DE2428356A1

DE2428356A1 - Elektrisch angetriebenes kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE2428356A1
Application number: DE19742428356
Authority: DE
Inventors: Hans Goebler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-06-12
Filing date: 1974-06-12
Publication date: 1975-12-18
Also published as: DE2428356C3; DE2428356B2

Description

" Elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug ======================================= Die Erfindung betrifft ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug.
Solche Kraftfahrzeuge sind lange bekannt. Als Xraftdroschken lösten sie Pferdedroschken ab, bevor Verbrennungsmotore an ihre Stelle traten, Auch heute werden noch z.B. von der Post und Industrie elektrisch angetriebene Fahrzeuge in großem Umfange verwendet, wo es weder auf große Geschwindigkeiten oder weite Pahrbereiche ankommt, und das Aufladen der Batterien keine besonderen Probleme stellt.
Deshalb hat man sich auch keine besonderen Gedanken über den schlechten Wirkungsgrad gemacht. Dies begann vielmehr erst mit der Energiekriese dieser Tage zugleich mit dem Problem der Umweltverschmutzung durch Abgase der Verbrennungsmotoren, insbesondere innerhalb von Städten Es entstanden spezielle Elektroautomobile, fur die besondere Fahrzeuge entwickelt wurden. Solche Fahrzeugentwicklungen sind sehr kostenaufwendig und die bisher gefundenen Lösungen unbefriedigend.
Bisher wurde die Kraft des Elektromotors unmittelbar auf die Hinterachse, zOBO durch Anflanschen an die Hinterachse bzw.
auf das Differencial übertragen, ohne Schalt organe zu verwenden.
Es wurde über einen Widerstand geregelt. Dies hatte verschiedene Nachteile. Der Widerstand verbrauchte viel Energie.
Es treten beim Anfahren störende Verzögerungen auf, die ebenfalls große Stromaufnahien erforderlich machen.
Diese Beeintrachtigungen des Wirkungsgrades sind erheblich, sie wurden jedoch bis heute in Kauf genommen. Will man jedoch ein für den privaten Sektor brauchbares Pahrzeug schaffen, so müssen diese Nachteile vermieden werden0 Außerdem müssen die sehr kostspieligen Aufwendungen für die Entwicklung eines neuen Fahrzeugtyps entfallen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, diese kostspielige Entwicklung zu vermeiden und zugleich den Wirkungsgrad des elektrischen Antriebs wesentlich zu verbessern0 Die Lösung nach der Erfindung liegt darin, den Elektromotor mit einem Schaltgetriebe mit Rückwärtsgang und Kupplung zur Kraftübertragung auszustatten. Hierdurch kommen alle bekannten Vorteile eines solchen Schaltgetriebes dem Elektromotor zugute.
Der Motor braucht beim Rückwärtsfahren seine Drehrichtung nicht zu ändern, Die Kollektorbürstenwerden geschont, Beim Anfahren werden die bisher notwendigen Stromspitzen gespart.
Der Strom wird bekanntlich dem Anker durch Bürsten über den Kollektor zugeführt, sodaß der Strom bei rotierendem Anker stets in der richtigen Richtung durch die Wicklungen fließt.
Das Drehmoment ist dem Produkt aus Ankerstrom und magnetischem Fluss proportional0 Die Drehzahl des Elektromotors richtet sich nach der angelegten Spannung und dem magnetischen Plus, Durch die Erfindung soll jedoch der Elektromotor über ein Getriebe mit Rückwärtsgang und Kupplung betrieben werden Hierdurch ist man nunmehr in der Lage ReihensChlußmotore zu verwenden, die wegen des konstanten Magnetfeldes eine bei allen Belastungen konstante Drehzahl erzeugens Neuerdings sind elektronische Geräte als schaltende und steuernde Bauelemente für die autos, Steuerung technischer Vorgänge auch für Elektromobile eingeführt. Hierdurch werden Stromverluste verringert. Stromspitzen beim Anfahren lassen sich jedoch nicht vermeiden. Dies gelingt erst durch die Verwendung von Schaltgetrieben mit Rückwärtsgang und Kupplung Erst durch die Verwendung eines Schaltgetriebes mit Rückwärtsgang und Kupplung ist man in der Lage sich unter den verschiedenen Elektro-Motortypen, Haupt schluss-Nebenschluss und Reihenschlusmotor den Typ auszusuchen, der für die gewünschte Fahrtechnik am geeignetsten ist0 Diese Freiheit hatte man bisher nicht, und deshalb mußte man sich damit abfinden, Nachteile in der Fahrweise und im Fahrbereich in Kauf zu nehmen.
Durch die Verwendung des Getriebes wird die Stromaufnahme dem jeweiligen Bedarf beim Fahren anpassbar. Dies ist durch alleinige Verwendung der Elektronik nicht zu erzielen.
Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform nach der Erfindung besteht darin, daß der Elektromotor in ein marktgängiges Fahrzeug für Verbrennungsmotore durch Austausch mit dem Verbrennungsmotor derart eingebaut ist, daß'er über das bereits vorhandene Getriebe das Kraftfahrzeug antreibt, Nach der Erfindung wird der Elektromotor zum Austausch mit einem Lagerbock versehen, dessen Befestigungsmittel denen des Verbrennungsmotors angepasst ist.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind einige wenige Standardmotore für verschiedene Leistungen vorgesehen, deren Austauschbarkeit und Anpassung mit Hilfe von Zwischenflanschen bewirkt wird.
Erfindungsgemäß werden die Zylinder mit ihren Kolben ausgebaut und die Kurbelwelle wird durch eine glatte Welle ersetzt, auf deren vorderes Teil ein Antriebselement, z.B.
ein Doppelkettenzahnrad montiert ist.
Das freie Wellenende kann erfindungsgemäß mit einem Anschluss zum Antrieb der Lichtmaschine benutzt werden.
Nach der Erfindung sind getrennte Stromkreise für die Normalausrüstung des Fahrzeugs und für den Normalbetrieb vorgesehen.
Der Fahrantrieb des Elektromotores kann in ansich bekannter Weise elektronischsgesteuert werden. Durch die erfindungsgemäße Verwendung eines Schaltgetriebes mit RücTärtsgang können bei der Elektronikanlage die Umschaltschütze eingespart werden.
Erfindungsgemäß sind die Austauschteile derart gestaltet und bemessen, daß sie die Umrüstung durch Wiedereinbau des Verbrennungsmotores und der für ihn benötigten Teile anstelle der elektrischen Ausrüstung gestattet.
In den Fig. 1-3 sind Äusführungsbeispiele nach der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 stellt eine Vorderansicht des Motoraggregates mit abgenommenem Deckel des Getriebegehäuses dar.
Fig. 2 zeigt die Seitenansicht des gleichen Aggregates teilweise im Schnitt, Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform des gegen den Verbrennungsmotor ausgetauschten Elektromotors in Seitenansicht, wobei lediglich der Zwischenflansch 5 im Schnitt dargestellt ist.
Der Elektromotor 1 ist aufden Motorblock 12 des Verbrennungsmotors unter Verwendung eines gegossenen ihm angepassten Lagerbockes 3 aufgesetzt. Die Befestigung erfolgt mit Hilfe der vorhandenen Schraubverbindungen 40 Die gegen die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors ausgetauschte glatte Welle 6 trägt auf ihrem vorderen Teil ein Doppelketten zahnrad 7. Das Doppelkettenzahnrad wurde gewählt, um die außerordentlich starken Anlaufkräfte des Elektromotors 1 mit Sicherheit aufzunehmen.
Das Wellenende 8 des Elektromotors 1 ist mit einem Kettenrad 9 als Antriebselement versehen. Die Kraftübertragung erfolgt über eine Doppelkette 13. Die Drehbewegung wird über die Fahnradkränze 14, 15 auf das Getriebe 2 übertragen.
Nachdem der Lagerbock 3 über die Schraubverbindungen 4 mit dem Motorblock 12 verbunden ist, wird der Eleltromotor 1 durch die Bandagen 10 mit ihren Schraubverbindungen 11 in seiner Lage gesichert, Figo 2 zeigt in Seitenansicht das Aggregat nach y g 1. Hierbei ist das Getriebe 2 verdeckt und infolgedessen nicilt dargestellt.
Der Elektromotor 1 ruht im Lagerbock 9, der mit Hilfe der Verbindungsschrauben 4 mit dem Motorblock 12 des Verbrennungsmotors verbunden ist0 Der Elektromotor 1 ist durch die Bandagen 10 und die Verbindungsschrauben 11 in seiner Lage gesichert.
Die glatte Welle 6 ist in direkter Draufsicht durch die zeichnerische Öffnung erkennbar. Sie ist in den gleichen, in der Zeichnung nicht besonders dargestellten Lagern der früheren Kurbelwelle des Verbrennungsmotors gelagert. Die Achse 6 führt durch ein passendes Gehause 16, welches im Schnitt dargestellt ist0 Am rechten Ende 18 der Welle 6 befindet sich ein Doppelkettenzahnrad 7 als Antriebselement. Die Doppelkette 13 stellt die verbindende Rraftübertragung zum Wellenende 8 des Elektromotors 1 über das Zahnrad 9 dar.
Am linken Ende 17 der Welle 6 ist die Lichtmaschine 19 angebracht. Wird die im Verbrennungsmotor bereits vorhandene Lichtmaschine in der Dyna-Startanlage verwendet, so ergibt sich der Vorteil einer besonderen Bordnetz-Stromversorgung, Gleichzeitig dient diese Verbindung als Notfahreinrichtung, für den Fall des Ausfalls des eigentlichen Elektro-Antriebsmotors 1.
Man ist somit in der Lage sich in kritischen Lagen, z.B.
über eine gefährliche Kreuzung hinwegzuhelfen.
Ferner kann wahlweise eine Drehstromlichtmaschine anstelle der Dyna-Startanlage durch einen Drehstromgenerator über eine Kupplung ersetzt werden, welcher bei Talfahrt und bei Bremsvorgängen die Fahrbatterie auflädt.
Der Antrieb erfolgt über eine Doppelkette. Dadurch wird die Anpassung der Motordrehzahl an die Getriebeeingangs welle ermöglicht. Hierdurch kann man sich bei der Wahl des Elektromotors auf eine geringe Zahl von Standard-Typen beschränken.
Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform nach der Erfindung.
Der Elektromotor t ist mit dem Getriebe 2 über einen Zwischenflanseh 5 verbunden. Im Ausführungsbeispiel ist die Lage des Elektromotors t so hochgelegt, daß weder die in der Zeichnung nicht dargestellten Vorderräder des KFZnoch dessen Bodenfreiheit behindert wird. In gleicher Weise wie in den Figuren 1 und 2 erfolgt die Kraftübertragung des Elektromotors 1 auf das Getriebe 2 mit Hilfe des am Wellenende 8 aufgesetzten Kettenrades 9.

Claims

t Elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug

Ansprüche lo Elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, dadurch gekeenzeichnet, daß der Elektromotor (1) mit einem Schaltgetriebe (2) mit Rückwärtsgang zur Kraftübertragung ausgerüstet ist, 2o Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (1) in ein marktgängiges Fahrzeug für Verbrennungsmotore durch Austausch mit dem Verbrennungsmotor derart eingebaut.ist, daß er über das Getriebe (2) das Kraftfahrzeug antreibt 3o Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (1) zum Austausch mit einem Lagerbock (D) versehen ist, dessen Befestigungsmittel (4) denen des Verbrennungsmotors angepasst ist0 40 Kraftfahrzeugnach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einige Standardmotore für verschiedene Leistungen vorgesehen sind, deren Austauschbarkeit und Anpassung mit Hilfe von Zwischenflanschen (5) bewirkt wird.

So Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder mit ihren Kolben ausgebaut und die Xurbelwelle durch eine glatte Welle (6) ersetzt wird, auf deren vorderes Teil ein Antriebselement (7) z.B. ein Doppelkettenzahnrad montiert ist0 6. Xraftfahrzeugnach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (1) auf einem Wellenende (8) ein besonderes Antriebselement (9) zOB. ein Kettenrad besitzt, 70 Kraftfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (17) der glatten zelle (6) mit einem Anschluss zum Antrieb der Lichtmaschine (19) benutzt wird.

8. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 und ff, dadurch gekennzeichnet, daß getrennte Stromkreise für die Normalausrüstung des Bahrzeugs und für den Pahrbetrieb vorgesehen sind.

9o Eraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pahrantrieb des Elektromotor (1) elektronisch gesteuert wird0 10. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 und t dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektronikanlage ohne Umschaltschütz zum Rückwärtsfahren verwendet wird.

11. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 und ff, dadurch gekennzeichnet, daß die Austauschteile derart gestaltet und bemessen sind, daß sie den Wiedereinbau des Verbrennungs motors und der für ihn benötigten Teile anstelle der elektrischen Ausrüstung gestattet.