[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Luftpresserantrieb gemäß dem Gattungsbegriff
des Patentanspruches 1.
[0002] Beim Antrieb von Luftpressern mittels Zahnrädern tritt durch Rückexpansion des Kolbens
nach Überschreiten von OT ein Abheben und nachfolgendes Aufeinanderschlagen von Zahnflanken
auf, was zu einer nicht akzeptablen Geräuschemission führt. Um dies zu vermeiden ist
es bekannt, an die Kurbelwelle des Luftpressers weitere drehmomentaufnehmende Verbraucher
anzuschließen, so daß die Zahnflanken stets in Kontakt bleiben und ein Abheben der
Zahnflanken bei Rückexpansion auszuschließen ist. Der Antrieb der Verbraucher, z.B.
Nebenaggregate wie Lenkhilfpumpe, Kühlwasserpumpe, Lichtmaschine etc. kann direkt
oder indirekt mittels Riementrieb erfolgen. Ein Nachteil derartiger Anordnungen ist
darin zu sehen, daß es vor allem bei Leerlauf der Brennkraftmaschine Betriebszustände
gibt, in der keiner der Nebenantriebe ein Drehmoment oder zumindest kein ausreichendes
Drehmoment aufnimmt, so daß wieder das Zahnflankenschlagen und das daraus resultierende
Geräusch auftritt ( DE 198 00 587 A1).
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Getriebegeräusche durch Zahnflankenschlagen
in allen Betriebszuständen zu vermeiden.
[0004] Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches
1.
[0005] Dadurch, daß die Lichtmaschine in den Betriebszuständen, in denen keiner der Nebenantriebe
ein Drehmoment aufnimmt mit einem Verbraucher verbunden ist, wird eine zuverlässige
und bestens regelbare Drehmomentaufnahme gewährleistet, die dafür Gewähr bietet, daß
die Zahnflanken am Ritzel des Luftpressers stets in Kontakt bleiben und nicht abheben.
Das Zahnflankenschlagen läßt sich somit in allen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine
vermeiden
[0006] Eine vorteilhafte Weiterbildung ist Anspruch 2 zu entnehmen.
[0007] Neuere Lichtmaschinen besitzen einen Multifunktionsregler der die Regelcharakteristik
der Lichtmaschine beeinflußt. Die Ansteuerung des Multifunktionsreglers übernimmt
das vorhanden Motorsteuergerät. Dadurch kann die Lichtmaschine bei einer erforderlichen
Drehmomentaufnahme mit einem Verbraucher verhunden werden .
[0008] Eine weitere vorteilhafte Ausbildung zeichnet sich durch die Merkmale des Patentanspruches
3 aus.
[0009] Der Verbraucher mit dem die Lichtmaschine verbunden wird ist zunächst das Bordnetz
selbst, welches aus Beleuchtung, Batterie etc. besteht. Bei geladener Batterie kann
mit überhöhter Spannung ins Bordnetz eingespeist werden, soweit es die im Bordnetz
integrierten Verbraucher zulassen. Die von der Lichtmaschine gelieferte Energie wird
so genutzt und geht nicht sinnlos verloren.
[0010] Ein weiteres Merkmal der Erfindung kann Patentanspruch 4 entnommen werden.
[0011] Die Lichtmaschine kann auch mit einem Widerstand verbunden werden, wenn das Bordnetz
gar nicht, oder nicht ausreichend aufnahmefähig ist.
[0012] Durch den vom Widerstand aufgenommenen Strom ist es in allen Betriebszuständen der
Brennkraftmaschine möglich, daß die Lichtmaschine ein vorgegebenes Drehmoment aufnimmt,
wodurch die Zahnflanken am Ritzel der Luftpresserwelle ständig in Kontakt mit den
Zahnflanken des antreibenden Zahnrades bleiben. Dieser permanente Kontakt vermeidet
das Zahnflankenschlagen und das daraus resultierende Getriebegeräusch.
[0013] Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen erläutert. Es zeigt:
- Fig. 1
- einen Zahnradantrieb einer Luftpresserkurbelwelle und der Antrieb von Nebenaggregaten
mittels Riemenscheibe
- Fig. 2
- einen Antrieb einer Lichtmaschine und eine Schaltung, um die Lichtmaschine mit definiertem
Drehmoment zu belasten
[0014] Figur 1 zeigt den Antrieb einer Luftpresserwelle 1 mittels eines Ritzels 2 und eines
Zahnrades 3. Das Zahnrad 3 ist hier ein Zwischenrad zum Antrieb einer Nockenwelle
4. Der Antrieb des Zwischenrades erfolgt durch ein Kurbelwellenzahnrad 5. Weitere
Nebenaggregate der Brennkraftmaschine, wie z.B. Lüfter, Kühlwasserpumpe, Lenkhilfpumpe
etc. erfolgt über einen Riementrieb, ausgehend von einer Riemenscheibe 6.
[0015] Beim Antrieb des Ritzels 2 entstehen sehr laute und unangenehme Getriebegeräusche
die ihre Ursache in einem Zahnflankenschlagen haben. Dieses rührt davon her, daß beim
Überschreiten des OT der Kolben des Luftpressers nicht mehr angetrieben wird, sondern
durch die im Verdichtungsraum verbleibende Luft eine Nachexpansion erfährt und somit
das Ritzel 2 kurzfristig antreibt.
[0016] Bei dieser Drehmomentumkehr erfolgt ein Abheben der einen Zahnflanke des Ritzels
2 und ein darauffolgendes Aufeinanderschlagen der anderen Zahnflanke. Daraus entstehen
die oben angesprochenen Getriebegeräusche.
[0017] Um dies zu vermeiden verbindet man die Luftpresserwelle 1 mit einer Riemenscheibe
6 um weitere Nebenaggregate anzutreiben, die ein Drehmoment abnehmen. Dadurch soll
gewährleistet werden, daß am Ritzel 2 stets ein Drehmoment anliegt, welches das Abheben
der Zahnflanken verhindert.
[0018] Figur 2 zeigt eine Schaltung, um den allgemeinen Erfindungsgedanken zu verwirklichen,
der darin besteht, an der Riemenscheibe 7 der Lichtmaschine 8 stets ein ausreichendes
Drehmoment zu erzeugen, um das unter Fig. 1 erläuterte Zahnflankenschlagen zu vermeiden.
Das Drehmoment an der Riemenscheibe 7 ist dann erforderlich, wenn andere in den Riementrieb
eingeschaltete Nebenaggregate gerade kein Drehmoment abnehmen.
[0019] Die Lichtmaschine 8 hat einen, hier nicht dargestellten, integrierten Multifunktionsreg1er,
der die Regelcharakteristik der Lichtmaschine bestimmt. Die Lichtmaschine 8 versorgt
des Bordnetz 10, welches hier als resultierender Widerstand dargestellt ist.
[0020] Bei Überspannung übernimmt die Lichtmaschine 8 die Ladung der Batterie 11. Der resultierende
Widerstand der Zuleitung zur Batterie 11 ist als Widerstand 12 dargestellt.
[0021] In dem Fall, daß keines der übrigen Nebenaggregate ein Drehmoment abnimmt und die
Drehmomentaufnahme der Lichtmaschine 8 zu gering ist wird über ein Motorsteuergerät
13 und eine Steuerleitung 14 der Multifunktionsregler derart beeinflußt, daß eine
Überspannung erzeugt wird und sich somit eine erhöhte Drehmomentaufnahme an der Riemenscheibe
7 ergibt. Die Überspannung kann natürlich nur in dem Maße gesteigert werden, als es
die Verbraucher im Bordnetz zulassen.
[0022] Ist eine weitere Erhöhung der Drehmomentaufnahme an der Riemenscheibe 7 erforderlich,
jedoch eine Überhöhung der Überspannung nicht mehr zulässig wird ein Verbraucher 14
in Form eines Widerstandes über den Schalter 15 zugeschaltet. Die Steuerung des Schalters
16 übernimmt das Motorsteuergerät.
[0023] Dadurch daß mit der erfindungsgemäßen Schaltung das von der Riemenscheibe 7 der Lichtmaschine
8 abgenommene Drehmoment in allen Betriebszuständen einstellbar ist können die vorab
beschriebenen Getriebegeräuschen des Luftpressers zuverlässig vermieden werden. Ein
besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß abgesehen vom Widerstand
14 und dem Schalter 15 keine zusätzlichen Bauteile erforderlich sind. Zudem läßt sich
die Lichtmaschine über den integrierten Multifunktionsregler so regeln, daß die Riemenscheibe
7 stufenlos das augenblicklich gewünschte Drehmoment aufnimmt.
1. Luftpresserantrieb, bei dem ein Ritzel auf der Kurbelwelle eines Luftpressers von
einem Zahnrad mittels der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine angetrieben wird und
von der Kurbelwelle des Luftpressers wiederum weitere Nebenaggregate wie z.B. Lenkhilfpumpe,
Kühlwasserpumpe, Lichtmaschine etc. über einen Riementrieb antreibbar sind, dadurch
gekennzeichnet, daß das Drehmoment der Lichtmaschine (8) im Zusammenwirken mit einem
Verbraucher durch ein Motorsteuergerät (13) und einen Multifunktionsregler derart
geregelt wird, daß bei nicht vorhandener, oder zu geringer Drehmomentaufnahme der
restlichen Nebenantriebe an der Riemenscheibe (7) der Lichtmaschine (8) stets ein
vorgegebenes Drehmoment verbleibt.
2. Luftpresserantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung ein
in die Lichtmaschine (8) integrierter Multifunktionsregler ist und dieser seine Befehle
von einem Motorsteuergerät (13) erhält.
3. Luftpresserantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbraucher das
Bordnetz selbst ist und daß das Bordnetz zeitweise mit Überspannung in einem zulässigen
Rahmen gespeist wird.
4. Luftpresserantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbraucher aus
dem Bordnetz und/oder einem Widerstand (15) gebildet wird.