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Brennkraftmaschine mit Aufladung und Föttingergetriebe . Eine
aufgeladene Brennkraftmaschine, * deren Abtriebsleistung über ein Schwungrad
und einer Schwingungsdämpfer einem Verteilergetriebe zugeführt wird und von dort
auf den Antrieb eines Ladegebläses und auf eine Abtriebswelle verzweigt wird, wobei
dem Verteilergetriebe im Abtriebszweig zur Abtriebswelle ein Föttinger-Drehmomentwandler
nachgeschaltet ist, ist bekannt.
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. Aufgabe vorliegender Erfindung ist, dieses System in seiner
Kennune, in mancher Beziehung noch zu verbessern und insofern wesentlich zu vereinfachen,
als das Schwungrad, der Schwingungsdämpfer und das mechanische Verteilergetriebe
unterdrückt werden.
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Die Erfindung macht sich den bekannten Vorschlag zunutze, einen Föttinger-Drehmomentwandler
als Getriebe mit mehr als einer Abtriebswelle zu bauen, indem außer einem Hauptpumpen-Schaufelrad
und einem Hauptturbinen-Schaufelrad weitere beschaufelte und drehbare Räder vorgesehen
sind, die zum Antrieb eines zweiten Nutzleistungsgeräts oder eines Hilfsgeräts,
z. B. eines Schwungrades oder eines zusätzlichen getriebenen Schaufelrades im Wandler,
eingerichtet sind. In bevorzugter Weise erfüllt ein solches weiteres beschaufeltes
Treibrad zugleich die Aufgabe der Abstätzung des Reaktionsmomentes im Wandler,
d. h. die Aufgabe des Leitrades.
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Das Vorgehen, ein Föttingergetriebe wesentlich als leistungsteilendes
Getriebe zu verwenden, ist allerdings ungewöhnlich. Leistungsteilende Föttingergetriebe
sind in der ausführenden Technik auf bestimmte Sonderanwendungen beschränkt, wo
dann eine wirklich freie Leistungsteilung in den Hauptbetriebszuständen durch Gegenmaßnahmen
(Überbrückungs- oder Feststellkupplungen, Rückverbindungen) wieder unterbunden wird.
Dies hat seinen Grund darin, daß das hydrodynamische Verteilergetriebe nicht ohne
weiteres an die Stelle eines mechanischen Verteilergetriebes treten kann, weil das
leistungsteilende hydrodynamische Getriebe nicht wie das leistungsteilende mechanische
Getriebe unveränderliche Drehmomentverhältnisse ergibt, sondern. veränderliche.
Ferner ist es von schlechterem Wirkungsgrad und kostspieliger. Dies bedeutet, daß
das hydrodynamische Verteilergetriebe mit einer wesentlichen Funktion als Verteilergetriebe
gegenüber dem mechanischen Vertellergetriebe als minderwertig zu betrachten ist.
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Diesem Stand der Technik gegehüber geht die vorliegende Erfindung
von der Erkenntnis aus, daß in der Verbindung einer aufgeladenen Brennkraftmaschine
mit einem mechanischen, ein Ladegebläse antreibenden Verteilergetriebe Und einem
nachgeschalteten Föttinger-Drehmomentwandler gerade die Kombination der Leistungsteilung
mit veränderlichen Drehmomentverhältniss#en gesucht wird, wie sie von einem leistungsteilenden
Flüssigkeitsgetriebe gegeben werden kann. Darüber hinaus ist die Erkenntnis von
entscheidender Bedeutung, daß die beiden Organe, auf die bei einer solchen Maschine
das Drehmoment verteilt wird, zwar Leistung aufnehmen, daß aber das eine getriebene
Organ (das Ladegebläse) nur einen Bruchteil des Drehmoments und der Leistung des
andern (des Nutzleistungsabtriebs) verlangt, so daß das getriebene Organ mit kleiner
Leistung in geschickter Weise an den Abtrieb im Föttingergetriebe gelegt werden
kann, welcher gegenüber der normalen Hauptabtriebsturbine zusätzlich vorhanden ist
und bei gleichberechtigter Leistungsabgabe das hydrodynamische System besonders
dann empfindlich stören würde, wenn er - wie besonders einpfehlenswert
- gleichzeitig die Aufgaben eines Reaktionsorgans erfüllt. Endlich ist die
Erkenntnis wesentlich, daß die Verschlechterung des Wirkungsgrades, die durch ein
leistungsteilendes hydrodynamisches Ge-
triebe im Vergleich zum mechanischen
Getriebe verursacht wird, hier nicht ins Gewicht fällt, weil ja der Nutzleistungsabtrieb
infolge des bereits in der bekannten Anordnung vorgesehenen Föttingerwandlers sowieso
dem schlechteren Übertragungswirkungsgrad der hydrodynamischen übertragung unterliegt.
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Diesen überlegungen entsprechend wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
bei einer aufgeladenen Brennkraftmaschine mit einem Föttingergetriebe, welches mittels
eines Pumpenrades von der Brennkraftmaschine angetrieben wird und mittels eines
Turbinenrades die Nutzleistungs-Abtriebswelle antreibt, ein Ladegebläse der Maschine
von einem weiteren treibenden Turbinenrad äs Föttingergetriebes anzutreiben.
Insbesondere
ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Ladegebläse einer
aufgeladenen Brennkraftmaschine durch das Abstützmoment des im Rückwärtssinn frei
drehbar angeordneten Reaktionsrades eines Föttingergetriebes angetrieben wird, dessen
PompQnrad von der Brennkraftmaschine angetrieben wird und dessen Turbinenrad die
Abtriebswelle treibt.
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Bei einer solchen Anordnung soll der Antriebseffekt des Leitrades
möglichst bis zu hoben Abtriebsdrehzahlen erhalten bleiben, ohne daß dadurch der
Wirkungsgrad der Gesamtmaschine beeinträchtigt wird. Um dies zu erreichen, wird
erfindungsgemäß der Leitapparat der Föttinger-übertragung in mehrere Einzelräder
unterteilt, wie an sich bekannt, in der Weise, daß mindestens eines dieser Räder
rückwärts frei drehbar angeordnet ist und mit der Antriebswelle des Ladegebläses
gekuppelt ist. Die restlichen Leiträder können bei steigender Abtriebsdrehzahl nacheinander
zuerst freilaufen, wie an sich bekannt, und das treibende Leitrad unter Lösung vom
Abtrieb zuletzt, so daß der hydrodynamische Wandler mehr und mehr und schließlich
ganz den Charakter einer hydrodynamischen Kupplung annimmt.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung bestehen in der Anwendung von Zusatzeinrichtungen.
Zum Beispiel wird vorgeschlagen, das hydrodynamisch angetriebene Ladegebläse über
eine Kurzschlußleitung mit Rückschlagventil zu überbrücken, wie noch erläutert werden
wird. Ferner wird als Regel gegeben, der Maschine möglichst einen Abgasturbolader
in noch zu schildernder Weise beizugeben, weil die hiernach unteren Drehzahlen besonders
stark ansteigende Ladedruckkurve besonders günstig die etwa gleich stark ansteigenden
Verluste des sich selbst erregenden Systems-, Abgasturbolader plus Brennkraftmaschine
deckt, so daß bei hohen Drehzahlen die hydrodynamische Aufladung infolge einer automatischen,
gegenseitigen Ergänzung des hydrodynamischen und des Abgasturboladesystems völlig
entfallen kann, was wegen des allmählichen übergangs des Wand16rs in eine Kupplung
erwünscht ist. Endlich wird als Sonderlösung die Zwischenschaltung eines mechanischen
Verteilergetriebes zwischen Brennkraftmaschine und Föttinger-übertragung für große
Triebwerke vorgeschlagen. Hierbei wird ein Lade-ebläse der Brennkraftmaschine gleichzeitig
von einem Abtriebszweig des mechanischen Verteilergetriebes und von einem Schaufelrad
des hydrodynamischen Verteilorgetiiebes angetrieben. Es wird dann die obenerwähnte
dort fakultative Anordnung des das Ladegebläse treibenden Turbinenrades des Föttingergetriebes
auf einem Freilauf eine Notwendigkeit, damit die Ladegebläsewelle sich von diesem
Antrieb lösen kann, wenn sie von dem mechanischen Antrieb schneller angetrieben
wird.
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In der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand
der Zeichnungen ist die Erfindung veranschaulicht, und es wird auch noch weiter
auf die bereits angegebenen Merkmale und Soncie-ranoxdnungen eingegangen, Es zeigt
F i g. 1 ein Föttingergetriebe der behandelten Art mit drei Leiträdern, von
denen alle über Freilauf, aber nur zwei am Gehäuse feststehend angeordnet sind,
während eines sein Reaktionsmoment über einen frei drehbaren Nebenabtrieb an ein
Lade#--gebläse überträgt, F i g. - 2 eine, Gesamtanordtkung des behandelten
Triebwerks mit aufgeladen« erennkraftmaschine, F i g. 3 die hauptsächlichen
Kennkurven der Gesamtanordung gemäß F i g. 2, Fig. 4 die wesentlichen Kennkurven
des eigentlichen#Föttingergetriebes gemäß der Erfindung.
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In Fig. 1 ist 1 der Befestigungsflansch für den Antrieb
des Fettingerwandlers. Hier wird direkt adei über eine Stirnrad- oder Planetengetriebe-übersetzung
der Kurbelwellenflansch der Brennkraftmaschine angeschlossen. Bei direktem Anschluß
dient in bekannter Weise der Primärläufer des Föttingergetriebes, bestehend aus
Schale 2 und Pumpenrad 3, gleichzeitig als Schwungmasse der Brennkraftmaschine.
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Ein Sekundärläufer bzw. Turbinenrad 4 des Wandlers ist mit der Abtriebswelle
5 fest verbunden. Im hydrodynamischen Getriebe sind hier drei Leiträder
6, 7 und 8 vorgesehen. Die Leiträder 6
und 7 sind über
Fre.iläufe 9 und 10 auf einem feststehenden Rohr 12 gelagert, welches
mit dem Getriebegehäuse 13 verbunden ist.
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Das Leitrad 8 ist über einen Freilauf 11 auf einer Hohlwelle
14 gelagert, welche mit einem Zahnrad 15 verbunden ist. Dieses leitet das
ihm übertragene Reaktionsmoment des Leitrades 8 über ein Vorgelege
16 weiter bis zur Abtriebswelle 17, die ein Ladegebläse
18 antreibt, insbesondere ein volumetrisches Gebläse. Dieses ist am Gehäuse
13 ange. flanscht, so daß eine geschlossene Einheit entsteht.
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In Fi.g. 2 ist an die Brennkraftmaschine 19 an deren Abtriebsende
das Gehäuse 13 des Föttinger-Verteilergetriebes angeflanscht, aus dem die
Abtriebswelle 5 herausragt. Die nicht sichtbare Kurbelwelle, der Brennkraftmaschine
treibt hier unmittelbar den Primärläufer des hydrodynamischen Verteilergetriebes
an.
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Am Gehäuse des Föttingertriebes ist wie in Fig. 1 das Ladegebläse
18 angeflanscht. Oberhalb des Getriebegehäuses befindet sich mit senkrechter
Wellenanordnung ein Abgasturbogobläse 22 mit Gebläseteil 21 und Turbinenteil
23.
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Die Brennkraftmaschine erhält die erforderliche Verbrennungsluft über
ein Einlaßluftfilter 20. Die Luft tritt in den Gebläseteil 21 des Abgasturbogebläses
ein und wird von dort durch einen Zwischenkühler 24 in das hydrodynamisch getriebene
Ladegebläse 18 gedrückt. Aus diesem strömt sie über eine Leitung
25 durch einen Endkühler 26 in die Einlaßluftsammelleitung
27 der Brennkraftmaschine.
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Die Abgase der Brennkraftmaschine treten in die Sammelleitung
28 aus und beaufschlagen von dort aus. den Turbinenteil 23 des Abgasturbogebläses.
Aus diesem strömt das Abgas über ein Abgasrohr 29 ab.
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In den Triebwerkskennkurven der F i g,- 3 ist auf der
Abszisse die Drehzahl n., des Sekundärläufers bzw, der Abtriebswelle 5 in
Einheiten ximin aufgetragen. Auf der linken Ordinate befindet sich eine Skala für
die Drehniomentverhältnisse. Die unteren Werte dieser Skala zeigen, außerdem in
nieht weiter definierten Einheiten (z. B. kg/cm2) den Auflagedruck p, in der Einlaßsainmelleitung
27 an.
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Auf der rechten Ordinate ist eine Drehzahlskala in unbestimmt gelassenen
Einheiten x/min aufgetragen# die7 die Drehzahl der Brennkraftmaschine, n", anzeigt.
Im
Diagramm der F i g. 3 sind die Kurven der Drehzahl der Brennkraftmaschine,
des tinlaßladedruckes und drei Kurven von Drehmomentverhältnissen eingetragen. Sie
geben je ein anderes Drehmomentverhältnis an, aber stets mit Bezug auf das
kleinste Sekundärdrehmoment M,.1", welches bei h&I-ister Abtriebsdrehzahl
erhalten wird. Folgende Drehmomente sind so kurvenmäßig erfaßt.
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das Sekundär- oder Abttiebgmoment M, als Verhältnis MIM",1", das bei
- als ideal angesehener - hyperbo-Wcher Drehmomentkennung sich ergebende
Setundärmoment Mh" als Verhältnis MlivplM$ min,
das primäre Wandler-Eingangsmoment
als Verhältnis M"lM, mi,« Auf der Abszisse des Diagramms der F i g. 4 ist
ebenfalls die Sekundär- bzw. Abtriebsdrehzahl n, in unbestimmt gelassenen Einheiten
ximin aufgetragen. Die Kurve MIM, gibt das Verhältnis von Sekundär- zu Primärmoment
an (linke Ordinatenskala). Die mit »eta« bezeichnete K urve gibt den Verlauf das
GetriebQwirkungsgrades wieder (rechte Ordinatenskala). In beiden Kurven und auch
in der Kurve M,[M,.1, der F ig. 3 erkennt man vier Ab-
schnitte
a, b, c und d, die allerdings in Wirklichkeit sich zu einer
ununterbrochenen, gleichmäßigen Kurve verwischen. Diese Abschnitte entsprechen folgenden
Zuständen: a) Leitrad 6 und 7 am Gehäuse 13 abgestützt, Leitrad
8 treibt Ladegebläse 18;
b) Leitrad 6 auf Freilauf frei
mitlaufend, Leitrad 7 fest abgestützt, Leitrad 8 treibt Ladegebläse
18;
c) Leitrad 6 und 7 auf Freilauf frei mitlaufend, Leitrad
8 treibt Ladegebläse 18;
d) alle drei Leiträder frei mitlaufend.
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Das rückwärts'wirkende, das Ladegebläse 18 antreibende Drehmoment
des Leitrades 8 ist durch eine gestrichelte Linie R8 angedeutet, wobei allerdings
die Zahlen auf der linken Ordinatenskala nicht als Verhältniswerte, sondern als
wirkliche Momente in den Zahlen angepaßter Einheit abzulesen sind. Die Linie R8
verläuft über den dargestellten Bereich hinaus nach links weiter, der volle Verlauf
wurde aber nicht gezeichnet, da er von der Ausführung des Leitrades 8 stark
abhängt. Nach rechts deckt sich die Linie R8 mit der stark gezeichneten Linie MJMP.
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Die Arbeitsweise der Maschine ist folgende: Im Leerlauf der Brennkraftmaschine
und bei fest angekuppeltem Nutzleistungsorgan (z. B. Fahrzeugräder) stehen die Abtriebswelle
5 sowie die Leiträder 6, 7,
8 still, da kein merkbares Vorwärtsmoment
auf die Turbine 4 wirkt und kaum ein Rückmoment auf das rückwärts drehbare Leitrad
8 ausgeübt wird. Die Brennkraftinaschine saugt die erforderliche Verbrennungsluft
durch ein Rückschlagventil 30 über eine Kurzschlußleitung 31 ein.
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Beim Gasgeben wird ein Vorwärtsmoment ausgeübt auf das Turbinenrad
4 und Rückwärtsmomente auf die Leiträder 6, 7 und 8. Die Leiträder
6 und 7
liegen dabei fest gegen das Gehäuse 13 an, während das
Leitrad 8 das Ladegebläse 18 antreibt Die Brennkraftmaschine wird
dadurch aufgeladen, so daß die Rückschlagklappe 30 sich schließt Solange
bei kleiner Belastung die Abgasmenge nicht hinreicht, um die Abgasturbine,
23 zu drehen, saugt das Ladegebläse 18 die erforderliche Luft durch
den Radiallader 21 hindurch. Bei Vollgas worden bei feststehender Abtriebswelle
5 die Höchstwerte der Linien M.,IM., i. (F i g. 3.)
und M,IM, (F i g. 4) erhalten.
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Die über das Leitrad 8 abgegebene Leistung wird dadurch aufgebracht,
daß die Brennkraftmaschine ein etwas höheres Moment Mp aufzubringen hat als es bei
stillstehendem Leitrad 8 gleicher Beschaufelung und gleichem M, der Fall
sein würde. Dies gibt der Brennkraftmaschine mit hydrodynamischem Verteilergetriebe
die mit steigender Drehzahl betont stärker abfallende Drehmomentkennung als bei
einer Brennkraftmaschine mit mechanischem Verteilergetriebe.
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Die Gesamtauslegung ist nun so angenommen, daß das Fahrzeug oder die
von dem Triebwerk angetriebene Maschine sich spätestens mit dem dargestellten Arifahrmoment
vom etwa elffachen Wert des Vollmoments MI",i" in Bewegung setzt. Hierbei entspricht
in vorliegendem Beispiel das Völlmoment Ml,.1" dem Drehmoment einer nach derzeitigen
Begriffen bereits gut aufgeladenen Brennkraftmaschine, z. B. einem Mitteldruck von
etwa 10 kg/cm2. Das Anfahrmoment ist also sehr hoch.
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Im Anfahrzustand liefert das Ladegebläse 18
einen hohen Druck,
und auch der Abgasturbolader 22 dreht infolge reichlicher Abgasmenge nahe seiner
Höchstdrehzahl. Beide Gebläse zusammen ergeben einen Endladedruck von hohem Wert,
hier etwa 4 kg7cni2, was für jedes Gebläse ein relativ mäßiges Drückverhältnis von
1,6 bis 2,5 bedeutet.
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Bei Beschleunigung der Abtriebswelle sinkt das maximale Abtriebsmoment
etwa gemäß dem Kurvenverlauf MIM",1", und der Ladedruck der Brennkraftmaschine verhält
sich etwa gemäß der Kurve p".
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Das für den Antrieb des Ladegebläses 18 zur Verfügung stehende
Drehmoment ist bei unveränderter Abtriebs- und Motordrehzahl in idealer Weise von
der Belastung der Brennkraftmaschine abhängig, indem es schon bei einer relativ
hohen Teillast (auf die Vollast der nur mit Abgasturbolader aufgeladenen Brennkraftmaschine
bezogen) den Wert 0 erreicht. Bei steigender Abtriebsdrehzahl sinkt der Faktor,
welcher die Wirkung des Ladegebläses 18 in bezug auf die Belastung der Maschine
bestimmt, etwa gemäß der Kurve R8 ab. Bei Vollast erreicht das Antriebsdrehmoment
des Ladegebläses 18 den Wert 0
in dem Augenblick, wo bei Beginn der
Betriebsphase d das Leitrad 8 anfängt, freizulaufen. Das Ladegebläse
18 wird dann nicht mehr hydrodynamisch angetrieben. Es kann noch weiter vom
Förderdruck des Abgasturbogebläses 22, angetrieben wer-den, wobei es als
volumetrische Turbine arbeiten würde. Zweckmäßiger ist es, das Ladegebläse
18 ge-
mäß der erfindungsgemäßen Anordnung durch eine Kurzschlußleitung
32 mit Rückschlagklappe 33 zu überbrücken, so daß die Ladeluft der
Brennkraftmaschine in der Betriebsphase d durch die Leitung 32 strömt.
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Wenn kein Abgasturbolader 22 vorgesehen ist, wird in dieser Betriebsphase
die Verbrennungsluft durch die Klappe 30 und Leitung 31 angesaugt.
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Im hier behandelten Beispiel arbeitet die Brennkraftinagchine im Betriebsbereich
d wie ein üblicher, mittels Abgasturbogebläse aufgeladener Verhrennungsmotor.
Sie gibt bei Höchstab.triebsdrehzahl ein
Vollmoinent ab (M.",1"),-
welches im vorgegebenen Fall einem absoluten Ladedruck von etwa 1,7 kg(dm2
entspricht.
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In allen Betriebsbereichen a, b und c, in denen das
Leitrad 8 arbeitet, -wird diese immer; nur relativ langsam rückwärts drehen,
da die übersetzung zum Ladegebläse 18 sehr hoch ist. Diese .-mäßige Rückwärtsbewegung
erlaubt. noch eine - strömungsmäßig günstige-Ausbildung des Leitrades 8,.mit
geringen Verlusten sowohl für seine Funktion als Leitrad als f ür--seirie
gleichzeitige Funktion als-Turbine.
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Wenn das vorliegende Triebwerk für den Betrieb in großen Höhen oder
unter hohen Außentemperar ture'n ausgelegt ist, kann das Luftangebot unter normalen
atmosphärischen Bedingungeiliu groß sein. Dies kann auch in bestimmten Sonder-Betriebsbedingungen
(viel Betrieb in der Betriebsphase a, Stadtomnibusbetrieb) der Fall sein. Um in
solchen Fällen eine Anpassung zu. erreichen, wird erfindungsgemäß die Rückkühlung
der Ladeluft mittels eines Regelhahns 34 geregelt. Die Regelung kann last- oder
temperatur-oder druckabhängig erfolgen. Bei sehr hohen Anforderungen an minimalen
Kraftstoffverbrauch kann man gegebenenfalls vorsehen, die. Ladeluft sogar aufzuheizen,
z. B. über eine in der Achse der Ab-
gasleitung 28 gelegene, vollkommen
von Abgasen umspülte Nebenleitung 35, deren- Zu-. und Abströmung durch Verstellorgane
36 abhängig wie oben geregelt wird. Eine solche Vorwärmung kann besonders
auch unter sehr niedrigen Außentemperaturen bei geringer Belastung.der Maschine
vorteflhaft sein.
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Statt des Leitrades 8 kann auch eines der andern Leiträder,
z. B. .6 oder 7, oder können mehrere Leiträder, z. B. 6 und
8, oder alle Leiträder, 6, 7 und 8,
zugleich als Turbine wirkend
angeordnet sein. Es können verschiedene derartige Nebenturbinen mit dem gleichen,
andere mit einem andern Nebenabtrieb verbunden sein, oder es können alle an verschiedenen
Nebenabtrieben liegen, jedoch wird im Sinne der Erfindung immer ein Nebenantrieb
ein Ladegebläse antreiben.
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Es kann z. B. die Schmierstoffpumpe und der oder die Windflügel für
die Rückkühlung an besondere Nebenabtriebe des Föttingerwandlers angeschlossen sein,
was recht günstige Verhältnisse schaffen kann, weil dann diese Geräte in oft erwünschter
Weise stark lastabhängig arbeiten.
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Es sei noch besonders auf die außergewöhnlichen Vorzüge der Erfindung
gegenüber -dem bisher Bekannten hingewiesen.
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Gegenüber der mechanischen Differentialaufladung hat sie zunächst
den bereits eingangs erwähnten Vorteil, daß das mechanische.Verteilergetriebe mit
seinem unerläßlichen Zubehör: Schwungrad und Schwingungsdämpfer ganz wegfällt. Weiterhin
wird erreicht, daß das Antriebsmoment des Ladegebläses 18 nicht nur wie bei
mechanischer Differentialaufladung sich etwa proportional zum. Abtriebsmoment der
Brennkraftmaschine ändert, sondern erheblich stärker und damit günstiger, so daß
es bei Teillast, wo es nicht mehr erforderlich ist, vierschwindet, und daß sich
diesem Verhalten in idealer Weise die Kurve R 8 überlagert, welche bei Vollast
bis auf 0
abfällt, so daß eine Höhe der Abtriebsdrehzahl erreicht wird, welche
bei mechanischer Differentialaufladung nur mit angehaltenem,Ladegebläse, erhalten
werden kann. . Die bei Fahrzeugbetrieb als ideal anzusehende hyperbolische
Drehmom entkurve MhypIM" i. (F i g. 3)
wird in einer Weise noch
übertroffen, wie es von bisher bekannten selbst ähnlichen Triebwerken trotz viel
größeren Aufwandes nicht erreicht worden konnte.
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. Ein Mangel bisher üblicher Triebwerke mit Kraftübertragung
durch Föttingergetriebe ist die Tatsache, daß das höchste Startmoment nur einen
Punkt auf einer spitz auslaufenden Drehmomentkurve darstellt -, also keinem
praktischen Bewegungszustand enfspricht, so daß ein Startdrehmomentverhältnis von
z. B. 6: 1 bei üblichen Triebwerken mit Föttingerwandler ein wesentlich geringeres
praktisches Anfahrmomentverhältnis ergibt. Bei dem hier zum Schutz beanspruchten
Triebwerk wird nicht nur ein im Absolutwert weit höheres Anfahrmomentverhälnis erreicht,
sondern es wird außerdem infolge der, Rückwirkungen zwischen Wandlung, rückwärtsdrehendem
Leitrad, Ladegebläse und Brennkraftmaschine eine in die Ordinate flach einbiegende
»vöHige« Drebmomentkurve erzielt.
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Aus ftüheren Veröffentlichungen über Differentialaufladung bekanntgewordene
zusätzliche oder Sondereinrichtungen können auch bei,-der vorliegenden Lösung in
Kombination- angewandt werden. Solche Einrichtungen betreffen z. B.: Das Bremsen,
das Höhenverhalten, Nachschalten einer Notgangübersetzung, Entkuppeln, Hilfsgerätezusammenfassung,
Anordnung im Chassis, Anordnung an der Brennkraftmaschine.
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In Verbindung mit Föttingerwandlern auch sonst übliche Zusatzanordnungen,
wie z. B. mechanische Durchkupplung, im Kupplungsbereich, können beim Föttingergetriebe
7 vorliegender Erfindung ebenfalls günstig Anwendung finden.
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Das erfindungsgemäße Föttingergetriebe braucht nicht, wie dargestellt,
nach dem Trilok-Prinzip aufgebaut zu sein, sondern kann nach'irgendeinem andern
Anordnungsschema gebaut sein, z. B. nach dem von Lysholm angegebenen Schema.
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In weiterer Entwicklung kann die Erfindung durch Einbeziehung
des Hinterachsdifferentials von Fahrzeugen in das hydrodynamische Getriebe ausgebaut
werden, was zu einem einzigen hydrodynamischen Getriebeaggregat im Fahrzeug führen
würde.
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Bei großen Triebwerken kann eine Kombination zwischen mechanischer
Differentialaufladunc, und hydrodynamischer Differentialaufladung interessant sein.
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Bei einer solchen Anordnung werden ein mechanisches Verteilergetriebe
mit Ladegebläseabtrieb und ein hydrodynamisches Verteilergetriebe mit Ladegebläseabtrieb
hintereinander geschaltet, wobei entweder je ein mechanisch und hydrodynamisch
angetriebenes Gebläse in Parallel- oder Reihenschaltung verwendet werden können,
oder vorzugsweise nur ein Ladegebläse volumetrischer Art benutzt wird. Dieses wird
dann einmal -über das mechanische Eingangsdifferentialgetriebe angetrieben, wobei
das Eingangsgetriebe gleichzeitig als übersetzungsgetriebe für das Föttingergetriebe
dient, und zweitens über das hydrodynamische Differentialgetriebe, sobald der hydrodynamische
Nebentrieb - (17 in F i g. 1)
zur Wirkung kommt. Der Freilauf
11 sorgt dabei für die Unabhängigkeit beider Antriebe, so daß diese unmittelbar
miteinander fest verbunden werden können.
Es entsteht auf diese
Weise eine wirtschaftliche, konstruktiv noch relativ einfache und für große Triebwerke
(Lokomotiven) besonders interessante Lösung. Sie hat den Vorteil, daß die vom hydrodynamischen
Nebenabtrieb 17 abzunehmende Leistung besonders gering ist und erst beira
Anfahrvorgang merklich ansteigt, so daß die Nebenturbine im wirtschaftlich wichtigen
Betriebsgebiet praktisch wie ein feststehendes Leitrad arbeitet. Diese Lösung ist
für wirtschaftlich arbeitende Rangierlokomotiven von hervorragendem Interesse.