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Leitradloses Kühlluftgebläse für Brennkraftmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf leitradlose Kühlluftgebläse axialer Bauart für luftgekühlte Brennkraftmaschinen mit Reihenanordnung der Zylinder, bei denen das Gebläse neben der Zylinderreihe über deren Stirnseite in Längsrichtung hinausragend angebracht ist und Kühlluft in einen neben der Zylinderreihe angebrachten Kühlluftschacht fördert, von dem die Kühlluft durch Zwischenräume zwischen den Zylindern und Zylinderköpfen und durch Kühlluftkanäle in den Zylinderköpfen quer zu ihrer Austrittsrichtung aus dem Gebläse strömt.
Leitradlose Axialgebläse weisen den Vorteil des geringeren Geräusches auf, da der Spalt zwischen Laufrad und Leitrad fortfällt, an dem ein wesentlicher Teil der Geräusche entsteht. Anderseits ergibt sich, da die absolute Geschwindigkeit am Laufradaustritt nicht in Achsrichtung verläuft, ein Austrittsverlust, der sich in einer Verminderung des Wirkungsgrades gegenüber Gebläsen mit Leitrad äussert. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diese Wirkungsgradverminderung so klein zu halten, dass sie bei den üblichen Gebläsegrössen kaum noch ins Gewicht fällt, zumindest aber gegenüber der Geräuscharmut und Einfachheit des leitradlosen Gebläses zurücktritt.
Dabei sind selbstverständlich die übrigen Gesichtspunkte der Geblä- seauslegung, d. h. richtige Anpassung an die Drossellinie der Kühlluftwege und genügender Abstand der Betriebspunkte von der Pumpgrenze, zu beachten.
Die vorstehend erläuterte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Neigung der in an sich bekannter Weise verwunden ausgebildeten Gebläseschaufeln so gewählt ist, dass die Umfangskomponente (c) der Absolutgeschwindigkeit (c2) am Laufradaustritt über die gesamte radiale Schaufelerstrek-
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Zweckmässig beträgt dabei die Umfangskomponente (c) der absoluten Geschwindigkeit (c) am Laufradaustritt etwa das 0, 3-0, 45-flache der Umfangsgeschwindigkeit (u) der Schaufelspitzen.
Bei einem Kühlluftgebläse der eingangs geschilderten Bauart, bei dem die Lagerung durch Tragarme getragen wird, die im Strömungsweg der Kühlluft vor dem Laufrad liegen und sich in Ebenen erstrecken, die durch die Gebläseachse gelegt sind, wird eine Geräuscherzeugung durch das Vorbeistreichen der Laufradschaufeln an den Tragarmen mit Sicherheit dadurch verhindert, dass der Abstand der Austrittskante der Tragarme von den Eintrittskanten der Laufradschaufeln mindestens das 0, 17-fache des Laufradaussen- durchmessers betragt. Die erwahnte Lage der Tragarme ergibt bei einen leitradlosen Gebläse eine einfache, raumsparende Gestaltung, die der Lage des Antriebs und der Anbringung des Gebläses selbst an der Verbrennungskraftmaschine am besten Rechnung trägt.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt. Fig. l stellt ein Schemabild des Gebläses dar. Fig. 2 stellt die Geschwindigkeitsdreiecke für den Bereich der Schaufelspitzen und den nabennahen Bereich dar. Fig. 3 und 4 zeigen die Anordnung des Kühlluftgebläses an einer Verbrennungkraftmaschine in Reihenbauart.
Das Gebläse besteht aus dem äusseren Gehäuse l mit der Einlaufdüse 2. In dem Gehäuse I befindet sich, von vorzugsweise drei Tragarmen 3 gehalten, die Lagerung 4, die das Laufrad 5 trägt. Der Antrieb wird durch die Keilriemenscheibe 6 bewirkt. Die Tragarme 3 liegen im Strömungsweg der in Richtung des eingezeichneten Pfeiles eintretenden Kühlluft vor dem Laufrad 5 und erstrecken sich in Ebenen, die durch die Gebläseachse 7 gelegt sind. Die Tragarme 3 weisen ein strömungsgünstiges Profil auf. Das Verhältnis
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dermenge liegt in einem Bereich von etwa 500 bis 3000 ro3/h bei Drücken um 100 mm Ws und Antriebsleistungen bis etwa 2 PS bei Höcbstdrebzahlen im Bereich von 6000 bis 10000 U/min.
Das Laufrad ist mit Schaufeln 8 besetzt, deren Neigung so gewählt ist, dass die Umfangskomponente (c ) der Absolute-
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dieben. Der Abstand a von der Austrittskante 9 der Tragarme 3 bis zur Eintrittskante 10 der Laufradschaufeln 8 beträgt mindestens das 0, 17-fache des Laufradaussendurchmessers D. Der im Bereich des Laufrades eingezeichnete Pfeil gibt die Drehrichtung desselben an.
In Fig. 3 und 4 sind die Zylinderköpfe mit 11, die Zylinder mit 12 bezeichnet. Der Kühlluftschacht 14 schliesst sich an das Gebläse an und leitet die Luft zu den Zwischenräumen 15 und den Kühlluftkanälen 16 etwa in Richtung der eingezeichneten Schraubenlinie 17. Die übrigen Bezeichnungen sind die gleichen wie in Fig. 1.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Leitradloses Kühlluftgebläse axialer Bauart für luftgekühlte Brennkraftmaschinen mit Reihenanordnung der Zylinder, bei denen das Gebläse neben der Zylinderreihe über deren Stirnseite in Längsrichtung hinausragend angebracht ist und Kühlluft in einen neben der Zylinderreihe angebrachten Kühlluftschacht fördert, von dem die Kühlluft durch Zwischenräume zwischen den Zylindern und Zylinderköpfen und durch Kühlluftkanäle in den Zylinderköpfen quer zu ihrer Austrittsrichtung aus dem Gebläse strömt, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung der in an sich bekannter Weise verwunden ausgebildetenGebläseschau- feln (8) so gewählt ist, dass die Umfangskomponente (c ) der Absolutgeschwindigkeit (c2)
am Laufradaustritt über die gesamte radiale Schaufelerstreckung mindestens annähernd gleich ist.