DE1297401B

DE1297401B - Charger for supercharged internal combustion engines

Info

Publication number: DE1297401B
Application number: DEK46999A
Authority: DE
Inventors: Finke; Dipl-Ing Dr-Ing Ernst Guenter
Original assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Current assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Priority date: 1962-06-15
Filing date: 1962-06-15
Publication date: 1969-06-12

Description

Es sind Antriebseinheiten bekannt, bestehend aus einem Verbrennungsmotor mit Aufladung und einem von diesem zusammen mit der Aufladeeinrichtung und in bestimmtem Verhältnis zu dieser angetriebenen hydrodynamischen Drehmomentwandler, bei welchen eine dem Primärmoment proportionale Motoraufladung stattfindet. Unter diesen gibt es Ausführungen, bei welchen zur Vermeidung von Schwingungserscheinungen im Verteilergetriebe die Aufladeeinrichtung dem Wandler derart nachgeschaltet ist, daß zwischen einem der Wandlerschaufelräder, z. B. einem rückwärts laufenden Leitrad und der Aufladeeinrichtung oder bei anderen Ausführungen abwechselnd zwischen zwei Leiträdern und der Aufladeeinrichtung oder bei wieder anderen Ausführungen zwischen einem Turbinenrad des Wandlers und der Aufladeeinrichtimg eine treibende Verbindung besteht. Alle diese Ausführungen weisen bestimmte Nachteile auf, welche bewirken, daß entweder die gewünschte Art der Aufladung oder die in bestimmter Weise damit zusammenhängenden Eigenschaften des hydrodynamischen Wandlers benachteiligt werden.There are known drive units consisting of an internal combustion engine with charging and one of these together with the charger and in certain Relationship to this driven hydrodynamic torque converter in which an engine charge proportional to the primary torque takes place. Among these there are there versions in which to avoid vibration phenomena in the transfer case the charging device is connected downstream of the converter in such a way that between a the converter impellers, e.g. B. a reverse idler and the charger or in other designs alternating between two idlers and the charging device or in other versions between a turbine wheel of the converter and the charging device has a driving connection. All of these designs have certain disadvantages which cause either the desired type the charge or the properties associated with it in a certain way of the hydrodynamic converter are disadvantaged.

So ist bei der Ausführung, bei der das rückwärts laufende Leitrad den Lader antreibt, der Nachteil vorhanden, daß hierdurch der Wandlergütegrad negativ beeinflußt wird und bei Erreichen des Wandlerkupplungspunktes das Leitrad seine Drehrichtung umkehrt, wodurch der Lader von diesem Betriebszustand ab nicht mehr im-vorgesehenen Sinne angetrieben wird. Bei der Ausführung mit zwei abwechselnd den Lader treibenden Leiträdern ist dagegen der bauliche Aufwand des Wandlers im Zusammenhang mit einer Vielzahl von Zahnrädern für das zwischen Wandler und Lader vorgesehene Getriebe zu groß, und letzten Endes ist bei allen Ausführungen dieser Art, d. h. auch bei denjenigen, bei denen ein Wandlerturbinenrad den Lader antreibt, der Nachteil darin zu sehen, daß eine ausreichend hohe Laderdrehzahl für den Anfahrbereich nicht 100%ig gewährleistet ist.The design in which the backward-running stator drives the charger has the disadvantage that this negatively affects the converter quality level and when the converter coupling point is reached the stator reverses its direction of rotation, so that the charger is no longer in the intended mode from this operating state onwards Senses is driven. In the version with two idler wheels alternately driving the charger, however, the structural complexity of the converter in connection with a large number of gears for the transmission provided between converter and charger is too great . H. even with those in which a converter turbine wheel drives the charger, the disadvantage is that a sufficiently high charger speed is not 100% guaranteed for the start-up range.

Es ist zwar auch eine Ausführung bekanngeworden, bei welcher das Pumpenrad und das Turbinenrad eines der Brennkraftmaschine nachgeschalteten hy- drodynamischen Drehmomentwandlers gemeinsam unter Zwischenschaltung eines Differentialgetriebes als Antrieb für das Ladegebläse dienen. Jedoch wird auch mit dieser nicht die gewünschte Art der Aufladung erreicht.While it is well become also an embodiment in which the pump impeller and the turbine wheel of the internal combustion engine downstream hy- drodynamischen torque converter used jointly with the interposition of a differential gear as the drive for the supercharger. However, even with this, the desired type of charging is not achieved.

Durch die Erfindung werden aufgabengemäß diese Nachteile vermieden, indem, ausgehend von einem Ladegebläse für aufgeladene Brennkraftmaschinen, bei welchem mehrere Schaufelfäder eines der Brennkraftmaschine nachgeschalteten hydrodynamischen Drehmomentwandlers gemeinsam unter Zwischenschaltung eines Differentialgetriebes als Antrieb für das Ladegebläse dienen, erfindungsgemäß vorgeschlagen wird, daß entweder ein Turbinenrad und ein Leitrad (T + L in F i g. 1 bis 5 oder Tl, T2 + L in Fig.6 und 7 oder T+L1 in Fig.8) oder zwei Turbinenräder (T 1 + T 2 in F i g. 9 bis 12) oder das Pumpenrad und ein Leitrad (P + L in F i g. 13 und 14) das Ladegebläse antreiben.According to the invention, these disadvantages are avoided by, starting from a charging fan for supercharged internal combustion engines, in which several blade wheels of a hydrodynamic torque converter connected downstream of the internal combustion engine serve together with the interposition of a differential gear as a drive for the charging fan, it is proposed according to the invention that either a turbine wheel and a stator (T + L in Fig. 1 to 5 or Tl, T2 + L in Fig. 6 and 7 or T + L1 in Fig. 8) or two turbine wheels (T 1 + T 2 in Fig. 9 to 12) or the impeller and a stator (P + L in F i g. 13 and 14) drive the charge fan.

Durch eine Ausführung mit diesen erfindungsgemäßen Merkmalen ist eine Antriebseinheit der genannten Art verwirklicht, welche die Voraussetzungen für zahlreiche zweckmäßige Anwendungsmöglichkeiten entsprechend den jeweils unterschiedlich gewünschten Verhältnissen mit sich bringt und bei der unter Vermeidung der gesamten Nachteile ebenfalls die Schwingungserscheinungen im Verteiler-bzw. Differentialgetriebe beseitigt sind.An embodiment with these features according to the invention is a Realized drive unit of the type mentioned, which the requirements for numerous expedient application possibilities according to the different desired Bringing proportions with it and avoiding all the disadvantages also the vibration phenomena in the distributor or. Differential gears eliminated are.

Eine zweckmäßige zusätzliche Anwendungsmöglichkeit des Erfindungsgegenstandes besteht z. B. bei einem Drehmomentwandler, dessen Schaufelräder in der Reihenfolge Pumpe, Turbine und innenliegendes Leitrad angeordnet sind und erfindungsgemäß sowohl zwischen einem Turbinenrad als auch einem Leitrad des Wandlers und der Aufladeeinrichtung eine Antriebsverbindung besteht. Diese Ausführung gewährleistet unter Verwendung eines einfachen nachgeschalteten Planetengetriebes als Differentialgetriebe eine besonders hohe Antriebsdrehzahl für den Lader zusätzlich zur besonderen hydrodynamischen Auslegung eines Wandlers dieser Art, wobei für das Leitrad als zusätzlicher Vorteil der sonst übliche Freilauf gespart wird, indem dieses rückwärts laufend mit dem vorwärts laufenden Turbinenrad auf das Planetengetriebe geschaltet ist. Dabei ergeben sich je nach der Anordnung, d. h. je nachdem, mit welchen der Glieder des Planetengetriebes die beiden Wandlerräder in Verbindung stehen und von welchem der Glieder der Laderantrieb abgezweigt ist, verschiedene Zuordnungen von Laderdrehzahl und Ausgangsdrehzahl des Wandlers und somit Vorteile bezüglich der Anpassung der Laderdrehzahl an gewünschte bzw. vorgeschriebene Betriebsverhältnisse.A useful additional application of the subject matter is z. B. in a torque converter whose impellers are arranged in the order pump, turbine and internal stator and, according to the invention, there is a drive connection between a turbine wheel and a stator of the converter and the charging device. Using a simple planetary gear as a differential gear, this design ensures a particularly high drive speed for the loader in addition to the special hydrodynamic design of a converter of this type, with the otherwise common freewheel being saved for the idler as an additional advantage by running it backwards with the one running forwards Turbine wheel is connected to the planetary gear. Depending on the arrangement, d. H. Depending on which of the elements of the planetary gear are connected to the two converter gears and from which of the elements the charger drive is branched off, different assignments of charger speed and output speed of the converter and thus advantages in terms of adapting the charger speed to desired or prescribed operating conditions.

Ein weiterer Anwendungsfall der Ausführung mit Leitrad und Turbinenrad als gemeinsamen Laderantrieb besteht in der Verwendung eines Wandlers mit mehreren Leiträdern und mehreren Turbinenrädern, wobei die Reihenfolge in der Anordnung der Wandlerräder beliebig sein kann und sowohl eines oder mehrere der Leiträder zusammen mit einem oder mehreren Turbinenrädern über das Planetengetriebe auf den Lader arbeiten können, wobei dieser mit dem Sonnenrad oder dem Ringrad oder mit dem Planetenträger desselben in Verbindung steht. Der Vorteil besteht bei diesem Anwendungsfall besonders in einer Ausnutzung des im Anfahrbereich sehr hohen Relativmomentes zwischen Turbinenrad und Leitrad für das Antreiben des Laders, was vom Planetengetriebe abgezweigt, beliebig über einen zusätzlichen Stimrad- oder Kegelradantrieb usw. erfolgen mag. Damit ist für den Anfahrpunkt bzw. für den Anfahrbereich eine ausreichend hohe Drehzahl und ein ausreichend hohes Antriebsmoment für den Lader sichergestellt. Zur Erhöhung der Anfahrwandlung im Strömungsgetriebe selbst kann hier das Moment des zusätzlich zur Verfügung stehenden Leitrades oder der Leiträder über ein Umkehrgetriebe auf die Turbinenwelle übertragen werden. Ein Vorteil dieses Anwendungsfalles besteht auch darin, daß das Planetengetriebe vor oder hinter dem Wandler angeordnet sein kann und dennoch diesem antriebsmäßig nachgeschaltet bleibt. Ein vor dem Wandler angeordnetes Planetengetriebe ist nämlich eventuell wünschenswert, wenn zu der Antriebseinheit nach dem Erfindungsgegenstand zusätzliche konstruktive Vereinfachungen, sei es hinsichtlich der Baulänge oder hinsichtlich einer einfacheren Verstellbarkeit in der übersetzung des Planetengetriebes, hinzukommen.Another application of the design with stator and turbine wheel as a common charger drive consists in the use of a converter with several Idlers and several turbine wheels, the order being in the order of the Converter gears can be any and both one or more of the idlers together work with one or more turbine wheels on the loader via the planetary gear can, this with the sun gear or the ring gear or with the planet carrier the same is in connection. The advantage is particularly evident in this application in an exploitation of the very high relative torque between the turbine wheel in the start-up area and idler for driving the loader, which branched off from the planetary gear, any via an additional spur gear or bevel gear drive, etc. may take place. So is a sufficiently high speed and for the approach point or for the approach area a sufficiently high drive torque for the loader is ensured. To increase the start-up conversion in the fluid flow transmission itself can add the torque here available idler or the idlers via a reverse gear the turbine shaft are transmitted. There is an advantage to this use case also in that the planetary gear can be arranged in front of or behind the converter can and still remains downstream of this in terms of drive. One in front of the converter arranged planetary gear may be desirable when attached to the drive unit according to the subject matter of the invention additional constructive simplifications, be it with regard to the overall length or in terms of easier adjustability in the translation of the planetary gear.

Eine weitere zweckmäßige Ausführung des Erfindungsgegenstandes besteht in der Bewerkstelligung des Laderantriebs dadurch, daß zwischen zwei der Wandlerturbinenräder zugleich und der Aufladeeinrichtung eine treibende Verbindung besteht. Auch diese Ausführung ist geeignet für die Verwendung zusammen mit einem mehrgliedrigen Wandler mit z. B. einem oder mehreren Leiträdern und mehreren Turbinenrädern in Verbindung mit einem einfachen Planetengetriebe. Die Ausführung hat ebenfalls den Vorteil, daß im Anfahrpunkt ein besonders kräftiger Antrieb des Laders erfolgt, während mit steigender Abtriebsdrehzahl die Laderdrehzahl niedriger wird. Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung dieser Ausführung besteht in einem Anwendungsfall mit zwei Turbinen und zwei Leiträdern, wobei das erste Leitrad zwischen den beiden Turbinen angeordnet ist und das zweite Leitrad mit verstellbaren Schaufeln versehen wird. Mit dieserWandlerform ist es möglich, wenn man die Verstellung der Schaufeln des zweiten Leitrades gleichzeitig mit der Fahrbedienung koppelt, die günstigsten fahrtechnischen Effekte zusammen mit einer im Anfahrbereich besonders kräftigen Aufladung nebst hohem Drehmoment des Dieselmotors zu >erzielen, womit eine Möglichkeit für z. B. einen PKW-Diesel geschaffen ist, bei dem die Notwendigkeit eines mechanischen Schaltgetriebes entfällt.There is another expedient embodiment of the subject matter of the invention in the accomplishment of the supercharger drive in that between two of the converter turbine wheels at the same time and the charger there is a driving connection. This version is also suitable for use together with a multi-section Converter with z. B. one or more idlers and several turbine wheels in Connection with a simple planetary gear. The execution also has the Advantage that there is a particularly powerful drive of the loader at the approach point, while the supercharger speed becomes lower with increasing output speed. One special expedient embodiment of this embodiment exists in an application with two turbines and two idlers, with the first stator between the two turbines is arranged and the second stator is provided with adjustable blades. With this converter form, it is possible, if the adjustment of the blades of the second idler at the same time coupled with the driving controls, the cheapest driving technology Effects together with a particularly powerful charge in the start-up area > to achieve high torque of the diesel engine, which is a possibility for z. B. a passenger car diesel is created in which the need for a mechanical gearbox not applicable.

Eine weitere zweckmäßige Ausführung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß sowohl zwischen dem Pumpenrad als auch einem Leitrad des Wandlers und der Aufladeeinrichtung eine treibende Verbindung besteht. Bei dieser ergibt sich der Vorteil, daß die Relativgeschwindigkeit zwischen Pumpe und Leitrad zwar in gleicher Weise wie bei der Ausführun , wo die Relativgeschwindigkeit zwischen Turbine und Leitrad ausgenutzt wird, für den Laderantrieb verwendet wird, jedoch mit noch besserer Wirkung. Die Relativgeschwindigkeit zwischen Pumpe und Leitrad ist nämlich noch höher, da das Pumpenrad auch iin Anfahrpunkt schon mit Motordrehzahl umläuft, wo die Turbine bzw. die Abtriebswelle noch stillsteht. Außerdem ist in diesem Betriebspunkt sowie im weiteren Verlauf des Anfahrbereichs, wo an der Abtriebswelle ein besonders starkes Moment verlangt wird, auch das Drehmoment des Leitrades besonders hoch, so daß sich dadurch über die Verbindung des Leitrades mit dem Planetengetriebe und einer entsprechenden Auslegung desselben eine zusätzlich höhere Aufladung und damit ein großes Motormoment ergibt. Auf einfache Weise läßt sich bei dieser Ausführung eine hohe übersetzung zum Ladegebläse bewerkstelligen und ebenso eine beliebige Gestaltung des Drehzahlverhältnisses zwischen Ladegebläse und Motor. Bei der Verwendung eines Wandlers mit mehreren Turbinen und mehreren Leiträdern ergeben sich auch bei dieser Ausführung des Erfindungsgegenstandes die Möglichkeiten, das Planetengetriebe vor oder hinter dem Wandler anzuordnen. Ein weiterer zweckmäßiger Anwendungsfall dieser Ausführung besteht wiederum in der Verwendung eines Wandlers mit einer Turbine und einem innenliegenden Leitrad, wobei in diesem Fall das Leitrad des Wandlers über einen Freilauf auf einer Zwischenwelle entgegengesetzt zur Wandler-Pumpendrehrichtung und diese Zwischenwelle über einen weiteren Freilauf in Wandler-Pumpendrehrichtung abgestützt ist. In zweckmäßiger Ausgestaltung kann dabei das Differentialgetriebe derart angeordnet sein, daß sowohl zwischen dem Pumpenrad als auch dem Leitrad des Wandlers und dem Differentialgetriebe sowie zwischen diesem und der Aufladeeinrichtung einerseits und zwischen diesem und der Wandlerturbinenwelle andererseits eine Antriebsverbindung besteht. Dadurch, daß sich das Moment des zunächst rückwärts laufenden Leitrades über das Differentialgetriebe auch auf der Turbinenwelle abstützt, wird ein Teil dieses Momentes an der Abtriebswelle abgegeben, womit zusätzlich zu den Vorteilen der Ausführung eine Erhöhung der Gesamtwandlung des Getriebeaggregates im Anfahrbereich eintritt. Dadurch, daß im Anfahrbereich das Leitrad mit der Leitradhohlwelle rückwärts dreht, steigt die spezifische Aufnahme des Wandlers stark an und führt zu einer Erhöhung der gewünschten Motorentlastung, wie sie ein normaler Wandler mit im Anfahrbereich stillstehenden Leitrad nicht besitzt. Von dem Augenblick an, wo im vorliegenden Anwendungsfall das Leitrad stillsteht, nimmt das Verhältnis von Lader zu Motordrehzahl weiter ab, da der Lader noch über das Differentialgetriebe mit dem Turbinenrad des Wändlers #verbunden ist. Zweckmäßig besteht für den geschilderten Anwendungsfall dasDifferentialgetriebe aus zwei miteinander verbundenen Planetengetrieben, wobei das Pumpenrad des Wandlers über das eine Planetengetriebe einerseits mit der Aufladeeinrichtung und andererseits mit dem anderen Planetengetriebe und das Leitrad des Wandlers über eine Zwischenwelle und über dieses zweite Planetengetriebe einerseits mit der Wandlerturbinenwelle und andererseits mit dein ersten Planetengetriebe in treibender Verbindung steht. Zur eventuellen Erhöhung der Pumpendrehzahl und zur bestimmten Ausgestaltung der bei dieser Ausführung, wo das Pumpenrad und das Leitrad gemeinsam über das Differentialgetriebe auf den Lader arbeiten und letzteres in bestimmtem Fahrbereich auf die Turbinenabtriebswelle zusätzlich arbeitet, ohnehin bestehenden Aufteilung der übertragungsleistung des Fahrzeuges in einen hydraulischen Zweig über den Wandler und einen mechanischen Weg direkt auf die Abtriebswelle kann dem hydrodynamischen Drehmomentwandler ein zusätzliches Differentialgetriebe ebenfalls in Form eines Planetengetriebes vorgeschaltet werden, dessen Planetenträger mit der Motorkurbelwelle, dessen Ringrad mit dem Wandlerpumpenrad und dessen Sonnenrad mit der Wandlerturbinenwelle verbunden ist. Hierdurch wird noch zusätzlich für alle Fahrbereiche eine Leistungsteilung der hydrodynamischen Kraftübertragungsanlage erreicht.Another useful embodiment of the subject matter of the invention is that there is a driving connection between the pump wheel and a stator of the converter and the charging device. In this results in the advantage that the relative speed between the pump and stator is used, although in the same manner as in the Ausführun where the relative speed is used between the turbine and guide wheel, for the loader drive, but with still better effect. The relative speed between the pump and the stator is in fact even higher, since the pump wheel is already rotating at the engine speed in the starting point where the turbine or the output shaft is still at a standstill. In addition, the torque of the stator is particularly high at this operating point as well as in the further course of the start-up range, where a particularly strong torque is required on the output shaft, so that an additional higher charging and thus a large engine torque results. In this embodiment, a high gear ratio to the charging fan can be achieved in a simple manner, as can any desired design of the speed ratio between the charging fan and the motor. When using a converter with several turbines and several guide wheels, this embodiment of the subject matter of the invention also provides the possibility of arranging the planetary gear in front of or behind the converter. Another useful application of this embodiment is the use of a converter with a turbine and an internal stator, in which case the stator of the converter has a freewheel on an intermediate shaft opposite to the direction of rotation of the converter pump and this intermediate shaft has a further freewheel in converter Pump direction of rotation is supported. In an expedient embodiment, the differential gear can be arranged in such a way that there is a drive connection between the pump wheel and the stator of the converter and the differential gear, as well as between this and the charging device on the one hand and between this and the converter turbine shaft on the other hand. Because the torque of the stator initially running backwards is also supported on the turbine shaft via the differential gear, part of this torque is transferred to the output shaft, which, in addition to the advantages of the design, increases the overall conversion of the transmission unit in the start-up range. Because the stator rotates backwards with the stator hollow shaft in the start-up area, the specific absorption of the converter increases sharply and leads to an increase in the desired engine relief, which a normal converter with a stator stationary in the start-up area does not have. From the moment when the stator is at a standstill in the present application, the ratio of supercharger to engine speed continues to decrease, since the supercharger is still connected to the turbine wheel of the wanderer via the differential gear. For the application described, the differential gearing expediently consists of two planetary gears connected to one another, the impeller of the converter via one planetary gear on the one hand with the charging device and on the other hand with the other planetary gear and the stator of the converter via an intermediate shaft and via this second planetary gear on the one hand with the converter turbine shaft and on the other hand is in driving connection with your first planetary gear. For a possible increase in the pump speed and for the specific configuration of the already existing distribution of the transmission power of the vehicle in a hydraulic branch, where the pump wheel and the stator work together via the differential gear on the loader and the latter also works in a certain driving range on the turbine output shaft Via the converter and a mechanical path directly to the output shaft, the hydrodynamic torque converter can be preceded by an additional differential gear, also in the form of a planetary gear, whose planet carrier is connected to the engine crankshaft, whose ring gear is connected to the converter pump gear and whose sun gear is connected to the converter turbine shaft. In this way, a power distribution of the hydrodynamic power transmission system is also achieved for all driving areas.

Ein solches zusätzliches Planetengetriebe kann auch, wo es zweckmäßig ist, bei allen anderen Ausführungen, bei denen mehrere Wandlerräder zugleich auf die Aufladeeinrichtung arbeiten, angewendet werden. In jedem Fall empfiehlt es sich jedoch zur Verineidung von eventuell neu auftretenden Schwingungserscheinungen, dämpfende Einrichtungen für dieses zusätzliche Planetengetriebe einzubauen.Such an additional planetary gear can also, where appropriate is, in all other versions, in which several converter wheels at the same time the charger are working. In any case, it is recommended but to avoid any new vibration phenomena that may occur, to install damping devices for this additional planetary gear.

Die F i g. 1 bis 17 zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele und zum Teil deren Anwendungsvarianten, und zwar F i g. 1 bis 8 solche, bei welchen sowohl zwischen einem oder mehreren Turbinenrädern als auch einem Leitrad des Wandlers und der Aufladeeinrichtung eine Antriebsverbindung besteht, F i g. 9 bis 12 solche, bei denen zwischen zwei der Turbinenräder und der Aufladeeinrichtung eine treibende Verbindung besteht, und F i g. 13 bis 17 solche, bei denen sowohl zwischen dem Pumpenrad als auch einem Leitrad des Wandlers und der Aufladeemirichtung eine treibende Verbindung besteht. Dabei veranschaulichen die F i g. 1 bis 5 ein Ausführungsbeispiel mit der Verwendung eines Wandlers, dessen Schaufelräder in der Reihenfolge Pumpe, Turbine und innenliegendes Leitrad angeordnet sind, wobei die F i g. 1 eine Variante darstellt, wo das Leitrad L über eine Zwischenwelle 3 den Planetenträger 4 und das Turbinenrad T über die Abtriebswelle 2 das Ringrad 5 eines einfachen Planetengetriebes als Differentialgetriebe antreibt, von dessen Sonnenrad 6 der Antrieb für die Aufladeeinrichtung 7 abgezweigt ist.The F i g. 1 to 17 show different exemplary embodiments and, in part, their application variants, namely FIG. 1 to 8 those in which there is a drive connection between one or more turbine wheels as well as a stator of the converter and the charging device, FIG . 9 to 12 those in which there is a driving connection between two of the turbine wheels and the charging device, and FIG . 13 to 17 those in which there is a driving connection between the pump wheel and a stator of the converter and the charging device. The FIGS. 1 to 5 show an exemplary embodiment with the use of a converter, the impellers of which are arranged in the order pump, turbine and internal stator, FIG . 1 shows a variant where the stator L drives the planet carrier 4 via an intermediate shaft 3 and the turbine wheel T drives the ring gear 5 of a simple planetary gear as a differential gear via the output shaft 2, from whose sun gear 6 the drive for the supercharger 7 is branched.

Die F i g. 2 zeigt dieselbe Variante lediglich mit dein Unterschied, daß an Stelle eines Planetengetriebes ein Kegelradumlaufgetriebe als Differentialgetriebe verwendet wird.The F i g. 2 shows the same variant with the only difference that instead of a planetary gear, a bevel gear is used as a differential gear.

Bei F i g. 3 ist dagegen wieder das einfache Planetengetriebe verwendet, wobei zum Unterschied gegenüber F i g. 1 der Antrieb für die Aufladeeinrichtung 7 vom Ringrad 5 des Planetengetriebes abgezweigt ist.At F i g. 3 , on the other hand, the simple planetary gear is used again, in contrast to FIG. 1 the drive for the charger 7 is branched off from the ring gear 5 of the planetary gear.

Bei der F i g. 4 treibt abweichend von F i g. 1 das Leitrad L über die Zwischenwelle 3 das Ringrad 5 und das Turbinenrad T von der Abtriebswelle 2 aus den Planetenträger 4 des Planetengetriebes, und der Antrieb für die Aufladeeinrichtung 7 ist vom Sonnenrad 6 desselben abgezweigt.At the F i g. 4 drives, unlike in FIG. 1 the stator L via the intermediate shaft 3, the ring gear 5 and the turbine wheel T from the output shaft 2 from the planet carrier 4 of the planetary gear, and the drive for the charging device 7 is branched off from the sun gear 6 of the same.

Nach F i g. 5 treibt das Leitrad L über die Zwischenwelle 3 das Sonnenrad 6 und die Turbine T über die Abtriebswelle 2 den Planetenträger 4, so daß für den Antrieb der Aufladeeinrichtung 7 das Ringrad 5 wiederum zur Verfügung steht.According to FIG. 5 , the stator L drives the sun gear 6 via the intermediate shaft 3 and the turbine T drives the planet carrier 4 via the output shaft 2, so that the ring gear 5 is again available for driving the charging device 7.

Die F i g. 6 bis 8 veranschaulichen Anwendungen mit einem Wandler, der zwei Turbinen und zwei Leiträder besitzt und hierbei die F i g. 6 eine solche, wo das Leitrad L 1 über die Zwischenwelle 3 des Ringrad 5 und die starr miteinander verbundenen Turbinen Tl, T2 über die Abtriebswelle 2 den Planetenträger 4 des nachgeschalteten Planetengetriebes antreiben, über dessen Sonnenrad 6 der Antrieb für den Lader 7 abgezweigt ist und die F i g. 7 eine solche, wo das Leitrad L 1 ebenfalls das Ringrad 5 und die starr miteinander verbundenen Turbinen Tl, T2 ebenfalls den Planetenträger 4 des Planetengetriebes und dessen Sonnenrad 6 die Aufladeeinrichtung 7 antreiben, jedoch ist hier das Planetengetriebe, obwohl es dem Wandler immer noch nachgeschaltet ist, vor diesem und nicht hinter diesem angeordnet.The F i g. FIGS. 6 to 8 illustrate applications with a converter having two turbines and two stator wheels, here FIG. 6 one where the stator L 1 via the intermediate shaft 3 of the ring gear 5 and the rigidly interconnected turbines Tl, T2 drive the planet carrier 4 of the downstream planetary gear via the output shaft 2, via the sun gear 6 of which the drive for the loader 7 is branched off and the F i g. 7 one where the stator L 1 also drives the ring gear 5 and the rigidly interconnected turbines T1, T2 also drive the planet carrier 4 of the planetary gear and its sun gear 6 drive the charger 7 , but here the planetary gear is, although it is still connected downstream of the converter is arranged in front of this and not behind this.

Bei der Anwendung nach F i g. 8 besteht der Wandler aus einer einzigen Turbine und zwei Leiträdern, wobei vom Leitrad Ll das Ringrad 5 und von der Turbine T der Planetenträger 4 angetrieben sind und von letzterem wiederum der Antrieb für den Lader 7 abgezweigt ist.When used according to FIG. 8 , the converter consists of a single turbine and two guide wheels, the ring wheel 5 being driven by the guide wheel Ll and the planetary carrier 4 being driven by the turbine T, and the drive for the charger 7 being branched off from the latter.

Von der Ausführung nach F i g. 9 bis 12 mit zwei Turbinenrädern als gemeinsamem Laderantrieb zeigt die F i g. 9 eine Variante, bei der der Wandler zwei Turbinenräder und ein Leitrad besitzt und wobei das Turbinenrad T 1 über die Zwischenwelle 3 den Planetenträger 4 und das Turbinenrad T2 über die Abtriebswelle 2 das Sonnenrad 6 des Planetengetriebes treibt, wobei von dessen Ringrad 5 der Lader 7 getrieben wird. Die Schaufeln des Leitrades L sind verstellbar angeordnet.From the embodiment according to FIG. 9 to 12 with two turbine wheels as a common charger drive is shown in FIG . 9 shows a variant in which the converter has two turbine wheels and a stator, and where the turbine wheel T 1 drives the planet carrier 4 via the intermediate shaft 3 and the turbine wheel T2 drives the sun gear 6 of the planetary gear via the output shaft 2, with the supercharger 7 of its ring gear 5 is driven. The blades of the stator L are adjustable.

Nach F i g. 10 besitzt der Wandler zwei Turbinenräder und zwei Leiträder, wobei die Turbine Tl und die Turbine T 2 wie nach F i g. 9 den Lader 7 antreibt und von den beiden Leiträdem L 1, L 2 das eine, L 2, mit verstellbaren Schaufeln ausgerüstet ist.According to FIG. 10 , the converter has two turbine wheels and two guide wheels, the turbine T1 and the turbine T 2 as shown in FIG. 9 drives the loader 7 and one of the two guide wheels L 1, L 2, L 2, is equipped with adjustable blades.

Dies ist auch der Fall bei der Anwendung nach F i g. 11, lediglich mit dem Unterschied zu F i g. 10, daß das Turbinenrad T 1 und das Leitrad L 1 an der Stelle des Kreislaufes, welche von der Wandlermittelachse am weitesten entfernt ist, angebracht sind, was eine nahezu axiale Durchströmung derselben gewährleistet. Auch hier sind die Schaufeln des Leitrades L 2 verstellbar angeordnet.This is also the case with the application according to FIG. 11, only with the difference to FIG. 10 that the turbine wheel T 1 and the stator wheel L 1 are attached to the point of the circuit which is furthest away from the central axis of the converter, which ensures an almost axial flow through the same. Here, too, the blades of the stator L 2 are arranged to be adjustable.

Die Anwendung nach F i g. 12 zeigt dieselbe Anordnung der Wandlerschaufelräder mit dem Unterschied, daß hier die Turbine Tl zwar den Planetenträger 4, die Turbine T2 jedoch nicht das Sonnenrad 6, sondern das Ringrad 5 treibt und der Laderantrieb vom Sonnenrad 6 abgezweigt ist.The application according to FIG. 12 shows the same arrangement of the converter blade wheels, with the difference that here the turbine T1 drives the planet carrier 4, but the turbine T2 does not drive the sun gear 6 but the ring gear 5 and the supercharger drive is branched off from the sun gear 6.

Von den F i g. 13 bis 17 mit Pumpe und Leitrad als gemeinsamem Laderantrieb zeigt die F i g. 13 eine Anwendung, bei der das Planetengetriebe wiederum vor dem Wandler angeordnet ist. Die umlaufende Pumpenradschale ist hier zusätzlich als Planetenträger 4 ausgebildet, so daß dieser quasi vom Pumpenrad getrieben wird, während das Leitrad L 1 -über die stark verkürzte Zwischenwelle 3, das Ringrad 5 treibt und von den Planetenrädem über das Sonnenrad 6 des Planetengetriebes der Lader 7 bewegt wird.From the F i g. 13 to 17 with pump and stator as a common loader drive is shown in FIG . 13 an application in which the planetary gear is again arranged in front of the converter. The circulating pump wheel is designed here additionally as a planet carrier 4, so that it is virtually driven by the impeller, while the stator L 1 drives -about the greatly shortened intermediate shaft 3, the ring gear 5 and the planet gears about the sun gear 6 of the planetary gear of the charger 7 is moved.

Nach F i g. 14 ist das Planetengetriebe wiederum hinter dem Wandler angeordnet. Hier treibt das Pumpenrad P über ein Vorgelege den Planetenträger 4 und das LeitradL1 über die Zwischenwelle3 das Sonnenrad 6, während das Ringrad 5 den Lader 7 antreibt.According to FIG. 14, the planetary gear is again arranged behind the converter. Here, the pump wheel P drives the planet carrier 4 via an intermediate gear and the stator L1 drives the sun gear 6 via the intermediate shaft 3 , while the ring gear 5 drives the charger 7.

Während nach den F i g. 13 und 14 jeweils ein Wandler mit zwei Turbinen und zwei Leiträdern verwendet wird, zeigen die F i g. 15 bis 17 jeweils die Verwendung eines Wandlers mit Anordnung der Schaufelräder wiederum in der Reihenfolge Pumpe, Turbine und innenliegendes Leitrad, wobei das Leitrad L über den Freilauf 8 auf der Zwischenwelle 3 entgegengesetzt zur Wandler-Pumpendrehrichtung und diese über einen weiteren Freilauf 9 in Wandler-Pumpendrehrichtung abgestützt ist.While according to the F i g. 13 and 14 each use a converter with two turbines and two guide wheels, FIGS . 15 to 17 each use a converter with an arrangement of the paddle wheels again in the order pump, turbine and internal stator, the stator L via the freewheel 8 on the intermediate shaft 3 opposite to the converter pump direction of rotation and this via a further freewheel 9 in the converter Pump direction of rotation is supported.

Das Pumpenrad P treibt dabei nach F i g. 15 wieder über ein Vorgelege den Planetenträger 4 und das Leitrad bei bestimmtem Betriebszustand das Sonnenrad 6 des Planetengetriebes und dessen Ringrad 5 wiederum den Lader 7. The pump wheel P drives according to FIG. 15 again the planet carrier 4 via a countershaft and the stator in a certain operating state the sun gear 6 of the planetary gear and its ring gear 5 in turn the charger 7.

Dagegen zeigen die F i g. 16 und 17 Anwendungen, bei denen das Differentialgetriebe nicht aus einem, sondern aus zwei miteinander verbundenen Planetengetrieben besteht, wobei das Pumpenrad des Wandlers über das Planetengetriebe 4, 5, 6 einerseits mit der Aufladeeinrichtung 7 und andererseits mit dem anderen Planetengetriebe 4', 5", 6' und das Leitrad des Wandlers über die Zwischenwelle 3, über das Planetengetriebe 4', 5', 6' einerseits mit der Wandlerturbinenwelle 2 und andererseits mit dem ersten Planetengetriebe 4, 5, 6 in treibender Verbindung steht.In contrast, FIGS. 16 and 17 Applications in which the differential gear consists not of one but of two interconnected planetary gears, whereby the impeller of the converter via the planetary gear 4, 5, 6 on the one hand with the charging device 7 and on the other hand with the other planetary gear 4 ', 5 " , 6 ' and the stator of the converter via the intermediate shaft 3, via the planetary gear 4', 5 ', 6' on the one hand with the converter turbine shaft 2 and on the other hand with the first planetary gear 4, 5, 6 in driving connection.

Bei der Anwendung nach F i g. 17 ist dem hydrodynamischen Drehmomentwandler ein zusätzliches Differentialgetriebe in Form eines Planetengetriebes 10, 11, 12 vorgeschaltet, dessen Sonnenrad 12 mit der Wandlerturbinenwelle 2 verbunden ist.When used according to FIG. 17 , the hydrodynamic torque converter is preceded by an additional differential gear in the form of a planetary gear 10, 11, 12, the sun gear 12 of which is connected to the converter turbine shaft 2.

Claims

Claims: 1. Charging fan for accumulated internal combustion engines, in which several paddle wheels of a hydrodynamic torque converter connected downstream of the internal combustion engine serve together with the interposition of a differential gear as a drive for the charging fan, characterized in that either a turbine wheel and a stator (T + L in F i g. 1 to 5 or Tl, T2 + L 1 in Fig. 6 and 7 or T + L 1 in Fig. 8) or two turbine wheels (T 1 + T 2 in Fig. 9 to 12) or that The pump impeller and a stator (P + L 1 in FIGS. 13 and 14) drive the charging fan.

2. Charger according to claim 1, characterized by the use of a converter, the impellers of which are arranged in the order pump, turbine and internal stator (F i g. 1 to 5). 3. Charger according to claim 1, characterized in that the stator (L) of the converter via a freewheel (8) on an intermediate shaft (3) opposite to the converter-pump rotation and this intermediate shaft (3) via a further freewheel (9) in the converter -Pump direction of rotation is supported (Fig . 15 to 17). 4. Charger according to claim 1 to 3, characterized in that the differential gear is arranged such that there is a drive connection both between the pump wheel and the stator of the converter and the differential gear and between this and the charging device on the one hand and between this and the converter turbine shaft on the other hand ( Figs. 15-17). 5. Charger according to claim 1, 3 and 4, characterized in that the differential gear consists of two interconnected planetary gears and the pump wheel (P) of the converter via the one planetary gear (4, 5, 6) on the one hand with the charging device (7) and on the other hand with the other planetary gear (4 ', 5', 6 ') and the stator of the converter via an intermediate shaft (3) and via the planetary gear (4', 5 ', 6') on the one hand with the converter turbine shaft (2) and on the other hand with the first planetary gear (4, 5, 6) is in driving connection ( Figs. 16 and 17). 6. Charger according to claim 1, 3 and 4, characterized in that the hydrodynamic torque converter is preceded by an additional differential gear in the form of a planetary gear (10, 11, 12), the planet carrier ( 10) with the motor shaft (1), the ring gear ( 11) is connected to the converter pump wheel and its sun wheel (12) to the converter turbine shaft (2) ( FIG. 17).