DE19605802A1 - Stromerzeugender Stoßdämpfer - Google Patents

Stromerzeugender Stoßdämpfer

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Andreas Glotz
Florian Stadler
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G13/00—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of vibration dampers
    • B60G13/14—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of vibration dampers having dampers accumulating utilisable energy, e.g. compressing air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/08—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for recovering energy derived from swinging, rolling, pitching or like movements, e.g. from the vibrations of a machine
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1869—Linear generators; sectional generators
    • H02K7/1876—Linear generators; sectional generators with reciprocating, linearly oscillating or vibrating parts

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Description

Stand der Technik sind Stoßdämpfer, (meist hydraulische Tele­ skopstoßdämpfer) die die Spannenergie der Feder und des Reifens und die Schwingungen der Karosserie eines Fahrzeuges stark min­ dern, indem sie die dabei vorhandenen Energien in innere Ener­ gie umwandeln, die dann an die Umwelt abgegeben wird. Wäre dies nicht der Fall, ginge der Kontakt der Räder zur Straße verloren, da sich Fahrwerk und Karosserie durch die Schwingun­ gen aufschaukeln würden. Wenn die Räder aber den Kontakt zur Straße verlieren, ist Bremsen und Lenken kaum mehr möglich (Computerprogramm "PC Auto", M & T Software Partner Interna­ tional GmbH, Haar, 1992, unter Erklärung: Stoßdämpfer).
Das Problem an diesem System ist allerdings, daß die Energie von der Umwelt nicht mehr zurückgewonnen werden kann, somit also verloren ist.
Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen darin, daß die beim normalen Stoßdämpfer an die Umwelt verlorene Energie in elektrische Energie umgewandelt wird. Diese wird nun in das Bordnetz des Fahrzeuges eingespeist. Da jetzt manche elektri­ schen Verbraucher des Fahrzeuges ihre Energie nur noch teil­ weise von der Lichtmaschine nehmen, kann der Motor mehr Ener­ gie in kinetische Energie (Vortrieb) umwandeln. Nun bekommt der Fahrer die gleichen Fahrleistungen wie vorher, schon bei weniger Druck aufs Gaspedal und der Verbrauch des Fahrzeuges geht bei gleicher Fahrweise zurück. Damit ist man dem 3-Liter-Auto wieder einen kleinen Schritt näher gekommen.
Würde eine Autofirma den noch verbesserungsfähigen Vorschlag aufgreifen und in die Tat umsetzen, könnte man den Verbrauch dieser Modelle um einige Promille senken.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erklärt.
Es zeigt
Fig. 1 eine komplette Radaufhängung mit den neuen Stoßdämp­ fern.
Überfährt das Fahrzeug eine Unebenheit, werden die Doppel­ querlenker (1) bewegt. Durch diese Bewegung wird die zwischen Karosserie und unterem Querlenker befestigte Feder (2) zusam­ mengepreßt. Durch die jetzt gewonnene Spannenergie der Feder, entstehen an der Karosserie und der Radaufhängung Schwingungen, die gedämpft werden müssen. Dies geschieht über eine Zahnstan­ ge (3), die über ein Kugelgelenk (4) ebenfalls mit dem unteren Querlenker verbunden ist. Ein Kugelgelenk ist deshalb notwen­ dig, da sich die Position des Schwerpunktes der Zahnstange in allen drei Dimensionen ändert. Die eigentliche Dämpfung nimmt ein Generator (5) vor, der rechtwinklig verschiebbar mit der Zahnstange verbunden ist und von dieser angetrieben wird. Er ist ebenfalls über ein Kugelgelenk (6) mit der Karosserie ver­ bunden, da sich auch die Position seines Schwerpunktes in allen drei Dimensionen ändert. Damit die Verbindung aus Zahnstange und Generator nicht auf eine Seite kippt, muß man in die Kugelgelenke elastische, seitliche Führungen einbauen, welche die Verbindung in die Ruhelage zurückbringen. Da sich die Zahnstange bei jeder Bewegung des unteren Querlenkers mitbe­ wegt, kann der Generator die Energie der auftretenden Schwin­ gungen der Karosserie und des Fahrwerkes in elektrische Energie umwandeln. Dieser Wechselstrom muß jedoch noch durch einen Gleichrichter (7) (Brückengleichrichter) (Buch "Schlüssel zur Elektronik", S. 200, Franzis-Verlag GmbH, München, 1983) in Gleichstrom umgewandelt werden. Außerdem muß der Gleichstrom durch einen Transformator auf die entsprechende Spannung trans­ formiert werden, bevor er in das Bordnetz des Fahrzeuges einge­ speist werden kann.

Claims (1)

  1. Stoßdämpfer für Fahrzeuge, der die Schwingungen der Karosserie beim Überfahren von Unebenheiten in eine andere Energieform umwandelt, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie der Schwingungen nicht in Form von innerer Energie an die Umwelt abgegeben wird, sondern in elektrische Energie umgewandelt wird, um dann ins Bordnetz des Fahrzeuges eingespeist zu werden. Die Umwandlung in elektrische Energie soll durch einen Generator geschehen. Die Umwandlung des Wech­ selstromes in einen Gleichstrom erfolgt durch einen Gleichrich­ ter.
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