DE1291162B

DE1291162B - Axialkuehlluftgeblaese fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1291162B
Application number: DEP40825A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ferdinand; Piech; Schrag Rolf
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1966-11-18
Filing date: 1966-11-18
Publication date: 1969-03-20
Also published as: GB1130700A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Axialkühlluftgebläse für Brennkraftmaschinen, dessen Gebläseläufer vom Wellenende einer in der Nabe angeordneten Wechselstromlichtmaschine aus angetrieben wird, die ihrerseits ständig mit einer -der Wellen der Brennkraftmaschine in treibender Verbindung steht.
Es ist bekannt, Gleichstromlichtmaschinen in der Nabe des Kühloebläses von Brennkraftmaschinen anzuordnen und durch einen Teilstrom der geförderten Kühlluft des Gebläseläufers zu belüften. Das Gebläse dieser Lichtmaschine ist hierzu mit entsprechenden öffnungen versehen. Dadurch, daß bei Gleichstromlichtinaschinen der in der Nabe des% Gebläses zur Verfügung stehende Raum bereits vollständig Vera baut ist, können dort keine Vorkehrungen mehr getroffen werden, um die vom Gebläseläufer geförderte Kühlluftmenge den verschiedenen Betriebsbedingungen der Maschine anzupassen. Die ebenfalls bereits bekannte Verwendung einer Wechselstromlichtmaschine in der Nabe eines Kühlgebläses für Brennkraftmaschinen bietet im Gegensatz zur Gleichstromlichtmaschme durch ihre auf -elöste Bauweise bessere Einbauverhältnisse. Sie hat jedoch den Nachteil, daß der Wärmeanfall bedeutend größer ist. Im Hinblick auf diese Eigenart hat man bisher davon Abstand genommen, den Gebläseläufer zugleich mit thermostatisch gesteuerten Kupplungen zu versehen, weil sie gleichfalls einen großen Wärmeanfall verursachen.
Der vorliegenden Erfindung liegt, ausgehend vom vorstehenden Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Axialkühlluftgebläse zu schaffen, in des--sen Nabe bei Verwendung einer WechseIstromlichtmaschine zugleich Mittel untergebracht werden können, die eine den Betriebsbedingungen der Maschine angepaßte Regelung des Gebläseantriebes gestatten. Außerdem soll durch eine vorteilhafte Ausgestaltung dieser Mittel die Kühlung der Lichtmaschine, besonders deren hitzeempfindliche Gleichrichterteile sicher gewährleistet sein.
Diese Aufgabe wird bei einem Axialkühlluftgebläse der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß der Antrieb des Geblä#eläufers, unter Zwischenschaltune, C einer in der ' Gebläsenabe untergebrachten elektromagnetisch betätigten Reibungskupplung erfolgt, deren ständig umlaufender Teil mit einem Schaufehing versehen ist, der mit in bekannter Weise in der Wandung der Nabe angeordneten und in Strömungsrichtung der Luft liegenden öffnungen zu-sammenwirkt.
Von den-.zur Auswahl stehenden bekannten Kupp-. lungsarten für den Gebläseläuferantrieb bietet die elektromagnetische Kupplung den Vorteil kleiner Ab- messungen und einfacher Betätigung -und weiterhin den Vorzug, daß ihr ständig umlaufender Teil -sich als Lüfterrad ausbilden läßt Durch ein. vom.Gebläseläufer somit im wesentlichen unabhängiges Lüftungssystem, sind die mit dem Wärmeanfall von Lichtmaschine und Kupplung zusammenhängenden Probleme sicher gelöst. Die elektromagnetische Kupplung kann in Abhängigkeit einer oder mehrerer Betriebsgrößen der Maschine, z. B. mittels Thermostaten ein- und ausgeschaltet werden. Es ist jedoch auch möglich, die Einschaltung der elektromagnetischen Kupplung vom Fahrer, z. B. an Hand eines Öltemperaturanzeigegerätes, durchzuführen.
Eine Abstrablung der Wärme von der elektromagnetischen Kupplung zur Lichtmaschine wird dadurch vermieden, daß die Nabe des Kühlluftgebläses durch eine senkrechte Zwischenwand in einen die Li14 aschine und in einen die elektromagnetische Reibungskupphnig aufnehmenden-Ra-um unterteilt ist, wobei die Zwischenwand ein Lager der Lichtmaschinenwelle. enthält und zugleich mit zur Belüftung dienenden Ausnehmungen versehen ist. Des weiteren können dadurch, daß die Schaltelemente zur Gleichrichtung der Wechselspannung und die Vorrichtung zur Zuführung der Erregerspannung in dem die elektromagnetische Reibunaskupplung aufnehmenden Raum angeordnet sind, die Betriebsbedingungen der Lichtmaschine weiter verbessert werden. Dient die Zwischenwand- als, Träger der zur Gleichrichtung des Wechselstromes benötigten Dioden der Lichtmaschine, so wird die Montage des Aggregates vereinfacht, da diese Einzelheiten vorgefertigt mit der Zwischenwand eingebaut werden können.
Die Erfindung ist an Hand eines Längsschnittes durch das Axialkühlluftgebläse für eine luftgekühlte Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges beispielsweise gezeigt.
Das Axialkühlluftgebläse, welches als selbständige Baueinheit ausgeführt an der im einzelnen nicht gezeigten Brennkiahm'aschine befestigt ist, besitzt einen zylindrischen Gehäusemantel 1, der mit einem vorderen Nabenteil 2 aus einem Stück besteht. Der Nabenteil 2 ist durch am. Umfang verteilte Stützen 3 mit dem Gehäusemantel 1 . verbunden. Die Stützen 3 können zur Führung der in Pfeilrichtung S anströmenden Luft benützt werden. Die Förderung der Luft erfolgt durch einen Gebläseläufer 4, welcher mit Schaufeln 5 besetzt ist. Der Gebläseläufer 4 umgibt einen hinteren Nabenteil 6 und ist auf einer Antriebswelle7 verkeilt. Der hintere Nabentei16 ist unter Vermittlung einer Zwischenwand 8 am vorderen Nabenteil. 2 befestigt. Die Zwischenwand 8 unterteilt die gesamte Nabe 9 des Kühlluftgebläses in Räume 10 und 11. In dem Raum 11 ist eine an sich bekannte Drehstromlichtmaschine 12 mit einer Statorwicklung 13 und einem Klauenpolanker 14 untergebracht. Der Klauenpolanker 14 ist drehfest mit einer Welle 15 in Eingriff,. die in einem Lager 16 in der Zwischenwand 8 und in einem weiteren Lager 17 im vorderen Nabenteil 2 umläuft. Der Antrieb der Welle 15 erfolgt von der Kurbelwelle der Maschine aus über den angedeuteten Riementrieb 18. Die Welle 15 durchsetzt die Zwischenwand 8 und ist angrenzend an diese in dem Raum 10 mit einem Schleifring 19 zur Erzeugung der Erregerspannung der Lichtmaschine, versehen. Die am Schleifring 19 anliegenden Bürsten 20 sind gleichfalls im Raum 10 untergebracht und mittels eines Trägers 21 an der Zwischenwand 8 befestigt. An der Zwischenwand 8 sind zugleich die zur Erregung und Gleichrichtung vorgesehenen Dioden 22 durch geeignete Winkel od. dgl. gehalten. In dem Raum 10 ist ferner eine elektromagnetische Reibungskupplung 23 untergebracht, welche aus einer Ankerscheibe 24 und einem, den Elektromagneten 25, enthaltenden Spulenträger 26, #besteht. - Der Spulenträger 26 ist als Teil der ständig -mit MaschinendiehAffl -umlaufenden Lichtmaschinenwelle 15 ausgeführt und besitzt auf seiner Rückseite einen Schleifring für die der Erregung des Elektromagneten dienende Kohlebürste 27. Die Ankerscheibe 24, die zugleich als Reibglied dient, ist unter Vermittlung von am Umfang verteilten Bolzen 28 axial verschiebbar auf einem Flansch 29 der Antriebswelle 7 für den Gebläseläufer gelagert. Zur Belüftung der beschriebenen Aggregate 12 und 23 sind die Räume 10 und 11 durch einen Schaufelring belüftet, der durch den Spulenträger 26 und eine Anzahl von Luftschaufeln 30 am Umfang desselben gebildet wird. Durch die Luftschaufeln 30 wird die in der Zeichnung strichpunktiert eingezeichnete Nebenströmung S' erzwungen. Für diese Luftströmung sind die Nabenteile 2 und 6 mit Bohrungen 31, 32 und 33 und die Zwischenwand 8 mit Ausnehmungen 34 versehen. Zur Umströmung des Fußteiles des Gebläseläufers 4 sind auf dessen Abströmseite öffnungen 35 angebracht.
Beim Betrieb der Brennkraftmaschine wird über den Riementrieb 18 die Welle 15 in Umlauf versetzt, wodurch die Lichtmaschine 12 Strom an die Batterie der elektrischen Anlage abgibt. Durch den zugleich erzeugten Luftstrom S' wird die Nabe 9 durch die öffnungen 31, 33 und 34 hindurch belüftet.
Bei kalter Maschine bleibt der Gebläseläufer 4 zunächst stehen, bis das Schmieröl oder die Arbeitszylinder eine Temperatur erreicht haben, welche eine Kühlluftförderung erforderlich machen. Ist dies der Fall, so wird in bekannter Weise durch einen Thermostaten der Stromkreis zum Elektromagneten 25 überbrückt. Durch die Erregung des Magnetfeldes wird die Ankerscheibe 24 angezogen und somit über den Spulenträger 26 eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Lichtmaschinenwelle 15 und der Antriebswelle 7 des Gebläseläufers 4 erhalten, wodurch die Kühlluftförderung zu den Arbeitszylindem einsetzt.

Claims

Patentansprüche: 1. AxialkühHuftgebläse für Brennkraftmaschinen, dessen Gebläseläufer vom Wellenende einer in der Nabe angeordneten Wechselstromlichtmaschine aus angetrieben wird, die ihrerseits ständig mit einer der Wellen der Brennkraftmaschine in treibender Verbindung steht, d a - durch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Gebläseläufers(4) unter Zwischenschaltung einer in der Gebläsenabe(9) untergebrachten elektromagnetisch betätigten Reibungskupplung (23) erfolgt, deren ständig umlaufender Teil(26) mit einem Schaufelring (30) versehen ist, der mit in bekannter Weise in der Wandung der Nabe (9) angeordneten und in Strömungsrichtung der Luft liegenden öffnungen (31 bis 33) zusammen wirkt.
2. Axialkühlluftgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (9) des Kühlluftgebläses durch eine senkrechte Zwischenwand (8) in einen die Lichtmaschine (12) und in einen die elektromagnetische Reibungskupplung (23) aufnehmenden kaum (10, 11) unterteilt ist, wobei die Zwischenwand (8) ein Lager (16) der Lichtmaschinenwelle (15) enthält und zugleich mit zur Belüftung dienenden Ausnehmungen (34) versehen
3. Axialkühlluftgebläse ist « nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente (22) zur Gleichrichtung der Wechselspannung und die Vorrichtung (19, 20) zum Zuführen der Erregerspannung der Lichtmaschine (12) in dem die elektromagnetische Reibungskupplung (23) aufnehmenden Raum (10) angeordnet sind.
4. Axialkühlluftgebläse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwand (8) als Träger der zur Gleichrichtung des Wechselstromes der Lichtmaschine (12) benötigten Dioden (22) dient.