DE894654C

DE894654C - Combination construction of tractor and truck

Info

Publication number: DE894654C
Application number: DEST4596A
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl-Ing Haas
Original assignee: Steyr Daimler Puch AG
Current assignee: Steyr Daimler Puch AG
Priority date: 1948-04-12
Filing date: 1952-03-20
Publication date: 1953-10-26

Description

Kombinationsbauweise von Zugmaschine und Lastkraftwagen Die bekannten Fertigungsmethoden des Kraftfahrzeugbaues erfordern gewisse Mindeststückzahlen, um billig erzeugen zu können. Gestatten es die Absatzmöglichkeiten eines bestimmten Fahrzeugtyps nicht, diese Mindeststückzahlen zu erreichen, wird die Fertigung des Produktes unwirtschaftlich, .der Verkaufspreis hoch und damit der Absatz noch geringer. Um dies zu vermeiden, war man bekanntlich bestrebt, einzelne Baugruppen, wie Motor, Getriebe usw., aber auch einzelne Bauteile, wie Zylinder, Ventile u. dgl. für verschiedene Fahrzeugtypen zu verwenden. Dies ist aber insbesondere bei den Übertragungsteilen nur für Fahrzeuge ähnlicher Größe zweckmäßig, die im allgemeinen nicht vom gleichen Hersteller erzeugt werden, so daß die Vorteile :dieses Bausystems innerhalb einer Erzeugungsstätte selten ausgenutzt werden können. Die gemäß der Erfindung entwickelte Kombinationsbauweise von Kraftfahrzeugen ermöglicht es, zwei grundsätzlich verschiedene Fahrzeugtypen. mit verschiedener Leistung und Geschwindigkeit durch vorteilhafte Ausnutzung der verschieden gearteten Betriebserfordernisse weitgehend aus gleichen Baugruppen zusammenzusetzen, ohne daß hierfür bei :den Bauteilen des einen Fahrzeuges infolge Überbemessung Werkstoff vergeudet - wird. Die außerordentlichen Vorteile einer solchen Bauweise liegen auf der Hand, da es trotz kleinerer Auflagezahlen des einzelnen Fahrzeugtyps möglich ist, die bei den Fahrzeugtypen gemeinsamen Bauteile in für eine wirtschaftliche Fertigung ausreichend großen Stückzahlen zu erzeugen.Combination construction of tractor and truck The well-known Manufacturing methods in automotive engineering require certain minimum quantities, to be able to produce cheaply. Allow the sales opportunities of a particular If the vehicle type fails to reach this minimum quantity, the production of the The product is uneconomical, the selling price is high and the sales are even lower. In order to avoid this, efforts were made, as is well known, to separate individual assemblies, such as the engine, Gearboxes etc., but also individual components such as cylinders, valves and the like for various Vehicle types to use. However, this is particularly the case with the transmission parts only useful for vehicles of similar size, which are generally not of the same type Manufacturers are generated so that the advantages: this building system within one Production site can rarely be exploited. Developed according to the invention Combination construction of motor vehicles allows two fundamentally different Vehicle types. with different power and speed through advantageous Utilization of the different types of operating requirements largely from the same Assemble assemblies without having to do this with: the components of a vehicle material is wasted as a result of overdimensioning. The extraordinary advantages Such a design are obvious, as it is despite smaller edition numbers of the individual vehicle type is possible, the components common to the vehicle types to produce in sufficiently large quantities for economical production.

Die Kombinationsbauweise gemäß der Erfindung bezieht sich insbesondere auf Zugmaschinen und Lastkraftwagen mit baugleichen Motorteilen und baugleichen Triebwerksgruppen. Das @ennzeichnende der Erfindung besteht darin, daß der Motor der Zugmaschine die halbe Zylinderzahl des Motors .des Lastkraftwagens bei baugleicher Zylin, dereinheit aufweist und durch ein, überbemessenes Motorschwungrad eine vorübergehend erheblich gesteigerte Leistungsabgabe gestattet, diaß die Schaltkupplung, das Wechselgetriebe und der Hinterachsantrieb einschließlich Ausgleichsgetriebe für beide Fahrzeuge baugleich sind, wobei durch die verschieden gearteten Betriebsverhältnisse und eine entsprechende Anordnung des Tri.ebwerke-s der Zugmaschine und des Lastkraftwagens die Beanspruchung ,des Triebwerkes bei beiden, Fahrzeugen ungefähr gleich groß wird, so daß sich bei keinem der beiden Fahrzeuge eine Überbemessung der gemeinsamen Triebwerksteile ergibt.The combination construction according to the invention is particularly related on tractors and trucks with identical engine parts and identical engine groups. The @characteristic of the invention is that the engine of the tractor half the number of cylinders of the engine of the truck with identical cylinder, the unit has and by an oversized engine flywheel a temporarily significantly increased power output allows the clutch, the change gear and the rear axle drive including differential gear are identical for both vehicles, due to the different operating conditions and a corresponding arrangement of the tri.ebwerk-s of the tractor and the truck the stress on the engine in both vehicles is approximately the same, so that neither of the two vehicles has an overdimensioning of the common engine parts results.

Die Zylindereinheit., bestehend aus Zylinderkopf, Einspritzsystem, allen Steuerungsteilen mit Ventilen, Zylinderkopfdichtung, , Zylind!erkopfdeckel, Zylinderlaufbüchse, Kolben, Kolbenstangen samt Lagerung und Einspritzpumpeneinzelteilen, ist für beide Fahrzeuge identisch.The cylinder unit., Consisting of cylinder head, injection system, all control parts with valves, cylinder head gasket, cylinder head cover, Cylinder liner, pistons, piston rods including bearings and individual injection pump parts, is identical for both vehicles.

Mit Rücksicht auf den, Dauerbetrieb werden bei der Zugmaschine Drehzahl und mittlerer Arbeitsdruck gegenüber dem Lastwagenmotor um etwa :25'/o verringert, so daß sich mit der Verminderung der Zylinderzahl und des Hubraumes der Z,uä maschine auf .die Hälfte die Leistung mit ungefähr einem Drittel der Lastwagenleistung ergibt. Der Motor der Zugmaschine erhält in üblicher Weise ein schweres Schwungrad, dessen aufgespeicherte Energie eine vorübergehend gesteigerte Leistungsabgabe bis auf das. Doppelte gestattet. Diese Maßnahme und die Rücksicht auf den. schweren Betrieb der Zugmaschine, die nahezu; immer die volle Leistung in Anspruch nimmt, die Überlastungen und,die häufigen Stoßbeanspruchungen im Schlepp-@ddenst auf :dem Acker und im Gelände erfordern eine sehr kräftige Bemessung der Schaltkupplung und des Wechselgetriebes. Bei dem Getriebe im Lastkraftwagen und in der Zugmaschine sind außerdem die Laufzeiten der einzelnen Getriebegänge durchaus verschieden. Während die Benutzungsdauer der höheren Gänge beim Laftkraftwagen erfahrungsgemäß bedeutend, überwiegt, ist beim Getriebe der Zugmaschine die vergleichsweise hohe Benutzungsdauer der niedrigeren Getriebegänge mitzuberücksichtigen. Es können daher bei den angegebenen Leistungsverhältnissen vorteilhaft die gleiche Schaltkupplung und- bei den gegebenenBeanspruchungsverhältnissen das gleiche Wechselgetriebe für beide Fahrzeuge verwendiet werden. Da die erforderliche Höchstgeschwindigkeit der Zugmaschine ungefähr ein Drittel der des Lastkraftwagens beträgt, wird in an sich bekannter Weise zwischen dem Wechselgetriebe und der Hinterachse eine entsprechende Übersetzung ins Langsame angeordnet, deren übersetzungsverhältnis unter Berücksichtigung ,der bei beiden Fahrzeugtypen verschiedenen. Raddurchmesser der Hinterachse zweckmäßig zwischen 2 : i und 3 : i liegt. Die durch diese Übersetzung bewirkte Steigerung des Antriebsdirehmomentes in der Hinterachse der Zugmaschine ergibt angenähert das Antriebsdrehmoment für die Hinterachse des Lastkraftwagens, so daß bei der Verwendung der Hinterachse des Lastkraftwagens in der Zugmaschine auch. die Beanspruchungen, ungefähr gleich groß sind.With regard to the continuous operation, the tractor speed will be and mean working pressure compared to the truck engine reduced by about: 25%, so that with the reduction of the number of cylinders and the displacement of the Z, uä machine half of the power with about a third of the truck power. The engine of the tractor receives a heavy flywheel in the usual way, its stored energy a temporarily increased power output except for. Double permitted. This measure and the consideration of the. heavy operation of the Tractor that nearly; always full power to complete, the overloads and, the frequent impact loads in towing @ ddenst on: the field and in the field require a very strong dimensioning of the clutch and the gearbox. In the case of the transmission in the truck and in the tractor unit, the running times are also important the individual transmission gears are quite different. During the period of use of the Experience has shown that higher gears in Laftkraftwagen are significant, predominate, is the Transmission of the tractor, the comparatively long service life of the lower Take into account transmission gears. It can therefore with the specified performance ratios advantageously the same clutch and - under the given load conditions the same gearbox can be used for both vehicles. Because the required The maximum speed of the tractor is about a third of that of the truck is, is in a manner known per se between the change gear and the rear axle a corresponding translation into the slow is arranged, their transmission ratio taking into account the differences between the two vehicle types. Wheel diameter the rear axle is expediently between 2: i and 3: i. The through this translation brought about an increase in the drive torque in the rear axle of the tractor approximates the drive torque for the rear axle of the truck, so that when using the rear axle of the truck in the tractor even. the stresses are approximately the same.

Es ist somit bei der Wahl der Antriebsverhältnisse gemäß der Erfindung möglich, für die Zugmaschine und für den: Lastkraftwägen den gleichen Trielswerkssatz zu verwenden:, der sich für beide Fahrzeugtypen in der Hauptsache nur durch die Zahl der Motorzylinder, der Größe der Schwungräder und der zusätzlichen Übersetzung ins Langsame in der Zugmaschine unterscheidet.It is thus in the choice of the drive ratios according to the invention possible, for the tractor and for the truck, the same Trielswerkset to be used: which is suitable for both types of vehicle mainly only through the The number of engine cylinders, the size of the flywheels and the additional gear ratio differentiates between the slow in the tractor.

Zur Erläuterung der Erfindung wird nachstehend ein Zahlenbeispiel :gegeben, das sich auf eine Zugmaschine mittlerer Größe und einen 3-t-Lastkraftwagen mit Dieselmotor bezieht: Lastkraft- Zug- wagen maschine Motorleistung in PS ....... 75 26 Nenndrehzahl des Motors in U/min................ 220o z6oo Zylinderzahl des Motors ... 4 2 Mittlerer Arbeitsdruck in kg/cm2 ............... 7,3 6 Kinetische Energie des Schwungrades bei der Nenndrehzahl in m/kg ... 2700 7900 Zusätzliches Übersetzungs- verhältnis .............. - 2,3:r Übersetzungsverhältnis der Hinterachse........... 4,8:z 4,8:z Höchstgeschwindigkeit in km/Std. .............. 75 26 In der Zeichnung ist in Fig. i eine Zugmaschine und in Fig. 2 ein Lastkraftwagen entsprechend der Erfindung in schematischer Darstellung teilweise im Schnitt beispielsweise dargestellt. Die baugleichen Einzelteile und. Baugruppen beider Fahrzeugtypen sind mit den gleichen Bezugszahlen versehen. Der Motor i des Traktors ist als Zweizylindermotor ausgebildet. Der Zylinderkopf 2 mit Ventilen und Einspritzsystem, .der Kolben 3, die Pleuelstange 4 und, die Zylinderbüchse 5 bilden eine Zylindereinheit, die für jeden der beiden Zylinder .gleich ist. Am hinteren Ende dien Kurbelwelle 6 befindet sich ein schweres Schwungrad 7, dessen Schwungmoment so groß bemessen ist, daß kurzzeitig die Leistungsabgabe des Motors und damit die Zugkraft am Haken beträchtlich erhöht werden kann. An das Schwungrad schließt sich die ausrückbare Schaltkupplung 8 und- weiterhin. das Zahnradwechselgetriebe 9 an. Sowohl Kupplung als auch Getriebe müssen im Hinblick auf das schwere Schwungrad, den Dauerbetrieb der Zugmaschine und die insbesondere beim landwirtschaftlich -en Betrieb auftretenden stoßweisen Beanspruchungen sehr kräftig bemessen werden. An das Getriebe schließt sich ,das Übersetzungsgetriebe io an, das die notwendige Drehzahlverminderurig zwischen Motor und Hinterachse ergibt. Daran anschließend ist der Hinterachsantrieb ii angeordnet, der aus Ritzel, Tellerrad und dem Ausgleichsgetriebe besteht. Der gesamte Triebwerkssatz ist in einer Reihe von Einzelgehäusen eingebaut, deren Ausbildung der Ei'genar't des Fahrzeuggis angepaßt ist.To explain the invention, a numerical example is given below, which relates to a medium-sized tractor and a 3-ton truck with a diesel engine: Load force traction car machine Engine power in PS ....... 75 26 Nominal speed of the motor in RPM ................ 220o z6oo Number of cylinders in the engine ... 4 2 Medium working pressure in kg / cm2 ............... 7.3 6 Kinetic energy of the Flywheel at the Nominal speed in m / kg ... 2700 7900 Additional translation ratio .............. - 2.3: r Transmission ratio of Rear axle ........... 4.8: z 4.8: z Top speed in km / h .............. 75 26 In the drawing, a tractor is shown in Fig. 1 and in Fig. 2 a truck according to the invention in a schematic representation partially in section, for example. The identical items and. Assemblies of both vehicle types are provided with the same reference numbers. The engine i of the tractor is designed as a two-cylinder engine. The cylinder head 2 with valves and injection system, the piston 3, the connecting rod 4 and the cylinder liner 5 form a cylinder unit which is the same for each of the two cylinders. At the rear end of the crankshaft 6 there is a heavy flywheel 7, the moment of inertia of which is so large that the power output of the engine and thus the pulling force on the hook can be increased considerably for a short time. The disengageable clutch 8 and continues to connect to the flywheel. the gear change gear 9 on. Both the clutch and the transmission have to be dimensioned very powerfully with regard to the heavy flywheel, the continuous operation of the tractor and the intermittent loads that occur in particular in agricultural operations. The transmission is followed by the transmission gear io, which results in the necessary speed reduction between the engine and the rear axle. This is followed by the rear axle drive ii, which consists of a pinion, ring gear and the differential gear. The entire engine set is installed in a number of individual housings, the design of which is adapted to the nature of the vehicle gi.

In Fig.2 ist ein. Lastkraftwagen. dargestellt, dessen Triebwerk erfindungsgemäß auf d'as Triebwerik der Zugmaschine abgestimmt ist. Der Motor i2 ist ein Vierzylindermotor, der wiederum aus vier .gleichen Zylindereinheiten besteht, die mit denen des Traktors identisch sind. Am Ende der Kurbelwelle 13 befindet sich ein dem Fahrzeugbetrieb angepaßtes leichtes Schwungrad i4., an das die Kupplung 8 angeschlossen ist. Diese Kupplung ist identisch mit der Kupplung der Zugmaschine, da die letztere aus den oben angeführten Gründen so groß dimensioniert werden muß, daß sie auch für den Lastwagenmotor Verwendung finden kann. Das gleiche gilt für das anschließende Getriebe 9, dessen sämtliche Innenteile einschließlich Zahnräder, Wellen und Schaltorgane identisch mit denen des Traktors sind:. Dies ist ohne Gefahr für die Betriebssicherheit des Lastwagens möglich, da die Schwungmomente des Vierzylinderfahrzeugmotors wesentlich geringer sind und die Leistung des Motors nur während einer kurzen Zeit des Betriebes voll ausgenutzt wird. Ebenso sind alle Innenteile des Hinterachsantriebes m identisch mit denen der Zugmaschine, da das auftretende Drehmoment mit Rücksicht auf die beim Lastkraftwagen nicht erforderliche Untersetzung ungefähr das gleiche wie beim Traktor ist.In Fig.2 is a. Trucks. shown, the engine according to the invention is matched to the engine of the tractor. The engine i2 is a four-cylinder engine, which in turn consists of four identical cylinder units that are identical to those of the tractor are identical. At the end of the crankshaft 13 there is a vehicle operation adapted light flywheel i4., to which the clutch 8 is connected. These Coupling is identical to the coupling of the tractor, as the latter is made up of the The reasons given above must be dimensioned so large that they are also suitable for the Truck engine can be used. The same applies to the subsequent transmission 9, all of its internal parts including gears, shafts and switching elements are identical to those of the tractor: This is without any risk to operational safety of the truck possible, since the momentum of the four-cylinder vehicle engine is significant are lower and the performance of the engine only during a short period of operation is fully exploited. Likewise, all internal parts of the rear axle drive m are identical with those of the tractor, as the torque occurring with regard to the Truck not required gear reduction approximately the same as with the tractor is.

Bei einem Vergleich der Bau- und Betriebsbedingungen steht daher grundsätzlich die Zugmaschine mit kleiner Motorleistung, mit großem Schwungmoment, mit hohen Stoßbeanspruchungen, Dauerbetrieb und kleiner Fahrgeschwindigkeit dem Lastkraftwagen mit hoher, aber selten gebrauchter Spitzenleistung, mit kleinem Schwungmoment, mit niedrig liegender Dauerleistung und hoher Fahrgeschwindigkeit .gegenüber. Es ist somit bei der .Ausführung der Triebwerke nach der Erfindung möglich, das Triebwerk der beiden an sich grundsätzlich verschiedenen Fahrzeugtypen in allen wesentlichen Teilen gleich zu halten, ohne daß dadurch für das eine oder andere Fahrzeug eine wesentliche Überbemessung erforderlich würde.When comparing the construction and operating conditions, the following is always the case the tractor with low engine power, with high moment of inertia, with high shock loads, Continuous operation and low driving speed the truck with high, but rarely used peak power, with a small moment of inertia, with a low-lying moment Continuous power and high driving speed. It is therefore with the execution the engines according to the invention possible, the engine of the two in principle keep different vehicle types the same in all essential parts without that as a result, a substantial oversizing is necessary for one or the other vehicle would.

In gleicher Kombinationsbauweise lassen sich beispielsweise auch eine schwere Zugmaschine mit Direizylindermotor und ein 5-t-Lastkraftwagen mit Sechszylindermotor entwickeln.In the same combination design, for example, a heavy tractor with three-cylinder engine and a 5-ton truck with six-cylinder engine to develop.

Claims

PATENT CLAIM: Combination construction of tractor and truck, their performance and! Speed behave roughly like i: 3, through, through characterized in that the engine (i) of the tractor has two or three cylinders half the number of cylinders of the four or six cylinder engine (i2) of the truck with identical cylinder unit (2, 3, q.), with a large engine flywheel (7) is equipped and that the clutch (8), the change gear (9) and the bevel gear rear axle drive (ii) including differential gear for both vehicles are identical, with. the tractor between the gearbox and the Bevel gear rear axle drive additionally a spur gear ratio (io) with approx 2 to 3: i is arranged slowly, so that despite the different. kind Operating conditions of the tractor and the truck the stress of the entire engine in both vehicles is about the same size.