DE4128297C1 - Hybrid drive motor vehicle using IC engine and electromotor - has solar cells for charging batteries to power motor and regenerative drive in parallel with crankshaft of IC engine - Google Patents
Hybrid drive motor vehicle using IC engine and electromotor - has solar cells for charging batteries to power motor and regenerative drive in parallel with crankshaft of IC engineInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Antreiben eines Fahrzeuges mit einem Verbrennungsmotor und einem von elektrischen Batterien gespeisten Elektromotor, wobei das Fahrzeug elektrisch durch den Elektromotor und/oder me chanisch durch den Verbrennungsmotor anzutreiben ist und wobei an dem Fahrzeug außen mehrere Solarzellen angeord net und in dem Fahrzeug mehrere Batterien vorgesehen sind, die mit den Solarzellen elektrisch verbunden sind.The invention relates to an arrangement for driving a Vehicle with an internal combustion engine and one of electric batteries powered electric motor, the Vehicle electrically through the electric motor and / or me is to be driven mechanically by the internal combustion engine and with several solar cells arranged on the outside of the vehicle net and provided multiple batteries in the vehicle are that are electrically connected to the solar cells.
Aus der DE 40 00 617 A1 ist ein Öko-Pkw als Stadt- oder Zweitfahrzeug bekannt, das mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor ausgerüstet ist, wobei der Elek tromotor wahlweise bzw. zusätzlich zum Verbrennungsmotor betrieben werden kann. Außerdem sind elektrische Batte rien vorgesehen sowie Solarzellen auf dem Dach des Pkw zur Spannungsstützung der elektrischen Batterien bzw. des elektrischen Systems, bestehend aus den elektrischen Bat terien und dem Elektromotor. Hierbei ist ein Beipack für den Elektroantrieb bekannt, der aus einem Solargenerator mit Akkumulatoren erhöhter Spannung besteht, aus denen über Nacht die Fahrzeugbatterien geladen werden können.From DE 40 00 617 A1 is an eco-car as a city or Second vehicle known, that with an internal combustion engine and an electric motor, the elec optional or in addition to the internal combustion engine can be operated. There are also electric batteries and solar cells on the roof of the car to support the voltage of the electric batteries or the electrical system consisting of the electrical bat series and the electric motor. Here is an accessory pack for the electric drive known from a solar generator with accumulators of increased voltage, of which the vehicle batteries can be charged overnight.
Aus der DE 39 40 172 A1 ist ein Fahrzeug mit zwei Achsen bekannt, auf deren eine zum Antrieb eine Verbrennungs kraftmaschine einwirkt und deren andere mit Hilfe eines Elektromotors angetrieben wird, wobei alternativ das Fahrzeug nur mit einer Brennkraftmaschine oder nur mit einem Elektromotor betrieben wird. Bei diesem Fahrzeug kann ein zweiter Elektromotor vorgesehen sein, der im Elektrobetrieb die zur Aufrechterhaltung der Servofunk tion notwendigen Aggregate, beispielsweise eine Pumpe oder dgl. mit Energie versorgt.DE 39 40 172 A1 describes a vehicle with two axles known, on the one to drive a combustion acts and the other with the help of a Electric motor is driven, alternatively that Vehicle only with an internal combustion engine or only with an electric motor is operated. With this vehicle can be provided a second electric motor, which in Electrical operation to maintain the servo radio tion necessary units, such as a pump or the like. Supplied with energy.
Bei diesem bekannten Fahrzeug muß zur Umschaltung von Be trieb auf die Brennkraftmaschine zum Betrieb auf den Elektromotor die Zündung ausgeschaltet werden, wobei das Getriebe in Leerlaufstellung bzw. ein automatisches Ge triebe in die Endstellung gebracht werden muß und eine Taste betätigt wird sowie die Zündung wieder eingeschal tet wird.In this known vehicle to switch from Be drove to the internal combustion engine for operation on the Electric motor to turn off the ignition, the Gearbox in neutral or an automatic Ge drives must be brought into the end position and one Button is pressed and the ignition is switched on again is tested.
Bei diesem Fahrzeug erfolgt die Kraftübertragung durch Riementrieb, wobei eine Riemenscheibe einen Freilauf be sitzt.In this vehicle, the power transmission takes place through Belt drive, wherein a pulley be a freewheel sits.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Antreiben eines Fahrzeuges der einleitend genannten Art zu schaffen, mit dem entweder nur elektrisch oder ge mischt elektrisch und mechanisch oder nur mechanisch zu fahren ist und das einen geringen Schadstoffausstoß hat und über eine unbegrenzte Reichweite verfügt. The invention has for its object an arrangement for driving a vehicle of the aforementioned Art to create with either only electric or ge mixes electrically and mechanically or only mechanically is driving and has low pollutant emissions and has an unlimited range.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß außerhalb des Verbrennungsmotors parallel zur Kurbelwelle des Verbrennungsmotors ein Rückkopplungsantrieb vorgese hen ist, der von der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors und von dem Elektromotor einzeln oder gemeinsam anzutrei ben ist, daß der Rückkopplungsantrieb zwischen dem An trieb des Elektromotors und dem Antrieb des Verbrennungs motors eine Kupplung aufweist, daß der Elektromotor über einen Freilauf und die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors über einen Krafttrieb mit dem Rückkopplungsantrieb ver bunden ist und daß an der Antriebsseite des Verbrennungs motors eine Fliehkraftkupplung zwischen einer an der Kur belwelle befestigten Antriebsscheibe und der Antriebswei le des Fahrzeuges vorgesehen ist.This object is achieved in that outside the internal combustion engine parallel to the crankshaft of the internal combustion engine is provided with a feedback drive hen is that of the crankshaft of the internal combustion engine and to be driven individually or together by the electric motor ben is that the feedback drive between the An drive of the electric motor and the drive of the combustion motors has a clutch that the electric motor over a freewheel and the crankshaft of the internal combustion engine ver. via a power drive with the feedback drive is bound and that on the drive side of the combustion motors a centrifugal clutch between one at the cure belwelle attached drive pulley and the drive Wei le of the vehicle is provided.
Auf diese Weise gelangt man zu einem Fahrzeug, das schad stoffarm zu betreiben ist. Hinzu kommt, daß je nach ge wünschter Geschwindigkeit des Fahrzeuges bzw. nach der jeweils vorliegenden Verkehrslage die Möglichkeit be steht, mit diesem Fahrzeug entweder nur elektrisch oder gemischt elektrisch und mechanisch oder nur mechanisch zu fahren, indem das Fahrzeug entweder nur von dem Elektro motor allein oder von dem Elektromotor und dem Verbren nungsmotor über den Rückkopplungsantrieb gemeinsam oder nur von dem Verbrennungsmotor allein angetrieben wird. Dieses Fahrzeug verfügt über eine unbegrenzte Reichweite, weil die Batterien sich nicht entleeren, sondern ständig über die Solarzellen aufgeladen werden.In this way one arrives at a vehicle that is harmful is to be operated with few fabrics. In addition, depending on the ge desired speed of the vehicle or after the respective traffic situation is, with this vehicle either only electrical or mixed electrical and mechanical or only mechanical drive by the vehicle either only from the electric motor alone or from the electric motor and burning voltage motor together via the feedback drive or is only driven by the internal combustion engine alone. This vehicle has an unlimited range, because the batteries do not empty, but constantly can be charged via the solar cells.
Die Anordnung kann so ausgebildet sein, daß der Rückkopp lungsantrieb eine Rückkopplungswelle und eine auf der Rückkopplungswelle drehbar gelagerte Rückkopplungshohl welle aufweist, wobei zwischen der Rückkopplungswelle und der Rückkopplungshohlwelle eine Kupplung vorgesehen ist. The arrangement can be designed so that the feedback a drive and a feedback shaft on the Feedback shaft rotatably mounted feedback hollow Has wave, between the feedback wave and the coupling hollow shaft is provided with a coupling.
Dadurch besteht die Möglichkeit, die Antriebs-Verbindung zwischen der Kurbelwelle und der Antriebswelle zu unter brechen. Das ist erforderlich, wenn nur elektrisch gefah ren werden soll. Die Kupplung erlaubt es außerdem, daß die Rückkopplungswelle und die Kurbelwelle sich mit un terschiedlichen Drehzahlen drehen.This enables the drive connection between the crankshaft and the drive shaft too below break. This is necessary if only electric was used should be ren. The clutch also allows that the feedback shaft and the crankshaft with un turn at different speeds.
Der Elektromotor ist zweckmäßig über einen Krafttrieb und einen Freilauf mit der Rückkopplungswelle und die An triebsscheibe über einen Krafttrieb mit der Rückkopp lungshohlwelle verbunden.The electric motor is useful via a power drive and a freewheel with the feedback shaft and the on drive disc via a power drive with the feedback connected hollow shaft.
Am antriebsseitigen Ende der Rückkopplungswelle ist vor teilhafterweise ein Antriebsrad vorgesehen, das über ei nen Krafttrieb mit der Fliehkraftkupplung verbunden ist.At the drive end of the feedback shaft is before in part, a drive wheel is provided which via egg NEN power drive is connected to the centrifugal clutch.
Außerdem kann die Anordnung so getroffen sein, daß der Rückkopplungsantrieb eine antriebsseitige Rückkopplungs welle und eine rückwärtige Rückkopplungswelle aufweist, zwischen denen eine Kupplung angeordnet ist.In addition, the arrangement can be such that the Feedback drive a drive-side feedback wave and has a rear feedback wave, between which a clutch is arranged.
Auf der Rückseite des Verbrennungsmotors kann zwischen der Kurbelwelle und der rückseitigen Rückkopplungswelle ein Krafttrieb vorgesehen und auf der Antriebsseite des Verbrennungsmotors eine Antriebsscheibe angeordnet sein, die über einen Krafttrieb mit der Fliehkraftkupplung ver bunden ist.On the back of the engine can between the crankshaft and the rear feedback shaft a power drive is provided and on the drive side of the Internal combustion engine can be arranged a drive pulley, which ver via a power drive with the centrifugal clutch is bound.
Zweckmäßig weisen der Krafttrieb auf der Rückseite und die Kraftantriebe auf der Antriebsseite des Verbrennungsmotors Drehzahlübersetzungen auf. Hierdurch ist die Mög lichkeit gegeben, daß sich die Rückkopplungswelle mit hö herer Drehzahl als die Kurbelwelle dreht.Appropriately point the power drive on the back and the power drives on the drive side of the internal combustion engine Speed ratios on. This makes the poss Lich given that the feedback wave with Hö higher speed than the crankshaft rotates.
Zweckmäßig ist die Kupplung in dem Rückkopplungsantrieb als Magnetkupplung ausgebildet, da die Kraftübertragung bei einer Magnetkupplung weitgehend verschleißfrei er folgt.The coupling in the feedback drive is expedient designed as a magnetic coupling because the power transmission with a magnetic coupling he is largely wear-free follows.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Primärseite der Fliehkraftkupplung mit der Kurbelwelle und die Sekundärseite der Fliehkraftkupplung mit der Antriebswelle des Fahrzeuges verbunden ist. Da durch ist es möglich, die Antriebswelle ab einer be stimmten Drehzahl der Kurbelwelle von der Kurbelwelle her unmittelbar anzutreiben.In a further embodiment of the invention can be provided be that the primary side of the centrifugal clutch with the Crankshaft and the secondary side of the centrifugal clutch is connected to the drive shaft of the vehicle. There by it is possible to be the drive shaft from a matched the speed of the crankshaft from the crankshaft to drive directly.
Am Armaturenbrett des Fahrzeuges kann ein Schalter vorgesehen sein, mit dem der Elektromotor und die Magnetkupplung gleichzeitig einzuschalten sind. Hier durch besteht die Möglichkeit, den Verbrennungsmotor zu starten.There is a switch on the dashboard of the vehicle be provided with which the electric motor and Magnetic coupling must be switched on at the same time. Here through there is the possibility of the internal combustion engine too start.
Des weiteren können im Gaszug im Anschluß an den Ver gaserhebel eine Zahnstange und eine Feder sowie ein Druckelement vorgesehen sein, wobei im Bereich der Zahn stange ein Magnetventil mit einem Arretierhebel angeord net ist. - Durch den Arretierhebel in der Zahnstange bzw. durch die damit verbundene Arretierung des Gaszuges wird die Drehzahl des Verbrennungsmotors begrenzt. Diese Dreh zahl liegt unterhalb der Einschaltdrehzahl der Flieh kraftkupplung.Furthermore, following the ver throttle lever a rack and a spring as well as a Pressure element can be provided, in the region of the tooth rod arranged a solenoid valve with a locking lever is not. - By the locking lever in the rack or through the associated locking of the throttle cable limits the speed of the internal combustion engine. This rotation number is below the switch-on speed of the centrifuges power clutch.
Auf der der Feder gegenüberliegenden Seite des Druck elementes kann ein Schalter zum Einschalten des Elektro motors vorgesehen sein. - Dadurch wird der Elektromotor als zusätzlicher Antrieb eingeschaltet, wobei die Dreh zahl des Verbrennungsmotors konstant bleibt, da der Gas zug arretiert ist. Durch anschließendes Ausschalten der Magnetkupplung wird die Rückkopplungswelle unterbrochen, so daß die Antriebs-Verbindung von der Kurbelwelle zur Antriebswelle aufgehoben wird. On the opposite side of the pressure from the spring elementes can be a switch to turn on the electrical motors can be provided. - This will make the electric motor switched on as an additional drive, the rotation number of the internal combustion engine remains constant because of the gas train is locked. By subsequently switching off the Magnetic coupling, the feedback shaft is interrupted, so that the drive connection from the crankshaft to Drive shaft is lifted.
Zweckmäßig kann am Schalthebel des Fahrzeuges ein Schal ter zum Betätigen des Magnetventils und des Arretier hebels im Bereich der Zahnstange vorgesehen sein. Durch diesen Schalter wird die Zahnstange in einer bestimmten Position arretiert. Diese Position der Zahnstange ent spricht einer bestimmten Drehzahl des Verbrennungsmotors. Andererseits ist es durch diesen Schalter möglich, die Arretierung aufzuheben und die Drehzahl des Verbrennungsmotors über den dann freien Gaszug zu erhöhen.A scarf can usefully be on the gear lever of the vehicle to actuate the solenoid valve and the locking device lever in the area of the rack. By this switch will be the rack in a particular Position locked. This position of the rack ent speaks a certain speed of the internal combustion engine. On the other hand, this switch makes it possible to Release locking and the speed of the internal combustion engine over the then free throttle cable to increase.
Am Schalthebel des Fahrzeuges kann ein weiterer Schalter zum Aus- und Einschalten der Zündung vorgesehen sein. Hierdurch ist es möglich, den Verbrennungsmotor abzu schalten und anschließend elektrisch zu fahren.Another switch can be attached to the gear lever of the vehicle be provided for switching the ignition on and off. This makes it possible to switch off the internal combustion engine switch and then drive electrically.
An der Rückseite des Verbrennungsmotors kann zweckmäßig ein elektrischer Generator vorgesehen sein, der über ei nen Krafttrieb von der Kurbelwelle anzutreiben ist und der elektrisch mit den Batterien verbunden ist. Der Ge nerator läuft bei niedrigen Drehzahlen des Verbrennungsmotors, d. h. bei unterhalb der festgelegten und durch den Arretierhebel eingestellten Drehzahl mit. Der dadurch er zeugte elektrische Strom fließt in die Batterien, wodurch diese aufgeladen werden.At the back of the internal combustion engine can be useful an electric generator can be provided, the egg NEN power drive is to be driven by the crankshaft and which is electrically connected to the batteries. The Ge nerator runs at low engine speeds, d. H. at below the set and by the Locking lever set speed with. The thereby he generated electric current flows into the batteries, causing these are charged.
Zusätzlich kann im Frontbereich des Fahrzeuges eine Tur bine mit einem elektrischen Generator vorgesehen sein, der elektrisch mit den Batterien verbunden ist.In addition, a door in the front area of the vehicle be provided with an electric generator, which is electrically connected to the batteries.
Außerdem kann im letzten Drittel der Auspuffanlage eine Abgasturbine mit einem Generator vorgesehen sein, der mit den Batterien elektrisch verbunden ist.In addition, in the last third of the exhaust system Exhaust gas turbine can be provided with a generator the batteries are electrically connected.
Des weiteren kann ein mit Wasser teilweise gefüllter Be hälter vorgesehen sein, durch den das Auspuffrohr geführt ist, und daß von dem Behälter eine Dampfleitung abzweigt, in der eine Dampfturbine mit einem elektrischen Generator angeordnet ist, der mit den Batterien elektrisch verbun den ist. Auch hierdurch werden die Batterien während der Fahrt aufgeladen. Insgesamt bedeutet dies, daß die Batterien immer nachgeladen werden, so daß sie sich nicht vollständig entladen. Aus diesem Grunde ist ein Laden der Batterien an einer Steckdose nicht erforderlich.Furthermore, a Be partially filled with water be provided container through which the exhaust pipe and that a steam line branches off from the container, in which a steam turbine with an electric generator is arranged, the verbun electrically connected to the batteries that is. This will also keep the batteries during charged the ride. Overall, this means that the Batteries should always be recharged so that they do not become completely discharged. For this reason, a shop is the Batteries at a socket are not required.
Des weiteren kann gemäß der Erfindung eine Zwei kreis-Startanlage mit einem Brückenschalter derart vorge sehen sein, daß der Verbrennungsmotor entweder über die 24 V-Batterie oder über die 12 V-Batterie zu starten ist. Auf diese Weise ist es möglich, den Verbrennungsmotor über die 12 V-Bardbatterie zu starten, wenn die 24 V-Bat terie entladen sein sollte.Furthermore, according to the invention, a two circle starting system with a bridge switch pre-featured can be seen that the internal combustion engine either over the 24 V battery or to be started via the 12 V battery. In this way it is possible to use the internal combustion engine to start via the 12 V bard battery when the 24 V bat terie should be discharged.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele des näheren erläutert. Es zeigen:The invention is described in the following using two Drawing of illustrated embodiments of the closer explained. Show it:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Anordnung zum Antreiben eines Fahrzeuges, Fig. 1 shows a first embodiment of an arrangement for driving a vehicle,
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer Anordnung zum Antreiben eines Fahrzeuges, Fig. 2 shows a second embodiment of an arrangement for driving a vehicle,
Fig. 3 einen vom Verbrennungsmotor unmittelbar ange triebenen Generator, Fig. 3 is a directly attached by the combustion engine driven generator,
Fig. 4 eine Turbine im Frontbereich des Fahrzeuges mit einem Generator, Fig. 4 is a turbine in the front area of the vehicle with a generator,
Fig. 5 eine Turbine mit einem Generator in der Aus puffanlage, Figure 5 puffanlage. A turbine with a generator in the off,
Fig. 6 eine Turbine mit einem Generator im Bereich des Auspuffrohres und Fig. 6 shows a turbine with a generator in the area of the exhaust pipe and
Fig. 7 ein zugehöriges Schaltschema. Fig. 7 is an associated circuit diagram.
In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform einer Anordnung zum Antreiben eines Fahrzeuges dargestellt. Ein Verbren nungsmotor 1 hat eine Kurbelwelle 2, die auf der An triebsseite 3 des Verbrennungsmotors 1 eine Antriebs scheibe 4 trägt. An der Antriebsscheibe 4 ist eine Flieh kraftkupplung 5 befestigt, die mit einer Einscheibenkupp lung 6 verbunden ist. Die Einscheibenkupplung 6 steht in Verbindung mit einer Antriebswelle. Bei der Antriebswelle 7 handelt es sich um die Antriebswelle des in der Zeich nung nicht dargestellten Fahrzeuges, das ein Personen kraftwagen, ein Lastkraftwagen, ein Boot oder dgl. sein kann.In Fig. 1 a first embodiment of an arrangement is shown for driving a vehicle. A combustion engine 1 has a crankshaft 2 , on the drive side 3 of the internal combustion engine 1 a drive disc 4 carries. On the drive pulley 4 , a centrifugal clutch 5 is attached, which is connected to a single disc clutch 6 . The single-disc clutch 6 is connected to a drive shaft. The drive shaft 7 is the drive shaft of the vehicle, not shown in the drawing, which can be a motor vehicle, a truck, a boat or the like.
Auf der Rückseite 8 des Verbrennungsmotors 1 trägt die Kurbelwelle 2 eine Antriebsscheibe 9.The crankshaft 2 carries a drive disk 9 on the rear side 8 of the internal combustion engine 1 .
Parallel zur Kurbelwelle 2 ist ein Rückkopplungsantrieb 10 vorgesehen, der eine Rückkopplungswelle 1 und eine Rückkopplungshohlwelle 12 aufweist. Am rückwärtigen Ende der Rückkopplungswelle 11 ist ein Freilauf 13 vorgesehen. Mit Abstand vom Freilauf 13 ist eine Magnetkupplung 14 angeordnet, deren Primärteil 15 an der Rückkopplungswelle 11 befestigt ist, während der Sekundärteil 16 der Magnet kupplung 14 an der Rückkopplungshohlwelle 12 befestigt ist. Die Rückkopplungshohlwelle 12 ist zwischen einem feststehenden Gehäuse 17 und der drehbeweglich angeordne ten Rückkopplungswelle 10 auf Lagern drehbeweglich gela gert.A feedback drive 10 is provided parallel to the crankshaft 2 and has a feedback shaft 1 and a feedback hollow shaft 12 . A freewheel 13 is provided at the rear end of the feedback shaft 11 . At a distance from the freewheel 13 , a magnetic clutch 14 is arranged, the primary part 15 is attached to the feedback shaft 11 , while the secondary part 16 of the magnetic clutch 14 is attached to the feedback hollow shaft 12 . The feedback hollow shaft 12 is rotatably mounted on bearings between a fixed housing 17 and the rotatably arranged th feedback shaft 10 on bearings.
Der Freilauf 13 ist über einen Krafttrieb 18 mit der Antriebswelle 19 eines Elektromotors 20 verbunden. Am an triebsseitigen Ende der Rückkopplungswelle 11 ist ein An triebsrad 21 vorgesehen, das über einen Antriebsriemen 22 mit der Sekundärseite 23 der Fliehkraftkupplung 5 ver bunden ist. Die Rückkopplungshohlwelle 12 trägt an ihrem antriebsseitigen Ende eine Keilriemenscheibe 24, wobei ein Keilriehmen 25 über die Keilriemenscheibe 24 und die Antriebsscheibe 4 gelegt ist.The freewheel 13 is connected to the drive shaft 19 of an electric motor 20 via a power drive 18 . At the drive end of the feedback shaft 11 , a drive wheel 21 is provided, which is connected via a drive belt 22 to the secondary side 23 of the centrifugal clutch 5 . The feedback hollow shaft 12 carries a V-belt pulley 24 at its drive end, a V-belt 25 being placed over the V-belt pulley 24 and the drive pulley 4 .
Die Rückkopplungswelle 11 und die Rückkopplungshohlwelle 12 sind über die Magnetkupplung 14 miteinander zu verbin den, wobei der Primärteil 15 der Magnetkupplung 14 mit der Rückkopplungswelle 11 und der Sekundärteil 16 der Magnetkupplung 14 mit der Rückkopplungshohlwelle 12 ver bunden sind.The feedback shaft 11 and the feedback hollow shaft 12 are to be connected to one another via the magnetic coupling 14 , the primary part 15 of the magnetic coupling 14 with the feedback shaft 11 and the secondary part 16 of the magnetic coupling 14 being connected to the feedback hollow shaft 12 .
Auf dem Fahrzeug sind vier Solarzellen 26 vorgesehen, von denen je zwei in Reihe geschaltet sind, damit sie eine Ausgangsspannung von 24 V liefern. Die Solarzellen 26 sind über eine elektrische Leitung 27, einen Regler 28 und ei ne elektrische Leitung 29 mit zwei elektrischen Batterien 30 verbunden, die ebenfalls in Reihe geschaltet sind, um eine Ausgangsspannung von 24 V zu erreichen.Four solar cells 26 are provided on the vehicle, two of which are connected in series so that they provide an output voltage of 24 V. The solar cells 26 are connected via an electrical line 27 , a controller 28 and an electrical line 29 to two electrical batteries 30 , which are also connected in series in order to achieve an output voltage of 24 V.
Von der elektrischen Leitung 29 zweigt eine elektrische Leitung 31 ab, die über einen Schalter 32 und eine weitere elektrische Leitung 33 mit dem Elektromotor 20 verbunden sind. Außerdem zweigt von der elektrischen Lei tung 31 eine elektrische Leitung 34 ab, die über einen Schalter 35 und eine elektrische Leitung 36 zu der Elek tromagnetkupplung 14 geführt ist.An electrical line 31 branches off from the electrical line 29 and is connected to the electric motor 20 via a switch 32 and a further electrical line 33 . In addition, an electrical line 34 branches off from the electrical line 31 , which is guided via a switch 35 and an electrical line 36 to the electromagnet clutch 14 .
Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unter scheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 durch den Rückkopplungsantrieb 37. Der Rückkopplungsan trieb 37 hat eine rückwärtige Rückkopplungswelle 38 und eine antriebsseitige Rückkopplungswelle 39. Die rückwär tige Rückkopplungswelle 38 ist in den Lagern 40 und 41 gelagert. Zwischen dem rückwärtigen Ende der rückwärtigen Rückkopplungswelle 38 und dem rückwärtigen Ende der Kur belwelle 2 ist ein Krafttrieb 42 vorgesehen, der aus ei ner Keilriemenscheibe 43 und einer Keilriemenscheibe 44 besteht, über die ein Keilriemen 45 geführt ist.The embodiment shown in FIG. 2 differs from the embodiment shown in FIG. 1 by the feedback drive 37 . The feedback drive 37 has a rear feedback shaft 38 and a drive-side feedback shaft 39 . The Rückwär term feedback shaft 38 is mounted in the bearings 40 and 41 . Between the rear end of the rear feedback shaft 38 and the rear end of the cure belwelle 2 , a power drive 42 is provided, which consists of egg ner V-belt pulley 43 and a V-belt pulley 44 , over which a V-belt 45 is guided.
Die antriebsseitige Rückkopplungswelle 39 ist in einem feststehenden Gehäuse 17 drehbeweglich gelagert und weist am antriebsseitigen Ende ein Antriebsrad 46 auf, das mit dem Sekundärteil 47 der Fliehkraftkupplung 5 über einen Riementrieb 48 verbunden ist. Zwischen den beiden einan der gegenüberliegenden Enden der Rückkopplungswellen 38 und 39 ist eine Magnetkupplung 49 vorgesehen, mit der die beiden Rückkopplungswelle 38 und 39 miteinander zu ver binden bzw. voneinander zu trennen sind. Zwischen der Magnetkupplung 49 und dem Gehäuse 17 ist ein Freilauf 50 vorgesehen, der über einen Krafttrieb 51 mit dem An triebsrad 52 der Antriebswelle 53 des Elektromotors 20 verbunden ist.The drive-side feedback shaft 39 is rotatably mounted in a fixed housing 17 and has a drive wheel 46 at the drive-side end, which is connected to the secondary part 47 of the centrifugal clutch 5 via a belt drive 48 . Between the two ends at the opposite ends of the feedback shafts 38 and 39 , a magnetic coupling 49 is provided, with which the two feedback shafts 38 and 39 can be connected to one another or separated from one another. Between the magnetic coupling 49 and the housing 17 , a freewheel 50 is provided, which is connected via a power drive 51 to the drive wheel 52 to the drive shaft 53 of the electric motor 20 .
An der Fliehkraftkupplung 5 ist eine Einscheibenkupplung 6 befestigt, mit der die Antriebswelle 7 verbunden ist.On the centrifugal clutch 5 , a single-disc clutch 6 is attached, to which the drive shaft 7 is connected.
Gemäß Fig. 3 ist ein Generator 54 vorgesehen, der über einen Krafttrieb 55 von der Kurbelwelle 2 des Verbren nungsmotors I anzutreiben ist und der über eine elektri sche Leitung 56 und einen Schalter 57 mit den Batterien 30 verbunden ist.Referring to FIG. 3, a generator 54 is provided which is to be driven through a power drive 55 from the crankshaft 2 of the engine I and the Burn voltage over a specific electrical line 56 and a switch 57 is connected to the batteries 30.
Die in Fig. 4 dargestellte Turbine 58 ist über eine Wel le 59 mit einem elektrischen Generator 60 verbunden, der über eine elektrische Leitung 61 und einen Gleichrichter 62 mit den Batterien 30 verbunden ist. Die Turbine 58 ist im Frontbereich des Fahrzeuges untergebracht, damit kein zusätzlicher Fahrwiderstand durch die Turbine 58 ent steht.The turbine 58 shown in FIG. 4 is connected via a shaft 59 to an electrical generator 60 which is connected to the batteries 30 via an electrical line 61 and a rectifier 62 . The turbine 58 is housed in the front area of the vehicle so that there is no additional driving resistance from the turbine 58 .
Gemäß Fig. 5 ist in dem letzten Drittel der Auspuffanla ge eine Turbine 63 vorgesehen, die über eine Welle 64 mit einem Generator 65 verbunden ist, der über eine elektri sche Leitung 66 und einem Gleichrichter 67 mit den elek trischen Batterien 30 verbunden ist. Die Anordnung der Turbine im letzten Drittel der Auspuffanlage führt zu dem Vorteil, daß an dieser Stelle der Auspuffanlage die Aus puffgase bereits soweit abgekühlt sind, daß keine beson deren Dichtungsprobleme vorhanden sind. Zwischen dem Aus puffrohr 68 vor der Turbine 63 und dem Auspuffrohr 69 hinter der Turbine 64 ist in nicht näher dargestellter Weise ein Überströmventil vorgesehen, durch das der hohe Volumenstrom, der bei höheren Drehzahlen entsteht, an der Turbine 64 vorbei strömen kann.According to Fig. 5 of the Auspuffanla is in the last third ge a turbine 63 is provided which is connected via a shaft 64 to a generator 65 which via an electrical-specific line 66 and a rectifier 67 is connected to the elec trical batteries 30. The arrangement of the turbine in the last third of the exhaust system leads to the advantage that at this point the exhaust system has already cooled off the exhaust gases to such an extent that no particular sealing problems are present. Between the exhaust pipe 68 in front of the turbine 63 and the exhaust pipe 69 behind the turbine 64 , an overflow valve is provided in a manner not shown, through which the high volume flow, which occurs at higher speeds, can flow past the turbine 64 .
In Fig. 6 ist ein teilweise mit Wasser 10 gefüllter Be hälter 71 vorgesehen, durch den das vom Zylinderkopf 72 abgehende Auspuffrohr 73 geführt ist. Von dem Behälter 71 zweigt eine Dampfleitung 74 ab, die zu einer Turbine 75 führt, die über eine Antriebswelle 76 mit einem Generator 77 in Verbindung steht. Der Generator 77 ist über eine elektrische Leitung 78 und einen Gleichrichter 19 mit den elektrischen Batterien 30 verbunden. Von der Turbine 75 führt eine Rohrleitung 80 zu einer Pumpe 81, von der aus das Wasser über eine Leitung 82 und ein Rückschlagventil 83 zurück in den Behälter 71 zu führen ist.In Fig. 6, a partially filled with water 10 loading container 71 is provided through which the exhaust pipe 73 coming from the cylinder head 72 is guided. A steam line 74 branches off from the container 71 , which leads to a turbine 75 which is connected to a generator 77 via a drive shaft 76 . The generator 77 is connected to the electrical batteries 30 via an electrical line 78 and a rectifier 19 . A pipe 80 leads from the turbine 75 to a pump 81 , from which the water is to be led back into the container 71 via a line 82 and a check valve 83 .
Durch die durch das Auspuffrohr 73 strömenden heißen Ab gase wird das in dem Behälter 71 befindliche Wasser 70 erhitzt und teilweise in Wasserdampf überführt, der durch das Rohr 74 in die Turbine 75 strömt und die Turbine 75 durch das Rohr 80 verläßt.From the hot gases flowing through the exhaust pipe 73 , the water 70 in the container 71 is heated and partially converted into water vapor, which flows through the pipe 74 into the turbine 75 and leaves the turbine 75 through the pipe 80 .
Die Handhabung der Anordnung zum Antreiben eines Fahrzeu ges wird nachfolgend anhand des Schaltschemas gemäß Fig. 7 näher erläutert:The handling of the arrangement for driving a vehicle is explained in more detail below using the circuit diagram according to FIG. 7:
Zum Starten des Verbrennungsmotors 1 wird mit einem nicht näher dargestellten Zündschlüssel am Zündschloß 84 die Zündung eingeschaltet. Dadurch erhalten der Taster 85 über die elektrischen Leitungen 86 und 87 und die Schal ter 88 und 89 über die elektrischen Leitungen 90 und 91 elektrische Spannung. Die Spannung liegt auch an den am Schalthebel 92 vorgesehenen Schaltern 93 und 94. Durch Betätigen des Tasters 85 werden die beiden Schalter 32 und 35 geschlossen, wodurch der Elektromotor 20 anläuft und die Magnetkupplung 14 schließt.To start the internal combustion engine 1 , the ignition is switched on with an ignition key (not shown) at the ignition lock 84 . This gives the button 85 via the electrical lines 86 and 87 and the switch ter 88 and 89 via the electrical lines 90 and 91 electrical voltage. The voltage is also at the switches 93 and 94 provided on the shift lever 92 . By pressing the button 85 , the two switches 32 and 35 are closed, whereby the electric motor 20 starts and the magnetic clutch 14 closes.
Durch Schließen der Magnetkupplung 14 wird die Verbindung von der Rückkopplungshohlwelle 12 mit der Antriebsscheibe 4 hergestellt, wodurch der Verbrennungsmotor 1 gezündet wird und anläuft. Danach wird der Taster 85 nicht mehr betätigt, so daß der Verbrennungsmotor 1 im Leerlauf läuft, ohne daß der Elektromotor 20 mitläuft. Die Magnet kupplung 14 ist im Eingriff und verbindet die Rückkopp lungswelle 11 über das Rad 21 und den Treibriemen 22 mit der Fliehkraftkupplung 5. Die Fliehkraftkupplung 5 ist im vorliegenden Falle so eingestellt, daß sie bei einer Drehzahl von etwa 1200 Umdrehungen je Minute eingreift.By closing the magnetic coupling 14 , the connection between the feedback hollow shaft 12 and the drive pulley 4 is established, as a result of which the internal combustion engine 1 is ignited and starts up. Thereafter, the button 85 is no longer actuated, so that the internal combustion engine 1 runs at idle without the electric motor 20 running. The magnetic clutch 14 is engaged and connects the feedback shaft 11 via the wheel 21 and the drive belt 22 with the centrifugal clutch 5th The centrifugal clutch 5 is set in the present case so that it engages at a speed of about 1200 revolutions per minute.
Durch Eindrücken des Schalters 88 erhält der Taster 95 elektrische Spannung. Beim Gasgeben wird der Taster 95 betätigt, wodurch der Schalter 32 geschlossen und der Elektromotor 20 eingeschaltet wird und über den Freilauf 13 die Rückkopplungswelle 11 antreibt. Diese Kraft wird über die Rückkopplungswelle 11 auf die Fliehkraftkupplung 5 übertragen, wodurch die Antriebswelle 7 angetrieben wird. In diesem Zustand wird das Fahrzeug durch beide Antriebsarten, nämlich durch den Elektromotor 20 und durch den Verbrennungsmotor 1 über die Rückkopplungswelle 11 angetrieben.By pressing the switch 88 , the button 95 receives electrical voltage. When accelerating, the button 95 is actuated, whereby the switch 32 is closed and the electric motor 20 is switched on and drives the feedback shaft 11 via the freewheel 13 . This force is transmitted via the feedback shaft 11 to the centrifugal clutch 5 , whereby the drive shaft 7 is driven. In this state, the vehicle is driven by both types of drive, namely by the electric motor 20 and by the internal combustion engine 1 via the feedback shaft 11 .
Wenn ausschließlich elektrisch gefahren werden soll, wird der Schalter 94 betätigt, wodurch die Zündung unterbro chen wird und der Verbrennungsmotor 1 stehen bleibt. An schließend wird der Schalter 89 betätigt, wodurch der Schalter 35 geöffnet wird und die Magnetkupplung 14 eben falls geöffnet wird. Dadurch wird die Antriebswelle 7 durch den Elektromotor 20 allein angetrieben, indem der Elektromotor 20 die Rückkopplungswelle 11 über den Frei lauf 13 auf das Antriebsrad 21, den Treibriemen 22 und die Fliehkraftkupplung 5 antreibt.If only electric is to be driven, the switch 94 is actuated, as a result of which the ignition is interrupted and the internal combustion engine 1 stops. At closing the switch 89 is actuated, whereby the switch 35 is opened and the magnetic coupling 14 is also opened if it is. Characterized the drive shaft 7 is driven by the electric motor 20 alone by the electric motor 20 drives the feedback shaft 11 via the freewheel 13 on the drive wheel 21 , the drive belt 22 and the centrifugal clutch 5 .
An dem Vergaserhebel 96 ist ein Gaszug 97 befestigt, wo bei im Gaszug 97 kurz hinter dem Vergaserhebel 96 eine Zahnstange 98 und eine Feder 99 sowie eine Druckplatte 100 eingegliedert sind. Im Bereich der Zahnstange 98 ist ein Magnetventil 101 mit einem Arretierhebel 102 angeord net. Durch Betätigen des Schalters 93 wird das Magnetven til 101 über die Leitung 104 betätigt, so daß der Arre tierhebel 102 in die Zahnstange 98 einrastet. Dadurch wird erreicht, daß die Drehzahl des Verbrennungsmotors l an der Kurbelwelle 2 einen bestimmten Wert, im vorliegen den Falle eine Drehzahl von 1200 Umdrehungen je Minute nicht überschreitet und somit die Fliehkraftkupplung 5 nicht eingreift. Durch Betätigen des Gaszuges 105 wird in eingerasteten Zustand des Arretierhebels 102 in der Zahn stange 98 durch Dehnen der Feder 99 die Druckplatte 100 gegen den Taster 95 gedrückt, so daß über den Schalter 32 der Elektromotor 20 eingeschaltet wird.On the carburetor lever 96 , a throttle cable 97 is fastened, where a rack 98 and a spring 99 and a pressure plate 100 are incorporated in the gas cable 97 shortly behind the carburetor lever 96 . In the area of the rack 98 , a solenoid valve 101 with a locking lever 102 is net angeord. By pressing the switch 93 , the Magnetven valve 101 is actuated via the line 104 , so that the Arre animal lever 102 engages in the rack 98 . It is thereby achieved that the speed of the internal combustion engine 1 on the crankshaft 2 does not exceed a certain value, in the present case a speed of 1200 revolutions per minute, and thus the centrifugal clutch 5 does not engage. By pressing the throttle cable 105 is in the locked state of the locking lever 102 in the rack 98 by stretching the spring 99, the pressure plate 100 pressed against the button 95 , so that the switch 32, the electric motor 20 is turned on.
Durch nochmaliges Betätigen des Schalters 93 wird das Magnetventil 101 betätigt und die Zahnstange 98 entrie gelt. Wenn der Schalter 89 betätigt wird, wird die Mag netkupplung 14 geöffnet, wodurch eine Trennung der Rück kopplungswelle 11 von der Kurbelwelle 2 erfolgt. Dadurch kann der Verbrennungsmotor 1 mit höheren Drehzahlen be trieben werden. Wenn das Magnetventil 101 entriegelt wird, wird der Generator 54 über die elektrische Leitung 103 und über den Schalter 57 abgeschaltet.By actuating the switch 93 again , the solenoid valve 101 is actuated and the rack 98 is unlocked. When the switch 89 is actuated, the magnetic clutch 14 is opened, as a result of which the feedback shaft 11 is separated from the crankshaft 2 . As a result, the internal combustion engine 1 can be operated at higher speeds. When the solenoid valve 101 is unlocked, the generator 54 is switched off via the electrical line 103 and via the switch 57 .
Eine Zündspule 106 ist über eine elektrische Leitung 107 und über den Schalter 94 sowie über Leitungen 108, 109 und 87 mit dem Zündschloß 84 verbunden.An ignition coil 106 is connected to the ignition lock 84 via an electrical line 107 and via the switch 94 and via lines 108 , 109 and 87 .
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