DE1079894B

DE1079894B - Air-cooled internal combustion engine

Info

Publication number: DE1079894B
Application number: DEK36403A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Gerhard Franke
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1958-12-05
Filing date: 1958-12-05
Publication date: 1960-04-14

Description

Luftgekühlte Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine luftgekühlte Brennkraftmaschine init- einem von der Maschine über eine Flüssigkeitskupplung angettiebenen Kühlgebläse, wobei die Beaufschlagung derFlüssigkeitskupplung in Ab- hängigkeit von der Temperatur der abströmenden erwärmten Kühlluft durch einen Thermostaten im Sinne der AufrechterhIaltung einer bestimmten Maschinentemperatur gesteuert wird.Air-cooled internal combustion engine The invention relates to an air-cooled internal combustion engine init a angettiebenen from the engine through a fluid coupling cooling fan, wherein the impingement derFlüssigkeitskupplung is controlled in dependence on the temperature of the flowing heated cooling air by a thermostat in the sense of AufrechterhIaltung a specific engine temperature.

Bei solchen Maschinen, bei denen ein in der abströmenden erwärmteri Kühlluft angeordneter Thermostat- den Kühlluftdi2chsatz regelt, muß dafür gesorgt werden, daß auch bei denjenigen Betriebszuständen, die eine Verting#rung des Kühlluftdurchsatzes bis auf denWett.N'ull.an- sich zulassen würden, noch ein wenn. auch - _#eZgiger Kühlltiftdurchsatz zur Aufrechterhaltung derAnsprechbereitg.chäft desThernibstaten vorhanden i.#'i'.'Es liegt nun nahe, die Gebläsekupplung so zu sti-##nOrn, daß das Gebläse bei laufender Maschine iii# z39111 Stillstand kommt, d. h. also bei allen Betziebszuständen die zur Beaufschlag#ung des Thermostaten erfÄr'derliche Mindestmenge fördert. Die Praxis fiat gezeigt, 'daß 'es einfhal sehr schwierig ist, -die be##Ä#'4frechterhältung- einer kleineren'-Gebl-äsedrehzah.f,r'i#' Frage kommenden kleinen Betriebsmiltelmeitig#ii'W##r die Kupplung-exakt zu dob; sieien un.cl#.daß# außerdem-diese kleinen Mengen in-der Kupplung zu stark atit-g#Iiefzt werden und zu schäumen beginnen. Um. -e'i-c es Schwierigk . eiten ' zu vermeiden, ist man schon d#a#z#t-t,#ü#er.zeg#:ngen, ein von'der Maschine: direkt ',ahe,#t#l#benes z , usätzlithe's #kleines Gebläse vorzusehen,; -en t * eistimg-zur '. -' ' ---' F&tderung - der Mindestdurclig . ätz#inenge an -1,'-'ühii-uft bei stillstehendem Hauptgebläse ausreicht. Mit - diesem Zusatzgebläse kann zwar eine durchaus br-friedigend\ arbeitende und in den meisten Fällen aticli-#oÜne'#äu##-liche Schwierigkeiten leicht anwendbare Kühlluftregelung erzielt werden, doch ist man, sofern beide Gebläse über eine einzige Welle von der Maschine angetrieben werden, hinsichtlich der Anordnung der Kupplung für das Hauptgebläse nicht so frei, wie dies in manchen Fällen wünschenswert ist. Die Kupp- lung muß stets zwischen den beiden, in den gleichen Raum hinein fördernden Gebläse liegen. Hauptgebläse, Zusatzgebläse und Kupplung müssen also verhältnismäßig nahe beieinander angeordnet werden, wenn Wert auf einen möglichst unkomplizierten Aufbau der Maschine gelegt wird. Erfindungsgemäß wird der zur Beaufschlagung des Thermostaten erforderliche Mindestdurchsatz an Kühlluft durch eine parallel zu der gesteuerten Flüssigkeitskupplung arbeitende kleinere Flüssigkeitskupplung sichergestellt, die so bemessen ist, daß auch bei den Betriebszuständen, bei denen die größere Kupplung so gering beaufschlagt ist, daß sie ein zum Durchdrehen--des-Gebläses ausreichendes Drehmoment nicht mehr zu überti#a en vermag, das Gebläse 'übe' die, kleinere Kupplung noch so schnell angetrieben wird,- wie dies zum Fördern der zur Au-frechterhaltung der Ansprechbereitschaft des Thermostaten benötigten Kühlluftmenge erforderlich, ist, Die erfindungsgemäße Ma# schin - c benötigt nur ein- einziges Gebläse. Außerdem ist man hinsichtlich der Anordnung der beiden Kupplungen, 'die zweckmäßig zu einem einheitlichen Überträgungselement vereinigt sind, vollkommen frei.In such machines, in which a thermostat arranged in the outflowing heated cooling air regulates the cooling air flow rate, it must be ensured that even in those operating states that would allow the cooling air throughput to decrease to zero , another if. also - _ # dedicated cooling stick throughput to maintain the responding business desThernibstaten available i. # 'i' . H. In other words, in all operating states, the minimum quantity required to act on the thermostat is promoted. Practice has shown that 'it is just very difficult to maintain a smaller fan speed the coupling-exactly to dob; Sieien un.cl # .that # also-these small quantities-in-the coupling are too strong atit-g #, and begin to foam. Around. -e'i-c it's difficult . nits 'to avoid one is already d # a # z # tt, # ü # er.zeg #: nts, a von'der machine: directly', ahe to provide # t # l # surrounded z, usätzlithe's #kleines blower ,; -en t * eistimg-zur '. - '' --- 'F & tchung - the minimum duration . ätz # inge an -1, '-' ühii-uft is sufficient when the main fan is at a standstill. With - this additional fan can indeed a thoroughly br-satisfactorily \ working and in most cases aticli- # oÜne '# externa ## - Liche difficulties ease of use cooling air control can be achieved, but you are, both blowers provided on a single shaft of the machine are driven, in terms of the arrangement of the clutch for the main fan not as free as is desirable in some cases. The coupling must always be between the two fans conveying into the same room. The main fan, auxiliary fan and clutch must therefore be arranged relatively close to one another if value is placed on the construction of the machine as uncomplicated as possible. According to the invention, the minimum throughput of cooling air required to act on the thermostat is ensured by a smaller liquid coupling working parallel to the controlled liquid coupling, which is dimensioned in such a way that even in the operating states in which the larger coupling is so little acted upon that it causes a spinning - the fan is no longer able to exert sufficient torque, the fan 'exercises' the smaller clutch, no matter how fast it is driven, - as is necessary to convey the amount of cooling air required to maintain the readiness of the thermostat, the invention Ma # schin - c requires only one single fan. In addition, one is completely free with regard to the arrangement of the two clutches, which are expediently combined to form a single transmission element.

im Rahmen der - Erfindung kann die !3eaüfs"chla#, gung der kleineren Flüssigkeifskupplung gesteuert, beispielsweise von Hand. oder selbsttätig in -Abhängigkeit von einer Betriebs-- c?der Zusia;Üdsgröße der betreffenden Maschine, -oder ung-estette*rt, erfQI,7en'.' I'n #veiterer A us. 'gdÜaltung - ' ;' der ' ' - Er ' fi ndung sind b-ei-d-e-Ktipplungen in derWeise zu einem einheitlichen .Üibertrag!i4gselement vereinigt, daß das mit Primär--dr-e-hzahl- unilaufende Teil der größeren Kupplung stirnseitig außen eine Beschaufelung trägt und mit einem fest auf der Sekundärwelle sitzenden, entsprechend beschaufelten Rad die kleinere Kupplung bildet.as part of the - invention, the 3eaüfs "chla #, the smaller Flüssigkeifskupplung supply controlled, for example, manually or automatically c in dependence of a Betriebs-- the Zusia; Üdsgröße the machine in question, -or ung-estette * rt!.? , erfQI, 7en '.' . I'n #veiterer O ff 'gdÜaltung -'; ' the '' - Er 'invention are b-ei-de-Ktipplungen in derWeise i4gselement combined into a unitary .Üibertrag that the primary with - dr-e-hzahl- unilaufende part of the larger clutch outer end face bears a blading and forms the smaller coupling with a correspondingly bladed wheel that is firmly seated on the secondary shaft.

Die erfindungsgemäße Kombination der beiden Kupplungen ist nicht auf die Verwendung an luftgekühlten Brennkraftmaschinen beschränkt, sondern kann mit gleich gutem Erfolg auch bei Maschinen anderer Art, seien es Kraft- oder Arbeitsmaschinen, angewendet werden.The inventive combination of the two clutches is not on the use on air-cooled internal combustion engines is limited, but can be used with equally good success also with machines of other types, be it power or work machines, be applied.

Weitere Merkmale der Erfindung sind der Zeichnung zu entnehmen, in der eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine beispielsweise schematisch dargestellt ist.Further features of the invention can be found in the drawing, in which an internal combustion engine according to the invention is shown schematically, for example is.

Abb. 1 zeigt eine sechszylindrige luftgekühlte Brennkraftmaschine, bei der je drei Zylinder in Reihe und beide Zylindergruppen in V-Form zueinander angeordnet sind.Fig. 1 shows a six-cylinder air-cooled internal combustion engine in which three cylinders in series, and both groups of cylinders in V-shape to one another.

Abb. 2 zeigt im Schnitt eine mögliche konstruktive Ausführungsforni für das bei der Maschine nach Äbb. 1 im Kühlgebläseantrieb angeordnete, aus zwei Flüssigkeitskupplungen bestehende Kraftübertragungselement.Fig. 2 shows in section a possible structural embodiment for the machine according to Fig. 1 arranged in the cooling fan drive, consisting of two fluid couplings power transmission element.

Bei der Brennkraftmaschine nach Abb. 1 sind von den sechs Arbeitszylindern 1, 2, 3, 4, 5 und 6 je drei Zylinder 1, 2 und 3 bzw. -4, 5 lind 6 in Reihe hintereinander und beide Zylindergruppen in V-Form geneigt zueinander angeordnet. Der Antrieb des Kühlgebläses 7 erfolgt über eine Welle 8 von der Maschine selbst von deren Schwungradseite aus. Das Gebläse 7 fördert die Kühlluft in den von den beiden Zylindergruppen gebildeten V-Raum, aus dem heraus die Luft dann an den Zylindern und Zylinderköpfen entlang nach außen abströmt. In den Gebläseantrieb ist ein aus zwei parallel arbeitenden Flüssigkeitskupplungen 9 und 10 bestehendes Kraftübertragungselement eingeschaltet. Die größere Kupplung 9 ist sozusagen die Hauptkupplung oder Betriebskupplung, d. h., sie vermag das maximal vorkommende Gebläseantriebsdrehmoment noch zu übertragen. Ihre Beaufschlagung erfolgt über die Leitung 11 und wird mit Hilfe eines im Strom der erwärmten Kühlluft hinter dem Zylinder 6 liegenden Thermostaten 12 und eines von diesem betätigten Drosselorgans 13 im Sinne der Auf- rechterhaltung einer bestimmten Maschinentemperatur bei allen Betriebszuständen der Maschine geregelt. Die kleinere, über eine Leitung 14 gesteuert oder ungesteuert, beaufschlagte Flüssigkeitskupplung 10 ist so bemessen, daß das Gebläse 7 auch bei denjenigen Betriebszuständen, die an sich eine Verringerung des Kühlluftdurchsatzes bis auf den Wert Null zulassen würden, nicht zum Stillstand kommt, sondern noch genügend Kühlluft fördert zur Aufrechterhaltung der Ansprechbereitschaft des Thermostaten 12. Das Beaufschlagungsmedium für die Kupplungen wird mittels einer Pumpe 15 aus einem Vorratsbehälter 16 heraus zur Maschine gefördert.In the internal combustion engine according to Fig. 1 , of the six working cylinders 1, 2, 3, 4, 5 and 6, three cylinders 1, 2 and 3 or -4, 5 and 6 are inclined in series and both cylinder groups are inclined in a V shape arranged to each other. The cooling fan 7 is driven via a shaft 8 from the machine itself from its flywheel side. The fan 7 conveys the cooling air into the V-space formed by the two cylinder groups, from which the air then flows out along the cylinders and cylinder heads. A force transmission element consisting of two fluid couplings 9 and 10 operating in parallel is switched on in the fan drive. The larger clutch 9 is, so to speak, the main clutch or service clutch, i. That is, it is still able to transmit the maximum fan drive torque that occurs. Their impingement takes place via the line 11 and is controlled by means of a lying in the flow of heated cooling air downstream of the cylinder 6 thermostat 12 and one of this actuated throttle member 13 in terms of the up-right conservation of a specific engine temperature at all operating conditions of the engine. The smaller fluid coupling 10 , controlled or uncontrolled via a line 14, is dimensioned so that the fan 7 does not come to a standstill even in those operating states that would allow the cooling air throughput to be reduced to zero, but still sufficiently Cooling air conveys to maintain the readiness of the thermostat 12 to respond. The application medium for the clutches is conveyed by means of a pump 15 from a storage container 16 to the machine.

Das in Abb. 2 im Schnitt gezeigte Kraftübertragungselement im Gebläseantrieb weist ein feststehendes äußeres Gehäuse 17 auf, in welches von links die Antriebswelle 8 eintritt und aus dem rechts die zum Gebläse 7 führende Welle 23 austritt, Dieses Gehäuse 17 umschließt die beiden Flüssigkeitskupplungen stark unterschiedlicher Größe, deren jede im wesentlichen aus einem Primär- und einem Sekundärrad besteht. Das Primärrad der größeren Kupplung ist mit 18 und das der kleineren Kupplung mit 19 bezeichnet. Das Sekundärrad 20 der größeren Kupplung greift um das Primärrad 18 herum und ist in seinem Auslauf als Sekundärrad für die kleinere Kupplung ausgebildet. Das Primärrad 19 letzterer trägt eine Beschaufelung 21, die zusammen mit einer entsprechenden Beschaufelung auf dem Sekundärrad 20 einen Drosselweg für das durch die Leitung 14 in die kleinere Kupplung strömende Medium bildet. Der größeren Kupplung 18, 20 strömt die Flüssigkeit durch die Leitung 11 zu. Durch die Öffnung 22 tritt die Flüssigkeit aus dem Gehäuse 17 aus.The power transmission element in the fan drive shown in section in Fig. 2 has a fixed outer housing 17 , into which the drive shaft 8 enters from the left and from which the shaft 23 leading to the fan 7 exits on the right.This housing 17 encloses the two fluid couplings of very different sizes , each of which consists essentially of a primary and a secondary wheel. The primary gear of the larger clutch is denoted by 18 and that of the smaller clutch is denoted by 19. The secondary gear 20 of the larger clutch engages around the primary gear 18 and is designed in its outlet as a secondary gear for the smaller clutch. The primary wheel 19 of the latter carries a blading 21 which, together with a corresponding blading on the secondary wheel 20, forms a throttle path for the medium flowing through the line 14 into the smaller clutch. The liquid flows to the larger coupling 18, 20 through the line 11 . The liquid emerges from the housing 17 through the opening 22.

Claims

PATENT CLAIMS. 1. Air-cooled internal combustion engine with a cooling fan driven by the machine via a fluid coupling, the application of the fluid coupling depending on the temperature of the outflowing heated cooling air being controlled by a thermostat in order to maintain a certain machine temperature, characterized by a fluid coupling that is parallel to the controlled fluid coupling working smaller fluid coupling, which is dimensioned so that even in the operating states in which the larger coupling is so little acted upon that it is no longer able to transmit sufficient torque to spin the fan, the fan is driven as quickly via the smaller coupling how it is necessary to convey the amount of cooling air required to maintain the readiness of the thermostat to operate.

2. Air-cooled internal combustion engine according to claim 1, characterized by a controlled application of the smaller fluid coupling. 3. Air-cooled internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the smaller liquid coupling is acted upon in an uncontrolled manner. 4. Air-cooled internal combustion engine according to one of claims 1 to 3, characterized in that both clutches are combined into a single transmission element in such a way that the part of the larger clutch rotating at the primary speed bears a blading on the end face and with a fixed on the secondary shaft, correspondingly bladed wheel forms the smaller coupling.