DE4412618B4 - Internal combustion engine with a mechanically driven charge air compressor - Google Patents

Internal combustion engine with a mechanically driven charge air compressor Download PDF

Info

Publication number
DE4412618B4
DE4412618B4 DE4412618A DE4412618A DE4412618B4 DE 4412618 B4 DE4412618 B4 DE 4412618B4 DE 4412618 A DE4412618 A DE 4412618A DE 4412618 A DE4412618 A DE 4412618A DE 4412618 B4 DE4412618 B4 DE 4412618B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
crankshaft
charge air
compressor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE4412618A
Other languages
German (de)
Other versions
DE4412618A1 (en
Inventor
Jörg Ahrens
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE4412618A priority Critical patent/DE4412618B4/en
Publication of DE4412618A1 publication Critical patent/DE4412618A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE4412618B4 publication Critical patent/DE4412618B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/02—Drives of pumps; Varying pump drive gear ratio
    • F02B39/04—Mechanical drives; Variable-gear-ratio drives
    • F02B39/06—Mechanical drives; Variable-gear-ratio drives the engine torque being divided by a differential gear for driving a pump and the engine output shaft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

Brennkraftmaschine mit einem mechanisch antreibbaren Ladeluftverdichter, bei dem die Verdichterantriebswelle von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine über eine Vorrichtung mit veränderbarem Übersetzungsverhältnis antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Kurbelwelle (3) und der Verdichterantriebswelle (4) jeweils ein Treibrad (7, 8) und eine Kupplung (5, 6) befestigt sind, wobei mit Hilfe der Kupplungen (5, 6) jeweils ein weiteres Treibrad (11, 12) an die Kurbelwelle (3) und an die Verdichterantriebswelle (4) ankuppelbar sind.Internal combustion engine with a mechanically driven charge air compressor, in which the Compressor drive shaft of the crankshaft of the internal combustion engine via a Drivable device with variable transmission ratio is, characterized in that the crankshaft (3) and the compressor drive shaft (4) respectively a drive wheel (7, 8) and a coupling (5, 6) are attached, wherein with the aid of the clutches (5, 6) in each case a further drive wheel (11, 12) to the crankshaft (3) and to the compressor drive shaft (4) can be coupled.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem mechanisch antreibbaren Ladeluftverdichter, bei dem die Verdichterantriebswelle von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine über eine Vorrichtung mit veränderbarem Übersetzungsverhältnis antreibbar ist.The The invention relates to an internal combustion engine with a mechanical drivable charge air compressor, in which the compressor drive shaft drivable by the crankshaft of the internal combustion engine via a variable gear ratio device is.

Aus der US 4,530,338 ist eine Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle bekannt, welche einen Kompressor und ein Nebenaggreat antreibt, wobei dem Kompressor und dem Nebenaggregat jeweils eine schaltbare Kupplung auf der Eingangswelle zugeordnet ist. Je nach Schaltzustand der Kupplungen kann somit nur eines der Aggregate betrieben werden oder beide gemeinsam.From the US 4,530,338 an internal combustion engine with a crankshaft is known, which drives a compressor and a Nebenaggreat, wherein the compressor and the auxiliary unit is assigned in each case a switchable clutch on the input shaft. Depending on the switching state of the couplings thus only one of the units can be operated or both together.

Gemäß JP 05086881 A ist eine Brennkraftmaschine mit einer Ausgleichswelle und einem Nebenaggregat mit einer Eingangswelle bekannt, wobei sowohl auf der Ausgleichswelle wie auch auf der Eingangswelle eine Kupplung angeordnet ist.According to JP 05086881 A an internal combustion engine with a balancer shaft and an accessory with an input shaft is known, wherein a clutch is arranged both on the balance shaft and on the input shaft.

Wie beispielsweise aus der DE-OS 31 26 054 bekannt ist, kann mit einem mechanisch von der Brennkraftmaschine angetriebenen Ladeluftverdichter die Leistungsausbeute der Brennkraftmaschine gerade im unteren Drehzahlbereich verbessert werden. Wird die Brennkraftmaschine dagegen mit hoher Drehzahl betrieben, so ist eine Abkopplung des Ladeluftverdichters immer dann sinnvoll, wenn durch den verdichteten Luftstrom keine zusätzliche Leistungsausbeute mehr erreichbar ist. So weisen denn auch typische Antriebsvorrichtungen zwischen der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und der Antriebswelle des mechanischen Ladeluftverdichters ein konstantes Übersetzungsverhältnis und eine Kupplung auf, mit der der Antrieb des Ladeluftverdichters abschaltbar ist.As For example, from DE-OS 31 26 054 is known, can with a mechanically charged by the internal combustion engine charge air compressor the power output of the engine just in the lower speed range be improved. If the internal combustion engine with high Speed operated, so is a decoupling of the charge air compressor always makes sense, if by the compressed air flow no additional Power output is more achievable. So also typical Drive devices between the crankshaft of the internal combustion engine and the drive shaft of the mechanical charge air compressor, a constant gear ratio and a clutch on, with the drive of the charge air compressor can be switched off is.

Außerdem ist aus der oben genannten Druckschrift bekannt, die Antriebsvorrichtung zwischen der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und der Antriebswelle des Ladeluftverdichters als Getriebe mit veränderbarem Übersetzungsverhältnis auszubilden. Mit Hilfe eines solchen Getriebes, in der Regel ein stufenloses Umschlingungsgetriebe, kann die Drehzahl des mechanischen Ladeluftverdichters stufenlos an den Leistungsbedarf der Brennkraftmaschine angepaßt werden.Besides that is from the above publication known, the drive device between the crankshaft of the internal combustion engine and the drive shaft form the charge air compressor as a transmission with variable transmission ratio. With the help of such a transmission, usually a stepless Belting, the speed of the mechanical charge air compressor can be infinitely variable be adapted to the power requirement of the internal combustion engine.

Der große Bauraumbedarf eines derartigen Getriebes und seiner Hilfskomponenten und die vergleichsweise hohen Kosten einer derartigen Antriebsvorrichtung haben sich als besonders nachteilig erwiesen.Of the size Space requirements of such a transmission and its auxiliary components and the relatively high cost of such a drive device have proven to be particularly disadvantageous.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Antriebsvorrichtung zwischen der Brennkraftmaschine und dem mechanischen Ladeluftverdichter vorzuschlagen, mit der unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse realisierbar sind, die einen geringen Bauraumbedarf sowie nur geringe Fertigungskosten benötigt und zudem eine komplette Abschaltung des Ladeluftverdichters erlaubt.The The object of the invention is therefore a drive device between the internal combustion engine and the mechanical charge air compressor to propose, with the different ratios can be realized, which require little space and only small Manufacturing costs needed and also allows a complete shutdown of the charge air compressor.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.The solution This object is apparent from the characterizing features of Patent claim 1. Advantageous developments and refinements The invention are the dependent claims.

Durch die Anordnung von je einer Kupplung mit ankuppelbarem Treibrad an der Kurbelwelle und an der Verdichterantriebswelle lassen sich zusammen mit den beiden drehfest mit den genannten Wellen verbundenen Treibrädern bei unterschiedlichen Treibraddurchmessern zwei Übersetzungsverhältnisse sowie die komplette Abkupplung des Ladeluftverdichters von der Brennkraftmaschine realisieren. Der gewählte erfindungsgemäße Aufbau erlaubt zudem eine sehr kurze und kostengünstige Bauweise. Wenngleich elektromagnetisch betätigbare Kupplungen zu bevorzugen sind, können auch Fliehkraft geregelte Kupplungen eingesetzt werden. Die die Treibräder verbindenden Antriebselemente können sowohl als Zahn-, Keil- oder auch als Poly-V-Riemen ausgebildet sein.By the arrangement of one clutch with engageable drive wheel the crankshaft and the compressor drive shaft can be combined with the two drive wheels rotatably connected to said waves at different Treibraddurchmessern two gear ratios and the complete decoupling of the charge air compressor of the internal combustion engine realize. The chosen one inventive structure also allows a very short and inexpensive construction. Although Electromagnetically actuated Couplings are preferable centrifugally controlled couplings are used. The the driving wheels connecting drive elements can designed as a tooth, wedge or poly-V belt be.

Aus der einzigen Zeichnung ist der erfindungsgemäße Aufbau der Antriebsvorrichtung zwischen der Brennkraftmaschine 1 und dem Ladeluftverdichter 2 ersichtlich. Danach ist auf der Kurbelwelle 3 der Brennkraftmaschine 1 und auf der Verdichterantriebswelle 4 des Ladeluftverdichters 2 jeweils ein Treibrad 7, 8 drehfest angeordnet. Zudem verfügt die Antriebsvorrichtung gemäß dem gewählten Ausführungsbeispiel über elektromagnetisch betätigbare Kupplungen 5, 6, die ebenfalls mit der Kurbelwelle 3 bzw. der Verdichterantriebswelle 4 verbunden sind. Mit Hilfe dieser Kupplungen 5, 6 läßt sich pro Welle 3, 4 jeweils ein weiteres Treibrad 11, 12 ankuppeln.From the single drawing is the structure according to the invention of the drive device between the internal combustion engine 1 and the charge air compressor 2 seen. After that is on the crankshaft 3 the internal combustion engine 1 and on the compressor drive shaft 4 of the charge air compressor 2 one drive wheel each 7 . 8th arranged rotationally fixed. In addition, the drive device according to the selected embodiment has electromagnetically actuated clutches 5 . 6 also with the crankshaft 3 or the compressor drive shaft 4 are connected. With the help of these couplings 5 . 6 can be per wave 3 . 4 one more drive wheel each 11 . 12 Hitch.

Das auf der Kurbelwelle 3 befestigte Treibrad 7 und das ankuppelbare Treibrad 12 an der Verdichterantriebswelle 4 sind über ein Antriebselement 9 miteinander verbunden. Zudem steht das drehfest mit der Verdichterantriebswelle 4 verbundene Treibrad 8 über ein Antriebselement 10 mit dem an die Kurbelwelle 3 ankuppelbaren Treibrad 11 antriebstechnisch in Verbindung. Die Antriebselemente 9, 10 sind in diesem Ausführungsbeispiel als Poly-V-Riemen ausgebildet.That on the crankshaft 3 attached driving wheel 7 and the engageable drive wheel 12 at the compressor drive shaft 4 are about a drive element 9 connected with each other. In addition, this is rotatably with the compressor drive shaft 4 connected driving wheel 8th via a drive element 10 with the to the crankshaft 3 detachable drive wheel 11 in terms of drive technology. The drive elements 9 . 10 are formed in this embodiment as a poly-V-belt.

In Abhängigkeit von der Aktivierung bzw. Deaktivierung der Kupplungen 5, 6 lassen sich unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse für den Antrieb des Ladeluftverdichters einstellen. So ist denn in einer ersten Betriebsweise die Kupplung 5 aktiviert und Kupplung 6 deaktiviert, so daß das Treibrad 11 kraftschlüssig mit der Kurbelwelle 3 verbunden ist, während das Treibrad 12 auf der Verdichterantriebswelle 4 lose mitdreht. Die von der Brennkraftmaschine 1 über die Kurbelwelle 3 angebotene Antriebsleistung wird so über die Kurbelwelle 3, die Kupplung 5, das Treibrad 11, das Antriebselement 10 und das Treibrad 8 auf die Antriebswelle 4 des Ladeluftverdichters 2 übertragen.Depending on the activation or deactivation of the couplings 5 . 6 Different transmission ratios can be set for the drive of the charge air compressor. So is in a first mode of operation, the clutch 5 activated and clutch 6 deactivated, so that the drive wheel 11 non-positively with the crankshaft 3 is connected while the drive wheel 12 on the compressor drive shaft 4 Loosely rotated. The of the internal combustion engine 1 over the crankshaft 3 offered drive power is so on the crankshaft 3 , the coupling 5 , the drive wheel 11 , the drive element 10 and the drive wheel 8th on the drive shaft 4 of the charge air compressor 2 transfer.

In einer zweiten Betriebsweise ist die Kupplung 5 deaktiviert und die Kupplung 6 aktiviert, so daß das Treibrad 12 drehfest mit der Verdichterantriebswelle 4 verbunden ist und das Treibrad 11 lose an der Kurbelwelle 3 mitdreht. Die Übertragung der Antriebsleistung erfolgt in diesem Fall über das drehfest mit der Kurbelwelle 3 verbundene Treibrad 7, das Antriebselement 9, das Treibrad 12 und die Kupplung 6 auf die Verdichterantriebswelle 4. Durch die Wahl unterschiedlich großer Durchmesser der Treib räder 7, 8, 11, 12 lassen sich so vergleichsweise einfach unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse einstellen.In a second mode of operation is the clutch 5 deactivated and the clutch 6 activated, so that the drive wheel 12 rotationally fixed with the compressor drive shaft 4 connected and the drive wheel 11 loose on the crankshaft 3 rotates. The transmission of the drive power takes place in this case on the rotationally fixed to the crankshaft 3 connected driving wheel 7 , the drive element 9 , the drive wheel 12 and the clutch 6 on the compressor drive shaft 4 , By choosing different diameter of the drive wheels 7 . 8th . 11 . 12 It is thus comparatively easy to set different transmission ratios.

Wird für eine dritte Betriebsweise gewünscht, daß der Ladeluftverdichter abgeschaltet ist, so sind lediglich die beiden Kupplungen 5, 6 zu deaktivieren, so daß durch die Treibräder 11, 12 keine Antriebsenergie auf die Verdichterantriebswelle 4 übertragbar ist.If it is desired for a third mode of operation that the charge air compressor is switched off, then only the two clutches are required 5 . 6 to deactivate, so that by the driving wheels 11 . 12 no drive energy to the compressor drive shaft 4 is transferable.

Claims (3)

Brennkraftmaschine mit einem mechanisch antreibbaren Ladeluftverdichter, bei dem die Verdichterantriebswelle von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine über eine Vorrichtung mit veränderbarem Übersetzungsverhältnis antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Kurbelwelle (3) und der Verdichterantriebswelle (4) jeweils ein Treibrad (7, 8) und eine Kupplung (5, 6) befestigt sind, wobei mit Hilfe der Kupplungen (5, 6) jeweils ein weiteres Treibrad (11, 12) an die Kurbelwelle (3) und an die Verdichterantriebswelle (4) ankuppelbar sind.Internal combustion engine with a mechanically driven charge air compressor, in which the compressor drive shaft can be driven by the crankshaft of the internal combustion engine via a variable transmission ratio device, characterized in that on the crankshaft ( 3 ) and the compressor drive shaft ( 4 ) each a drive wheel ( 7 . 8th ) and a clutch ( 5 . 6 ), whereby by means of the couplings ( 5 . 6 ) in each case a further drive wheel ( 11 . 12 ) to the crankshaft ( 3 ) and to the compressor drive shaft ( 4 ) can be coupled. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungen (5, 6) als fliehkraft- oder elektromagnetisch betätigbare Kupplungen ausgebildet sind.Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the clutches ( 5 . 6 ) are designed as centrifugal or electromagnetically actuated clutches. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebselemente (9, 10) als Zahn-, Keil- oder Poly-V-Riemen ausgebildet sind.Internal combustion engine according to claims 1 and 2, characterized in that the drive elements ( 9 . 10 ) are designed as toothed, wedge or poly V-belt.
DE4412618A 1993-04-15 1994-04-13 Internal combustion engine with a mechanically driven charge air compressor Expired - Fee Related DE4412618B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4412618A DE4412618B4 (en) 1993-04-15 1994-04-13 Internal combustion engine with a mechanically driven charge air compressor

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP4312317.1 1993-04-15
DE4312317 1993-04-15
DE4412618A DE4412618B4 (en) 1993-04-15 1994-04-13 Internal combustion engine with a mechanically driven charge air compressor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4412618A1 DE4412618A1 (en) 1994-10-20
DE4412618B4 true DE4412618B4 (en) 2006-04-13

Family

ID=6485534

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4412618A Expired - Fee Related DE4412618B4 (en) 1993-04-15 1994-04-13 Internal combustion engine with a mechanically driven charge air compressor

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4412618B4 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006015931B4 (en) * 2006-04-05 2016-05-12 Volkswagen Ag Method for diagnosing a magnetic coupling for a compressor for charging an internal combustion engine

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3126054A1 (en) * 1980-07-02 1982-06-03 Pierre La Ferte Gaucher Seine et Marne Farkas Internal combustion engine, especially two-stroke engine with a compressor for the combustion air feed
US4530338A (en) * 1982-03-26 1985-07-23 Nissan Motor Company, Limited Supercharger for an engine with an engine-powered auxiliary device
JPH0586881A (en) * 1991-09-30 1993-04-06 Mazda Motor Corp Control device for mechanical supercharger

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3126054A1 (en) * 1980-07-02 1982-06-03 Pierre La Ferte Gaucher Seine et Marne Farkas Internal combustion engine, especially two-stroke engine with a compressor for the combustion air feed
US4530338A (en) * 1982-03-26 1985-07-23 Nissan Motor Company, Limited Supercharger for an engine with an engine-powered auxiliary device
JPH0586881A (en) * 1991-09-30 1993-04-06 Mazda Motor Corp Control device for mechanical supercharger

Also Published As

Publication number Publication date
DE4412618A1 (en) 1994-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19517605C2 (en) Device for compensating for alternating torques and vibrations in the drive train of a motor vehicle
DE3840543C2 (en)
EP2659165B1 (en) Power split gearbox
AT394757B (en) PTO OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
DE3810911A1 (en) DRIVE DEVICE FOR AUXILIARY UNITS
DE2525888B2 (en) Power-splitting gear arrangement
DE19849886A1 (en) Belt drive, especially in internal combustion engines for driving auxiliary units of a vehicle
DE2916816C2 (en)
DE2645577A1 (en) GEAR WITH CONTINUOUSLY ADJUSTABLE RATIO
DE4412618B4 (en) Internal combustion engine with a mechanically driven charge air compressor
DE1575735A1 (en) Safety coupling
DE19654695B4 (en) Stepless transmission
DE3020391C2 (en) Device for testing parts for power transmission
DE19963273C2 (en) Infinitely variable transmission
DE4439993C2 (en) Continuously variable transmission
DE19519296A1 (en) Variable force balancing system
EP3115242A1 (en) Ventilator drive for a motor vehicle
EP3831635A1 (en) Power train for an agricultural working machine
DE2647240A1 (en) CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION
DE1576358A1 (en) Controllable unit drive for internal combustion engines
EP3540262B1 (en) Wheel belt drive
DE102017209994B3 (en) Drive system with a flywheel device and motor vehicle with such a drive system
DE4326863A1 (en) Compact power transmission layout for vehicle - comprises stepless belt drive and hydrodynamic torque converter
DE4224113C2 (en) Vibration exciter
DE19530623B4 (en) Continuously variable belt drive with starting brakes

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8120 Willingness to grant licences paragraph 23
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20111102