DE885355C

DE885355C - Turbo transmissions for motor vehicle drives, especially in motor vehicles

Info

Publication number: DE885355C
Application number: DEK4832D
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl-Ing Haeckel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1941-07-19
Filing date: 1941-07-19
Publication date: 1953-08-03

Description

Turbogetriebe für Motorfahrzeugantriebe, besonders in Kraftwagen Es sind verschiedene Turbogetriebe bekannt, die einen besseren Wirkungsgradverlauf als die ursprÜnglichen Ausführungsformern aufweisen und ,damit die Anwendung für den Antrieb von Motor-,fahrzeugen aller Art, besonders Kraftwagen, Kleinlokomotiven und Triebvagen., ermöglichen. Abgesehen von der Anordnung mehrerer Strömungskreisläufe bat man den Wirkungsgradverlauf des einzelnen Kreislaufes dadurch verbessert., daß man die Zahl der ,Schaufelräder erhöhte, um die Umlenkung der uimlaufenden ArbeitslüssigIceit in den einzelnen .Schaufelrädern zu verringern, oder dadurch, daß man drehbare oder austauschbare Schaufeln verwendete.Turbo transmissions for motor vehicle drives, especially in motor vehicles Es various turbo transmissions are known that have a better efficiency curve than the original embodiments and, thus, the application for the drive of motor vehicles of all kinds, especially motor vehicles, small locomotives and Triebvagen., enable. Apart from the arrangement of several flow circuits asked one improved the efficiency curve of the individual circuit. That the number of paddle wheels was increased in order to divert the flowing liquid to reduce in the individual .Spaddle wheels, or by having rotatable or used interchangeable blades.

In dem. bekannten Getriebe, in dem Schaufelräder in verschiedenen Funktionen arbeiten, liegt eine weitere Verbesserungsmöglichkeit. Diese. kann) dadurch weiter ausgenutzt werden, daß zwischen die einzelnen Schaufelräder Vorgeiege eingeschaltet werden. ,Das letztere bekannte Getriebe dieser Art überträgt im Wandlerbetrieb das rückdrehende J.eitradmoment unmittelbar über die Turbinenwelle auf eine Fahrzeugachse oder aber gesondert von der Turbinenwelle auf eine andere Fahrzeugachse. Im letzten Falle werden die Fahrzeugachsen dann über die Fa'hrbahn kraftschlüssig verbunden.By doing. known transmission in which paddle wheels in different Functions work, there is another possibility for improvement. These. can) thereby can be further exploited that between the individual paddle wheels Vorgeiege switched will. , The latter known transmission of this type transmits the Backward turning J.eitradmoment directly over the turbine shaft on a vehicle axle or separately from the turbine shaft on another vehicle axle. In the last The vehicle axles are then non-positively connected via the carriageway.

Ein weiteres Getriebe ist bekannt, dessen drehbar angeordnetes Leitrad im gleichen Drehsinn und schneller als die Turbine läuft. Das Leitrad mit der :gleichen -Drehza'h1 wie die Turbine laufen zu lassen und beide zusammlenzükuppeln., so daß der Wandlerkreislauf auch als Kupplung arbeiten kann, ist in dem bekannten Trilok.getriebe verwirklicht.Another transmission is known, its rotatably arranged stator in the same direction of rotation and faster than the turbine is running. The idler with the same -Trehza'h1 to run like the turbine and to couple both together., So that the converter circuit can also work as a clutch, is in the well-known Trilok.transmission realized.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Turbogetriebe für Motorfahrzeugantrieb, besonders in Kraftwagen und 'Kleinlokomotiven, mit einem oder mehreren. Kreisläufen, von denen einer, mehrere oder alle :zwischen dem ortsfest gekuppelten Leitrad und dem mit der getriebenen Welle verbundenen Turbinenrad ein schaltbares, den. gleichen Drehsinn vermittelndes Vorgelege 'haben. Die Erfindung be-.ste'ht darin, daß !bei eingeschaltetem Vorgelege das ,Leitrad langsamer umläuft als das Turbinenrad; so daß in einem iKreislauf zwei Wandlerbetriebszustände erteilt werden. Es wird hierdurch ein Zugkraft- und Wirkungsgradverlauf erreicht, wie er sonst nur durch verwickeltere oder umfangreichere Anordnungen erkauft werden kann.The invention relates to a turbo transmission for motor vehicle propulsion, especially in motor vehicles and small locomotives, with one or several. Circuits of which one, several or all: between the fixedly coupled Stator and the turbine wheel connected to the driven shaft a switchable, the. have the same direction of rotation mediating back gear '. The invention persists in the fact that! when the intermediate gear is switched on, the idler wheel rotates more slowly than that Turbine wheel; so that two converter operating states are issued in one circuit. This achieves a tractive force and efficiency curve that is otherwise only available can be bought at the cost of more complex or extensive arrangements.

Besonders vorteilhaft ist dabei eine Übersetzung des Vorgdleges izwischen den beiden Schaufelrädern zwischen i : 1,5 und i : 4.It is particularly advantageous to translate the preliminary information between them the two paddle wheels between i: 1.5 and i: 4.

Überlegungen und Versuche haben ergeben, daß außerhalb, dieser Grenze in einem Falle, wenn also ,das Turbinenrad mehr als viermal so schnell läuft wie das Leitrad, die Wirkungsgradverbesserung im ,Verhältnis .zum dafür erforderlichen baulichen Aufwand zu klein, im anderen: Falle, wenn, also das Turbinenrad weniger als i,5mal so schnell wie das Leitrad'läuft, die Drückung der .Drehzahl der Antriebsmaschine im Wan'dlerbereichnmit feststehendem Leitrad unerwünscht groß wird. Innerhalb dieser Grenzen jedoch ergeben sich erhebliche Wirkun.gsgradverbesserungen für die Turbogetriebe bei etwa gleichbleibender oder nur in geringen Grenzen sich verändernder M mentaufnahme im Bereiche des Wandlerbetriebesmit :feststechendem Leitrad gegenüber einem zweiten Wandlerbetriebsbereiche, in dem dann: Leitrad und Turbinenrad, beide mit verschiedenen -Übersetzungen, :die Antriebswelle treiben.Considerations and experiments have shown that outside of this limit in one case, if so, the turbine wheel is running more than four times as fast as the stator, the improvement in efficiency in relation to what is required for it structural effort too small, in the other: case, if, so the turbine wheel less when 1.5 times as fast as the stator is running, the lowering of the speed of the prime mover becomes undesirably large in the wander area with a fixed guide wheel. Within this However, there are limits to considerable improvements in efficiency for the turbo gearbox with an approximately constant or only slightly changing memory intake in the area of the converter operation with: fixed guide wheel opposite a second Converter operating areas in which then: stator and turbine wheel, both with different -Translations,: drive the drive shaft.

!Einte weitere erfinderische Eiskenntnis geht dahin, .daß man bei noch relativ gutem Wirkungsgrade mit vorwärts umlaufendem Leitrad, also mit einer Leitraddrehunig in der .gleichen Richtung der Turbinendrehung über Gleichlauf fahren 'kann-, d. h. also mit einer Dre!hza'hlübersetzung innerhalb des Turbowanfdlers ins Schnelle, so däß das Turbinenrad rascher umläuft als das Pumpenrad. Es ist zwar schon. bekannt, bei feststehendem Leitrad über -Gleichlauf zufahren, doch hat diese Möglichkeit infolge des sehr schlechten. Wirkungsgrades in diesem Fa'hrbereic'h keine praktische Bedeutung gewinnen können. Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann der Fahrbereich eines Wandlers dadurch wesentlich weiter ausgenutzt- werden, daß ,bei und in der Nähe der Fahrizeughöchstgeschwinrdigkeit das Turbinenrad schneller umläuft als das Pumpenrad.! Another inventive knowledge of ice is that one should still relatively good efficiency with forward rotating stator, so with one Run the guide wheel in the same direction as the turbine rotation via synchronism 'can-, d. H. thus with a speed ratio within the turbo converter fast, so that the turbine wheel rotates faster than the pump wheel. It is true beautiful. known to close with a stationary idler via -synchronous speed, but this has Possibility owing to the very bad. Efficiency in this driving range cannot gain any practical significance. According to a further training of the Invention, the driving range of a converter can be used much further. be that, at and near the maximum speed of Fahrizeughstgeschwinrdigkeit the turbine wheel rotates faster than the impeller.

Der .Erfindungsgedan'ke kann in der Weise besonders einfach verwirklicht werden, daß auf der Leitra@dwtlle der Teil einer Doppelkupplung undrehbar, aber verschiebbar geführt wird, der das Leitrad entweder ortsfest oder mit dem auf der Turbinenwelle frei drehbaren Zahnrad .des schaltbaren Vorgeleges zwischen Leitrad und Turbinenrad lkup.p,dlt: 'Gemäß der Erfindung (kann für einen. einzigen Wanidler noch ein dritter an sich bekannter Fahrbereich in einfachster Weise durch die Anordnung eines einfachen Umkehrgetriebes hinzugenommen werden, so daß das Leitrad während seiner Rückwärfisdrehung (entgegengesetzt zur Drehrichtung des Turbinenrades) das 'Differenzmoment auf die Abtriebswelle überträgt. Hierfür gibt es zwei einfache bauliche .Ausführungsmöglichkeiten.The .Erfindungsgedan'ke can be implemented particularly easily in this way that on the Leitra @ dwtlle the part of a double clutch cannot be rotated, but is guided displaceably, the idler either stationary or with the on the Turbine shaft freely rotatable gearwheel of the switchable back gear between stator and turbine wheel lkup.p, dlt: 'According to the invention (can be used for a single Wanidler a third driving area, known per se, in the simplest possible way due to the arrangement a simple reverse gear can be added so that the stator during its reverse heat rotation (opposite to the direction of rotation of the turbine wheel) '' Transmits differential torque to the output shaft. There are two simple ways to do this structural .execution options.

Das Umkehrgetriebe, das aus -drei Zahnrädern besteht, kann so angeordnet werden, daß sein auf der Leitradwelle frei drehbares Zahnrad entweder ortsfest sowie mit dem Leitrad .des Turbowandlers oder nur mit dem Leitrad gekuppelt werden oder schließlich bei ,zur Tur@binendrehrichtung gleich-'sinniger Drehung des Leitrandes frei umlaufen kann, während .das auf den Abtrieb treibende Zahnrad des Um#leehrgetriebes mit der Abtriebswelle über eine Freilaufkupplung kuppelbar ist, die in ihrer Freilaufdrehrichtung Wandlerbetrieb- mit feststehendem Leitrad ermöglicht.The reverse gear, which consists of three gears, can be arranged in this way be that his freely rotatable gear on the stator shaft either stationary as well be coupled to the stator of the turbo converter or only to the stator or Finally, in the case of the direction of rotation of the turntable, the guide edge rotates in the same direction can rotate freely, while .the gear wheel of the converter that drives the output can be coupled to the output shaft via an overrunning clutch that rotates in its freewheeling direction Converter operation with a fixed stator made possible.

Man kann auch das Umkehrgetriebe so anordnen, das zwischen dessen auf der Leitradwelle frei drehbarem Za'hirad -des zwischen Leitrad und Turbine angeordneten schaltbaren Vorgeleges eine dreifache Kupplung angeordnet ist, die das Leitrad entweder mit dem Vorb lege oder reit dem Umkehrgetriebe oder ortsfest kuppelt. Besonders vorteilhaft ist es ferner, die iSchaltung der Doppelkupplung zwischen der ortsfesten Umgebung und dem zwischen Leitrad und Turbine angeordneten Vorgelege dadurch vollkommen selbstschaltend auszucb@ilden, daß man entweder zwei hierfür ,geeignet angebrachte Freilaufkup;plungen oder irgendeine Dopp-elfreilau&upplung oder auch .die bekannte Doppelgleichlaufkupplung verwendet.DieUmscha;ltungczwischen dle.nWandlerbetriebsbereichen erfolgt in all diesen Fällen dann von selbst durch Ausnutzung innerer Strömungsvorgänge des Wandlerkreislaufes.You can also arrange the reverse gear so that between A freely rotating gear on the stator shaft - the one arranged between the stator and the turbine switchable countershaft a triple clutch is arranged, which either the idler with the Vorb lay or ride the reverse gear or stationary coupling. Particularly It is also advantageous to connect the double clutch between the stationary Surroundings and the back gear arranged between the stator and the turbine as a result self-switching to train that either two suitably attached for this purpose Freewheel clutches or any double freewheel clutch or the well-known one Double synchronous clutch used. Switching between the converter operating ranges then takes place automatically in all these cases by utilizing internal flow processes of the converter circuit.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar .zeigt Abh: i ein Verbundgetriebe, bestehend aus einem Turbowandler mit nachgeschalteter Doppelkupplung und einemVorgelege zwischen Leitrad und Turbine, Abb. 2 den mechanischen Teil eines solchen Verbundgetriebes außerdem mit einem Umkehrgetriebe zwischen Leitrad und Abtriebswelle, 'Abh. 3 entsprechend Abb. i, jedoch mit Doppel-Gleichlauf-Selbstkupplung, Abb.4 -die Drdhmom-ent-, Drehzahl- und Wirkungsgradkurven des Verbundgetriebes nach Abb. 3. Das Pumpenrad P (Abb. i) wird über die Welle i von dem nicht gezeichneten Motor angetrieben, während das Turbinenrad T. mit der A.btriebswelle 2 und das drehbare Leitrad mit der Hohlwelle 3 starr verbunden sind. Auf -der Hohlwelle, 3 ist eine Doppelkupplung 4, 4, beispielsweise eine Reibungskupplung, angeordnet, die entweder über die Kupplungshälfte 4 das Kuppeln :des Leitrades L mit der festen Umgebung oder über die Kupplungshälfte 4 mit dem auf der Abtriebswelle 2 frei drehbaren Zahnrad 5 ermöglicht: Beim Kuppeln mit dem Zahnrad 5 wenden die Leitraddrehmomente über die Zahnräder 5, 6 die Nebenwelle 2' und die Zahnräder 7, ä auf die Abtriebswelle, 2 übertragen.Several exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing, namely. Shows Abh: i a compound transmission, consisting of a turbo converter with downstream double clutch and a gear train between stator and turbine, Fig. 2 shows the mechanical part of such a compound transmission also with a reverse gear between idler and output shaft, 'Dep. 3 according to Fig. I, but with double synchronous self-coupling, Fig.4 - the torque, speed and efficiency curves of the compound transmission Fig. 3. The pump wheel P (Fig. I) is connected to the shaft i of the one not shown Motor driven, while the turbine wheel T. with the A.btriebswelle 2 and the rotatable The stator is rigidly connected to the hollow shaft 3. On -the hollow shaft, 3 is one Double clutch 4, 4, for example a friction clutch, arranged either Coupling via the coupling half 4: the stator L with the fixed environment or via the coupling half 4 with the gear wheel that is freely rotatable on the output shaft 2 5 enables: When coupling with gear 5, the stator torque is applied the gears 5, 6 the secondary shaft 2 'and the gears 7, ä on the output shaft, 2 transferred.

Zu dem Verbundgetriebe nach Abb. 2 für drei Fahrbereiche ist .zwischen die feste Umgebung des Getriebes und die Doppelkupplung 9., 9', die der Doppefkupplung d., q.' nach Abb. i entspricht, ein Umkehrgetriebe 15., 16, 17 geschaltet, dessen auf der Leitradhohlwe'lle 3 frei drehbares Zahnrad 15 auch an seiner linken Flanke einen Reibbelag aufweist, der beim Schließen. der Doppellkupp lungshälfte 9' durch Nachlinksschieben des Zahnrades 15 den Reibbelag der festen Umgebung des Getriebe .berührt, @so daß über die Kupplung 14 das Leitrad ortsfest :gdkuppelt ist. Wird der mit der Leitradhohlwelle 3 :fest verbundene Schaltteil der Doppelku,pPlung 9, 9' nach rechts verschoben, so wird beim Vorwärtsdrehen des Leitrades L dessen Momentanteil über das Vorgelege io, 11, 12, 13 auf die A@btriebswelle 2 übertragen. Zwischen dem letzten Zahnrad 17 des Umkehrgetriebes auf der Vorgelegewelle 2' und dieser Vorgelegewelle ist eine Freilaufku.pplung 18 eingeschaltet, die in ihrer Freilaufdrehrichtung Wandlerbetrieb mit feststehendem Leitrad ermöglicht.To the compound transmission according to Fig. 2 for three Driving areas is .between the fixed environment of the transmission and the double clutch 9., 9 ', the the double coupling d., q. ' according to Fig. i corresponds to a reverse gear 15., 16, 17 switched, whose on the Leitradhohlwe'lle 3 freely rotatable gear 15 also on its left flank has a friction lining, which when closing. the double dome treatment half 9 'by sliding the gear 15 to the left, the friction lining of the fixed Environment of the gearbox .touches, @so that the stator is stationary via the clutch 14 : is coupled. If the switching part is firmly connected to the stator hollow shaft 3: the Doppelku, pPlung 9, 9 'is shifted to the right, when the Stator L whose torque share via the countershaft io, 11, 12, 13 on the output shaft 2 transferred. Between the last gear 17 of the reverse gear on the countershaft 2 'and this countershaft is a Freilaufku.pplung 18 switched on, which in their freewheeling direction of rotation enables converter operation with a fixed stator.

Diese Freilaufkupplung läßt sich vermeiden, wenn die Kupplung 14 links des Vorgelegerades 15 zwischen dem Schaltteil der Doppelkupplung 9, 9' und der festen Umgebung angeordnet wird und die mit der festen Umgebung verbundene Kupplungshäffte axial auf den in Mittelstellung befindlichen Schaltteil der,Do.p:pelkupplung 9., j zu .bewegbar ist.This overrunning clutch can be avoided if the clutch 14 is on the left of the counter gear 15 between the switching part of the double clutch 9, 9 'and the fixed Environment is arranged and the coupling halves connected to the fixed environment axially on the switching part of the, Do.p: pelkupplung 9., j is movable to.

Die Verbindung eines Wandlers der Einkreislaufbauart gemäß der Erfindung mit einer selbstschaltenden Doppelkupplung ist in A.bb. 3 gezeigt. Die @Schaufelung des Getriebes ist so beschaffen, daß das Leitrad .bestrebt ist, sich im Anfährbereich rückwärts zu drehen, im höheren Geschwindigkeitsbereich aber das Turbinenrad zu überholen. Das Leitrad List über seine Hohlwelle 3 entweder über die Klauen 2o mit der festen Umgebung oder über die Klauen 21 mit dem Zahnrad 22 des Vorgeleges 22, 23 durch axiales Verschieben der Doppelkupplungsmuffe i9 kuppelbar, die in bekannter Weise mit einem Gewinde verschoben wird. Hierbei erfolgt die Selbstschaltung über eine Reibverbindung zwischen den mit Klauen versehenen Kupplungsteilen. Beim .Selbstkuppeln der Schaltmuffe i9 mit dem Zahnrad 22, wobei das Leitrad am Überholen des Turbinenrades verhindert wird, wird das Drehmoment des Leitrades. i über die Zahnräder 22, 23 auf die Abtriebswelle 26 übertragen, während das Drehmoment des Turbinenrades T, wie beim Betrieb mit feststehendem Leitrad, über die Welle 2, die Zahnräder 2q., 25 der Welle 26 zugeleitet wird. Handelt e@s sich um ein Getriebe, dessen. Turbinendrehzahl, wie in dem Beispiel nach Abb. 3 ohnehin über die beiden Zahnräder 24, 25 ins Langsame übersetzt werden muß, so brauchen zur Verwirklichung des Erfindungsgedankens nur noch zwei Zahnräder 22, 2:3 an Stelle der vier Zahnräder gemäß Abb. i und 2 verwendet zu werden.The connection of a transducer of the single-circuit type according to the invention with a self-shifting double clutch is shown in A.bb. 3 shown. The @shoveling of the gearbox is designed in such a way that the guide wheel strives to be in the approach area to turn backwards, but in the higher speed range the turbine wheel closes overtake. The guide wheel List via its hollow shaft 3 either via the claws 2o the fixed environment or via the claws 21 with the gear 22 of the back gear 22, 23 can be coupled by axially displacing the double coupling sleeve i9, which in known Way is moved with a thread. The automatic switching takes place via a frictional connection between the clutch parts provided with claws. When .self-coupling the shift sleeve i9 with the gear 22, the stator on overtaking the turbine wheel is prevented, the torque of the stator. i via the gears 22, 23 transmitted to the output shaft 26, while the torque of the turbine wheel T, as in the case of operation with a fixed stator, via the shaft 2, the gears 2q., 25 of the shaft 26 is fed. Is it a gear, its. Turbine speed, as in the example according to Fig. 3 anyway via the two gears 24, 25 in the slow must be translated, so only need to realize the inventive idea two gears 22, 2: 3 are used in place of the four gears according to Figs. i and 2 to become.

In Abb. q. ist angenommen, daß das Übersetzungsverhältnis der Zahnräder 2q., 25 gleich i : i ist und das Leitrad im: Wandlerbetriebsbereich 1I bei einem Übersetzungsverhältnis i : i gleichsinnig und halb so schnell wie das Turbinenrad läuft. Auf der Abszisse des Kurvenbildes ist, wie üblich, das @Dreh:zahlverhältnis iz2/zai zwischen der Turbinendrehza'hl n2 und der Pumpendrehzahl n1 des Strömungsgetriebes aufgetragen. Dieses Drehzahlverhältnis ist im vorliegenden Fall gleichbedeutend mit dem Verhältnis der Drehzahl der Abtriebswelle 2.6 zur !Drehzahl der Antriebswelle i. Bei einem Drehzali'lverhältnis größer als i, also rechts vom Wert i,o liegt bekanntlich der Betrieb des Strömungsgetriebes über Gleichlauf, in dem das Turbinenrad T schneller läuft als das Pumpenrad P. Auf der Ordinate ist außer dem Wirkungsgrad ,#, an,Stelle der Momente selbst, das Momentverhältnis M2/Mi des Drehmomentes M2 an .der Abtriebs-. welle zum Moment M1 an der Antriebswelle aufgetragen.In Fig.q. is assumed that the gear ratio of the gears 2q., 25 is i: i and the stator in: converter operating range 1I at a Gear ratio i: i in the same direction and half as fast as the turbine wheel runs. As usual, the @speed: speed ratio is on the abscissa of the graph iz2 / zai between the turbine speed n2 and the pump speed n1 of the fluid transmission applied. This speed ratio is synonymous in the present case with the ratio of the speed of the output shaft 2.6 to the speed of the drive shaft i. When the speed ratio is greater than i, i.e. to the right of the value i, o is known to lie the operation of the fluid transmission via synchronism, in which the turbine wheel T is faster runs as impeller P. On the ordinate, besides efficiency, #, is in, place of the moments themselves, the moment ratio M2 / Mi of the torque M2 at .the output. wave applied to the drive shaft at the moment M1.

,Die mit 14 bezeichnete ausgezogene Linie gibt den Momentverlauf an der Antriebswelle, die mit 1b12 bezeichnete Kurve den Momentverlauf an der Abtriebswelle des Strömungsgetriebes und damit die hydraulischen: Übersetzungen, die mit 17, i7KU iiIi bezeichnete ausgezogene Linie den erreichbaren Wirkungsgrad über den ganzen Arbeitsbereich .des Turbogetriebes. Zur Verdeutlichung ist darüber noch der Verlauf der Drehzahl n2 des Turbinenrades T bzw. der Abtriebswelle 26 strichpunktiert und die Drehzahl nL des Leitrades L durch die ausgezogene Kurve bei den verschiedenen Betriebszuständen ebenfalls in. Abhängigkeit vom Drehzahlverhältnis n2/ni eingetragen., The solid line labeled 14 gives the torque curve on the drive shaft, the curve labeled 1b12 the torque curve on the output shaft of the fluid flow transmission and thus the hydraulic: translations, the solid line labeled 17, i7KU iiIi the achievable efficiency over the entire working range. of the turbo transmission. For clarification, the course of the speed n2 of the turbine wheel T or the output shaft 26 is also shown in dash-dotted lines and the speed nL of the stator L is plotted by the solid curve in the various operating states as a function of the speed ratio n2 / ni.

Wie aus den. -Kurven ersichtlich ist, nimmt beim Anfahren im Wandlerbetriebszustand I mit festem Leitrad (nL = o) die hydraulische Übersetzung von einem Größtwert bei n2/ni = o allmählich ab, bis etwa bei n2/Ni = o,8 die Momentengleichheit 3,2 = M1 = i;o erreicht ist. An diesem Betriebspunht löst sich das Leitrad, L infolge innerer Strömungsvorgänge im Kreislauf von selbst vom festen Gehäuse und beginnt, sich gleichsinnig wie das Turbinenrad langsam zu drehen., bis es sich in diesem Kupplu,ngsbetriebsbereich bei einer Leitraddrehzahl von entsprechend der vorstehend angegebenen Zahnradübersetzung22, 23 von selbst mit dem Zahnrad 22 kuppelt und in dieser Schaltstellung bleibt. :Dadurch entsteht nach der Erfindung ein weiterer Wandlerhetriebsbereich II bei zwar abnehmendem hydraulischem Übersetzungsverhältnis, jedoch .günstigen Wirkungsgraden, der sich erlieblich weiter in -den Drehzahlbereich des Turbinenrades über Gleichlauf 'hinfein erstreckt.As from the. -Curves can be seen, when starting up in converter operating state I with a fixed guide wheel (nL = o) the hydraulic ratio gradually decreases from a maximum value at n2 / ni = o , until approximately at n2 / Ni = 0.8 the torque equality 3.2 = M1 = i; o is reached. At this operating point, the stator L detaches itself from the fixed housing as a result of internal flow processes in the circuit and begins to rotate slowly in the same direction as the turbine wheel, until it is in this clutch operating range at a stator speed of in accordance with the gear ratio 22, 23 indicated above, couples with the gear 22 by itself and remains in this switching position. According to the invention, this creates a further converter operating range II with a decreasing hydraulic transmission ratio, but with a favorable degree of efficiency, which extends further into the speed range of the turbine wheel via synchronism.

Die Selbstumschaltung von einem Betriebszustand zum anderen mit den in. Abb. 3 dargestellten Mitteln erfolgt sowohl bei der Beschleunigung als auch bei der Verzögerung nach den in Abb. q. dargestellten Kennlinien in Abhängigkeit von einem immer gleichbleibenden Drehzahlverhältnis (z.wischen. Abtriebsdrehzahl und Antriebsdrehzahl des Turbogetriebes), also immer im gleichen Betriebspunkt des Kreislaufes. Deshalb- werden auch bei Teillast der Antriebsmaschine gleichartige Kennlinien mit !herab:gesetzten Drehmomenten bzw. Zugkräften durch,fa'hren, die der verminderten. Pumpendre 'hzahl entsprechen. Dies ist ein Vorteil der zur Selbstschaltung des Turbogetriebes gewählten, an sich bekannten Mittel gegenüber anderen bekannten Selbstschaltungen, die beispielsweise lediglich in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit oder .der AbtriebsdrAzahl des Turbogetriebes und ohne Rücksicht auf die Brennstoffüllung der Antriebsmaschine und den Wirkungsgradverlauf des Turbogetriebes immer nur bei einer einmal voraus fest-.gelegten und dann unveränderlichen Fa1rgeschwindi.gkeit arbeiten.The self-switching from one operating state to the other with the in. Fig. 3 means shown both during acceleration and when decelerating according to the in Fig. q. shown characteristics as a function of from an always constant speed ratio (e.g. between the output speed and drive speed of the turbo transmission), i.e. always at the same operating point of the Cycle. Therefore, even with partial load of the prime mover, they are of the same type Characteristic curves with! Down: set torques or tensile forces through, drive, the the diminished. Pump rotation correspond to the number. This is an advantage the means that are known per se and selected for self-switching of the turbo transmission other known automatic circuits, for example, only in dependence on the driving speed or the output speed of the turbo transmission and without Consideration of the fuel filling of the engine and the efficiency curve of the turbo transmission always only in the case of one that is fixed once in advance and then unchangeable Working at low speed.

Bai geeigneter Beschaufelung des Strömungsgetriebes ist es möglich, daß, wie in Abb. 4 gezeigt, der Wirkungsgrad #7II im zweiten Wandlerbetriebsbereich mit gleichsinnig laufendem Leitrad teilweise sogar höhere Spitzenwerte als im ersten Wandlerbetriebsbereich mit festem .Leitrad, vorzugsweise infolge der verminderten, Radseitenreib:ung; erreicht.With suitable blading of the flow gear, it is possible that, as shown in Fig. 4, the efficiency # 7II in the second converter operating range with idler running in the same direction, in some cases even higher peak values than in the first Converter operating range with fixed guide wheel, preferably due to the reduced Wheel side friction: ung; achieved.

Aus Abb. 4 geht deutlich hervor, in welch vorteilhafter Weise sich der Erfindungsgedanke auswirkt und wie erheblich der Wirkungsgradverlauf des Wandlers verbessert wird. Wie ersichtlich, hat ein solches Getriebe noch im. Betrieb über Gleichlauf einen Wirkungsgrad, wie er sonst von Getrieben mit ähnlicher Anfahrübersetzung und ähnlichem iSpitzenwirkungsgrad nicht erreichbar ist. tBei der Auslegung des Fahrzeugantriebes wird die Übersetzung zwischen dem Turbogetriebe und den Fahrzeugachsen vorzugsweise so gewählt werden, daß bei der Fahrzeughöchstgeschwindigkeit das Turbinenrad schneller -läuft.From Fig. 4 it is clear in what advantageous way the idea of the invention affects and how much the efficiency curve of the converter is improved. As can be seen, such a transmission is still in the. Operation over Synchronism with an efficiency that is otherwise obtained from gearboxes with a similar starting ratio and similar i peak efficiency cannot be achieved. tWhen interpreting the Vehicle drive is the translation between the turbo transmission and the vehicle axles are preferably chosen so that the turbine wheel at the maximum vehicle speed runs faster.

tDie in Abb. 4 eingetragene gestrichelte und mit dem ,zusätzlichen Index R bezeichnete Momenten-, Drehzahl- und Wirkungsgradlinie zeigt den Kurvenverlauf, wie er bei Ausnutzung der rückwärtsdrehenden Leitradmomente gemäß Abb. 2 erreichbar ist.tThe dashed lines in Fig. 4 and the, additional Index R marked torque, speed and efficiency line shows the course of the curve, how it can be achieved by utilizing the backward rotating stator torques according to Fig. 2 is.

Die Erfindung vergrößert ,den Bereich guten Wirkungsgrades, besonders eines Dreiradströmun.gsgetriebes erheblich und öffnet somit diesen Einkreislautfgetrieben, die durch geringes Gewicht und kleinen Raumbedarf im Vergleich zu Mehrkreislaufgetrieben begünstigt sind, ein großes Anwendungsgebiet.The invention particularly increases the area of good efficiency of a three-wheel flow gearbox considerably and thus opens this single-circuit gearbox, due to their low weight and small space requirements compared to multi-circuit gearboxes are favored, a large area of application.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Turbo transmissions for motor vehicle drives, especially in motor vehicles and small locomotives,: with one or more circuits, of which one; several or all between the stationary couplable stator and the with the .driven shaft connected turbine wheel a switchable, the same direction of rotation mediating before 'laid', characterized in that when switched on Countershaft the stator rotates more slowly than the turbine wheel, so that in a circuit two converter operating states can be achieved.

2. Turbo transmission according to claim i, characterized marked; that the translation of the countershaft: s between the two paddle wheels , is between i: 1.5 and i: 4.

3. Turbo transmission according to claim i, characterized in that that: with the same direction of rotation of the stator and turbine wheel at the maximum vehicle speed the turbine wheel rotates faster than the pump wheel.

4. Turbo transmission according to the claims i and 3, characterized in that the part of a double clutch on the stator shaft (3) (4, 4 #) u'drotatable, but displaceably guided, that the guide wheel is either stationary or with the gear (5) of the switchable gearwheel (5) that is freely rotatable on the turbine shaft (2) The countershaft (5, 6, 6; 8) couples between the stator (L) and the turbine wheel (T).

5. Turbo transmission according to claims 1, 3 and 4, characterized by a reverse gear (15, 1: 6, 17), whose on the stator shaft (3) freely rotatable gear (15) is either stationary as well as with the idler (L) of the turbo converter or only with the idler or rotate freely when the stator rotates in the same direction as the direction of rotation of the turbine can, while the gear (17) of the reversing gear driving the output with the output shaft (2 ') can be coupled via an overrunning clutch (18) which, in its Free-wheeling direction of rotation converter operation with fixed stator enables.

6. Turbo transmission according to claims 1, 3 and .4, characterized by a reverse gear @ (i5, 16, i7), between which on the stator shaft (3) freely rotatable gear (15) and on the turbine shaft (2) freely rotatable gear (io) of the switchable back gear arranged between the stator (L) and turbine (T): (x, 0 "Ei, 12; 13) a triple clutch is arranged that connects the stator either with the back gear or with the reverse gear or stationary coupling.

7. Turbo transmission according to claims 1, 3 to 6, characterized in that the switchover; between the converter operating states by itself by utilizing internal flow: gs: processes takes place in the circuit. Cited publications: German patent specifications No. 559445, 632395, 634.881, 6 3 7 75'8, 676 338i Austrian patent specification No. 156 242.