DE19938428A1 - Lichtmaschine als Sauglüfter - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lichtmaschine (10) und die Verwendung von Lichtmaschinen (10) in Kraftfahrzeugen (14). DOLLAR A Im modernen Fahrzeugbau herrscht das Bestreben, den für die Unterbringung des Antriebsaggregats und der Nebenaggregate erforderlichen Raum zu minimieren, um einen möglichst großen nutzbaren Innenraum zur Verfügung stellen zu können. DOLLAR A Um in diesem Zusammenhang die Gestaltungsfreiheit bei der Anordnung von kühlluftbenötigenden Hilfsaggregaten zu erhöhen, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß eine Lichtmaschine (10) als kompakter Hilfslüfter ausgebildet ist. Dazu ist insbesondere gemäß Anspruch 1 vorgesehen, daß an dem Gehäuse (28) der Lichtmaschine (10) ein Saugleitungsanschlußstutzen (40) zum Anschluß einer Kühlluftleitung (42) eines luftgekühlten Wärmetauschers (44) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lichtmaschine und die Verwendung von Lichtma­ schinen in Kraftfahrzeugen.

Im modernen Kraftfahrzeugbau herrscht das Bestreben, den für die Unter­ bringung des Antriebsaggregats und der Nebenaggregate erforderlichen Raum zu minimieren, um einen möglichst großen nutzbaren Innenraum zur Verfügung stellen zu können. Ferner wird aus Gründen der Aerodynamik der das Antriebsaggregat umschließende Karosseriebereich immer flacher ges­ taltet. Dies führt dazu, daß die einzelnen Aggregatkomponenten sehr beengt untergebracht sind und häufig an nicht optimalen Einbauorten angeordnet werden müssen. Dadurch besteht insbesondere die Gefahr, daß einzelne Komponenten, für deren einwandfreie Funktion in ausreichendem Maße vor­ handene kühle Luft erforderlich ist, mit Leistungsverlust und/oder störanfällig arbeiten.

Komponenten, für die kühle Luft von besonderer Bedeutung ist, sind neben dem Wasser- und dem Ölkühler die Lichtmaschine und der Ladeluftkühler. Die beiden zuletzt genannten Komponenten stehen in der Prioritätenliste hinter den zuerst genannten und werden daher häufig in einer ungünstigen Einbaulage angeordnet. Dies führt im allgemeinen zu einem Leistungsver­ lust, wenn nämlich der Ladeluftkühler nur noch warme Luft atmet.

Das Problem der Belüftung von Lichtmaschinen ist im Stand der Technik in DE 30 09 815 A1, DE 35 00 069 A1, EP 0 213 981 A1 und EP 0 420 371 A1 behandelt.

Die DE 30 09 815 A1 beschreibt eine Lichtmaschine, bei der das Lüfterrad im Innern des Lichtmaschinengehäuses in Fahrtrichtung hinten angeordnet ist und zusammen mit dem Fahrtwind eine axiale Durchlüftung der Lichtma­ schine bewirkt.

Gemäß der DE 35 00 069 A1 erfolgt eine Durchlüftung des Gehäuses gegen den Fahrtwind. Das Lüfterrad ist dazu in Fahrtrichtung vorne am Gehäuse an dessen Außenseite angeordnet.

Die EP 0 213 981 A1 beschreibt ein besonderes gestaltetes Lüfterrad einer Lichtmaschine, welches im Innern der Lichtmaschine angeordnet ist und die Durchlüftung verbessern soll.

Eine weitere Lichtmaschine mit speziell gestaltetem Lüfterrad ist in der EP 0 420 371 A1 beschrieben. Das Lüfterrad ist im Gehäuseinnern angeordnet und so ausgebildet, daß die Schallabstrahlung begrenzt ist.

Das Problem der Kühlerbelüftung wird in DE 34 42 439 A1, DE 38 39 009 A1, DE 42 22 264 A1, EP 0 799 079 A1, EP 0 886 046 A1, und EP 0 919 705 A2 behandelt.

Das Problem eines beengten Motorraumes bei gleichzeitig mangelhafter Belüftung des Motorraumes ist aus der DE 195 42 965 A1 bekannt. In dieser Schrift sind einige Probleme beschrieben, die bestehen, wenn in einen für luftgekühlte Motoren ausgebildeten, am Heck eines Fahrzeugs angeordne­ ten Motorraum ein wassergekühlter Motor eingebaut wird. Um den Wasser­ kühler dieses Motors mit ausreichend Kühlluft zu versorgen ist in dieser Schrift vorgeschlagen, koaxial zu der Lichtmaschine des Motors einen Lüfter anzuordnen, der den Kühler über eine Luftführung anbläst und gleichzeitig die Lichtmaschine kühlt.

Keine der genannten Schriften befaßt sich jedoch mit dem Problem der Be­ lüftung, das bei der Anordnung von kühlluftbenötigenden Hilfsaggregaten wie Ladeluftkühler oder Klimaanlagenkühler in engen Räumen besteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gestaltungsfreiheit bei der Anordnung von kühlluftbenötigenden Hilfsaggregaten zu erhöhen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der Ansprüche 1, 2, 7, 10, 11 bzw. 12.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß eine Lichtmaschine als kompakter Hilfslüfter ausgebildet ist. Dazu ist insbesondere gemäß Anspruch 1 vorge­ sehen, daß an dem Gehäuse der Lichtmaschine ein Saugleitung­ sanschlußstutzen zum Anschluß einer Kühlluftleitung eines luftgekühlten Wärmetauschers ausgebildet ist. Die an dem Saugleitungsanschlußstutzen anzuschließende Kühlluftleitung ermöglicht es, Hilfsaggregate an praktisch jeder beliebigen Stelle im Motorraum anzuordnen, wobei dennoch durch die Lüfterwirkung der Lichtmaschine eine ausreichende Belüftung gewährleistet.

Eine besonders effektive Lüfterwirkung läßt sich erzielen, wenn auf der Welle der Lichtmaschine an beiden Stirnseiten des Gehäuses ein erstes bzw. ein zweites Lüfterrad angeordnet sind. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, über die Gestaltung des ersten Lüfterrades die Durchlüftung der Lichtmaschine zu optimieren und über die Gestaltung des zweiten Lüfterra­ des die Luft-Fördermenge für das zu kühlende Hilfsaggregat.

Bei einer Ausgestaltung der Lichtmaschine als Sauglüfter kann mit zwei Lüfterrädern auch sichergestellt werden, daß die Lichtmaschine ausreichend gekühlt wird, auch wenn über die Kühlluftleitung und den Saugleitung­ sanschlußstutzen erwärmte Luft in die Lichtmachine geführt wird.

Die Vorteile der Erfindung zeigen sich besonders, wenn eine als Hilfslüfter ausgebildetete Lichtmaschine in einer Ladeluftkühlanlage eines Kraftfahr­ zeugs, insbesondere eines Pkw verwendet wird. Durch die verbesserte Kühlung der Ladeluft wird eine höhere Motorleistung erreicht, ohne daß da­ für in nennenswertem Umfang Motorraum benötigt wird. Auch die Ferti­ gungskosten für das Kraftfahrzeug bleiben praktisch unverändert, denn bis auf die zusätzlich zu verlegenden Kühlluftleitung sind bei der Montage keine weiteren Komponenten einzubauen. Hervorzuheben ist, daß gerade bei hohen Motordrehzahlen auch eine erhöhte Lüfterleistung des Genera­ tors zur Verfügung gestellt wird und damit genau passend die Wirkung des Ladeluftkühlers durch die erhöhte Luftansaugung verbessert wird.

Die Ausgestaltung der Lichtmaschine als kompakter Lüfter erleichtert auch das Nachrüsten von Fahrzeugen mit einer Klimaanlage, da nicht zusätzlich zu dem für die Klimaanlage erforderlichen Raum noch Raum für einen Lüfter zur Verfügung gestellt werden muß.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung im Zu­ sammenhang mit der Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße, im Motorraum eines Pkw angeordnete Lichtmachine in schematischer Darstellung.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Lichtmaschine 10 gezeigt, die im Mo­ torraum 12 eines Pkw 14 angeordnet ist. Der Pkw 14 weist als Antriebsag­ gregat hier einen 6-Zylinder-Dieselmotor 16 auf, welcher im Betrieb in dem Motorraum 12 hohe Temperaturen verursacht. Zur Kühlung des Dieselmo­ tors 16 ist hinter einem am Frontende 18 des Pkw angeordneten Kühlergrill (nicht gezeigt) ein Kühler 20 angeordnet. Dieser Kühler 20, der vom Fahrt­ wind (Pfeile A) angeströmt wird, beansprucht die gesamte offene Fläche des Kühlergrills.

Die Lichtmaschine 10 ist seitlich am Motorblock des Dieselmotors 16 ange­ ordnet, wobei die Welle 22 sich parallel zur Kurbelwelle 24 und in Fahrzeug­ längsrichtung erstreckt. Die Welle 22 wird über einen Keilriemenantrieb 26 von dem Dieselmotor 16 angetrieben.

In ihrem, von einem aus Gußteilen bestehenden Gehäuse 28 umschlosse­ nen Innenraum 30 sind ein Stator 32 und ein Rotor 34 angeordnet, wobei der Rotor 34 mit der Welle 22 rotiert. Auf der Welle 22 sind im Innenraum 30 des Gehäuses 28 im Bereich der vorderen Stirnseite ein erstes Lüfterrad 36 und im Bereich der hinteren Stirnseite ein zweites Lüfterrad 38 angeordnet.

An dem Gehäuse 28 ist ein kappenartiger, aus einem gummielastischen Material bestehender Saugleitungsanschlußstutzen 40 ausgebildet. Dazu weisen die Gußteile des Gehäuses 28 eine umlaufende Nut oder Rippe auf, so daß der Saugleitungsanschlußstutzen 40 sicher festgehalten wird.

An dem Saugleitungsanschlußstutzen 40 ist eine Kühlluftleitung 42 aus ei­ nem bis 130°C hitzebeständigen Material angeordnet. Vorzugsweise weist die Kühlluftleitung 42 radial verlaufende Rippen auf, die ein Kollabieren der Kühlluftleitung 42 aufgrund des in ihr herrschenden leichten Unterdrucks vermeiden. Die Kühlluftleitung 42 verbindet die Lichtmaschine 10 mit einem Ladeluftkühler 44, welcher in einem sogenannten "Totluft"-Bereich des Mo­ torraums 12 angeordnet ist. In diesem Bereich wird der Ladeluftkühler 44 nicht direkt vom Fahrtwind angeströmt.

Im Betrieb saugt das erste Lüfterrad 36 gemäß dem Pfeil B Luft durch den Kühler 20 hindurch in die Lichtmaschine hinein. Ferner saugt das zweite Lüfterrad 38 über die Kühlluftleitung 42 gemäß den Pfeilen C Luft durch den Ladeluftkühler 44 hindurch an. Es ist erkennbar, daß am Ladeluftkühler 44 keine direkte Anströmung aufgrund des Fahrtwindes erfolgt. Sowohl die von dem ersten als auch die von dem zweiten Lüfterrad 36, 38 geförderte Luft tritt radial aus dem Gehäuse 28 der Lichtmaschine 10 durch dafür vorgese­ hene Entlüftungsschlitze aus.

Claims (12)

1. Lichtmaschine für Kraftfahrzeug (14) mit einem in einem Gehäuse (28) angeordneten Stator (32), einem auf einer Welle (22) rotierenden, von einem Antriebsaggregat (16) des Kraftfahrzeugs (14) angetriebenen Rotor (34) und mindestens einem auf der Welle (22) angeordneten Lüf­ terrad (38), gekennzeichnet durch einen an dem Gehäuse (28) ausgebil­ deten Saugleitungsanschlußstutzen (40) zum Anschluß einer Kühlluft­ leitung (42) eines luftgekühlten Wärmetauschers (44).

2. Lichtmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf der Welle (22) an den beiden Stirnseiten des Gehäu­ ses (28) ein erstes bzw. ein zweites Lüfterrad (36, 38) angeordnet sind.

3. Lichtmaschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Sauglei­ tungsanschlußstutzen (40) gemäß Anspruch 1.

4. Lichtmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Lüfterrad (36, 38) die Luft in entgegengesetz­ ten Richtungen durch das Gehäuse (28) fördern.

5. Lichtmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Lüfterrad (36, 38) die Luft axial in das Gehäuse hinein fördern, wobei das Gehäuse (28) so ausgebildet ist, daß die Luft radial aus dem Gehäuse (28) austritt.

6. Lichtmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß beide Lüfterräder (26, 38) im Innern des Gehäuses (28) angeordnet sind.

7. Ladeluftkühlanlage für ein Kraftfahrzeug (14), mit einem luftgekühlten Ladeluftkühler (44), der einen Kühllufteinlaß und einen Kühlluftauslaß aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung des Kühlluftstro­ mes durch den Ladeluftkühler (44) eine Kühlluftleitung (42) vorgesehen ist, die den Ladeluftkühler (44) mit einer als Hilfslüfter ausgebildeten Lichtmaschine (10) verbindet.

8. Ladeluftkühlanlage nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Licht­ maschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5.

9. Ladeluftkühlanlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladeluftkühler (44) in einem vom Fahrtwind nicht oder nicht di­ rekt angeströmten Bereich (Totluftbereich) des Motorraumes (12) des Kraftfahrzeugs (14) angeordnet ist.

10. Verwendung einer Lichtmaschine (10) als Sauglüfter für einen Wärme­ tauscher (44) in einem Kraftfahrzeug (14).

11. Verwendung einer Lichtmaschine (10) als Hilfslüfter für einen Kraftfahr­ zeug-Ladeluftkühler (44).

12. Verwendung einer Lichtmaschine als Hilfslüfter für den Kühler einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage.