AT511552B1 - Stromerzeuger für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Ein Stromerzeuger (1) für ein Kraftfahrzeug ist mit einem Kolbenmotor (2) und einem elektrischen Generator (3) mit Rotor (10) ausgerüstet. Der Kolbenmotor (2) hat zwei parallele Kolben-Zylinder- Anordnungen (4), deren Längsachsen (5) versetzt zueinander angeordnet sind. Außerdem hat der Kolbenmotor (2) zwei mit ihren Drehachsen (9) parallele Kurbelwellen (8), wobei jeweils eine der Kolben-Zylinder-Anordnungen (4) auf eine der beiden Kurbelwellen (8) einwirkt. Eine Drehachse (12) des Rotors (10) des Generators (3) ist parallel zu den Kurbelwellen (8) angeordnet. Der Generator (3) ist in Richtung der Rotor- und Kurbelwellendrehachsen (12, 9) gesehen gegenüber den beiden Kolben-Zylinder- Anordnungen (4) in einer anderen Ebene angeordnet.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Stromerzeuger für ein Kraftfahrzeug. Ein weitererAspekt bezieht sich auch auf eine Kombination eines Elektrofahrzeugs und des Stromerzeu¬gers, wobei der Stromerzeuger als Reichweitenvergrößerungsvorrichtung eingerichtet ist. DieReichweitenvergrößerungsvorrichtung wird im Folgenden auch als „Range Extender“ bezeich¬net.

[0002] Verbrennungsmotorgetriebene Kraftfahrzeuge sind üblicherweise mit einem elektrischenBordnetz ausgerüstet, das beispielsweise mit einer Batterie oder einem elektrischen Generatormit elektrischer Energie versorgt wird, wobei der Generator von einem Antriebsmotor (Verbren¬nungsmotor) des Fahrzeugs betrieben wird. Somit ist bei Stillstand des Kraftfahrzeugs entwederdie für das Bordnetz verfügbare elektrische Energie durch die Kapazität der Batterie beschränktoder es wird trotz des Stillstands des Kraftfahrzeugs der Antriebsmotor zur Erzeugung vonelektrischer Energie mittels des Generators betrieben.

[0003] Elektromotorisch angetriebene Kraftfahrzeuge, auch als „Elektrofahrzeuge“ bezeichnet,sind üblicherweise mit einem elektrischen Antriebsmotor sowie einer Batterie, zur Versorgungdes Antriebsmotors mit elektrischer Antriebsenergie ausgerüstet. Hierbei ist die Reichweite desElektrofahrzeugs durch die Kapazität der Batterie begrenzt.

[0004] Es gibt Vorschläge, ein Elektrofahrzeug fallweise - z.B. wenn eine längere Fahrstreckebewältigt werden soll - mit einem Range Extender auszurüsten, der das Elektrofahrzeug zusätz¬lich oder alternativ zur Batterie mit elektrischer Antriebsenergie versorgt. So beschreibt bei¬spielsweise die Druckschrift US 7,214,131 B2 ein von einem Elektromotor angetriebenes Fahr¬zeug mit Batterien, das durch einen Range Extender ergänzt werden kann. Hierbei weist derRange Extender einen Verbrennungsmotor und einen von diesem angetriebenen elektrischenGenerator auf, um dem Elektrofahrzeug als elektrische Antriebsenergie bereitzustellen.

[0005] Einen weiteren Vorschlag, ein Fahrzeug mit elektrischem Antriebssystem mit elektri¬scher Energie zu versorgen, zeigt die Druckschrift WO 2005/075235 A1. Es wird eine Leis¬tungseinheit in Form einer in ein Fahrzeug einschiebbaren und wieder herausziehbaren Kasset¬te gezeigt, welche zwei Verbrennungsmotoren und einen hiervon angetriebenen elektrischenGenerator umfasst.

[0006] Im Stand der Technik werden abgeänderte Motoren aus der Serienfertigung eingesetzt,welche erhöhte Bauraumanforderungen besitzen, was die Unterbringung (das sog. Packaging)in bestehende Fahrzeuge erschwert.

[0007] Die vorliegende Erfindung stellt eine Lösung für einen Stromerzeuger hinsichtlich kom¬pakter Bauweise und geringem Entwicklungs- und Produktionsaufwand bereit.

[0008] Die Erfindung ist auf einen Stromerzeuger für ein Kraftfahrzeug gerichtet, der einen(Hub-) Kolbenmotor und einen elektrischen Generator mit einem Rotor umfasst. Der Kolbenmo¬tor weist zwei parallele Kolben-Zylinder-Anordnungen auf, deren Längsachsen versetzt zuei¬nander angeordnet sind.

[0009] Auch weist der Kolbenmotor zwei mit ihren Drehachsen parallele Kurbelwellen auf,wobei jeweils eine der Kolben-Zylinder-Anordnungen auf eine der beiden Kurbelwellen einwirkt.Im Übrigen ist die Drehachse des Rotors des Generators parallel zu den Kurbelwellen angeord¬net und der Generator in Richtung der Rotor- und Kurbelwellendrehachsen gesehen gegenüberden beiden Kolben-Zylinder- Anordnungen in einer anderen Ebene angeordnet.

[0010] Die Erfindung richtet sich auch auf eine Kombination dieses Stromerzeugers mit einemElektrofahrzeug, das mit wenigstens einem elektrischen Antriebsmotor und einem elektrischenEnergiespeicher, der elektrische Energie zum Antrieb des Elektrofahrzeugs speichern und beiBedarf liefern kann, ausgerüstet ist. Der Stromerzeuger ist als Reichweitenvergrößerungsvor¬richtung eingerichtet ist. Hierbei weisen das Elektrofahrzeug und die Reichweitenvergröße¬rungsvorrichtung jeweils zueinander komplementäre Kopplungsvorrichtungen auf, wobei die

Kopplungsvorrichtungen jeweils eine lösbare mechanische Fixierung der Reichweitenvergröße-rungsvorrichtung am Elektrofahrzeug sowie deren stromübertragungsmäßige und steuerungs¬mäßige Ankopplung an das Elektrofahrzeug erlaubt. Auch ist das Elektrofahrzeug dafür einge¬richtet, im Zustand mit angekoppelter Reichweitenvergrößerungsvorrichtung mit dieser so zu¬sammenzuwirken, dass von der Reichweitenvergrößerungsvorrichtung erzeugte elektrischeEnergie über die Kopplungsvorrichtungen dem Elektrofahrzeug zum Zwecke des Antriebsund/oder Aufladung des Energiespeichers zur Verfügung gestellt wird und so die Reichweitedes Elektrofahrzeugs vergrößert wird.

[0011] Der Stromerzeuger dieser Bauweise ermöglicht eine kompakte Anordnung seiner Kom¬ponenten. Der Begriff „kompakt“ ist insbesondere hinsichtlich der absoluten Abmessungen desStromerzeugers oder auch hinsichtlich der Packungsdichte der Komponenten des Stromerzeu¬gers zu verstehen.

[0012] Der Stromerzeuger ist bei manchen Ausgestaltungen mit einer Kopplungsvorrichtungzum vorübergehenden oder dauerhaften Befestigen des Stromerzeugers an oder in dem Fahr¬zeug ausgerüstet. Bei einigen dieser Ausgestaltungen ist die Kopplungsvorrichtung für einestromübertragungsmäßige und/oder steuerungsmäßige Ankopplung an das Fahrzeug ausge¬rüstet. Beispielsweise ist eine Steuerung des Stromerzeugers dafür eingerichtet, einen ange¬koppelten Zustand des Stromerzeugers automatisch zu erkennen.

[0013] Bei manchen Ausgestaltungen ist der Stromerzeuger als Hilfsstromversorgung (soge¬nannte APU, „Auxiliary Power Unit“) für das Kraftfahrzeug eingerichtet. Die Hilfsstromversor¬gung ist zusätzlich zur Hauptstromversorgung vorgesehen, bei der es zum Beispiel um denjeni¬gen Generator handelt, der durch den für den Antrieb des Kraftfahrzeugs dienenden Verbren¬nungsmotor angetrieben wird.

[0014] Die Hilfsstromversorgung ist bei manchen Ausgestaltungen steuerungsmäßig für einenParallelbetrieb mit der Hauptstromversorgung des Kraftfahrzeugs ausgerüstet. Bei anderenAusgestaltungen ist die Hilfsstromversorgung für einen alternierenden Betrieb mit der Haupt¬stromversorgung eingerichtet. Hierbei erzeugt entweder die Hauptstromversorgung oder dieHilfsstromversorgung Strom.

[0015] Bei manchen Ausgestaltungen ist die Hilfsstromversorgung für eine elektrische Leistungausgelegt, die mindestens derjenigen der Hauptstromversorgung entspricht, beispielsweise umhinsichtlich der Bereitstellung von elektrischer Energie an deren Stelle treten zu können. Beianderen Ausgestaltungen ist die Hilfsstromversorgung hingegen für geringere elektrische Leis¬tung als die der Hauptstromversorgung ausgelegt, um beispielsweise bei geringem elektrischemEnergiebedarf, etwa beim Stillstand des Fahrzeugs, eine reduzierte gewisse Energieversorgungmit günstigerem Wirkungsgrad bereitzustellen.

[0016] Bei manchen Ausgestaltungen ist die Hilfsstromversorgung für eine Kopplung mit einemBordnetz des Kraftfahrzeugs ausgerüstet. Beispielsweise ist die Hilfsstromversorgung für dieErzeugung von Gleichstrom mit einer Spannung von etwa 12V, 24V, 28V, 36V oder 42V einge¬richtet. So lässt sich beispielsweise mittels der Hilfsstromversorgung das Bordnetz auch beiausgeschaltetem Antriebsmotor mit Generator des Fahrzeugs und unabhängig von einer Batte¬rie des Fahrzeugs betreiben, etwa für elektrisch betriebene Aggregate des Fahrzeugs, wie einKlima- oder Kühlaggregat, ein Hydrauliksystem oder eine (Wasser-)Pumpe.

[0017] Bei manchen Ausgestaltungen ist der Stromerzeuger als Reichweitenvergrößerungsvor-richtung für ein Elektrofahrzeug eingerichtet. Insbesondere in einer Ausgestaltung als Reichwei¬tenvergrößerungsvorrichtung wirkt der Stromerzeuger bei manchen Ausgestaltungen so mitdem Elektrofahrzeug zusammen, dass von der Reichweitenvergrößerungsvorrichtung erzeugteelektrische Energie über eine Kopplungsvorrichtung dem Elektrofahrzeug zum Zwecke desAntriebs und/oder Aufladung eines Energiespeichers für Antriebsenergie (z.B. Batterie) zurVerfügung gestellt wird und so die Reichweite des Elektrofahrzeugs vergrößert wird.

[0018] Nachfolgend ist die Beschreibung sowohl auf den Stromerzeuger im Allgemeinen alsauch auf die speziellen Ausgestaltungen als Hilfsstromversorgung oder als Reichweitenvergrö- ßerungsvorrichtung zu verstehen.

[0019] Der Kolbenmotor ist beispielsweise von der Bauweise eines Otto-Motors oder einesDieselmotors und insbesondere für Diesel, Benzin, Autogas (liquified petroleum gas, kurz: LPG)oder Erdgas ausgelegt. Bei manchen Ausgestaltungen ist der Kolbenmotor als 4-Takt-Motorausgebildet. Bei einigen dieser Ausgestaltungen sind die beiden Kolben-Zylinder-Anordnungenfür zueinander um 360° versetzte Arbeitstakte des Viertaktmotors ausgelegt. Bei manchenanderen Ausgestaltungen ist der Kolbenmotor als 2-Takt-Motor ausgebildet.

[0020] Der Stromerzeuger lässt sich mittels modularer Baugruppen, insbesondere den Kolben-Zylinder- Anordnungen und dem Generator, realisieren. Hier können bereits eingeführte Kom¬ponenten (etwa Kolben, Pleuel und/oder Ventile) und Systeme (etwa Einspritz- und/oder Steue¬rungssysteme) übernommen werden, wobei diese (zumindest teilweise) beispielsweise baukas¬tenartig bei unterschiedlichen Varianten des Stromerzeugers einsetzbar sind. Die modulareAusbildung spiegelt sich einerseits auf der konstruktiven Seite im Sinne einer Widerverwend¬barkeit von großen Teilen einer bereits vorhanden Konstruktion wider, indem Teiländerungen(z.B. hinsichtlich des Taktverfahrens (2- oder Viertakt), des Zündverfahrens (Fremd- oderSelbstzünder), der Ventilsteuerung (verschiedene Anordnungsvarianten der Nockenwellen zurVentilbetätigung) nicht jeweils eine völlige Neukonstruktion, sondern im Wesentlichen nur eineAnpassungskonstruktion des geänderten Teils erforderlich machen. Außerdem führt der modu¬lare Aufbau zu einem relativ vielen Gleichteilen bei den genannten verschiedenen Varianten.

[0021] Für geringe Abmessungen des Stromerzeugers umfasst bei manchen Ausgestaltungender Kolbenmotor genau zwei Kolben-Zylinder-Anordnungen, die beispielsweise in einem ge¬meinsamen Motorblock integriert sind oder jeweils als eigenständige Baugruppen des Kolben¬motors ausgeführt sind.

[0022] Für eine flache Bauform des Stromerzeugers sind beispielsweise die Kolben-Zylinder-Anordnungen in einer ersten Ebene und der Generator in einer hierzu beabstandeten, paralle¬len zweiten Ebene angeordnet, wodurch sich ferner ein schichtweiser Aufbau des Stromerzeu¬gers erzielen lässt.

[0023] Dementsprechend sind bei manchen Ausgestaltungen alle oder zumindest zwei Kolben-Zylinder- Anordnungen des Kolbenmotors in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, welcheEbene senkrecht zu den Rotor- und Kurbelwellendrehachsen ist.

[0024] Für eine geringe Breite des Stromerzeugers quer zu den Längsachsen der Kolben-Zylinder- Anordnungen und quer zu den Drehachsen der Kurbelwellen sind bei manchen Aus¬gestaltungen die Längsachsen beider Kolben-Zylinder-Anordnungen in Richtung der Rotor- undKurbelwellendrehachsen gesehen versetzt angeordnet, beispielsweise indem die beiden Kol¬ben-Zylinder-Anordnungen in dieser Richtung um etwa eine Distanz entsprechend einem Radi¬us eines Zylinders der Kolben-Zylinder- Anordnung versetzt sind. Hierbei lässt sich der Abstandder Kurbelwellen konstruktiv am Kleinstmaß halten.

[0025] Bei manchen Ausgestaltungen weisen jeweils die Kolben der beiden Kolben-Zylinder-Anordnungen stets gleiche Relativpositionen zu ihren zugehörigen Zylindern auf. Hierbei sinddiese Kolben also mit ihrer jeweiligen Kurbelwelle so gekoppelt, dass sie beim Betrieb desKolbenmotors im Wesentlichen gleichzeitig gleichartige Umkehrpunkte (Totpunkte) ihrer Hub¬bewegungen durchlaufen.

[0026] Bei manchen Ausgestaltungen sind die beiden Kurbelwellen für einen gegenläufigenDrehsinn gekoppelt. So lassen sich Massenkräfte 1. Ordnung bei einem Ausgleichsfaktor =100% ausgleichen. Massenkräfte 2. Ordnung können verbleiben.

[0027] Bei einigen Ausgestaltungen sind die beiden Kurbelwellen unmittelbar durch ein Zahn¬radpaar gekoppelt, wobei die Zahnräder jeweils koaxial zur Drehachse der jeweiligen Kurbel¬welle angeordnet sind.

[0028] Bei manchen Ausgestaltungen sind die Kolben-Zylinder-Anordnungen spiegelbildlichzueinander angeordnet.

[0029] Bei manchen Ausgestaltungen sind die Längsachsen der Kolben-Zylinder-Anordnungen(im Wesentlichen) waagrecht ausgerichtet, also die Zylinder liegend angeordnet. Bei einigendieser Ausgestaltungen sind die Drehachsen der Kurbelwellen und des Rotors des Generatorsstehend, also vertikal, angeordnet. Bei alternativen Ausgestaltungen sind diese Komponentenetwa um 90° gedreht angeordnet, nämlich die Längsachsen der Kolben-Zylinder-Anordnungenstehend, also vertikal, und die Rotor- und Kurbelwellendrehachsen liegend, also horizontal. ImÜbrigen können diese Orientierungen auch der Einbaulage bezüglich eines Fahrzeugbodensentsprechen, wobei weitere Winkellagen in Bezug auf die Bodenseite gemäß jeweiligen Packa¬ge-Anforderungen des Fahrzeugs möglich sind.

[0030] Bei manchen Ausgestaltungen weist der Kolbenmotor eine Öldruck-Schmierung auf. DerAntrieb einer Ölpumpe lässt sich hierbei über einen vom Generator abgewandten Bereich derKurbelwellen realisieren. Beispielsweise ist der Stromerzeuger für einen Betrieb bei beliebigen,insbesondere auch während des Betriebs wechselnden, räumlichen Orientierungen des Strom¬erzeugers ausgelegt.

[0031] Bei manchen Ausgestaltungen ist der Abtrieb des Kolbenmotors von der Kurbelwelle aufeine Hauptwelle des Kolbenmotors mit zwei Zahnrädern realisiert, wobei die Zahnräder jeweilsaxial zu den Drehachsen der Kurbelwelle bzw. der Hauptwelle angeordnet sind.

[0032] Bei manchen Ausgestaltungen ist die Hauptwelle fluchtend (koaxial) zu einer Rotorwelledes Generators angeordnet, wobei beispielsweise die Hauptwelle mit der Rotorwelle über eineKupplung gekoppelt ist. Bei anderen Ausgestaltungen ist die Hauptwelle parallel versetzt zurRotorwelle angeordnet, wobei diese beispielsweise über ein Zahnradpaar gekoppelt sind.

[0033] Für eine kompaktere Bauweise des Stromerzeugers ist bei manchen Ausgestaltungendie Rotorwelle des Generators direkt mit einer der Kurbelwellen gekoppelt. Hierbei ist die Ro¬torwelle selbst als Hauptwelle des Kolbenmotors ausgeführt. Bei einigen dieser Ausgestaltun¬gen ist diese Kopplung über ein Zahnrad der Rotorwelle realisiert, welches in ein Zahnrad derKurbelwelle eingreift. Durch die Kopplung der Rotorwelle mit der Kurbelwelle lässt sich eingeeignetes Übersetzungsverhältnis festlegen, welches beispielsweise dem Verhältnis 1:1, 1:2oder 2:1 entspricht.

[0034] Um einer in manchen Fällen vorhandenen Forderung nach weiteren angetriebenenAchsen gerecht zu werden, ist bei manchen Ausgestaltungen mindestens eine weitere Ab¬triebswelle vorgesehen, insbesondere wobei diese in Position und Lage dem Schema der be¬schriebenen Hauptwelle entsprechen. Beispielsweise ist die mindestens eine Abtriebswelleparallel zu den Kurbelwellen, der Hauptwelle, der Rotorwelle und/oder einer Nockenwelle ange¬ordnet.

[0035] Der Kolbenmotor ist bei manchen Ausgestaltungen mit genau einer Nockenwelle und beimanchen anderen Ausgestaltungen mit genau zwei Nockenwellen zur Steuerung von Ventilenfür die Kolben-Zylinder-Anordnungen ausgerüstet.

[0036] Die Lage und Anzahl der Nockenwellen sind bei manchen Ausgestaltungen gemäß derOHV- Bauform (im Zylinderblock unten liegende Nockenwelle), der SOHC-Bauform (eine, imZylinderkopf oben liegende Nockenwelle) oder der DOHC-Bauform (zwei, im Zylinderkopf obenliegende Nockenwellen) ausgeführt. Hierbei sind unten- und oben liegend so zu verstehen,dass „unten“ eine zylinderseitige Lage bezüglich einer Grenzfläche zwischen einem Zylinderund einem zugehörigen Zylinderkopf beschreibt.

[0037] Der Antrieb der Nockenwellen lässt sich über Ketten oder/und Zahnradsätze realisieren.Im Allgemeinen beträgt das Übersetzungsverhältnis zwischen Kurbelwelle und Nockenwelle2:1. Dieses wird über entsprechende Zähnezahlen der Zahn- und Kettenräder eingestellt.

[0038] Im Übrigen lassen sich die Nockenwellen auch zum Antrieb von zum Kolbenmotor zuge¬hörigen Komponenten, wie etwa Wasser-Pumpe und Kraftstoff Hochdruck-Pumpe, nutzen.

[0039] Bei einigen Ausgestaltungen ist die wenigstens eine Nockenwelle über Stößel, Stößel¬stangen und Kipphebel bei manchen anderen Ausgestaltungen nur über Kipphebel oder direkt über Stößel mit wenigstens einem Ventil der Kolben-Zylinder-Anordnung gekoppelt.

[0040] Bei manchen Ausgestaltungen ist die wenigstens eine Nockenwelle über die Rotorwelledes Generators mit der Kurbelwelle gekoppelt. Bei einigen dieser Ausgestaltungen ist die No¬ckenwelle direkt mit der Rotorwelle gekoppelt, beispielsweise indem eine Nockenwelle jeweilsmit einem Zahnrad ausgerüstet ist, das in ein Zahnrad der Rotorwelle eingreift. Bei einigendieser Ausgestaltungen ist die Rotorwelle mit einem Zahnrad ausgerüstet, das sowohl in einZahnrad der Kurbelwelle als auch in ein Zahnrad der Nockenwelle eingreift. Bei anderen dieserAusgestaltungen ist die Rotorwelle mit zwei Zahnrädern ausgerüstet, wobei das eine in einZahnrad der Kurbelwelle und das andere in ein Zahnrad der Nockenwelle eingreift.

[0041] Bei manchen Ausgestaltungen ist der Kolbenmotor mit jeweils genau einem Kettentriebpro Nockenwelle ausgerüstet. Bei manchen anderen Ausgestaltungen ist der Kolbenmotor miteinem (gemeinsamen) Kettentrieb für zwei (oder auch mehr) Nockenwellen ausgerüstet. Beimanchen Ausgestaltungen ist der / sind die Kettentrieb(e) direkt mit der Nebenwelle koppelt.

[0042] Bei manchen Ausgestaltungen ist die Nebenwelle direkt mit der Rotorwelle gekoppelt.Bei einigen dieser Ausgestaltungen ist die Nebenwelle mit einem Zahnrad ausgerüstet, das inein Zahnrad der Rotorwelle eingreift.

[0043] Bei manchen Ausgestaltungen ist der Generator so angeordnet, dass die Drehachsedes Rotors zwischen den Längsachsen der beiden Kolben-Zylinder-Anordnungen hindurchverläuft, wobei bei einigen dieser Ausgestaltungen die Rotorwelle von dem Generator ausgesehen vor der Kolben- Zylinder-Anordnung endet, beispielsweise mit einem stirnseitig mon¬tierten Zahnrad, welches in ein Zahnrad einer Kurbelwelle eingreift.

[0044] Sowohl bei Ausgestaltungen, bei denen die Ebene durch die beiden parallelen Längs¬achsen der Kolben-Zylinder-Anordnungen senkrecht auf der Drehachse des Rotors steht, alsauch bei Ausgestaltungen, bei denen diese Ebene schräg zur Drehachse steht, verläuft dieDrehachse des Rotors bei einigen dieser Ausgestaltungen durch eine Mitte zwischen den bei¬den Längsachsen der Kolben-Zylinder- Anordnungen. So lässt sich der Generator mittig zubeiden Kolben-Zylinder-Anordnungen ausgerichtet anordnen.

[0045] Bei manchen Ausgestaltungen ist der Rotor des Generators als eine Schwungmasse fürden Kolbenmotor ausgebildet.

[0046] Bei manchen Ausgestaltungen ist der Generator von der Bauart eines Außenläufers.Hierbei weist der Generator einen innen liegenden Stator auf, der radial von dem Rotor um¬schlossen ist. Beispielsweise ist der Rotor mit Dauermagneten bestückt, welche bei Rotationzusätzlich durch Fliehkräfte an dem Rotor gehalten werden.

[0047] Für einen hohen Wirkungsgrad ist der Rotor des Generators mit möglichst großemDurchmesser gewählt. Bei manchen Ausgestaltungen weist der Rotor einen Außendurchmesserauf, der größer als der Abstand der Längsachsen der beiden Kolben-Zylinder-Anordnungen ist,und zwar insbesondere der Abstand der Längsachsen in einer Projektion entlang der Drehach¬se des Rotors. Bei einigen dieser Ausgestaltungen beträgt der Außendurchmesser des Rotorsmindestens die Summe aus einem der zuvor genannten Abstände und einem radialen Innen¬durchmesser eines Zylinders der Kolben-Zylinder- Anordnungen.

[0048] Bei manchen Ausgestaltungen sind Kolbenmotor und Generator hinsichtlich ihrer Ab¬messungen so dimensioniert, dass sie sich, in wenigstens einer Richtung quer zur Drehachsedes Rotors gegenseitig nur unwesentlich überragen, also in dieser wenigstens einen Richtungim Wesentlichen gleiche Durchmesser aufweisen.

[0049] Bei manchen Ausgestaltungen weist der Generator eine oblate Bauform auf. Bei einigendieser Ausgestaltungen ist der radiale Durchmesser des Generators mindestens doppelt sogroß als seine Bauhöhe (ohne Rotorwelle) in axialer Richtung. So lässt sich bei kompakterBauweise des Stromerzeugers durch einen möglichst großen Radius eines Luftspalts zwischenRotor und Stator des Generators eine hohe elektrische Leistung bei verhältnismäßig flacherBauhöhe des Generators erzielen.

[0050] Bei dem elektrischen Generator handelt es sich bei manchen Ausgestaltungen um eineGleichstrommaschine, wobei der Stromerzeuger beispielsweise mit einem Spannungsreglerausgerüstet ist.

[0051] Bei alternativen Ausgestaltungen handelt es sich bei dem elektrischen Generator umeine Synchron- oder Asynchronmaschine, und zwar vorzugsweise einer schleiferlosen Bauart.Dadurch lässt sich beispielsweise ein ein- oder mehrphasiger (insbesondere dreiphasiger)Wechselstrom durch den Stromerzeuger bereitstellen, beispielsweise zur Versorgung vonWechselstromaggregaten des Fahrzeugs.

[0052] Bei einigen dieser Ausgestaltungen weist der Stromerzeuger einen Wandler zur Umset¬zung des (z.B. mehrphasigen bzw. dreiphasigen) Wechselstroms in Gleichstrom auf, um demFahrzeug Gleichstrom zuzuführen, insbesondere dem Bordnetz und/oder als Antriebsenergie.Bei Verwendung eines Synchrongenerators kann hierfür ein spannungsgesteuerter Gleichrich¬ter ausreichen. Bei einem Asynchrongenerator ist der Wandler hingegen als aktiv gesteuerterUmrichter ausgeführt, der die zur Felderzeugung nötige Spannung mit der je nach Betriebssitu¬ation benötigten Frequenz und Amplitude liefert.

[0053] Bei manchen Ausgestaltungen ist der Generator auch als Starter für den Kolbenmotorausgelegt. Hierfür kann der Generator auch motorisch betrieben werden. Der Wandler ist indiesem Fall zumindest für Zwei-Quadrantenbetrieb eingerichtet. Bei einigen dieser Ausgestal¬tungen weist der Stromerzeuger einen zusätzlichen elektrischen (Starter-)Motor auf, der zusätz¬lich oder alternativ zum Generator zum Starten des Kolbenmotors ausgelegt ist, beispielsweisefür einen Kaltstart.

[0054] Beispielsweise für einen hohen Wirkungsgrad oder für eine geringe Abgas-/Schadstoff-emission, ist bei manchen Ausgestaltungen der Stromerzeuger für einen Betrieb des Kolbenmo¬tors mit konstanten Drehzahlen, beispielsweise 3.000 Umdrehungen pro Minute, ausgelegt.

[0055] Zur flexiblen Integration des Stromerzeugers in das Fahrzeug ist der Stromerzeugergemäß manchen Ausgestaltungen mit Schnittstellen für weitere Komponenten ausgerüstet,beispielsweise mit Schnittstellen für Vorrichtungen zur Abgasreinigung, Schalldämpfungund/oder Ansaugluftfilterung und/oder mit Schnittstellen zu einem Kraftstofftank, einem Turbo¬lader, einer (Starter-)Batterie, einem Wärmetauscher zur Abführung von Motorwärme des Kol¬benmotors und/oder Untersysteme, wie etwa Schmierung, Kühlung, Sensorik, Kraftstoffaufbe¬reitung, und/oder Zündung. Hierbei ist der zuvor und nachfolgende beschriebene Kolbenmotorals ein Basis-Motor ausgebildet, der sich modular um diese Komponenten individuell ergänzenlässt. Bei manchen Ausgestaltungen ist wenigstens eine dieser Komponenten in dem Stromer¬zeuger baulich integriert, also bereits vom Basis-Motor umfasst.

[0056] Bei manchen Ausgestaltungen umfasst der Stromerzeuger, insbesondere auch derBasis-Motor, alle Komponenten für einen autarken Betrieb des Kolbenmotors und zur Stromer¬zeugung.

[0057] Die angefügte Zeichnung veranschaulicht nun beispielhafte Ausführungsformen. In derZeichnung zeigen: [0058] Fig. 1 eine schematische vertikale Schnittdarstellung eines Stromerzeugers mit

Kolbenmotor und elektrischem Generator; [0059] Fig. 2 eine schematische horizontale Schnittdarstellung des Stromerzeugers nach

Fig. 1, [0060] Fig. 3-7 jeweils schematische Darstellungen verschiedener Ausführungsbeispiele hinsichtlich von Ventilsteuerungen als Draufsicht und [0061] Fig. 8 ein Elektrofahrzeug mit einer Reichweitenvergrößerungseinrichtung.

[0062] Ein Stromerzeuger 1 gemäß Fig. 1 und Fig. 2 ist mit einem Kolbenmotor 2 und einemGenerator 3 ausgerüstet. Der Kolbenmotor 2 umfasst zwei parallele Kolben-Zylinder-Anordnun-gen 4, die liegend in einer horizontalen Ebene so nebeneinander angeordnet sind, dass ihre Längsachsen 5 parallel sind, wobei die Kolben-Zylinder-Anordnungen 4 in Richtung der Längs¬achsen 5 bündig angeordnet sind. Jede der beiden Kolben-Zylinder-Anordnungen 4 umfasstjeweils einen Kolben 6, der über einen Pleuel 7 mit einer Kurbelwelle 8 gekoppelt ist. Hierbeisind die beiden Kurbelwellen 8 mit ihren Drehachsen 9 vertikal angeordnet, so dass diese senk¬recht auf den Längsachsen 5 der Kolben-Zylinder-Anordnungen stehen. Der Stromerzeuger 1ist beispielsweise für eine elektrische Leistung von etwa 8 kW, 10 kW oder 15 kW dimensio¬niert.

[0063] Fig. 1 zeigt eine zweigeteilte schematische Schnittdarstellung, wobei im oberen Teil einvertikaler Schnitt durch eine Drehachse 12 eines Rotors 10 des Generators 3 und im unterenTeil ein vertikaler Schnitt durch die Längsachse 5 einer Kolben-Zylinder-Anordnung 4 des Kol¬benmotors 2 gezeigt ist.

[0064] In der Draufsicht nach Fig. 2 ist sichtbar, dass die Kurbelwellen 8 für einen gegensinni¬gen Drehsinn über Zahnräder 30 miteinander gekoppelt sind, wobei die Zahnräder 30 hinsicht¬lich der Drehachsen 9 der Kurbelwellen 8 zentriert angeordnet sind.

[0065] Hierbei sind die Kurbelwellen 8 so konstruiert und so miteinander gekoppelt, dass dieKolben 6 jeweils gleichzeitig ihre oberen und unteren Totpunkte bei einer Drehbewegung derKurbelwellen 8 durchlaufen, also hinsichtlich der Längsachsen 5 der Kolben-Zylinder-Anordnungen 4 sich synchron auf und ab bewegen. Da die Drehbewegungen der beiden Kur¬belwellen 8 gegenläufig zueinander sind, lassen sich die Massenkräfte 1. Ordnung ausgleichen.

[0066] Ferner ist eine der beiden Kurbelwellen 8 mit einem zweiten Zahnrad 31 zur Ankopplungan eine Hauptwelle 21 des Kolbenmotors 2 ausgerüstet. Dieses (zweite) Zahnrad 31 ist eben¬falls hinsichtlich der Drehachse 9 der Kurbelwelle 8 zentriert. Dementsprechend ist die Haupt¬welle 21, welche hier mit einer Rotorwelle 21 des Generators 3 identisch ist, mit einem Zahnrad32 ausgerüstet, welches zur Kopplung mit den Kurbelwellen 8 in das Zahnrad 31 eingreift.Hierbei sind für ein Übersetzungsverhältnis von 1:1 die beiden Zahnräder 31 und 32 mit eineridentischen Anzahl von Zähnen bei gleichem Zahnraddurchmesser ausgerüstet. Nachfolgendsind Hauptwelle 21 und Rotorwelle 21 also als Synonyme zu betrachten. Bei anderen Ausfüh¬rungsbeispielen ist beispielsweise die Hauptwelle baulich von der Rotorwelle verschieden,wobei diese dann jedoch, etwa über eine Kupplung oder ein Zahnradpaar, gekoppelt sind.

[0067] Der Abstand a zwischen den Kurbelwellen 8, der Abstand b zwischen der Kurbelwelle 8und der Hauptwelle 21 und der Abstand c zwischen der Hauptwelle 21 und der Nebenwelle 27ist jeweils so gewählt, dass diese Abstände bei unterschiedlichen Varianten des Kolbenmotors2 jeweils gleich groß sind. So lässt sich der Kolbenmotor 2 - auch in unterschiedlichen Varian¬ten - baukastenartig aus modularen Komponenten konstruieren und produzieren. Mit Variantenwerden hierbei unterschiedliche Kolbenmotoren entsprechend den verschiedenen Ausgestal¬tungen und Ausführungsbeispielen dieser Beschreibung bezeichnet. Dies können beispielswei¬se Diesel- oder Otto-Motoren als zwei mögliche Varianten sein. Die Abstände a, b, c ergebensich aus den Grundabmessungen des Motors.

[0068] Der Generator 3 ist bei dem hier gezeigten Beispiel ein sog. Außenläufer mit einen radialinnen liegenden feststehenden Stator 11 mit Spule und Eisenkern 11a, wobei der Rotor 10 denStator 11 topfartig umgreift. Der Rotor 10 ist mit Permanentmagneten 10a ausgerüstet, wobeiRotor 10 und Stator 11 durch einen Luftspalt 22 zwischen den Magneten 10a und der Spule mitEisenkern 11 a in radialer Richtung beabstandet sind. Hierbei ist die Drehachse 12 des Rotors10 vertikal ausgerichtet, also parallel zu den Drehachsen 9 der Kurbelwellen 8. Ferner verläuftdie Drehachse 12 des Rotors 10 mittig zwischen den Längsachsen 5 der Kolben-Zylinder-Anordnungen 4 hindurch, so dass aus einer Richtung entlang der Drehachse 12 des Rotors 10gesehen (vgl. die Draufsicht in Fig. 2) der Generator 3 hinsichtlich der Kolben-Zylinder-Anordnungen 4 mittig angeordnet ist. Aus horizontaler Blickrichtung gemäß Fig. 1, also in verti¬kaler Richtung, ist der Generator 3 in einer eigenen horizontalen Ebene oberhalb der Kolben-Zylinder-Anordnungen 4 positioniert. Insgesamt zeigt Fig. 1 einen schichtweisen Aufbau desStromerzeugers 1, nämlich eine untere Schicht mit den beiden Kolben-Zylinder-Anordnungen 4,eine mittlere Schicht, die später erläutert wird, und eine obere Schicht, in der der Generator 3 angeordnet ist.

[0069] Der Generator 3 ist eine Synchron- oder Asynchronmaschine, und zwar vorzugsweiseeiner schleiferlosen Bauart. Der von ihm erzeugte (ggf. mehrphasige) Wechselstrom wird durcheinen Umrichter einer Steuerungs- und Leistungselektronik 15 in Gleichstrom umgewandelt unddem Fahrzeug bereitgestellt. Bei manchen Ausführungsformen ist der Umrichter als passiver(spannungsgesteuerter) Gleichrichter ausgeführt. Bei anderen Ausführungsformen, insbesonde¬re solchen, bei denen der Generator 3 eine Asynchronmaschine ist, die zur Erregerfelderzeu¬gung Wechselstrom benötigt, ist der Umrichter dazu eingerichtet, die für die Felderregung nöti¬gen Wechselströme zu erzeugen. Da der Generator 3 immer in die gleiche Richtung dreht,genügt hierfür ein Ein-Quadrant-Umrichter. Der erzeugte Gleichstrom lässt sich über ein An¬schlusskabel und einen Stecker zu einem Elektrofahrzeug 40 überführen und speist dort bei¬spielsweise eine Bordnetz und/oder versorgt das Elektrofahrzeug 40 mit elektrischer An¬triebsenergie.

[0070] Bei Ausführungsformen, bei denen der Generator 3 auch als Starter des Kolbenmotors 2dient und dafür auch motorisch betreibbar ist, ist der Umrichter - der dann zumindest ein Zwei-Quadranten- Umrichter ist - dazu eingerichtet, auch die für den motorischen Berieb nötigen (z.B.mehrphasigen) Wechselströme zu erzeugen.

[0071] Die Komponenten des Stromerzeugers 1 sind, wie in Fig. 1 und Fig. 2 ersichtlich, kom¬pakt angeordnet, wobei der Stromerzeuger 1 einen im Wesentlichen quaderförmigen Umrissaufweist und den dadurch umrissenen Raum im Wesentlichen vollständig ausfüllt, wobei derQuader etwa die Kantenlängen 35 cm x 30 cm x 30 cm aufweist oder der umrissene Raumbeispielsweise ca. 33 Liter beträgt. Der Stromerzeuger besitzt beispielsweise eine Masse vonetwa 43 kg. Diese Bauform ermöglicht eine einfache und flexible Montage innerhalb einesFahrzeugs, insbesondere des Elektrofahrzeugs 40.

[0072] Im Übrigen umfasst der Stromerzeuger 1 eine Ölwanne 13, einer Ölpumpe 14 und einenÖlfilter (zur Schmierung der Kolben-Zylinder-Anordnung 4), eine Steuerungs- und Leistungs¬elektronik 15, einen Zylinderkopf 16 und ein Ventildeckelgehäuse 17 für beide Kolben-Zylinder-Anordnungen 4 sowie (sofern erforderlich) ein Treibstoff-Einspritzsystem und eine Zündeinrich¬tung- und -Steuerung für den Kolbenmotor 2.

[0073] Im Folgenden wir die Ansteuerung von Ventilen 18 der Kolben-Zylinder-Anordnungen 4erläutert, welche baulich im Wesentlichen in der zuvor genannten mittleren Schicht realisiert ist.

[0074] Bei allen Ausführungsbeispielen gemäß der Fig. 3 bis 7 werden die Ventile 18 über eineoder zwei Nockenwellen 19 angesteuert, welche parallel zu den Rotor- und Kurbelwellendreh¬achsen 9, 12, also in vertikaler Orientierung, angeordnet sind. Hierbei ist jede Kolben-Zylinder-Anordnung 4 mit Einlass- und Auslass-Ventilen 18 zur Steuerung des Ladungswechsels ausge¬rüstet. Diesen Ausführungsbeispielen ist ferner gemein, dass die Ventile 18 jeweils am oberenEnde der Zylinder 20 in hängender Bauweise ausgeführt sind.

[0075] Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist jedes der beiden Ventile 18 pro Kolben-Zylinder- Anordnung 4 über eine (von zwei separaten) Nockenwellen 19 angesteuert wird, undzwar über einen Mechanismus mit einem Stößel 23, einer Stößelstange 24 und einem Kipphe¬bel 25. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel ist jede Kolben-Zylinder-Anordnung 4 je¬weils mit einer Mehrzahl von Ventilen 18 pro Kolben-Zylinder-Anordnungen 4 ausgerüstet,beispielsweise mit einem oder zwei Einlassventilen und/oder mit einem oder zwei Auslassventi¬len, wobei in diesen Fällen alle Ventile 18 derselben Kolben-Zylinder-Anordnung 4 entspre¬chend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 gemeinsam über dieselbe zugehörige Nockenwelle19 angesteuert werden.

[0076] Die beiden Nockenwellen 19 sind relativ zu den Kolben-Zylinder-Anordnungen 4 hin¬sichtlich einer Trennfläche zwischen den Zylindern 20 und dem Zylinderkopf 16 zylinderseitig,also zu den Kurbelwellen 8 hin, angeordnet. Für diese Anordnung ist auch die BezeichnungOHV („unten liegende Nockenwellen“) üblich.

[0077] Die beiden Nockenwellen 19 sind über einen gemeinsamen Kettentrieb 26 mit einemÜbersetzungsverhältnis von 1:1 mit einer Nebenwelle 27 des Kolbenmotors 2 gekoppelt. Hier¬bei ist die Nebenwelle 27 mit einem Zahnrad 33 ausgerüstet, welches in ein Zahnrad 34 derRotorwelle 21 eingreift, wobei die beiden Zahnräder 33 und 34 so dimensioniert sind, dass dieNebenwelle 27 mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:2 gegenüber der Rotorwelle 21 gekop¬pelt ist.

[0078] Im Übrigen sind die Zahnräder 30 bis 34 in vertikaler Richtung (siehe Fig. 1) gesehen inder mittleren Schicht angeordnet, also in dieser Richtung gesehen zwischen den Kolben-Zylinder-Anordnungen 4 und dem Generator 3.

[0079] Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 unterscheidet sich von dem nach Fig. 3 dadurch,dass der Kolbenmotor 2 für die Ventile 18 beider Kolben-Zylinder-Anordnungen 4 eine gemein¬same Nockenwelle 19 aufweist, die koaxial mit der Nebenwelle 27 verläuft. Hierbei ist dieseeinzige Nockenwelle 19 so angeordnet, dass ihre Drehachse mittig zwischen den Längsachsen5 der Kolben-Zylinder- Anordnungen 4 hindurch verläuft.

[0080] Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 5 bis 7 ist die Nockenwelle 19 bzw. sind dieNockenwellen 19 in einer sog. OHC-Bauweise (over head camshaft) realisiert, d.h. hinsichtlichder Trennfläche zwischen den Zylindern 20 und dem Zylinderkopf 16 zylinderkopfseitig, alsogegenüber den Kurbelwellen 8 angeordnet.

[0081] Bei dem Stromerzeuger 1 nach Fig. 5 ist die Nockenwelle 19 über einen Kettentrieb 26mit der Nebenwelle 27 mit dem Übersetzungsverhältnis von 1:1 gekoppelt. Hierbei ist die Ne¬benwelle 27 identisch zu der nach Fig. 3 ausgeführt. Im Unterschied zu Fig. 3 weist das Ausfüh¬rungsbeispiel nach Fig. 5 zur Ansteuerung der Zylinder 20 jeweils einen Kipphebel 25 pro Ventil18 auf, wobei die Nockenwelle 19 direkt auf die Kipphebel 25 einwirkt.

[0082] Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 unterscheidet sich von dem nach Fig. 5 dadurch,dass der Kolbenmotor 2 mit zwei Nockenwellen 19 ausgerüstet ist. Hierbei sind die Nockenwel¬len 19 über den Längsachsen 5 der Kolben-Zylinder-Anordnungen 4 unmittelbar benachbart zuden Ventilen 18 angeordnet. So wirken die Nockenwellen 19 (ohne Kipphebel 25) direkt überStößel 23 auf die Ventile 18 ein. Im Übrigen sind die beiden Nockenwellen 19 über jeweilsseparate Kettentriebe 26 mit der Nebenwelle 27 mit dem Übersetzungsverhältnis 1:1 gekoppelt.

[0083] Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispielnach Fig. 6 dadurch, dass die beiden Nockenwellen 19 anstatt über zwei separate Kettentriebe26 über einen einzelnen (gemeinsamen) Kettentrieb 26 gekoppelt sind, der die Nebenwelle 27und die beiden Nockenwellen 19 umspannt.

[0084] Insgesamt ist der Stromerzeuger 1 bei manchen Ausführungsbeispielen als Hilfsstrom¬versorgung zur Stromversorgung eines Bordnetzes mit elektrischen Verbrauchern ausgelegt,und zwar auch bei ausgeschalteter elektrischer Hauptstromversorgung des Kraftfahrzeugs,beispielsweise bei ausgeschaltetem Antriebs-(Verbrennungs-)Motor mit dem ein elektrischerGenerator betreibbar ist. Hierbei sind die elektrischen Verbraucher beispielsweise ein Kühlag¬gregat, eine Klimaanlage und/oder ein Hydrauliksystems, etwa für einen hydraulisch betriebe¬nen Lastarm zum Be- und Entladen eines Lastkraftwagens.

[0085] Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 ist der Stromerzeuger 1 als Range Extender 1im Heckbereich des Elektrofahrzeugs 40 angeordnet. Das Elektrofahrzeug 40 ist mit wenigstenseinem elektrischen Antriebsmotor 41 und einer Batterie 42 als elektrischen Energiespeicher, derelektrische Energie zum Antrieb des Elektrofahrzeugs 40 speichern und bei Bedarf liefern kann,ausgerüstet. Hierbei sind das Elektrofahrzeug 40 und der Range Extender 1 temporär mitei¬nander koppelbar, und zwar indem der Range Extender 1 lösbar in dem Elektrofahrzeug 40befestigt ist und stromübertragungsmäßig und steuerungsmäßig mit dem Elektrofahrzeug 40gekoppelt ist. So lässt sich das Elektrofahrzeug 40 mit elektrischer Antriebsenergie aus demRange Extender 1 versorgen oder auch der Energiespeicher 42 aufladen. Bei anderen Ausfüh¬rungsbeispielen ist der Range Extender 1 herstellerseitig fest in dem Elektrofahrzeug 40 inte¬griert, also nicht für einen Ausbau seitens des Fahrzeugbetreibers vorgesehen. Bei unterschied- lichen Ausführungsbeispielen ist der Range Extender 1 beispielsweise im Frontbereich, etwa ineinem Motorraum, oder im Bereich der Fahrgastzelle, etwa auf oder unterhalb einer Boden¬gruppe des Elektrofahrzeugs 40, angeordnet.

Claims (16)

1. Patentansprüche 1. Stromerzeuger (1) für ein Kraftfahrzeug, wobei der Stromerzeuger (1) einen Kolbenmotor (2) und einen elektrischen Generator (3) mit einem Rotor (10) umfasst, dadurch gekenn¬zeichnet, dass der Kolbenmotor (2) zwei parallele Kolben-Zylinder-Anordnungen (4) auf¬weist, deren Längsachsen (5) versetzt zueinander angeordnet sind, wobei der Kolbenmotor(2) zwei mit ihren Drehachsen (9) parallele Kurbelwellen (8) aufweist, wobei jeweils eineder Kolben-Zylinder-Anordnungen (4) auf eine der beiden Kurbelwellen (8) einwirkt, wobeieine Drehachse (12) des Rotors (10) des Generators (3) parallel zu den Kurbelwellen (8)angeordnet ist, und wobei der Generator (3) in Richtung der Rotor- und Kurbelwellendreh¬achsen (12, 9) gesehen gegenüber den beiden Kolben-Zylinder-Anordnungen (4) in eineranderen Ebene angeordnet ist.
2. 2. Stromerzeuger (1) nach Anspruch 1, wobei der Stromerzeuger als Hilfsstromversorgung fürdas Kraftfahrzeug eingerichtet ist.
3. 3. Stromerzeuger (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Stromerzeuger als Reichweitenver¬größerungsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug (40) eingerichtet ist.
4. 4. Stromerzeuger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Kolbenmotor (2) genauzwei Kolben-Zylinder-Anordnungen (4) umfasst, insbesondere wobei die Kolben-Zylinder-Anordnungen (4) in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, welche senkrecht zu denDrehachsen (9) der Kurbelwellen (8) ist.
5. 5. Stromerzeuger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Kolben (6) der beidenKolben-Zylinder-Anordnungen (4) stets gleiche Relativpositionen zu den jeweiligen Zylin¬dern (20) aufweisen, insbesondere wobei der Kolbenmotor (2) als 4-Takt-Motor ausgebildetist.
6. 6. Stromerzeuger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die beiden Kurbelwellen (8)für einen gegenläufigen Drehsinn gekoppelt sind, insbesondere durch zwei ineinander grei¬fende Zahnräder (30), die jeweils koaxial zur Drehachse (9) der jeweiligen Kurbelwelle (8)angeordnet sind.
7. 7. Stromerzeuger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Rotorwelle (21) desGenerators (3) mit einer der Kurbelwellen (8) gekoppelt ist, und zwar insbesondere überein Zahnrad (32) der Rotorwelle (21), welches in ein Zahnrad (31) der Kurbelwelle (8) ein¬greift.
8. 8. Stromerzeuger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei wenigstens eine Nockenwelle(19) des Kolbenmotors (2) bezüglich einer Grenzfläche zwischen einem Zylinder (20) derKolben-Zylinder-Anordnung (4) und einem zugehörigen Zylinderkopf (16) zylinderseitig an¬geordnet ist, insbesondere wobei die wenigstens eine Nockenwelle (19) über Stößel (23),Stößelstangen (24) und Kipphebel (25) mit wenigstens einem Ventil (18) der Kolben- Zylin¬der-Anordnung (4) gekoppelt ist.
9. 9. Stromerzeuger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei wenigstens eine Nockenwelle(19) des Kolbenmotors (2) bezüglich einer Grenzfläche zwischen einem Zylinder (20) derKolben-Zylinder-Anordnung (4) und einem zugehörigen Zylinderkopf (16) zylinderkopfseitigangeordnet ist, insbesondere wobei die wenigstens eine Nockenwelle (19) über Kipphebel(24) oder direkt über Stößel (23) mit wenigstens einem Ventil (18) der Kolben-Zylinder-Anordnung (4) gekoppelt ist.
10. 10. Stromerzeuger (1) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei die wenigstens eine No¬ckenwelle (19) über die Rotorwelle (21) des Generators (3) mit der Kurbelwelle (8) gekop¬pelt ist, insbesondere wobei die wenigstens eine Nockenwelle (19) mit einem Zahnrad (33)ausgerüstet ist, das in ein Zahnrad (34) der Rotorwelle (21) eingreift.
11. 11. Stromerzeuger (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei der Kolbenmotor (2) mitjeweils einem Kettentrieb (26) pro Nockenwelle (19) ausgerüstet ist, insbesondere wobeider Kettentrieb (26) die jeweilige Nockenwelle (19) mit der Nebenwelle (27) koppelt, oderwobei der Kolbenmotor (2) mit einem gemeinsamen Kettentrieb (26) für zwei oder mehrNockenwellen (19) ausgerüstet ist, der diese Nockenwellen (19), insbesondere mit der Ne¬benwelle (27), koppelt.
12. 12. Stromerzeuger (1) nach Anspruch 11, wobei die Nebenwelle (27) mit einem Zahnrad (33)ausgerüstet ist, das in ein Zahnrad (34) der Rotorwelle (21) eingreift.
13. 13. Stromerzeuger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Generator (3) so ange¬ordnet ist, dass die Drehachse (12) des Rotors (10), insbesondere durch eine Mitte, zwi¬schen den Längsachsen (5) der beiden Kolben-Zylinder- Anordnungen (4) hindurch ver¬läuft.
14. 14. Stromerzeuger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Rotor (10) des Genera¬tors (3) als eine Schwungmasse für den Kolbenmotor (2) ausgebildet ist.
15. 15. Stromerzeuger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Generator (3) von derBauart eines Außenläufers ist und der Rotor (10) einen Außendurchmesser aufweist, dergrößer als der Abstand der Längsachsen (5) der beiden Kolben-Zylinder-Anordnungen (4),insbesondere zuzüglich des radialen Innendurchmessers eines der Zylinder (20) ist, wobeiinsbesondere der Generator (3) eine oblate Bauform aufweist.
16. 16. Reichweitenvergrößerungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, zumindestnach Anspruch 3, und Elektrofahrzeug (40), das mit wenigstens einem elektrischen An¬triebsmotor (41) und einem elektrischen Energiespeicher (42), der elektrische Energie zumAntrieb des Elektrofahrzeugs (40) speichern und bei Bedarf liefern kann, ausgerüstet ist,wobei das Elektrofahrzeug (40) und die Reichweitenvergrößerungsvorrichtung (1) jeweilszueinander komplementäre Kopplungsvorrichtungen aufweisen, wobei die Kopplungsvor¬richtungen jeweils eine lösbare mechanische Fixierung der Reichweitenvergrößerungsvor-richtung (1) am Elektrofahrzeug (40) sowie deren stromübertragungsmäßige und steue¬rungsmäßige Ankopplung an das Elektrofahrzeug (40) erlaubt, und wobei das Elektrofahr¬zeug (40) dafür eingerichtet ist, im Zustand mit angekoppelter Reichweitenvergrößerungs¬vorrichtung (1) mit dieser so zusammenzuwirken, dass von der Reichweitenvergröße¬rungsvorrichtung (1) erzeugte elektrische Energie über die Kopplungsvorrichtungen demElektrofahrzeug (40) zum Zwecke des Antriebs und/oder Aufladung des Energiespeichers(42) zur Verfügung gestellt wird und so die Reichweite des Elektrofahrzeugs (40) vergrö¬ßert wird. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen