DE950827C - Hydrostatische Kraftuebertragungseinrichtung, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Hydrostatische Kraftuebertragungseinrichtung, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

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DE950827C
DE950827C DET9554A DET0009554A DE950827C DE 950827 C DE950827 C DE 950827C DE T9554 A DET9554 A DE T9554A DE T0009554 A DET0009554 A DE T0009554A DE 950827 C DE950827 C DE 950827C
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Germany
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pump
transmission device
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pressure
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DET9554A
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Cesare Tonelli
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/10Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of fluid gearing

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Auxiliary Drives, Propulsion Controls, And Safety Devices (AREA)

Description

  • Hydrostatische Kraftübertragungseinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft hydrostatische Kraftübertragungseinrichtungen, insbesondere für durch Verbrennungsmotoren angetriebene Fahrzeuge.
  • Bei Kraftfahrzeugen ist die mechanische Kupplung zwischen der hinteren Antriebswelle des Wagens und der Kurbelwelle des Motors ungünstig, weil der Motor dadurch den Schwingungen, Stößen und ähnlichen plötzlichen Belastungsänderungen ausgesetzt wird, denen die Antriebswelle für die hinteren Räder während der Fahrt durch die Oberflächengestalt der Straße unterworfen ist.
  • Außerdem müssen Änderungen der Geschwindigkeit des Fahrzeuges oder des Widerstandes gegen seine Bewegung @adurch ausgeglichen werden, daß die Arbeitsbedingungen des Motors sich ändern können, weil sonst unerwünschte Beanspruchungen auf den Verbrennungsmotor wirken, wobei sich seine Arbeitsbedingungen ungünstig ändern würden; denn es ist bekannt, daß der wirtschaftliche Betrieb nur gewährleistet ist, wenn der Motor gleichförmig läuft, während Änderungen oder Schwankungen in seiner Arbeitsweise einen Abfall der Leistung zur Folge haben.
  • Es sind bereits Einrichtungen bekannt, mit denen die mechanische Kupplung zwischen dem Motor und der Antriebswelle für die hinteren Kraftfahrzeugräder durch eine hydraulische Kraftübertragung ersetzt ist, wobei ein von der Motorgeschwindigkeit abhängiger Flüssigkeitsdruck übertragen wird.
  • Bei einer derartigen hydraulischen Kraftübertragungseinrichtung für Fahrzeuge hat man auch schon einen hydropneumatischen Speicherbehälter vorgesehen, in welchen eine durch den Motor angetriebene Pumpe die Kraftübertragungsflüssigkeit fördert und der Druck eines Luftpolsters die Brennstoffzufuhr für den Motor -und dadurch seinen Lauf regelt.
  • Bei einer anderen bekannten hydraulischen Übertragungseinrichtung ist kein Speicherbehälter vorhanden. Hierbei wird die Zuflußöffnung der Pumpe in Abhängigkeit vom Druck in hydraulischem Kreislauf gesteuert,. so daß diese -Einrichtung nur eine Sicherheitsvorrichtung bildet, um das Übersteigen eines bestimmten Druckes im Kreislauf. durch Drosselung der Pumpe zu verhindern. -Die Erfindung geht einen anderen Weg, indem bei einer hydrostatischen Kraftübertragungseinrichtung mit einer Pumpe, einem hydraulischen Motor und mit einem hydropneumatischen, in die Druckleitung der Pumpe eingebauten Speicher er= -findungsgemäß ein in der Ansaugleitung der Pumpe angeordnetes, die durch die Pumpe geförderte Flüssigkeitsmenge regelndes Ventil in Abhängigkeit von dem im Speicher herrschenden Druck so verstellbar ist, daß die Leistung der Pumpe bei zunehmendem Druck herabgesetzt wird, und umgekehrt.
  • Dadurch wird erreicht, daß der Motor gleichförmig ohne Änderung seiner Geschwindigkeit mit bestem Wirkungsgrad weiterlaufen kann.
  • Weitere Merkmale und Einzelheiten gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles hervor, in welchem .
  • Fig. I eine im wesentlichen schematische Draufsicht auf eine hydrostatische Kraftübertragungseinrichtung nach der Erfindung, die auf dem Rahmen bzw. dem Gestell eines Kraftfahrzeuges aufgebaut ist, und Fig. 2 und 3 ein Längs- bzw. Querschnitt eines Differentialgetriebes bzw. eines üblichen Getriebes zur vorzugsweisen Verwendung bei dem Gegenstand der Erfindung ist.
  • Fig. I zeigt in. Draufsicht ein Gestell für ein Kraftfahrzeug, welches einen üblichen Brennkraftmotor I trägt. Dieser Motor ist nicht in üblicher Weise mit den anzutreibenden Teilen gekuppelt, sondern mit einer Pumpe 2 für ein Fluidum (Öl) verbunden, die das Fluidum aus einem Vorrats-bzw. Rücklaufbehälter 3 ansaugt und es einem Behälter 4 einer pneumatisch-hydraulischen Anlage zuführt, der stets eine gewisse Menge des Fluidums enthält. Das Fluidum ist nachfolgend einfach als »Öl« bezeichnet. In dem Behälter 4 steht das Öl unter einem gewissen Druck, der zwar veränderlich, aber immer größer als der atmosphärische Druck ist. Dieser Druck ergibt sich durch ein Luftkissen in dem Behälter 4 über seinem Ölspiegel. Im Behälter 3 ist der Öldruck stets gleich dem atmosphärischen Druck. Die Einrichtung enthält außer den erforderlichen rohrartigen Verbindungen und den in den Zeichnungen nicht näher dargestellten Antriebsmitteln einen hydraulischen Motor 5, welcher eine Reihe Organe für die übliche und differentiale Übersetzung der Kräfte aufweist. Dieser hydraulische Motor 5 ist in den Fig. 2 und 3 näher erläutert.
  • In einer Leitung 8 zwischen dem Vorratsbehälter 3 und der Pumpe 2 sind ein Ventil 6 für die Regelung der Saugmenge der Pumpe und ein Steuerventil 7 zur Regelung des Rücklaufes des Öls zum Behälter 3 angeordnet, wobei die beiden Ventile mit einem mit der Leitung 8 verbundenen Verbindungsstück versehen sind.
  • In einer die Pumpe 2 und den Behälter 4 verbindenden Leitung 9 ist ein den Druck regelndes Ventil Io vorgesehen. Der Behälter 4 ist ferner mit einem entsprechenden Sicherheitsventil II versehen.
  • In einer bestimmten Stellung zum Boden des Behälters 4 ist außerdem für die Kontrolle des Gas-bzw. Luftinhaltes ein Ventil I2 eingeschaltet, über . welches das Drucköl die Leitung I3 erreicht, die in das Gehäuse 'des hydraulischen Motors 5 mündet, wobei diese Leitung ebenfalls ein Regel- bzw. Steuerventil I4. aufweist.
  • Ein- ähnliches Ventil I6 ist in einer Leitung I5 vorhanden, durch die das verwendete Öl aus dem hydraulischen Motor 5 zum Vorratsbehälter 3 zurücklaufen kann. In Fig. i bezeichnet 1.7 noch die Verbindungsmuffe zwischen Brennkraftmotor i und Pumpe 2.
  • Für den Rückwärtsgang des Fahrzeuges ist der Boden des Behälters 4 mit einem zweiten Steuerventil 12A für das Gas am Beginn einer Leitung i8 versehen. Diese führt zü einem anderen Teil des hydraulischen Motors 5 und besitzt ferner ein entsprechendes Steuerventil i9. .
  • Das den hydraulischen Motor 5 verlassende t51 wird,. nachdem es den Rückwärtsgang des Fahrzeuges bewirkt hat, zum Vorratsbehälter 3 durch eine ein zweckentsprechendes Ventil 21 enthaltende Leitung 2o zurückgeführt.
  • Die Fig. z und 3 zeigen in schematischer Darstellung ein ölbetriebenes Differentialgetriebe des hydraulischen Motors 5, welcher einen Läufer 22 mit geeigneten beweglichen Schaufeln 23 enthält. Der hohl ausgebildete Läufer 22 ist zentriert und trägt Wellen 24, auf welche abgerundete Planetenräder bzw. Kegelzahnräder 25 aufgesetzt sind, die mit Zahnkränzen 26, 26' im Eingriff stehen, welche sich in der üblichen Weise auf jeder der hinteren Halbwellen des Kraftfahrzeuges zugeordneten Muffen 27, 27' befinden.
  • Die Wirkungsweise der Einrichtung gemäß der Erfindung ist folgende: Zunächst sei angenommen, daß der Behälter 3 mit t51 unter atmosphärischem Druck gefüllt ist.
  • Wenn der Brennkraftmotor i in Gang gesetzt wird, beginnt die Pumpe 2 Z51 aus dem Vorratsbehälter 3 anzusaugen und fördert es in den Behälter 4 unter das Luftkissen, so daß sich dort ein gewisser Druck bildet, dessen Höchstwert durch das Sicherheitsventil i i bestimmt wird. Die Steuerventile 7 und Io verhindern das Zurückfließen des Öls zum Vorratsbehälter 3.
  • Bei Beschleunigung des Brennkraftmotors I wird die Einstellung des Ventils 6 selbsttätig geregelt, wobei diese Stellung selbsttätig durch den Druck im Behälter 4 bestimmt wird. Auf diese Weise wird das Saugventil 6, falls der Druck im Behälter 4 einen Höchstwert erreicht, im wesentlichen geschlossen sein, und der Brennkraftmotor wird im Leerlauf, d. h. unbelastet, laufen.
  • Die zur Verbindung des Behälters 4 mit dem Ventil 6 sowie dieses Ventils mit dem Brennkraftmotor I nötigen Mittel sind hier nicht näher erläutert, weil hierzu bereits bekannte übliche Vorrichtungen, die nicht Gegenstand .der Erfindung sind, angewendet werden können.
  • Das Ventil 6 arbeitet also unter dem in dem Behälter 4 herrschenden Druck, wobei es sich öffnet oder schließt, je nachdem der Druck niedriger bzw. größer ist. Der Behälter 4 wirkt wie ein Windkessel, weil das obenstehende Luft- oder Gaskissen infolge des bekannten Druckvermögens der- gasförmigen Massen das Eindringen des Drucköls gestattet, weil. sich das Luft- oder Gaskissen zusammendrücken läßt. Der Brennkraftmotor I kann also unter den normalen Arbeitsbedingungen arbeiten, ohne großen und plötzlichen Belastungsänderungen ausgesetzt zu werden.
  • Der. Behälter 4 kann aber auch gegebenenfalls mit einem Diaphragma versehen sein, das den. Zweck hätte, zwischen den gasförmigen und flüssigen Mitteln eine Trennwand zu schaffen. In der hier wiedergegebenen Ausführungsform ersetzen die Ventile I2 und I2A das erwähnte Diaphragma.
  • Das Ventil I2 bzw. I2A ist derart ausgebildet, daß das Gas keine Möglichkeit hat, aus dem Behälter 4 auszutreten, es gestattet aber das Eindringen des Öls bzw. anderer von der Pumpe 2 aus zugedrückter Flüssigkeit in den Behälter.
  • Wenn das Ventil 14 geöffnet wird, fließt das Drucköl durch die Leitung 13 und erreicht den hydraulischen Motor 5, um diesen zu steuern; gleichzeitig wird auch das Ventil I6 geöffnet, welches mit dem vorhergehenden verbunden ist, und ermöglicht auf diese Weise den Rücklauf des Öls zum Vorratsbehälter 3.
  • Die Arbeitsweise des hydraulischen Motors 5 und somit der Lauf des Kraftfahrzeuges selbst unterstehen also dem Einfluß des Wagenführers durch die Steuerung der miteinander verbundenen Ventile I4 und I6. Andererseits kann, nachdem das eine oder das andere der Ventile 14 und I6 geöffnet worden ist, die Geschwindigkeit der Einrichtung vermittels eines einzigen dieser beiden Ventile geregelt werden.
  • In einer derartigen Anlage kann die Vorrichtung durch diese Verbindung des Brennkraftmotors mit dem hydraulischen Motor auch als Bremsvorrichtung Verwendung finden, wobei durch das Schließen des Ventils I6 die sofortige Bremsung des Kraftfahrzeuges erzielt wird, ohne daß die Gefahr einer Beschädigung für den Brennkraftmotor, den hydraulischen Motor und die Anlage besteht. Es wird im Gegenteil noch eine Reserve beim Schließen der Ventile I4 und I6 und zum gesteuerten Öffnen der Ventile I9 und 2I gewährleistet. Auf diese Weise fließt das Öl, welches im hydraulischen Motors Verwendung fand, um diesen in entgegengesetzter Drehrichtung laufen zu lassen (vgl. die entsprechenden Durchlässe für das Ö1 in Fig. 3), nach dem Öffnen des bzw. der untereinander verbundenen Ventile 2I über die Leitung 2o zum Behälter 3 zurück.
  • Die Ventile I9 und 2I dienen also zur Umkehr der Bewegungsrichtung. Bei ihrer Betätigung schließen bzw. öffnen sich die anderen entsprechenden Ventile.
  • Die Verbindungsglieder 25 und 26 der Kraftübertragung stellen zusammen mit den Teilen 23 des hydraulischen Motors ein bauliches Ganzes dar, welches bei leichtem Aufbau einzeln und selbsttätig arbeitet und eine robuste Bauart aufweist.
  • Es ist ersichtlich, daß die Erfindung die gestellte Aufgabe völlig erreicht, da der Brennkraftmotor unter stetigen Arbeitsbedingungen bei jeder Geschwindigkeit und unter jeder zusätzlichen Belastungarbeitet, von den Stößen, den Betriebs- und Belastungsunregelmäßigkeiten und den anderen etwaigen Betriebsübelständen einwandfrei geschützt ist und endlich rasch und trotzdem auch stufenweise beschleunigt werden kann.
  • Bei stillstehendem Kraftfahrzeug mit laufendem Brennkraftmotor wird die von diesem erzeugte Kraft aufgespeichert, so daß diese zum raschen Anlaufen des Fahrzeuges verwendet werden kann, wobei auch der Brennkraftmotor vorteilhaft vor plötzlichen Belastungsänderungen geschützt ist. Außerdem erfährt der Brennstoffverbrauch eine beträchtliche Herabsetzung, weil der Lauf des Brennkraftmotors keiner plötzlichen Belastungsänderung mehr ausgesetzt zu werden braucht, was zu einem billigeren Betrieb führt.
  • Die Beschreibung und die Zeichnungen betreffen nur ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, so daß im Rahmen der Erfindung Erweiterungen, Abänderungen und die Einführung von weiteren Einzelheiten möglich ist.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Hydrostatische Kraftübertragungseinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Pumpe, einem hydraulischen Motor und mit einem hydropneumatischen, in die Druckleitung der Pumpe eingebauten Speicher, dadurch gekennzeichnet, daß ein in der Ansaugleitung der Pumpe (2) angeordnetes, die durch die Pumpe geförderte Flüssigkeitsmenge regelndes Ventil (6) in Abhängigkeit von dem im Speicher herrschenden Druck so verstellbar ist, daß die Leistung der Pumpe bei zunehmendem Druck herabgesetzt wird, und umgekehrt.
  2. 2. Hydrostatische Kraftübertragungseinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Läufer (22) des hydraulischen Motors (5) unmittelbar mit dem Träger (24) der Planetenräder des Differentials verbunden ist.
  3. 3. Hydrostatische Kräftübertragungseinrichtung nach Anspruch z, bei der der hydraulische Motor ein umkehrbarer Schaufelmotor ist, gekennzeichnet durch zwei Öffnungen für die Druckflüssigkeit im Schaufelmotor, von denen die eine Öffnung der Bewegung in einem Sinne und die andere Öffnung der Bewegung-im anderen Sinne dient und wobei jede Öffnung nur zu einer Hälfte des Schaufelmotors führt. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 8o2 1,45, 972 I08; USA.-Patentschrift Nr. 2 518 578.
DET9554A 1953-06-08 1954-06-03 Hydrostatische Kraftuebertragungseinrichtung, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge Expired DE950827C (de)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR802145A (fr) * 1936-02-20 1936-08-28 Système de transmission hydraulique plus particulièrement applicable à la commande des roues motrices des véhicules automobiles
US2518578A (en) * 1946-08-15 1950-08-15 Hydro Aire Inc Hydraulic pump and motor transmission with motor displacement responsive to motor speed and fluid pressure
FR972108A (fr) * 1948-03-08 1951-01-25 Transmission hydraulique et véhicule pour sa mise en oeuvre

Patent Citations (3)

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