DE102007009140B4

DE102007009140B4 - Abgasprüfstand für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE102007009140B4
Application number: DE102007009140.2A
Authority: DE
Inventors: Andreas Mund; Martin Schmurr
Original assignee: Renk Test System GmbH
Current assignee: Renk Test System GmbH
Priority date: 2007-02-24
Filing date: 2007-02-24
Publication date: 2019-08-14
Anticipated expiration: 2027-02-25
Also published as: DE102007009140A1

Abstract

Abgasprüfstand für Fahrzeuge (10), mit einem Antriebsmotor (1) und einem Antriebsstrang (2, 3, 9) zum antriebsmäßigen Verbinden des Antriebsmotors (1) mit Fahrzeugrädern (8), mit mindestens einer Elektromaschine (7) zum Bremsen oder Antreiben des Antriebsmotors (1) zur Simulation von verschiedenen Betriebszuständen des Fahrzeuges (10), wobei die Elektromaschine (7) über Anschlussmittel (12) mit dem Antriebsstrang (2, 3, 9) des Fahrzeuges (10) koppelbar ist, während die Fahrzeugräder (8) vom Antriebsstrang (2, 3, 9) abgekoppelt sind, wobei dafür an der Elektromaschine (7) ein Anpassgetriebe (3) vorgesehen ist, über welches die Elektromaschine (7) im Bereich eines Kardantunnels des Fahrzeuges (10) an den Antriebsstrang (2, 3, 9) koppelbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Abgasprüfstand.
Zur Abgasmessung bei Nutzfahrzeugen wird im Allgemeinen der Verbrennungsmotor aus dem Fahrzeug ausgebaut und getrennt vom Fahrzeug betrieben. Hierzu müssen alle im Fahrzeug vorhandenen und für den Betrieb notwendigen Einrichtungen unter großem Aufwand separat bereitgestellt werden. So müssen u. a. für die Kraftstoffzufuhr, Kühlung sowie für die Abgasführung entsprechende Einrichtungen vorhanden sein. Außerdem muss auch eine Einrichtung zum Steuern des Motors vorgesehen werden.
Alternativ hierzu kann der Motor für die Abgasprüfung im Nutzfahrzeug eingebaut verbleiben, wenn das Fahrzeug auf einem Rollenprüfstand betrieben wird. Hierzu ist ein Prüfstand erforderlich, der für jede angetriebene Achse eine entsprechende Rolle bereithält, sowie auch für den bei Nutzfahrzeugen üblichen Leistungsbereich ausgelegt ist. Ein entsprechender Rollenprüfstand braucht viel Platz und außerdem muss das Nutzfahrzeug auch sicher auf dem Prüfstand befestigt (gefesselt) werden. Weiterhin treten beim Betrieb des Fahrzeuges auf dem Rollenprüfstand großer Reifenverschleiß sowie laute Abrollgeräusche auf. Weiterhin ist es bekannt, das komplette Fahrzeug anzuheben und Belastungseinheiten (elektrische oder hydraulische) direkt an die Räder der angetriebenen Achsen anzuflanschen. Eine entsprechende Prüfeinrichtung bedarf viel Platz und für jedes angetriebene Rad eine entsprechende Belastungseinheit.
EP 0 199 317 A2 offenbart einen Abgasprüfstand für Fahrzeuge, mit einem Antriebsmotor und einem Antriebsstrang zum antriebsmäßigen Verbinden des Antriebsmotors mit Fahrzeugrädern, und mit mindestens einer Elektromaschine zum Bremsen oder Antreiben des Antriebsmotors zur Simulation von verschiedenen Betriebszuständen des Fahrzeuges, wobei an der Elektromaschine ein Anpassgetriebe vorsehen ist. Das Anpassgetriebe dent dem Ankoppeln des Elektomaschine an den Antriebsstrang. Weiter Stand der Technik ist aus der DE 100 50 789 C1 , aus der DE 103 33 762 A1 , aus DE 103 28 461 A1 , aus DE 103 25 276 A1 , aus DE 102 36 620 A1 , aus der DE 101 20 294 A1 und aus EP 1 338 884 A2 bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Abgasmessung zu vereinfachen.
Diese Aufgabe wird durch einen Abgasprüfstand mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Ein erfindungsgemäßer Abgasprüfstand benötigt vorteilhaft wenig Platz. Weiterhin ist bei Verwendung eines erfindungsgemäßen Abgasprüfstandes keine Fahrzeugfesselung erforderlich, und weil die Räder bei der Prüfung stillstehen, treten vorteilhafterweise weder Reifenverschleiß, noch Abrollgeräusche auf.
Da bei einem erfindungsgemäßen Abgasprüfstand der zu prüfende Motor im Fahrzeug verbleibt, muss vorteilhafterweise weder ein separates Verbrennungsmotormanagement noch eine Peripherie, wie Kühlwasser, Spritversorgung, etc. bereitgestellt werden.
Mit einem erfindungsgemäßen Abgasprüfstand können besonders vorteilhaft Nutzfahrzeuge in einfacher Weise untersucht werden. Da ein erfindungsgemäßer Abgasprüfstand vorteilhaft einfach an einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges - insbesondere an ein Nutzfahrzeug - ankoppelbar ist, können auch Fremdfahrzeuge in einfacher Weise untersucht werden.
Da sich die zu prüfenden Motoreinrichtungen während der Prüfung alle in ihrem Originaleinbauort befinden, sind besonders realitätsnahe Prüfläufe möglich.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird, ohne hierauf beschränkt zu sein, anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die

1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Abgasprüfstandes an einem Nutzfahrzeug und die
2 stellt die Ansicht A-A aus 1 dar.

Die 1 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Nutzfahrzeuges (10) bzw. Lastkraftwagens, dessen Antriebsleistung von einem Antriebsmotor (1) - in der Regel ein Verbrennungsmotor - bereitgestellt wird. Die Antriebsleistung des Motors (1) wird in allgemein bekannter Weise über ein Fahrzeuggetriebe (2) und falls erforderlich über ein Verteilergetriebe (3) sowie eine Antriebswelle/Kardanwelle (9) auf die Räder (8) des Fahrzeugs übertragen. Auf die weiteren Antriebselemente, wie Differentiale, etc., die wie allgemein bekannt angeordnet sind, wird nicht weiter eingegangen, da sie für die Erfindung nicht relevant sind.
Unterhalb des Fahrzeuges (10) ist zwischen den Hufstandpunkten der Räder (8) eine Grube (15) gebildet (siehe 2), in welcher ein erfindungsgemäßer Abgasprüfstand angeordnet ist.
Der Abgasprüfstand besteht im Wesentlichen aus einer Elektromaschine (7), die vorzugsweise auf einer Hebevorrichtung (5) innerhalb eines Gestelles (6) angeordnet ist. Die Welle der Elektromaschine (7) ist mit einem Anpassgetriebe (4) verbunden, welches Anschlussmittel (12) für die Ankopplung an den Antriebsstrang des Fahrzeuges aufweist.
Das Anpassgetriebe (4) ist vorzugsweise als Stirnradgetriebe ausgeführt und weist so viele Zahnräder auf, dass der Abstand des Anschlussmittels (12) zur Elektromaschine (7) so groß ist, dass die Elektromaschine (7) sich im angekoppelten Zustand unterhalb des Fahrzeuges (10) bzw. außerhalb des engen Kardantunnels befindet.
Das Anpassgetriebe (4) ist im Bereich des Anschlussmittels (12) - vorzugsweise ein Flansch - so schmal ausgeführt, dass es in den Bereich des Antriebsstranges (Kardantunnel) des Fahrzeugs (10) eintauchen kann. Zum Ankoppeln des Abgasprüfstandes an das Fahrzeug (10) wird die Antriebswelle/Kardanwelle (9) vorzugsweise an einer geeigneten Stelle getrennt und das zum Motor (1) führende Teil der Kardanwelle (9) wird über das Anschlussmittel (12) mit dem Abgasprüfstand verbunden. Die Räder (8) bleiben vom Antriebsstrang des Fahrzeugs (10) abgekoppelt, so dass das Antriebsdrehmoment während des Prüflaufes nicht auf die Räder (8) übertragen, sondern von der Elektromaschine (7) abgestützt wird.
Während der Abgasprüfung kann das Fahrzeug (10) gegen Wegrollen gesichert werden (z. B. Handbremse, Unterlegkeile, o. a.), damit es keine entsprechenden Kräfte auf den Abgasprüfstand ausübt.
Die Elektromaschine (7) kann für die Abgasprüfung vorwärts oder rückwärts Bremskräfte ausüben oder auch in beiden Fahrtrichtungen antreiben, um beispielsweise einen Schubbetrieb, wie er bei einer Bergabfahrt auftritt, zu simulieren. D. h., die Elektromaschine (7) ermöglicht vorzugsweise einen Vierquadrantenbetrieb. Die Messung der dabei entstehenden Abgase erfolgt vorzugsweise durch eine Abgasmesseinrichtung (20: 2), die in allgemein bekannter Weise an das Fahrzeug angeschlossen ist.
Zur Durchführung von Abgasprüfungen kann ein Fahrer oder ein Fahrautomat vorgesehen werden, der über das Fahrpedal vorgegebene Drehzahlen einstellt und/oder Schaltvorgänge am Fahrzeuggetriebe (2) durchführt. Zur entsprechenden Instruierung/Anleitung des Fahrers kann auch ein Fahrerleitgerät vorgesehen werden.
Der Kern der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, die entsprechenden Räder eines Fahrzeuges - insbesondere eines Nutzfahrzeuges, wie z. B. ein Lastkraftwagen - vom Antriebsstrang abzukoppeln und statt derer eine Elektromaschine anzukoppeln, welche die bei einer Fahrt auftretenden Kräfte bzw. Drehmomente simuliert.
Neben der besonders bevorzugten Ankopplung der Elektromaschine (7) direkt nach dem Fahrzeuggetriebe (4) ist es jedoch möglich, diese auch an anderen Stellen anzukoppeln, z. B. auch direkt am Motor. Hierzu wird die entsprechende Antriebswelle - beispielsweise die Kurbelwelle des Motors - vom weiteren Antriebsstrang, z. B. bestehend aus Schaltgetriebe, ggf. Verteilergetriebe, Kardanwelle, Differentialgetriebe und Rädern, abgekoppelt und die Elektromaschine (7) mit entsprechenden Anschlussmitteln mit der Kurbelwelle verbunden.
Ist am Fahrzeug (10) beispielsweise ein Verteilergetriebe (3) vorgesehen, so kann die Elektromaschine (7) mittels ihrer Anschlussmittel (12) auch dort an den Antriebsstrang angekoppelt werden. An einem Verteilergetriebe (3) kann es erforderlich sein, eine oder mehrere Wellen zu sperren, damit die Antriebsleistung des Motors (1) nur durch die Elektromaschine (7) abgefangen wird.
Zur Erzeugung eines Fahrtwindes, der das Kühlwasser des Fahrzeugs (10) abkühlt, wird vorzugsweise ein Gebläse (11) oder ein Lüfter vorgesehen.
In 2 ist die Ansicht aus 1 in Blickrichtung A-A dargestellt. Dabei ist ersichtlich, dass die Grube (15) als herkömmliche Werkstattgrube ausgeführt sein kann, in welcher das Gestell (6) mit der Elektromaschine (7) und dem Anpassgetriebe (4) frei stehen kann.
Durch die Hebeeinrichtung (5) ist es möglich, den Prüfstand mit seinem Anschlussmittel (12) auf unterschiedliche Höhen zu heben und somit an verschiedene Anschlussstellen sowie unterschiedliche Fahrzeuge anzupassen.
Das Anpassgetriebe (4) könnte auch als Kettengetriebe ausgeführt sein. In jedem Fall wird es vorzugsweise so ausgeführt, dass es das Antriebselement des Fahrzeugs, an welches es angekoppelt wird, auch lagern, d. h. die entsprechenden Kräfte aufnehmen kann.
Es ist auch denkbar einen erfindungsgemäßen Abgasprüfstand für Personenkraftwagen mit längs eingebauten Schaltgetrieben zu nutzen.
Bezugszeichenliste

1: Antriebsmotor
2: Fahrzeuggetriebe
3: Verteilergetriebe
4: Anpassgetriebe
5: Hebevorrichtung
6: Gestell
7: Elektromaschine
8: Rad
9: Antriebswelle / Kardanwelle
10: Fahrzeug
11: Gebläse / Lüfter
12: Anschlussmittel
15: Grube
20: Abgasmesseinrichtung

Claims

Abgasprüfstand für Fahrzeuge (10), mit einem Antriebsmotor (1) und einem Antriebsstrang (2, 3, 9) zum antriebsmäßigen Verbinden des Antriebsmotors (1) mit Fahrzeugrädern (8), mit mindestens einer Elektromaschine (7) zum Bremsen oder Antreiben des Antriebsmotors (1) zur Simulation von verschiedenen Betriebszuständen des Fahrzeuges (10), wobei die Elektromaschine (7) über Anschlussmittel (12) mit dem Antriebsstrang (2, 3, 9) des Fahrzeuges (10) koppelbar ist, während die Fahrzeugräder (8) vom Antriebsstrang (2, 3, 9) abgekoppelt sind, wobei dafür an der Elektromaschine (7) ein Anpassgetriebe (3) vorgesehen ist, über welches die Elektromaschine (7) im Bereich eines Kardantunnels des Fahrzeuges (10) an den Antriebsstrang (2, 3, 9) koppelbar ist.
Abgasprüfstand nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Antriebsstrang eine Antriebswelle (9) zum Abkoppeln der Fahrzeugräder (8) vom Antriebsmotor (1) und zum Ankoppeln der Elektromaschine (7) vorgesehen ist.
Abgasprüfstand nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Fahrzeug (10) ein Fahrzeuggetriebe (2) vorgesehen ist und die Elektromaschine (7) direkt nach dem Fahrzeuggetriebe (2) angekoppelt ist.
Abgasprüfstand nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Anpassgetriebe (3) ein Stirnradgetriebe zum Lagern eines Antriebselements (9) des Fahrzeuges (10), an welches die Elektromaschine (7) angekoppelt ist, vorgesehen ist.
Abgasprüfstand nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (7) und die Anschlussmittel (12) in einem Gestell (6) angeordnet sind, welches frei stehend aufgestellt ist.
Abgasprüfstand nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hebevorrichtung (5) für die Elektromaschine (7) und die Anschlussmittel (12) zum Anpasssen der Ankoppelung an unterschiedliche Höhen vorgesehen ist.
Abgasprüfstand nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Durchführen eines Prüflaufes ein Fahrerleitgerät vorgesehen ist.
Abgasprüfstand nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (7) einen Vierquadrantenbetrieb ermöglicht.