DE1576705A1 - Kuehlvorrichtung fuer fluessigkeitsgekuehlte Brennkraftmaschinen zum Antrieb,insbesondere von Kampffahrzeugen - Google Patents

Kuehlvorrichtung fuer fluessigkeitsgekuehlte Brennkraftmaschinen zum Antrieb,insbesondere von Kampffahrzeugen

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Description

Daimler Benz Aktiengesellschaft Palm. 7089/4
Stuttgart-Untertürkheim 6.3.1967
"Kühlvorrichtung für flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschinen zum Antrieb insbesondere von Kampf fahr zeugen11
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühlvorrichtung für flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschinen zum Antrieb ins= besondere von Kampffahrzeugen.
Die Entwicklung der Brennkraftmaschinen hoher Leistung hat in Bezug auf den Bauraum zu einer hohen Leistungskonzentration geführt. Das gilt jedoch nicht für die Hilfsaggregate und besonders nicht für die Kühlvorrichtung. Das Eaumverhältnis von Maschine zu Kühlvorrichtung wurde dadurch immer un= günstiger. Bei Kampffahrzeugen besteht die zusätzliche Forderung nach extrem flacher Bauweise der gesamten Antriebs= anlage. Pur die Unterbringung einer Kühlvorrichtung kon= ventioneller Bauart mit ebenem Kühlerblock und Druck- oder Saugaxialgebläse ergibt sich eine Vergrößerung des zur Ver= fügung stehenden Maschinenraumes, die den taktischen Forderungen zuwiderläuft.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Kühlvorrichtung zu schaffen, die sich durch einen kleinen flachen Bauraum, geringes Gewicht sowie durch einen kleinen Leistungsbedarf auszeichnet.Weiterhin soll eine derartige Kühlvorrichtung eine maximale Wärmeabfuhr gewähr=
leisten.
»
Zur Lösung der utarissenen Aufgabenstellung wird gemäß der Erfindung eine Kühlvorrichtung vorgeschlagen, bei der zwischen einem im wesentlichen kreisringförmigen Wärmetauscher für die Wärmeabgabe der Kühlflüssigkeit mit diffusorartig sich erweiternden Strömungskanälen für den Durchtritt der Kühlluft und einem konzentrischen inneren Radialgebläse ein Luft-Leitapparat mit radial sich diffusorartig erweiternden Leitschaufeln angeordnet und der Leitapparat in Richtung der
00981 9/0843
-2- J
-2- Palm 7989/4
Gebläseachse in Leitkanäle aufgeteilt ist, die sich von der Luftaustrittsfläche des Gebläses her zur Lufteintritts» fläche des Wärmetauschers hin axial diffusorartig erweitern·
Durch die Erfindung werden bedeutende Vorteile erzielt. Die gesamte lufteintrittsseitige Hantelfläche des ringförmigen Wärmetauschers wird vollkommen gleichmäßig beaufschlagt, so daß die spezifische Kühlleistung gegenüber konventionellen Kühlvorrichtungen verbessert ist. Bei einem Ringkühler er« geben sich diffusorartig erweiternde Luftkanäle, so daß die Druckverluste sehr gering sind. Dabei wird die infolge Erwärmung eintretende Volumenvergrößerung der Kühlluft durch die Querschnitteerweiterung der Luftkanäle kompensiert. Die Kühlluftführung von der Eintrittsseite des Gebläses bis zur Austrittsseite des Wärmetauschers ist strömungstechnisch annähernd ideal gelöst und von optimaler Kürze, so daß ein Minimum von Bauvolumen und Leistungsverbrauch für die Kühl» Vorrichtung realisiert ist. Innerhalb der durch den ring* förmigen Wärmetauscher gegebenen Baukontur kann die gesamte Kühlvorrichtung aus Wärmetauscher, Leitapparat, Gebläse und gegebenenfalls einer Gebläsekupplung, die auch thermostatisch steuerbar sein kann, untergebracht werden. Hierdurch ergibt sich ein konstruktiv einfaches Gehäuse für die ganze Kühl* vorrichtung·
Einzelheiten und weitere Merkmale der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der als Beispiel eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung anhand der Zeichnung erläutert ist. In der Zeichnung bedeuten
Pig. 1 einen Axialschnitt durch . ' das scheibenförmige Gehäuse der Kühl* Vorrichtung,
?ig. 2 eine Draufsicht der Kühlvorrichtung
nach Pig. 1, teilweise im Schnitt, und
0098 19/0843 "3"
-3- Palm 7089/4-
Tig. 3 einen schematischen'Seillängsschnitt durch ein Kampffahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung in einem anderen Maßstab.
' lach Tig. 1 ist innerhalb eines ringförmigen Kühlerblockes ein zweiflutigee Radialgebltta.· 11 angeordnet. Die Kühl« luft wird axial angesaig, tritt radial aus dem Gebläse aus und wird durch einen zwischen Gebläse 11 und Kühlerblock angeordneten Leitapparat 12 gleichmäßig auf die innere Mantel« fläche des Kühlerblockee 10 rerteilt.
Der Leitapparat 12 besteht aus diffusorartig ausgebildeten Leitschaufeln 13t die innere Hohlräume 14 aufweisen. Die Räume zwischen den hohlen Leitachaufein 13 sind durch kreiß= ringförmige Luftleitteile 15 in Luftkanäle 16 aufgeteilt, die sich sum Kühlerblock 10 hin axial diffusorartig erweitern. Die Leitteile 15 können als einfache Blechscheiben geformt werden. Die Luftkanäle 17 im Kühlerblock 10 verlaufen nicht radial zur Gebläseachse und erweitern sich zur Luftaustritts= •eile des Kühler'olöckes 10 hin diffusorartig. Durch diese Luft: führung sind die Druckrerluste auf ein Minimum reduziert, wozu noch die betonte Bückwärtskrümmung der Laufschaufeln 18a bzw. 18b beiträgt.
Die Kühlflüssigkeit wird nicht nur in den Wasserkanälen 19 abgekühlt, sondern durchströmt zusätzlich noch die Hohl=» räume 14 der Leitschaufeln 13· Zu diesem Zweck-strefeta die Hohlräume 14 an ihren eintrittsseitigen Enden mit einem ersten Ringkanal 20 in Verbindung, der durch eine Leitung an den austrittsseitisen Wasserkasten 22e des Kühlerblockes angeschlossen ist. Hacn Austritt aus den Leitschaufeln 13 gelangt die Kühlflüssigkeit in einen zweiten Ringkanal 23,
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der einen Leitungs-Anschluß 24 als Austrittsöffnung des Kühlerblockes 10 aufweist. Ton der Maschine her strömt die Kühlflüssigkeit durch eine Eintrittsöffnung 25 in den eintritteseitigen Wasserkasten 26 des Kühlerblockes 10· Aus de» Wasserkasten 26 strömt die Kühlflüssigkeit in beidenUmfangs« richtungenin die Wasserkanäle 19 des Kühlerblockes 10·
Durch die Anordnung der Ringkanäle 20 und 23 wird neben der zusätzlichen Kühlwirkung der Leitschaufeln erreicht, daß Sin- und Austrittsöffnung 26 und 24 der Kühlvorrichtung nah· beieinander liegen* so daß zusätzlichen Raum beanspruchende Rückführungsleitungen für die Kühlflüssigkeit eingespart sind·
Durch die doppelte Beschaufelung des Gebläseβ 11 ergibt sich die Möglichkeit, die Saugwirkung beispielsweise der Laufschaufeln 18b für die Belüftung des Maschinenraumes auszunutzen. Hierbei kann der Lüftungskanal des Maschinenraumes durch eine Absperr» Torrichtung luftdicht abschließbar sein. Die Steuerung der Abeperrrorrichtung kann mit der Steuerung für die Kupplung des Gebläses zwangsläufig erfolgen, so daß bei nichtdrehendem Gebläse auch der Lüftungskanal des Maschinenraumes abge» schlossen ist. Bei Wasserfahrt kann durch die Absperrvorrichtung vermieden werden, daß der Maschinenraum überflutet wird*
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besteht das Gehäuse 27 der Kühl« vorrichtung aus einem scheibenförmigen Basisteil 28 und einem ebensolchen Abdeckteil 29. Die Teile 28 und 29 werden durch Schrauben 30 zusammengehalten.
Das scheibenförmige Basisteil 28 weist eine konzentrische Öffnung 31 auf, in die ein Lagergehäuseteil 32 für eine Antriebswelle 33 eingesetzt ist. Das Gehäuseteil 32 ist mit führungskanälen 34 für die Kühlluft versehen. Die Antriebs* welle 33 ist mit dim Pumpenrad 35 einer in der Laufradnabe des Geblases 11 angeordneten hydrodynamischen Kupplung fest verbunden. Die füllung der hydrodynamischen Kupplung ist in
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-5- Palm 7089/4
Abhängigkeit von der Temperatur der Kühlflüssigkeit regelbar» Das Turbinenrad 37 dieser Kupplung ist mit der Laufradnabe einteilig ausgeführt.
Wie weiter aus der Pig. 1 zu entnehmen ist, sind alle Teile der Kühlvorrichtung wie Kühlerblock 10, Gebläse 11, Leit= apparat 12, Ringkanäle 20 und 23 und Gebläsekupplung 35, innerhalb des Gehäuses 27 angeordnet, obwohl letzteres in seinen Abmessungen nicht oder nur unwesentlich über die Bau== kontur des eigentlichen Kühlerblockes 10 hinausgeht·
In Fig. 3 ist gezeigt, wie eine Kühlvorrichtung nach den Pig. 1 und 2 beispielsweise in raumsparender Weise am An= triebsaggregat eines Kampffahrzeuges angeordnet sein kann·- Ton diesem ist nur die Heckpartie schematisch angedeutet, wobei zu ersehen ist, daß das in der lahrzeugwanne 38 ange= ordnete Antriebsaggregat aus der Brennkraftmaschine 39 sowie dem Schalt- und lenkgetriebe 40 gebildet wird, deren Gehäuse zusammengeflanscht sind. Das Gehäuse des Getriebeblockes weist an seiner Oberseite einen ebenen Mantelteil 41 auf, der dem Basisteil 28 des Gehäuses 27 für die Kühlvorrichtung aus Pig. 1 bzw. 2 in seiner Ausbildung und Punktion entspricht. Hierdurch wird erreicht, daß die Kühlvorrichtung in einem besonders flachen und kleinen Raum,beispielsweise wie gezeigt unmittelbar über dem Getriebe, untergebracht werden kann.
In Pig. 3 sijid weiterhin der Turm des Fahrzeuges mit 42, der ljufteinlaß-Stutzen mit 43 und der Luftauslaß-Stutzen der. Kühl= vorrichtung mit 44 bezeichnet. Bei 45 ist ein Luftführungskanal zum Stutzen 44 angedeutet. Mit 27a wurde das Gehäuse der Kühl» vorrichtung angegeben, das im wesentlichen dem Gehäuse 27 der Pig. 1 und 2 entspricht.
-6-
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Claims (11)

-6- Deljm 7089/4 Ansprüche»
1. Kühlvorrichtung für flüssigkeitsgekühlte Brennkraft« maschinen zum Antrieb insbesondere von Kampffahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem im wesentlichen kreisringförmigen lärmetauscher (10) für die Wärmeabgabe der Kühlflüssigkeit mit diffusorartig sich erweiternden Strömungskanälen (17) für den Durchtritt der Kühlluft und einem konzentrisch inneren Radialgebläse (11) ein Luft-Leit= apparat (12) mit radial sich diffusorartig erweiternden leitschaufeln (13) angeordnet und der Leitapparat (12) in Richtung der G-ebläseachse in Leitkanäle (16) aufgeteilt ist, die sich von der Luftaustrittsfläche des Gebläses (11) her zur Lufteintrittsfläche des Wärmetauschers (10) hin axial diffusorartig erweitern.·
2. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Leitschaufeln (13) als zusätzliche Wärmetauscher für die Wärmeabgabe der Kühlflüssigkeit ausgebildet sind.
3. Kühlvorrichtung nach einem oder beiden der Ansprüche
1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufeln (13) Hohlräume (14) aufweisen, die von der Kühlflüssigkeit durch= strömt sind.
4. Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (14) der Leitschaufeln (13) mit einem ersten Ringkanal (20) in Ver= bindung stehen, der an den austrittsseitigen Wasserkasten , (22e) des kreisringförmigen Wärmetauschers (10) angeschlos» sen ist·
5. Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (14) der Leitschaufeln (13) mit einem zweiten Ringkanal (23) in Verbindung stehen, der mit einem Leitungs-Anschluß (24)
als Austrittsöffnung des kreieringförmigen Wärmetauschers (10) rer.ehen ist. O09819708^3
I D/D /UO -7- Palm 7089A
6. Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der austrittst* seitige ieitunge-Anschlufl (24) des zweiten Ringkanales (23) und der Leitungs-Anschluß (25) des eintrittsseitigen Wasserkastens (26) in Umfangsrichtung des kreisringförmigen Wärmetauschers (10) an derselben Stelle angeordnet sind oder einen nur geringfügigen Abstand voneinander aufweisen·
7. Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkanäle (17) des kreisringförmigen Wärmetauschers (10) nicht radial ver« laufen·
8. Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch ein zweiflutiges Ge= blase (11).
9. Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Kühl» luftstrom (Laufschaufeln 18b) des zweiflutigen Gebläses (11) den Maschinenraum belüftet·
10. Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis, 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Lüftungskenal zum Maschinenraum insbesondere in Abhängigkeit von der Steuerung des Gebläseantriebes luftdicht abschließbar ist.
11. Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusemantel (41) des gegebenenfalls einen Getriebeblock (40 ) einschließenden Antriebsaggregates (39) unmittelbar das Basisteil des Gehäuses (27a) für die Kühlvorrichtung bildet.
009819/0843 *
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DE1576705B2 DE1576705B2 (de) 1973-04-12
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