DE10025221A1 - Schwerlastfahrzeugkühler mit in der Mitte montiertem Hydraulikkühlventilatormotor und Hydraulikmotorölkühler - Google Patents

Schwerlastfahrzeugkühler mit in der Mitte montiertem Hydraulikkühlventilatormotor und Hydraulikmotorölkühler

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Abstract

Ein Motorkühlsystem weist einen Doppel-Durchlaß-Kühler mit mehreren Kernen und einen hydraulisch betriebenen Motor auf, der zwischen den Kernen gelegen ist. Der Motor treibt einen Kühlventilator an, der Luft gegen den Kühler bläst. Auch sind Ölkühler zwischen den Kernen gelegen, um Öl zu kühlen, welches verwendet wird, um den Motor zu betätigen. Bei dieser Struktur wird der Raum in der axialen Abmessung, der vom Kühler mit dem Ventilator und dem Ventilatormotor eingenommen wird, minimiert.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Mo­ torkühlsysteme und insbesondere auf Schwerlastfahrzeugmo­ torkühlsysteme.
Technischer Hintergrund
Der Betrieb von schweren mechanischen Ausrüstungsgegen­ ständen wie beispielsweise Großtraktoren erzeugt be­ trächtliche Wärme in den Motoren der Ausrüstungsgegen­ stände, die wirkungsvoll dissipiert bzw. abgeleitet wer­ den muß, um einen Schaden am Motor zu verhindern. Dies wird im allgemeinen durchgeführt durch kühlmittelbasierte Kühlersysteme, wobei eine Pumpe Kühlmittel durch Rohre in einem Kühler zirkuliert. Luft kühlt die Rohre und daher wird das Kühlmittel dann durch verschiedene Motorkompo­ nenten gepumpt, beispielsweise durch einen Motorölkühler, um diese Komponenten zu kühlen.
Die Luft, die die Rohre kühlt, wird über die Rohre durch einen Kühlventilator geblasen, der entweder gerade vor oder gerade hinter dem Kühler gelegen ist. Der Kühlventi­ lator wiederum wird durch einen Motor gedreht, der wie es hier verständlich wird, ein Hydraulikmotor sein kann, der durch Öl betätigt wird, welches durch eine Hydraulikpumpe unter Druck gesetzt worden ist.
Ungeachtet der speziellen Bauart des verwendeten Motors jedoch versteht die vorliegende Erfindung, daß der Raum innerhalb eines Motorabteils eines Schwerlastfahrzeuges begrenzt ist, insbesondere in der achsialen (nach vorne und hinten wirkenden) Abmessung. Um die Platzmenge zu verringern, die in der Achsialabmessung von einem Kühlsy­ stem erfordert wird, minimieren viele existierende Syste­ me die Größe des Motors, der den Ventilator dreht. Un­ glücklicherweise kann die Minimierung der Größe zumindest in der Achsialrichtung des Kühlmittelventilatormotors zur Folge haben, daß Leistung und/oder Wirkungsgrad geopfert wird. In jedem Fall kann die Kühlkapazität und Zuverläs­ sigkeit des Systems verringert werden. Glücklicherweise erkennt die vorliegende Erfindung, daß es möglich ist, einen Kühlventilator von adäquater Größe und Leistung vorzusehen, während man den Raum in achsialer Richtung minimiert, der von dem Kühlsystem erfordert wird.
Offenbarung der Erfindung
Ein Kühlsystem für einen Motor, welches eine achsiale Ab­ messung und eine seitliche Abmessung definiert, weist ei­ nen Kühler mit mindestens zwei Modulen auf, wobei jedes Modul im allgemeinen lineare Kühlmittelrohre aufweist, die mit dem Motor in Verbindung und damit in Eingriff zu bringen sind bzw. zu verbinden sind, um den Motor zu küh­ len. Ein Kühlventilator ist angeordnet, um Luft gegen die Kühlmittelrohre zu leiten. Gemäß der vorliegenden Erfin­ dung wird ein hydraulisch betätigter Motor seitlich zwi­ schen den Modulen angeordnet und ist mit dem Kühlmittel­ ventilator gekoppelt, um den Ventilator zu drehen. Bei dieser Struktur wird die kombinierte Länge des Kühlers, des Motors und des Ventilators in achsialer Richtung mi­ nimiert.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel definiert der Kühler eine zentrale Achsialachse, und der Motor ist auf der Achse montiert. Wünschenswerterweise ist zumindest ein Hydraulikölkühler seitlich zwischen den Modulen über oder unter dem Motor angeordnet, und der Ölkühler steht in Verbindung mit dem Motor, um das Öl zu kühlen, welches den Motor betätigt. In einem besonders bevorzugten Aus­ führungsbeispiel sind die oberen und unteren Ölkühler seitlich zwischen den Modulen über bzw. unter dem Motor angeordnet. Das System wird in Kombination mit dem Motor offenbart und weiter in Kombination mit einem Fahrzeug wie beispielsweise einem Traktor.
Gemäß eines weiteren Aspektes weist ein Motorkühlsystem zumindest einen Kühler mit einem oder mehreren Kernen auf. Der Kühler ist mit einem Motor eines Fahrzeugs zu verbinden, um Kühlmittel zum Motor zu leiten. Zumindest ein Kühlmittelventilatormotor ist zumindest teilweise seitlich am Kühler gelegen, und der Kühlventilator ist mit dem Motor gekoppelt, um Luft gegen die Kerne zu lei­ ten, um das Kühlmittel darin zu kühlen.
Gemäß noch eines weiteren Aspektes weist ein Verfahren zum Kühlen eines Motors das Pumpen von Kühlmittel durch einen Kühler zu dem Motor auf, und das Drehen eines Ven­ tilators mittels eines Motors, der zumindest teilweise seitlich relativ zum Kühler gelegen ist. Das Verfahren weist auch das Blasen von Luft gegen den Kühler mit dem Ventilator auf. Die Details der vorliegenden Erfindung sowohl bezüglich ihrer Struktur als auch bezüglich des Betriebes sind am besten mit Bezugnahme auf die beigefüg­ ten Zeichnungen verständlich, in denen sich gleiche Be­ zugszeichen auf gleiche Teile beziehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht eines Fahr­ zeugs wie beispielsweise eines Traktors, der das vorliegende Kühlsystem verkörpert, wobei Teile des Fahrzeugs zur Verdeutlichung wegge­ schnitten sind;
Fig. 2 ist eine schematische aufgeschnittene Ansicht des vorliegenden Doppel-Durchlaß-Kühlers mit linearen vertikalen Kühlmittelrohren;
Fig. 3 ist eine Rückansicht des Kühlers mit dem Kühl­ mittelventilatormotor und Ölkühlern; und
Fig. 4 ist eine Draufsicht des Kühlers, der Teile des Motors zeigt, die mit dem Kühler in gestrichel­ ten Linien kollateral bzw. seitlich anliegend sind.
Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
Mit Bezug auf Fig. 1 ist ein Kühlsystem gezeigt, welches im allgemeinen mit 10 bezeichnet wird, um einen Motor "E" eines Fahrzeugs zu kühlen, der im allgemeinen mit 12 be­ zeichnet wird. Das System 10 weist einen Primärkühler 14 mit Rohren auf, durch die Kühlmittel fließt, wobei die Außenseiten der Rohre der Luft ausgesetzt sind, um das Kühlmittel in den Rohren zu kühlen.
Kurz mit Bezug auf Fig. 2 ist der Kühler 14 ein nicht spiralförmig gewundener Doppel-Durchlaß-Kühler, der meh­ rere Kerne oder Kühlmodule 16 haben kann (wobei nur ein Kern oder Kühlmodul 16 in Fig. 2 gezeigt ist). Die Kerne oder Module 16 sind seitlich Seite an Seite relativ zum Fahrzeug 12. Jeder Kern hat langgestreckte u-förmige (d. h. in einer Linie liegend) vertikal orientierte Rohre 18, die jeweilige u-förmige Biegungen 20 haben, um den Kühler 14 zu einem Doppel-Durchlaß-Kühler zu machen. So­ mit hat jedes Rohr 18 einen Einlaß, der mit einem Kühl­ mitteleinlaßkopfstück in Verbindung steht, welches vom Pfeil 22 dargestellt wird, und mit einem Auslaß, der mit einem Kühlmittelauslaßkopfstück in Verbindung steht, was vom Pfeil 24 dargestellt wird. Die Rohre 18 des Kühlers 14 sind parallel zur Vorderseite 26 des Kühlers 14.
In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Primärkühler 14 ein Kühler, der von der gegenwärtigen Anmelderin unter der Handelsmarke "AMOCS" vermarktet wird. Mit "Doppel-Durchlaß" ist gemeint, daß Kühlmittel, welches durch jedes Rohr 18 fließt, zweimal über eine luftgekühlte Finne läuft, die in der Biegung 20 des Roh­ res 18 gemäß der Kühlerprinzipien angeordnet ist.
Mit Bezug auf Fig. 1 zieht ein Kühlventilator 28 Luft zum Kühler 14. Der Ventilator 28 wird angetrieben, d. h. es wird bewirkt, daß er sich dreht, und zwar durch einen Motor "M". Vorzugsweise ist der Motor "M" ein hydraulisch betätigter Motor. Zu diesem Zweck sind obere und untere Ölkühler 30, 32 seitlich in dem Kühler 14 montiert, wie genauer unten offenbart, um unter Druck gesetztes Öl von einer Ölpumpe "P" zu kühlen und das gekühlte unter Druck gesetzte Öl zum Motor "M" zu leiten.
Nun mit Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 sind die De­ tails des Systems 10 zu sehen. Wie in Fig. 3 gezeigt ist der Kühler 14 vertikal orientiert, und insbesondere in dem speziellen veranschaulichten Ausführungsbeispiel be­ steht er aus vier rechteckigen Kühlmodulen 34L auf der linken Seite des Kühlers und vier ähnlichen Modulen 34R auf der rechten Seite des Kühlers, obwohl größere oder weniger Module verwendet werden können. Wie gezeigt sind die zwei Gruppen von Modulen voneinander durch den oberen Hydraulikkühler 30, den Kühlventilatormotor "M" und den unteren Hydraulikölkühler 32 getrennt. In dem speziellen veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist der Kühlventi­ latormotor "M" unter dem oberen Hydraulikölkühler 30 ge­ legen, und der untere Hydraulikölkühler 32 ist unter dem Kühlventilatormotor "M" gelegen. Der Hinterteil des Kühl­ ventilatormotors "M" ist in der Mitte der Fig. 3 zu se­ hen.
In jedem Fall zeigt die Fig. 3, daß Öleinlaß- und -aus­ laßanschlüsse 36, 38 in dem oberen Ölkühler 30 vorgesehen sind. Genauso sind Öleinlaß- und -auslaßanschlüsse 40, 42 in dem unteren Ölkühler 32 vorgesehen. Darüber hinaus sind Öleinlaß- und Auslaßanschlüsse 44, 46 in dem Motor "M" vorgesehen, und die Anschlüsse 44, 46 stehen in Ver­ bindung mit den jeweiligen Öleinlaß- und -auslaßrohren 48, 50.
Wichtig ist, daß wie am besten in Fig. 4 gezeigt, minde­ stens ein Teil des Motors "M" in dem Kühler 14 einge­ schlossen ist. Anders gesagt ist der Kühlventilatormotor "M" zumindest teilweise seitlich anliegend relativ zur achsialen Abmessung "A" des Motors "E" mit dem Kühler 14, um die kombinierte Länge "L" des Kühlers 14 und des Mo­ tors "M" zu minimieren.
Wie ebenfalls in Fig. 4 gezeigt, läuft Motorkühlmittel aus dem Motor 12 durch eine Motorkühlmittelrückleitung 52 und in den Kühler 14, wo es durch eines oder mehrere der Kühlmodule 34L, 34R zirkuliert. Das Kühlmittel tritt dann aus dem Kühler 14 aus und kehrt zum Motor durch eine Mo­ torkühlmittelversorgungsleitung 54 zurück.
Industrielle Anwendbarkeit
Wenn man das oben Offenbarte berücksichtigt, wird leicht klar werden, daß die vorliegende Erfindung eine beträcht­ liche Verringerung der Größe der Motorabteile von Schwer­ lastmaschinen möglich macht, insbesondere in der achsia­ len Abmessung, wo der Raum ein besonders wichtiger Punkt ist.
Im Betrieb des Systems 10 treibt der hydraulisch betätig­ te Kühlventilatormotor "M" den Kühlventilator 28 an, der den Kühler 14 kühlt, indem er Luft gegen die Kühlerfinnen bläst, und der auch die oberen und unteren Hydrauliköl­ kühler 30 und 32 kühlt. Die Wärme, die vom Motor "M" er­ zeugt wird, wird herausgezogen, wenn das Hydrauliköl vom Auslaßanschluß 46 des Motors "M" über das Auslaßrohr 50 durch die Pumpe "P" (Fig. 1) und in die Kühler 30, 32 fließt. Das Öl kann in die Einlaßanschlüsse 36, 40 der Ölkühler 30, 32 und aus den Auslaßanschlüssen 38, 42 der Kühler 30, 32 fließen (d. h. die Kühler 30, 32 können par­ allel zueinander angeordnet werden), und dann zum Einlaß­ anschluß 44 des Motors "M" über das Rohr 48. Alternativ kann das Öl in den Einlaßanschluß 36, 40 von einem der Ölkühler 30, 32 und aus dem jeweiligen Auslaßanschluß 38, 42 des Kühlers 30, 32 fließen, und kann dann durch den anderen Kühler 32, 30 fließen, bevor es zum Motor "M" zu­ rückkehrt (d. h. die Kühler 30, 32 können in Reihe zuein­ ander angeordnet werden). In jedem Fall kann die Pumpe "P" auf entweder den Einlaß- oder Auslaßseiten der Kühler 30, 32 sein.
Während der spezielle Schwerlastfahrzeugkühler mit mittig montiertem Hydraulikkühlventilatormotor und Hydraulikmo­ torölkühler, wie er hier gezeigt und im Detail beschrie­ ben wird vollständig die oben beschriebenen Ziele der Er­ findung erreichen kann, sei bemerkt, daß dies das gegen­ wärtig bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist, und somit den Gegenstand darstellt, der im weitesten Sinne von der vorliegenden Erfindung behandelt wird, so daß der Umfang der vorliegenden Erfindung voll­ ständig andere Ausführungsbeispiele umfaßt, die dem Fach­ mann offensichtlich werden können, ohne daß der Umfang der vorliegenden Erfindung entsprechend durch nichts wei­ ter als durch die beigefügten Ansprüche begrenzt wird, wobei wenn Bezug auf ein Element im Singular genommen wird, dies nicht "das Einzige und nur eins" bedeuten soll, außer wenn dies ausdrücklich so bemerkt wird, son­ dern vielmehr "Eines oder mehrere". Andere Aspekte und Vorteile dieser Erfindung können aus einem Studium der Zeichnung, der Offenbarung und der beigefügten Ansprüche erhalten werden.

Claims (17)

1. Kühlsystem für einen Motor, der eine Achsialabmes­ sung und eine seitliche Abmessung definiert, welches folgendes aufweist:
einen Kühler mit mindestens zwei Modulen, wobei je­ des Modul im allgemeinen lineare Kühlrohre aufweist, die mit dem Motor in Verbindung und damit in Ein­ griff bzw. in Kontakt zu bringen sind, um den Motor zu kühlen;
einen Kühlventilator, der angeordnet ist, um Luft gegen die Kühlmittelrohre zu leiten; und
einen hydraulisch betätigten Motor, der seitlich zwischen den Modulen angeordnet ist und mit dem Kühlventilator gekoppelt ist, um den Ventilator zu drehen, wodurch die kombinierte Länge des Kühlers, des Motors und des Ventilators in der Achsialabmes­ sung minimiert wird.
2. System nach Anspruch 1, wobei der Kühler eine zen­ trale Achsialachse definiert, und wobei der Motor auf der Achse montiert ist.
3. System nach Anspruch 1, welches weiter folgendes aufweist: mindestens einen Hydraulikölkühler, der seitlich zwischen den Modulen über und unter dem Motor ange­ ordnet ist, wobei der Ölkühler mit dem Motor in Ver­ bindung steht.
4. System nach Anspruch 3, welches zumindest obere und untere Ölkühler aufweist, die seitlich zwischen den Modulen oberhalb bzw. unterhalb des Motors angeord­ net sind.
5. System nach Anspruch 1 in Kombination mit dem Motor, wobei die Rohre mit dem Motor zur Übermittlung von Kühlmittel dorthin verbunden sind.
6. Kombination nach Anspruch 5, weiter in Kombination mit einem Fahrzeug wie beispielsweise einem Traktor.
7. Motorkühlsystem, welches folgendes aufweist:
mindestens einen Kühler mit einem oder mehreren Ker­ nen, wobei der Kühler mit einem Motor eines Fahr­ zeugs in Verbindung bzw. Eingriff zu bringen ist, um Kühlmittel an den Motor zu übermitteln;
mindestens einen Kühlventilatormotor, der zumindest teilweise seitlich anliegend mit dem Kühler angeord­ net ist; und
einen Kühlventilator, der mit dem Motor gekoppelt ist, um Luft gegen die Kerne zu leiten, um das Kühl­ mittel darin zu kühlen.
8. System nach Anspruch 7, wobei jeder Kern im allge­ meinen lineare Kühlmittelrohre aufweist, die mit dem Motor in Eingriff bzw. in Verbindung zu bringen sind, und zwar in Verbindung damit, um den Motor zu kühlen, und wobei der Motor ein hydraulisch betätig­ ter Motor ist, der seitlich zwischen den Kernen an­ geordnet ist und mit dem Kühlventilator gekoppelt ist, um den Ventilator zu drehen.
9. System nach Anspruch 8, wobei der Kühler eine zen­ trale Achsialachse definiert, und wobei der Motor auf der Achse montiert ist.
10. System nach Anspruch 8, welches weiter folgendes aufweist: mindestens einen Hydraulikölkühler, der seitlich zwischen den Kernen oberhalb oder unterhalb des Mo­ tors angeordnet ist, wobei der Ölkühler mit dem Mo­ tor in Verbindung steht.
11. System nach Anspruch 10, welches zumindest obere und untere Ölkühler aufweist, die seitlich zwischen den Kernen oberhalb bzw. unterhalb des Motors angeordnet sind.
12. System nach Anspruch 7 in Kombination mit dem Motor, wobei die Kerne Kühlmittel zum Motor übermitteln.
13. Kombination nach Anspruch 12, weiter in Kombination mit einem Fahrzeug beispielsweise einem Traktor.
14. System nach Anspruch 7, wobei der Kühler ein Doppel- Durchlaß-Kühler ist, und wobei der Motor ein hydrau­ lisch betriebener Motor ist.
15. Verfahren zum Kühlen eines Motors, welches folgendes aufweist:
Pumpen von Kühlmittel durch einen Kühler zum Motor;
Drehen eines Ventilators mittels eines Motors, der zumindest teilweise seitlich anliegend relativ zum Kühler gelegen ist; und
Blasen von Luft gegen den Kühler mit dem Ventilator.
16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Kühler ein Doppel-Durchlaß-Kühler ist, und wobei der Motor ein hydraulisch betätigter Motor ist.
17. Verfahren nach Anspruch 15, welches weiter folgendes aufweist:
Anordnen von mindestens einem Ölkühler zwischen den Modulen des Kühlers; und
Leiten von Öl vom Ölkühler zum Motor.
DE10025221A 1999-05-27 2000-05-22 Schwerlastfahrzeugkühler mit in der Mitte montiertem Hydraulikkühlventilatormotor und Hydraulikmotorölkühler Withdrawn DE10025221A1 (de)

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