DE19938428A1 - Lichtmaschine als Sauglüfter - Google Patents
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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.
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