WO2018087228A1 - Antrieb für fahrzeuge insbesondere gefechtsfahrzeuge - Google Patents

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WO2018087228A1
WO2018087228A1 PCT/EP2017/078758 EP2017078758W WO2018087228A1 WO 2018087228 A1 WO2018087228 A1 WO 2018087228A1 EP 2017078758 W EP2017078758 W EP 2017078758W WO 2018087228 A1 WO2018087228 A1 WO 2018087228A1
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PCT/EP2017/078758
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Hans Mall
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Rheinmetall Landsysteme Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to a drive for vehicles, which is primarily responsible for the propulsion of the vehicle. This means that by means of the drive, the vehicle can actively take his drive and is driven forward.
  • an internal combustion engine is used as such a drive, such as a gasoline or diesel engine.
  • Jet drives or electric drives or gas drives are also known.
  • this drive In heavy vehicles, especially in combat vehicles, this drive must be dimensioned accordingly to move the heavy vehicle can. Due to the power required for this, the drive has to be made correspondingly large and occupies a corresponding space in the vehicle.
  • Such a drive system shows, for example, DE 199 27 848 B4.
  • auxiliary systems such as a cooling system, whereby the drive is cooled and a generator which can generate electrical energy by the mechanical force of the motor.
  • the cooling system runs as a circuit.
  • the generator is designed to generate electrical energy to provide electrical power to the on-board electrical systems of the vehicle. Usually, this generator is referred to as an alternator.
  • main drive Since, especially in battle vehicles, at standstill, the drive should not work constantly, auxiliary engines are needed, which can provide support for the main drive, the electrical energy even when the main drive is switched off. Due to the size of the main drive in battle vehicles, it is often desirable to turn off the main drive, otherwise it causes undesirable many noises. In addition, the main drive is often oversized for the generator and consumes above average fuel and / or energy to drive the generator.
  • auxiliary engine In combination with the auxiliary engine then there is a drive from a main engine, which is mainly used for the propulsion of the vehicle and the auxiliary engine, which is mainly needed for the generation of electrical energy.
  • a main engine which is mainly used for the propulsion of the vehicle
  • the auxiliary engine which is mainly needed for the generation of electrical energy.
  • Such an auxiliary engine for generating the electrical energy is known for example from DE 10 2005 049 962 A1.
  • the auxiliary engine is provided with a corresponding cooling system and a generator which can supply the electrical energy for the vehicle.
  • at least two generators are provided in the vehicle, which can take over the electrical supply of the vehicle.
  • the main engine and once the thruster Once the main engine and once the thruster.
  • the disadvantage here is that additional space is needed in the vehicle and that various additional components of the drive must be duplicated, such as generator and cooling system.
  • the electrical supply is fed by two locations and thus has to converge at a node. The connections of the two generators are thus designed twice in the vehicle.
  • the object of the present invention is to overcome the above-mentioned disadvantages of the prior art. This is done with the features of the present main claim.
  • the main claim describes a drive for vehicles, in particular for combat vehicles, this drive consisting of a main engine and an auxiliary engine.
  • the main engine is still mainly responsible for the propulsion of the vehicle and the additional engine for the electrical power supply of the vehicle.
  • the main engine also has a cooling system which is used to cool the main engine.
  • the booster engine arranged in a specially designated installation space in the vehicle, but the main engine is housed in a drive housing and in the same drive housing and the auxiliary engine is housed.
  • the drive of the vehicle consists of main engine and auxiliary engine in a housing.
  • the drive of the vehicle is now designed so that the cooling system, which cools the main engine, also cools the auxiliary engine as well.
  • the cooling system is not only passed by the areas of the main engine to be cooled, but also at the points to be cooled of the auxiliary engine.
  • the cooling circuit now consists of additional engine, main engine and cooling.
  • the cooling fluid after it has been cooled down, to be guided first past an engine and then past the other engine, but it is also conceivable to cool the cooling fluid through a branching of the cooling system to pass the main engine and the other to the auxiliary engine. In all cases, there is only one cooling system that cools both engines.
  • only one generator is provided, which feeds the electrical energy in the vehicle.
  • This generator can generate electrical energy by means of the main engine and / or via the auxiliary engine. It is advantageous if only one generator is provided that the electrical connections must be provided only once in the vehicle. The generator is then selectively driven by one of the two engines and generates electrical energy through the same electrical connections necessary for operation by the on-board system of the vehicle.
  • the generator according to the invention may also consist of several, interconnected generators, which have only one common drive.
  • a power adjustment or an increase in performance can be realized in which several generators are driven together and complement each other by interconnection in their energy production. Due to the interconnection, even when using multiple generators only one connection for electrical energy is necessary.
  • the generator has two different drive shafts, one driven by the main engine and the other driven by the boost engine. So that the generator can generate electrical energy, it is sufficient in this case if one of the two drive shafts drives the generator. So it does not matter if the auxiliary engine or the main engine drives the generator. In both cases, the generator generates electrical energy.
  • a drive shaft can here for the sake of simplicity, a normal crankshaft are used as they are known in internal combustion engines.
  • the drive shaft of the generator does not have to be the drive shaft for the pre-drive of the vehicle at the same time. So it is possible that auxiliary engine and main engine each drive two different waves, namely, on the one hand the shaft for propulsion of the vehicle and on the other hand, the drive shaft for the generator. It is also possible to design the auxiliary drive so that it can drive the shaft for propulsion to possibly help the main engine to additional power for the propulsion of the vehicle.
  • the generator can also be connected to only one drive shaft together with the shaft for the propulsion of the vehicle.
  • the drive shaft can be released from the drive of the vehicle.
  • This possibility can also be controlled either manually or by the on-board computer.
  • the shaft is then idle, so to speak.
  • main engine and auxiliary engine access only one drive shaft and this in any case drives the generator. If necessary for the propulsion of the vehicle, the shaft can be engaged accordingly for the propulsion of the vehicle and then propel the vehicle and drive the generator.
  • the main engine and the auxiliary engine are arranged in a housing.
  • auxiliary engine also uses the sound attenuation of the main engine, which is arranged in the housing. There is no additional sound attenuation necessary. Furthermore, there is the advantage that often the space in which the drive is housed, already protected against mechanical impact, such as ballistic bombardment. This can be done by the space in which the drive is housed, but also by the drive housing, in which the two engines are housed. Thus, the booster engine is also mechanically protected.
  • the booster engine is integrated with the main engine case, with no double walls. It is therefore not the case that the auxiliary engine is simply connected as a closed unit to the main engine and thus double walls arise, for example, by flanging main engine and auxiliary engine, but the space for the auxiliary engine is already provided in the housing.
  • the booster engine is thus integrated into the housing so that no double walls are provided between the main engine and the auxiliary engine.
  • the auxiliary engine may be integrated not only in the drive housing of the main engine, but in the main engine itself.
  • a corresponding space is provided in the main engine, in which the auxiliary engine is introduced. This is particularly advantageous when both engines access one and the same drive shaft.
  • auxiliary engine in the main engine is, for example, a V-type engine.
  • the pistons and valves of each engine are arranged on one side of the drive shaft and thus the two motors are facing each other at a certain angle.
  • the engines so main engine and auxiliary engine, can be powered by liquid or gaseous fuels. Diesel engines are just as conceivable as gasoline engines, but gas or jet propulsion systems are also conceivable. Likewise, the engines, or at least one engine, can be powered by electrical energy. However, since a pure electrical power supply makes no sense, for example, for the auxiliary motor, because the auxiliary motor has the function of ensuring electrical energy for the vehicle, combinations of these drives are possible, such as a hybrid drive.
  • the fuel supply lines can be used for both engines. Thus, when using two similar drives, they are supplied by a supply line with fuel.
  • a basic idea of the invention is to make as few components as possible in duplicate for the drive.
  • the boost engine is integrated into the main engine so that the walls of the main engine are used to provide the space for the boost engine so that no double walls occur.
  • the auxiliary engine is integrated in the main engine.
  • small parts such as fuel filters and / or diving flaps that are used by the main engine, also shared by the auxiliary engine.
  • the exhaust system of the main engine can be shared by the auxiliary engine. The aim is, in this type of drive, not to provide any elements twice, once from the main engine and once from the auxiliary engine.
  • Figure 1 Block diagram with main engine and auxiliary engine when using two drive shafts for the generator
  • Figure 2 Block diagram with main engine and auxiliary engine when using a common drive shaft for the generator
  • Figure 3 Block diagram with main engine and integrated auxiliary engine when using a common drive shaft for generator and propulsion of the vehicle
  • FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, with a main engine 1 and an auxiliary engine 2, which are housed together in a common housing 1 1. Both engines 1, 2 are cooled by a common cooling system 10. This is a cooling system 10, which cools the two engines 1, 2 by means of a fluid.
  • the main engine 1 has a main drive shaft 6, by means of which, during operation of the main engine 1, a generator 4 can be driven.
  • the auxiliary engine 2 has an additional drive shaft 7, by means of which also the generator 4 can be driven during operation of the auxiliary power unit 2.
  • the generator 4 can be driven either by means of one of the engines 1, 2 or by two together.
  • the generator 4 is for this purpose created so that it can be driven by means of two drive shafts. It is also possible to use a dual generator 4, in which two generators are installed in a housing as well as a generator 4 with two rotors.
  • the generator 4 has a connection 5 for electrical energy, which is used to feed the electrical energy generated by the generator 4 into the vehicle, so that the onboard systems can be supplied with electrical energy.
  • FIG. 2 also shows an embodiment of the present invention, with a main engine 1 and an auxiliary engine 2, which are housed together in a common housing 1 1. Both engines 1, 2 are cooled by a common cooling system 10. This is a cooling system 10, which cools the two engines 1, 2 by means of a fluid.
  • the main engine 1 has a main drive shaft 6, by means of which during operation of the main engine 1, a transmission 3 can be driven.
  • the auxiliary engine 2 has an additional drive shaft 7, by means of which also the transmission 3 can be driven during operation of the auxiliary power unit 2.
  • the transmission 3 can optionally transmit the rotational movement of the main drive shaft 6 or the rotational movement of the auxiliary drive shaft 7 via an auxiliary drive shaft to a generator.
  • the generator 4 can be driven by means of one of the engines 1, 2.
  • the transmission 3 is designed so that it can interrupt the power transmission of the main drive shaft 6 to the auxiliary drive shaft.
  • the power transmission of the auxiliary drive shaft 7 can be interrupted on the auxiliary drive shaft. These interruptions can be done manually or by a control option in the control station of the vehicle.
  • the generator 4 has a connection 5 for electrical energy, which is used to feed the electrical energy generated by the generator 4 into the vehicle, so that the onboard systems can be supplied with electrical energy.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the present invention, with a main engine 1 and an auxiliary engine 2, which is surrounded by a common housing 11.
  • the auxiliary engine 2 is in this case integrated into the main engine 1.
  • Both engines 1, 2 are cooled by a common cooling system 10.
  • the main engine 1 has a crankshaft 8, by means of which, during operation of the main engine 1, a generator 4 can be driven.
  • the auxiliary engine 2 can drive the same crankshaft 8 in this embodiment.
  • the generator 4 can be driven by means of one of the engines 1, 2.
  • the propulsion of the vehicle can be done.
  • a further control option is provided, by means of which the power transmission of the crankshaft 8 can be switched to the propulsion of the vehicle. This can be done for example by means of a coupling 9.
  • the engines 1, 2 are designed so that the power transmission of the engines 1, 2 can be interrupted on the crankshaft. These interruptions can be done manually or by a control option in the steering position of the vehicle.
  • the respective engine 1, 2 is placed in an idling for interruption, so that there respective interrupted engine opposes the smallest possible counterforce when driving the crankshaft 8 the respective active engine 1, 2.
  • the generator 4 has a connection 5 for electrical energy, which is used to feed the electrical energy generated by the generator 4 into the vehicle, so that the onboard systems can be supplied with electrical energy.
  • An advantage of this embodiment is that both engines can also be used to propel the vehicle. This can be done individually by an engine (1, 2) but also in combination.
  • the present invention is not limited to the aforementioned features. Rather, further embodiments are conceivable.
  • the auxiliary engine can already preheat the cooling fluid through the common cooling system in order to allow the main engine a better start.
  • the same is also conceivable for the supply of the fuel. This could also be passed to warming areas of the boost engine to preheat the fuel for the main engine. This has the advantage that a smooth start of the main engine is ensured by simple operation of the auxiliary engine in very cold environments.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für Fahrzeuge, insbesondere für Gefechtsfahrzeuge, mit einem Haupttriebwerk(1),einem Kühlsystem(10) und einem Generator(4). Der Generator ge- neriertelektrische Leistung und gibt diese übermindestens einen Anschluss (5) an das Fahr- zeug weiter. Angetrieben wird der Generator (4) über das Haupttriebwerk (1). Erfindungsgemäß ist nun weiterhin ein Zusatztriebwerk (2) vorgesehen, welches gemeinsam mit dem Hauptan- trieb in einem Gehäuse (11) angeordnet ist. Dadurch, dass beide Antriebe in einem Gehäuse angeordnet sind, kann nun der Generator (4) durch das Haupttriebwerk (1) und/oder Zusatz- triebwerk (2) angetrieben werden. Es ist dann nur ein Anschluss (5) notwendig, um die vom Generator (4) generierte elektrische Leistung dem Fahrzeug zur Verfügung zu stellen, egal ob der Antrieb des Generators (4) durch das Haupttriebwerk (1)und/oder dem Zusatztriebwerk(2) angetrieben wurde.

Description

Antrieb für Fahrzeuge insbesondere Gefechtsfahrzeuge
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einem Antrieb für Fahrzeuge, welcher vorrangig für den Vortrieb des Fahrzeuges verantwortlich ist. Das bedeutet, dass mittels des Antriebs das Fahrzeug aktiv seine Fahrt aufnehmen kann und vorangetrieben wird.
Üblicherweise wird als solcher Antrieb ein Verbrennungsmotor verwendet, wie beispielsweise ein Otto- oder Dieselmotor. Ebenso bekannt sind aber auch Jetantriebe bzw. Elektroantriebe oder Gasantriebe.
Bei schweren Fahrzeugen, insbesondere bei Gefechtsfahrzeugen, muss dieser Antrieb entsprechend dimensioniert sein, um das schwere Fahrzeug fortbewegen zu können. Durch die dazu benötigte Leistung muss der Antrieb entsprechend groß gestaltet werden und nimmt einen entsprechenden Raum im Fahrzeug ein. Ein solches Antriebssystem zeigt beispielsweise die DE 199 27 848 B4.
Dem Antrieb zugeordnet sind mehrere Hilfssysteme, wie beispielsweise ein Kühlsystem, wodurch der Antrieb gekühlt wird sowie ein Generator, welcher durch die mechanische Kraft des Motors elektrische Energie erzeugen kann.
Herkömmliche Kühlsysteme arbeiten dazu mit einem Fluid mit möglichst hoher spezifischer Wärmekapazität, damit möglichst viel Wärme aufgenommen werden kann. Das Fluid wird dazu an den, durch die mechanische Arbeit des Antriebs entstehenden, erhitzten Stellen vorbeigeführt und nimmt dabei die Wärme des Antriebs auf. Dadurch kühlt der Antrieb entsprechend ab. Im weiteren Verlauf des Kühlsystems wird das erhitzte Fluid an kälteren Stellen vorbeigeführt und kühlt dadurch wieder ab. Somit verläuft das Kühlsystem als Kreislauf. Der Generator ist dazu ausgerichtet elektrische Energie zu erzeugen, um die elektrischen Bordsysteme des Fahrzeugs mit elektrischer Energie zu versorgen. Üblicherweise wird dieser Generator als Lichtmaschine bezeichnet.
Bei neueren Fahrzeugen, insbesondere auch Gefechtsfahrzeugen werden immer mehr Bordsysteme benötigt, die immer mehr elektrische Energie benötigen. Somit muss die Lichtmaschine bzw. der Generator entsprechend dimensioniert sein, um die elektrische Leistung erbringen zu können. Dadurch muss auch der Antrieb entsprechende Leistung liefern können, denn dieser treibt den Generator an. Eine solche Ausführung wird beispielsweise in der DE 10 201 1 1 1 1 822 A1 sowie in der DE 10 2006 048 737 B3 offenbart.
Da, insbesondere bei Gefechtsfahrzeugen, im Stillstand der Antrieb nicht ständig arbeiten soll, werden Zusatztriebwerke benötigt, die unterstützend zum Hauptantrieb die elektrische Energie auch dann liefern können, wenn der Hauptantrieb abgeschaltet ist. Aufgrund der Größe des Hauptantriebs bei Gefechtsfahrzeugen ist es oftmals erwünscht den Hauptantrieb abzuschalten, da er sonst unerwünscht viele Geräusche verursacht. Zudem ist der Hauptantrieb oftmals für den Generator überdimensioniert und verbraucht überdurchschnittlich viel Treibstoff und/oder Energie um den Generator anzutreiben.
In Kombination mit dem Zusatztriebwerk besteht dann ein Antrieb aus einem Haupttriebwerk, welches hauptsächlich für den Vortrieb des Fahrzeugs verwendet wird und dem Zusatztriebwerk, welches hauptsächlich für die Erzeugung der elektrischen Energie benötigt wird. Ein solches Zusatztriebwerk zur Erzeugung der elektrischen Energie ist beispielsweise aus der DE 10 2005 049 962 A1 bekannt.
Aus dem Stand der Technik ist hierzu bekannt, Zusatztriebwerke in das Fahrzeug zu integrieren und in einem entsprechenden, schallgeschützten Raum unterzubringen, um auch die Geräusche des Zusatztriebwerks minimal zu halten. Dazu wird auch das Zusatztriebwerk mit einem entsprechenden Kühlsystem und einem Generator versehen, welcher die elektrische Energie für das Fahrzeug liefern kann. In diesem Falle sind also mindestens zwei Generatoren im Fahrzeug vorgesehen, welche die elektrische Versorgung des Fahrzeugs übernehmen können. Einmal das Haupttriebwerk und einmal das Zusatztriebwerk. Nachteilig hierbei ist, dass zusätzlicher Raum im Fahrzeug benötigt wird und dass verschiedene Zusatzkomponenten des Antriebs doppelt vorhanden sein müssen, wie beispielsweise Generator und Kühlsystem. Ebenso ist nachteilig, dass die elektrische Versorgung von zwei Orten gespeist wird und somit an einem Knotenpunkt zusammenlaufen muss. Die Anschlüsse der beiden Generatoren sind also im Fahrzeug doppelt ausgelegt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben genannten Nachteile des Stands der Technik zu überwinden. Dies geschieht mit den Merkmalen des vorliegenden Hauptanspruchs.
Erfindungsgemäß beschreibt der Hauptanspruch dazu einen Antrieb für Fahrzeuge, insbesondere für Gefechtsfahrzeuge, wobei dieser Antrieb aus einem Haupttriebwerk und einem Zusatztriebwerk besteht. Das Haupttriebwerk ist dabei weiterhin hauptsächlich für den Forttrieb des Fahrzeugs verantwortlich und das Zusatztriebwerk für die elektrische Energieversorgung des Fahrzeugs.
Das Haupttriebwerk weist weiterhin ein Kühlsystem auf, welches zur Kühlung des Haupttriebwerks verwendet wird.
Erfindungsgemäß wird aber nun nicht mehr, wie bisher bekannt, das Zusatztriebwerk in einem speziell dafür vorgesehenen Einbauraum im Fahrzeug angeordnet, sondern das Haupttriebwerk ist in einem Antriebsgehäuse untergebracht und in dem gleichen Antriebsgehäuse ist auch das Zusatztriebwerk untergebracht. Somit besteht der Antrieb des Fahrzeugs aus Haupttriebwerk und Zusatztriebwerk in einem Gehäuse.
Der Antrieb des Fahrzeugs ist nun so gestaltet, dass das Kühlsystem, welches das Haupttriebwerk kühlt, auch ebenfalls das Zusatztriebwerk kühlt. Dazu wird das Kühlsystem nicht nur an den zu kühlenden Stellen des Haupttriebwerks vorbeigeführt, sondern auch an den zu kühlenden Stellen des Zusatztriebwerks. Der Kühlkreislauf besteht nun aus Zusatztriebwerk, Haupttriebwerk und Abkühlung.
Hierbei ist es nicht nur möglich das Kühlfluid, nachdem es abgekühlt wurde zunächst an einem Triebwerk und dann an dem anderen Triebwerk vorbeizuführen, sondern es ist ebenso denkbar, das abgekühlte Kühlfluid durch eine Verzweigung des Kühlsystems, zum Einen an dem Haupttriebwerk und zum Anderen an dem Zusatztriebwerk vorbeizuführen. In allen Fällen besteht nur ein Kühlsystem, welches beide Triebwerke kühlt.
Weiterhin ist auch nur ein Generator vorgesehen, welcher die elektrische Energie im Fahrzeug speist. Dieser Generator kann mittels des Haupttriebwerks elektrische Energie generieren und/oder über das Zusatztriebwerk. Vorteilig ist, wenn nur ein Generator vorgesehen ist, dass die elektrischen Anschlüsse auch nur einmal im Fahrzeug vorgesehen sein müssen. Der Generator wird dann wahlweise von einem der beiden Triebwerke angetrieben und erzeugt über die gleichen elektrischen Anschlüsse elektrische Energie, die von dem Bordsystem des Fahrzeugs zum Betrieb notwendig ist.
Der erfindungsgemäße Generator kann auch aus mehreren, zusammengeschalteten Generatoren bestehen, welche über nur einen gemeinsamen Antrieb verfügen. Somit kann eine Leistungsanpassung bzw. eine Leistungssteigerung realisiert werden, in dem mehrere Generatoren gemeinsam angetrieben werden und sich durch Zusammenschaltung in ihrer Energieerzeugung ergänzen. Durch die Zusammenschaltung ist auch bei Verwendung mehrerer Generatoren nur ein Anschluss für elektrische Energie notwendig.
Die Anordnung, dass beide Antriebe den Generator antreiben können, kann nun unterschiedlich gestaltet sein. In einer Ausführungsform besitzt der Generator zwei unterschiedliche Antriebswellen, zum Einen eine die durch das Haupttriebwerk angetrieben wird und zum Anderen eine, die durch das Zusatztriebwerk angetrieben wird. Damit der Generator elektrische Energie erzeugen kann, reicht es hierbei aus, wenn eine der beiden Antriebswellen den Generator antreibt. So ist es egal ob das Zusatztriebwerk oder das Haupttriebwerk den Generator antreibt. In beiden Fällen erzeugt der Generator elektrische Energie. Als Antriebswelle kann hier der Einfachheit halber eine normale Kurbelwelle verwendet werden wie sie bei Verbrennungsmotoren bekannt sind.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es ebenfalls möglich mit nur einer Antriebswelle den Generator anzutreiben. Diese Antriebswelle wird nun entweder von dem Haupttriebwerk oder dem Zusatztriebwerk angetrieben. Um dies zu ermöglichen, ist es notwendig, den jeweils nicht aktiven Antrieb von der Antriebswelle freizustellen, damit nicht von dem aktiven Antrieb der inaktive Antrieb mit angetrieben wird. Dies würde unnötige Arbeit hervorrufen und somit die Leistungsbilanz des Generators und des Antriebs verschlechtern. In dem Fahrzeug sind hierfür Kontrollen vorgesehen, die entweder manuell oder durch den Bordcomputer betätigt werden können, um entsprechend entweder das Zusatztriebwerk oder das Haupttriebwerk zu aktivieren. Bei der jeweiligen Aktivierung werden die Kräfte des Triebwerks auf die jeweilige Antriebswelle des Generators aufgeschaltet und das jeweilige Triebwerk kann die Antriebswelle drehen und den Generator somit betreiben. Wird ein Triebwerk abgeschaltet, wird die Antriebswelle des Generators entsprechend kraftfrei geschaltet, sodass das dann abgeschaltete Triebwerk keine Kraftübertragung mehr auf die Welle leistet.
Durch diese Ausführungsform mit nur einer Antriebswelle des Generators können auch beide Triebwerke gleichzeitig die Antriebswelle antreiben und somit sich in ihrer Leistung ergänzen. Daraus resultieren eine höhere Leistungsfähigkeit des Generators und damit mehr Leistung elektrischer Energie, die für das Fahrzeug zur Verfügung steht.
Die Antriebswelle des Generators muss hierbei nicht gleichzeitig die Antriebswelle für den Vorantrieb des Fahrzeugs sein. So ist es möglich, dass Zusatztriebwerk und Haupttriebwerk jeweils zwei unterschiedliche Wellen antreiben, nämlich zum einen die Welle zum Vortrieb des Fahrzeugs und zum anderen die Antriebswelle für den Generator. Hierbei ist es auch möglich den Zusatzantrieb so zu gestalten, dass auch dieser die Welle für den Vortrieb antreiben kann, um gegebenenfalls dem Haupttriebwerk zu zusätzlicher Leistung für den Vortrieb des Fahrzeugs zu verhelfen.
In einer weiteren besonderen Ausführungsform kann der Generator aber auch an nur einer Antriebswelle zusammen mit der Welle für den Vortrieb des Fahrzeugs angeschlossen sein. Hierzu muss dann eine weitere Möglichkeit zur Steuerung der Triebwerke vorgesehen sein, nämlich, dass die Antriebswelle vom Antrieb des Fahrzeugs freigestellt werden kann. Auch diese Möglichkeit kann entweder manuell oder durch den Bordcomputer gesteuert werden. Die Welle befindet sich dann sozusagen im Leerlauf. Auch hierbei greifen Haupttriebwerk und Zusatztriebwerk auf nur eine Antriebswelle zu und diese treibt in jedem Fall den Generator an. Wenn notwendig für den Vortrieb des Fahrzeugs kann die Welle entsprechend für den Vortrieb des Fahrzeugs eingekuppelt werden und dann das Fahrzeug vortreiben und den Generator antreiben. Erfindungsgemäß sind Haupttriebwerk und Zusatztriebwerk in einem Gehäuse angeordnet. Das hat den Vorteil, dass das Zusatztriebwerk die Schalldämpfung des Haupttriebwerks, welche in dem Gehäuse angeordnet ist, ebenfalls mit nutzt. Es ist keine zusätzliche Schalldämpfung somit notwendig. Weiterhin entsteht der Vorteil, dass oftmals der Raum in welchem der Antrieb untergebracht ist, bereits vor mechanischer Einwirkung, wie beispielweise ballistischem Beschuss geschützt ist. Dies kann durch den Raum geschehen in dem der Antrieb untergebracht ist, aber auch durch das Antriebsgehäuse, in welchem die beiden Triebwerke untergebracht sind. Somit ist das Zusatztriebwerk gleichzeitig auch mechanisch geschützt.
Das Zusatztriebwerk ist in das Gehäuse des Haupttriebwerks integriert und zwar so, dass keine doppelten Wände auftreten. Es ist also nicht so, dass das Zusatztriebwerk einfach als geschlossene Einheit an das Haupttriebwerk angeschlossen wird und somit durch beispielsweises Anflanschen von Haupttriebwerk und Zusatztriebwerk doppelte Wände entstehen, sondern der Platz für das Zusatztriebwerk ist bereits im Gehäuse vorgesehen. Das Zusatztriebwerk ist also so in das Gehäuse integriert, so dass zwischen Haupttriebwerk zum Zusatztriebwerk keine doppelten Wände vorgesehen sind.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Zusatztriebwerk nicht nur in das Antriebsgehäuse des Haupttriebwerks integriert sein, sondern in das Haupttriebwerk selbst. Hierzu ist in dem Haupttriebwerk ein entsprechender Raum vorgesehen, in den das Zusatztriebwerk eingebracht wird. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn beide Triebwerke auf ein und dieselbe Antriebswelle zugreifen.
Eine mögliche integrierte Ausführungsform des Zusatztriebwerks im Haupttriebwerk ist beispielsweise eine V-Bauform eines Motors. Hierbei sind die Kolben und Ventile jedes Triebwerks auf jeweils einer Seite der Antriebswelle angeordnet und somit stehen sich die beiden Motoren in einem bestimmten Winkel gegenüber.
Um bei dieser hoch kompakten Bauform, wobei das Zusatztriebwerk im Haupttriebwerk integriert ist, auf eine Antriebswelle zugreifen zu können ist es bei Verbrennungsmotoren notwendig, ein Getriebe einzubauen welches die Drehkräfte der Kurbelwelle der jeweiligen Antriebe auf nur eine Antriebswelle umlenkt. In diesem Getriebe kann auch die Kraftfreistellung des jeweils nicht benötigten Triebwerks geschehen und zwar indem das nicht benötigte Triebwerk einfach per Kupplung von der Antriebswelle abgekuppelt wird, d.h. die jeweilige Kurbelwelle wird von der Antriebswelle abgekuppelt.
Im Falle von Elektromotoren ist ein solches, zusätzliches Getriebeelement nicht notwendig, da beide Motoren ein und dieselbe Antriebswelle antreiben können. Die jeweiligen Ständerwicklungen für die jeweiligen elektrischen Antriebe werden dann entsprechend den Antrieben um den Rotor, also die Antriebswelle herum verteilt.
Die Triebwerke, also Haupttriebwerk und Zusatztriebwerk, können mittels flüssiger oder gasförmiger Kraftstoffe angetrieben werden. Damit sind Dieselmotoren ebenso denkbar wie Ottomotoren, aber auch Gas- oder Jetantriebe sind denkbar. Ebenso können die Triebwerke, oder zumindest ein Triebwerk, durch elektrische Energie angetrieben werden. Da eine reine elektrische Energieversorgung beispielsweise für den Zusatzmotor jedoch keinen Sinn macht, weil der Zusatzmotor die Funktion hat, elektrische Energie für das Fahrzeug zu gewährleisten, sind auch Kombinationen dieser Antriebe möglich, wie beispielsweise ein Hybridantrieb.
Genau wie beim Kühlsystem und beim Generator können auch die Zuleitungen der Kraftstoffe für beide Triebwerke verwendet werden. So können bei Verwendung von zwei gleichartigen Antrieben, diese durch eine Zuleitung mit Kraftstoff versorgt werden.
Eine grundliegende Idee der Erfindung ist es, möglichst wenige Bauteile doppelt ausgeführt für den Antrieb zu benötigen. So ist bevorzugter Weise das Zusatztriebwerk so in das Haupttriebwerk integriert, dass die Wandungen des Haupttriebwerks verwendet werden um den Platz für das Zusatztriebwerk bereitzustellen, sodass keine doppelten Wandungen auftreten. In diesem Falle ist das Zusatztriebwerk im Haupttriebwerk integriert. Ebenso werden Kleinteile wie Kraftstofffilter und/oder Tauchklappen die vom Haupttriebwerk benutzt werden, ebenfalls vom Zusatztriebwerk mitbenutzt. Ebenso kann die Abgasanlage des Haupttriebwerks von dem Zusatztriebwerk mitbenutzt werden. Ziel ist es, bei dieser Art von Antrieb, keinerlei Elemente doppelt bereitzustellen, einmal von dem Haupttriebwerk und einmal von dem Zusatztriebwerk.
Wie bereits beschrieben ist es per Integration des Zusatztriebwerks im Haupttriebwerk von Vorteil, dass durch das gemeinsame Antriebsgehäuse bereits eine Dämpfung der Betriebsgeräusche erreicht wird. Somit muss keine zusätzliche Dämpfung des Zusatztriebwerks realisiert werden. Ebenso muss keine zusätzliche ballistische Schutzmaßnahme für das Zusatztrieb- werk vorgesehen sein, da der Einbauraum des Haupttriebwerks bzw. des Antriebs bereits gegen mechanische Einwirkung geschützt ist. Ebenso kann das Antriebsgehäuse gegen mechanische Einwirkung schützend gestaltet sein.
Weitere Merkmale ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen. Es zeigen
Figur 1 : Blockschaltbild mit Haupttriebwerk und Zusatztriebwerk bei Verwendung von zwei Antriebswellen für den Generator
Figur 2: Blockschaltbild mit Haupttriebwerk und Zusatztriebwerk bei Verwendung von einer gemeinsamen Antriebswelle für den Generator
Figur 3: Blockschaltbild mit Haupttriebwerk und integriertem Zusatztriebwerk bei Verwendung von einer gemeinsamen Antriebswelle für Generator und Vortrieb des Fahrzeugs
Figur 1 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, mit einem Haupttriebwerk 1 und einem Zusatztriebwerk 2, welche zusammen in einem gemeinsamen Gehäuse 1 1 untergebracht sind. Beide Triebwerke 1 , 2 werden über ein gemeinsames Kühlsystem 10 gekühlt. Hierbei handelt es sich um ein Kühlsystem 10, welches die beiden Triebwerke 1 , 2 mittels eines Fluides kühlt.
Das Haupttriebwerk 1 weist eine Haupttriebwelle 6 auf, mittels welcher bei Betrieb des Haupttriebwerks 1 ein Generator 4 angetrieben werden kann. Das Zusatztriebwerk 2 weist eine Zusatztriebwelle 7 auf, mittels welcher bei Betrieb des Hilfstriebwerks 2 ebenfalls der Generator 4 angetrieben werden kann. Somit kann der Generator 4 entweder mittels eines der Triebwerke 1 , 2 oder mittels beiden zusammen angetrieben werden.
Der Generator 4 ist hierzu so geschaffen, dass er mittels zwei Antriebswellen angetrieben werden kann. Dabei ist es ebenso möglich, einen dualen Generator 4 einzusetzen, bei dem zwei Generatoren in einem Gehäuse verbaut sind wie auch einen Generator 4 mit zwei Rotoren. Der Generator 4 besitzt einen Anschluss 5 für elektrische Energie, welcher dazu genutzt wird, die vom Generator 4 erzeugte elektrische Energie in das Fahrzeug einzuspeisen, damit die Bordsysteme mit elektrischer Energie versorgt werden können.
Figur 2 zeigt ebenfalls eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, mit einem Haupttriebwerk 1 und einem Zusatztriebwerk 2, welche zusammen in einem gemeinsamen Gehäuse 1 1 untergebracht sind. Beide Triebwerke 1 , 2 werden über ein gemeinsames Kühlsystem 10 gekühlt. Hierbei handelt es sich um ein Kühlsystem 10, welches die beiden Triebwerke 1 , 2 mittels eines Fluides kühlt.
Das Haupttriebwerk 1 weist eine Haupttriebwelle 6 auf, mittels welcher bei Betrieb des Haupttriebwerks 1 ein Getriebe 3 angetrieben werden kann. Das Zusatztriebwerk 2 weist eine Zusatztriebwelle 7 auf, mittels welcher bei Betrieb des Hilfstriebwerks 2 ebenfalls das Getriebe 3 angetrieben werden kann. Das Getriebe 3 kann wahlweise die Drehbewegung der Haupttriebwelle 6 oder die Drehbewegung der Zusatztriebwelle 7 über eine Hilfstriebwelle an einen Generator übertragen. Somit kann der Generator 4 mittels eines der Triebwerke 1 , 2 angetrieben werden.
Das Getriebe 3 ist dazu so gestaltet, dass es die Kraftübertragung der Haupttriebwelle 6 auf die Hilfstriebwelle unterbrechen kann. Ebenso kann die Kraftübertragung der Zusatztriebwelle 7 auf die Hilfstriebwelle unterbrochen werden. Diese Unterbrechungen können manuell oder durch eine Steuerungsmöglichkeit im Steuerstand des Fahrzeugs geschehen.
Der Generator 4 besitzt einen Anschluss 5 für elektrische Energie, welcher dazu genutzt wird, die vom Generator 4 erzeugte elektrische Energie in das Fahrzeug einzuspeisen, damit die Bordsysteme mit elektrischer Energie versorgt werden können.
Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, mit einem Haupttriebwerk 1 und einem Zusatztriebwerk 2, welche von einem gemeinsamen Gehäuse 1 1 umgeben ist. Das Zusatztriebwerk 2 ist hierbei in das Haupttriebwerk 1 integriert. Beide Triebwerke 1 , 2 werden über ein gemeinsames Kühlsystem 10 gekühlt. Hierbei handelt es sich um ein Kühlsystem 10, welches die beiden Triebwerke 1 , 2 mittels eines Fluides kühlt. Das Haupttriebwerk 1 weist eine Kurbelwelle 8 auf, mittels welcher bei Betrieb des Haupttriebwerks 1 ein Generator 4 angetrieben werden kann. Das Zusatztriebwerk 2 kann in diesem Ausführungsbeispiel die gleiche Kurbelwelle 8 antreiben. Somit kann der Generator 4 mittels eines der Triebwerke 1 , 2 angetrieben werden. Über die gleiche Kurbelwelle 8 kann der Vortrieb des Fahrzeugs geschehen. Dazu ist eine weitere Steuerungsmöglichkeit vorgesehen, mittels welcher die Kraftübertragung der Kurbelwelle 8 auf den Vortrieb des Fahrzeugs aufgeschaltet werden kann. Dies kann beispielsweise mittels einer Kupplung 9 geschehen.
Die Triebwerke 1 , 2 sind so gestaltet, dass die Kraftübertragung der Triebwerke 1 , 2 auf die Kurbelwelle unterbrochen werden kann. Diese Unterbrechungen können manuell oder durch eine Steuerungsmöglichkeit im Steuerstand des Fahrzeugs geschehen. In der einfachsten Ausführungsform wird zur Unterbrechung das jeweilige Triebwerk 1 , 2 in einen Leerlauf versetzt, so dass da jeweilige unterbrochene Triebwerk eine möglichst kleine Gegenkraft beim Antrieb der Kurbelwelle 8 dem jeweils aktiven Triebwerk 1 , 2 entgegensetzt.
Der Generator 4 besitzt einen Anschluss 5 für elektrische Energie, welcher dazu genutzt wird, die vom Generator 4 erzeugte elektrische Energie in das Fahrzeug einzuspeisen, damit die Bordsysteme mit elektrischer Energie versorgt werden können. Vorteilhaft bei dieser Ausführungsform ist, dass beide Triebwerke auch zum Vortrieb des Fahrzeugs genutzt werden können. Dies kann einzeln durch ein Triebwerk (1 , 2) aber auch in Kombination geschehen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorher genannten Merkmale beschränkt. Vielmehr sind weitere Ausführungsformen denkbar. So kann das Zusatztriebwerk beispielsweise bei abgeschaltetem Haupttriebwerk durch das gemeinsame Kühlsystem bereits die Kühlflüssigkeit vorwärmen, um dem Haupttriebwerk einen besseren Start zu ermöglichen. Das gleiche ist auch für die Zuleitung des Kraftstoffes denkbar. Diese könnte ebenfalls an sich erwärmenden Stellen des Zusatztriebwerks vorbeigeführt werden, um den Kraftstoff für das Haupttriebwerk vorzuwärmen. Dies hat den Vorteil, dass durch einfachen Betrieb des Zusatztriebwerks in sehr kalten Umgebungen ein reibungsloser Start des Haupttriebwerks gewährleistet ist. BEZUGSZEICHENLISTE - Haupttriebwerk
- Zusatztriebwerk
- Getriebe
- Generator
- Anschluss
- Haupttriebwelle
- Zusatztriebwelle
- Kurbelwelle
- Kupplung
0- Kühlsystem
1 - Gehäuse

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Antrieb für Fahrzeuge, insbesondere Gefechtsfahrzeuge,
mit einem Gehäuse (1 1 ), welches den kompletten Antrieb umgibt,
mit einem Haupttriebwerk (1 ), welches in dem Gehäuse (1 1 ) angeordnet ist,
mit einem Kühlsystem (10), welches das Haupttriebwerk (1 ) kühlt,
mit einem Generator (4), welcher mittels des Haupttriebwerks (1 ) elektrische Leistung generiert und über mindestens einen Anschluss (5) dem Fahrzeug zur Verfügung stellt, dadurch gekennzeichnet,
dass ein Zusatztriebwerk (2) vorgesehen ist,
welches ebenfalls in dem Gehäuse (1 1 ) angeordnet ist,
wobei das Kühlsystem (10) des Haupttriebwerks (1 ) ebenfalls das Zusatztriebwerk (2) kühlt,
wobei der Generator (4) durch das Haupttriebwerk (1 ) und/oder Zusatztriebwerk (2) angetrieben werden kann
und wobei die Anschlüsse die vom Generator (4) generierte elektrische Leistung durch das Haupttriebwerk (1 ) und/oder dem Zusatztriebwerk (2) dem Fahrzeug zur Verfügung stellt.
2. Antrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Haupttriebwerk (1 ) eine Ausnehmung aufweist, in welcher das Zusatztriebwerk (2) eingepasst ist.
3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Haupttriebwerk (1 ) und/oder das Zusatztriebwerk (2) mittels flüssiger Kraftstoffe angetrieben wird.
4. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Haupttriebwerk (1 ) und/oder das Zusatztriebwerk (2) mittels gasförmiger Kraftstoffe angetrieben wird.
5. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Haupttriebwerk (1 ) und/oder das Zusatztriebwerk (2) zumindest teilweise durch elektrische Energie angetrieben wird.
6. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Haupttriebwerk (1 ) Kraftstoffzuleitungen aufweist, durch welche Kraftstoff dem Haupttriebwerk (1 ) und dem Zusatztriebwerk (2) zugeführt werden kann.
7. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Teilsysteme des Haupttriebwerks (1 ), nämlich Wandungen und/oder Kraftstofffilter und/oder Abgasanlage und/oder Tauchklappen vom Zusatztriebwerk (2) mitbenutzt werden.
8. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Haupttriebwelle (6) vorgesehen ist, welche von dem Haupttriebwerk (1 ) angetrieben werden kann und eine Zusatztriebwelle (7), welche von dem Zusatztriebwerk (2) angetrieben werden kann, wobei der Generator (4) von einem der beiden Triebwellen (6, 7) oder in Kombination der beiden durch Kraftübertragung vom jeweiligen Triebwerk (1 , 2) auf die Triebwellen (6, 7) angetrieben werden kann.
9. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Haupttriebwelle (6) vorgesehen ist, welche von dem Haupttriebwerk (1 ) angetrieben werden kann und eine Zusatztriebwelle (7), welche von dem Zusatztriebwerk (2) angetrieben werden kann, wobei ein Getriebe (3) vorgesehen ist, welches die Bewegung der Triebwellen (6, 7) auf eine Hilfstriebwelle des Generators (4) umsetzt, wodurch der Generator (4) von einem der beiden Triebwellen (6, 7) durch Kraftübertragung vom jeweiligen Antrieb auf die Triebwellen (6, 7) über die Hilfstriebwelle angetrieben werden kann.
10. Antrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragung vom Haupttriebwerk (1 ) und/oder dem Zusatztriebwerk (2) auf die Hilfstriebwelle durch das Getriebe (3) unterbrechbar ist.
1 1 . Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Kurbelwelle (8) der Vortrieb des Fahrzeugs geschieht, wobei die Kraftübertragung von der Kurbelwelle (8) auf den Vortrieb des Fahrzeugs durch eine Kupplung (9) gekuppelt werden kann.
12. Antrieb nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelwelle (8) von dem Haupttriebwerk (1 ) und/oder dem Zusatztriebwerk (2) angetrieben werden kann, wodurch der Generator (4) von der Kurbelwelle (8) durch Kraftübertragung vom jeweiligen Triebwerk (1 , 2) auf die Kurbelwelle (8) angetrieben werden kann.
13. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlsystem (10) eine Kühlflüssigkeit umfasst, welche dem Haupttriebwerk (1 ) und dem Zusatztriebwerk (2) zugeführt wird.
14. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1 1 ) geschützt gegenüber mechanischer und/oder thermischer Einwirkung ausgeführt ist.
15. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1 1 ) das Geräusch des Haupttriebwerks (1 ) und des Zusatztriebwerks (2) dämpft.
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