DE3702028C2 - Verbrennungsmotor mit Wasserkühlung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor mit Wasserkühlung, dessen Kühlwasser durch eine Kreiselpumpe umgewälzt wird, wobei die Kühlwasserpumpe durch einen direkt an ihr befestigten Elektromotor angetrieben ist.

Es ist bekannt, das Kühlwasser eines Verbrennungsmotors durch eine Pumpe umzuwälzen, die im Kreislauf zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Kühler liegt und durch einen Keilriemen vom Verbrennungsmotor angetrieben ist. Bei einer solchen Pumpe ist deren Drehzahl abhängig von der Motorendrehzahl, so daß die Kühlleistung von der Motorendrehzahl abhängt. Hierdurch werden nicht immer die optimal angepaßten Kühlleistungen erbracht. Ferner muß bei einer solchen Pumpe ein Ende der den Pumpenläufer tragenden Welle nach außen geführt sein, um angetrieben werden zu können. Um ein Austreten von Flüssigkeit zu verhindern, werden Gleitringdichtungen verwendet. Diese sind die Ursache für Undichtigkeiten, so daß Kühlwasser auslaufen kann und die Betriebssicherheit verringert ist.

Aus der US 2 019 476 ist es bekannt, die Kühlwasserpumpe eines Verbrennungsmotors durch einen Elektromotor mit Trockenläufer anzutreiben. Auch hier kann nicht verhindert werden, daß nach längerer Betriebsdauer Kühlwasser durch die Wellendichtung austritt.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Kühlwasserpumpe eines Verbrennungsmotors so zu verbessern, daß bei hoher Betriebssicherheit optimale Kühlleistungen erbracht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Elektromotor ein Spaltrohrmotor ist.

Die Betriebssicherheit wird wesentlich erhöht, da die Dichtigkeit der Pumpe nicht mehr von einer Dichtung, insbesondere einer Gleitringdichtung abhängt. Besonders vorteilhaft ist eine solche Kreiselpumpe mit Elektromotor an Verbrennungsmotoren von Fahrzeugen einsetzbar. Auch kann bei einer solchen Pumpe die Pumpendrehzahl unabhängig von der Motorendrehzahl sein, so daß Kühlleistungen erbracht werden können, die nicht von der Motorendrehzahl, sondern von dem Kühlungsbedarf des Verbrennungsmotors abhängen. Darüberhinaus wird die Betriebssicherheit erhöht, da ein den Verschleiß ausgesetzter Keilriemen zum Antrieb der Pumpe nicht mehr benötigt wird und ferner ein Austreten von Kühlwasser ohne den Einsatz von Dichtungen verhindert werden kann.

Spaltrohrmotorpumpen sind in Heizungsanlagen von Gebäuden an sich bekannt, siehe DE 20 48 467. Diese Pumpen haben aber insbesondere wegen des geringeren Wirkungsgrades eines Spaltrohrmotors einen hohen Energiebedarf und sie besitzen ein erhebliches Gewicht. Ferner ist die thermische Belastung des E-Motors hoch und die Lager können durch Partikel im Heizungswasser verschmutzen. Es hat sich aber gezeigt, daß diese Probleme bei einem Verbrennungsmotor überwindbar sind.

Eine besonders einfache Konstruktion wird dann erreicht, wenn Pumpenlaufrad und der Rotor des Elektromotors auf derselben Welle sitzen. Auch wird hierzu vorgeschlagen, daß der Elektromotor ein Spaltrohrmotor ist.

Eine raumsparende, leichte und einfache Bauweise bei einfachster Montage wird dann erreicht, wenn die Kühlwasserpumpe mit einer flachen Pumpengehäuse-Außenseite, die den Einlaß und/oder Auslaß aufweist, direkt oder über Dichtungsmittel an der Außenwand des Verbrennungsmotors parallel anliegend befestigt ist, die übereinstimmend einen Auslaß und/oder Einlaß aufweist. Hierbei kann die das äußere Ende des Pumpeneinlasses bildende Öffnung koaxial zur Laufradachse und in der Ebene der Seitenwand des Pumpengehäuses liegen. Auch wird hierzu vorteilhafterweise vorgeschlagen, daß die Pumpe mit dieser Seitenwand an der Verbrennungsmotorenwand befestigt ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden näher beschrieben.

Ein Verbrennungsmotor, insbesondere ein Otto- oder Dieselmotor, weist eine Wasserkühlung auf, wobei das Kühlwasser aus den Motorenzwischenräumen austritt und über eine erste Leitung zu einem Kühler geführt wird. Das heiße Kühlwasser wird im Kühler in der Temperatur erniedrigt und fließt dann über eine zweite Leitung zum Verbrennungsmotor zurück.

An der Stelle, an der das heiße Kühlwasser aus dem Verbrennungsmotor austritt, ist an der Motorenseitenwand über der Austrittsöffnung eine Kreiselpumpe befestigt, deren Läufer durch einen Elektromotor angetrieben ist.

Der Elektromotor ist direkt an der Kreiselpumpe befestigt, wobei Elektromotorengehäuse und Pumpengehäuse ineinander übergehen. Pumpenlaufrad und Rotor des Elektromotors sitzen auf derselben Welle.

Der Elektromotor ist ein Spaltrohrmotor, so daß er innerhalb des Spaltrohrs, der den Rotor umgibt, von dem Kühlwasser durchflossen ist. Damit bilden Pumpe und Elektromotor ein einziges Aggregat, das in seinem Aufbau der Pumpe eines Heizungskreislaufes, insbesondere eines Gebäudes entspricht.

In einer Ausführung weist das Pumpengehäuse eine flache Außenseite auf, in der der Einlaß insbesondere koaxial zum Läufer angeordnet ist, wobei diese Außenseite koaxial zum Auslaß des Verbrennungsmotors auf der Verbrennungsmotorenaußenwand flach und parallel anliegend befestigt ist, so daß die Pumpe zusammen mit dem Elektromotor eng an der Motorenaußenwand anliegt. Der Auslaß der Pumpe kann radial oder tangential seitlich am Pumpengehäuse sein, so daß dort die erste Kühlwasserleitung mit einem Ende befestigt ist.

Der Elektromotor des Pumpenaggregats wird mit der elektrischen Spannung insbesondere 12 Volt oder 24 Volt betrieben, wie er vom Dynamo des Verbrennungsmotors erzeugt wird.

Claims (5)

1. Verbrennungsmotor mit Wasserkühlung, dessen Kühlwasser durch eine Kreiselpumpe umgewälzt wird, wobei die Kühlwasserpumpe durch einen direkt an ihr befestigten Elektromotor angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor ein Spaltrohrmotor ist.

2. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpenlaufrad und der Rotor des Elektromotors auf derselben Welle sitzen.

3. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlwasserpumpe mit einer flachen Pumpengehäuse-Außenseite, die den Einlaß und/oder Auslaß aufweist, direkt oder über Dichtungsmittel an der Außenwand des Verbrennungsmotors parallel anliegend befestigt ist, die übereinstimmend einen Auslaß und/oder Einlaß aufweist.

4. Verbrennungsmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die das äußere Ende des Pumpeneinlasses bildende Öffnung koaxial zur Laufradachse und in der Ebene der Seitenwand des Pumpengehäuses liegt.

5. Verbrennungsmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe mit dieser Seitenwand an der Verbrennungsmotorwand befestigt ist.