DE705746C

DE705746C - Internal combustion, especially diesel locomotives

Info

Publication number: DE705746C
Application number: DEH153635D
Authority: DE
Inventors: Dr Albert Finsterwalder
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1937-11-13
Filing date: 1937-11-13
Publication date: 1941-05-08

Description

Die Erfindung bezieht sich, auf eine Brennkraft-, insbesondere Diesel-Lokomotive, deren Brennkraftmotor über ein leistungsteilenid.es Getriebe seine Leistung einerseits an edm Geblase zur Aufladung des Brennkraftmotors und andererseits über die Anfahrkupplung an die Antriebsräder des Fahrzeuges abgibt. Antriebe der vorbeschriebenen Art sind bekannt. Die Anordnung von leistungsteilenden Getrieben in Antrieben von Fahrzeugen hat ma'n deshalb vorgenommen, weil man hoffte, dadurch das bisher übliche Geschwindigkeitswechselgetriebe zu erübrigen. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß insbesondere bei ScHenentriebfaihrzeugen mit Brennkraftmotoren, die große Zugkräfte zu überwinden haben, die Anfahrkupplung zu stark belastet wird.The invention relates to an internal combustion engine, in particular a diesel locomotive, whose Internal combustion engine via a power part id.es Gear its performance on the one hand to EDM blower for charging the internal combustion engine and on the other hand via the starting clutch to the drive wheels of the vehicle. Drives of the type described above are known. The arrangement of power-sharing transmissions in drives of vehicles has was done because it was hoped that this would eliminate the need for the previously common speed change gearbox. It has, however pointed out that, particularly in the case of shear drive vehicles with internal combustion engines, who have to overcome large tensile forces, the starting clutch is too heavily loaded.

Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu beseitigen und gleichzeitig einen größeren Geschwindigkeitsbereich des Fahrzeuges zu schaffen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in den zu den Antriebsrädern führenden Wellenstrang ein mehrstufiges Wechselgetriebe eingeschaltet wird.The object of the invention is to eliminate this disadvantage and at the same time a greater one To create speed range of the vehicle. This object is achieved in that in the to the drive wheels leading shaft train a multi-stage gearbox is switched on.

Die Verwendung eines Schleudergebläses zur Aufladung des Brennkraftmotors und dessen Antrieb über den einen Ast des leistungsteilenden Getriebes haben zur Folge, daß der Brennkraftmotor dauernd mit einer ainnähernd gleichbleibenden Leistung arbeitet. Durch ■das mehrstufige Wechselgetriebe wird der Betriebsdrehzahlbereich bedeutend vergrößert. Da die Aufladung des Brennkraftmotors über das leistungsteilende Getriebe durch das Schleudergebläse sehr hoch getrieben werden kann und das Schleudergebläse seine volle Leistungsaufnahme erst bei hoher Drehzahl hat, kann der Brennkraftmotor auf Gruind seines bei sehr niedrigen Drehzahlen schonThe use of a centrifugal fan to charge the internal combustion engine and its Drive over one branch of the power-sharing gearbox have the consequence that the Internal combustion engine works continuously with an almost constant power. By ■ the multi-stage gearbox increases the operating speed range significantly. Since the internal combustion engine is charged via the power-sharing transmission through the The centrifugal fan can be driven very high and the centrifugal fan is at its fullest The internal combustion engine can only consume power at high speed its already at very low speeds

vorhandenen großen Drehmomentes und durch die Anordnung des mehrstufigen Wechselgetriebes schon bei ganz niedrigen Drehzahlen durch die Anfahrkupplung fest mit dem Antrieb verbunden werden. Die Anfahrkupplung wird somit weitgehend von der Anfahrleistung entlastet.existing large torque and by the arrangement of the multi-stage Change gear already at very low speeds by the starting clutch connected to the drive. The starting clutch is thus largely controlled by the Starting performance relieved.

In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt. In the drawings, an embodiment of the invention is shown as an example.

Die Abb. ι zeigt einen Antrieb für ein Schienentriebfahrzeug.The Fig. Ι shows a drive for a Rail locomotive.

Die Abb. 2 zeigt eine Zugkraftkennlinie. Der Brennkraftmotor i, im vorliegenden '5 Falle ein Dieselmotor, treibt über ein leistungsteilendes Getriebe 2 einerseits die nicht dargestellten, auf der Achse 3 befestigten Antriebsräder eines Schienentriebfahrzeuges und andererseits ein Schleudergebläse 4 zur Aufladung eines Dieselmotors 1 an. Das Schleudergebläse 4 saugt Ladeluft bei 5 an und fördert sie durch die Leitung 6 den einzelnen Zylindern des Dieselmotors 1 zu.Fig. 2 shows a tractive force characteristic. The internal combustion engine i, in the present case '5 In the case of a diesel engine, on the one hand drives the non-illustrated, on the axis 3 attached drive wheels of a rail locomotive and on the other hand a centrifugal blower 4 for charging of a diesel engine 1. The centrifugal fan 4 sucks in charge air at 5 and conveys it through the line 6 to the individual cylinders of the diesel engine 1.

Der Antrieb des Gebläses 4 erfolgt vom Dieselmotor 1 aus über das Sonnenrad 7, die Planetenräder 8, 9, das Sonnenradio und die beiden Räder 11, 12. Das Sonnenrad 7 ist mit dem Schwungrad 13 der Dieselmaschine 1 durch eine Welle 14 und einen Flansch 15 fest verbunden. Die Planetenräder 8 und 9 sind auf den Wellen 16 fest aufgekeilt. Die WellenThe fan 4 is driven by the Diesel engine 1 from via the sun gear 7, the planet gears 8, 9, the sun radio and the two wheels 11, 12. The sun gear 7 is with the flywheel 13 of the diesel engine 1 through a shaft 14 and a flange 15 firmly connected. The planet gears 8 and 9 are firmly keyed onto the shafts 16. The waves

16 sind in dem Gehäuse 17 gelagert. Das Sonnenrad 10 treibt über eine Welle 18 das Zahnrad 11 an. Das Zahnrad 12 sitzt mit dem Läufer des Schleudergebläses 4 fest auf der Welle 19.16 are stored in the housing 17. That Sun gear 10 drives gear 11 via a shaft 18. The gear 12 sits with the rotor of the centrifugal blower 4 firmly on the shaft 19.

Der Antrieb der Achse 3 mit ihren Antriebsrädern erfolgt vom Dieselmotor 1 aus über den Flansch 15, die Welle 14, das Sonnenrad 7, die Planetenräder 8, das Gehäuse 17, die Hohlwelle 20, die Kupplungen und Räder eines zweistufigen Wechselgetriebes und die Kegelräder 21 und 22. Das GehäuseThe drive of the axle 3 with its drive wheels takes place from the diesel engine 1 via the flange 15, the shaft 14, the Sun gear 7, the planet gears 8, the housing 17, the hollow shaft 20, the clutches and gears of a two-stage change gear and the bevel gears 21 and 22. The housing

17 ist auf den Wellen 14 und 18 drehbar gelagert und mit der Hohlwelle 20 fest verbunden.17 is rotatably mounted on the shafts 14 and 18 and firmly connected to the hollow shaft 20.

Die Welle 18 ist dabei im Innern der Hohlwelle 20 angeordnet. Die Hohlwelle 20 kann mit den Rädern 23 und 24 durch die Kupplungen 25 und 26 wahlweise verbunden werden. Die Räder 23 und 24 bilden mit den Rädern 27 und 28, die beide auf der Welle 29 des Kegelrades 21 aufgekeilt sind, das zweistufige Wechselgetriebe. Dabei stellen die Räder 23 und 27 den ersten und die Räder 24 und 28 den zweiten Gang dar. Die Kupplung 25 für den ersten Gang ist gleichzeitig die Anfahrkupplung. The shaft 18 is in the interior of the hollow shaft 20 arranged. The hollow shaft 20 can with the wheels 23 and 24 through the couplings 25 and 26 can be optionally connected. The wheels 23 and 24 form with the wheels 27 and 28, both of which are keyed on the shaft 29 of the bevel gear 21, the two-stage Change gear. The wheels 23 and 27 represent the first and the wheels 24 and 28 the second gear. The clutch 25 for the first gear is also the starting clutch.

Das leistungsteilende Getriebe wird gebildet durch das Sonnenrad 7, die Planetenräder 8, 9, das Sonnenrad 10 und das umlaufende Gehäuse 17.The power-sharing gear is formed by the sun gear 7, the planet gears 8, 9, the sun gear 10 and the rotating housing 17.

Das leistungsteilende Getriebe hat die bekannte Wirkung, daß sich bei einer Erhöhung des Fahrwiderstandes eine erhöhte Aufladung des Brennkraftmotors ergibt und umgekehrt. Es sei angenommen, daß die höchste Fahrgeschwindigkeit 100 km/h beträgt und daß bei dem Wechselgetriebe oberhalb der Fahrgeschwindigkeit von 50 km/h der zweite Gang und unterhalb dieser Fahrgeschwindigkeit der erste Gang eingeschaltet ist. In der Abb. 2 sind über der Fahrgeschwindigkeit die Zugkräfte für die einzelnen Gänge aufgetragen, und zwar zeigt die dünn ausgezogene Linie den Zugkraftverlauf bei dem Zweiganggetriebe ohne Aufladung des Brennkraftmotors, ' während die stark ausgezogene Linie den Zugkraftverlauf mit Aufladung darstellt. Der Verlauf der strichpunktierten Linie stellt den Zugkraftverlauf eines Schienentriebfahrzeuges dar, dessen Brennkraftmotor durch ein Gebläse aufgeladen wird, das von einer Abgasturbine oder unmittelbar angetrieben wird. Ein Vergleich dieser Linien untereinander läßt erkennen, daß die Zugkraftsteigerung eines Schienentriebfahrzeuges mit leistungsteilendem Getriebe zum Antrieb des Gebläses gegenüber einem Schienentriebfahrzeug, dessen Gebläse entweder unmittelbar oder durch Abgasturbinen angetrieben wird, erheblich höher ist. Dies hat seinen Grund darin, daß der Aufladedruck durch das leistungsteilende Getriebe und das Schleudergebläse erheblich höher getrieben werden kann, weil der zum Antrieb des Schleudergebläses notwendige Leistungsanteil das Drehmoment des Brennkraftmotors nicht vermindert.The power-sharing transmission has the known effect that when it is increased the driving resistance results in increased charging of the internal combustion engine and vice versa. It is assumed that the highest driving speed is 100 km / h and that in the case of the change-speed gearbox, the second gear above the driving speed of 50 km / h and the first gear is engaged below this driving speed. In Fig. 2 the tractive forces for the individual gears are plotted against the driving speed, namely, the thin line shows the tractive force curve in the two-speed transmission without charging the internal combustion engine, while the strong line represents the tractive force curve with charging. The course of the dash-dotted line represents the tractive force curve of a rail locomotive represents, the internal combustion engine is charged by a fan that is powered by an exhaust gas turbine or is driven directly. A comparison of these lines with each other lets recognize that the increase in tractive force of a rail locomotive with power-sharing Gearbox to drive the fan in relation to a rail locomotive, the fan either directly or through Exhaust gas turbines driven is considerably higher. The reason for this is that the boost pressure due to the power-sharing gearbox and the centrifugal fan is considerable can be driven higher because the necessary to drive the centrifugal fan Power share does not reduce the torque of the internal combustion engine.

Ein Brennkraftmotor hat ungefähr bei ¹Z₃ der normalen Betriebsdrehzahl, und zwar auch bei Aufladung, noch sein höchstes Dreh- «oo moment. Diese Drehzahl darf beim Anfahren nicht unterschritten werden. Durch die Verwendung eines Wechselgetriebes senkt man die Anfahrgeschwindigkeit stark herab und vergrößert dadurch gleichzeitig den Fahrgeschwindigkeitsbereich und die Zugkraft. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß dadurch das Anfahren ohne Überlastung der Anfahrkupplung auch unter ungünstigen Verhältnissen vor sich gehen kann. Der Schlupf "° des leistungsteilenden Getriebes setzt die Beanspruchung der Anfahrkupplung weiterhin bedeutend herab, während gleichzeitig die Zugkrafterhöhung durch das Stufengetriebe die Anfahrzeit und somit die Beanspruchung "5 der Anfahrkupplung vermindert. Durch das Zusammenwirken des leistungsteilenden Getriebes und des Wechselgetriebes wird erreicht, daß über einem Geschwindigkeitsbereich von etwa 1:4 annähernd die ganze iao Leistung des normal aufgeladenen Brennkraftmotors zur Verfügung steht.An internal combustion engine still has its maximum torque at approximately ¹ Z _{3 of} the normal operating speed, even when it is supercharged. This speed must not be undercut when starting up. By using a gearbox, the starting speed is greatly reduced, thereby increasing the driving speed range and the pulling force at the same time. Another advantage is that this allows starting without overloading the starting clutch even under unfavorable conditions. The slip "° of the power-sharing gearbox continues to significantly reduce the stress on the starting clutch, while at the same time the increase in tractive force through the multi-step transmission reduces the starting time and thus the stress" 5 on the starting clutch. The interaction of the power-sharing gear and the change-speed gear ensures that over a speed range of approximately 1: 4, almost all of the power of the normally charged internal combustion engine is available.

Claims

Claim:
Internal combustion engine, in particular diesel locomotive, whose internal combustion engine delivers its power to a fan, in particular to a centrifugal blower, on the one hand, to charge the internal combustion engine and, on the other hand, via the starting clutch to the drive wheels of the vehicle via a power-sharing transmission, characterized in that in the Drive wheels leading shaft train a multi-stage - * :. Gearbox is engaged.

For this purpose ι sheet of drawings