DE3742841A1 - Geblaese - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gebläse, insbesondere ein Kühl­ gebläse für Kolbenmaschinen nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.

Bei Kolbenbrennkraftmaschinen, die nach dem Baukastenprin­ zip aufgebaut und luftgekühlt sind, ist der benötigte Kühlluftmengenstrom proportional zur Zylinderzahl, während der erforderliche Kühlluftdruck von der Zylinderzahl unab­ hängig ist. Da es unwirtschaftlich ist, für jede Zylinder­ zahl ein eigenes Gebläse zu entwickeln und zu fertigen, ist man bemüht, Kompromißauslegungen der Gebläse zu fin­ den, mit dem Ziel einer möglichst geringen Zahl von Geblä­ segrößen bei einer gegebenen Variationsbreite der Zylin­ derzahl. Es ist auch eine Lösung bekannt, bei der jedem Zylinder ein eigenes Kühlgebläse zugeordnet ist.

All diese Lösungen haben den Nachteil eines erheblichen Bauaufwandes besonders wenn die Teile des Gebläses aus Druckguß bestehen sollen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gebläse zu schaffen, das bei etwa konstanter Förderhöhe einen breiten Fördermengenbereich mit möglichst wenig unterschiedlichen Bauteilen verwirklicht.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Lösung gestattet, eine ganze Mo­ torbaureihe mit Kühlgebläsen auszurüsten, die ein einheit­ liches Leitrad besitzen. Da das Leitrad zugleich als Ge­ bläseträger und demnach erheblich aufwendiger als das Laufrad ausgeführt ist, bietet die erfindungsgemäße Lösung bedeutende Kostenvorteile. Sie gestattet auch die Anwen­ dung einer einheitlichen Gebläsedrehzahl, wodurch der Antrieb des Gebläses vereinheitlicht und damit verbilligt wird. Da die Laufräder vergleichsweise einfach und ko­ stengünstig zu fertigende Bauteile sind, bringt deren Variation keine erheblichen Mehrkosten. Das gilt um so mehr, wenn die Variation der Laufräder in der Ausbildung nach Anspruch 2 vorgenommen wird. Hierbei wird bei den verschiedenen Mengenströmen des Gebläses durch die passen­ den Durchmesser der Laufradnaben eine gleichbleibende Meridiangeschwindigkeit der Strömung ermöglicht.

Die Ausbildung nach Anspruch 3 stellt darüber hinaus sicher, daß der Zuströmwinkel zum Leitrad unabhängig vom Laufradnabendurchmesser gewährleistet ist und damit in Verbindung mit der gleichbleibenden Meridiangeschwindig­ keit die geforderte Druckhöhe erreicht wird.

Die Anordnung nach Anspruch 4 bietet den Vorteil, die Zahl der Bauteile und damit den Montageaufwand zu verringern.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der fol­ genden Beschreibung und der Zeichnung, in der ein Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist.

Die Zeichnung zeigt einen Teilschnitt durch ein erfin­ dungsgemäßes Kühlgebläse.

Das Kühlgebläse 1 besteht aus einem Nachleitrad 2 und einem Gebläseläufer 3. Das Nachleitrad setzt sich aus einem Leitradring 4, einem Leitradschaufelkranz 5 und einer Leitradnabe 6 zusammen, die alle vorzugsweise eine bauliche Einheit bilden und zusammen mit einem nicht dar­ gestellten vorderen Motordeckel im Druckguß ausgeführt sind. Der Gebläseläufer 3 besteht aus einem Laufradschau­ felkranz 8 und einer Laufradnabe 9 bzw. den Varianten 9 a oder 9 b. Der Gebläseläufer 3 wird von einem Ring 7 mit kleinem Spiel umschlossen, dessen innere Kontur stoßfrei in die des Leitradringes 4 übergeht.

Das Gebläse 1 funktioniert folgendermaßen:

Das Laufrad 3 mit der Laufradnabe 9 und das Leitrad 2 sind optimal ausgelegt für den größten geforderten Luftdurch­ satz beispielsweise eines 4-Zylinder-Motors. Für die 3-Zylinder-Variante und ihren entsprechend verminderten Kühlluftbedarf kommt die Laufradnabe 9 a zum Einsatz. Sie ist so dimensioniert, daß die Meridiangeschwindigkeit der Strömung im Laufrad der Auslegungsgeschwindigkeit ent­ spricht.

Entsprechendes gilt für die Laufradnabe 9 b, die zur 2-Zylinder-Variante gehört.

Alle Laufradnaben sind mit ihrer Hinterkante 10 bis dicht an die Vorderkante 11 der Leitradschaufeln 5 geführt, wodurch bis zu dieser Kante eine Zwangsführung der Strö­ mung gegeben ist. Durch die Massenträgheit folgt die Strö­ mung auch innerhalb des Leitrades 5 weitgehend der Kontur der Laufradnabe 9 a bzw. 9 b, so daß die Einhaltung der Zuströmwinkel zum Leitrad 5 gesichert ist. Dadurch wird die geforderte Druckhöhe bei hohem Gebläsewirkungsgrad erreicht. Letzterer wird auch dadurch positiv beeinflußt, daß der Querschnittssprung hinter dem Gebläse 1 in Art eines Stufendiffusors in 2 Stufen erfolgt und deshalb mit kleineren Stoßverlusten verbunden ist. Dadurch werden Wirkungsgradeinbußen im Strömungsgitter verursacht durch die fehlende Strömungsführung zum größten Teil durch ge­ ringere Stoßverluste kompensiert.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht die Nutzung eines gemeinsamen Leitrades für eine komplette Motorenbaureihe, welches dann als einziges Druckgußteil zusammen mit dem vorderen Motordeckel kostengünstig hergestellt werden kann. Dies trägt zu einer Teileminimierung bei und senkt erheblich die Kosten.

Claims (4)

1. Gebläse, insbesondere Kühlgebläse für Kolbenma­ schinen mit unterschiedlicher Zylinderzahl, das in axialer oder diagonaler Bauart vorzugsweise einstufig mit Nach­ leitrad, für unterschiedliche Mengenströme bei etwa kon­ stanter Förderhöhe, Gebläsedrehzahl und Außenabmessung ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Leitrad (2) mit unter­ schiedlichen Laufrädern (8) kombinierbar ist, die den verschiedenen Mengenströmen zugeordnet sind.

2. Gebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufräder (8) bei identi­ schem Außendurchmesser zumindest Laufradnaben (9, 9 a und 9 b) mit unterschiedlichen Nabendurchmessern besitzen.

3. Gebläse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in Strömungsrichtung hin­ tere Abschluß (10) der Laufradnaben (9, 9 a und 9 b) mit kleinem Abstand zum Leitrad (2) angeordnet ist.

4. Gebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitrad (2) und ein vorde­ rer Motordeckel ein gemeinsames Bauteil bilden, das vor­ zugsweise in Druckguß ausgeführt ist.