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Projekt: Motor in "Nicht-PKW"- Anwendung - Nebenag

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Jens 16syncro



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Beitrag30-08-2018, 13:22    Titel: Projekt: Motor in "Nicht-PKW"- Anwendung - Nebenag Antworten mit Zitat

Da hier doch so einiges Fachwissen unterwegs ist, frage ich mal ganz abseits von den üblichen PKW-Verwendungen.

Gegeben sei ein Ex-PKW-TDI 5-Zylinder in quasi stationärer Umgebung.
Der Abtrieb über Schwungrad ist angebunden und belegt, es sitzt ein Getriebe am Motor.
Der Bauraum ist in der Breite ziemlich eingeschränkt, es passt eigentlich nur ein einziges Nebenaggregt an den Motor, nämlich ein Generator vorn rechts unten.
Um weitere Nebenaggregate zu betreiben ist aber VOR dem Motor noch ziemlich viel Platz (da wo PKW so gar keinen Bauraum haben ...).
Die Riemenscheibe auf der Kurbelwell ist eine gummigedämpfte Version, d.h. zwischen Kurbelwelle und Riemenabtrieb ist eine (dünne) Gummischicht. Auf der Riemenscheibe wäre noch ein Kühlerlüfter mit Visco-Kupplung angeschraubt, der ist aber jetzt überflüssig.

Ich könnte mir vorstellen, an die Riemenscheibe eine Welle anzuflanschen, die zu einem Lagerschild führt, wo dann weitere Nebenaggregate über Riemen angetrieben werden können. Gedacht ist da an Hydraulikpumpe, zusätzlicher Generator und Luftkompressor.

Da das Schwingungssystem einer Kurbelwelle im TDI ein ziemlich empfindliches System ist, wo Unwuchten und Drehunregelmäßigkeiten schnell zu Schaden führen können, dürften an die Güte dieser Wellenverbindung hohe Anforderungen gestellt sein.

Wenn das Lagerschild mit den zusätzlichen Nebenaggrgaten nicht am Motor befestigt sein sollte, gäbe es ziemliche Relativbewegungen.
Der Motor wird ja in seinen Motorlagern je nach Lastwechsel sowohl um die Längsachse der Kurbelwelle (Drehbewegung) als auch um die anderen Achsen als Winkelbewegung ausschlagen.

Die Wellenverbindung zum Lagerschild müßte das alles ausgleichen und auch noch etwas längsverschiebar sein, um Temperaturausdehnungen auszugleichen.

Nun, ähnliche Anforderungen werden an Kardanwellen vom Getriebe zu Antriebsachsen gestellt, eine Hexenwerk wäre das nicht.
Allerdings hängen Kardanwellen nicht so ganz direkt an der Kurbelwelle des Motors, da ist i.a. noch ein Wechselgetriebe dazwischen und eine federgedämpfte Kupplungsreibscheibe oder gar ein Zweimassenschwungrad.
Bei längseingebauten Motoren mit Heckantrieb gibt (gab) es in klassischen manuellen Schaltgetrieben oft einen direkten Gang, wo die Kupplungsreibscheibe ganz direkt ohne Zwischenzahnräder mit der Kardanwelle verbunden ist.

Wenn man nun an der anderen Seite der Kurbelwelle noch eine weitere Welle ankoppelt, wie müßte man das konstruieren ?

Möglichst leichte Welle mit Kreuzgelenken und Schiebestück ?
Oder lieber sowas wie Antriebswellengelenke, die sowohl einen Längenausgleich als auch einen Winkelausgleich ermöglichen ?
Antriebswellen mit zwei geflanschten Ausgleichsgelenken sind allerdings nicht sehr häufig, am VW Bus T2 und T3 gibt es sowas z.B.
Außerdem wären Antriebwellen viel zu schwer und oversized.

Kennt jemand solche Konstruktionen aus Baumaschinen/Landwirtschaft/Stationärmotoren ?
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Beitrag30-08-2018, 15:13    Titel: Projekt: Motor in "Nicht-PKW"- Anwendung - Nebenag Antworten mit Zitat

In der Landwirtschaft ist sowas üblich, die Stirnseite wird für allerlei Abtriebe verwendet.

Die sogenannte Frontzapfwelle beispielsweise beschreibt das was du haben willst. Gewöhnlich besteht der Aufbau aus einer gewuchteten Welle mit Kreuzgelenken und einer Hardyscheibe um kleinere Fluchtungsfehler auszugleichen.

Größere Relativbewegungen gibt es beim Traktor kaum, weil es sich meist um eine selbsttragende Blockbauweise handelt, ein Längenausgleich ist damit nicht nötig. Und wenn eine T3 Welle schon zu stabil ist, ist die Landtechnik erst recht oversized.

Ich denke jedenfalls dass du mit einer Antriebswelle nicht glücklich wirst, die dreht an der Achse mit wesentlich weniger Umdrehungen und damit muss die nicht exakt gewuchtet sein, bei voller Motordrehzahl wird dann das große Flattern eintreten.

Vor dem Hintergrund würde ich eine starre Welle mit Hardyscheiben oder Radex Kupplungen bevorzugen wenn es der Einbau zulässt. Längsausgleich durch Wärmeausdehnung halte ich für vernachlässigbar, könnte aber über eine geteilte Welle mit beidseitiger Verzahnung und Schiebehülse realisiert werden, denke aber das schluckt eine Hardyscheibe.
Bei den meisten Motorherstellern darf übrigens stirnseitig nicht die volle Leistung abgerufen werden, aber das ist bei deinem Vorhaben ja eh kein Problem.
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Jens 16syncro



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Beitrag30-08-2018, 15:52    Titel: Projekt: Motor in "Nicht-PKW"- Anwendung - Nebenag Antworten mit Zitat

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