Nebenaggregate von Kfz-Verbrennungsmotoren werden heute meist über einen Poly-V-Riemen mit konstanter Übersetzung von der Kurbelwelle angetrieben. Die Aggregate und die Riemenübersetzung sind so ausgelegt, dass auch bei geringer Motordrehzahl der Leistungsbedarf der Verbraucher gedeckt wird. Die erforderliche Antriebsleistung und der damit verbundene Kraftstoffmehrverbrauch steigt in den meisten Fällen mit der Motordrehzahl noch weiter an. Mit einer variablen Übersetzung könnte dieser Mehrverbrauch reduziert werden. Hierfür eignet sich ein zweistufiges Riemenscheibengetriebe, ein als Plusgetriebe ausgeführtes Planetengetriebe. Der Antrieb erfolgt über das in die Riemenscheibe integrierte Hohlrad. Steg und Gehäuse des Nebenaggregats sind über eine schaltbare Magnetbremse miteinander gekoppelt. Der Abtrieb zum Nebenaggregat erfolgt über das Sonnenrad, das über eine Freilaufkupplung mit dem Steg verbunden ist. Bei geschlossener Bremse (stillstehendem Steg) wirkt das Getriebe drehzahlerhöhend. Nach Öffnung der Magnetbremse verzögert das Schleppmoment des Nebenaggregates das Sonnenrad, bis alle Wellen des Planetengetriebes die gleiche Drehzahl haben. In diesem Moment wirkt die Freilaufkupplung in Sperrrichtung und verhindert eine weitere Relativbewegung zwischen Steg und Sonnenrad, so dass das Getriebe als Block umläuft und das Nebenaggregat jetzt mit einer reinen Riemenübersetzung angetrieben wird. Mit einer Simulationsrechnung wurde das Verbesserungspotential durch den Einsatz eines Riemenscheibengetriebes am Klimakompressor auf Basis folgender Modelle untersucht: 1. Modell für das Temperaturverhalten in der Fahrzeugkabine, basierend auf einer Wärmebilanz des Fahrzeuginnenraums die durch Fahrtwind, Wärmeübergangskoeffizienten und Wärmeleitfähigkeit der Glasflächen und der verkleideten Blechflächen, Sonnenbestrahlung und Wärmeerzeugung durch Insassen sowie durch Luftzu- und abströmung beeinflusst wird. 2. Modell für die Klimaanlage unter Berücksichtigung der Magnetkupplung zur bedarfsabhängigen Zuschaltung des Klimakompressors und der Temperaturregelung durch Wiedererwärmung eines Teils zuvor abgekühlter Luft durch den Motorkühlkreislauf (Reheat-System). 3. Fahrsimulationsmodell zur Bestimmung des Fahrzeugbetriebspunktes und zur Berechnung der Kraftstoffverbräuche bei verschiedenen Regelstrategien. Die Simulationsrechnungen wurden für folgende Varianten durchgeführt. 1. Klimakompressor ohne Magnetkupplung und ohne Riemenscheibengetriebe (Temperaturregelung ausschließlich mittels Reheat-System), 2. Klimakompressor mit Magnetkupplung und ohne Riemenscheibengetriebe (Regelung durch Zu- und Abschalten des Kompressors und mit Reheat-System), 3. Klimakompressor mit Riemenscheibengetriebe und Reheat-System (Regelung durch Übersetzungverstellung und Reheat-System). Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Magnetkupplung zwar der durch die Klimaanlage bedingte Kraftstoffmehrverbrauch deutlich gesenkt werden kann, die Temperatur in der Kabine schwankt jedoch spürbar. Das Riemenscheibengetriebe (bei dem der Kompressor nie ganz abgeschaltet ist) bewirkt eine noch größere Kraftstoffeinsparung und einen deutlich gleichmäßigeren Temperaturverlauf in der Fahrgastzelle. Der Einspareffekt des Riemenscheibengetriebes sinkt mit zunehmender Außentemperatur, da dann der Zeitanteil, in dem die volle Kompressorleistung benötigt wird, entsprechend steigt.


    Access

    Access via TIB

    Check availability in my library

    Order at Subito €


    Export, share and cite



    Title :

    Riemenscheibe mit integriertem Getriebe zur Drehzahlregelung des Klimakompressors


    Contributors:


    Publication date :

    2006


    Size :

    13 Seiten, 17 Bilder, 5 Quellen



    Type of media :

    Conference paper


    Type of material :

    Print


    Language :

    German




    Getriebe mit integriertem Nebenabtrieb

    KEMPF GREGORY W / LEE CHI TECK | European Patent Office | 2025

    Free access

    Riemenscheibe und Lenkgetriebe

    GOLLASCH CHRISTIAN / KIRLI SEDAT / MESSADI MOHAMED | European Patent Office | 2021

    Free access

    GETRIEBE MIT INTEGRIERTEM ELEKTRISCHEN TRIEBSTRANG

    KING KEVIN R / THORESON CURTIS P / LINGLE JOSEPH F et al. | European Patent Office | 2024

    Free access

    Getriebe mit integriertem PTO- Eingangsritzeldämpfer

    HAIRSTON BERRON / WHITE BRADFORD | European Patent Office | 2018

    Free access

    Getriebe mit integriertem elektrischen Antrieb

    Borg Warner,Kirchheimbolanden,DE | Automotive engineering | 2017