DE20023598U1 - Kfz-Hybridantrieb mit Elektro-Starter-Generator, integriert im Riementrieb am Verbrennungsmotor - Google Patents

Kfz-Hybridantrieb mit Elektro-Starter-Generator, integriert im Riementrieb am Verbrennungsmotor Download PDF

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Abstract

Kfz-Hybridantrieb mit Elektro-Starter-Generator, integriert im Riementrieb am Verbrennungsmotor, dadurch gekennzeichnet, dass ein Starter-Generator oder Elektromotor an der Stirnseite des Verbrennungsmotors im Riementrieb integriert ist.

Description

  • Im Zuge der fortschreitenden Energie- und Umweltprobleme ist der Einsatz des Kfz-Hybridantriebs mit Elektro-Starter-Generator, integriert im Riementrieb am Verbrennungsmotor, bei geringen Investitions- und Betriebskosten, aus ökologischen und ökonomischen Gründen dringend „Not"wendig.
  • Ziel dieser Erfindung ist es, den Energieverbrauch von Kraftfahrzeugen durch die Nutzung deren Bremsenergie erheblich zu reduzieren und auch die thermische Verlustenergie soweit wie möglich in elektrische Energie umzuwandeln.
  • Ferner
    • – die Kraftstoffkosten,
    • – den Energiebedarf,
    • – die Umweltbelastung,
    • – die Luftschadstoffe,
    • – den Geräuschpegel,
    • – die ozonbildenden Stickoxide,
    • – die CO2-Belastung,
    • – den Ressourcenverbrauch,
    • – die Geruchsbelästigung,
    • – die Treibhausgase,
    • – die Klima- und Ozonschichtbelastung
    drastisch zu senken.
  • Des weiteren den Naturhaushalt zu schonen und eine umweltgerechte Mobilität zu ermöglichen. Zwecks Erreichung des Klimaziels ist eine effizientere Verwendung von Energie zwingend erforderlich.
  • Während des Schubbetriebs des Kraftfahrzeugs erfolgt kein Kraftstoffverbrauch (Schubabschaltung); es wird Bremsenergie in elektrische Energie umgewandelt.
  • Diese wird je nach Bedarf wie folgt verwendet:
    • 1. Laufende Stromversorgung
    • 2. Batterie(n) laden
    • 3. Wasserpumpe antreiben (falls noch erforderlich)
    • 4. Hydraulikpumpe antreiben, u.a. Lenkhilfe (evtl. elektrisch)
    • 5. Klimaanlagebetrieb
    • 6. Kfz-Antrieb.
  • In Kombination mit den Vorteilen von V-Motoren bringt der zusätzliche E-Betrieb optimale Kfz-Betriebsbedingungen. Bisherige Kraftfahrzeuge können zum Beispiel, wie nachstehend beschrieben, zweckentsprechend umgerüstet werden:
  • Kat ausbauen, dort Rohrturbine mit E-Generator einbauen, E-Generator am V-Motor ausbauen, dort E-Motor oder Elektro-Starter-Generator einbauen (Riemenkraftübertragung).
  • Diese unkomplizierte Hart- und Software kann unschwer in Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren integriert werden.
  • Nutzen bei Hybridbetrieb
    • – E-Motor bzw. Starter-Generator dient auch als Anlasser. Deshalb ist der bisherige Anlasser nicht mehr erforderlich und der E-Generator wandelt Bremsenergie in elektrische Energie um.
    • – Für kurze ebene Strecken bereitet ein E-Betrieb keine Probleme. In Stoßzeiten stehen Kfz bis zu 85% der Betriebszeit, wobei der VM im Leerlauf betrieben wird.
    • – E-Motor reguliert den Leerlaufbetrieb des V-Motors, dessen Leerlauf-Drehzahl kann dadurch enorm gesenkt werden um Kraftstoff zu sparen und die Umwelt zu schonen.
    • – Anfahren eines Kraftfahrzeugs bei zugeschaltetem Elektromotor ist fast so angenehm wie bei Automatikgetriebe, denn das Drehmoment wird stark erhöht bei niederen VM-Drehzahlen und geringen Geräuschen.
    • – Bei Kfz-Stillstand kann der V-Motor automatisch gestoppt werden, wenn dessen Betriebsbedingungen es erlauben. Plötzliches Abstellen eines heißen V-Motors ist schädlich, da Hitze, insbesondere im Zylinderkopf nicht abgeführt wird, was zu Verspannungen führen kann, es sei denn, die Kühlmittelpumpe läuft bei Bedarf weiter, also mit E-Betrieb. Ein Starten des VM ist ohne Antrieb der Mebenaggregate möglich, um die Batterie(n) zu schonen.
    • – VM-Magerbetrieb kann nunmehr von Leerlauf bis Voll-Last sehr vorteilhaft erfolgen.
    • – Kfz-Hybridbetrieb (VM + EM + Automatikgetriebe) erhöht den Fahrkomfort signifikant.
    • – EM wird vorzugsweise bei geringen VM-Drehzahlen automatisch aktiviert; ansonsten geschieht dies wahlweise.
    • – Der spezifische Kraftstoffverbrauch wird bei VM-/EM-Betrieb durch Absenken der VM-Höchstdrehzahl in den Bereich des günstigen Drehmoments halbiert.
    • – Die Kfz-Betriebskosten sinken rapide, auch durch weniger Verschleiß.
    • – Verkehrssicherheit wird bei Hybridbetrieb deutlich erhöht.
    • – Elektromotor ermöglicht auch den Betrieb der Klimaanlage bei Kfz-Stillstand.
    • – Batterie(n) werden primär durch Bremsenergie geladen.
  • Aus Patentanspruch 13, DE 100 59 478 A1 , ist ersichtlich, dass im Verbrennungsmotorraum ein Elektromotor mit Freilauf nicht nur als Starter einen Verbrennungsmotor antreibt.
  • Zweckentsprechend kann hier alternativ ein E-Starter-Generator auf der Kurbelwellenstirnseite installiert werden, anstelle des teilweise dort angebrachten Schwingungsdämpfers.
  • Ergänzend darf noch auf die Patentansprüche 7,12,14,15,16,17,18,19 und 32 der DE 100 59 478 A1 hingewiesen werden.

Claims (8)

  1. Kfz-Hybridantrieb mit Elektro-Starter-Generator, integriert im Riementrieb am Verbrennungsmotor, dadurch gekennzeichnet, dass ein Starter-Generator oder Elektromotor an der Stirnseite des Verbrennungsmotors im Riementrieb integriert ist.
  2. Kfz-Hybridantrieb nach Anspruch 1, wobei sich der Starter-Generator an Stelle der bisherigen Lichtmaschine befindet (1).
  3. Kfz-Hybridantrieb nach Anspruch 1, wobei der Starter-Generator im Riemenrad auf der Kurbelwelle integriert ist (2).
  4. Kfz-Hybridantrieb nach Anspruch 1,3, wobei ein Elektromotor auf der Kurbelwelle (Stirnseite) des Verbrennungsmotors installiert ist (2).
  5. Kfz-Hybridantrieb nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Abgas- und Bremsenergie-Turbine des Verbrennungsmotors mit E-Generator (3).
  6. Kfz-Hybridantrieb nach Anspruch 1, wobei eine Kombination von Abgas-E-Generator und Elektromotor im Riementrieb des Verbrennungsmotors installiert ist (3).
  7. Kfz-Hybridantrieb nach Anspruch 1,2, gekennzeichnet durch eine Kombination mit Automatikgetriebe (4)
  8. Kfz-Hybridantrieb nach Anspruch 1, wobei ergänzend ein Netz-Batterie-Ladegerät installiert ist.
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