgasauslasseinrichtung als eine Ausnehmung in einer Brennraumwandung ausgebildet. Weiter vorzugsweise ist eine Abgasauslasseinrichtung durch eine Steuereinrichtung verschließ- oder öffenbar, vorzugsweise durch Ventile. Der Abgasaustritt durch die Abgasauslasseinrichtung kann insbesondere auch durch den Kolben der Verbrennungskraftmaschine gesteuert werden.

[0019] Unter einer Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine ist im Sinn der Erfindung eine Welle der Verbrennungskraftmaschine zu verstehen, auf welche die bei der exothermen Reaktion erzeugte mechanische Leistung wenigstens teilweise übertragen wird. Die mechanische Leistung kann in Form einer Drehzahl und eines Drehmoments von der Abtriebswelle abgenommen werden. Vorzugsweise ist die Abtriebswelle als Excenterwelle ausgebildet. Weiter vorzugsweise ist auf der Abtriebswelle ein Kolben gelagert, bevorzugt ist dieser Kolben wälzgelagert, besonders bevorzugt mittels eines Nadellagers. Vorzugsweise ist diese Abtriebwelle im Gehäuse der Verbrennungskraftmaschine gelagert, vorzugsweise wälzgelagert.

[0020] Unter einer Luftstrom-Eintrittseinrichtung ist im Sinn der Erfindung eine Einrichtung zu verstehen, durch welche ein Luftstrom in das Gehäuse eintreten kann. Insbesondere durch diese Luftstrom-Eintrittseinrichtung werden Geräusche, welche innerhalb des Gehäuses insbesondere durch den Betrieb der Verbrennungskraftmaschine entstehen, daran gehindert aus dem Gehäuse nach außen zu dringen oder es wird das nach Außendringen wenigstens erschwert. Vorzugsweise werden durch die Luftstrom-Eintrittseinrichtung Geräusche beim Einströmen des Luftstroms in das Gehäuse verringert oder besonders bevorzugt verhindert. 3/10 österreichisches Patentamt AT510 758B1 2014-04-15 [0021] Unter einer Luftstrom-Austrittseinrichtung ist im Sinn der Erfindung eine Einrichtung zu verstehen, durch welche ein Luftstrom aus dem Gehäuse austreten kann. Vorzugsweise werden durch diese Luftstrom-Austrittseinrichtung Geräusche, welche innerhalb des Gehäuses insbesondere durch den Betrieb der Verbrennungskraftmaschine erzeugt werden, daran gehindert aus dieser nach außen zu dringen oder es wird das nach Außendringen wenigstens erschwert. Vorzugsweise ist eine Luftstrom-Austrittseinrichtung so angeordnet, dass diese eine Auspuffeinrichtung wenigstens bereichsweise umgibt, weiter vorzugsweise ist die Luftstrom-Austrittseinrichtung außerhalb des Gehäuses angeordnet und ermöglicht so eine vereinfachte Gehäusebauform.

[0022] Unter einer Lüftereinrichtung ist im Sinn der Erfindung eine Einrichtung zu verstehen, welche dazu vorgesehen ist einen Luftstrom zu erzeugen. Die Lüftereinrichtung erzeugt insbesondere einen Luftstrom von außerhalb des Gehäuses in das Gehäuse oder in Richtung der Verbrennungskraftmaschine.

[0023] Unter einer Auspuffeinrichtung ist im Sinn der Erfindung eine Einrichtung zu verstehen, durch welche die Abgase, die in der Verbrennungskraftmaschine beim Betrieb entstehen, aus dem Gehäuse abgeleitet werden können. Dazu ist die Auspuffeinrichtung direkt oder indirekt mit der Abgasauslasseinrichtung verbunden. Vorzugsweise werden die Abgase in der Auspuffeinrichtung gereinigt, weiter vorzugsweise dient die Auspuffeinrichtung als Schalldämpfer für die Abgase.

[0024] In einer bevorzugten Ausführungsform wird wenigstens ein Teil eines Luftstroms durch eine Luftstrom-Eintrittseinrichtung mittels einer Lüftereinrichtung in das Gehäuse gefördert. Durch eine Lüftereinrichtung kann der in das Gehäuse geförderte Luftstrom insbesondere bedarfsgerecht geregelt werden. Die Geräuschemission wird damit wenigstens verringert und somit ein verbessertes Stromerzeugungsaggregat bereitgestellt.

[0025] In einer bevorzugten Ausführungsform ist diese Lüftereinrichtung durch eine Abdeckeinrichtung abgedeckt. Eine solche Abdeckeinrichtung ist vorzugsweise als eine Kappe, besonders bevorzugt als eine wenigstens einseitig offene Kappe ausgeführt. Weiter vorzugsweise kann die Abdeckeinrichtung eine pilzartige Gestalt aufweisen. Durch eine solche Abdeckeinrichtung wird insbesondere das Austreten von Luftschall aus dem Gehäuse wenigstens erschwert, und somit ein verbessertes Stromerzeugungsaggregat bereitgestellt.

[0026] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform tritt Luft durch die Lufteinlasseinrichtung der Verbrennungskraftmaschine in diese ein, wobei diese Luft aus dem Innenraum des Gehäuses in die Verbrennungskraftmaschine gesaugt wird. Durch das Ansaugen der Luft für die exotherme Reaktion wird insbesondere ein Luftstrom durch die Luftstrom-Eintrittseinrichtung ohne eine Lüftereinrichtung erreicht, somit kann die Lüftereinrichtung vorzugsweise kleiner dimensioniert werden oder bevorzugt kann diese gänzlich entfallen. Durch eine nichtvorhandene oder durch eine verkleinerte Lüftereinrichtung werden insbesondere weniger Geräuschemissionen beim Lufteintritt in das Gehäuse erzeugt und somit ein verbessertes Stromerzeugungsaggregat bereitgestellt.

[0027] In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Luftstrom-Eintrittseinrichtung wenigstens bereichsweise eine im Wesentlichen rohrförmige Gestaltung auf. Dabei ist unter einer rohrförmigen Gestaltung vorzugsweise zu verstehen, dass der Luftstrom, welcher in das Gehäuse eintritt wenigstens bereichsweise von einer Wandung umschlossen ist, vorzugsweise vollständig von einer Wandung umschlossen ist. Durch eine rohrförmige Gestaltung der Luftstrom-Eintrittseinrichtung kann der Luftstrom beim Eintritt in das Gehäuse gezielt gelenkt werden und damit unnötige Geräuschemissionen vermieden werden. Durch eine rohrförmige Gestaltung der Luftstrom-Eintrittseinrichtung wird somit ein verbessertes Stromerzeugungsaggregate bereitgestellt.

[0028] In einer bevorzugten Ausführungsform, weist die Luftstrom-Eintrittseinrichtung eine Vielzahl von Luftstrom-Umlenkungseinrichtungen auf. Unter einer Luftstrom-Umlenkungseinrichtung ist vorzugsweise eine Rohrbiegung oder ein Luftleitelement, welches 4/10 österreichisches Patentamt AT510 758B1 2014-04-15 insbesondere innerhalb eines Rohrs angeordnet ist, zu verstehen. Vorzugsweise wird der Luftstrom an zwei Luftstrom-Umlenkeinrichtungen jeweils um einen Winkel von wenigstens 30° und höchstens 120° umgelenkt. Weiter vorzugsweise wird der Luftstrom durch eine weitere Luftstrom-Umlenkeinrichtung um einen Winkel von wenigstens 60° und höchstens von 210° umgelenkt. Vorzugsweise kann durch Luftstrom-Umlenkeinrichtungen ein siphonartiger Verlauf des Luftstroms beim Eintritt in das Gehäuse erreicht werden. Insbesondere durch Luftstrom-Umlenkeinrichtungen wird das Austreten von Schallemissionen aus dem Gehäuse wenigstens erschwert oder bevorzugt verhindert und somit ein verbessertes Stromerzeugungsaggregate bereitgestellt.

[0029] In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Verbrennungskraftmaschine eine Zündeinrichtung auf. Dabei ist unter einer Zündeinrichtung insbesondere auch eine Glüheinrichtung, wie diese vorzugsweise bei der Verwendung von Dieselkraftstoffen eingesetzt wird, zu verstehen, bevorzugt ist darunter eine Zündkerze zu verstehen. Vorzugsweise ist die Verbrennungskraftmaschine mit ihrer Zündeinrichtung in Richtung der Luftstrom-Eintrittseinrichtung ausgerichtet, vorzugsweise so, dass der eintretende Luftstrom die Verbrennungskraftmaschine im Wesentlichem im Bereich der Zündeinrichtung anströmt. Im Bereich der Zündeinrichtung können erhöhte Schallemissionen und/oder eine erhöhte Temperatur der Verbrennungskraftmaschine auftreten. Wird die Verbrennungskraftmaschine im Bereich ihrer Zündeinrichtung von einem Luftstrom angeströmt, so kann in diesem Bereich ein Luftpolster beziehungsweise eine Luftströmung erzeugt werden, diese können insbesondere die Temperatur der Verbrennungskraftmaschine in diesem Bereich beeinflussen, bevorzugt verringern sie diese und es wird somit ein verbessertes Stromerzeugungsaggregat bereitgestellt.

[0030] Weitere Merkmale, Vorteile und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der beigefügten Figuren. Dabei zeigen: [0031 ] Fig. 1: einen Schnitt durch ein Stromerzeugungsaggregat mit einer Luftstrom-Eintrittseinrichtung und einer Luftstrom-Austrittseinrichtung, [0032] Fig.2: einen Schnitt durch den Trochoidenbereich einer Kreiskolben-Verbrennungs-Kraftmaschine mit Lufteinlasseinrichtung, Abgasauslasseinrichtung und Zündeinrichtung, [0033] Fig.3: verschiedene Ausführungen von Luftstrom-Eintrittseinrichtungen, [0034] Fig.4: eine Ansicht von oben auf das Stromerzeugungsaggregat im Schnitt.

[0035] In Figur 1 ist ein Schnitt durch das Stromerzeugungsaggregat dargestellt. Dabei tritt der Luftstrom 3a seitlich durch eine Abdeckeinrichtung 4 durch eine Lüftereinrichtung 5 in das Gehäuse 1 ein. In dem Gehäuse 1 ist die Verbrennungskraftmaschine 2 so angeordnet, dass sie durch den Luftstrom 3a im Bereich ihrer Zündeinrichtung (nicht dargestellt) angeströmt wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Verbrennungskraftmaschine in Kreiskolbenbauart mit einem Kreiskolben 9 dargestellt. Die Abtriebwelle 6 liegt dabei in einem rechten Winkel zum Luftstrom 3a. Der Luftstrom 3 durchströmt im Wesentlichen das Gehäuse 1, bevor er durch die Luftstrom-Austrittseinrichtung 7 und aus dem Gehäuse 1 austritt. Die Luftstrom-Austrittseinrichtung 7 ist außerhalb des Gehäuses 1 angeordnet, steht aber in gasdichter Verbindung mit diesem. Die Luftstrom-Austrittseinrichtung 7 weist eine Schalldämpfereinrichtung 17 auf. Durch die Schalldämpfereinrichtung 17 wird einerseits das Geräusch des ausströmenden Luftstroms 3 gedämpft und andererseits wird Schallemissionen insbesondere der Verbrennungskraftmaschine 2 das Austreten aus dem Gehäuse 2 erschwert. Die für den Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 2 notwendige Luft tritt durch die Lufteintrittseinrichtung 11 in diese ein. Abgase, welche beim Verbrennungsprozess innerhalb der Verbrennungskraftmaschine 2 entstehen, treten durch die Abgasaustrittseinrichtung 12 aus der Verbrennungskraftmaschine 2 aus und werden durch die Auspuffeinrichtung 8 aus dem Gehäuse 1 abgeleitet. Die Auspuffeinrichtung 8 ist von der Luftstrom-Austrittseinrichtung 7 umgeben. Durch diese Ausgestaltung der Auspuffeinrichtung 8 und der Luftstrom-Austrittseinrichtung 7 wird einerseits eine Wärmeisolation der insbesondere nach längerem Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 2 heißen Auspuf- 5/10

österreichisches Patentamt AT510 758B1 2014-04-15 feinrichtung 8, gegenüber dem Gehäuse 1 erreicht und andererseits wird durch den sich ausbildenden Luftmantel um die Auspuffeinrichtung 8 eine zusätzliche Geräuschdämpfung ermög- licht.

[0036] In Figur 2 ist ein schematisierter Schnitt durch den Trochoidenbereich eines Kreiskolbenmotors dargestellt. Dabei ist der dreiecksförmige Kreiskolben 9 innerhalb der Trochoiden-laufbahn 10 erkennbar. Die Trochoidenlaufbahn 10 ist durch die Lufteinlasseinrichtung 11 und die Abgasauslasseinrichtung 12 sowie durch die Zündeinrichtung 13 im Bereich dieses Schnittes unterbrochen. Der Luftstrom 3 strömt an die Verbrennungskraftmaschine 2 seitlich im Bereich der Zündeinrichtung 13 heran. Insbesondere im Bereich der Unterbrechungen der Trochoidenlaufbahn 10 können verstärkte Schallemissionen auftreten.

[0037] In Figur 3 sind schematisiert zwei mögliche Ausgestaltungen aus einer Vielzahl von möglichen Ausgestaltungen für die Luftstrom-Eintrittseinrichtung 14 dargestellt. In Figur 3a) ist eine Luftstrom-Eintrittseinrichtung 14 mit zwei Luftstrom-Umlenkeinrichtungen 15 dargestellt, durch welche der Luftstrom 3 tritt. Diese Luftstrom-Eintrittseinrichtung 14 weist eine rohrförmige Gestaltung auf. Der Luftstrom 3 wird durch diese zwei Luftstrom-Umlenkeinrichtungen 15 treppenartig umgelenkt. Insbesondere durch diese treppenartige Umlenkung des Luftstroms 2 wird das Durchtreten von Schallemissionen aus dem Gehäuse nach außen durch die Luftstrom-Eintrittseinrichtung 14 erschwert.

[0038] In Figur 3b) ist eine Luftstrom-Eintrittseinrichtung 14 mit drei Luftstrom-Umlenkeinrichtungen 15 dargestellt. Der Luftstrom 3 tritt in dieser Ausführungsform im Wesentlichen unter dem gleichen Winkel in die Luftstrom-Eintrittseinrichtung 14 ein, wie dieser auch wieder aus der Luftstrom-Eintrittseinrichtung austritt. Durch die Luftstrom-Umlenkeinrichtungen 15 wird der Luftstrom 3 mehrfach umgelenkt, und so das Durchtreten von Schallemissionen aus dem Gehäuse 1 nach außen durch die Luftstrom-Eintrittseinrichtung 14 erschwert.

[0039] In Figur 4 ist eine schematisierte Darstellung des Stromerzeugungsaggregat von oben im Schnitt gezeigt. Dabei ist zu erkennen wie ein Luftstrom 3a durch eine Luftstrom-Eintrittseinrichtung 14 in das Gehäuse 1 eintritt. Der Luftstrom 3a strömt dabei die Verbrennungskraftmaschine 2 unter dem Winkel α an. Dabei ist α im Wesentlichen ein rechter Winkel. Der Winkel α liegt zwischen der Abtriebwelle 6 der Verbrennungskraftmaschine 2 und der Strömungsrichtung des Luftstroms 3a, so wie dieser im Wesentlichen die Verbrennungskraftmaschine 2 anströmt. Die Abtriebwelle 6 der Verbrennungskraftmaschine 2 ist dabei zugleich Antriebswelle des elektromechanischen Energiewandlers 16. Die Verbrennungskraftmaschine 2 leitet die bei der Verbrennung des Kraftstoffs entstehenden Abgase durch die Auspuffeinrichtung 8 aus dem Gehäuse 1 aus. Zwischen dem Gehäuse 1 und der Auspuffeinrichtung 8 strömt der Luftstrom 3 aus dem Gehäuse 1 aus. Dieser Luftstrom 3 strömt dabei durch eine Luftstrom-Austrittseinrichtung 7. Die Luftstrom-Austrittseinrichtung 7 weist eine Schalldämpfereinrichtung 17 auf. Durch diese Schalldämpfereinrichtung 17 wird nicht nur das Geräusch des austretenden Luftstroms 3 gedämpft, es werden auch die aus dem Gehäuse 1 tretenden Schallemission der Verbrennungskraftmaschine 2 verringert. 6/10 österreichisches Patentamt AT510 758B1 2014-04-15 BEZUGSZEICHEN: 1 Gehäuse 2 Verbrennungskraftmaschine 3 Luftstrom 4 Abdeckeinrichtung 5 Lüftereinrichtung 6 Abtriebswelle 7 Luftstrom-Austrittseinrichtung 8 Auspuffeinrichtung 9 Kreiskolben 10 Trochoidenlaufbahn 11 Lufteinlasseinrichtung 12 Abgasauslasseinrichtung 13 Zündeinrichtung 14 Luftstrom-Eintrittseinrichtung 15 Luftstrom-Umlenkeinrichtung 16 elektromechanischer Energiewandler 17 Schalldämpfereinrichtung 7/10

Claims (12)

1. österreichisches Patentamt AT510 758B1 2014-04-15 Patentansprüche 1. Stromerzeugungsaggregat, insbesondere geeignet zum Einsatz als Range-Extender in einem elektrisch betriebenen Kraftfahrzeug, wobei bei diesem Stromerzeugungsaggregat eine Verbrennungskraftmaschine (2) und ein elektromechanischer Energiewandler (16) wenigstens bereichsweise von einem Gehäuse (1) umgeben sind und wobei diese Verbrennungskraftmaschine (2) wenigstens eine Lufteinlasseinrichtung (11), eine Abgasauslasseinrichtung (12) und eine Abtriebswelle (6) aufweist dadurch gekennzeichnet, dass eine Luftstrom-Eintrittseinrichtung (14) zum Eintreten eines Luftstroms (3) in das Gehäuse (1) eingerichtet ist, und dass dieser Luftstrom (3) die Verbrennungskraftmaschine (2) im Wesentlichen seitlich und unter einem vorgebbaren Winkel α zu deren Abtriebswelle (6) anströmt.
2. 2. Stromerzeugungsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Luftstroms (3) durch eine Lüftereinrichtung (5) in das Gehäuse (1) gefördert wird.
3. 3. Stromerzeugungsaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüftereinrichtung (5) von einer Abdeckeinrichtung (4) abgedeckt wird.
4. 4. Stromerzeugungsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstrom (3) wenigstens teilweise im Bereich einer Auspuffeinrichtung (8) durch eine Luftstrom-Austrittseinrichtung (7) aus dem Gehäuse (1) austritt, wobei die Luftstrom-Austrittseinrichtung (7) die Auspuffeinrichtung (8) wenigstens bereichsweise umgibt.
5. 5. Stromerzeugungsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftstrom-Austrittseinrichtung (7) eine Schalldämpfereinrichtung (17) aufweist und insbesondere außerhalb des Gehäuses (1) angeordnet ist.
6. 6. Stromerzeugungsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lufteinlasseinrichtung (11) der Verbrennungskraftmaschine (2) wenigstens teilweise Luft aus dem Innenraum des Gehäuses (1) ansaugt, und dass diese Luft wenigstens teilweise durch die Abgasauslasseinrichtung (8) aus der Verbrennungskraftmaschine (2) und durch die Auspuffeinrichtung (7) aus dem Gehäuse (1) austritt.
7. 7. Stromerzeugungsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftstrom-Eintrittseinrichtung (14) wenigstens bereichsweise eine im Wesentlichen rohrförmige Gestaltung aufweist.
8. 8. Stromerzeugungsaggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftstrom-Eintrittseinrichtung (14) eine Vielzahl von Luftstrom-Umlenkeinrichtungen (15) aufweist.
9. 9. Stromerzeugungsaggregat nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstrom (3) durch mehrere Luftstrom-Umlenkeinrichtungen (15) tritt und unter dem gleichen Winkel aus der Luftstrom-Eintrittseinrichtung (14) austritt, wie er in diese eintritt.
10. 10. Stromerzeugungsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftstrom-Eintrittseinrichtung (14) eine Schalldämpfereinrichtung aufweist.
11. 11. Stromerzeugungsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungskraftmaschine (2) eine Zündeinrichtung (13) aufweist und, dass die Verbrennungskraftmaschine (2) mit der Zündeinrichtung (13) in Richtung der Luftstrom-Eintrittseinrichtung (14) ausgerichtet ist.
12. 12. Stromerzeugungsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungskraftmaschine (2) eine Rotationskolbenmaschine ist, insbesondere eine Kreiskolbenmaschine. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 8/10