-
Die
Erfindung betrifft einen Ventilator für einen Verbrennungsmotor,
der einen Kühler
und ein Ventilatorrad aufweist und bei dem auf einer Ansaugseite
die Bauteile einer Ansaugbaugruppe und auf einer Abgasseite die
Bauteile einer Abgasbaugruppe angeordnet sind, wobei das von einem
Ventilatorgehäuse
umgebene Ventilatorrad zwischen dem Kühler und dem Verbrennungsmotor
angeordnet und mittels einer Ventilatorwelle derart antreibbar ist,
dass Kühlluft
durch den Kühler
hindurch auf den Verbrennungsmotor strömt.
-
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 7 bis 9 Stand der Technik ersichtlich
ist, ist ein Verbrennungsmotor 112 in einem Motorraum 104 im
Inneren einer Karosserie 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. 20–30mm, 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 10 Stand
der Technik ersichtlich ist, liegt die Mittelachse 122c des Rings
geringfügig
tiefer als die Mittelachse 114c der Welle, so daß der Kontakt
zwischen dem Ventilatorrad 116 und dem Ringkörper 122 vermieden
wird und der untere Abstand C3 größer ist als der obere Abstand
C4.
-
Ein
Ventilatorgehäuse
der eingangs genannten Art ist in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung
JP 63-67620 U beschrieben.
-
Bei
der aus 7 ersichtlichen
Anordnung des Verbrennungsmotors 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 Abgasseite. Demzufolge herrscht im Motorraum 104 auf
der Abgasseite eine höhere
Temperatur. Es kann zum Wärmestau
und als Folge zu einer Beschädigung
des Motors kommen.
-
Aus
der
GB 2 058 921 A ist
ein Ventilator beschrieben, bei dem zwischen dem Lüftergehäuse und
dem Ventilatorrad eine biegsame Folie vorgesehen ist, um eine ringförmigen Spalt
zu verschließen und
dadurch den Wirkungsgrad des Ventilators zu erhöhen.
-
Durch
die Erfindung soll ein Ventilator für einen Verbrennungsmotor geschaffen
werden, mittels welchem sich eine gleichmäßigere Temperaturverteilung
im Motorraum erzielen lässt.
-
Dies
wird mit einem Ventilator für
einen Verbrennungsmotor der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch
erreicht, dass zum Erhöhen des
Stroms an Kühlluft
auf der Abgasseite des Verbrennungsmotors ein zwischen dem Ventilatorgehäuse und
dem Ventilatorrad gebildeter Zwischenraum auf der Abgasseite größer ist
als auf der Ansaugseite des Verbrennungsmotors.
-
Der
größere Zwischenraum
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.
-
Eine
Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen um den
Umfang des Ventilatorrads angeordneten Ringkörper, der eine im Wesentlichen
kreisförmige
oder elliptische Form aufweist, wobei die Mittelachse des Ringkörpers koaxial zu
der Mittelachse der das Ventilatorrad antreibenden Ventilatorwelle
ist und wobei zum lokalen Vergrößern des
Zwischenraums auf der Abgasseite des Verbrennungsmotors der Ringkörper in
einem Bereich nach außen
hin erweitert ist.
-
Eine
andere Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen
um den Umfang des Ventilatorrads angeordneten Ringkörpers, der
eine im Wesentlichen kreisförmige
oder elliptische Form aufweist, wobei zum Vergrößern des Zwischenraums auf
der Abgasseite gegenüber
dem Zwischenraum auf der Ansaugseite des Verbrennungsmotors die Mittelachse
des Ringkörpers
gegenüber
der Mittelachse der das Ventilatorrad antreibenden Ventilatorwelle
zu der Abgasseite des Verbrennungsmotors hin versetzt ist.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung
stehen gleiche Bezugszeichen für
jeweils die gleichen Elemente, und es zeigen:
-
1 den Verbrennungsmotor nach
einer Ausführungsform
der Erfindung, in Draufsicht,
-
2 den aus 1 ersichtlichen Kühler von hinten,
-
3 den Ringspalt zwischen
dem Ventilatorrad und dem Ringkörper
nach 2, schematisch,
-
4 einen Motorraum eines Fahrzeugs,
in Draufsicht,
-
5 den Ringspalt zwischen
dem Ventilatorrad und dem Ringkörper
nach einer alternativen Ausführungsform
der Erfindung,
-
6 eine weitere Ausführungsform
der Erfindung, die einen zusätzlich
vorsehbaren Bereich mit erweitertem Ringspalt veranschaulicht,
-
7 ein Fahrzeug nach dem
Stand der Technik, in Draufsicht,
-
8 einen Kühler nach
dem Stand der Technik, von hinten,
-
9 den aus 8 ersichtlichen Kühler in Draufsicht, und
-
10 einen weiteren Kühler nach
dem Stand der Technik, von hinten.
-
Erfindungsgemäß ist der
Ringspalt zwischen dem Ventilatorrad 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 Abgasseite vermieden wird, wodurch Schäden infolge von Überhitzung
verhindert werden. Eine Ausführungsform
der Erfindung ist aus 1 bis 4 ersichtlich.
-
Das
aus 4 ersichtliche Fahrzeug 2 kann ein
Kraftfahrzeug 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
ein Ventilatorrad 16 auf, das 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 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.
-
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 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 Vergleich zum ansaugseitigen
Zwischenraum C2 noch größer als im vorher beschriebenen
Fall.
-
In 6 liegt die Ring-Mittelachse 24c koaxial
zur Wellen-Mittelachse 18c, d.h. der Versatz L ist Null.
Der Ringkörper 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 vergrößert ist.
Damit wird ein gerichteter Kühlluftstrom
bewirkt, so daß der
Luftstrom zur Abgasbaugruppe verstärkt und die Temperatur 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 Kühlluftzufuhr
auf der Abgasseite erhöht
wird, ohne daß dafür besondere
Teile erforderlich sind.