DE2903764A1

DE2903764A1 - Cooling system for heavy goods vehicle - has fan below engine connected to radiator in front of engine by duct

Info

Publication number: DE2903764A1
Application number: DE19792903764
Authority: DE
Inventors: Gerd Ing Grad Frantzen; Hermann Ing Grad Heeren; Dietrich Ing Grad Richter; Helmut Ing Grad Wendler; Hans-Juergen Dipl Ing Zuerner
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1979-02-01
Filing date: 1979-02-01
Publication date: 1980-09-04

Abstract

A radiator (1) is placed in front of the engine (2). It has vertical water tubes (3) which contain turbulence inducing inserts and whose length is 30-70 times their dia. An air inlet duct (4) is above the radiator and an outlet duct (5) below the radiator extends below the engine (1). The cooling fan (6) is placed on the outlet of the outlet duct below the engine. This gives unobstructed flow on the discharge of the fan and increases the room available for the radiator so that a cooling system with a greater capacity can be installed within the available space.

Description

Kühlvorrichtung für insbesondere flüssigkeitsgekuhlte Cooling device for, in particular, liquid-cooled

Verbrennungskraftmaschinen für Nutzfahrzeuge u. dgl. Internal combustion engines for commercial vehicles and the like.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühlvorrichtung für insbesondere f lüs sigkei tsgekühlte Verbrennungskraftmaschinen für Nutzfahrzeuge u. dgl., mit einem vor der Stirnseite der Verbrennungskraftmaschine angeordneten Luftröhrenkühler, einem oder mehreren motorisch antreibbaren Ventilatoren und einer Kuhllurtführung zwischen Kühler und Ventilator bzw. Ventilatoren.The invention relates to a cooling device for in particular Liquid-cooled internal combustion engines for commercial vehicles and the like, with a tracheal cooler arranged in front of the end face of the internal combustion engine, one or more motor-driven fans and a Kuhllurtführung between cooler and fan or fans.

Bei einer bekannten Kühlvorrichtung der eingangs genannten Art sind die Kühlrohre des Lurtröhrenkühlers Glattrohre und liegen waagrecht. Bei einem Luftröhrenkühler mit Glattrohren wäre an sich eine große Rohrlänge für hohe Kühlleistungen erwünscht; da aber wegen der Forderung nach geringer Fahrzeuglänge und wegen der durch die Stirnfläche begrenzten Kühleranströmfläche solche großenRohrlängen nicht realisierbar sind, wurden bei den bekannten Luftröhrenkühlern relativ kurze Rohre (150 bis 200 mm) gewählt, und wurde zur Erzielung einer ausreichenden Kühlleistung die Zahl der Kühlrohre bei gleichzeitig verkleinertem Röhrchenquerschnitt erhöht. Dadurch wurde aber die Fertigung der Kühler schwieriger und lohnintensiver.In a known cooling device of the type mentioned are the cooling tubes of the Lurtröhrenkühlers smooth tubes and are horizontal. With a tracheal cooler with smooth tubes, a large tube length would be desirable for high cooling capacities; but because of the requirement for a short vehicle length and because of the Frontal area limited to the cooler inflow area, such large pipe lengths cannot be realized are, relatively short tubes (150 to 200 mm) and the number of Cooling tubes increased with simultaneously reduced tube cross-section. This became but the production of the cooler more difficult and more labor intensive.

Außerdem steigen die Anforderungen an die die größere Anzahl der Fúgestellen.In addition, the demands on the larger number of joints increase.

Da sowohl der Lurtröhrenkühler als auch der oder die Ventilatoren in der Regel stirnseitig vor der Verbrennungskraftmaschine liegen, ergeben sich hohe Druckverluste infolge der Anströmung und Querumströmung des Motorblocks durch die den bzw. die Ventilatoren verlassende Luft.Since both the Lurtröhrenkühler and the fan (s) usually lie on the front side in front of the internal combustion engine, result high pressure losses as a result of the inflow and cross-flow around the engine block the air leaving the fan (s).

Schließlich sind auch Wärmetauscher des "Lurtröhren.typs" bekannt, bei denen die Luft durch senkrechte Rohre strömt, wobei in den Rohren Turbulenzerzeuger zur Vergrößerung des lurtseitigen Wärmeübergangs angeordnet sind. Als Anwendungsgebiet sind jedoch nur Trockenkühltürme namentlich genannt.Finally, heat exchangers of the "Lurtröhren.typs" are also known, in which the air flows through vertical pipes, with turbulence generators in the pipes are arranged to increase the heat transfer on the lurtle side. As a field of application however, only dry cooling towers are mentioned by name.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühlvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei vorgegebener K0hlleistung)und Anströmfläche, sowohl größere Einzelrohrlängen ermöglicht,als auch geringere Ventilator(en)leistung benötigt.The invention has for its object to provide a cooling device of to create the type mentioned at the beginning, which with a given cooling capacity) and inflow area, Enables both larger individual pipe lengths and lower fan (s) output needed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Lurtröhrenkühler mit senkrecht oder nahezu senkrecht verlaufenden, mit Turbulenzerzeugern ausgerüsteten Rohren angeordnet ist, wobei die Einzellänge der Rohre zwischen ca. 3Oxd und 7oxid liegt, wobei d der gleichwertige Durchmesser in mm bedeutet, daß der oder die Ventilatoren an einer Stelle angeordnet sind, an der die den oder die Ventilatoren verlassende Luft möglichst ungehindert ins Freie abströmen kann, und daß ein Einströmkrümmer zum Zuleiten der Kühlluft zum Kühler vorgesehen ist.This object is achieved according to the invention in that the Lurtröhrenkühler with vertically or almost vertically running, equipped with turbulence generators Tubes is arranged, the individual length of the tubes between approx. 3Oxd and 7oxid where d is the equivalent diameter in mm that the fan or fans are arranged at a point at which the fan or fans leaving Air can flow as freely as possible into the open air, and that an inlet manifold is provided for supplying the cooling air to the radiator.

Durch diese Maßnahmen wird insbesondere der Vorteil erreicht, daß, trotz Erhöhung des Druckverlustes in den Rohren, insgesamt eine verringerte Ventilatorleistung erzielbar ist, was eine Steigerung der nutzbaren Motorleistung an der Motorantriebswelle und eine Verringerung der Ventilator(en)-Geräuschentwicklung zur Folge hat. Durch die längeren Einzelrohre bei gleichzeitig erhöhtem Rohrquerschnitt ergeben sich Vereinfachungen in der Kühlerherstellung; jedoch ist die Einzelrohrlänge nicht so lang, daß die Bodenfreiheit beeinträchtigt ist.These measures have the particular advantage that despite the increase in the pressure loss in the pipes, an overall reduced fan output is achievable, which increases the usable engine power on the motor drive shaft and results in a reduction in fan (s) noise. By the longer individual pipes with a simultaneously increased pipe cross-section result Simplifications in cooler manufacture; however, the single pipe length is not so long that the ground clearance is impaired.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbespiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 die erfindungsgemäße Kühivorrichtung in der Seitenansicht, mit vor der Motorstirnseite angeordnetem Lurtröhrenkühler und außerhalb der Motorstirnseite angeordneten Ventilatoren Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie 11-11 nach Fig. 1.An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the drawing shown. It shows: FIG. 1 the cooling device according to the invention in a side view, with Lurtröhrkühler arranged in front of the engine face and outside the engine face arranged fans FIG. 2 shows a section along the line 11-11 of FIG. 1.

Ein sog. Luftröhrenkühler t ist stirnseitig vor dem Motorblock 2 - dessen Motorwelle mit der Längsachse des Fahrzeugs übereinstimmt - so angeordnet, daß die von der Kühlluft durchströmten Rohre 3 senkrecht verlaufen. Die Länge der Einzelrohre, die mit Turbulenzerzeugern, insbesondere in Form von in gewissen Abständen vorgesehenen Umfangssicken, ausgerüstet sind, liegt ca. zwischen 3Oxd und 70xd, wobei d der gleichwertige Durchmesser in mm bedeutet. (Bei einem Innen-Rohrdurchmesser von 10 mm ergeben sich also Rohrlängen von 300 bis 700 mm). Der gleichwertige Rohrdurchmesser soll möglichst bei 10 mm und größeren Werten liegen.A so-called air pipe cooler t is on the face in front of the engine block 2 - whose motor shaft coincides with the longitudinal axis of the vehicle - so arranged, that the tubes 3 through which the cooling air flows are perpendicular. The length of the Individual tubes with turbulence generators, especially in the form of at certain intervals provided circumferential beads, is between 3Oxd and 70xd, where d is the equivalent diameter in mm. (With an inside pipe diameter of 10 mm, pipe lengths of 300 to 700 mm result). The equivalent pipe diameter should be around 10 mm and larger values if possible.

Am oberen Ende des Luftröhrenkühlers 1 ist ein Einströmkrümmer 4 vorgesehen, durch den die axial ankommende Kühlluft um 900 in Richtung auf die oberen Rohrenden umgelenkt wird.An inlet manifold 4 is provided at the upper end of the air tube cooler 1, through which the axially incoming cooling air by 900 in the direction of the upper pipe ends is diverted.

Die aus dem Luftröhrenkühler am unteren Ende austretende Luft wird über eine entsprechende Führung in Form eines Hosenrohrs 5 zu zwei Ventilatoren 6 axialer Bauart geleitet, die unterhalb bzw. seitlich der ölwanne des Motorblocks 2 angeordnet sind.The air exiting the air tube cooler at the lower end is Via a corresponding guide in the form of a Y-pipe 5 to two fans 6 axial design, which is below or to the side of the oil pan of the engine block 2 are arranged.

Die Ventilatoren 6 können aber - alternativ - auch seitlich neben dem Motorblock, über dem Motorblock oder entsprechenden Orten, wo die die Ventilatoren verlassende Luft möglichst ungehindert abströmen kann, angeordnet sein.The fans 6 can - alternatively - also laterally next to the engine block, above the engine block or similar locations where the fans are installed leaving air can flow as freely as possible, be arranged.

Die Ventilatoren 6 sind in an sich bekannter Weise von einem elektrischen Antrieb 7 antreibbar. Bei Kraftfahrzeugen werden die Ventilatoren 6 zweckmäßig temperaturgesteuert zu- und abgeschaltet. Bei geringer Fahrtgeschwindigkeit unterstützen die Ventilatoren den Luftzug.The fans 6 are in a manner known per se of an electric one Drive 7 can be driven. In motor vehicles, the fans 6 are expediently temperature-controlled switched on and off. The fans provide support at low speeds the draft.

Man kann auch den Einströmkrümmer am unteren Ende des Luftröhrenkühlers t vorsehen. Die Ventilatoren 6 müssen dann entsprechend seitlich oder oberhalb des Motorblocks 2 angeordnet sein.You can also use the inlet manifold at the bottom of the air tube cooler t provide. The fans 6 must then be on the side or above the Engine blocks 2 be arranged.

Der Durchmesser der Rohre 9 ist zweckmäßig kreisrund, jedoch sind auch andere Querschnittsformen möglich.The diameter of the tubes 9 is expediently circular, but are other cross-sectional shapes are also possible.

Die Rohre sind vorzugsweise an den Enden zum Sechskant aufgeweitet und über die Sechskantseitenflächen wärmeübertragungsmitteldicht verbunden.The tubes are preferably widened to form a hexagon at the ends and heat-transfer medium-tightly connected via the hexagonal side surfaces.

Unter einem "LuStröhrenkUhler" soll ein Kühler verstanden sein, bei dem die Kühl luft durch die Rohre 3 strömt, während das rückzukühlende Fluid, insbesondere Wasser, die Rohre 3 außen bespült.A "LuStröhrenkUhler" should be understood to mean a cooler at which the cooling air flows through the tubes 3, while the fluid to be recooled, in particular Water, the pipes 3 rinsed outside.

Als Anwendungsbeispiele werden insbesondere Kühler zur Rückkühlung von im Motorblock erwärmter Flüssigkeit, oder Ladeluftkühler genannt. (Bei Ladeluftkühlern bespült die Ladeluft die Rohre außen.) Außerdem können derartige Kühler auch zur Kondensation eines Kühlmediums bei der an sich bekannten Verdampfungskühlung (Siedekühlung) eingesetzt werden.In particular, coolers for recooling are used as application examples of heated liquid in the engine block, or called intercooler. (For intercoolers the charge air washes the pipes outside.) In addition, such coolers can also be used for Condensation of a cooling medium in the known evaporative cooling (evaporative cooling) can be used.

Claims

½) Patent claim cooling device for, in particular, liquid-cooled Internal combustion engines for commercial vehicles and the like, with one in front of the end face the internal combustion engine arranged air tube coolers, one or more motor-driven fans and a cooling air duct between the cooler and Fan or fans, characterized in that the air tube cooler (1) with vertically or almost vertically running, equipped with turbulence generators Pipes (3) is arranged, the individual length of the pipes between approximately 3Gxd and 70xd, where d is the equivalent diameter in mm that the Fans (6) are arranged at a point where the one or more fans leaving air can flow as freely as possible into the open air, and that an inlet manifold (4) is provided for supplying the cooling air to the radiator.