CN107959382B - 用于内燃机的发电机 - Google Patents

Abstract

本发明为用于内燃机的发电装置(1)，优选发电机，有定子(2)；转子(3)；含壳体罩(6)、前侧壁(7)及后侧壁(8)的壳体(4)；抗旋转的外侧叶轮(9)；含形成在后侧壁(8)中的多个入口开口(13)的主空气入口(12)；在壳体(4)内从主空气入口引导到空气出口的主空气路径(16)；含形成在前侧壁(7)中的多个出口开口(15)的空气出口(14)，旋转叶轮(9)在出口开口的区域产生局部真空，这产生进入主空气入口(12)、顺着主空气路径(16)并离开空气出口(14)的主空气流(31)。通过具有形成在壳体罩(6)中的多个辅入口开口(19)的辅空气入口(18)和在壳体(4)内从辅空气入口(18)引导到空气出口(14)的辅空气路径(20)实现改善冷却，旋转叶轮(9)产生的局部真空产生进入辅空气入口(18)、顺着辅空气路径(20)并离开空气出口(14)的辅空气流(32)。

Description

用于内燃机的发电机

技术领域

本发明涉及一种发电装置，优选地是交流发电装置或交流电机，尤其用于例如布置在车辆中的内燃机的发电机。

背景技术

可以用作内燃机中的发电机的发电装置通常包括径向外侧定子、径向内侧转子和壳体，转子布置在壳体上以便绕旋转轴线旋转，定子以抗旋转的方式布置在壳体上，壳体具有沿周向延伸的壳体罩、前侧壁和后侧壁。在发电装置的操作过程中，将机械作业转换成电能还会产生热量，热量必须从发电装置传出，以便能够满足发电装置耐久性的要求。为此，发电装置可以配备有轴向外侧叶轮，在前侧壁的沿轴向背向后侧壁的外侧，叶轮以抗旋转的方式布置在转子上。为了能够使通流通过发电装置以便能够在发电装置的操作期间吸收和携带热量，还可以设置主空气入口，所述主空气入口具有形成在后侧壁中的多个优选为轴向的主入口开口。此外，可以提供一个空气出口，其具有形成在前侧壁中的多个、优选轴向的出口开口。结果，形成主空气路径，其在壳体内部从主空气入口引导到空气出口。在发电装置操作期间，叶轮与转子一起旋转，这样做在出口开口的区域中在前侧壁的外侧产生局部真空。然后，该局部真空本身产生了通过主空气入口进入壳体、顺着壳体内部的主空气路径并且通过空气出口再次从壳体离开的主空气流。主空气流有利地沿着主空气路径在转子周围流动，结果可以将热量从转子集中地带走。

增加发电装置的功率需求会导致增加发热量，从而寻求解决方案以更好地从发电装置中提取热量。然而，较高的功率需求也会导致这样的情况，除了转子之外，发电装置的部件也经受更高的温度，这会影响发电装置的使用寿命。例如，前转子轴承也会经受高热负荷。前转子轴承位于前侧壁。定子或定子绕组也会经受增加的热负荷。

发明内容

本发明涉及为开头指定类型的发电装置提供改进的实施例的问题，改进的实施例尤其是特征在于改进的冷却和改进的散热。

根据本发明，通过独立权利要求的主题来解决该问题。有利的实施例是从属权利要求的主题。

本发明基于的总体构思是，在壳体罩上设置辅空气入口，辅空气入口具有形成在壳体罩中的多个辅空气入口开口。通过使用辅空气入口，在壳体中形成辅空气路径，该辅空气路径在壳体内从辅空气入口引导到空气出口。换句话说，辅空气路径如同主空气路径一样通向空气出口，结果，空气出口是为主空气路径和辅空气路径共同设置的。在发电装置操作期间，由旋转的叶轮产生的局部真空除了主空气流之外还产生了通过辅空气入口进入壳体、顺着壳体内的辅空气路径并通过空气出口离开壳体的辅空气流。通过使用辅空气入口，进入壳体的空气的位置和分别在壳体内的空气和空气流的分布可以显着增加，这导致改善的吸收热量并带走热量，因此改善发电装置的冷却。由于辅空气流也通过壳体罩径向引入到壳体中，因此，冷却效果、尤其前侧壁的冷却效果，结果尤其前转子轴承的冷却效果得到改善。此外，考虑到壳体罩上的辅入口开口的相应定位，即在前侧壁和后侧壁之间径向地定位，辅空气流还可以实现在定子或定子绕组处的改进的冷却效果，因为辅空气流尤其不被转子加热或仅稍微加热，因此可以例如从定子接收更多的热量。当辅空气入口适于冷却定子和/或转子时，对于定子和/或转子的改善的冷却效果也是如此，因为沿着辅空气路径的冷却空气比起沿着主空气路径的冷却气流更充当定子和/或转子冷却器的作用。这是由于事实上主空气入口布置在通常布置有动力电子设备和/或电子控制装置的部件的后侧壁中。因此，沿着主空气路径的冷却空气首先用作冷却所述部件，辅助或之后将冷却定子和/或转子。因此，当到达定子和/或转子时，该主冷却空气具有的温度水平高于在所述部件之后或后面开始的沿着辅空气路径的辅冷却空气。

术语“主空气入口”和“辅空气入口”并不指示在发电装置操作期间通过相应入口的不同流量。流量可以是不同的大小。通过主空气入口的流量可以大于或小于通过辅空气入口的流速。此外，通过主空气入口和通过辅空气入口的流速可以具有相同的大小。

根据优选实施例，相应的辅空气入口可以适于使得冷却空气被直接引导到定子绕组的前绕组端。这种前绕组端从支撑定子绕组的定子环轴向突出。前绕组端面向壳体的前侧壁。为此，相应的辅空气入口可以尤其适于或布置成以便将空气引导到定子绕组的所述前绕组端。或者或另外，相应的辅空气入口可以适于使得冷却空气被直接引导到定子绕组的后绕组端。这种后绕组端从支撑定子绕组的定子环轴向突出。后绕组端面向壳体的后侧壁。为此，相应的辅空气入口可以尤其适于或布置成以便以将空气引导到定子绕组的后绕组端。通常，辅空气路径从相应的辅空气入口引导到定子绕组的前和/或后绕组端。

相应地，根据一个特别有利的实施例，相应的辅入口开口可以具有径向外侧入口端和径向内侧出口端。这里，出口端布置成在前侧壁的方向上相对于入口端轴向偏移。作为相应辅入口开口的这种配置的结果，辅空气流不能从周围直接径向流入壳体的内部，而是为此目的必须至少偏转一次。这具有的优点是，诸如灰尘、泥土、雪、冰和水等破坏性杂质不能通过辅入口开口直接从周围环境进入壳体内部。因此，能够充分保护发电装置免受周围环境的杂质的干扰。

根据优选实施例，所述外侧入口端可以轴向对准成使得主空气流基本上沿轴向进入相应的辅入口开口。此外，内侧出口端可以径向对准成使得主空气流沿轴向和径向或基本上沿径向进入壳体的内侧。

优选的是相应的辅空气入口开口限定了至少部分地平行于转子的旋转轴线延伸的通道的实施例。附加地或替代地，相应的辅空气入口开口形成80°至100°范围内的曲线，和/或相应的辅空气入口具有相对于内侧出口端倾斜80°至100°范围的外侧入口端，优选地倾斜90°。

另一个有利的实施例的特征在于，相应的辅空气入口具有仅在轴向方向上敞开的外侧入口端。

在一个有利的实施例中，定子可以具有定子环和定子绕组。定子环优选是铁磁性的，可以例如通过由轭金属制成的轴向堆叠的环形成。定子绕组可以通过常规方式配置有多个极。

壳体还可以具有前侧盆，前侧盆具有沿周向延伸的盆壁和在一侧轴向限定前侧盆的盆底。前侧盆的盆底形成壳体的前侧壁。前侧盆的盆壁形成壳体罩的前纵向段。另外，壳体可以具有后侧盆，后侧盆具有沿周向延伸的盆壁和在一侧轴向限定后侧盆的盆底。后侧盆的盆底构成后侧壁。后侧盆的盆壁形成壳体罩的后纵向段。然后将定子环连接到前侧盆和后侧盆。通过提出的设计，电动机可以特别容易地安装。

根据一个有利的发展，定子环可以在前侧盆和后侧盆之间在轴向上形成壳体罩的中央纵向段，结果定子环也直接受到周围环境的影响。在优选情况下，壳体仅由前侧盆、后侧盆和定子环形成。然后，优选地，壳体罩仅由前纵向段、中央纵向段和后纵向段形成。

这种设计一方面特征在于简单的安装，另一方面特征在于，经由定子环改善定子到周围的热辐射。例如，前侧盆可以轴向地拧至后侧盆，由此定子环被轴向地夹在前侧盆和后侧盆之间，结果可以被充分地固定。因此，通过夹紧定子环，定子被轴向固定在壳体上，位于前侧盆和后侧盆之间。

基本上，至少一个这样的辅入口开口可以形成在定子环上。结果，可以显著改善定子处的热携带。

在优选实施例中，相应的辅空气入口在外侧由前侧盆径向地限制，以及在内侧由定子环径向地限制。另外或替代地，相应的辅空气入口开口限定了在前侧盆和定子环之间部分或完全延伸的通道。

然而，优选地，在前侧盆上形成至少一个这样的辅入口开口。以这种方式，壳体内部的热量的冷却或携带可以在壳体的内部在分配给壳体罩的前纵向段的区域中得到改善。特别地，因此可以更好地冷却前侧壁，尤其上述的前转子轴承。相应的辅空气入口可以通过与中央纵向段的一部分轴向重叠的凹部来实现。

根据有利的发展，形成在前侧盆上的相应辅入口开口可以通过在前侧盆的盆壁的径向内侧上的径向凹部来形成。该凹部可以方便地在这里轴向延伸到盆壁的背向前侧壁的前侧边缘。换句话说，该辅入口开口的入口端轴向位于前侧盆的盆壁的该边缘上。使用凹部产生的辅入口开口可以特别容易地实施，因此是经济的。特别地，为了这个目的，前侧盆不必以昂贵的方式重建。例如，前侧盆可以是铸造部件，结果是可以通过相应的调整铸模来特别容易地实现盆壁的内侧的凹部。相应凹部的轴向范围有利地选择为使得定子环的面向前侧壁的前侧的径向外边缘在轴向上位于相应辅入口开口的入口端和出口端之间。因此，凹部轴向地穿过该前边缘，通过该前边缘，发生在前侧盆上定子环的轴向和径向支撑。

根据优选实施例，径向凹部在所述前侧边缘处形成相应辅入口开口的轴向对准的外侧入口端。

在一个发展中，相应的凹部可以具有与盆壁的前侧边缘轴向隔开的斜面，该斜面朝向盆壁的内侧上升。斜面导致辅空气流的偏转，其从入口端轴向流动到斜面并且在斜面处径向偏转。结果，可以减小辅空气入口的流动阻力，这提高了冷却效率。

额外地或替代地，至少一个这样的辅入口开口可以形成在后侧盆上。在这种情况下，可以通过在壳体内部的壳体罩的相对大的纵向段来改善冷却。

例如，形成在后侧盆上的相应辅入口开口可以具有入口端，该入口端在后侧盆的盆壁的径向外侧朝向后侧壁轴向敞开。此外，形成在后侧盆上的相应辅入口开口可以具有朝向壳体的内部径向敞开的出口端。因此，这里也发生轴向流入辅入口开口的轴向流动以及流出辅入口开口的径向流动。这些辅入口开口还可以相对容易地集成到后侧盆中，尤其如果后侧盆是铸造部件的话。

根据优选实施例，相应的辅入口开口形成了将空气从入口端引导到出口端的通道。该通道具有轴向延伸的入口部和径向延伸的出口部。该通道的入口部将入口端流体地连接到通道的出口部并且在盆壁的外侧延伸，同时该通道的出口部将通道的入口部与出口端部流体连接并且径向穿透盆壁。优选地，相应的辅入口开口在盆壁的外侧包括盖，其中该盖径向覆盖该通道的入口部。

相应的出口端可以与后侧盆的盆壁的前侧边缘轴向隔开。因此，后侧盆的辅入口开口沿轴向完全配置在后侧盆的盆壁中。此外，该定位允许实现针对定子绕组的选择性流动。

还可以提供的是，相应的入口端与后侧壁轴向隔开。该措施还改进了相应的辅入口开口的定位，目的是改进了相对于定子绕组的流动。

在另一个实施例中，主空气入口可以仅由形成在后侧壁中的主入口开口形成，优选地被实施为轴向通孔。于是不存在径向和/或自然面向侧(natural-face-side)的主进气口。结果，改善了用于主空气流的有效轴向通流的形成。

根据一个优选实施例，空气入口可以仅由形成在前侧壁中的出口开口形成。出口开口也优选地被实施为轴向通孔。于是不存在径向和/或自然面向侧的出口开口。仅使用形成在前侧壁中的出口开口实施空气出口将引起前侧壁、尤其前旋转轴承的改进的冷却。

在另一个实施例中，辅空气入口可以仅由形成在壳体罩中的辅入口开口形成。于是不存在轴向和/或壁侧的辅入口开口。结果，能够改善确定的辅空气流的形成。

另一实施例提供是是，多个或全部辅入口开口沿周向分布。在这种情况下，基本上沿周向均匀分布是可行的。然而，优选是沿周向不均匀的分布辅入口开口。以这种方式，尤其可以根据需要改善辅入口开口的分布。也可以设想不同的辅入口开口的尺寸。特别地，至少两个辅入口开口在其周向上的尺寸方面可以彼此不同。

在另一个实施例中，转子可以具有转子轴，该转子轴安装在前侧壁上的前转子轴承中并被轴向地引导通过前侧壁。转子轴也可以安装在后侧壁上的后转子轴承上。附加地或替代地，叶轮可以以抗旋转的方式连接到转子的转子轴，轴向地位于前侧壁和驱动元件之间。驱动元件(优选是带轮或齿轮)也以抗旋转的方式连接到转子轴。

优选地，布置在前侧壁且由转子驱动的叶轮是发电装置的仅有的叶轮。因此，发电装置只有一个冷却风扇，即叶轮。

在上下文中，术语“轴向”、“径向”和“周向”是指转子的旋转轴线。旋转轴线限定轴向。轴向平行于旋转轴线延伸。径向垂直于轴向延伸。周向围绕旋转轴线延伸。

本发明的其它重要特征和优点可以参照从属权利要求、附图和相关附图对附图的描述。

当然，在不脱离本发明的范围的情况下，上述特征以及下面仍然要解释的特征不仅可以分别指定的组合，还可以以其它组合或单独使用。

附图说明

附图中示出了本发明的优选示例性实施例，在以下描述中更详细地解释，其中相同的附图标记表示相同或相似或功能相同的组件。

在附图中，在每种情况下以示意形式，

图1示出了根据第一实施例的发电装置的轴向截面，

图2和图3示出了图1的发生器在不同观察方向上的等距视图，

图4和图5示出了图1和图2中的发生器的前侧盆的等距视图。图1到图3为不同的观看方向，

图6示出了根据第二实施例的发电装置的轴向截面，

图7和图8示出了图6的发生器在不同观察方向上的等距视图，

图9和图10示出了图1和图2中发电装置的后侧盆的等距视图。图6到图8为不同的观看方向，

图11示出了根据第三实施例的发电装置的轴向截面。

具体实施方式

根据图1至图3、图6至图8和图11，发电装置1优选为交流发电装置，尤其用于优选机动车辆中的内燃机的发电机，发电装置1包括径向外定子2、径向内转子3和壳体4。在这方面，发电装置1是内转子。转子3设置在壳体4上，以便能够围绕旋转轴线5旋转。定子2以抗旋转的方式设置在壳体4上。壳体4具有沿周向运行的壳体罩6、前侧壁7和后侧壁8。

发电装置1还具有轴向外侧叶轮9，叶轮9具有多个叶片10。叶轮9以抗旋转的方式附接到转子3上，同时设置在前侧壁7的沿轴向背向后侧壁8的外侧11上。此外，设置有主空气入口12，其具有形成在后侧壁8中并且轴向穿过后侧壁8的多个主入口开口13。此外，设置有空气出口14，其具有形成在前侧壁7中并且轴向地穿过前侧壁7的多个出口开口15。图1-6和图11中箭头所示的主空气通道16在壳体4内或壳体4的内部17中从主内侧入口12引导到空气出口14。

这里呈现的发电装置1还配备有至少一个辅空气入口18，其具有形成在壳体罩6中的多个辅空气入口开口19。另外，由箭头指示的辅空气路径20从相应的辅空气入口18引导到空气出口14，形成在壳体内部17中。

转子3具有转子轴21、以抗旋转的方式与转子轴21连接的极体22、23以及转子线圈24，转子线圈24由极体22、23以抗旋转的方式保持在转子轴21上。转子轴21安装在前侧壁7上的前转子轴承25中，还轴向地引导通过在该前转子轴承25中的前侧壁7。转子轴21也安装在后侧壁8上的后侧转子轴承26中。在这里配置为带轮的驱动元件27也以抗旋转的方式在叶轮9的背向前侧壁7的一侧附接到转子轴21上。例如，结果发电装置1可以在驱动方面连接到内燃机的皮带传动装置中。

定子2具有定子环28和定子绕组29。定子环28是铁磁性的，可以由一堆轴向堆叠的环形金属轭件形成。定子绕组29具有从定子环28朝向前侧壁7轴向突出的前绕组端55和从定子环28朝向后侧壁8轴向突出的后绕组端56。此外，发电装置1可以具有整流器33和调节器34以及另外的功率电子器件和/或控制电子器件。

在发电装置1操作中，转子3旋转。相应地，叶轮9也旋转。旋转的叶轮9在前侧壁7的外侧11上在外侧开口15的区域中产生了使发电装置1的周围30的空气吸入的局部真空。一方面，这产生主气流31，主气流31通过主空气入口12进入壳体4、顺着壳体4内的主空气路径16并通过空气出口14离开壳体4。同时，辅空气流32也由所述局部真空产生，辅空气流32通过相应的辅空气入口18进入壳体4，顺着壳体4中的辅空气路径20，并且也通过空气出口14离开壳体4。

在沿主空气路径16的主空气流31主要通过拾取和携带热量来冷却交流发电装置33区域的电子器件、转子3和前侧壁7的同时，辅空气流动32主要引起定子绕组29、尤其前绕组端55和/或后绕组端56、定子环28和前侧壁7、因此前转子轴承25的冷却的增加。

在图1至11中示出了用于辅空气入口18和辅入口开口19的定位和构造的不同变型，将在下面更详细地讨论。根据图1至图11，辅入口开口19优选地每个构造或实施为使得它们具有径向外侧入口端35和径向内侧出口端36。这里值得注意的是，出口端36布置成在前侧壁7的方向上相对于入口端35轴向偏移。因此，通过这种辅入口开口19的罩的直接径向通流是不可能的。当流过相应的辅入口开口19时流动的必要偏转导致有效保护壳体内部17，以防止来自周围环境30的不期望的杂质穿透。

这里给出的发电装置1的特征还在于，壳体4具有盆形前部37，该前部37下文也标识为前侧盆37。该前侧盆37具有沿周向延伸的盆壁38以及在背向后侧壁8的轴向端部处具有盆底39(也可以称为盆底部39)。前侧盆37的盆底39形成前侧壁7。前侧盆37的盆壁38形成壳体罩6的前纵向段40。壳体4还具有盆形后侧部分41，下面称为后侧盆41。后侧盆41具有沿周向延伸的盆壁42和位于后侧盆41的背向前侧壁7的端部的盆底43(也称为盆底43)。后侧盆41的盆底43形成后侧壁8。后侧盆41的盆壁42形成壳体罩6的后纵向段44。定子环28被轴向地夹紧在前侧盆37和后侧盆41之间，由此定子2沿轴向、径向和周向被固定在壳体4上。特别地，前侧盆37和后侧盆41彼此直接螺纹连接。相应的夹紧螺钉45可以在图2、3、7和8中看到，部分也可以在图6和图11中看到。在此上下文中，定子环28轴向位于前侧盆37和后侧盆41之间，使得定子环28在壳体罩6中形成中央纵向段46。因此，壳体罩6优选地仅由前部40、中心部分46和后部部分44形成。壳体4优选地除了定子2和定子环28之外还仅由前侧盆37和后侧盆41形成。

在图1至图5所示的第一实施例中，辅入口开口19仅形成在前侧盆37上。在图6至图10所示的第二实施例中，辅入口开口19仅形成在后侧盆41上。在图11所示的第三实施例中，第一和第二实施例彼此组合，结果是有形成在前侧盆37上的辅入口开口19和形成在后侧盆41上的辅入口开口19。此外，这样的实施例也是可行的，辅入口开口19仅形成在定子环28上，或者形成在定子环28上的辅入口开口19结合形成在前侧盆37和/或后侧盆41中的辅入口开口19。

根据图1至图5和图11，形成在前侧盆37上的辅入口开口19每个可以由径向凹部47形成，径向凹部47形成在前侧盆37的盆壁38的径向内侧48上。相应的凹部47在这里轴向延伸到盆壁38的前侧边缘49中，该边缘49位于盆壁38的背向前侧壁7的前侧。在这里示出的示例中，相应的凹部47也具有与盆壁38的边缘49轴向隔开的斜面50，斜面50朝向盆壁38的内侧48上升。因此，在流动方面有利的，斜面50提供一个用于边缘9处的轴向定向的入口端35和相对于入口端35轴向偏移的径向定向的出口端36的接合部。在图4和图5中，可以看到环状台阶51，在该环状台阶51上，处于安装状态的定子环28轴向地支撑在前侧盆37上。另外，在图4和图5中可以看到，该环状台阶51沿轴向定位在盆壁38上，使得沿周向它被引导通过辅入口开口19或者在周向被这些辅入口开口19中断。因此，在该环状台阶51的区域，各个辅入口开口19经过定子环28的相应边缘。在该区域中，可以因此实施尤其定子绕组29的集中冷却。根据在图1至图5和图11中实现的优选实施例，该辅入口18的辅入口开口19轴向地布置在壳体罩6处，所处的位置使得辅空气路径20将冷却空气直接引导到前绕组端55，以便改善定子绕组29在前绕组端55的区域中的冷却。

在图6至图10和图11所示的实施例中，如提到的，辅入口开口19形成在后侧盆41上。相应的辅入口开口19如上具有入口端35和出口端36。相应的入口端35布置在后侧盆41的盆壁42的径向外侧52，并且朝向后侧壁8轴向敞开。出口端36径向地穿过盆壁42并且此处与盆壁42的前侧边缘53轴向隔开。此外，相应的入口端35与后侧壁8轴向隔开。后侧盆41还具有用于轴向支撑定子环28的环状台阶54。可以看到，辅入口开口19的定位在这里被选择为使得它们与该环状台阶54轴向隔开。根据在图6至图10和图11中实现的优选实施例，该辅入口18的辅入口开口19轴向布置在壳体罩6处，所处的位置使得辅空气路径20将冷却空气直接引导到后绕组端56，以便改进定子绕组29在后绕组端56的区域中的冷却。

在图2至5中可以看到的实施例中，辅入口开口19沿周向不均匀地分布。此外，在该实施例中，辅入口开口19具有不同的周向尺寸。换句话说，在本实施例中，存在各种不同的辅入口开口19，其沿周向具有分别不同的范围。与此相反，在图6至图10所示的实施例中，辅入口开口19各自以相同的方式配置，其中旨在尽可能均匀的分布。然而，这里也不是要提供精确的均匀分布。可以看到由于螺钉45沿周向的分布而产生的辅入口开口19的不同部分。

在图11所示的第三实施例中，组合了图1至图5所示的第一实施例和图6至图10所示的第二实施例。因此，壳体罩6一方面具有与图1的第一实施例类似的第二入口开口19，其沿轴向位于壳体罩6处使得辅空气路径20将冷却空气直接引导到前绕组端55，以改善定子绕组29在前绕组端55的区域中的冷却。另外，壳体罩6还具有与图6所示的第二实施例类似的第二入口开口19，其沿轴向位于壳体罩6处使得辅空气路径20将冷却空气直接引导到后绕组端56，以改善定子绕组29在后绕组端56的区域中的冷却。

在图1和图11的实施例中，外侧入口端35轴向对准成使得主空气流31基本上沿轴向进入相应的辅入口开口19。此外，所述内侧出口端36径向对准成使得主空气流31沿轴向和径向进入壳体4的内部17或基本上沿径向进入壳体4的内部17。

相应的辅空气入口开口19限定了至少部分地平行于转子3的旋转轴线5延伸的通道。另外或者可选地，相应的辅空气入口开口19形成80°至100°范围内的曲线，和/或相应的辅空气入口开口19具有相对于内侧出口端36倾斜80°至100°、优选倾斜90°的外侧入口端35。

可选地，相应的辅空气入口开口19具有仅在轴向方向上敞开的外侧入口端35。

在图1和图11的优选实施例中，分配给前绕组端55的相应辅空气入口开口19在外侧由前侧盆37径向限制，以及在内侧由定子环28径向限制。另外或者替代地，分配给前绕组端55的相应的辅空气入口开口19限定了在前侧盆37和定子环28之间部分或完全延伸的通道。分配给前绕组端55的相应的辅空气入口开口19可以通过与中央纵向段46的一部分轴向重叠的凹部47来实现。

根据优选实施例，径向凹部47在所述前侧边缘49处形成了相应辅入口开口19的轴向对准的外侧入口端35。

根据图11的优选实施例，相应的辅入口开口19形成将空气从入口端35引导到出口端36的通道。所述通道具有轴向延伸的入口部和径向延伸的出口部。该通道的所述入口部将入口端35流体地连接到该通道的出口部并且在盆壁42的外侧52延伸，同时该通道的出口部将通道的入口部与出口端部36流体地连接并且径向地穿过盆壁42。优选地，相应的辅入口开口19在盆壁42的外侧52包括盖，其中所述盖径向覆盖通道的入口部。

在图1至图11所示的实施例中，设置在前侧壁7且由转子3驱动的叶轮9是发电装置1的仅有的叶轮9，因此发电装置1仅具有单个冷却风扇，即叶轮9。

Claims (22)

1.一种用于内燃机的发电机，

-具有径向外定子(2)，

-具有径向内转子(3)，

-具有壳体(4)，所述转子(3)布置在所述壳体(4)上以能够围绕旋转轴线(5)旋转，所述定子(2)以抗旋转的方式布置在所述壳体上，所述壳体(4)具有沿周向延伸的壳体罩6)、前侧壁(7)和后侧壁(8)，

-具有轴向外侧叶轮(9)，其布置在所述前侧壁(7)的在轴向上背向所述后侧壁(8)的外侧(11)，并且以抗旋转的方式布置在所述转子(3)上，

-具有主空气入口(12)，其具有形成在所述后侧壁(8)中的多个主入口开口(13),

-具有空气出口(14)，其具有形成在所述前侧壁(7)中的多个出口开口(15)，

-具有主空气路径(16)，其在所述壳体(4)内从所述主空气入口(12)引导到所述空气出口(14)，

-其中，在所述发电机(1)操作期间，所述叶轮(9)与所述转子(3)一起旋转，并且在所述前侧壁(7)的外侧(11)在所述出口开口(15)的区域中产生局部真空，所述局部真空产生了通过所述主空气入口(12)进入、顺着所述主空气路径(16)并通过所述空气出口(14)离开的主空气流(31)，

-其中，设置有辅空气入口(18)，其具有形成在所述壳体罩(6)中的多个辅入口开口(19),

-其中，设置有辅空气路径(20)，其在所述壳体(4)内从所述辅空气入口(18)引导到所述空气出口(14)，

-其中，在所述发电机(1)操作期间，由旋转的所述叶轮(9)产生的局部真空产生了通过所述辅空气入口(18)进入、顺着所述辅空气路径(20)并通过所述空气出口(14)离开的辅空气流(32)，

相应的所述辅入口开口(19)具有径向外侧入口端(35)和径向内侧出口端(36)，所述径向内侧出口端(36)布置成在所述前侧壁(7)的方向上相对于所述入口端(35)轴向偏移，

-其中，所述定子(2)具有定子环(28)和定子绕组(29)，

-其中，所述壳体(4)具有前侧盆(37)，所述前侧盆(37)的底盆(39)形成所述前侧壁(7)并且其盆壁(38)形成所述壳体罩(6)的前纵向段(40)，

-其中，所述壳体(4)具有后侧盆(41)，所述后侧盆(41)的盆底(43)形成所述后侧壁(8)并且其盆壁(42)形成所述壳体罩(6)的后纵向段(44)，

-其中，所述定子环(28)连接到所述前侧盆(37)和所述后侧盆(41)，

-其中，所述定子环(28)形成沿轴向位于所述前侧盆(37)和所述后侧盆(41)之间的所述壳体罩(6)的中央纵向段(46)，

-其中，所述壳体(4)由所述前侧盆(37)、所述后侧盆(41)和所述定子环(28)形成，

其中，形成在所述前侧盆(37)上的所述辅入口开口(19)由所述盆壁(38)的径向内侧(48)上的径向凹部(47)形成，所述径向凹部(47))轴向延伸到所述盆壁(38)的背向所述前侧壁(7)的前侧边缘(49)中，所述径向凹部(47)在所述前侧边缘(49)处形成了相应辅入口开口(19)的轴向对准的外侧入口端(35)，

其中，至少一个这样的辅空气入口开口(19)通过与所述中央纵向段(46)的一部分轴向重叠的凹部(47)形成在所述前侧盆(37)上。

2.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，

其中，所述外侧入口端(35)轴向对准成使得所述主空气流(31)基本上沿轴向进入相应的所述辅入口开口(19),

其中，所述内侧出口端(36)径向对准成使得所述主空气流(31)沿轴向和径向进入所述壳体(4)的内部(17)或基本沿径向进入所述壳体(4)的内部(17)。

3.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，

其中，相应的所述辅空气入口开口(19)限定了至少部分平行于所述转子(3)的旋转轴线(5)延伸的通道。

4.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，

其中，相应的所述辅空气入口开口(19)形成80°至100°范围内的曲线。

5.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，

其中，相应的所述辅空气入口开口(19)具有相对于内侧出口端(36)倾斜80°至100°的外侧入口端(35)。

6.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，

其中，相应的所述辅空气入口开口(19)具有相对于内侧出口端(36)倾斜90°的外侧入口端(35)。

7.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，

其中，相应的所述辅空气入口开口(19)具有仅在轴向方向上敞开的外侧入口端(35)。

8.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，

其中相应的所述辅空气入口开口(19)在外侧由所述前侧盆(37)径向地限制，以及在内侧由所述定子环(28)径向地限制。

9.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，

其中相应的所述辅空气入口开口(19)限定了在所述前侧盆(37)和所述定子环(28)之间部分或完全延伸的通道。

10.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，

其中，所述辅空气入口开口(19)适于将空气引导到所述定子绕组(19)的前绕组端(55)。

11.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，

其中，相应的所述凹部(47)具有与所述盆壁(38)的边缘(49)轴向隔开的斜面(50)，所述斜面(50)朝向所述盆壁(38)的内侧(48)上升。

12.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，

其中，至少一个辅入口开口形成在所述后侧盆(41)上。

13.根据权利要求12所述的发电机，其特征在于，

其中，所述辅空气入口开口(19)适于将空气引导到所述定子绕组(19)的后绕组端(56)。

14.根据权利要求12或13所述的发电机，其特征在于，

其中，形成在所述后侧盆(41)上的相应辅入口开口(19)具有入口端(35)和出口端(36)，所述入口端在所述盆壁(42)的径向外侧(52)朝向所述后侧壁(8)轴向敞开，所述出口端(36)朝向所述壳体的内部(17)径向敞开。

15.根据权利要求14所述的发电机，其特征在于，

-其中，相应的所述辅入口开口(19)形成了将空气从所述入口端(35)引导到所述出口端(36)的通道，

-其中，所述通道具有轴向延伸的入口部和径向延伸的出口部，

-其中，所述通道的所述入口部将所述入口端(35)流体地连接到所述通道的出口部并且在所述盆壁(42)的外侧(52)延伸，以及

-其中，所述通道的所述出口部将所述通道的所述入口部与所述出口端(36)流体连接并且径向穿透所述盆壁(42)。

16.根据权利要求15所述的发电机，其特征在于，

-其中，相应的所述辅入口开口(19)在所述盆壁(42)的外侧(52)包括盖，

-其中，所述盖径向覆盖所述通道的所述入口部。

17.根据权利要求14所述的发电机，其特征在于，

-其中，相应的所述出口端(36)与所述盆壁(42)的前侧边缘(53)轴向隔开，以及

-其中，相应的所述入口端(35)与所述后侧壁(8)轴向隔开。

18.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，

-其中，所述主空气入口(12)仅由形成在所述后侧壁(8)中的所述主入口开口(13)形成，

-其中，所述空气出口(14)仅由形成在所述前侧壁(7)中的所述出口开口(15)形成，

-其中，所述辅空气入口(18)仅由形成在所述壳体罩(6)中的所述辅入口开口(19)形成。

19.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，

其中，多个或全部所述辅空气入口(19)沿周向均匀分布地布置。

20.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，

其中，多个或全部所述辅空气入口(19)沿周向非均匀分布地布置。

21.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，

-其中，所述转子(3)具有转子轴(21)，所述转子轴(21)安装在所述前侧壁(7)上的前转子轴承(25)中并被轴向地引导通过所述前侧壁(7)，并且安装在所述后侧壁(8)上的后转子轴承(26)中，

-其中，所述叶轮(9)以抗旋转的方式连接到所述转子(3)的转子轴(21)，沿轴向位于所述前侧壁(7)和驱动元件(27)之间，其中所述驱动元件(27)也以抗旋转的方式连接到所述转子轴(21)。

22.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，

布置在所述前侧壁(7)且由所述转子(3)驱动的叶轮(9)是所述发电机(1)的仅有的叶轮(9)。

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