DE19857926A1 - Ventilator eines Verbrennungsmotors - Google Patents
Ventilator eines VerbrennungsmotorsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Ventilator eines
Verbrennungsmotors, und insbesondere einen Ventilator, von dem
ein vor dem Verbrennungsmotor angeordneter Kühler gekühlt wird
und dessen Ventilatorrad von einem ringförmigen
Ventilatorgehäuse (Ventilatorzarge) umgeben ist, so daß
zwischen dem Ventilatorrad und dem Ventilatorgehäuse ein
Ringspalt ausgebildet ist.
Ein Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs wird von Wasser
aus einem Kühler gekühlt. Das Wasser absorbiert die Wärme des
Motors, erwärmt sich und wird von einer Kühlvorrichtung wie
einem Ventilatorrad gekühlt. Das Ventilatorrad ist mittels
einer Ventilatorwelle an dem Verbrennungsmotor befestigt. Der
Kühler ist an der Vorderseite des Fahrzeugs befestigt. Ein
Ventilatorgehäuse mit einem Ringkörper ist an dem Kühler
befestigt und umgibt das Ventilatorrad in einem bestimmten
Abstand.
Wie aus Fig. 7 bis 9 ersichtlich ist, ist ein Verbren
nungsmotor 112 in einem Motorraum 104 im Inneren einer Karos
serie 106 eines Fahrzeugs 102 in Längsrichtung angeordnet. Ein
Ansaugkrümmer 108, z. B. als ein Teil der Ansaugbaugruppe, ist
an der einen Seite des Verbrennungsmotors 112 befestigt, und
ein Abgaskrümmer 110 ist an der anderen Seite angebracht. An
der Vorderseite des Fahrzeugs 102 ist ein Ventilatorrad 116
mittels einer Ventilatorwelle 114 an dem Verbrennungsmotor 112
angebracht. Ein Kühler 120 ist auf einem Querträger 118 der
Karosserie 106 dem Ventilatorrad 116 gegenüberliegend
installiert. An dem Kühler 120 ist ein Ventilatorgehäuse 124
angebracht, das mit einem Ringkörper 122 versehen ist, der das
Ventilatorrad 116 in einem bestimmten Abstand bzw. mit einem
Zwischenraum C umgibt. Der Ringkörper 122 ist kreisförmig
ausgebildet.
Der Abstand C zwischen dem Ventilatorrad 116 und dem Ring
122 des Ventilatorgehäuses 124 ist verhältnismäßig groß
ausgelegt, z. B. 20-30 mm, da sich das Ventilatorrad 116 mit der
Vibration des Verbrennungsmotors 112 mitbewegt. Die Lage der
Mittelachse 114c der Ventilatorwelle 114, die auch die
Mittelachse des Ventilators 116 bildet, stimmt annähernd mit
der Lage der Mittelachse 122c des Ringkörpers 122 überein, die
wiederum auch Mittelachse des Ventilatorgehäuses 124 ist.
Wenn das Fahrzeug 102 bei Fahrbahnstößen springt und
wieder aufsetzt, bewegt sich der Verbrennungsmotor 112 aufgrund
der federnden Lagerung des Verbrennungsmotors 112 um einen
großen Betrag nach unten. Wie aus Fig. 10 ersichtlich ist,
liegt die Mittelachse 122c des Rings geringfügig tiefer als die
Mittelachse 114c der Welle, so daß der Kantakt zwischen dem
Ventilatorrad 116 und dem Ringkörper 122 vermieden wird und der
untere Abstand C3 größer ist als der obere Abstand C4.
Ein Ventilatorgehäuse dieser Art ist in der japanischen
Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 63-67620 beschrieben. In
dieser Veröffentlichung hat die am Kühlerkörper festgelegte
Ventilatorhaube einen elliptischen Querschnitt. Das kürzere Maß
ergibt sich dabei als Summe aus dem Ventilatordurchmesser und
einem bestimmten Abstand.
Bei der aus Fig. 7 ersichtlichen Anordnung des Verbren
nungsmotors 112 in Längsrichtung-im Inneren des Motorraums 104
erwärmt sich die Abgasseite des Verbrennungsmotors 112 stärker
als die Einlaß- bzw. Ansaugseite. Die vom Ventilatorrad 116
angesaugte Kühlluft gelangt aus dem Ringspalt C mit jeweils
annähernd gleicher Geschwindigkeit zur Ansaug- und zur Abgas
seite. Demzufolge herrscht im Motorraum 104 auf der Abgasseite
eine höhere Temperatur. Es kann zum Wärmestau und als Folge zu
einer Beschädigung des Motors kommen.
Durch die Erfindung wird ein Ventilatorgehäuse geschaffen,
welches die Luft von einem Ventilatorrad in größerem Maße zu
einer stärker zu kühlenden Seite leitet als zu einer anderen
Seite.
Durch die Erfindung wird ein Ventilatorgehäuse für einen
Verbrennungsmotor geschaffen, bei dem ein Abstand zu dem Venti
latorrad auf der Abgasseite des Motors größer ist als auf der
Ansaugseite. Der größere Abstand auf der Abgasseite erhöht auf
dieser Seite wirksam den Kühlluftstrom in dem Motorraum, so daß
im gesamten Motor eine gleichmäßige Temperatur herrscht und die
Gefahr einer Beschädigung des Motors infolge von Überhitzung
verringert wird.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Venti
latorgehäuse für einen Verbrennungsmotor eines Typs geschaffen,
bei dem die Bauteile der Ansaugbaugruppe auf einer Ansaugseite
und die Bauteile der Abgasbaugruppe auf einer Abgasseite ange
bracht sind, wobei ein Ventilatorrad mittels einer Welle vor
dem Verbrennungsmotor drehbar ist, ein Kühler hinter dem
Ventilatorrad angeordnet ist, das Ventilatorgehäuse das
Ventilatorrad umgibt, so daß Kühlluft durch den Kühler geleitet
wird, die Kühlluft nach dem Durchströmen des Kühlers auf den
Verbrennungsmotor gelangt, und ein Ringspalt zwischen dem
Ventilatorrad und dem Ventilatorgehäuse auf der Abgasseite
größer ist als auf der Ansaugseite, so daß die Kühlluft
vorzugsweise zur Abgasseite geleitet wird.
Nach einem Merkmal der Erfindung wird ein Ventilatorge
häuse für einen Verbrennungsmotor geschaffen, das einen Ring
körper mit einer Ringachse aufweist, wobei der Ringkörper um
einen Umfang eines Ventilators angeordnet ist, das
Ventilatorrad eine Ventilatorachse aufweist, der Ringkörper im
wesentlichen kreisförmig oder elliptisch ausgebildet und dabei
jedoch auf einer Seite ausreichend nach außen aufgeweitet ist,
so daß eine Seite des Verbrennungsmotors im Vergleich zu einer
anderen Seite desselben bevorzugt gekühlt wird.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird ein Venti
latorgehäuse geschaffen, mit dem ein Verbrennungsmotor gekühlt
wird, wobei das Ventilatorgehäuse einen Ringkörper mit einer
Ringachse aufweist, ferner einen Ventilatorrad mit einer
Ventilatorachse, und der Ringkörper im wesentlichen elliptisch
ist, die Ringachse gegenüber der Ventilatorachse versetzt ist,
so daß eine Seite des Verbrennungsmotors im Vergleich zu einer
anderen Seite desselben stärker gekühlt wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausfüh
rungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In
der Zeichnung stehen gleiche Bezugszeichen für jeweils die
gleichen Elemente, und es zeigen:
Fig. 1 den Verbrennungsmotor nach einer Ausführungsfarm
der Erfindung, in Draufsicht,
Fig. 2 den aus Fig. 1 ersichtlichen Kühler von hinten,
Fig. 3 den Ringspalt zwischen dem Ventilatorrad und dem
Ringkörper nach Fig. 2, schematisch,
Fig. 4 einen Motorraum eines Fahrzeugs, in Draufsicht,
Fig. 5 den Ringspalt zwischen dem Ventilatorrad und dem
Ringkörper nach einer alternativen Ausführungsform der Erfin
dung,
Fig. 6 eine weitere Ausführungsfarm der Erfindung, die
einen zusätzlich vorsehbaren Bereich mit erweitertem Ringspalt
veranschaulicht,
Fig. 7 ein Fahrzeug nach dem Stand der Technik, in Drauf
sicht,
Fig. 8 einen Kühler nach dem Stand der Technik, von
hinten,
Fig. 9 den aus Fig. 8 ersichtlichen Kühler in Draufsicht,
und
Fig. 10 einen weiteren Kühler nach dem Stand der Technik,
von hinten.
Erfindungsgemäß ist der Ringspalt zwischen dem Ventilator
rad und dem Ventilatorgehäuse auf der Abgasseite größer als auf
der Ansaugseite, so daß die Kühlluftmenge auf der Abgasseite
wirksam vergrößert und das Anstauen von Wärme auf der Abgas
seite vermieden wird, wodurch Schäden infolge von Überhitzung
verhindert werden. Eine Ausführungsform der Erfindung ist aus
Fig. 1 bis 4 ersichtlich.
Das aus Fig. 4 ersichtliche Fahrzeug 2 kann ein Kraftfahr
zeug mit Vierradantrieb sein. Im Inneren eines Motorraums 4 in
einer Karosserie 6 ist ein Verbrennungsmotor 8 in Längsrichtung
angeordnet, d. h. die Kurbelwelle des Fahrzeugs erstreckt sich
im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung.
Ein für die Ansaugbaugruppe stehender Ansaugkrümmer 10
oder dgl. ist an einer Seite des Verbrennungsmotors 8, z. B. der
rechten Seite, angebracht. Ein für die Abgasbaugruppe stehender
Abgaskrümmer 12 oder dgl. ist an der anderen Seite, z. B. der
linken, angebracht.
Eine Kühlvorrichtung 14 weist einen Ventilatorrad 16 auf,
der mittels einer Ventilatorwelle 18 in Vorwärtsrichtung des
Fahrzeugs 2 an dem Verbrennungsmotor 8 befestigt ist. Ein
Kühler 22 ist dem Ventilatorrad 16 gegenüberliegend auf einem
Querträger 20 der Karosserie 6 angeordnet.
Ein Ventilatorgehäuse 26 mit einem Ringkörper 24, der das
Ventilatorrad 16 umgibt, ist an dem Kühler 22 befestigt. Der
Ringkörper 24 kann z. B. annähernd kreisförmig ausgebildet sein.
Wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, ist der Ringspalt C1
auf der Abgasseite größer als der Ringspalt C2 auf der
Ansaugseite. Das wird dadurch erreicht, daß die Mittelachse 24c
des Ringkörpers 24 um einen Betrag L gegenüber der Mittelachse
18c der Ventilatorwelle 18 versetzt ist.
Die Ausführungsform wird folgendermaßen betrieben:
Der Ringspalt C1 auf der Abgasseite ist größer als der Zwischenraum C2 auf der Ansaugseite. Das hat zur Folge, daß sich die Kühlluftmenge auf der Abgasseite des Motorraums 4 wesentlich erhöht und die Teile der Abgasbaugruppe wie den Abgaskrümmer 12 kühlt. Die im Motorraum 4 gestaute Warmluft wird mit der Kühlluft vermischt und die Temperatur auf der Abgasseite sinkt, so daß im Inneren des Motorraums 4 eine annähernd gleichmäßige Temperatur herrscht und Schäden infolge von Überhitzung verhindert werden.
Der Ringspalt C1 auf der Abgasseite ist größer als der Zwischenraum C2 auf der Ansaugseite. Das hat zur Folge, daß sich die Kühlluftmenge auf der Abgasseite des Motorraums 4 wesentlich erhöht und die Teile der Abgasbaugruppe wie den Abgaskrümmer 12 kühlt. Die im Motorraum 4 gestaute Warmluft wird mit der Kühlluft vermischt und die Temperatur auf der Abgasseite sinkt, so daß im Inneren des Motorraums 4 eine annähernd gleichmäßige Temperatur herrscht und Schäden infolge von Überhitzung verhindert werden.
Die Kühlluftmenge auf der Abgasseite wird erhöht, ohne daß
dafür Inneren des Motorraums 4 besondere Teile notwendig sind.
Der Aufbau ist damit einfach und kostengünstig.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, ist zusätzlich zu dem
elliptisch ausgebildeten Ringkörper 24 die Mittelachse 24c des
Rings um einen Betrag L gegenüber der Wellen-Mittelachse 18c
versetzt. Somit ist der abgasseitige Zwischenraum C1 im Ver
gleich zum ansaugseitigen Zwischenraum C2 noch größer als im
vorher beschriebenen Fall.
In Fig. 6 liegt die Ring-Mittelachse 24c koaxial zur
Wellen-Mittelachse 18c, d. h. der Versatz L ist Null. Der Ring
körper 24 kann entweder kreisförmig oder elliptisch sein. Auf
der Abgasseite ist ein Bereich 28 mit vergrößertem Zwischenraum
ausgebildet, so daß der abgasseitige Zwischenraum C1 lokal ver
größert ist. Damit wird ein gerichteter Kühlluftstrom bewirkt,
so daß der Luftstrom zur Abgasbaugruppe verstärkt und die Tem
peratur auf der Abgasseite des Motorraums 4 wirksam verringert
wird.
Bei der beschriebenen Erfindung ist der Ringspalt zwischen
dem Ventilatorrad und dem Ringkörper auf der Abgasseite des
Verbrennungsmotors größer als auf der Ansaugseite. Demzufolge
wird die Kühlluftzufuhr auf der Abgasseite wirksam erhöht, so
daß Wärmestauungen vermieden und Schäden am Motor infolge von
Überhitzung verhindert werden.
Der Aufbau ist einfach und kostengünstig, da die Kühlluft
zufuhr auf der Abgasseite erhöht wird, ohne daß dafür besondere
Teile erforderlich sind.
Claims (8)
1. Ventilator eines Verbrennungsmotors (8), wobei der
Verbrennungsmotor (8) von einem Typ ist, bei dem die Bauteile
der Ansaugbaugruppe (10) auf einer Ansaugseite und die Bauteile
der Abgasbaugruppe (12) auf einer Abgasseite angebracht sind,
mit einem mittels einer Welle (18) angetriebenen Ventilatorrad
(16), das vor dem Verbrennungsmotor (8) hinter dessen Kühler
(22) angeordnet ist und das von einem Ventilatorgehäuse (24)
umgeben ist, so daß Kühlluft gegen den Kühler (22) geblasen
wird und die Kühlluft an den Verbrennungsmotor (8) gelangt,
wobei der Ringspalt (C1) zwischen dem Ventilatorrad (16) und
dem Ventilatorgehäuse (24) auf der Abgasseite größer ist als
auf der Ansaugseite, so daß die Kühlluft bevorzugt zur
Abgasseite geleitet wird.
2. Ventilator eines Verbrennungsmotors nach Anspruch 1,
wobei
das Ventilatorrad (16) eine Ventilatorachse aufweist,
das Ventilatorgehäuse (24) eine Gehäuseachse aufweist, und
die Gehäuseachse zu der Abgasseite hin versetzt ist, so daß der Zwischenraum (C1) auf der Abgasseite gegenüber dem Zwischenraum (C2) auf der Ansaugseite vergrößert ist.
das Ventilatorrad (16) eine Ventilatorachse aufweist,
das Ventilatorgehäuse (24) eine Gehäuseachse aufweist, und
die Gehäuseachse zu der Abgasseite hin versetzt ist, so daß der Zwischenraum (C1) auf der Abgasseite gegenüber dem Zwischenraum (C2) auf der Ansaugseite vergrößert ist.
3. Ventilator nach Anspruch 1, wobei
das Ventilatorgehäuse (24) einen Zwischenraumbereich (28) in seinem Inneren aufweist, und
der Zwischenraumbereich (28) lokal vergrößert ist, so daß Kühlluft vorzugsweise zu der Abgasseite geleitet wird.
das Ventilatorgehäuse (24) einen Zwischenraumbereich (28) in seinem Inneren aufweist, und
der Zwischenraumbereich (28) lokal vergrößert ist, so daß Kühlluft vorzugsweise zu der Abgasseite geleitet wird.
4. Ventilator nach Anspruch 3, wobei das Ventilatorgehäuse
(24) mit Ausnahme des Zwischenraumbereichs (28) im wesentlichen
kreisförmig ausgebildet ist.
5. Ventilator nach Anspruch 1, wobei
das Ventilatorgehäuse (24) eine im wesentlichen ellipti sche Form aufweist,
eine Hauptachse der Ellipsenform auf einer Linie zwischen der Ansaugseite und der Abgasseite liegt,
das Ventilatorrad (16) eine Ventilatorachse aufweist,
das Ventilatorgehäuse (24) eine Gehäuseachse aufweist, und
die Gehäuseachse zu der Abgasseite hin versetzt ist, so daß der Zwischenraum (C1) auf der Abgasseite im Vergleich zu dem Zwischenraum (C2) auf der Ansaugseite vergrößert ist.
das Ventilatorgehäuse (24) eine im wesentlichen ellipti sche Form aufweist,
eine Hauptachse der Ellipsenform auf einer Linie zwischen der Ansaugseite und der Abgasseite liegt,
das Ventilatorrad (16) eine Ventilatorachse aufweist,
das Ventilatorgehäuse (24) eine Gehäuseachse aufweist, und
die Gehäuseachse zu der Abgasseite hin versetzt ist, so daß der Zwischenraum (C1) auf der Abgasseite im Vergleich zu dem Zwischenraum (C2) auf der Ansaugseite vergrößert ist.
6. Ventilator für einen Verbrennungsmotor (8) mit
einem Ringkörper (24) mit einer Ringachse (24c), wobei der Ringkörper (24) um einen Umfang eines Ventilators (16) angeordnet ist,
das Ventilatorrad (16) eine Ventilatorachse aufweist,
der Ringkörper (24) im wesentlichen kreisförmig oder elliptisch, dabei jedoch auf einer Seite genügend stark nach außen aufgeweitet ist, so daß eine Seite des Verbrennungsmotors (8) gegenüber einer anderen Seite desselben bevorzugt gekühlt wird.
einem Ringkörper (24) mit einer Ringachse (24c), wobei der Ringkörper (24) um einen Umfang eines Ventilators (16) angeordnet ist,
das Ventilatorrad (16) eine Ventilatorachse aufweist,
der Ringkörper (24) im wesentlichen kreisförmig oder elliptisch, dabei jedoch auf einer Seite genügend stark nach außen aufgeweitet ist, so daß eine Seite des Verbrennungsmotors (8) gegenüber einer anderen Seite desselben bevorzugt gekühlt wird.
7. Ventilator nach Anspruch 6, wobei die Ventilatorachse
im wesentlichen koaxial zu der Ringachse (24c) liegt.
8. Ventilator zum Kühlen eines Verbrennungsmotors (8) mit
einem Ringkörper (24) mit einer Ringachse (24c),
einem Ventilatorrad (16) mit einer Ventilatorachse, und
wobei der Ringkörper (24) im wesentlichen elliptisch ist,
wobei die Ringachse (24c) gegenüber der Ventilatorachse versetzt ist, so daß eine Seite des Verbrennungsmotors (8) gegenüber einer anderen Seite desselben verstärkt gekühlt wird.
einem Ringkörper (24) mit einer Ringachse (24c),
einem Ventilatorrad (16) mit einer Ventilatorachse, und
wobei der Ringkörper (24) im wesentlichen elliptisch ist,
wobei die Ringachse (24c) gegenüber der Ventilatorachse versetzt ist, so daß eine Seite des Verbrennungsmotors (8) gegenüber einer anderen Seite desselben verstärkt gekühlt wird.
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