DE10025221A1 - Schwerlastfahrzeugkühler mit in der Mitte montiertem Hydraulikkühlventilatormotor und Hydraulikmotorölkühler - Google Patents
Schwerlastfahrzeugkühler mit in der Mitte montiertem Hydraulikkühlventilatormotor und HydraulikmotorölkühlerInfo
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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
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Mo
torkühlsysteme und insbesondere auf Schwerlastfahrzeugmo
torkühlsysteme.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Anordnen von mindestens einem Ölkühler zwischen den Modulen des Kühlers; und
Leiten von Öl vom Ölkühler zum Motor.
Applications Claiming Priority (1)
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