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Die
Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einer
Karosserie und einer Antriebseinheit, die mindestens einen Motor,
ein Getriebe und mindestens einen Teil einer Hinterachse umfasst.
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Im
Stand der Technik ist es bekannt, zur vereinfachten Herstellung
von Kraftfahrzeugen dieselben aus teilweise vorgefertigten Modulen
herzustellen. Beispielsweise ist es bekannt, vorgefertigte Motoren
und Getriebestränge in der Endmontage mit einer Fahrzeugkarosserie
zu verheiraten. Gleichwohl sind die vorgefertigten Einheiten jeweils
mit einer Vielzahl von Befestigungspunkten und mechanischen wie
auch elektrischen Anschlusspunkten mit anderen Einheiten, die in
der Karosserie vorgefunden werden oder dort angeordnet werden, verbunden.
Aus der
DE 43 10 493
A1 ist ein Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen,
bekannt, dessen Karosserie in ein Frontmodul, ein Antriebsmodul
und ein Heckmodul untergliedert ist und das eine Interoperabilität
dieser Module vorsieht. Das Heckmodul ist hierbei auswechselbar
ausgestaltet, nämlich dergestalt, dass das Fahrzeug einmal
beispielsweise als Personenkraftwagen, ein anderes mal jedoch als
Lieferwagen konfiguriert werden kann. Die Konfigurationsmöglichkeiten
beziehen sich hierbei indes auf unterschiedliche Ausgestaltungen
des Fahrzeugs insbesondere über dessen Fahrzeugkarosserie,
entsprechend eines geplanten Einsatzzweckes. Hieran ist nachteilig,
dass nach wie vor die bei Fahrzeugen üblichen, komplizierten
Montage-Arbeiten durchgeführt werden müssen. Auch
ist nachteilig, dass beispielsweise im Wartungsfall gerade bei kompakt
gebauten Fahrzeugen die Wartungs- oder Servicearbeiten nur erschwert
ausgeführt werden können, da der zur Verfügung
stehende Bauraum einerseits sehr weit bis vollständig ausgenutzt
ist, andererseits aber aufgrund der Anordnung beispielsweise von
Motor, Getriebe und Nebenaggregaten innerhalb der Karosserie durch
diese, beispielsweise das Blechkleid der Karosserie, weitestgehend
dem direkten Zugriff entzogen ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Fahrzeugkonzept bereitzustellen, das auch
bei Kompaktbauweise besonders montage- und wartungsfreundlich ausgebildet
werden kann.
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Hierzu
wird ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug vorgeschlagen, mit
einer Karosserie und einer Antriebseinheit, die mindestens einen
Motor, ein Getriebe und mindestens einen Teil einer Hinterachse
umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit als Baueinheit
als Ganzes trennbar von der Karosserie ausgebildet ist. Anders als
im Stand der Technik wird die Antriebseinheit demzufolge nicht mit
den ihr zugeordneten Karosserieteilen mechanisch verbunden, dergestalt,
dass die Antriebseinheit durch Einbau der sie ausbildenden Teile,
nämlich beispielsweise Motor und Getriebe, hergestellt
wird, sondern dadurch, dass die Antriebseinheit mit den genannten
Bauteilen als Baueinheit separat von der Karosserie vorliegt und
als Ganzes von der Karosserie trennbar ausgebildet ist. Die Baueinheit
kann demzufolge, die genannten Bauteile umfassend, als Ganzes in
die Karosserie eingefügt und/oder mit der Karosserie verbunden
oder im Servicefalle von dieser getrennt werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform weist die Antriebseinheit
den Motor, Nebenaggregate, Getriebe mit Antriebswellen und eine
Abgasanlage mit mindestens einem Katalysator auf. In dieser Ausführungsform
sind die wesentlichen, die Antriebseinheit ausbildenden Bauteile
in der Baueinheit vereinigt.
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In
einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform umfasst die
Antriebseinheit zusätzlich einen Kühlmittelkreislauf
mit mindestens einem Kühler. Der Kühlmittelkreislauf
ist hierbei ganz in die Antriebseinheit integriert.
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Eine
weitere, bevorzugte Ausführungsform umfasst zusätzlich
eine Kraftstoffversorgung mit Tankanlage.
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Eine
weitere Ausführungsform umfasst zusätzlich eine
Luftversorgung, also solche Bauteile, die die Luftzuführung
zum Motor bewirken.
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Eine
weitere, bevorzugte Ausführungsform umfasst zusätzlich
mindestens einen Verdichter der Luftversorgung. Auf diese Weise
lassen sich sämtliche, dem Antrieb des Fahrzeugs dienenden
Bauteile, insbesondere solche, die zum Betrieb des Motors erforderlich
sind, in der Antriebseinheit als in sich geschlossener Baueinheit
zusammenfassen. Bei Trennung der Baueinheit von der Karosserie sind
diese Komponenten bevorzugt als Baueinheit funktionsfähig,
es kann folglich eine Überprüfung im ausgebauten
Zustand in Funktion erfolgen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Abgasanlage
mindestens einen Endschalldämpfer und/oder mindestens einen
Vorschalldämpfer auf. Zusätzliche Anbindungen,
wie sie zur Geräuschreduktion und zur Erreichung gewünschter niedriger Emissionswerte
erforderlich wären, können hierbei vermieden werden,
da die Abgasanlage auch die Schalldämpfer umfasst.
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In
einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst
die Antriebseinheit eine Steuerungselektronik. Moderne Fahrzeuge
werden in einer Vielzahl ihrer Betriebsparametern elektronisch gesteuert.
Hierzu dient eine Steuerungselektronik, wie sie üblicherweise
in Motorsteuergeräten zusammengefasst ist, die mit einer
Vielzahl von Aufnehmern, Sensoren und Aktoren interagiert. Die Anordnung
der Steuerungselektronik findet hierbei bevorzugt in oder an der
Antriebseinheit statt, sodass elektrische Verbindungen zur Antriebseinheit
von dem übrigen Fahrzeug, beispielsweise von der Karoserie,
weitestgehend reduziert oder gar vermieden werden können.
Im Idealfall weist die Antriebseinheit lediglich eine zentrale elektrische
und elektronische Verbindungsstelle zum übrigen Fahrzeug
auf.
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Bevorzugt
ist die Antriebseinheit als eine im Wesentlichen quaderförmige
Baueinheit ausgebildet. Der Quader ist hierbei bevorzugt als ein
liegender Quader ausgebildet, also als ein solcher, der auf einer
im Vergleich zu seinen Seitenteilen großen Grundfläche
ruht und eine im Wesentlichen ebensolche Oberseite aufweist. Die
Seitenteile sind hierbei schmal im Vergleich zur Grundfläche.
Auf diese Weise lässt sich eine niedrig bauende Antriebseinheit ausbilden,
die im Fahrzeug hinreichend Platz für Passagiere und/oder
Gepäck lässt. Eine unangemessen hohe Bauweise
des Fahrzeugs durch Anordnung der Antriebseinheit im unteren Bereich
des Fahrzeugs kann hierbei vorteilhaft vermieden werden. Die Ausbildung
als quaderförmige Baueinheit bedeutet hierbei nicht zwangsläufig,
dass die Antriebseinheit von Außenwänden dergestalt
umschlossen ist, dass sich für einen außenstehenden
Betrachter eine im Wesentlichen quaderförmige, in sich
geschlossene, etwa kistenförmige Einhausung ergibt. Die
Ausbildung als im Wesentlichen quaderförmige Baueinheit bedeutet
lediglich, dass die Antriebseinheit solche Außenmaße
aufweist, dass sie im Wesentlichen in einen solchen Quader passt,
also die Begrenzungen eines solchen Quaders nicht oder nicht übermäßig überschreitet.
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In
einer weiteren Ausführungsform weist die Antriebseinheit
eine Gliederung in eine heiße Seite und in eine kalte Seite
auf, wobei die heiße Seite zumindest Abschnitte der Abgasanlage
und die kalte Seite zumindest Abschnitte der Luftversorgung und/oder
der Kraftstoffversorgung aufweist. Eine solche, klare Gliederung
in eine heiße und eine kalte Seite ermöglicht
unter weitgehender Ausnutzung des in der Baueinheit zur Verfügung
stehenden Bauraumes die systematische, funktionsgruppengegliederte Anordnung
der einzelnen Bauteile und Segmente der Antriebseinheit auf engem
Raum. Bei dieser Glie derung wird in vorteilhafter Weise bauraumsparend
berücksichtigt, dass die Luftführung dem Motor
keine allzu warme Luft zuführen soll und bevorzugt die Kraftstoffversorgung
nicht in der Nähe einer heißen Abgasanlage angeordnet
sein soll. So lassen sich üblicherweise erforderliche Hitzeabschirmeinrichtungen,
beispielsweise Abschirmbleche, oder ungünstige Verrohrungen
vorteilhaft vermeiden.
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In
einer Ausführungsform ist die heiße Seite in Fahrtrichtung
links und die kalte Seite in Fahrtrichtung rechts in der Baueinheit
angeordnet. In Fahrtrichtung betrachtet sind also linksseitig Abschnitte der
Abgasanlage und rechtsseitig Abschnitte der Luftführung
und/oder der Kraftstoffversorgung angeordnet.
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In
einer weiteren Ausführungsform ist die Zylinderanordnung
des Motors im Wesentlichen liegend, wobei die Luftversorgung im
Wesentlichen in Fahrtrichtung vor dem Motor in der Baueinheit angeordnet
ist. Die kompakte, quaderförmige Ausgestaltung der Baueinheit
wird unter Anderem hierdurch erreicht, dass die Zylinderanordnung
im Wesentlichen liegend ist, die Zylinder also im Wesentlichen parallel zu
einer Fahrbahnoberfläche liegen. Selbstverständlich
können hier Winkelabweichungen zur Parallele durch die
jeweils günstigste Anordnung und Ausgestaltung (beispielsweise
des Motorblocks) auftreten; wesentlich ist allein, dass die Zylinderanordnung nicht
stehend oder, wie im Stand der Technik bekannt, in V-form vorliegt.
Der Motor ist hierbei beispielsweise als Reihenmotor, vorzugsweise
als Reihendreizylinder oder Reihenvierzylinder, ausgebildet. Die
Luftversorgung, also insbesondere die Luftaufbereitung wie beispielsweise
Luftfilterung und Zuführung beispielsweise zu einem Saugrohr,
ist hierbei vor dem Motor angeordnet, also dergestalt, dass die Luftversorgung
im Wesentlichen zwischen den Zylindern und den Nockenwellen in Richtung
der Zylinderaxialerstreckung liegt.
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Besonders
bevorzugt weist die Luftversorgung Einlasskanäle zum Motor
auf, die im Wesentlichen axial und/oder parallel zur Zylinderlaufrichtung an
dem Motor angeordnet sind. Die Einlasskanäle sind einerseits
der Luftversorgung, andererseits dem Motor zugeordnet. Sie dienen
der Zuführung von Verbrennungsluft zum Verbrennungsraum,
wobei sie gleichzeitig bevorzugt als Aufnahme für eine
Einspritzdüse ausgestaltet sind, die der Verbrennungsluft
den zu verbrennenden Kraftstoff zuführt und somit die Gemischbildung
bewirkt. Im Stand der Technik finden solche Einlasskanäle
Anwendung, die im Wesentlichen quer zur Zylinderlaufrichtung angeordnet
sind. Eine solche Anordnung ist allerdings in Hinblick auf die Ausnutzung
des zur Verfügung stehenden Bauraums ungünstig,
da sie eine deutliche Vergrößerung des erforderlichen
Motorbauraumes bewirken. Die Gestaltung der Einlasskanäle
wird demzufolge hier bevorzugt derart erfolgen, dass diese im Wesentlichen
axial oder leicht schräg zur Zylinderlaufrichtung/parallel
an dem Motor an geordnet sind und in den Motor eintreten.
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Weiter
ist eine Ausführungsform vorgesehen, in der die Luftversorgung
eine Saugrohrtrommel aufweist, die in Längserstreckung
des Motors vor dem Motor angeordnet ist. Auf der Nockenwellenseite
des Motors, also dem Kurbelgehäuse abgewandt, ist hier
an der Luftversorgung eine Saugrohrtrommel ausgebildet, wobei unter
Saugrohrtrommel selbstverständlich nicht nur eine im Wortsinne
trommelförmige Ausbildung gemeint ist, sondern jede kastenförmige Ausbildung,
die die entsprechende Funktion erfüllt, wenngleich bevorzugt
eine Trommelform Verwendung findet. Auf diese Weise kann in sehr
kompakter Art die Luftversorgung aufgebaut werden.
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In
einer anderen Ausführungsform weist die Abgasanlage Auslässe
aus dem Motor für die Abgase auf, die im Wesentlichen quer
zur Zylinderlaufrichtung nach unten verlaufend ausgebildet sind.
Auch die Abgasanlage wird vorzugsweise sehr kompakt aufgebaut, wobei
die vorgegebenen Abmessungen der Baueinheit nicht überschritten
werden sollen. Zu diesem Zweck laufen Auslässe aus dem
Motor im Wesentlichen quer zur Zylinderlaufrichtung und nach unten
weg, also zu einer Unterseite der Baueinheit.
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In
einer weiteren Ausführungsform weist der Kühlmittelkreislauf
mindestens einen hinter einer Antriebswelle angeordneten Kühler
auf. Der Kühlkreislauf ist so ausgebildet, dass der Kühler,
also im weitesten Sinne ein Wärmetauscher, insbesondere
ein Kühlmittel-/Luft-Wärmetauscher, an einer Rückseite der
Baueinheit hinter dem Motor, bevorzugt nämlich hinter einer
Antriebswelle, angeordnet ist. Bei dieser Anordnung kann der Kühler
nahe oder an einer Fahrzeugaußenhaut, beispielsweise einer
Karosserie, platziert werden und/oder in einer solchen Art und Weise,
dass er ohne Weiteres einen für seinen Betrieb erforderlichen
Austausch zur Umgebungsluft bewirken kann. Bevorzugt wird bei dieser
Anordnung der Kühler durch einen von einem Hilfsmotor,
insbesondere Elektromotor, angetriebenen Ventilator zwangsbelüftet.
Dies erlaubt es auch, den Durchsatz von Kühlluft durch
den Kühler und damit die Temperatursenke entsprechend den
jeweiligen Betriebsbedingungen abzustimmen, insbesondere etwa bei niedrigen
Außentemperaturen und gewünschter schneller Durchwärmung
des Kühlkreislaufs nur einen geringen Luftdurchsatz zuzulassen,
wohingegen bei hohen Außentemperaturen ein sehr hoher Luftdurchsatz
angestrebt wird. Gleichzeitig wird bei Zwangsbelüftung
der Kühler in dieser Anordnung unabhängig von
Fahrtwindbeaufschlagung. Eine solche kann selbstverständlich
gleichwohl stattfinden, wobei bevorzugt an einer Fahrzeugaußenhaut,
etwa der der kalten Motorseite zugeordneten Fahrzeugaußenhaut, Öffnungen
vorgesehen oder ein gebracht sind, die, beispielsweise über
eine hierfür vorgesehene Luftführung, den Kühler
mit Umgebungsluft beaufschlagen.
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In
einer weiteren Ausführungsform ist die Tankanlage in Fahrtrichtung
rechts vor einer der Antriebswellen angeordnet. Hiermit ist sie
in optimaler Weise von insbesondere heißen Teilen des Motors getrennt
und kann unter bestmöglicher Bauraumausnutzung in der Baueinheit
untergebracht werden. Insbesondere ist auch nur eine kurze und leicht
herstellbare Verrohrung zum Zweck der Betankung erforderlich. Bevorzugt
wird der Tankstutzen in der Baueinheit vorgesehen, so dass er beispielsweise über
eine Klappe in der Fahrzeugaußenhaut zugänglich
ist, die Baueinheit aber nicht eine im Montage- oder Servicefall
von der Außenhaut beziehungsweise der Karosserie zu lösende
oder herzustellende Rohrverbindung aufweisen muss.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuerungselektronik
zumindest abschnittsweise in oder an einem Abschnitt der Luftversorgung
angeordnet. Steuerungselektronik setzt im Betrieb Abwärme
frei, die für einen zuverlässigen, störungsfreien Betrieb
abgeführt werden muss. Im Stand der Technik ist es hierzu
bekannt, die Steuerungselektronik mit eigenen Kühlkreisläufen,
insbesondere Luftkühlkreisläufen, zu kühlen.
Die Steuerungselektronik wird vorliegend hingegen nicht mit einem
eigenen Luftkühlkreislauf versehen, sondern ihrerseits
dergestalt in oder an der Luftversorgung angeordnet, wobei zumindest
ein Abschnitt der Steuerungselektronik von der in der Luftversorgung
geführten Verbrennungsluft des Motors beaufschlagt wird,
dass die gewünschte Temperatursenke hergestellt werden
kann, also ein Wärmeübertritt von der Steuerelektronik
in die Verbrennungsluft stattfindet. Zwar ist prinzipiell eine Erwärmung
von Verbrennungsluft, die dem Motor zugeführt wird, unerwünscht.
Allerdings ist die durch die Kühlung von Steuerungselektronik
eingetragene Wärmemenge derart gering, dass sie für
einen störungsfreien und umweltfreundlichen Betrieb des
Motors praktisch vollständig vernachlässigt werden kann.
Auf diese Weise wird die Herstellung einer eigenen Kühlung
beziehungsweise eines eigenen Kühlkreislaufes für
die Steuerungselektronik, wie dies aber im Stand der Technik üblich
ist, vermieden, wodurch sich wiederum eine erhebliche Platzeinsparung
ergibt. Bevorzugt wird die Steuerungselektronik so an der Luftversorgung
angeordnet, dass die Steuerungselektronik beispielsweise in einem
Luftkasten oder -rohr der Luftversorgung mit ihrem zu kühlenden Abschnitt
angeordnet ist, der von der Verbrennungsluft umströmt wird,
die Steuerungselektronik aber, beispielsweise über einen
zu lösenden Elektronikdeckel, an der Baueinheit von außen
zugänglich ist.
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In
einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist die
Baueinheit unter einer Sitzanordnung, insbesondere einer Rücksitzanordnung, des
Fahrzeugs angeordnet. Die Baueinheit weist demzufolge solche Abmessungen
auf, dass sie unter die Sitzanordnung, nämlich bevorzugt
die Rücksitzanordnung, eingebracht werden kann. Der gesamte Antrieb,
bestehend aus den vorstehend beschriebenen Komponenten, befindet
sich demzufolge in wesentlichen Teilen unter der Sitzanordnung.
Hierdurch wird ein sehr flacher Aufbau des Fahrzeugs erreicht, insbesondere
wird der in heutigen Fahrzeugkonzepten ungenutzte Bauraum beispielsweise
unter der Rücksitzbank (der Rücksitzanordnung)
genutzt. Bei dieser Anordnung lässt sich eine sehr niedrige
Ladekante und ein insbesondere für Kompaktfahrzeuge sehr
großer Heckkofferraum realisieren. Bevorzugt kann auch
noch ein Frontkofferraum vorgesehen werden, sodass auch in Fahrzeugen
der sehr kompakten Klasse ein hinreichendes Ladevolumen zur Verfügung
steht; gerade mangelndes Ladevolumen macht nämlich kompakte
Fahrzeuge insbesondere für Familien unattraktiv – dieser
Marktnachteil kann durch die hier beschriebene Anordnung behoben werden.
Gleichzeitig ist die hier beschriebene Anordnung unter der Sitzanordnung,
insbesondere Rücksitzanordnung, außerordentlich
montage- und servicefreundlich. Die Baueinheit wird hierbei insgesamt in
eine unter der Sitzanordnung vorgesehene Ausnehmung der Karosserie
eingebracht und als Ganzes, mit bevorzugt nur sehr wenigen mechanischen und
elektrischen Verbindungsstellen, verbunden. Im Servicefall werden
lediglich diese Verbindungsstellen gelöst, und die gesamte
Baueinheit kann in sehr einfacher Weise, beispielsweise durch Anheben
der restlichen Karosserie über eine aus dem Stand der Technik
bekannte Hebebühne, freigelegt werden. Dadurch, dass die
gesamte Antriebseinheit in der Baueinheit in funktionsfähiger
Weise angeordnet ist, lässt sich sehr einfach die Funktion
der Antriebseinheit in einem aus der Karosserie gelösten
Zustand überprüfen, in dem die einzelnen Bauteile
der Antriebseinheit für den Servicetechniker sehr leicht
zugänglich sind.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen
und aus Kombinationen derselben.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert, ohne jedoch hierauf beschränkt
zu sein.
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Es
zeigen
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1 eine
isometrische Darstellung der Antriebseinheit,
-
2 eine
weitere isometrische Darstellung der Antriebseinheit,
-
3 eine
Prinzipskizzendarstellung der Antriebseinheit und
-
4 einen
Abschnitt eines Motorblocks mit einem Einlasskanal und einer Einspritzdüse.
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1 zeigt
eine Antriebseinheit 1 für ein nicht dargestelltes
Fahrzeug. Die Antriebseinheit 1 umfasst in Form einer im
Wesentlichen quaderförmigen Baueinheit 2 einen
Motor 3, nämlich einen Rumpfmotor 4,
bestehend aus einem Motorblock 5 mit darin angeordneten,
hier nicht dargestellten Zylindern, einem dem Motorblock 5 auf
der einen Seite angegliederten Kurbelgehäuse 6 zur
Aufnahme und Lagerung einer hier nicht dargestellten Kurbelwelle, einem
auf der anderen Seite des Motorblocks 5 angeordneten Zylinderkopf 7 mit
einem hierauf angeordneten Ventildeckel 8. Der Ventildeckel 8 dient gleichzeitig
zum Verschluss eines hier nicht dargestellten Ventiltriebs im Bereich
des Zylinderkopfes als auch der Lagerung von hier nicht dargestellten
Nockenwellen. Die Antriebseinheit 1 umfasst weiter ein dem
Motor 3 im Bereich des Kurbelgehäuses 6 einseitig
axial angeschlossenes Getriebe 9 und, diesem am Kurbelgehäuse 6 gegenüberliegend
an die Kurbelwelle angeflanscht, einen Klimakompressor 10 als Nebenaggregat 11.
Weiter umfasst die Antriebseinheit 1 eine Abgasanlage 12 mit
einem Katalysator 13, einem Abgasrohr 14, einem
Vorschalldämpfer 15 und einen Endschalldämpfer 16,
die jeweils im Verlauf des Abgasrohrs 14 stromabwärts
des Motors 3 angeordnet sind. Die Abgasanlage 12 ist
hierbei in Fahrtrichtung betrachtet linksseitig des Motors 3 ausgebildet.
Sie markiert eine heiße Motorseite 17. Dieser
an der Baueinheit 2 gegenüberliegend, also auf
der anderen Seite des Motors 3 angeordnet, ist in Fahrtrichtung
rechts eine Kraftstoffversorgung 18 angeordnet, aus der
der Motor 3 mit Kraftstoff versorgt wird und die eine Tankanlage 19 aufweist.
Die Tankanlage 19 ist mit der Kraftstoffversorgung 18 als
Kraftstoffmodul 20 in Fahrtrichtung rechts entlang dem
Motor 3 angeordnet und umgreift mit ihrem hinteren Tankende 21 den
Klimakompressor 10 zumindest stirnseitig. Sie überdeckt
mit ihrer Tankanlagenoberseite 22 ein weiteres Nebenaggregat 23,
das über einen hier nicht dargestellten Riementrieb mit
dem Klimakompressor 10 verbunden ist und über
diesen angetrieben wird. Das weitere Nebenaggregat 23 ist
hierbei beispielsweise eine Lichtmaschine 24. Vor dem Motor,
also im Bereich des Ventildeckels 8 und damit auf der dem Kurbelgehäuse 6 abgewandten
Seite des Motors 3 ist eine Luftversorgung 25 angeordnet,
die einen Luftkasten 26 sowie eine Saugrohrtrommel 27 zur
Aufbereitung von Verbrennungsluft und zu deren Zuführung
zum Motor 3 aufweist. Die Luftzuführung erfolgt über
Einlasskanäle 28, die im Wesentlichen parallel der
Laufrichtung der hier nicht dargestellten Zylinder, also liegend,
angeordnet sind. Die Einlasskanäle 28 treten hierbei
in einem relativ spitzen Winkel in den Motor 3 ein. Die
Einlasskanäle 28 weisen hierbei oberseitig jeweils
eine Einspritzdüse 29 auf, über die Kraftstoff
direkt eingespritzt werden kann. Frontseitig, also auf einer dem
Motor abgewandten Luftkastenvorderseite 30, ist ein Steuergerät 31 angeordnet, das
eine Steuerelektronik 32 zur Steuerung des Betriebs des
Motors 3 und/oder des nicht dargestellten Kraftfahrzeugs übernimmt.
Die Steuerelektronik 32 wird hierbei (nicht dargestellt)
von der Verbrennungsluft, die im Luftkasten 26 geführt
wird, zumindest abschnittsweise umspült, um eine Kühlung
der Steuerelektronik 32 zu bewirken. Die Kühlung
der Steuerelektronik 32 erfolgt demzufolge mit Verbrennungsluft, die
nachfolgend dem Motor 3 zugeführt wird. Die Antriebseinheit 1 weist
weiter linksseitig und rechtsseitig aus einer dem Motor 3 abgewandten
Seite des Getriebe 3 austretend Gelenkwellen 33 auf,
die dem Anschluss und Antrieb von hier nicht dargestellten Rädern
des hier nicht dargestellten Kraftfahrzeugs dienen. Ausgehend von
der Geometrie der Antriebseinheit und der Anordnung des Getriebes 9 werden
die Gelenkwellen 33 unterschieden in eine linke Gelenkwelle 34 und
in eine rechte Gelenkwelle 35, wobei die linke Gelenkwelle 34 deutlich
kürzer als die rechte Gelenkwelle 35 ausgebildet
ist. Hinter dem Getriebe 9 ist der Endschalldämpfer 16 mit
einem Auspuff 36 angeordnet, während hinter der
rechten Gelenkwelle 35 ein Kühler 37 als
Element eines Kühlmittelkreislaufs 38 angeordnet
ist, wobei der Kühler 37 von einem elektrisch
angetriebenen Ventilator 39, der gelenkwellenseitig des
Kühlers 37 am Kühler flächig
angeordnet ist, mit Kühlluft beaufschlagt werden kann. Die
Gelenkwellen 33 bilden Antriebswellen 40 aus.
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2 zeigt
eine andere isometrische Darstellung der selben Antriebseinheit 1,
nämlich der Baueinheit 2. Die Kraftstoffversorgung 18 ist
mit der Tankanlage 19 hier teildurchsichtig dargestellt,
so dass die Nebenaggregate 11, nämlich der Klimakompressor 10 und
das von diesem angetriebene weitere Nebenaggregat 23, nämlich
die Lichtmaschine 24, in ihrer Anordnung sichtbar sind.
Der Antrieb der Lichtmaschine 24 erfolgt hierbei über
einen Riementrieb 41 oder über einen entsprechenden
Endlostrieb 42, wobei der Riementrieb 41 beziehungsweise
der Endlostrieb 42 von einer an dem Klimakompressor 10 angeordneten
Riemenscheibe 43 angetrieben wird. Der Klimakompressor 10 selbst
ist über die Riemenscheibe direkt an die nicht dargestellte
Kurbelwelle des Motors 3 angeflanscht und läuft
daher mit Kurbelwellendrehzahl. Die Lichtmaschine 24 hingegen
läuft mit höherer Drehzahl, die sich entsprechend
der Dimensionierung ihrer Lichtmaschinenriemenscheibe 44 einstellt.
Die Tankanlage 19 umgreift und übergreift hierbei
die Nebenaggregate 11 abschnittsweise, nämlich
an deren Stirnseiten 45 sowie oberseitig der Lichtmaschine 24.
Die Tankanlage 19 bildet hierbei einen rechtsseitigen Abschluss 45 der
Baueinheit 2, wohingegen die Abgasanlage 12 auf
der gegenüberliegenden Motorseite einen linksseitigen Abschluss 46 der
Baueinheit 2 bildet. Der linksseitige Abschluss 46 ist
an der heißen Motorseite 17 ausgebildet, Wohingegen
der rechtsseitige Abschluss 45 an einer kalten Motorseite 47 ausgebildet
ist. Zentrales Element der Baueinheit 2 ist der Motor 3 mit
seinem Motorblock 5, vor dem der Zylinderkopf 7 mit
aufgesetztem Ventildeckel 8 angeordnet ist, wobei vor dem
Ventildeckel 8 die Luftversorgung 25 angeordnet
ist, die zuvorderst den Luftkasten 6 aufweist, an dessen
Luftkastenvorderseite 30 die Steuerelektronik 32 in
Form des Steuergeräts 31 angeordnet ist. Auf der
diesen Bauteilen abgewandten Seite des Motorblocks 5 ist diesem
das Kurbelgehäuse 6 angeschlossen, dem linksseitig,
auf der heißen Motorseite 17, das Getriebe 9 angeflanscht
ist, wohingegen auf der anderen, rechten, der kalten Motorseite 47,
der Klimakompressor 10 angeflanscht ist, der seinerseits
die Lichtmaschine 24 antreibt. Hinter dem Kurbelgehäuse 6,
in Richtung auf ein Fahrzeugheck zu, treten aus dem Getriebe die
Gelenkwellen 33 aus, nämlich die linke Gelenkwelle 34 und
die rechte Gelenkwelle 35, die zum Antrieb von nicht dargestellten
Rädern vorgesehen sind. Hinter dem Getriebe 9 ist
weiter der Endschalldämpfer 16 als Element der
Abgasanlage 12 im Verlauf des Abgasrohrs 14. Hinter
der rechten Gelenkwelle 35 ist der Kühler 37 angeordnet,
der mit einem zwischen ihm und der rechten Gelenkwelle 35 gelegenen
Luftraum 48 zur Luftdurchströmung über den
Ventilator 39 interagiert. Der Ventilator 39 muss nicht
die gesamte Fläche des Kühlers 37 beaufschlagen,
abhängig vom Fahrzeugkonzept und Kühlbedarf ist
es ausreichend, wenn der Ventilator 39 lediglich einen
Teil der Fläche des Kühlers 37 beaufschlagt und
zwangsweise mit Kühlluft durchströmt.
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3 zeigt
die Anordnung der Antriebseinheit 1, nämlich der
Baueinheit 2, im Bereich einer Sitzanordnung 49,
nämlich einer Rücksitzanordnung 50. Die
Antriebseinheit 1 ist hierbei, beispielsweise über
einen (gegebenenfalls selbsttragenden) Rahmen 51, unterseitig
an einem hier nur abschnittsweise dargestellten Fahrzeug 52 eingebaut,
wobei die Einbaulage an einem Fahrzeugende 53 ist. Die
Antriebseinheit 1 liegt ihrem Endbereich 54 zwischen Hinterrädern 55 des
Fahrzeugs 52, wobei die Hinterräder 55 von
den Gelenkwellen 33 angetrieben werden. Das Fahrzeug 52 weist
demzufolge einen Heckantrieb auf. Die Anordnung der Abgasanlage 12,
insbesondere des Abgasrohrs 14, ist auf vorliegender Darstellung
gut ersichtlich. Unterhalb der Sitzanordnung 43 ist die
Luftversorgung 25 mit den Einlasskanälen 28 liegend
angeordnet; die Anordnung des Motors 3 ist liegend. Die
Antriebseinheit 1 kann zusammen mit dem sie haltenden Rahmen 51 oder
auch nur als Baueinheit 2 außerhalb des Rahmens 51 von dem übrigen
Fahrzeug 52 getrennt werden, beispielsweise im Service-
und Wartungsfall. Ebenso kann zur erstmaligen Herstellung des Fahrzeugs 52 die
Antriebseinheit als Ganzes mit den übri gen Bestandteilen
des Fahrzeugs 52, insbesondere der Karosserie (nicht dargestellt)
als ganzes verbunden werden. Im Bereich oberhalb der Antriebseinheit 1 und
hinter der Sitzanordnung 59 wird ein relativ großer
Heckkofferraum 56 dadurch ausgebildet, dass er von Komponenten
des Fahrzeugs 52, die zu dessen Konstruktion und Antrieb
erforderlich sind, nicht beansprucht wird. Er steht demzufolge für
zu transportierendes Gut zur Verfügung.
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4 zeigt
einen Abschnitt des Motorblocks 5, wie er einem einzelnen,
hier nicht dargestellten Zylinder zugeordnet ist. Der Motorblock 5 ist
in dieser Darstellung linksseitig plan geschnitten, wobei auf die
Detaildarstellung der in der Schnittfläche 60 vorhandenen
Bauteile des Motors 3 der besseren Übersicht halber
verzichtet wurde. Oberseitig des Motorblocks 5 ist ein
Abschnitt eines Einlasskanals 28 angeordnet, der oberseitig
wiederum eine Einspritzdüsenanordnung 57 mit einer
Einspritzdüse 29 und mit einem entsprechenden
Einspritzdüsenanschluss 58 aufweist. Die liegende
Darstellung des Motorblocks 5 entspricht in etwa der liegenden
Anordnung des Motors 3 in der hier nicht dargestellten
Antriebseinheit 1 und dem hier nicht dargestellten Fahrzeug 52.
Der Einlasskanal 28 ist an eine Oberkontur 59 des
Motorblocks 5 liegend angeschmiegt, oder – zumindest
abschnittsweise – einstückig zu dieser ausgebildet
um einen möglichst flachen Verlauf zu erreichen, der wenig
Bauraum nach oben in Anspruch nimmt. An die dargestellte Schnittfläche 60 schließt
sich der hier nicht dargestellte Ventildeckel 8 (vergleiche 1 und 2)
an. Der Einlasskanal 28 ist mittels eines Einlassflansches 61 an
der hier nicht dargestellte Luftversorgung 25 (vergleiche 1 und 2)
angeschlossen.
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- 1
- Antriebseinheit
- 2
- Baueinheit
- 3
- Motor
- 4
- Rumpfmotor
- 5
- Motorblock
- 6
- Kurbelgehäuse
- 7
- Zylinderkopf
- 8
- Ventildeckel
- 9
- Getriebe
- 10
- Klimakompressor
- 11
- Nebenaggregat
- 12
- Abgasanlage
- 13
- Katalysator
- 14
- Abgasrohr
- 15
- Vorschalldämpfer
- 16
- Endschalldämpfer
- 17
- heiße
Motorseite
- 18
- Kraftstoffversorgung
- 19
- Tankanlage
- 20
- Kraftstoffmodul
- 21
- hinteres
Tankende
- 22
- Tankanlagenoberseite
- 23
- weiteres
Nebenaggregat
- 24
- Lichtmaschine
- 25
- Luftversorgung
- 26
- Luftkasten
- 27
- Saugrohrtrommel
- 28
- Einlasskanal
- 29
- Einspritzdüse
- 30
- Luftkastenvorderseite
- 31
- Steuergerät
- 32
- Steuerelektronik
- 33
- Gelenkwelle
- 34
- linke
Gelenkwelle
- 35
- rechte
Gelenkwelle
- 36
- Auspuff
- 37
- Kühler
- 38
- Kühlmittelkreislauf
- 39
- Ventilator
- 40
- Antriebswelle
- 41
- Riementrieb
- 42
- Endlostrieb
- 43
- Riemenscheibe
- 44
- Lichtmaschinen-Riemenscheibe
- 45
- rechtsseitiger
Abschluss
- 46
- linksseitiger
Abschluss
- 47
- kalte
Motorseite
- 48
- Luftraum
- 49
- Sitzanordnung
- 50
- Rücksitzanordnung
- 51
- Rahmen
- 52
- Fahrzeug
- 53
- Fahrzeugende
- 54
- Endbereich
- 55
- Hinterrad
- 56
- Heckkofferraum
- 57
- Einspritzdüsenanordnung
- 58
- Einspritzdüsenanschluss
- 59
- Oberkontur
- 60
- Schnittfläche
- 61
- Einlassflansch
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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