DE102011120904B4 - Method and device for expanding the tractive force of a motor vehicle driven by a piston engine - Google Patents

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Abstract

Verfahren für den Ausbau der Zugkraft eines mit einem Kolbenmotor angetriebenen Kraftfahrzeugs, bei dem der aus dem Motor ausgelassene Abgasstrom in eine Turbine strömt, um seine Energie an ein Laufrad eines für den Ausbau der Zugkraft des Kraftfahrzeuges geeigneten Antriebs abzugeben, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie der Turbine auf ein Paar der nicht vom Kolbenmotor angetriebenen Fahrzeugräder über ein Verteilergetriebe übertragen wird, um einen zusätzlichen, intermittierenden Sekundärantrieb zu bilden, dessen Einsatz in Wirkung sowie der Betrieb elektronisch gesteuert wird.Method for the expansion of the tractive force of a motor vehicle driven by a piston engine, in which the exhaust gas flow discharged from the engine flows into a turbine in order to deliver its energy to an impeller of a drive suitable for the expansion of the tractive force of the motor vehicle, characterized in that the energy the turbine is transferred to a pair of non-reciprocating engine driven vehicle wheels via a transfer case to form an additional, intermittent secondary drive, the deployment of which is electronically controlled, and the operation is electronically controlled.

Description

Die Erfindung betrifft einen Bedarf an Verstärkung der Zugkraft eines einachsig angetriebenen Fahrzeugs.The invention relates to a need for increasing the tensile force of a single-axle driven vehicle.

Die Erfindung betrifft im Besonderen ein Verfahren und eine Vorrichtung, bei denen der aus dem Motor ausgelassene Abgasstrom in eine Turbine strömt, um seine Energie an ein Laufrad eines für den Ausbau der Zugkraft eines Kraftfahrzeuges geeigneten Antriebs abzugeben.More particularly, the invention relates to a method and apparatus in which the exhaust gas flow discharged from the engine flows into a turbine to deliver its energy to an impeller of a drive suitable for expanding the tractive effort of a motor vehicle.

Das Buch von Buschmann/Koesseler „Handbuch der Kraftfahrzeugtechnik”, Wilhelm Heyne Verlag, Jahrgang 1976, Band 1, Seiten 436 bis 438 beschreibt ein Verfahren sowie eine Vorrichtung für den Ausbau der Motorleistung somit der Zugkraft des Kraftfahrzeuges als Ganzes. Die dort beschriebene Vorrichtung stellt einen Turbolader dar, bei dem der aus dem Motor ausgelassene Abgasstrom an eine Turbine strömt, um seine Energie an jeweils ein Laufrad abzugeben, das diese Vorrichtung antreibt.The book by Buschmann / Koesseler "Handbook of Automotive Engineering", Wilhelm Heyne Verlag, born in 1976, Volume 1, pages 436 to 438 describes a method and apparatus for the expansion of engine performance thus the traction of the motor vehicle as a whole. The device described therein constitutes a turbocharger, in which the exhaust gas flow discharged from the engine flows to a turbine in order to deliver its energy to an impeller which drives this device.

Die Druckschrift JP 2007-321 754 A beschreibt ebenfalls eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von Energie aus dem Abgas eines Verbrennungsmotors bei einem Kraftfahrzeug. Es ist vorgesehen, im Abgasbereich des Verbrennungsmotors eine Nutzturbine anzuordnen, die wahlweise einen Generator zur Erzeugung von elektrischer Energie antreibt oder mechanische Energie an die Abtriebswelle des Verbrennungsmotors abgibt.The publication JP 2007-321 754 A also describes a device for recovering energy from the exhaust gas of an internal combustion engine in a motor vehicle. It is envisaged to arrange a power turbine in the exhaust region of the internal combustion engine, which selectively drives a generator for generating electrical energy or emits mechanical energy to the output shaft of the internal combustion engine.

Eine Vorrichtung zur Energierückgewinnung bei einer Brennkraftmaschine ist auch aus der Druckschrift US 4 774 811 A bekannt. Eine im Abgasbereich der Brennkraftmaschine treibt dabei einen Generator zur Erzeugung von elektrischer Energie an.A device for energy recovery in an internal combustion engine is also from the document US 4 774 811 A known. One in the exhaust region of the internal combustion engine drives a generator for generating electrical energy.

Diese bekannten Verfahren sowie Vorrichtungen haben den Nachteil, dass nur ein Teil der Abgasenergie für den Ausbau der Fahrzeugzugkraft ausgenutzt wird. Ein höherer Anteil davon geht ins Freie und ist verloren. Nachteilig ist auch, dass sogar die ausgenutzte Energie nicht unmittelbar den Fahrzeugrädern abgeliefert wird, sondern über den Motor und das Energie verbrauchende Wechselgetriebe.These known methods and devices have the disadvantage that only part of the exhaust gas energy is utilized for the expansion of the vehicle traction. A higher proportion of it goes outdoors and is lost. Another disadvantage is that even the exploited energy is not delivered directly to the vehicle wheels, but via the engine and the energy consuming change gear.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren so zu schaffen, dass es die oben genannten Nachteile vermeidet.The invention is based on the object, a device and a method to create so that it avoids the disadvantages mentioned above.

Das Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie die Vorrichtung gemäß Anspruch 4 lösen diese Aufgabe. Vorteilhafte Merkmale entwickeln den Erfindungsgegenstand weiter und sind jeweils in den Unteransprüchen enthalten. Auf diese wird nun Bezug genommen.The method according to claim 1 and the device according to claim 4 solve this problem. Advantageous features further develop the subject invention and are each contained in the subclaims. These will now be referred to.

Gemäß der vorliegenden Erfindung entsteht ein selbstregulierendes Antriebssystem, das sich in der Intensität seiner Wirkung aktiv selbst regelt und bei dem in Abhängigkeit von der Abgasstromintensität ein Sekundärantrieb intermittierend entwickelt wird. Dies wird dadurch erreicht, dass die Energie der Turbine auf ein Paar der nicht angetriebenen Fahrzeugräder über ein Verteilergetriebe übertragen wird. Je höher die Motorbelastung, desto stärker die Wirkung des sekundären Antriebs.According to the present invention, a self-regulating drive system is created, which actively controls itself in the intensity of its effect and in which a secondary drive is developed intermittently as a function of the exhaust gas flow intensity. This is achieved by transferring the energy of the turbine to a pair of non-driven vehicle wheels via a transfer case. The higher the engine load, the stronger the effect of the secondary drive.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Einsatz des Sekundärantriebs in der Wirkung, insbesondere bei der Fahrt durch schwieriges Gelände mit hohem Fahrwiderstand schwer beladenen Kraftfahrzeuge konzipiert, wobei sein Betrieb elektronisch steuerbar ist.According to a further aspect of the present invention, the use of the secondary drive in the effect, especially when driving through difficult terrain with high driving resistance heavily loaded vehicles designed, with its operation is electronically controlled.

Dies stellt einen wesentlichen Vorteil gegenüber dem Stand der Technik dar, weil ein konventionelles einachsig angetriebenes Fahrzeug damit zusätzliche Kräfte erhält, die benötigt werden, um die Fahrwiderstände zu überwinden. Die Räder seiner passiv laufenden Achse werden aktiv mit angetrieben. Dabei entfaltet sich die Funktionsweise des Fahrzeugs aufgrund des intermittierenden Startens des sekundären Antriebs nach Art eines Allradfahrzeugs.This represents a significant advantage over the prior art, because a conventional uniaxially driven vehicle thus receives additional forces needed to overcome the driving resistance. The wheels of his passive-running axle are actively driven with. In this case, the operation of the vehicle unfolds due to the intermittent starting of the secondary drive in the manner of a four-wheel drive vehicle.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine elektronische Steuereinheit vorgesehen, die peilt je nach den Fahreigenschaften genau das Drehzahlverhältnis zwischen den vom Motorgetriebe angetriebenen und vom Abgasstrom mit angetriebenen Räder an, mit dem die Motorkraft optimal ausgenutzt werden kann.According to a further aspect, an electronic control unit is provided which, depending on the driving characteristics, precisely aims at the speed ratio between the wheels driven by the engine gearbox and those driven by the exhaust gas flow with which the engine power can be optimally utilized.

Des Weiteren wird der Fahrkomfort erhöht. Durch die Mitwirkung des sekundären Antriebs wird das Gehör der Insassen geschont, weil der Lärm vom heulenden Motor z. B. beim Anfahren am Berg akustisch schwammiger wird und auch der Fahrer weniger Kraft an das Gaspedal aufbringt. Außerdem könnte das Fahrziel in weniger Zeit erreichbar sein, wenn die laufenden Kraftfahrzeuge erfindungsgemäß ausgerüstet werden. Dieses erklärt sich dadurch, dass sich die hohe Geschwindigkeit schneller entwickelt sowie die durchschnittliche Geschwindigkeit bei der Fahrt durch schwierige Straßen und Bahnen erhöht werden kann.Furthermore, the ride comfort is increased. The involvement of the secondary drive the hearing of the occupants is spared, because the noise from the howling engine z. B. becomes acoustically spongier when starting on the mountain and the driver applies less force to the accelerator pedal. In addition, the destination could be reached in less time if the current motor vehicles are equipped according to the invention. This is explained by the fact that the high speed can be developed faster and the average speed when driving through difficult roads and tracks can be increased.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des Verfahrens ist darin zu sehen, dass gemäß diesen die Möglichkeit besteht, Kraftstoff sparend zu fahren, sofern bei diesen nicht nur der Kraftstoff selbst für die Antreibung des Fahrzeugs verbraucht wird, sondern sein verbrannter aus dem Motor ausgelassener Rest.Another advantage of the device and the method according to the invention is the fact that according to these the possibility of driving fuel-saving, if not only the fuel itself is consumed for the propulsion of the vehicle, but his burned out of the engine exhausted remainder ,

Gemäß einem bevorzugten Aspekt ist es vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Antriebssystem kompatibel für die Anwendung in den einachsig angetriebenen Fahrzeugen aller Art ausgeführt ist und aufgrund der Einfachheit seines Aufbaus kostengünstig hergestellt und an den konventionellen Kraftfahrzeugen nachträglich montiert werden kann. According to a preferred aspect, it is provided that the drive system according to the invention is designed to be compatible for use in the uniaxially driven vehicles of all kinds and can be inexpensively manufactured and retrofitted to the conventional motor vehicles due to the simplicity of its construction.

Weitere vorteilhafte Merkmale und Ausführungsformen sind jeweils in den Unteransprüchen enthalten.Further advantageous features and embodiments are contained in the subclaims.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Vorrichtung in einer Konstruktion verwirklicht, die aufgrund ihrer Bauart unkompliziert im Umgang und der Wartung ist. Nach dieser Ausführungsform ist ein von einer Turbine übertragendes Antriebsmoment mit einer Oberfläche der Räder aufgenommen, die weit weg von der Achse liegt. So eine Ausführungsart hat den Effekt, dass die Wirkung des Sekundärantriebs verstärkt wird.According to one embodiment of the invention, the device is realized in a construction which, due to its design, is uncomplicated in handling and maintenance. In this embodiment, a turbine transmitting torque is received with a surface of the wheels far away from the axis. Such an embodiment has the effect of amplifying the effect of the secondary drive.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft veranschaulicht sind.Further details of the invention will become apparent from the following detailed description and the accompanying drawings, in which preferred embodiments of the invention are illustrated by way of example.

1 zeigt ein Konstruktionsschema einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung, das ihren strukturellen Aufbau erläutert. 1 shows a construction diagram of a preferred embodiment of the device, which explains its structural design.

2 zeigt ein Konstruktionsschema einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung für die Erläuterung ihres strukturellen Aufbaus. 2 shows a construction diagram of another embodiment of the device for explaining its structural design.

3 ist eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts aus dem Schema von 1 und 2, der den Teilausschnitt aus der Turbine zeigt und einen Anschluss an einen Drehschieber, dessen Druckleitungen abgebrochen gezeigt sind. 3 is an enlarged view of a portion of the scheme of 1 and 2 showing the partial section of the turbine and a connection to a rotary valve, the pressure lines are shown broken off.

4 ist ein der 5 entsprechender Schnitt durch die geknickte Ebene „D-D”, der eine Ausführungsform der Vorrichtung in ihrer Ausgangsposition zeigt, wobei das Fahrzeugrad abgeschnitten und die Wellen sowie die Darstellung der Vorrichtung links von ihrer Symmetrieachse platzsparend abgebrochen gezeigt sind. 4 is one of the 5 corresponding section through the kinked plane "DD", which shows an embodiment of the device in its initial position, wherein the vehicle wheel is cut off and the waves and the representation of the device are shown broken off to the left of their symmetry axis to save space.

5 ist ein der 4 entsprechender Querschnitt durch die Ebene „A-A”, der die Vorrichtung im Augenblick des Einsatzes in Wirkung zeigt und ihre Aufhängung an das Kraftfahrzeug erläutert. 5 is one of the 4 corresponding cross section through the plane "AA", which shows the device in the moment of use in action and explains their suspension to the motor vehicle.

6 stellt eine der 5 entsprechende Seitenansicht in der mit dem Pfeil „C” bezeichneten Richtung dar, die die Konstruktion der Vorrichtung noch weiter schildert. 6 represents one of the 5 corresponding side view in the direction indicated by the arrow "C", which further describes the construction of the device.

7 zeigt eine der 6 entsprechende im Umkreis mit „I” bezeichnete Ansicht, die den Aufbau des Gehäuses der Wälzeinrichtungen erläutert. 7 shows one of the 6 corresponding in the vicinity with "I" view, which explains the structure of the housing of the rolling devices.

8 ist ein der 5 entsprechender Horizontalschnitt durch die Ebene „B-B”. 8th is one of the 5 corresponding horizontal section through the plane "BB".

Dabei sind die Verbindungselemente der Vorrichtung in den meisten Fällen zur Vereinfachung der Darstellung durch ihre Axiallinien repräsentiert.In this case, the connecting elements of the device are represented in most cases to simplify the representation by their axial lines.

Gemäß der 1 sowie der 2 und 3 weist die Vorrichtung eine in der Mitte der Konstruktion angeordnete Turbine 1 auf. Wie es aus 3 ersichtlich ist, ist die Turbine bei ihrem dargestellten Aufbau mit drei an ihrer Welle 2 aufgesetzten Schaufelräder 3 ausgestattet, die die Welle 2 in Umdrehung versetzen. Die Turbine ist mit einem ihrem Ende über eine Leitung 4 eines Drehschiebers 5 an die Auspuffleitung 6 des Kraftfahrzeuges angeschlossen. In 3 ist auch die Leitung 7 zu sehen, die für die Abfuhr der durch die aktuelle Einstellung des Drehschiebers momentan überschüssige Gasmenge dient.According to the 1 as well as the 2 and 3 For example, the device has a turbine located in the center of the structure 1 on. Like it out 3 is apparent, the turbine is in its illustrated construction with three on its shaft 2 attached paddle wheels 3 equipped, which is the shaft 2 in rotation. The turbine is with its end over a pipe 4 a rotary valve 5 to the exhaust pipe 6 connected to the motor vehicle. In 3 is also the lead 7 to see, which is used for the removal of the currently set by the rotary valve currently excess amount of gas.

Die Arbeitsweise der Turbine und ihre Konstruktion sind aus der Strömungs-Technik bekannt.The operation of the turbine and its construction are known from the flow technique.

Am anderen Ende weist die Turbine ein auf ihrer Welle 2 montiertes allgemein mit 8 bezeichnetes Verteilergetriebe auf, das dazu dient, die von der Turbine erzeugten Kräfte in Form von den Antriebsmomenten in Richtung zur Fahrzeugräder um 90° umzuleiten. Zu diesem Zweck stellt das Verteilergetriebe ein Zahngetriebe dar, dessen Zahnräder konisch ausgebildet sind in dem die Welle 2 als Eingangswelle wirkt. Dabei steht ein auf das freie Ende der Welle 2 aufgesetztes Zahnrad 9 mit zwei einander gleichen relativ kleinen Zahnrädern 10, die auf die freien Enden der symmetrisch zur Mittelachse der Vorrichtung angeordneten Ausgangswellen 11 aufgesetzt sind, immer im Eingriff. Die Stifte 12 fixieren eine unveränderte Lage der Zahnräder auf den Wellen.At the other end, the turbine points on its shaft 2 generally assembled with 8th designated transfer case, which serves to redirect the forces generated by the turbine in the form of the drive torque in the direction of the vehicle wheels by 90 °. For this purpose, the transfer case is a toothed gear whose gears are conical in which the shaft 2 acts as an input shaft. It stands on the free end of the shaft 2 attached gear 9 with two similar relatively small gears 10 , which are on the free ends of the arranged symmetrically to the central axis of the device output shafts 11 are always in engagement. The pencils 12 fix an unchanged position of the gears on the shafts.

Gemäß der konstruktiven Gestaltung der Vorrichtung von 2, ist eine direkte Verbindung des Verteilergetriebes mit den Fahrzeugrädern hergestellt, bei der die Ausgangswellen 11 des Getriebes 8 zugleich die Achsen der nicht angetriebenen Fahrzeugräder 13 sind. Dabei werden die Antriebsmomente vom Verteilergetriebe den Achsen der Fahrzeugräder axial geliefert.According to the structural design of the device of 2 , a direct connection of the transfer case with the vehicle wheels is made, in which the output shafts 11 of the transmission 8th at the same time the axes of the non-driven vehicle wheels 13 are. The drive torques from the transfer case are delivered axially to the axles of the vehicle wheels.

Im Gegensatz zu dieser Ausführungsform zeigt die Ausführung von 1 und 4 bis 8 eine indirekte Verbindung der Verteilergetriebe mit den Fahrzeugrädern. Hier ist die Übergabe der Kräfte mit Einsatz einer allgemein mit 14 bezeichneten Wälzeinrichtung vorgesehen, die einstückig mit einer als koppelndes Element dienenden Kardanwelle 15 mit der Ausgangswelle 11 des Verteilergetriebes 8 verbunden ist.In contrast to this embodiment, the embodiment of FIG 1 and 4 to 8th an indirect connection of the transfer case with the vehicle wheels. Here is the transfer of forces with the use of a general with 14 designated rolling device provided, which integral with a serving as a coupling element propeller shaft 15 with the output shaft 11 of the transfer case 8th connected is.

Die Wälzeinrichtungen 14 sind dafür eingerichtet, die von der Turbine 1 produzierten Antriebsmomente auf die nicht angetriebenen Räder 13 des Fahrzeugs tangential zu übertragen. Diese Ausführungsform zeichnet sich verglichen mit der ersten durch ihren höheren Wirkungsgrad aus.The rolling devices 14 are set up by the turbine 1 produced drive torques on the non-driven wheels 13 of the vehicle tangentially. This embodiment is characterized by its higher efficiency compared to the first.

Ferner können das Verteilergetriebe 8 auch als ein Verstärker im Sinne dienen, dass durch das Übertragen der Kräfte hoch übersetzt werden. Im Besonderen gilt dieses bei der Verwendung anstelle des Zahngetriebes ein Schneckengetriebe (nicht gezeigt), wenn an der Turbinenwelle 2 eine Schnecke aufgesetzt wird und die Ausgangswellen 11 mit einem Schneckenrad verbunden werden.Furthermore, the transfer case 8th also serve as an amplifier in the sense that are translated high by transmitting the forces. In particular, this applies to a worm gear (not shown) when used in place of the gear train, when on the turbine shaft 2 a worm is placed and the output shafts 11 be connected with a worm wheel.

Um die zusammengestellten Teile der in 4 dargestellten Konstruktion der Wälzeinrichtungen besser zu erkennen, sind die Wände ihres Gehäuses 16 geschwärzt und ein hinein angebrachtes Einlegestück 17 sowie die Rolle 18 schraffiert dargestellt, wobei das Rollenlager 19 sowie das Fahrzeugrad 13 unschraffiert dargestellt sind. Außerdem ist das Fahrzeugrad ohne Reifen dargestellt.To the compiled parts of in 4 shown construction of the rolling devices to better recognize the walls of their housing 16 blackened and an inserted insert 17 as well as the role 18 hatched, the roller bearing 19 as well as the vehicle wheel 13 are shown unshaded. In addition, the vehicle wheel is shown without tires.

Wie es aus den 4 und 5 hervorgeht, stellen die Wälzeinrichtungen 14 die Reibradgetriebe dar, welche zwecks Erfüllung ihrer Aufgaben einstückig ausgebildet, jeweils drei im Gehäuse 16 angebrachte miteinander im Eingriff stehende kegelige Rollen aufweisen. Dabei ist jede Wälzeinrichtung durch die Welle 20 einer in der Mitte platzierten Rolle 21 mit einem an einem nahliegendem Ende der Kardanwelle 15 vorhandenen Zapfen 22 verbunden und fungiert als eine zwei weitere Rollen 18 treibende Rolle. Die beiden Rollen 18 vermitteln die Kraftübergabe auf die Fahrzeugräder, wenn sie durch ihre Verbindung mit den Wälzeinrichtungen an die erwähnten Räder bis zum Eingriff anrücken, und fungieren dadurch als Zwängensrollen.As it is from the 4 and 5 indicates the rolling devices 14 the Reibradgetriebe which integrally formed for the purpose of fulfilling their tasks, three in the housing 16 having mounted engaged with each other conical rollers. Each rolling device is through the shaft 20 a roll placed in the middle 21 with one at a nahliegendem end of the cardan shaft 15 existing cones 22 Connected and acts as one more two roles 18 driving role. The two roles 18 impart the force transfer to the vehicle wheels as they approach the mentioned wheels through engagement with the rolling means until engagement, thereby acting as constraining rollers.

Für solche Eingriffe ist an dem von jedem den Sekundärantrieben angetriebenen Fahrzeugrad ein Teil seines Körpers ausgewählt, das die äußeren Wand 23 einer inneren Schrägschulter 24 gestalteten Oberfläche darstellt. Diese Oberfläche weist in der heutigen gebräuchlichsten Ausführung eine unter 5° zur Mitte des Rades geneigte Kontur auf. Dementsprechend ist den Mänteln der Zwängensrollen 18 sowie der Rolle 21 eine dieser Kontur gleiche Neigung zugelegt, um sie zueinander anzupassen und damit eine vollständige Kraftübertragung auf die angegriffene Radfläche zu ermöglichen. Dies kann man aus den 4 und 5 entnehmen.For such interventions, a part of its body, which is the outer wall, is selected on the vehicle wheel driven by each of the secondary drives 23 an inner oblique shoulder 24 designed surface represents. This surface has in today's most common embodiment a tilted at 5 ° to the center of the wheel contour. Accordingly, the coats of constraints 18 as well as the role 21 one of these contour equal inclination added to adapt to each other and thus to allow a full power transmission to the attacked wheel surface. This can be seen from the 4 and 5 remove.

Um die besagte Anpassung einwandfrei zu erzielen, sind die Rollen 18 im Gehäuse flexibel gelagert und in ihren Stellungen im Gehäuse 16 relativ zur Rolle 21 so angeordnet, dass beim vollen Anrücken der Wälzeinrichtungen an die Fahrzeugräder eine funktionalgerechte Spannung zwischen sämtlichen betroffenen Bauteilen sichergestellt ist.To achieve the said adjustment properly, the roles are 18 flexibly mounted in the housing and in their positions in the housing 16 relative to the role 21 arranged so that when the full rolling of the rolling devices to the vehicle wheels a functionally appropriate voltage between all affected components is ensured.

Zu diesem Zweck besteht das Gehäuse 16 aus zwei Teilen, die als Stirn- 25 und Heckteile 26 ausgebildet sind, in dem das Einlegestück 17 die Rollen voneinander abgrenzt. Dabei bilden das Gehäuse und das Einlegestück drei kreisförmigen Oberflächen, die als Fassung für das Lager der Rollen gelten. Außerdem sind die Abstände zwischen den Achsen der genannten Kreise unter den oben geschilderten Bedingungen dimensioniert und toleriert. So nistet sich die Rolle 21 im Einlegestück 17 durch das Rollenlager 19 ein und die Welle 20 ist zur Bildung eines Gelenks zur flexiblen Paarung ihrer Rollen 21 mit der Radoberfläche 24 und gleichzeitig mit den Rollen 18 in Gestalt einer Kugel 27 ausgebildet. Dabei ist jede Kugel zwischen den halbsphärisch ausgebildeten Flächen an den in dem Einlegestück 17 genisteten zwei Auflagen 28 dreidimensional drehbar gehalten.For this purpose, there is the housing 16 of two parts, which are used as front 25 and tail parts 26 are formed, in which the insert 17 the roles are separated from each other. In this case, the housing and the insert form three circular surfaces, which are valid as a socket for the bearing of the rollers. In addition, the distances between the axes of said circles are dimensioned and tolerated under the conditions described above. So the role is nested 21 in the insert 17 through the roller bearing 19 one and the wave 20 is to form a joint for flexible mating of their roles 21 with the wheel surface 24 and at the same time with the roles 18 in the form of a sphere 27 educated. In this case, each ball between the hemispherical surfaces formed on the in the insert 17 nested two cushions 28 kept three-dimensionally rotatable.

Die Verbindungselemente 29 einigen beide Auflagen, wie dies in 4 und 5 veranschaulicht ist. Zudem sind die Kugeln 27 mit dem Leib der Rollen 18 zwecks Einfachheit des Zusammenbaus mittels Schrauben 30 starr verbunden. Dies ist in 4 ersichtlich.The connecting elements 29 some both editions, as in 4 and 5 is illustrated. In addition, the balls 27 with the body of the roles 18 for ease of assembly by means of screws 30 rigidly connected. This is in 4 seen.

Ferner hilft die flexiblere Bauart den Lagefehler der Rollen 18, der sowohl bei der Herstellung als auch bei der Funktion der Vorrichtung auftreten kann, zu unterbinden.Furthermore, the more flexible design helps the positional error of the roles 18 , which can occur both in the manufacture and in the function of the device to prevent.

Für die Zusammensetzung der Stirn- und Heckteile des Gehäuses 16 sind diese mit den an ihren gemeinsamen Berührungsflächen ausgebildeten dreieckigen Flanschen 31 versehen und das Stirnteil 25 des Gehäuses enthält ein Loch 32 und eine für den Kopf einer Schraube (nicht gezeigt) ausgebildete Vertiefung 33. Zudem ist das Heckteil 26 mit einem Loch 34 ausgebildet, das zur Ausbildung eines Gewindes gebördelt ist. Zu diesem Ziel ist auch das Einlegestück 17 mit einer Durchgangsbohrung 35 versehen, durch welche die Schraube für ihre Verbindung mit dem Gewinde durchgeführt wird, wie dies 5 bis 7 verdeutlichen. Die zwei weiteren Schrauben 36, die zugleich das Gehäuse mit einem allgemein mit 37 bezeichneten Halter verbinden, vermitteln außerdem vorgenommene Zusammensetzungen.For the composition of the front and rear parts of the housing 16 These are the triangular flanges formed at their common contact surfaces 31 provided and the front part 25 of the housing contains a hole 32 and a recess formed for the head of a screw (not shown) 33 , In addition, the tail section 26 with a hole 34 formed, which is crimped to form a thread. To this goal is also the insert 17 with a through hole 35 provided by which the screw is carried out for their connection with the thread, as this 5 to 7 clarify. The two other screws 36 , which at the same time the housing with a generally with 37 connect designated holders also impart compositions made.

Der Halter 37 ist aus zwei Platten 38 und einer auf diese oben aufgesetzten Druckplatte 39 aufgebaut, die miteinander verschweißt sind. Dabei ist dem Abstand zwischen den Platten 38 ein Maß gegeben, das den Stärken der beiden Flansche 31 des Gehäuses 16 gleich ist, wie 6 und 8 ferner verdeutlichen.The holder 37 is from two plates 38 and a pressure plate placed on top of it 39 constructed, which are welded together. Here is the distance between the plates 38 given a measure of the strengths of the two flanges 31 of housing 16 is the same, how 6 and 8th further clarify.

Weiter sind die Kardanwellen mit ihren anderen Enden durch die Zapfen 40 mit den Ausgangswellen 11 verbunden. Zudem enthält jeder der beiden Zapfen 22 und 40 einen von ihn untrennbaren Rohransatz 41, durch den die Kardanwelle zur Kupplung kommt.Next are the cardan shafts with their other ends through the pins 40 with the output shafts 11 connected. In addition, each of the two pins contains 22 and 40 a pipe neck inseparable from him 41 , through which the cardan shaft comes to the clutch.

Für den Zapfen 22 dient der Rohransatz als Distanzhülse, die durch ihre Verbindung mit der durch das Gehäuse hindurchgeführten Welle 20 der Rolle 21 ein über das Gehäuse ragendes Teil von dieser besitzen. Deswegen entsteht zwischen dem Zapfen und dem Gehäuse ein Abstand, der eine unbeschränkte Verdrehung des Zapfens ermöglicht. Dabei sind die zusammengefügten Bauteile gegen relative Axialverschiebung durch den auf die Welle 20 eingesetzten Sprengring 42 gesichert.For the journal 22 serves the pipe socket as a spacer sleeve, by their connection with the guided through the housing shaft 20 the role 21 have a protruding over the housing part of this. Therefore arises between the pin and the housing a distance that allows an unlimited rotation of the pin. The assembled components are against relative axial displacement by the on the shaft 20 inserted snap ring 42 secured.

Für den Zapfen 40 dient der Rohransatz 41 als Gleithülse, die beim funktionellen Hub bzw. Rückhub des Niederhalters das Gleiten den Zapfen und die Kardanwelle 15 als Ganze entlang der Ausgangswelle 11, wegen des Anrückens/Ausrückens der Wälzeinrichtungen, ermöglicht. Damit sind die Zapfen 22 einstückig über den Rohransatz mit der Ausgangswelle 11 mittels eines durch diese beiden hindurchgeführten Stifte 43 gekoppelt und die Ausgangswelle ist an der Kupplungsstelle mit einem axialen Schlitz 44 ausgebildet, die dem Stift 43 ein Spiel zum Gleiten gewährleistet. Wie es anhand der 4 erläutert ist.For the journal 40 serves the pipe approach 41 as a sliding sleeve, which at the functional stroke or return stroke of the blank holder, the sliding the pin and the cardan shaft 15 as a whole along the output shaft 11 , because of the engagement / disengagement of the rolling devices enabled. This is the cones 22 in one piece over the pipe socket with the output shaft 11 by means of a guided through these two pins 43 coupled and the output shaft is at the coupling point with an axial slot 44 trained to the pen 43 guaranteed a game to slide. As it is based on the 4 is explained.

Die Wälzeinrichtungen sind am Fahrzeuggestell angebracht und dort so angeordnet, dass ihre Zwängensrolle eine Stellung in greifbarer Nähe vom Rand des Fahrzeugrads besitzen. Auf diese Weise werden die Fahrzeugräder durch den Einsatz in Wirkung des Sekundärantriebs tangential angegriffen. Folglich entsteht ein imaginärer Hebel (der Abstand zwischen der Wirkungslinie der Angriffkräfte und der Radachse), der die tangential gerichteten Kräfte zur Drehwirkung veranlasst. Hierbei wird der Betrag von den Fahrzeugrädern aufgenommenen Antriebsmomenten hoch multipliziert. Dabei ist vorgesehen, dass der Abstand von den Rollen 18 zu ihrer Laufbahn auf den Fahrzeugrädern bei der Ausgangsposition der Wälzeinrichtungen für möglichst schnellen Kontaktaufbau ca. 0,5–1,0 mm beträgt. Die Anhaltung dieses Wertes wird immer von der Steuereinheit geprüft. Dieses ist weiter unten beschrieben.The rolling means are mounted on the vehicle frame and arranged there so that their constraining rollers have a position within easy reach of the edge of the vehicle wheel. In this way, the vehicle wheels are attacked tangentially by the use in effect of the secondary drive. Consequently, an imaginary lever (the distance between the line of action of the attack forces and the wheel axis), which causes the tangentially directed forces to rotate. In this case, the amount of drive torques received by the vehicle wheels is multiplied high. It is envisaged that the distance from the rollers 18 to their career on the vehicle wheels at the starting position of the rolling devices for the fastest possible contact structure is about 0.5-1.0 mm. The hold of this value is always checked by the control unit. This is described below.

Gemäß des in 5 vorgestellten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung sind die Wälzeinrichtungen mit zwei Zwängensrollen 18 ausgestattet. Diese Menge stellt eine geringste Zahl vor, um den spezifischen Druck auf die Räder zu mindern.According to the in 5 featured embodiment of the device are the rolling devices with two constraining rollers 18 fitted. This amount represents a least number to reduce the specific pressure on the wheels.

Weiter sind die Rollen 18 und 21 der Wälzeinrichtungen 14 sowie die mit den Rollen 18 engagierte Oberfläche 24 der Fahrzeugräder 13 als Reibungspartner für ihre dauerhafte Nutzung aus den reibungsbeständigen Materialen gefertigt oder mit einer verschließfesten Schicht bedeckt werden.Next are the roles 18 and 21 the rolling devices 14 as well as those with the roles 18 dedicated interface 24 the vehicle wheels 13 as a friction partner for their permanent use made of the friction-resistant materials or covered with a seal-resistant layer.

In 4 bis 6 ist zu sehen, dass das Fahrzeug zur Aufnahme der Vorrichtung mit einem mit dem Fahrzeuggestell verschweißten

Figure DE102011120904B4_0002
-förmigen Tragprofil 45 ausgestattet ist, auf dem die allgemein mit 46 bezeichneten Niederhalter montiert sind, welche einstückig zum Aufbau eines Kontakts mit den Wälzeinrichtungen oben anliegend an diesen untergebracht sind, um durch den von ihm erzeugten Krafthub eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Zwängensrollen 18 der Wälzeinrichtung und den Fahrzeugrädern 13 zu bilden, bestehend aus einem in kontinuierliche Berührung mit der Druckplatte 39 des Halters 37 angebrachten als Spanner dienenden Nocken 47 und einem ihn betätigenden Elektromotor 48, auf dessen Welle dieser aufgesetzt ist.In 4 to 6 It can be seen that the vehicle for receiving the device with a welded to the vehicle frame
Figure DE102011120904B4_0002
-shaped support profile 45 is equipped on which the generally with 46 designated hold-down are mounted, which are integrally housed to form a contact with the rolling devices abutting against this, in order by the force stroke generated by him a frictional connection between the constraining rollers 18 the rolling device and the vehicle wheels 13 consisting of one in continuous contact with the pressure plate 39 of the owner 37 attached as a tensioner serving cam 47 and an electric motor actuating it 48 on whose shaft this is put on.

Um einen ununterbrochenen Kontakt zu den Niederhaltern zu gewähren, sind die Wälzeinrichtungen 14 einstückig an der Stelle des Tragprofils, wo die Niederhalter 46 angeordnet sind, an dieselben aufgehängt. Zudem ist die Druckplatte 39 des Halters 37 mit einer gleichen aus dem reibungsbeständigen Stoff gefertigten Auflage 49 bedeckt. Das Verbindungsmittel, welches die Druckplatte 39 mit der Auflage 49 zusammenhält, ist nicht gezeigt.In order to ensure a continuous contact with the hold-downs, the rolling devices are 14 in one piece at the point of the supporting profile, where the hold-down 46 are arranged suspended from the same. In addition, the pressure plate 39 of the owner 37 with a same made of the friction-resistant fabric edition 49 covered. The connecting means which the pressure plate 39 with the edition 49 holds together is not shown.

Besagte Aufhängung erfolgt für jede einzelne Wälzeinrichtung mittels jeweils zwei Rückzugfedern 50, die mit beiden ihren Enden an den Ösenschrauben 51 eingehakt sind, die einerseits am Halter 37 und anderseits am Tragprofil 45 verankert sind. Dies ist aus den 5 und 6 erkennbar. Dadurch halten die Federn 50 der Niederhalter 46 an die Wälzeinrichtungen 14 bis zum Anschlag, um einen Kontakt zwischen beiden unter Vorspannung zu halten. Dabei sind die Rückzugfedern bestrebt, die Wälzeinrichtungen, wenn diese von dem Druck des Niederhalters freigegeben werden, in ihre Ausgangpositionen zu überführen.Said suspension takes place for each individual rolling device by means of two return springs 50 , with both their ends on the eye bolts 51 are hooked on the one hand on the holder 37 and on the other hand on the supporting profile 45 are anchored. This is from the 5 and 6 recognizable. This will keep the springs 50 the hold down 46 to the rolling devices 14 until stop, to keep a contact between the two under bias. In this case, the return springs endeavor to transfer the rolling devices, when they are released by the pressure of the blank holder, in their initial positions.

Für ihre geführte Verschiebung sind die Wälzeinrichtungen 14 mit den Führungselementen ausgestattet. Die Säulen 52 und Buchsen 53 sind dabei für die Haltung der Säulen vorgesehenen Hülsen 54 in der in 8 gezeigten Weise am Halter 37 angebracht, um seinen Aufbau zu versteifen und die Führungsbuchsen 53 sind mit dem Profil 45 des Fahrzeuggestells verbunden.For their guided shift are the Wälzeinrichtungen 14 equipped with the guide elements. The columns 52 and jacks 53 are there for the posture of the columns provided sleeves 54 in the in 8th shown manner on the holder 37 attached to stiffen its construction and the guide bushes 53 are with the profile 45 connected to the vehicle frame.

Um die Wirkung des zusätzlichen Sekundärantriebs zur Abstimmung mit dem permanenten Antrieb zu bringen, ist eine nicht dargestellte Steuereinheit vorgesehen, enthaltend Sensoren, die zur Erfassung der Drehzahlverhältnisse zwischen den vom Motorgetriebe angetriebenen und vom Abgasstrom intermittierend mit angetriebenen Fahrzeugräder sowie zur Messung der Abgasstromintensität geeignet, sowie weitere Sensorelemente, die diese Parameter an der Steuereinheit repräsentieren. Dabei werden intermittierenden Startens des Sekundärantriebs nach der Erkennung von der Steuereinheit der durch die Turbine ausreichend strömenden Treibgasmenge initiiert.In order to bring the effect of the additional secondary drive to vote with the permanent drive, a control unit, not shown, is provided, containing sensors for the Detecting the speed ratios between the driven by the engine gear and the exhaust gas flow intermittently with driven vehicle wheels and for measuring the exhaust gas flow intensity, and other sensor elements that represent these parameters to the control unit. In this case, intermittent starting of the secondary drive after detection by the control unit of the sufficient amount of propellant gas flowing through the turbine is initiated.

Die Steuerung folgt durch einen an die Steuereinheit angeschlossenen einstellbaren Drehschieber 5, der in einer solchen Positionslage eingestellt wird, bei der das Drehzahlverhältnis zwischen den beiden Fahrzeugachsen zur nützlichen Proportionalität in Abhängigkeit von der Abgasstromintensität gebracht wird bzw. ausgeglichen wird, oder in einem anderen Fall, den Sekundärantrieb aus dem Betrieb weggeschaltet wird. Bei der letztgenannten Einstellung werden die Abgase üblicher Weise durch die Leitung 7 ins Freie ausgelassen und man kann mit reinem Front- bzw. Hinterantrieb fahren.The control is followed by an adjustable rotary valve connected to the control unit 5 which is set in such a positional position in which the speed ratio between the two vehicle axles is brought to the useful proportionality depending on the exhaust gas flow intensity, or in another case, the secondary drive is switched out of operation. In the latter setting, the exhaust gases are usually through the line 7 let out into the open and you can drive with pure front or rear drive.

Die Steuerung des Eingriffsablaufs der Wälzeinrichtungen 14 wird von den Elektromotoren 48 aufgrund der von den Sensorelementen aufgenommenen Signale ausgeführt, die diesen einschalten, pausieren oder umschalten/ausschalten.The control of the engagement process of the rolling devices 14 is from the electric motors 48 due to the signals picked up by the sensor elements that turn it on, pause, or switch / switch off.

Weiterhin ist vorgesehen, dass die Steuereinheit auch Sensoren enthält, welche für die kontinuierliche Überwachung der Korrektheit der Ausgabenpositionen der Wälzeinrichtungen zuständig sind. Das ist wichtig für den Fall, wenn das Kraftfahrzeug durch holprige Wege fährt. Im Laufe der Fahrt durch solches Gelände wird die Karosserie ständig den Dämpfungsschwingungen ausgesetzt, das die Wälzeinrichtungen 14 in eine unbestimmte relativ zu den Fahrzeugrädern 13 Lage bringt, die außerhalb ihrer Ausgangsposition liegt. Was zur Verzögerung des Einsatzes in Wirkung des Sekundärtriebs führt.Furthermore, it is provided that the control unit also contains sensors which are responsible for the continuous monitoring of the correctness of the output positions of the rolling devices. This is important in the case when the motor vehicle drives through bumpy roads. In the course of driving through such terrain, the body is constantly exposed to the damping vibrations that the rolling devices 14 in an indefinite relative to the vehicle wheels 13 Situation that lies outside their starting position. What leads to the delay of the use in effect of the secondary drive.

Nach der Verarbeitung der von den vorangehend genannten Sensoren aufgenommene Signale über die Erkennung der Abweichung der Ausgangspositionen der Wälzeinrichtungen von der tolerierten Grenze, gibt die Steuereinheit dementsprechende elektrische Signale an die für die Steuerung der Nocken 47 zuständigen Elektromotoren 48. Wobei diese die aus der Steuereinheit ausgegangene Steuersignale individuelle für jede von den Wälzeinrichtungen jeweils erforderliche Sollwerte bestimmen, die für die Positionierung der Nocken am geeignetsten sind, um die Ausgangspositionen zu behalten. Aufgrund dieser entsprechend getimten Steuersignale verdrehen die Elektromotoren der Nocken in eine solche Richtung, bei der die gewünschten Positionen der Nocken abkürztest erreichbar sind.After processing the signals picked up by the aforesaid sensors by detecting the deviation of the home positions of the rolling means from the tolerated limit, the control unit outputs corresponding electrical signals to those for controlling the cams 47 competent electric motors 48 , Wherein these determine the control signals issued by the control unit individual for each setpoint required by the rolling devices, which are most suitable for the positioning of the cams in order to maintain the starting positions. Because of this appropriately timed control signals rotate the electric motors of the cam in such a direction in which the desired positions of the cam abkürztest be reached.

Um die Vorrichtung vor unnötigen oder ungewollten Behandlungen zu schützen, ist die Steuereinheit derart ausgebildet, dass sogar bei der extrem intensiven auf die Turbine wirkenden Gasmengenzufuhr, die beim Stillstand des Fahrzeugs, aufgrund eines Spiels mit der Gaspedale, auftreten kann, das Drehen der Räder unmöglich macht.To protect the device from unnecessary or unwanted treatments, the control unit is designed so that even with the extremely intense acting on the turbine gas flow rate, which can occur when the vehicle, due to a game with the accelerator pedals, turning the wheels impossible power.

Die Steuerung des Sekundärantriebs für die Ausführungsform gemäß 2 ergibt sich aus der Lektüre der ersten Ausführung durch Vereinfachung der Konstruktion und der damit begrenzten Leistung, da die Steuerung der Wälzeinrichtungen entfällt.The control of the secondary drive for the embodiment according to 2 results from the reading of the first embodiment by simplifying the construction and thus limited performance, since the control of the rolling devices is eliminated.

Das vorliegende Verfahren und die Vorrichtung für den Ausbau der Zugkraft eines mit dem Kolbenmotor ausgerüsteten Kraftfahrzeugs funktionieren unter bestimmten Voraussetzungen. Dies erklärt sich dadurch, dass die Wirkung der aus dem Motor ausgepufften Abgasen bei der Fahrt durch normale Straßen schwach ist, um einen selbstständigen Antrieb zu bilden.The present method and apparatus for expanding the tractive effort of a motor vehicle equipped with the piston engine operate under certain conditions. This is explained by the fact that the effect of the exhausts exhausted from the engine when driving through normal roads is weak to form a self-propelled drive.

Die Wirkung des Abgasstroms wird mehrfach effizienter bei der Fahrt durch schwieriges Gelände, insbesondere für die schwer beladenden Kraftfahrzeuge, die eine stark geneigte Strecke überwinden sollen. Damit ist der Motor schwer belastet und verbraucht enorm große Mengen des Kraftstoffs. Dadurch bildet sich eine ausreichende Gasmenge, deren Strömung bei hohem Druck etwa dreifache Schalgeschwindigkeit erreicht.The effect of the exhaust stream becomes more efficient when driving through difficult terrain, especially for the heavily laden vehicles that are supposed to overcome a steeply inclined track. Thus, the engine is heavily loaded and consumes enormous amounts of fuel. This creates a sufficient amount of gas whose flow reaches about three times the speed of switching at high pressure.

Unter diesen Umständen wird die Turbine 1, befolgend den Befehl der Steuereinheit, durch entsprechende Einstellung ihres Drehschiebers 5 mit der Auspuffleitung 6 des Fahrzeuges verbunden und die Elektromotoren 48 verdrehen die Nocken 47. Dabei bringen die Wälzeinrichtungen ihre Rollen 18 in Eingriff mit den Fahrzeugrädern. Somit entsteht eine geschlossene Kette von den aneinander wirkenden Verbandteilen der Vorrichtung, die eine Übertragung der Antriebskräfte an die Fahrzeugräder ermöglicht.Under these circumstances, the turbine becomes 1 , following the command of the control unit, by appropriate adjustment of its rotary valve 5 with the exhaust pipe 6 connected to the vehicle and the electric motors 48 twist the cams 47 , The rolling devices bring their roles 18 in engagement with the vehicle wheels. This results in a closed chain of the cooperating association parts of the device, which allows transmission of the driving forces to the vehicle wheels.

Auf dieser Weise entwickelt sich gelegentlich ein in Zusammenwirkung mit dem Kolbenantrieb intermittierender Sekundärantrieb, der nicht angetriebene Fahrzeugräder zusätzlich mitdreht, bei dem der aus dem Motor ausgelassener Abgasstrom seinen Dienst als Antriebmittel leistet. Damit entsteht automatisch erst beim Bedarf ein eigenartiges Antriebssystem mit einem allradähnlichen Fahrverhalten.In this way, occasionally develops a intermittent in cooperation with the piston drive secondary drive, which also rotates non-driven vehicle wheels, in which the exhausted from the engine exhaust flow does its service as a drive means. This automatically creates a unique drive system with four-wheel-like handling when needed.

Im Laufe der Fahrt koordiniert die Steuereinheit aktiv die Drehzahlverhältnisse zwischen den permanent und intermittierend angetriebenen Rädern. So, verlangsamen sich bei einer Steigung bei voll belastetem Fahrzeug die Umdrehungen der von dem Motorgetriebe angetriebenen Rädern, dann beschleunigen sich im Gegensatz dazu die Umdrehungen der vom Abgasstromantrieb mitgetriebenen Räder, um den Ausbau der Zugkraft zu fördern. Dabei nutzt das Fahrzeug seine Kraftreserve aus. Die fehlende Zugkraft, um den Fahrwiderstand ohne Schwierigkeiten zu überwinden, bekommt das Fahrzeug als Zuschuss vom Sekundärantrieb, der das Kraftdefizit mit ganz intensiver Wirkung deckt.As the vehicle progresses, the control unit actively coordinates the speed ratios between the permanently and intermittently driven wheels. Thus, on a slope when the vehicle is fully loaded, the revolutions of the wheels driven by the engine gearbox slow down, in contrast to this, the revolutions of the wheels driven by the exhaust gas engine accelerate to promote the development of tractive effort. The vehicle uses its power reserve. The lack of traction to overcome the driving resistance without difficulty, gets the vehicle as a subsidy from the secondary drive, which covers the power deficit with very intense effect.

Dies entlastet teilweise den Motor und als Folge davon beschleunigen sich die Umdrehungen der von ihm angetriebenen Räder. Hiermit sinkt die durch die Turbine strömende Gasmenge ab. Die Steuereinheit bestimmt nützliche Proportionalitäten der Drehzahlverhältnisse der Räder von beiden Achsen oder behält den Drehzahlausgleich bei und variiert damit die Einstellungen seines Drehschiebers 5. Die überschüssige für die optimale Proportionalität der Gasmenge wird durch die dazu passende Einstellung des Drehschiebers 5 von ganzer Abgasströmung abgesondert und ins Freie durch die Leitung 7 ausgelassen.This partially relieves the engine and, as a result, the revolutions of the wheels driven by it accelerate. This reduces the amount of gas flowing through the turbine. The control unit determines useful proportions of the speed ratios of the wheels from both axles or maintains the speed compensation and thus varies the settings of its rotary valve 5 , The excess for the optimum proportionality of the amount of gas is determined by the appropriate adjustment of the rotary valve 5 separated from the entire exhaust flow and into the open through the pipe 7 omitted.

Das Pausieren der Elektromotoren 47 bedeutet, dass die momentane Einstellung des Drehschiebers noch aktuell ist. Bei normaler Fahrt sperrt der Drehschieber 5 die Leitung 4 und damit schließt die Turbine 1 aus dem Verkehr mit der Auspuffleitung 6 aus. Der neue Start des Sekundärantriebs findet nur dann statt, wenn eine ausreichend starke Abgasströmung zur Verfügung gestellt wird.The pausing of the electric motors 47 means that the current setting of the rotary valve is still up to date. During normal driving the rotary valve locks 5 The administration 4 and that concludes the turbine 1 out of traffic with the exhaust pipe 6 out. The new start of the secondary drive takes place only if a sufficiently strong exhaust gas flow is provided.

Bei der vorliegenden Erfindung ist es möglich, auch den Motor von der Steuereinheit ansteuern zu lassen, um die Beaufschlagung der in der Mitte des Antriebssystems stehenden Turbine unterschiedlich variable einzustellen. Hierbei wird keine überschüssige Menge des Abgasstroms gebildet und dadurch wird der Kraftstoff noch günstiger ausgenutzt. Anschließend wird der Wirkungsgrad des Ziehvermögens eines Kraftfahrzeugs erhöht, was die Vorteile der Erfindung weiter bekräftigt.In the present invention, it is also possible to drive the motor from the control unit in order to set the variable loading of the turbine in the center of the drive system. In this case, no excess amount of the exhaust gas flow is formed and thereby the fuel is used even more favorably. Subsequently, the efficiency of the drawability of a motor vehicle is increased, which further affirms the advantages of the invention.

Claims (16)

Verfahren für den Ausbau der Zugkraft eines mit einem Kolbenmotor angetriebenen Kraftfahrzeugs, bei dem der aus dem Motor ausgelassene Abgasstrom in eine Turbine strömt, um seine Energie an ein Laufrad eines für den Ausbau der Zugkraft des Kraftfahrzeuges geeigneten Antriebs abzugeben, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie der Turbine auf ein Paar der nicht vom Kolbenmotor angetriebenen Fahrzeugräder über ein Verteilergetriebe übertragen wird, um einen zusätzlichen, intermittierenden Sekundärantrieb zu bilden, dessen Einsatz in Wirkung sowie der Betrieb elektronisch gesteuert wird.Method for the expansion of the tractive force of a motor vehicle driven by a piston engine, in which the exhaust gas flow discharged from the engine flows into a turbine in order to deliver its energy to an impeller of a drive suitable for the expansion of the tractive force of the motor vehicle, characterized in that the energy the turbine is transferred to a pair of non-reciprocating engine driven vehicle wheels via a transfer case to form an additional, intermittent secondary drive, the deployment of which is electronically controlled, and the operation is electronically controlled. Verfahren für den Ausbau der Zugkraft eines mit dem Kolbenmotor angetriebenen Kraftfahrzeugs nach Anspruch 1, wobei die Antriebsmomente auf die Fahrzeugräder tangential durch ein Reibgetriebe übertragen werden.A method of expanding the tractive effort of a motor vehicle driven by the piston engine according to claim 1, wherein the drive torques are transmitted to the vehicle wheels tangentially by a friction gear. Verfahren für den Ausbau der Zugkraft eines mit dem Kolbenmotor angetriebenen Kraftfahrzeugs nach Anspruch 1, wobei die Antriebsmomente auf die Fahrzeugräder axial übertragen werden.A method of expanding the tractive effort of a motor vehicle driven by the piston engine according to claim 1, wherein the drive torques are transmitted axially to the vehicle wheels. Vorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 umzusetzen, die einen intermittierenden Sekundärantrieb darstellt, enthaltend eine durch Abgasstrom antreibbare Turbine (1), ein auf der gemeinsamen Welle mit der Turbine montiertes Verteilergetriebe (8), das 90° Kraftumleitung an Wälzeinrichtungen (14) ermöglicht, durch welches aufgenommene Antriebsmomente auf die nicht vom Kolbenmotor angetriebenen Räder (13) des Fahrzeugs übertragbar sind, mindestens ein Niederhalter (46), der zur Erzeugung eines Druckes vorgesehen ist, der auf die Wälzeinrichtungen abgebbar ist, und von dem die letztere einsetzbar in Wirkung ist, eine Kardanwelle (15), die als Zwischenwelle das Verteilergetriebe (8) mit den Wälzeinrichtungen (14) koppelt, und eine elektronische Steuereinheit, durch die das Drehzahlverhältnis zwischen den permanent angetriebenen und intermittierend angetriebenen Fahrzeugrädern koordinierbar ist.Device which is adapted to implement a method according to one of claims 1 to 3, which is an intermittent secondary drive, comprising a turbine driven by exhaust gas flow ( 1 ), a mounted on the common shaft with the turbine transfer case ( 8th ), the 90 ° force redirection at rolling devices ( 14 ), by which recorded drive torques on the wheels not driven by the piston engine ( 13 ) of the vehicle, at least one hold-down device ( 46 ) provided for generating a pressure deliverable to the rolling means and of which the latter is operable, a cardan shaft ( 15 ), which as intermediate shaft the transfer case ( 8th ) with the rolling devices ( 14 ), and an electronic control unit through which the speed ratio between the permanently driven and intermittently driven vehicle wheels can be coordinated. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Steuereinheit Sensoren enthält, die geeignet sind zur Erfassung der Drehzahlverhältnisse zwischen den vom Motorgetriebe angetriebenen und vom Abgasstrom intermittierend angetriebenen Fahrzeugrädern, sowie zur Messung der Abgasstromintensität, und weitere Sensorelemente, die diese Parameter an die Steuereinheit repräsentieren, und wobei die Steuerung des Einsatzes des Sekundärantriebs in Wirkung sowie seines Betriebsablaufs nach der Erkennung von der Steuereinheit der durch die Turbine ausreichend strömenden Treibgasmenge initiierbar ist.Apparatus according to claim 4, wherein the control unit includes sensors which are suitable for detecting the speed ratios between the driven by the engine gear and the exhaust gas flow intermittently driven vehicle wheels, and for measuring the exhaust gas flow intensity, and further sensor elements that represent these parameters to the control unit, and the control of the use of the secondary drive in action and its operation after the detection of the control unit of the sufficient amount of propellant gas flowing through the turbine can be initiated. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Steuerungseinheit mit einem Drehschieber (5) versehen ist, durch welchen der Abgasstrom in die Turbine (1) einführbar ist und der von der Steuerungseinheit in eine Positionslage einstellbar ist, bei der der Sekundärantrieb aus dem Betrieb ausgeschaltet wird.Apparatus according to claim 4 or 5, wherein the control unit with a rotary valve ( 5 ), through which the exhaust gas flow into the turbine ( 1 ) is insertable and which is adjustable by the control unit in a position position in which the secondary drive is switched off from the operation. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit mit den für die kontinuierliche Überwachung der Korrektheit der Ausgabepositionen der Wälzeinrichtungen zuständigen Sensoren ausgestaltet ist, durch welche die Steuereinheit die individuellen für jede von den Wälzeinrichtungen (14) jeweils erforderlichen Sollwerte bestimmt, die für die Positionierungen der Nocken (47) am geeignetsten sind, um die Ausgangspositionen zu behalten. Device according to one of the preceding claims, wherein the control unit is designed with the sensors responsible for the continuous monitoring of the correctness of the output positions of the rolling devices, by means of which the control unit controls the individual sensors for each of the rolling devices ( 14 ) determines respectively required setpoint values which are required for the positioning of the cams ( 47 ) are most suitable to retain the home positions. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit derart ausgebildet ist, dass sogar bei extrem intensiver Gasmengenzufuhr auf die Turbine, die beim Stillstand des Fahrzeugs aufgrund eines Spiels mit dem Gaspedal auftreten kann, das Drehen der Räder unterbindbar ist.Device according to one of the preceding claims, wherein the control unit is designed such that even with extremely intense gas flow to the turbine, which can occur when the vehicle is stopped due to a game with the accelerator pedal, the rotation of the wheels can be prevented. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Wälzeinrichtungen (14) ein Reibradgetriebe darstellen, enthaltend einstückig im Wesentlichen jeweils drei im Eingriff stehende Wälzelemente, die kegelige Rollen sind, von denen eine mittlere Rolle (21) durch Kopplung ihrer Welle (20) mit der Kardanwelle (15) betreibbar ist und zwei weitere von der Rolle (21) abtriebbare Zwängensrollen (18), über welche die Antriebsmomente an die Fahrzeugräder übertragbar sind, wobei die Zwängensrollen (18) für die optimale Anpassung an der Rolle (21) sowie an Angriffsfläche (23) des Fahrzeugrades (13) an ihre Stellungen im Gehäuse (16) flexibel gelagert sind.Device according to one of the preceding claims, wherein the rolling devices ( 14 ) are a friction gear, comprising integrally substantially each three meshing rolling elements, which are tapered rollers, of which a middle roller ( 21 ) by coupling its shaft ( 20 ) with the cardan shaft ( 15 ) and two more of the role ( 21 ) removable driven rollers ( 18 ), via which the drive torques are transferable to the vehicle wheels, wherein the constraining rollers ( 18 ) for optimal adaptation to the roll ( 21 ) as well as on the attack surface ( 23 ) of the vehicle wheel ( 13 ) to their positions in the housing ( 16 ) are flexibly stored. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Wälzeinrichtungen (14) einstückig am Fahrzeuggestell in solchen Stellungen angebracht sind, bei denen ihre Zwängensrollen (18) in greifbarer Nähe vom Rand des Fahrzeugrads ruhen, um diese rasch anzugreifen, wobei eine mit den Rollen (18) engagierte Oberfläche am Rand des Rades liegt, um die treibenden Drehmomente auf die Fahrzeugräder tangential zu übertragen und dadurch zu erhöhen.Device according to one of the preceding claims, wherein the rolling devices ( 14 ) are integrally mounted on the vehicle frame in such positions, in which their constraining roles ( 18 ) in close proximity to the edge of the vehicle wheel to attack them quickly, one with the rollers ( 18 ) dedicated surface on the edge of the wheel to transmit the driving torques to the vehicle wheels tangentially and thereby increase. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, wobei die Niederhalter (46) am Fahrzeugtraggestell (45) montiert sind, die zur Bildung unter den von diesen ausgeübten Krafthub einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen den Fahrzeugrädern (13) und den Zwängensrollen (18) der Wälzeinrichtungen (14) oben an diese letztere anliegend angeordnet sind, bestehend einstückig aus einem in kontinuierlichem Kontakt mit der Wälzeinrichtung (14) angebrachten als Spanner dienenden Nocken (47) und einem ihn betätigenden Elektromotor (48).Device according to one of claims 4 to 10, wherein the hold-down ( 46 ) on the vehicle frame ( 45 ), which are designed to form under the force stroke exerted by these force-locking connection between the vehicle wheels ( 13 ) and the constraints ( 18 ) of the rolling devices ( 14 ) are arranged abutting the latter at the top, consisting integrally of one in continuous contact with the rolling device ( 14 ) attached as a tensioner cam ( 47 ) and an electric motor actuating it ( 48 ). Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Kontaktauferhaltung zwischen den Nocken (47) von den Niederhaltern (46) und der Wälzeinrichtungen (14) durch jeweils ein Paar Rückzugfedern (50) gesichert ist, die mit einem ihrer Enden an der Stelle des Fahrzeugtraggestells (45), wo einer des mindestens einen Niederhalters (46) angebracht ist und mit einem anderen Ende auf die Wälzeinrichtung (14) über einen mit ihr starr verbundenen Halter (37) aufgehängt ist.Device according to one of the preceding claims, wherein the contact retention between the cams ( 47 ) from the downers ( 46 ) and rolling devices ( 14 ) by a respective pair of return springs ( 50 ) secured with one of its ends in place of the vehicle frame ( 45 ), where one of the at least one hold-down ( 46 ) and with another end on the rolling device ( 14 ) via a rigidly connected holder ( 37 ) is suspended. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Wälzeinrichtungen (14) formstabil ausgebildet sind und an ihren Sitzstellen bewegbar angeordnet sind und durch einen Krafthub seitens des mindestens einen Niederhalters in Richtung zu den Fahrzeugrädern (13) unter Leitung der Führungselemente (52, 53) verschiebbar sind.Device according to one of the preceding claims, wherein the rolling devices ( 14 ) are formed dimensionally stable and are movably arranged at their seats and by a power stroke by the at least one hold-down in the direction of the vehicle wheels ( 13 ) under the guidance of the guiding elements ( 52 . 53 ) are displaceable. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verteilgetriebe (8), um eine höhere Kraftübersetzung zu erzielen, als Schneckengetriebe ausgebildet ist, bei dem auf die Turbinenwelle (2) eine Schnecke aufgesetzt ist und die Wellen (11) mit einem Schneckenrad verbunden sind.Device according to one of the preceding claims, wherein the distribution gear ( 8th ), in order to achieve a higher power transmission, is designed as a worm gear, wherein the turbine shaft ( 2 ) a worm is placed and the waves ( 11 ) are connected to a worm wheel. Vorrichtung nach einem Anspruch 9, wobei die Angriffsfläche (23) der Fahrzeugräder (13), an denen die Laufbahn der Zwängensrollen (18) fällt, eine an einer innerer Schulter (24) des Rades gestaltete Oberfläche ist.Device according to claim 9, wherein the attack surface ( 23 ) of the vehicle wheels ( 13 ), at which the track of the constraining rollers ( 18 ), one on an inner shoulder ( 24 ) of the wheel is designed surface. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei für die direkte Übertragung der Antriebsmomente auf die nicht vom Kolbenmotor angetriebenen Fahrzeugräder deren Achsen zugleich die Ausgangsachsen des Verteilergetriebes (8) sind.Device according to one of the preceding claims, wherein for the direct transmission of the drive torque to the vehicle wheels not driven by the piston engine whose axes at the same time the output axes of the transfer case ( 8th ) are.
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