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CN116950892A - 用于机动车的动力设备和具有动力设备的机动车 - Google Patents

用于机动车的动力设备和具有动力设备的机动车 Download PDF

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CN116950892A
CN116950892A CN202310297388.5A CN202310297388A CN116950892A CN 116950892 A CN116950892 A CN 116950892A CN 202310297388 A CN202310297388 A CN 202310297388A CN 116950892 A CN116950892 A CN 116950892A
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CN
China
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oil
power plant
housing
pump
transmission
Prior art date
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Application number
CN202310297388.5A
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English (en)
Inventor
I·格赖特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
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Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
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Pending legal-status Critical Current

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    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04C2/344Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
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    • H02K9/19Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
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Abstract

本发明涉及一种用于机动车(1)的动力设备,其包括用于包围电机(7)的动力设备壳体(5),动力设备(2)的或机动车(1)的集油容器(20)和电机(7)集成或能集成到循环油路(19)中,油(21)借助于至少一个输送装置(27)在循环油路(19)中被循环,以冷却和/或润滑电机(7),输送装置(27)包括具有至少两个抽吸入口(37、38、39)的泵(36)或者是这种泵,所述至少两个抽吸入口中的至少一个抽吸入口与动力设备壳体(5)的至少一个抽吸出口(24、25)连接且至少一个另外的抽吸入口与集油容器(20)的至少一个抽吸出口(26)连接,油(21)能经由泵(36)的共同的压力侧的出口(40)被输送至集油容器(20)和电机(7)。

Description

用于机动车的动力设备和具有动力设备的机动车
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的动力设备,其包括用于包围电机的动力设备壳体,其中,动力设备的或机动车的集油容器和电机集成或能集成到循环油路中,其中,油借助于至少一个输送装置在循环油路中被循环,以冷却和/或润滑电机。
背景技术
在动力设备中需要冷却和/或润滑由于运动和/或电流而升温的部件。在这种情况下,已知了湿式-和干式油底壳润滑的方案。
在湿式油底壳润滑中,油底壳形成在向下封闭壳体的储油槽中。运动部件浸没在油底壳中,其中,油还借助于泵从油底壳中被输送至相应的润滑部位。
与此相对地,在干式油底壳润滑中并未规定将部件浸入油底壳中,由此特别可以避免拖曳损失。相反,积聚在壳体下侧的油被吸出并输送到单独的油箱中。然后,油从该油箱开始借助于另一泵输送至润滑部位。尽管与湿式油底壳润滑相比,干式油底壳润滑是具有不仅一个油泵的更复杂的系统,但在机动车严重倾斜和/或加速时,在润滑效果的可靠性方面具有优势。干式油底壳润滑通常用于赛车或用于崎岖地形的工作机械。
由JP 2020–61 859A已知了在用于设计为动力总成的动力设备的润滑系统方面的方案。动力总成包括电机和传动机构,它们布置在通过分隔壁彼此分开的单独腔室中。关于电机的润滑,油从形成在传动机构腔室中的油底壳经由泵输送至动力设备腔室。油在那里经由分隔壁中的开口流回油底壳。为了润滑传动机构,油借助于单独的泵从油底壳被输送至油箱。油从那里向下流到传动机构并再次流回到油底壳中。
由DE 10 2014 205 881 B3已知了用于动力总成的油润滑的另一个方案。在该系统中,油被从传动机构下侧泵出并输送入容器。从那里借助于另一泵将油输送到传动机构壳体以润滑传动机构。
JP 2011-152 814A公开了一种用于混合动力车辆的驱动单元,其包括动力设备腔室和传动机构腔室,其中,所述腔室通过分隔壁彼此分开。在润滑方面,油从传动机构腔室中泵出,一方面油被输送到传动机构,另一方面被输送到电动机。为了平衡腔室中的油位,设置有分隔壁的贯通开口并且在那里布置有阀,借助于该阀能打开和关闭该贯通开口。
发明内容
本发明的目的是,给出一种用于润滑和/或冷却动力设备的改进的方案,特别是在简单和/或节省空间的结构设计方面。
根据本发明,该目的在开头所述类型的动力设备中通过如下方式实现:输送装置包括具有至少两个抽吸入口的泵或者是具有至少两个抽吸入口的泵,所述至少两个抽吸入口中的至少一个抽吸入口与动力设备壳体的至少一个抽吸出口连接且至少一个另外的抽吸入口与集油容器的至少一个抽吸出口连接,其中,油能经由泵的共同的压力侧的出口被输送至集油容器和电机。
因此,根据本发明的动力设备实现了干式油底壳润滑,其中,不仅提供干式油底壳润滑中通常存在的优点,而且还克服了与湿式油底壳润滑相比的相应缺点,例如关于系统复杂性的提高。因此,代替通常在干式油底壳润滑中设置的两个泵,根据本发明,输送装置仅设有一个泵。
可以通过泵的抽吸入口实现用于输送首先分开的且然后汇合的油体积流的单独的输送量,其中,借助于泵从动力设备壳体和集油容器的抽吸出口输送的油量被汇合。抽吸出口可以是通入与输送装置连接的油管路中的开口。泵具有压力侧的出口,通过该出口能将油或汇合的油体积流特别是以直接的方式输送至集油容器和电机。因此输送装置实现了液压多次和机械单次的泵。
关于集油容器或油箱规定,当前不在循环的其余部件中的油被收集在其中。因此可以设想,集油容器中当前的油位取决于动力设备或循环油路的当前运行状态。集油容器实现了为缓冲目的设置的储油器。
术语“油”理解为任意借助于其能执行电机的冷却和/或润滑的冷却和/或润滑流体。
壳体可以由金属制成和/或呈罐状或柱状。
借助于电机可以产生用于驱动机动车的牵引力矩。为此,电机与机动车的电能存储器或蓄电池连接。由电机产生的驱动力矩通过动力传动系传递到机动车的车轮上,其中,动力传动系可以包括轴、差速器等。动力传动系特别还包括稍后仍将具体说明的传动机构,该传动机构将驱动轴和输出轴彼此连接。传动机构相应地可以在动力设备侧与驱动轴联接,而该驱动轴又与电机联接。传动机构可以在车轮侧与输出轴联接,力矩能通过该输出轴继续传递至车轮且所述输出轴例如与车桥差速器联接。借助于特别是能切换的传动机构完成涉及驱动轴和输出轴的转速的转速变换。
特别优选地,泵具有至少三个抽吸入口,所述至少三个抽吸入口中的至少两个抽吸入口与动力设备壳体的至少两个抽吸出口连接。动力设备壳体的抽吸出口可以布置和/或设计为,使得动力设备壳体的抽吸出口中的至少一个抽吸出口总是被油覆盖,即使当机动车处于倾斜位置和/或承受水平加速力时也是如此,并且因此,油在这种情况下也能可靠地从动力设备壳体排出。这是特别有利的,因为应避免在电机中转子浸入油中,像例如对传动机构来说在湿式油底壳润滑中故意做出的那样。根据特别有利的实施方式,动力设备壳体的两个抽吸出口在下侧布置在动力设备壳体的相对两端上。
关于输送装置可以规定,该输送装置是叶片泵或包括这种叶片泵。也被称为旋转滑阀式泵的叶片泵由空心圆筒或定子和在定子内旋转的圆筒或转子组成。转子具有径向延伸的、特别是狭槽状的引导部,旋转滑阀布置在该引导部中。该旋转滑阀可以沿着引导部在径向方向上自由移动,并随着转子的旋转在离心力的作用下向外挤压直到空心圆筒的或定子的内壁,从而将定子与转子之间的空间划分为多个腔室。借助于转子的旋转运动以及进而随之移动的腔室,油在这些腔室中被输送。
叶片泵的一个优点是,由于定子的内部空间的形状不同于圆形形状,可将该内部空间分成多个单独的输送体积,这些输送体积又分别与抽吸入口之一流体连接。单独的或彼此分开的输送体积可以通入叶片泵的共同的输送体积中,该共同的输送体积又与压力侧的出口流体连接。
如果泵包括两个抽吸入口,那么它可以是双作用叶片泵。也就是说,从横截面看,定子的内部空间特别是卵形或椭圆形,从而形成两个单独的输送体积。如果泵包括三个抽吸入口,那么它可以是三作用叶片泵。定子的内部空间可以呈三角椭圆形,从而形成三个输送体积。“三角椭圆形”是指从横截面看,内部空间可以具有三角形的形状,其角和必要时还有侧边是倒圆的或弯曲的。在泵或叶片泵的抽吸入口多于三个的情况下,可以设想,定子的内部空间相应地为了形成更多的输送体积而是多边形-椭圆形的。
优选地,泵设置用于,通过不同的抽吸入口产生不同的输送量,从而油能被以不同的泵功率从动力设备壳体输送至输送装置以及能被以不同的泵功率从集油容器输送至输送装置。因此关于动力设备壳体,通常需要从其内部空间排出足够量的油,因为应避免将电机的部件、特别是转子的部件浸入油底壳中。因此泵的各个泵级的输送量可以这样设计,即,一方面确保足够的油从动力设备壳体排出,且另一方面确保足够的油从集油容器供应到循环油路中。在叶片泵的情况下,不同的输送量可以通过不同设计的、特别是不同大小的输送体积来实现。
在根据本发明的动力设备中优选规定,泵和循环油路的至少一个部件、特别是节流装置和/或阀装置和/或油管路设置和/或设计为,使得能从动力设备壳体输送至输送装置的油体积流量大于能从输送装置输送至动力设备壳体的油体积流量。换言之,在该实施方式中,能从动力设备壳体排出的油的量大于能输入到动力设备壳体的油的量。这样导致了,在任何情况下都确保在动力设备壳体中不形成油底壳,并且如果仍然要形成油底壳,则相应地减小该油底壳并最终完全泵出。特别地,相应的节流点设计为,使得出现油体积流量的期望分布。
根据该实施方式的一个有利的改进方案可以规定,泵和循环油路的部件设置和/或设计为,使得在从动力设备壳体输送至输送装置的油体积流量与从输送装置输送至动力设备壳体的油体积流量之间的差能通过如下方式得到补偿,即,能将与该差对应的油体积流量输入到集油容器。为了遵守连续方程,具体规定,从动力设备壳体排出的油量相当于输入到动力设备壳体和集油容器的油量之和。
特别因为可从动力设备壳体排出的油体积流量大于可输入的油体积流量,所以可以设想,特别是在机动车处于倾斜时和/或出现强烈的水平加速的情况下,借助于泵经由动力设备壳体的抽吸出口中的至少一个抽出空气。由于空气应该从循环油路中排出,因此可以在根据本发明的动力设备中规定,从泵引离的油管路具有用于使空气从循环油路中排出的排气装置。排气装置例如可以是孔板/节流板/节流孔。孔板是设置在油管路中的小孔或小的开口,所述小孔或小的开口小到足以一方面可以让可能的空气从中流出,然而另一方面油由于其粘性仅极少地或几乎完全不从孔板中流出。
根据本发明的动力设备可以设计为动力总成。也就是说,动力设备可以是包括电动机或电机和上面已经提到的且与电动机连接的传动机构的结构单元。优选地,动力设备或动力总成包括壳体,该壳体具有动力设备壳体部段和用于包围与电机联接的传动机构的传动机构壳体部段,该动力设备壳体部段作为动力设备壳体用于包围电机。传动机构为了借助于油进行冷却和/或润滑而额外地集成或能集成到循环油路中。
优选地,动力设备壳体部段的内部空间和传动机构壳体部段的内部空间彼此分开,使得动力设备壳体部段中的油和传动机构壳体部段中的油彼此独立地分别聚集在至少一个与输送装置连接的抽吸出口处。相应地可以规定,分别存在于动力设备壳体部段和传动机构壳体部段中的油在流体方面彼此独立地并且由于重力而聚集在相应的壳体部段的下部部段中。相应地,循环油路在至少一个位置处分支,其中,电机集成在其中一个支路中,而传动机构集成在其中另一个支路中。油在这两个支路中借助于输送装置彼此独立地从动力设备壳体部段和传动机构壳体部段中泵出。设置有抽吸出口以将油从壳体部段中排出。
当油在两个壳体部段中聚集或汇流时,油的流体分开为动力总成带来大的结构设计自由度,特别是因为对电机进行冷却或润滑的油在其借助于输送装置被泵出之前不必由于重力而流出到传动机构壳体部段中或者说被输送到那里。这样特别能够实现动力总成的极其扁平的结构类型。
集油容器可以设计为单独的部件。然而,特别优选地规定,传动机构壳体部段的、在其中聚集油的下部部段形成集油容器。在该实施方式中,集油容器不是单独的部件,而是集成到动力总成的本身就存在的部件中,即集成到传动机构壳体部段中。因此传动机构壳体部段的内部空间被尽可能有效地使用,由此能够实现关于冷却-和/或润滑系统或动力设备的更紧凑的结构类型。因为位于传动机构壳体部段中的油直接聚集在集油容器中,所以不需要泵或类似装置将油从传动机构壳体部段输送至集油容器。
传动机构壳体部段或集油容器可以这样设计,使得油保留在集油容器中并且不与传动机构的部件接触,直至达到为机动车设计的最大倾斜位置或水平加速度。抽吸出口可以这样定位和/或设计,使得它们在这种极端状态下仍然被油覆盖。相应地,机动车可以是赛车或越野车或专为陡坡设计的工作机械。
传动机构或传动机构的至少一个部件可以至少部分地接纳在至少一个单侧向上敞开的外罩内,从而集油容器由传动机构壳体部段的内壁和外罩界定并且以通入传动机构壳体部段的其余内部空间中的方式向上敞开。外罩可以借助于至少一个连接片固定在传动机构壳体部段的内壁上。为此可以设想焊接-、螺纹-或其他合适的连接。术语“外罩”理解为任意在单侧敞开的、特别是壳体类型的容器,传动机构或传动机构的部件可以相应地接纳或布置在其中。在简单的情况下,外罩可以是单侧敞开的长方体,即包括五个侧壁,其中,缺失的第六侧壁是外罩的开口。外罩或集油容器可以在下侧以流体密封的方式封闭,从而外罩浸入处于集油容器中的油中。也可以设想,传动机构壳体部段的外罩或集油容器是流体可透过的,必要时具有为此目的有针对性地设置的钻孔或开口,从而接纳在集油容器中的油少量逸出,以实现传动机构的紧急润滑。
如果接纳在外罩中的传动机构的部件是齿轮,则外罩可以与其形状匹配。因此,外罩可以具有位于传动机构壳体部段中的圆筒的形状,该圆筒沿着平行于其纵向轴线延伸的平面被切开并且该切面形成外罩的顶部开口。
通过外罩产生了多个优点。因此,位于传动机构壳体部段的内部空间中的油通常形成油雾,从而传动机构的部件被油润湿。由于重力的作用,在传动机构壳体部段的内部空间中,油随着时间的推移向下漂移,其中,由于外罩的具体设计方案,一部分油聚集在该外罩中。在下侧在该外罩中可以形成一种“最小的”油底壳,然而该油底壳由于处于那里的传动机构部件的运动而再次向外移动出外罩或被向外甩出。“最小的”油底壳的表面相应地最多达到直至传动机构的运动部件。位于传动机构壳体部段的内部空间中的油的另一部分在下侧聚集在传动机构壳体部段中外罩之外或旁边,或者换句话说,聚集在集油容器中。
油可以通过至少一个防溅环引入动力设备壳体部段的内部空间中。供油管路有时可以通入布置或固定在动力设备壳体部段的内部空间中的防溅环中,该防溅环优选完全沿着电机的周向方向延伸并且具有分布在该周向上的开口,油通过这些开口引入动力设备壳体部段的内部空间中。附加地或替代地,油可以通过引入喷管引入电机的转子中,以形成转子内部冷却。引入喷管可以沿着转子的旋转轴线延伸并经过空心转子的端面引入该空心转子中,其中,油可以从引入喷管的一端、例如喷嘴状的端部引入转子内部空间中。
可以设想,用于对油进行调温的热交换器集成到冷却回路中。热交换器可以集成到机动车的冷却回路中,冷却流体,例如水、水-乙二醇混合物等在该冷却回路中循环。因此可以借助于热交换器将热量从循环油路传递到冷却回路,从而提高循环油路的冷却效果。
可以设想,动力设备壳体部段具有集成或能集成到冷却水回路中的冷却水套。冷却水回路可以是单独的回路或在其中也集成有热交换器的冷却回路。在该实施方式中,动力设备壳体部段包括形成冷却水套的或具有该冷却水套的壳体壁。冷却水套可以借助于穿过壳体壁延伸的冷却通道或通过与壳体壁热接触的冷却板形成。
为避免在循环油路中出现固体,可以将至少一个油筛或滤油器集成到循环油路中,借助于该油筛或滤油器能拦住来自传动机构的颗粒、如磨损材料。
除了动力设备之外,本发明还涉及一种具有如上所述的动力设备的机动车。结合根据本发明的动力设备说明的所有优点和特征都同样能够转用于根据本发明的机动车,并且反之亦然。
关于输送装置可以规定,该输送装置是动力设备本身的部件。替代地,输送装置可以是机动车的部件,其中,动力设备在这种情况下具有相应的连接接口,动力设备能通过该连接接口与输送装置连接。油管路法兰可设想为连接接口。在根据本发明的机动车的该实施方式中,循环油路的一部分在动力设备区域中延伸,而另一部分在机动车区域中延伸。
附图说明
本发明的其他优点和细节根据下面说明的实施例和附图得出。在此示意性示出:
图1示出根据本发明的机动车的实施例,该机动车包括根据本发明的动力设备,
图2示出图1的机动车的动力设备,以及
图3示出图2的动力设备的输送装置的泵的剖视图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的机动车1的实施例,所述机动车包括设计为动力总成3的动力设备2。动力设备2或动力总成3包括在图1中由虚线指示的多件式壳体4。壳体4包括:动力设备壳体部段5,其在下文中也被称为动力设备壳体5;以及传动机构壳体部段6。在动力设备壳体部段5中布置有电机7,其与设计为电动车的机动车1的电能存储器8连接且设置和设计用于产生设置用于驱动机动车1的驱动功率或产生相应的驱动力矩。
动力传动系10设置用于将驱动力矩从电机7传递到机动车1的后桥9上。动力传动系10包括半轴11和差速器12,驱动力矩可以通过该差速器按比例分配和传递到两个半轴11上和后桥9的与该半轴连接的车轮上。动力传动系10还包括布置在传动机构壳体部段6中的可切换的传动机构13,该传动机构在动力设备侧经由驱动轴14连接到电机7并且在车轮侧连接到与差速器12联接的输出轴15。借助于传动机构13进行轴14、15之间的转速变换。
下面参照图2说明机动车1的根据本发明的动力设备2的实施例。关于壳体4,动力设备壳体5和传动机构壳体部段6分别设计为柱形并且在端侧彼此固定。为了清楚起见,驱动轴14和输出轴15均未在图2中示出。然而,示出电机7的与驱动轴14连接的转子轴16。设计为内转子的电机7还包括与转子轴16联接的转子18以及定子17。在图2中将传动机构13示意性地作为齿轮象征性地显示。
设置循环油路19用于冷却和润滑电机7和传动机构13,除了集油容器20之外,动力设备壳体部段5和传动机构壳体部段6相应地集成到该循环油路中。油21在循环油路19中循环,为此借助于输送装置27对油进行输送或泵送。
关于集油容器20规定,其由传动机构壳体部段6的下部部段形成,油21由于重力作用而聚集在该下部部段中。传动机构13或传动机构13的部件部分地接纳在向上敞开的外罩22内。因此,集油容器20由传动机构壳体部段6的下部内壁和外罩22界定。集油容器20以通入传动机构壳体部段6的其余内部空间中的方式向上敞开。外罩22通过未详细示出的连接片固定在传动机构壳体部段6的内壁上。根据机动车1或动力总成3的当前运行状态出现集油容器20中油21的不同的液位23。外罩22或者是流体密封的或者是特别基于外罩22的有针对性地安置的钻孔或开口以如下方式流体可透过的,即,接纳在外罩22中的油21为了实现传动机构13的紧急润滑而溢出至传动机构壳体部段6的传动机构13所在的部分中。
关于壳体部段5、6规定,为了将油21从壳体4中排出,动力设备壳体5具有第一抽吸出口24和第二抽吸出口25并且传动机构壳体部段6具有抽吸出口26。抽吸出口26同样是集油容器20的抽吸出口26。
位于动力设备壳体部段5和传动机构壳体部段6中的油21为了对电机7和传动机构13进行冷却和/或润滑由于重力作用彼此独立地在相应的壳体部段5、6中聚集在抽吸出口24-26处。具体地,油21在动力设备壳体部段5中聚集在抽吸出口24、25中的至少一个处,而在传动机构壳体部段6中聚集在抽吸出口26处,其中,在相应的抽吸出口24-26处形成相应的油底壳,然而该油底壳不与电机7和传动机构13的部件接触,从而循环油路12不实现湿式油底壳润滑、而是实现干式油底壳润滑。
关于动力设备壳体部段5的抽吸出口24、25规定,该抽吸出口在下侧布置在动力设备壳体5的相对两端上。由此确保了,抽吸出口24、25中的至少一个在与机动车1的可能的当前倾斜位置和/或当前水平加速度、即纵向和/或横向加速度无关的情况下被油21覆盖,从而在这些情况下也确保了油21经由抽吸出口24、25从动力设备壳体部段5中排出。
设置有输送装置27用于油21的输送或循环。油21通过输送装置27和具有过滤-或筛分装置29的供油管路28从集油容器20输送到动力设备壳体部段5和传动机构壳体部段6。热交换器30集成到供油管路28中,通过该热交换器将热量从循环油路19传输到冷却回路31,例如水-乙二醇混合物在冷却回路中循环。
循环油路19在过滤-或筛分装置29和热交换器30之后分支,从而供油管路28中携带的油21的一部分被引导至电机7,而另一部分被引导至传动机构13。
关于通向动力设备壳体部段5的支路规定,油21能通过两个防溅环32和通过引入喷管33供应给电机7。防溅环32在动力设备壳体部段5的内部空间中沿着周向方向延伸并且具有沿周向方向分布布置的出口开口,油21经由这些出口开口被引入动力设备壳体部段5的内部空间中。引入喷管33沿着空心转子轴16的旋转轴线延伸并且喷射到该空心转子轴中以形成转子内部冷却。由于离心力,油21随后从转子轴16的内部空间通过该转子轴的开口到达动力设备壳体部段5的内部空间中。在图2中通过箭头指示相应的油路径。
特别因为电机7由于那里存在电流而比传动机构13需要更多的冷却,所以设置有动力设备壳体部段5的冷却水套34以用于额外的冷却。冷却水套34集成到冷却水回路35中,水作为冷却剂在其中循环。冷却水回路35可是冷却水回路31。
关于通向传动机构壳体部段6的支路规定,油21能通过喷嘴42供给到传动机构13。油21作为润湿了传动机构13部件的油雾存在于传动机构壳体部段6中,该油雾由于重力作用向下沉降,即一方面沉降到外罩22中,另一方面沉降到集油容器20中。如果油21聚集在外罩22中,则它在那里被传动机构13的运动部件带回到或甩出到传动机构壳体部段6的内部空间中。
下面鉴于输送装置27进行详细阐述。该输送装置设计为泵36或包括这种泵,该泵实现了液压三重的和机械单次的泵装置。输送装置27或泵36是共同的结构单元,其在图2中由虚线框指示。泵36包括三个抽吸入口37-39,其中,第一抽吸入口37与动力设备壳体部段5的第一抽吸出口24连接,且第二抽吸入口38与第二抽吸出口25连接。第三抽吸入口39与集油容器20的抽吸出口26连接。
泵36包括压力侧的公共出口40,油21经由该公共出口能直接输送到集油容器20或其入口43以及输送到电机7和传动机构13。在压力侧,从公共的泵36引离的油管路一方面通过孔板41分支到集油容器20,且另一方面分支到电机7和传动机构13。孔板41是油管路中的小的开口,从而在该位置处可能的空气都会从循环油路19中逸出。孔板41足够小,使得油21由于其粘性而仅仅极少或几乎不从中流出。
下面描述在循环油路19中循环的油21的循环路径。从输送装置27开始,油21直接到达泵分支点44,在该泵分支点处油流分支到供油管路28中并且分支到集油容器20。
对于从泵分支点44输送到集油容器20的油21,其首先经过已经说明的孔板41,然后经由入口43到达集油容器20中。
从泵分支点44开始,未被输送到集油容器20的剩余油21被输送到供油管路28的分支点45。在供油管路28中,油21经过热交换器30和连接在其下游的过滤-或筛分装置29。在分支点45处,油流分支到传动机构支路和动力设备支路。
在传动机构支路中,油21通过喷嘴42被引入传动机构壳体部段6中并且进而被输入传动机构13。油21在那里形成油雾,其润湿了传动机构13的部件。由于重力作用,油21或油雾在传动机构壳体部段6中向下漂移,并在那里再次降落到集油容器20或外罩22中。在第二种情况下,油21必要时在外罩底部形成一种最小的油底壳,该油底壳却由于在外罩22中旋转的传动机构13部件的运动而被从外罩22中带动且最终同样在某一时刻再次降落到集油容器20中,并从那里经由抽吸出口26且在经过了连接在其下游的过滤-或筛分装置29的情况下借助于泵36被输送到泵分支点44。
在动力设备支路中,油21首先到达子分支点46,一部分油21从该子分支点输入到引入喷管33以形成转子内部冷却,而剩余的油21被输入到防溅环32。在这两种情况下,油21最终作为油雾到达动力设备壳体5的内部空间,在那里它最终由于重力作用而在抽吸出口24、25处沉降,并从那里借助于泵36、相应地经过连接在抽吸出口24、25下游的过滤-或筛分装置29再次被输送到泵分支点44。
在下文中,参考图2就借助于泵36能产生的输送量或能引起的体积流量进行阐述。因此,通过泵36在抽吸入口37-39处或关于泵36的泵级能产生不同的输送量。具体地,在分配给动力设备壳体5的抽吸出口24、25的抽吸入口37、38处的输送量等于并且大于在分配给集油容器20的抽吸出口26的抽吸入口36处的输送量。因此,能以不同的泵功率将油21从动力设备壳体5输送到泵36并且从集油容器20输送到输送装置5。
在油管路中实际出现的体积流量一方面取决于相应的泵功率,另一方面取决于涉及相应输送路径的情况。通常,体积流量越大,所属的泵功率越大并且作用在沿着输送路径输送的油21上的流动阻力越小。流动阻力例如取决于油管路的特性、特别是直径和内部粗糙度等。附加地,可以通过引入节流装置、特别是能无级调节的节流装置来有针对性地改变阻力。在此背景下,对动力设备2来说规定,泵36和循环油路19的部件、即在图2中未具体示出的节流装置和油管路设置和设计为,使得能从动力设备壳体5输送至泵36的油21体积流量大于能从泵36输送至动力设备壳体5的油体积流量。因此,能借助于泵36输入动力设备壳体5的油21的量大于从动力设备壳体排出的量。由此避免了在动力设备壳体5中形成油底壳。
仅示例性地规定,能输入到动力设备壳体5中的最大油体积流量为每分钟20升,并且能排出的最大油体积流量为每分钟22升。具体地规定,通过将集油容器20的抽吸出口26与泵36的抽吸入口39连接的油管路47能输送每分钟3升的油体积流量。通过将动力设备壳体5的抽吸出口24、25之一与抽吸入口37、38之一连接的各一油管路48、49能示例性地分别输送每分钟11升的油体积流量。通过将分支点45与喷嘴42连接的油管路50能输送每分钟5升的油体积流量,这同样适用于将子分支点46与引入喷管33连接的油管路51。油流在子分支点46之后再次分支成两条油管路52、53,它们通到相应一个防溅环32,其中,借助于该油管路52、53中的任一条能输送每分钟7.5升的油体积流量。因此,总的来说,泵36的最大输送功率为每分钟25升,其被抽吸并相应地在压力侧被排出。如果由于相应的运行状态而导致当前正在输送较低的总油体积流量,则油体积流量的数目说明了相应油管路47-53中体积流量的比例。
如已经说明的那样,在所示的动力设备2的实施例中得出,在从动力设备壳体5输送至输送装置27的油21体积流量与从输送装置27输送至动力设备壳体5的油21体积流量之间产生每分钟2升的差。该差能通过如下方式得到补偿,即,在相应的运行模式中将与该差对应的油21体积流量输入到集油容器20。在示出的实施方式中,当前不处于循环中的油量、即当前既不对电机7也不对传动机构13进行冷却或润滑且也不在循环油路19的油管路之一中流动或者不位于输送装置27中的油21的一部分聚集在传动机构壳体部段6中或另一容器中,该另一容器为传动机构壳体部段6的替代或补充而用作油收集器。
下面说明关于泵36的细节。因此,图3示出泵36的剖视图,该泵是三作用叶片泵。泵36包括具有非圆形内部空间的中空圆筒或定子54。在其中布置有转子55,该转子具有径向延伸的引导槽56和接纳或布置在其中的且沿径向方向可纵向移动的旋转滑阀57,所述旋转滑阀在转子55旋转时由于离心力作用而向外运动直至定子54的内壁或其内部空间。由于内部空间的三角-椭圆形状,形成了三个输送体积58-60,油21能分别输送到其中。因此,第一输送体积58(由水平平铺面积表示)与第一抽吸入口37连接,第二输送体积59(由点面积表示)与第二抽吸入口38连接,且第三输送体积60与第三抽吸入口39连接,其中,输送体积58-60通向压力侧的公共出口40,该公共出口在图3中被转子55覆盖。输送体积58和59设计为对称的,从而鉴于抽吸入口37、38得到相同的输油功率。输送体积60小于输送体积58和59,从而鉴于抽吸入口39得到较小的油输送功率。
根据具体的三角-椭圆形状,可以按照需要设计抽吸入口37-39处的输油功率。在泵36的抽吸入口多于三个的情况下可以设想,定子42的内部空间是多边形-椭圆形,以形成额外的输送体积。如果只设置泵36的两个抽吸入口,则定子42的内部空间可以设计为卵形或椭圆形。

Claims (14)

1.一种用于机动车(1)的动力设备,所述动力设备包括用于包围电机(7)的动力设备壳体(5),其中,动力设备(2)的或机动车(1)的集油容器(20)和电机(7)集成或能集成到循环油路(19)中,其中,油(21)借助于至少一个输送装置(27)在循环油路(19)中被循环,以冷却和/或润滑所述电机(7),
其特征在于,
输送装置(27)包括具有至少两个抽吸入口(37、38、39)的泵(36)或者是具有至少两个抽吸入口的泵,所述至少两个抽吸入口中的至少一个抽吸入口与动力设备壳体(5)的至少一个抽吸出口(24、25)连接且至少一个另外的抽吸入口与集油容器(20)的至少一个抽吸出口(26)连接,其中,油(21)能经由泵(36)的压力侧的公共出口(40)被输送至集油容器(20)和电机(7)。
2.根据权利要求1所述的动力设备,
其特征在于,
泵(36)具有至少三个抽吸入口(37、38、39),所述至少三个抽吸入口中的至少两个抽吸入口与动力设备壳体(5)的至少两个抽吸出口(24、25)连接,所述至少两个抽吸出口特别是在下侧布置在动力设备壳体(5)的相对两端上。
3.根据前述权利要求中任一项所述的动力设备,
其特征在于,
泵(36)是叶片泵,特别是双作用叶片泵或三作用叶片泵。
4.根据前述权利要求中任一项所述的动力设备,
其特征在于,
泵(36)设置用于,通过不同的抽吸入口(37、38、39)产生不同的输送量,从而油(21)能被以不同的泵功率从动力设备壳体(5)输送至输送装置(27)以及能被以不同的泵功率从集油容器(20)输送至输送装置(27)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的动力设备,
其特征在于,
泵(36)和循环油路(19)的至少一个部件——特别是节流装置和/或阀装置和/或油管路——设置和/或设计为,使得能从动力设备壳体(5)输送至输送装置(27)的油(21)体积流量大于能从输送装置(27)输送至动力设备壳体(5)的油(21)体积流量。
6.根据权利要求5所述的动力设备,
其特征在于,
泵(36)和循环油路(19)的部件设置和/或设计为,使得在从动力设备壳体(5)输送至输送装置(27)的油(21)体积流量与从输送装置(27)输送至动力设备壳体(5)的油(21)体积流量之间的差能通过如下方式得到补偿,即,能将与该差对应的油(21)体积流量输入到集油容器(20)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的动力设备,
其特征在于,
从泵(36)引离的油管路具有排气装置、特别是孔板(41),用于使空气从循环油路(19)中排出。
8.根据前述权利要求中任一项所述的动力设备,
其特征在于,
设计为动力总成(3)的动力设备(2)包括壳体(4),所述壳体具有动力设备壳体部段(5)和用于包围与电机(7)联接的传动机构(13)的传动机构壳体部段(6),该动力设备壳体部段作为动力设备壳体(5)用于包围电机(7),其中,传动机构(13)为了借助于油(21)进行冷却和/或润滑而额外地集成或能集成到循环油路(19)中。
9.根据权利要求8所述的动力设备,
其特征在于,
动力设备壳体部段(5)的内部空间和传动机构壳体部段(6)的内部空间彼此分开,使得动力设备壳体部段(5)中的油(21)和传动机构壳体部段(6)中的油彼此独立地分别聚集在至少一个与输送装置(27)连接的抽吸出口(24、25)处。
10.根据权利要求8或9所述的动力设备,
其特征在于,
传动机构壳体部段(6)的下部部段形成集油容器(20),油(21)聚集在所述下部部段中。
11.根据权利要求10所述的动力设备,
其特征在于,
传动机构(13)或传动机构(13)的至少一个部件至少部分地接纳在至少一个单侧向上敞开的外罩(22)内,从而集油容器(20)由传动机构壳体部段(6)的内壁和外罩(22)界定并且以通入传动机构壳体部段(6)的其余内部空间中的方式向上敞开。
12.根据前述权利要求中任一项所述的动力设备,
其特征在于,
油(21)能通过至少一个防溅环(32)引入动力设备壳体部段(5)的内部空间中;和/或油能通过引入喷管(33)引入电机(7)的转子(16)中,以形成转子内部冷却。
13.根据前述权利要求中任一项所述的动力设备,
其特征在于,
用于对油(21)进行调温的热交换器(30)集成到冷却回路(19)中;和/或动力设备壳体部段(5)具有集成或能集成到冷却水回路(35)中的冷却水套(34)。
14.一种具有根据前述权利要求中任一项所述的动力设备(2)的机动车。
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