DE3104534A1

DE3104534A1 - Brennkraftmaschine mit kuehlluft-geblaese

Info

Publication number: DE3104534A1
Application number: DE19813104534
Authority: DE
Inventors: Johann 8201 Bad Feilnbach Schmuck
Original assignee: Motorenfabrik Hatz GmbH and Co KG
Current assignee: Motorenfabrik Hatz GmbH and Co KG
Priority date: 1981-02-09
Filing date: 1981-02-09
Publication date: 1982-08-19
Also published as: FR2499625A1; JPS57135219A; FR2499625B3; GB2092666A; IT8219253A0; IT1152753B

Description

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Brennkraftmaschine mit Kühluft-Ge-bläse

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit einem Gebläse, das die Kühlluft gegen die zu kühlenden Stellen der Maschine fördert, und mit einem von der Kurbelwelle angetriebenen Schwungrad.

Es ist bei Maschinen dieser Art bekannt, das Schwungrad als Rotor des Kühluft-Gebläses auszubilden. Damit man die Stirnseite des Schwungrades zum Antrieb bzw. Anbau von Aggregaten freihalten kann, muß man bei dieseabekannten Ausführungsformen das Gebläse als Radial-Gebläse gestalten, indem die Kühlluft von der Rückseite des Schwungrades in axialer Richtung angesaugt und über die im Innern des Schwungrades vorgesehenen Förderkanäle in radialer Richtung gefördert wird, um anschließend den zu kühlenden Stelle zugeleitet zu werden.

Derartige Anordnung mit Schwungrad- Radialgebläse isb jedoch sehr nachteilig. Zunächst einmal führen die im Innern des Schwungrades verlaufenden Förderkanäle zu einer verwickelten Schwungrad-Gestaltung, die seine wirtschaftliche Herstellung insbe3on-.dere bei Massenfertigung sehr erschwert. Ferner kann die von der Schwungrad-Rückseite angesaugte Kühlluft nur mit Hilfe besonderer entlang der Maschine bzw. ihres Kurbelgehäuses verlaufender Leitkanäle zugeführt werden, die aus raumsparenden Gründen dem Umfang der Maschine angepaßt werden müssen, was zu einer verwickelten Kanalführung führt. Falls man dqrüberhinaus eine geräuschdämmende Gestaltung der Maschine unsjbrebü,

Mit eiJ -.ur Dämpfung des Ansauggeräusches erforderlich, ,ieden einzelnen von diesen Leitkanälen mit Dämpfungsschichten auszulegen.

Die erwähnten Nachteile eines Schwungrad-Radialgebläses führen zu einem verwickelten Aufbau und folglich zu einer teueren Herstellung. Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden und einen unkomplizierten Aufbau und eine wirtschaftliche Fertigung des Kühlluft-rGebläses zu schaffen. Diese Aufgabe wird erfindungsgeniäß dadurch gelöst, daß das Schwungrad in der Weise als.Rotor eines Axialgebläses für die Kühlluft ausgebildet wird, daß an seinem Umfang eine Vielzahl von Förderschaufeln angebracht wird, und daß eine den Rotor dicht umgebende Trennwand als Stator des Gebläses wirkt, wobei die Kühlluft durch die Förderschaufeln an der der Maschine abgekehrten Seite der Trennwand aus.radialer Oder annähernd radialer Richtung angesaugt und an der'der Maschine zugekehrten. Seite dieser Trennwand in axialer oder annähernd axialer Richtung gefördert und gegen die zu kühlenden Stellen der Maschine geleitet wird. . . ■

Dieaei· (lObii-iae-Aufbau stellt in jedem Falle die Schwungrad-"Stirnseite für Anbau-Aggregate frei und ermöglicht außerdem seine freizügige Gestaltung. Man kann beispielsweise die Förderschaufeln mit dem Schwungrad einstückig ausbilden oder aber am Umfang eines Ringes vorsehen, der erst mit dem Schwungrad verbunden wird. Bei letzterer Ausführungsform kann man in vorteilhafter Weise den Ring aus Kuststoff, z.B. als S.pritzgußteil herstellen.

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Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die JPÖi'der-.schaufeln des Schwungrades von einem in der Trennwand festsitzenden Schaufelkranz umgeben, dessen Leitschaufeln an der .Gebläse-Saugseite liegen und den Kühlluftstrom den Förderschaufeln des Schwungrades zuleiten. Auf diese Art und Weise erreicht man eine zweckmäßige Kühlluft-.Verteilung am ganzen Schwungrad-Umfang und -bei geeigneter Stromlinienführung bei den Leitschaufeln- auch eine günstige Beeinflussung des Ansaugvorganges am Gebläse.

Die erfindungsgemäße Gestaltung des Kühlluft-Gebläses bringt auch mannigfaltigste Vorteile bei einer Brennkraftmaschine mit einer das Maschinengehäuse und das Schwungrad umgebenden · schalldämmenden Verschalung. Man kann hier die den Stator des Gebläses bildende Trennwand zugleich als ein Verschalurigsteil ausbilden, welches den das Maschinengehäuse umgebenden Verschalungsraum von dem das Schwungrad umgebenden sowie die Ansaugseite d.oft Gebläses bildenden VerachalunKeranm trennt,. Auf diese Weise wird die Gebläse-Trennwand in den Aufbau dor Maschinen-Verschalung einbezogen und ihre Gestaltung wesentlich vereinfacht.

"Dabei kann die die Ansaugseite des Gebläses bildende Verschalung mindestens teilweise als.mit schalldämmenden Schichten ausgelegte Dämpferstrecke in sehr einfacher Weise ausgestaltet werden.

Außerdem ist es zweckmäßig, die Einlaßöffnung für die Kühlluft an oberster Stelle der das Schwungard umgebnnden Verschalung anzuordnen und unmittelbar an die

anschließen zu lassen. Auch die Auslaßöffnung für die Kühlluft wird man vorteihaft an oberster Stelle der Verschalung sowie am Ende einer weiteren Dämpferstrecke legen.

In der nachstehenden Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig.1 einen Längsschnitt durch die Brennkraftmaschine, Fig.2 eine aus Richtung A in Fig.1 geführte Seitenansicht, Fig.3 einen Schnitt nach Linie III-III der Fig,1, und Fig.4+5 eine Einzelheit des Schwungrades im Schnitt und in Draufsicht.

Als Ausführungsbeispiel ist eine einzylindrige, luftgekühlte Einspritzbrennkraftmaschine dargestellt. Sie umfaßt ein Kurbelgehäuse 10 mit darin gelagerter Kurbelwelle 12, einen Zylinder 14, einen- Zylinderkopf 16 sowie einen Zylinderkopfdeckel 18, der die Ventil-Kipphebel abdeckt. Die Einspritzdüse ist mit 20 bezeichnet.

Die Maschine ist zwecks Geräuschdämpfung mit einer schalldämmenden Verschalung umgeben, die aus zwei Hälften 22 und 24 besteht. Die Hälften selbst bestehen zwar aus mehreren mit einander fest verbundenen Schalenelementen, im Ausführungsbeispiel ist jedoch jede Hälfte 22 bzw.' 24 aus Gründen der Übersichtlichkeit als eine Einheit dargestellt.

Am Kurbelgehäuse 10 ist ein ringförmiger Halter 26 befestigt, an dem. sich die untere Schale 22 unter Zwischenschaltung von zwei Gummiringen 28 abstützt. Ein seitlicher Gummipuffer ~j>0 ist als Abstandhalter zwischen den Elementen 10 und 22 angeordnet. Am '!!:». 1. tor -'ι- kann in bekannter Weise jeweils ein Aggregat befestigt worden, dessen Antrieb von einem am Ende 12a der Kurbel-

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welle" 12 sitzenden Schwungrad ·2- erfolgt.

An jeder Längsseite des Kurbelgehäuses 10 sind zwei Refesbigungszapfen 3^- angebracht, die au3 der Schale 22 herausragen und unter Zwischenschaltung von Dämpfungsmitteln einen langgestreckten Standfuß 36 tragen. Mit Hilfe der beiden Standfüße 36 wird die Maschine am Fundament befestigt. Die obere Schale 24 sitzt auf der unteren Schale 22 auf und wird mit Hilfe einiger Schnappverschlüsse '?>tt mit ihr lösbar gekuppelt. Es ist somit die gerammte Maschine von den beiden Verschalungen 22,24 voll umschlossen. Zur Luftkühlung der so umschlossenen Maschine sowie für Zu- und Abführung der Verbrennungsluft ist folgende Anordnung vorgesehen: Am Umfang des Schwungrades 32 sind Förderschaufeln 3? angebracht, die vom ringförmigen Halter 26 mit geringem Spiel umschlossen sind. Zwischen dem vorderen Teil 26a des Halters und dem Halter selbst ist ein Schaufelkranz 26b zwischengeschaltet, dessen waagrecht verlaufende, leicht gewölbte Schaufeln den Luftstrom zu den Förderschaufeln 32a des als Gebläse-Rotor fungierenden Schwungrades 32 lenken. Eine senk recht.'.-Trennwand 40 liegt über dem Haltering Ί'*■'■> und int, mit scha IJ-isoli er enden Schichten bestückt, die eine Dämp !'erstrecke bilden. Die Trennwand 40 setzt sich in der oberen Schale als Wandung 42 fort, die ebenfalls als Dämpferstrecke gestaltet ist und bis zu einer Lufteintrittsöffnung 24e in der oberen Schale24 führt. Auf diese Weise ist ein als Dämpferstrecke ausgebildeter Lufteinlaßkanal 42e,40e gebildet, der zu dem die Leitschaufeln 26b und die Pörderschaufeln 32a umgebenden Ringraum 22a innerhalb der Schale 22 führt. Die Kühlluft wird

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auf diese Weise durch die leicht schräggestellten Förderschaufeln '32a des in Richtung R rotierenden Schwungrades 32 aus radialen· Richtung angesaugt und in axialer bzw. annähernd axialer Richtung gegen die zu kühlenden Stellen am Zylinder und Zylinderkopf gefördert, wie die eingetragenen Pfeile andeuten.

Kin an dor Wand 4-2 befestigter Brennst of !'-Vorratsbehälter 4-4-iol; derart gestaltet, daß seine Außenwand als Leitblech für die Kühlluft funktioniert. Es können noch zusätzlich am Umfang des Zylinders 14- zwei Leitbleche 4-6 angebracht sein, um den Kühlluft strom in besonders gewünschter RicMaing zu leiten. Auch im Zylinderkopf 1G kann ein Durchgangskanal.16a vorgesehen sein, um hier größere Kühlfläche zu erreichen und die Einspritzdüse direkt bestreichen zu können.

Die Abluft wird in einem als Dämpferstrecke ausgebildeten und 'l'-i'ormif¹; geführten Austritbskanal 24-k der oberen Schale 24- gesammelt; und zu zwei Auntrittsöffnungen 24-a geleitet.' In der unteren Schale 22 sind ähnliche Strecken 22k und 22a vorgesehen. Es sei noch erwähnt, daß die Verbrennungsluft für die Maschine über ein Luftfilter 47 aus dem Innern der Verschalung 2?,24· angOGaup-t wird,· während die Abgase über"'einen isolierten Schalldämpfer 4?i in geeigneter Weise aus der Verschalung 22,24-herau£j[.'jijfiilu't; werden.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1-5 bilden die Pörderschaufein und dan Schwungrad eine Einheit. Diese Einheit ist in ihrem Aufhau sehr einfach und kann somit bei minimalen Aufwand hergestellt" wurden. Die am Umfang liegenden Schaufeln 32a und das Schwungrad -;2 selbst lassen sich beispielsweise im Gußverfahren

in der geforderten Form genau herstellen. Es ist aber auch möglich, die Schaufeln '*>?.a am Umfang eines getrennten Kunststoff-Formringes 32f anzubringen, der mit dom Schwungrad 32 erst bei der Montage fest verbunden wird, z.B.aufgeschrumpft, wio die Fig. 4- und 5 zeigen.

Leerseite

Claims

Motorenfnbrik Hatζ ■ Ruhßfcorr,den 01.02.1901

GmbH & Go. KG ■ H-h9

Ernst-Hatz-Str.16
8399 Ruhstorf

Patentansprüche :

η J Luftgekühlte Brennkraftmaschine mit einem Gebläse, das die Kühlluft gegen die zu kühlenden Stellen der Maschine fördert, und mit. einem von der Kurbelwelle angetriebenen Schwungrad, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwungrad (*>?) in >ivr Weise als Rotor eines Axialgebläses für die Kühlluft■' aufjgebil- . det ist, daß an seinem Umfang eine Vielzahl von Förderschaufeln (32a) angebracht ist, und daß eine den Rotor umgebende Trennwand (4-0) als Stator des Gebläses wirkt, wobei die Kühlluft durch die Förderschaufeln an der der Maschine abgekehrten Seite der Trennwand aus radialer oder annähernd radialer Richtung angesaugt und an der der Maschine zugekehrten Seite dieser Trennwand in axialer oder annähernd axialer Richtung gefördert"· und gegen die zu kühlenden Stellen (14,16) der Maschine geleitet wird.
2. Brennkraftmaschine nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlluft-Förderachauf ein (32a) und das Schwungrad (*>?.) einstückig ausgebildet sind.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlluft-FÖrderschaufein f32a) am Umfang eines Ringes (32f) vorgesehen sind, der mit dem Schwungrad (32) fest verbunden ist.
4-, Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (32f) mit den Fürderschaufeln (^2a) aus Kunststoff hergestellt ist.
^lj. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschaufeln (32a) des Schwungrades (3.2) von einem in der Trennwand (40) festäfczenden Schaufelkranz (26) umgeben sind, dessen Leitechaufeln (26b) an der Gebläse-Saugseite liegen, und den Kühllufbabrom den Förderschaufeln (32a) des Schwungrades ■ C'ü?) zulei. beil.
6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, mit einer das Maschinengehäuse und das Schwungrad umgebenden schalldämmenden Verschalung, dadurch gekennzeichnet, daß die den Stat.or des Gebläses bildende Trennwand (40) zugleich ein Verschalungsteil (22) bildet, welches den das Maschinengehäuse umgebenden Verschalungsraum von dem das Schwungrad umgebenden und die Ansaugseite des Gebläses bildenden Verschalungsraum (22a). trennt.
7· Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die Ansaugseite des Gebläses bildende Verschalung (4-0,4-2) mindestens beilweise als mit schalldämmenden Schichten ausgelegte Dämpferstrecke ausgebildet ist.
8.- Brennkraftmaschine nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (24e) für die Kühlluft an' oberster Stelle der Verschalung (24) liegt und unmittelbar an die Dämpferstrecke anschließb.
9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, daduch gekennzeichnet,. daß die Auslaßöffnung (24a) für die Kühlluft an oberster Stelle der Verschalung und am Ende einer weiteren Dämpferstrecke liegt.