DE10302572A1 - Flüssigkeitsgekühlter Generator - Google Patents

Flüssigkeitsgekühlter Generator

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DE10302572A1
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flow
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David William Linden
Kevin Roy Harpenau
Richard Kenneth Harris
Steven John Yockey
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Visteon Global Technologies Inc
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/203Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium specially adapted for liquids, e.g. cooling jackets

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

Ein Generator umfasst ein Innen- und ein Außengehäuse. Ein Paar zwischen diesen angeordnete O-Ringe schafft eine abgeschlossene Strömungskammer, mit einem ersten Strömungskanal, einem zweiten Strömungskanal und einer axialen Passage. Der erste Strömungskanal bildet einen sich diametral durch den Generator erstreckenden scheibenförmigen Hohlraum aus. Der zweite Strömungskanal bilden einen ringförmigen Mantel, der den gesamten Generator umschließt. Die axiale Passage leitet Kühlflüssigkeit vom ersten Strömungskanal in den zweiten Strömungskanal. Ein diametral gegenüber der axialen Passage angeordneter Einlass lässt Kühlflüssigkeit in den ersten Strömungskanal einfließen, so dass die in den Einlass eintretende Kühlflüssigkeit quer durch den gesamten Generator fließen muss, um zu der axialen Passage zu gelangen. Ein Auslass ist diametral gegenüber der axialen Passage angeordnet, lässt Kühlflüssigkeit aus der Strömungskammer abfließen, so dass die in den zweiten Strömungskanal eintretende Kühlflüssigkeit ringförmig um den Generator fließen muss, um den Auslass zu erreichen.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Generator und im besonderen auf einen Generator mit Kühlkanälen, die geeignet sind, Motorkühlflüssigkeit durch diese zu leiten, um den Generator zu kühlen.
  • Diese Erfindung betrifft einen elektrischen Generator, im besonderen geeignet zur Verwendung in Kraftfahrzeuganwendungen eingeschlossen Personenkraftwagen und Kleinlastwagen. Diese Vorrichtungen werden üblicherweise mechanisch mit einem Antriebsriemen angetrieben, der über eine Riemenscheibe läuft, die mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs verbunden ist. Der Antriebsriemen treibt eine Riemenscheibe am Generator an, die eine interne Rotorbaugruppe dreht, um einen Wechselstrom (AC) zu erzeugen. Dieser Wechselstrom wird zu Gleichstrom (DC) gleichgerichtet (transformiert) und in die Stromschiene und die Batterie des Kraftfahrzeugs eingespeist.
  • Während Generatoren in Kraftfahrzeugen seit Jahrzehnten in Gebrauch sind, legen heutige Ansprüche an Kraftfahrzeugdesign, Kosteneffektivität und Performance einen wachsenden Schwerpunkt auf das Design effizienterer Lichtmaschinen. Heutige Kraftfahrzeuge weisen einen dramatischen Anstieg in der Anzahl elektrischer On-Board-Systeme und elektrischen Zubehörs auf. Diese elektrischen Baugruppen beinhalten die Innen- und Außenbeleuchtung, Klimaregelungssysteme; zunehmend fortgeschrittene Kraftübertragungsregelsysteme, Fahrzeugstabilitätssysteme, Traktionsregelungssysteme und Antiblockierbremssysteme. Fahrzeugaudiosysteme und Fahrzeugtelematiksysteme stellen weitere Ansprüche an das elektrische Versorgungssystem des Fahrzeugs. Noch weitergehende Herausforderungen in Hinblick auf die Ausgangsleistung der elektrischen Generatoren der Kraftfahrzeuge werden mit der umfassenden Einführung von elektrischen Servolenksystemen und elektrischen Fahrzeugbremssystemen kommen. Allen diesen konstruktiven Herausforderungen ist gemeinsam, dass die Ansprüche an das elektrische System des Fahrzeugs stark variieren, ungeachtet der Betriebsdrehzahl des Motors, die den Generator antreibt und Änderungen verschiedener Fahrbedingungen.
  • Zusätzlich zur Herausforderung für die Lichtmaschine des Kraftfahrzeugs eine hohe elektrische Ausgangsleistung zur Verfügung zu stellen, umfassen weitere Zwänge den Anspruch, die Größe der Lichtmaschine im Hinblick auf Platzbeschränkungen im Motorraum und ihr Gewicht, das sich auf den Kraftstoffverbrauch auswirkt, zu minimieren.
  • Über den Anspruch hinaus, eine höhere elektrische Ausgangsleistung zur Verfügung zu stellen, streben die Entwickler dieser Vorrichtungen weiterhin an, einen hohen Wirkungsgrad in der Umwandlung mechanischer Energie, die vom motorgetriebenen Riemen übertragen wird, in elektrische Energieleistungsabgabe zu erreichen. Diese Effizienz wirkt sich direkt auf einen höheren thermischen Gesamtwirkungsgrad des Kraftfahrzeugs und als kraftstoffökonomischer Vorteil aus. Und schließlich, wie es mit allen Bauteilen für die in großen Stückzahlen produzierten Kraftfahrzeuge der Fall ist, bleibt der Preis solcher Bauteile ein Faktor für ein wettbewerbsfähiges Angebot an Erstausrüster.
  • Ein weiteres Problem bei Generatoren mit höherer Ausgangsleistung ist die Wärmeproduktion. An der Frontseite des Generators angebrachte Ventilatoren lassen Luft über die Frontseite zirkulieren und helfen, die Lichtmaschine zu kühlen, jedoch wird bei Generatoren mit höherer Ausgangsleistung zu viel Wärme produziert, um diese durch diese Ventilatoren abführen zu können. Flüssigkeitsgekühlte Generatoren führen die Wärme zwar effektiver ab, benötigen aber zusätzlichen Platz, um Kühlmittelflusskanäle aufzunehmen.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Generator zur schaffen, der die genannten Nachteile nicht oder nur verringert aufweist.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Generator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst ein Generator ein Innengehäuse und ein Außengehäuse, das oberhalb des Innengehäuses angeordnet ist, wobei ein Paar O-Ringe zwischen diesen positioniert ist, so dass eine abgeschlossene Strömungskammer mit einem ersten Strömungskanal, einem zweiten Strömungskanal und eine axiale Passage, die den ersten und zweiten Strömungskanal verbindet, definiert ist.
  • Der erste Strömungskanal ist durch einen ersten und zweiten gegenüberliegenden scheibenförmigen Bereich des Innengehäuses begrenzt, so dass der erste Strömungskanal ein scheibenförmiger Hohlraum ist, der sich diametral durch den Generator erstreckt. Der zweite Strömungskanal wird durch einen Innendurchmesser des Außengehäuses und einen Außendurchmesser des Innengehäuses begrenzt, so dass der zweite Strömungskanal einen ringförmigen Mantel, der den gesamten Generator umschließt, bildet. Die axiale Passage wird durch einen gebogenen Einschnitt definiert, der im ersten scheibenförmigen Bereich des Innengehäuses gebildet ist, so dass Kühlflüssigkeit axial vom ersten Strömungskanal in den zweiten Strömungskanal durch die axiale Passage geleitet wird.
  • Ein Einlass, der geeignet ist, der Kühlflüssigkeit zu ermöglichen, in den ersten Strömungskanal zu fließen, erstreckt sich vom ersten Strömungskanal. Der Einlass ist diametral gegenüber der axialen Passage positioniert, so dass Kühlflüssigkeit, die in den Einlass eintritt, diametral quer durch den Generator fließen muss, um die axiale Passage zu erreichen. Ein Auslass geht von dem zweiten Strömungskanal aus und ist geeignet Kühlflüssigkeit aus der Strömungskammer herausfließen zu lassen. Der Auslass ist diametral gegenüber der axialen Passage positioniert, so dass Kühlflüssigkeit, die in den zweiten Strömungskanal einfließt, kreisförmig um den Generator herumfließen muss, um den Auslass zu erreichen.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind der Einlass und der Auslass geeignet, mit dem Kühlsystem eines Kraftfahrzeugs verbunden zu werden, so dass Motorkühlflüssigkeit durch den Generator (electric machine) zirkulieren kann.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schließt der Generator eine im Innengehäuse auf einem Paar Lagerelementen drehbar gelagerte Rotorwelle mit einer Riemenscheibe, angeordnet auf einem ersten Ende und einem Paar Schleifringe angeordnet auf einem zweiten Ende, ein. Eine Rotorbaugruppe mit einem ersten und zweiten Polstück ist auf der Rotorwelle angeordnet und eine Erregerspule ist zwischen der ersten und zweiten Polklemme angeordnet und eine Statorbaugruppe ist fest im Innengehäuse in Funktionsverbindung mit der Rotorbaugruppe montiert.
  • Zusätzlichen Nutzen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann schnell aus der folgenden detaillierten Beschreibung einer bevor- zugten Ausführung und den beigefügten Ansprüchen ersichtlich, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gesehen werden. Es zeigen:
  • Fig. 1 einen Querschnitt eines typischen elektrischen Generators nach dem Stand der Technik;
  • Fig. 2 einen Querschnitt eines Generators nach der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 3 zeigt in einer schematischen Ansicht des Generators aus Fig. 2, wie das Kühlmittel durch den Generator fließt;
  • Fig. 4 einen Querschnitt des Generators aus Fig. 2 entlang der Linie 4-4; und
  • Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht eines Kühlsystems für ein Kraftfahrzeug unter Verwendung eines Generators nach der vorliegenden Erfindung.
  • Um ein Bezugssystem für eine weitere detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungen der vorliegenden Erfindung zur Verfügung zu stellen, wird in Fig. 1 zunächst eine elektrische Generatorkonfiguration nach dem Stand der Technik beschrieben. Fig. 1 zeigt einen elektrischen Generator 10 verkapselt in einem Gehäuse 12. Eine Generator-Rotorwelle 14 wird von Wälzlagern 16 und 18 gelagert. Eine riemengetriebene Riemenscheibe 20 ist am hervorstehenden vorderen Ende der Rotorwelle 14 befestigt. Ein Ventilator 22 rotiert, mit der Rotorwelle 14 und sorgt für einen kühlenden Luftstrom zur Wärmeabfuhr vom Generator 10. Ein vorderes und ein hinteres Generator-Polstück 24, 26, rotieren mit der Rotorwelle 14 und besitzen herausragende Klauenfinger 28 bzw. 30. Die Finger 28, 30 greifen ineinander und formen so die gut bekannte "Klauenpol"-Konfiguration. Eine Erregerwindung 32 wird in dem zwischen den Polstücken 24 und 26 gebildeten Hohlraum getragen. Ein Gleichstromanregungssignal (Strom) wird an die Erregerspule 32 über ein Paar Schleifringe 34, 36 und den zugehörigen Bürsten angelegt.
  • Eine Rotorbaugruppe, die Polstücke 24 und 26, Erregerspule 32 und Schleifringe 34 und 36 einschließt, generiert ein Magnetfeld mit alternierender Polarität, das mit der Rotation der Rotorbaugruppe rotiert. Obwohl ein Gleichstromanregungssignal an die Schleifringe 34 und 36 angelegt ist, erzeugen die ineinandergreifenden alternierenden Polstücke 24 und 26 ein Magnetfeld mit alternierender Polarität, wie es den Wicklungen des stationären Kerns 40, der rundherum um die Rotorbaugruppe angeordnet ist, präsentiert wird. Die von der Rotorbaugruppe vorgegebene Bewegung des Magnetfeldes mit alternierender Polarität über die Wicklungen des Kerns 40 erzeugt elektrischen Strom in wohlbekannter Weise.
  • Die vom elektrischen Generator 10 im Kern 40 erzeugte elektrische Leistungsabgabe wird zu Gleichrichterdioden (nicht dargestellt) und ggf. weiteren Filter- und Energieaufbereitungsvorrichtungen geleitet, bevor sie in die elektrische Verteilerschiene des Fahrzeugs eingespeist wird. Hoch entwickelte Regelsysteme, auch als Spannungsregler bekannt, werden dazu benutzt, ein adäquates Maß an Gleichstromspannung an die Erregerspule 32 anzulegen, um den RMS-Sollwert des ausgehenden Wechselstroms vom Generator 10 zu erzeugen, der in Abhängigkeit vom Wicklungsdesign des Kerns 40 ein- oder mehrphasig sein kann.
  • Bezugnehmend auf Fig. 2 ist allgemein ein Generator 42 nach der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der Generator 42 beinhaltet ein Innengehäuse 44, das ausgestattet ist, die inneren Komponenten des Generators 42 aufzunehmen. Eine Rotorwelle 46 wird von Wälzlagern 48 und 50 im Innengehäuse 44 drehbar gelagert. Eine Riemenscheibe 52 ist an einem ersten Ende der Rotorwelle 46 angeordnet und ist geeignet einen Antriebsriemen (nicht dargestellt) zum Antrieb der Rotorwelle 46 des Generators 42 aufzunehmen. Ein Paar Schleifringe 54 und 56 sind an einem zweiten Ende der Rotorwelle 46 angeordnet und geeignet, mit Bürsten 58 innerhalb des Generators 42 in Kontakt zu kommen.
  • Eine Rotorbaugruppe 60 ist im Innengehäuse angeordnet. Die Rotorbaugruppe 60 umfasst ein erstes und zweites Polstück 62 und 64 angeordnet auf der Rotorwelle 46. Eine Erregerspule 66 ist zwischen dem ersten und zweiten Pol 62, 64 angeordnet. Eine Statorbaugruppe 68 in Funktionsverbindung mit der Rotorbaugruppe 60 ist fest im Innengehäuse 44 angeordnet.
  • Ein Außengehäuse 70 ist oberhalb des Innengehäuses 44 angeordnet und ein Paar O-Ringe 72 und 74 sind zwischen dem Innengehäuse 44 und dem Außengehäuse 70 positioniert, wodurch eine abgeschlossene Strömungskammer 76 definiert wird. Die Strömungskammer 76 schließt einen ersten Strömungskanal 78, einen zweiten Strömungskanal 80 und eine axiale Passage 82, die den ersten Strömungskanal 78 und den zweiten Strömungskanal 80 verbindet, ein.
  • Ein Einlass 84 geht von dem ersten Strömungskanal 78 aus und ist geeignet, mit einer Kühlmittelquelle verbunden zu werden, und Kühlflüssigkeit in den ersten Strömungskanal 78 einfließen zu lassen. Ein Auslass 86 geht von dem zweiten Strömungskanal 80 aus und ist geeignet, Kühlflüssigkeit aus der Strömungskammer 76 abfließen zu lassen.
  • Vorzugsweise gehen der Einlass 84 und der Auslass 86 von einer Seite des Außengehäuses 70 aus und die axiale Passage 82 ist angrenzend diametral gegenüber von Einlass 84 und Auslass 86 am Außengehäuse 70 angeordnet. Bezugnehmend auf Fig. 3 muss in die Strömungskammer 76 eintretende Kühlflüssigkeit einmal quer durch den Generator 42 zu einer genau gegenüberliegenden Seite fließen, wie von den Pfeilen 87 gezeigt wird. Wiederum bezugnehmend auf Fig. 2 wird der erste Strömungskanal 78 von einem scheibenförmigen Bereich 88 des Innengehäuses 44, der in einem Abstand von einem zweiten scheibenförmigen Bereich 90 des Innengehäuses 44 angeordnet ist und einem Innendurchmesser 92 des Außengehäuses 70 begrenzt.
  • Wieder bezugnehmend auf Fig. 3 ändert die Kühlflüssigkeit dann die Fließrichtung um 90° und fließt axial durch die Passage 82 und in den zweiten Strömungskanal 80 wie von Pfeil 93 gezeigt. Die Passage 82 wird durch einen gebogenen Einschnitt 94 definiert, der im ersten scheibenförmigen Bereich 88 des Innengehäuses 44 gebildet ist, wie in Fig. 4 gezeigt.
  • Wieder bezugnehmend auf Fig. 2 erstreckt sich der zweite Strömungskanal 80 ringförmig um den Generator 42 und wird begrenzt vom zylindrischen Innendurchmesser 92 des Außengehäuses 70, einem zylindrischen Außendurchmesser 96 des Innengehäuses 44 und dem ersten scheibenförmigen Bereich 88. Der zweite Strömungskanal 80 bildet einen ringförmigen Mantel, der sich 360° rund um den Generator 42 erstreckt, so dass die in den zweiten Strömungskanal 80 fließende Kühlflüssigkeit gleichmäßig aufgeteilt wird und tangential um beide Seiten des Generators 42 zum Auslass 86 auf der gegenüberliegenden Seite zurückfließt, wie von den Pfeilen 97 in Fig. 3 dargestellt, um für eine Kühlung 360° rundherum um den Generator 42 zu sorgen.
  • Vorzugsweise sind der Einlass 84 und der Auslass 86 geeignet, an das Kühlsystem eines Automobils angeschlossen zu werden. Das Design der vorliegenden Erfindung gestattet eine ausreichend kompakte Bauweise des Generators 42, um einem Heizkern 104 (Wärmetauscher) vorgeschaltet angeordnet zu werden, so dass die vom Kühlmittel, das durch den Generator 42 fließt, absorbierte Wärme im Heizkern 104 genutzt werden kann, um Warmluft für den Innenraum des Fahrzeugs zu erzeugen.
  • Bezugnehmend auf Fig. 5 ist allgemein ein Motorkühlsystem 98, das einen Generator 42 der vorliegenden Erfindung einschließt, dargestellt. Das Motorkühlsystem 98 umfasst einen Motor 100, einen Kühler 102, einen Generator 42 und einen Heizkern 104 (Wärmetauscher). Kühlflüssigkeit wird von einer Wasserpumpe 106 durch das Motorkühlsystem 98 gepumpt. Kühlflüssigkeit wird von der Wasserpumpe 106 in den Motor 100 gepumpt. Die Kühlflüssigkeit nimmt Wärme vom Motor auf und fließt dann vom Motor 100 zu einem Thermostaten 108, wie von Linie A gezeigt.
  • Der Thermostat 108 ist ein temperaturabhängiges Ventil, das verhindert, dass Kühlflüssigkeit zum Kühler fließt, bis die Kühlflüssigkeit eine bestimmte Temperatur erreicht hat. Dies dient dazu, eine schnelle Erwärmung des Motors 100 bis zur entsprechenden Betriebstemperatur zu gewährleisten, ohne dass Kühlflüssigkeit zur Abkühlung in den Kühler 102 abgeleitet wird. Ist die Kühlflüssigkeit am Thermostat 108 kälter als die festgelegte Temperatur, wird die Kühlflüssigkeit direkt zurück zur Wasserpumpe 106 abgeleitet, wie von Linie B gezeigt. Ist die Temperatur der Kühlflüssigkeit höher als die festgesetzte Temperatur, lässt der Thermostat 108 heiße Kühlflüssigkeit in das obere Ende bzw. den oberen Einlass des Kühlers 102 fließen, wie von Linie C gezeigt, und abgekühlte Kühlflüssigkeit fließt vom unteren Ende (unteren Auslass) des Kühlers 102 zur Wasserpumpe 106, wie von Linie D gezeigt. Fällt die Temperatur der durch den Thermostat 108 fließenden Kühlflüssigkeit unter die festgesetzte Temperatur, leitet der Thermostat 108 die Kühlflüssigkeit wieder (direkt) zur Wasserpumpe 106 ab.
  • Erwärmte Kühlflüssigkeit fließt auch vom Motor 100 zum Generator 42, wie von Linie E gezeigt. Die Kühlflüssigkeit nimmt zusätzlich Wärme vom Generator 42 auf und fließt dann in den Heizkern 104 (Wärmetauscher), wie von Linie F gezeigt. Der Heizkern 104 gleicht einem kleinen Kühler, wobei ein Ventilator Luft durch den Heizkern 104 bläst und die Luft erwärmt wird, wodurch die Kühlflüssigkeit im Heizkern 104 abkühlt und Warmluft für den Innenraum des Fahrzeugs zur Verfügung gestellt wird. Die Kühlflüssigkeit fließt dann vom Heizkern 104 zur Wasserpumpe 106, wie von Linie G gezeigt.
  • Während die vorhergehende Beschreibung die bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt, wird vorausgesetzt, dass Modifikationen, Variationen und Änderungen an der Erfindung vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich, wie er durch und der begleitenden Ansprüche definiert wird, zu verlassen.

Claims (5)

1. Generator (42), einschließlich:
a) einem Innengehäuse (44);
b) einem Außengehäuse (70), angeordnet oberhalb des Innengehäuses (44);
c) einem Paar O-Ringe (72, 74), angeordnet zwischen dem Innengehäuse (44) und dem Außengehäuse (70), dadurch zwischen diesen eine abgeschlossene Strömungskammer (76) definierend;
wobei die Strömungskammer (76) einen ersten Strömungskanal (78), einen zweiten Strömungskanal (80) und eine axiale Passage (82), die den ersten Strömungskanal (78) und den zweiten Strömungskanal (80) miteinander verbindet, aufweist, wobei
der erste Strömungskanal (78) durch einen gegenüberstehenden ersten und zweiten scheibenförmigen Bereich (88) und (90) des Innengehäuses (44) derart begrenzt ist, dass der erste Strömungskanal (78) einen scheibenförmigen Hohlraum ausbildet, der sich diametral durch den Generator (42) erstreckt;
der zweite Strömungskanal (80) durch einen Innendurchmesser (92) des Außengehäuses (70) und einen Außendurchmesser (96) des Innengehäuses (44) derart begrenzt ist, dass der zweite Strömungskanal (80) einen ringförmigen Mantel bildet, der den Generator (42) vollständig umschließt;
die axiale Passage (82) durch einen bogenförmigen Einschnitt (94), gebildet in dem ersten scheibenförmigen Bereich (88) des Innengehäuses (44) derart begrenzt, dass Kühlflüssigkeit axial vom ersten Strömungskanal (78) in den zweiten Strömungskanal (80) durch die axiale Passage (82) geleitet wird;
sich ein Einlass (84) vom ersten Strömungskanal (78) aus erstreckt und geeignet ist, Kühlflüssigkeit in den ersten Strömungskanal (78) einfließen zu lassen, wobei der Einlass (84) diametral gegenüber der axialen Passage (82) angeordnet, so dass die in den Einlass (84) eintretende Kühlflüssigkeit quer durch den gesamten Generator (42) fließen muss, um zu der axialen Passage (82) zu gelangen;
sich ein Auslass (86) vom zweiten Strömungskanal (80) ausgehend und geeignet, Kühlflüssigkeit aus der Strömungskammer (76) abfließen zu lassen, der Auslass (86) diametral gegenüber der axialen Passage (82) angeordnet, so dass die in den zweiten Strömungskanal (80) eintretende Kühlflüssigkeit ringförmig um den Generator (42) fließen muss, um den Auslass (86) zu erreichen.
2. Generator (42) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (84) und der Auslass (86) geeignet sind, an das Kühlmittelsystem eines Automobils angeschlossen zu werden, so dass Motorkühlflüssigkeit durch den Generator (42) zirkuliert kann.
3. Der Generator (42) nach Anspruch 1, weiterhin einschließend:
eine von einem Paar Wälzlager (48, 50) im Innengehäuse (44) drehbar gelagerte Rotorwelle (46) mit einer Riemenscheibe (52), angeordnet auf einem ersten Ende der Rotorwelle (46) und einem Paar Schleifringe (54, 56) angeordnet auf einem zweitem Ende;
eine Rotorbaugruppe (60) einschließend ein erstes und zweites Polstück (62, 64), angeordnet auf der Rotorwelle (46) mit einer Erregerspule (66), angeordnet zwischen dem ersten und dem zweiten Polstück (62, 64);
eine Statorbaugruppe (68), fest angeordnet im Innengehäuse (44) in Funktionsverbindung mit der Rotorbaugruppe (60), stehend.
4. Kühlmittelsystem für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs einschließend:
einen Motor (100) mit darin befindlichen Strömungskanälen (78, 80), geeignet Kühlmittel durch den Motor (100) fließen zu lassen;
einen Kühler (102), geeignet die durch diesen fließende Kühlflüssigkeit abzukühlen;
einen Heizkern Wärmetauscher (104), geeignet erwärmte Kühlflüssigkeit, die durch den Motor (100) geflossen ist, aufzunehmen und erwärmte Luft für den Fahrgastraum des Automobils zur Verfügung zu stellen;
einen Generator (42) mit darin befindlichen Strömungskanälen (78, 80), geeignet Kühlmittel durch den Generator (42) fließen zu lassen, wobei der Generator (42) stromaufwärts des Heizkerns (104) angeordnet ist, so dass die vom Generator (42) an die Kühlflüssigkeit abgegebene Wärme vom Heizkern (104) genutzt wird, und erwärmte Luft für den Fahrgastraum des Automobils zur Verfügung zu stellen.
5. Generator (42), einschließlich:
a) ein Innengehäuse (44);
b) ein Außengehäuse (70) angeordnet oberhalb des Innengehäuses (44);
c) ein Paar O-Ringe (72, 74), angeordnet zwischen dem Innengehäuse (44) und dem Außengehäuse (70), dadurch zwischen diesen eine abgeschlossene Strömungskammer (76) definierend;
wobei die Strömungskammer (76) einen ersten Strömungskanal (78), einen zweiten Strömungskanal (80) und eine axiale Passage (82), die den ersten Strömungskanal (78) und den zweiten Strömungskanal (80) miteinander verbindet, aufweist, wobei
der erste Strömungskanal (78) derart begrenzt durch einen gegenüberstehenden ersten und zweiten scheibenförmigen Bereich (88) und (90) des Innengehäuses (44) derart begrenzt ist, dass der erste Strömungskanal (78) einen scheibenförmigen Hohlraum ausbildet, der sich diametral durch den Generator (42) erstreckt;
der zweite Strömungskanal (80) durch einen Innendurchmesser (92) des Außengehäuses (70) und einen Außendurchmesser (96) des Innengehäuses (44) derart begrenzt ist, dass der zweite Strömungskanal (80) einen ringförmigen Mantel bildet, der den Generator (42) vollständig umschließt;
die axiale Passage (82) durch einen bogenförmigen Einschnitt (94), gebildet in dem ersten scheibenförmigen Bereich (88) des Innengehäuses (44) derart begrenzt, dass Kühlflüssigkeit axial vorn ersten Strömungskanal (78) in den zweiten Strömungskanal (80) durch die axiale Passage (82) geleitet wird;
sich ein Einlass (84) vom ersten Strömungskanal (78) aus erstreckt und geeignet ist, Kühlflüssigkeit in den ersten Strömungskanal (78) einfließen zu lassen, wobei der Einlass (84) diametral gegenüber der axialen Passage (82) angeordnet, so dass die in den Einlass (84) eintretende Kühlflüssigkeit quer durch den gesamten Generator (42) fließen muss, um zu der axialen Passage (82) zu gelangen;
sich ein Auslass (86) vom zweiten Strömungskanal (80) ausgehend und geeignet, Kühlflüssigkeit aus der Strömungskammer (76) abfließen zu lassen, der Auslass (86) diametral gegenüber der axialen Passage (82) angeordnet, so dass die in den zweiten Strömungskanal (80) eintretende Kühlflüssigkeit ringförmig um den Generator (42) fließen muss, um den Auslass (86) zu erreichen,
eine von einem Paar Wälzlager (48, 50) im Innengehäuse (44) drehbar gelagerte Rotorwelle (46) mit einer Riemenscheibe (52), angeordnet auf einem ersten Ende der Rotorwelle (46) und einem Paar Schleifringe (54, 56) angeordnet auf einem zweitem Ende;
eine Rotorbaugruppe (60) einschließend ein erstes und zweites Polstück (62, 64), angeordnet auf der Rotorwelle (46) mit einer Erregerspule (66), angeordnet zwischen dem ersten und dem zweiten Polstück (62, 64)
eine Statorbaugruppe (68), fest angeordnet im Innengehäuse (44) in Funktionsverbindung mit der Rotorbaugruppe (60), stehend.
DE10302572A 2002-01-24 2003-01-22 Flüssigkeitsgekühlter Generator Withdrawn DE10302572A1 (de)

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