DE3816242A1 - Motorkuehler fuer kraftfahrzeuge - Google Patents
Motorkuehler fuer kraftfahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Motorkühler, der zur
Kühlung der Maschine von Kraftfahrzeugen verwendet wird.
Herkömmliche Motorkühler für Kraftfahrzeuge sind beispiels
weise in der JP-GM-Schrift Nr. 42 181/1985 und in der
JP-GM-OS Nr. 19 18 /1985 offenbart. Die in der beigefügten
Fig. 16 gezeigte und in der JP-GM-Schrift Nr. 42 181/1985
beschriebene Kühlervorrichtung ist mit einem oberen, ein
Einlaßrohr aufweisenden Sammler 41 und einem unteren, ein
Auslaßrohr aufweisenden Sammler 42 ausgestattet, wobei
beide Sammler 41 und 42 durch eine Vielzahl von Wasserroh
ren 43 verbunden sind. Zwischen diesen Rohren 43 sind
Strahlungsflossen oder -rippen angeordnet, und ein Kühl
gebläse 44 ist zur Frontseite des Fahrzeugs hin gerichtet
eingebaut. In Fig. 16 sind der Kühler mit 45 und die Ma
schine oder der Motor mit 50 bezeichnet. Wenn dieser Küh
ler 45 an einem Kraftfahrzeug angebracht wird, wie in
Fig. 16 gezeigt ist, so wird die Ausgestaltung der Um
rißlinie der Karosserie durch die Höhe des Kühlers, der
vor der Maschine 50 angeordnet werden muß, begrenzt, wo
durch Probleme in der Verminderung des CD-Werts (Luft
widerstandskoeffizient) aufgeworfen und nachteilige Wir
kungen in bezug auf die Fahrzeugleistung, die Kraftstoff
kosten usw. hervorgerufen werden.
Die erforderliche Wärmestrahlungsfläche eines Kühlers wird
im Verhältnis zu der durch die Maschine erzeugten Wärme
menge bestimmt, so daß ein Bestreben, die Höhe zu vermin
dern, eine vermehrte Größenabmessung in der horizontalen
Richtung zum Ergebnis hat. Dadurch wird eine wirksame
Kühlung der Maschine mit einem Kühlgebläse erschwert.
Um dieses Problem zu lösen, besteht die Möglichkeit, den
Kühler schräg zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs anzuordnen
oder eine Mehrzahl von Kühlern einzubauen. In diesem Fall
ist es jedoch schwierig, wirksam den durch das fahrende
Fahrzeug hervorgerufenen Fahrtwind zu nutzen. Der Grund
liegt darin, daß bei dieser Anordnung der Leitmantel oder
Lüfterkragen und das Kühlgebläse in der Richtung des Fahrt
windes eingebaut werden und sie gegenüber dem Fahrtwind
einen Widerstand hervorrufen.
Die in der JP-GM-OS Nr. 1 918 /1985 beschriebene und in
der beigefügten Fig. 17 gezeigte Kühlervorrichtung ist der
art aufgebaut, daß der Kühler 171 sowie ein Kühlkondensa
tor 172 zur Fahrtrichtung hin angeordnet sind, wobei für die
Vorrichtung ein Kühlgebläse 173, das durch die Antriebs
kraft der Maschine 160 in Umdrehung versetzt wird, um
kalte Luft einzublasen, ein Lüfterkragen 174 zur Führung
der kalten Luft und ein Motorgebläse 175 zur Kühlung des
Kühlkondensators 172 vorhanden sind.
Da bei dieser Anordnung der Kühler 171 und der Kühlkonden
sator 172 in der Längsrichtung eingebaut sind, um kalte
Luft einzublasen, steigt der Druck zwischen dem Kühler 171
sowie dem Kühlkondensaotr 172 auf Grund von stagnierender
Kaltluft an, wodurch eine Gegenströmung oder eine spirali
ge Verwirbelung der Kaltluft hervorgerufen werden, so daß
die Kühlleistung ganz erheblich verschlechtert wird. Fer
ner erzeugen das Motorgebläse 175, das Kühlgebläse 173 und
der Lüfterkragen 174 einen Widerstand gegenüber dem Fahrt
wind, wenn das Fahrzeug fährt, was eine extrem verschlech
terte Kühlleistung auf Grund des Fahrtwindes zum Ergebnis
hat. Insofern hat sich das Problem gestellt, daß die Lei
stung des Kühlgebläses 173 und des Kühlers 171 mehr als
notwendig erhöht werden mußten.
Um das oben angesprochene Problem zu lösen, wird bei dem Küh
ler der (provisorischen) JP-GM-Schrift Nr. 1 55 723/1985
ein Lenkblech am Lüfterkragen vorgesehen, um den Wider
stand des Fahrtwindes auf Grund der Bewegung des Gebläse-
Hauptkörpers zu vermindern, jedoch ist es schwierig, den
Gebläse-Hauptkörper und die Verminderung des Widerstandes
zu eliminieren, wie auch die Verminderung des Widerstandes,
der auf die Bewegung des Lenkblechs und des Gebläses zu
rückzuführen ist, durch den Aufbau des Lüfterkragens und
die Auslegung der Maschine begrenzt wird. Deshalb kann
die Kühlleistung nicht in voller Höhe geboten werden, wäh
rend andererseits der Mechanismus kompliziert und kost
spielig ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kompakten
Motorkühler mit einer hohen Kühlleistung zu schaffen.
In einer ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung wer
den Wassersammler an der Ober- und Unterseite des Kühlers
angeordnet und mit einer Mehrzahl von ringförmig zwischen
den beiden Sammlern ausgebildeten Wasserrohren verbunden.
Eine Mehrzahl von gewellten Rippen oder Flossen werden
zwischen den Wasserrohren angeordnet. Ein Lüfterkragen
oder Leitmantel wird an beiden Seiten oder an der rechten
bzw. linken Seite des Kühlerblocks, der die erwärmten Was
serrohre und gewellten Rippen umfaßt, vorgesehen. In die
sem Lüfterkragen wird ein Kühlgebläse angeordnet, das
durch ein im Kühlerblock befindliches Antriebsaggregat in
Umdrehung versetzt wird.
Durch diese Ausgestaltung, wobei der obere und untere Was
sersammler mit ringförmigen Wasserrohren verbunden sind,
ist die Möglichkeit gegeben, die Wärmestrahlungsfläche um
einen Faktor von annähernd 3 für die gleiche Höhe gegen
über dem herkömmlichen Kühler zu vergrößern und um an
nähernd ein Drittel für die gleiche Wärmestrahlungsfläche
zu vermindern. Die Anordnung des oberen und unteren Samm
lers, die durch ringförmige Wasserrohre verbunden sind,
und der gewellten Rippen zwischen den Wasserrohren führen
zu einer Steigerung in der Kühlleistung. Auch kann der auf
dem Fahrtwind beruhende Widerstand vermindert werden, in
dem das bzw. die Kühlgebläse an einer Seite oder an beiden
Stirnseiten (d.h. rechts und links) eingebaut werden, so
daß ein kompakter Kühler mit hoher Leistung erhalten wer
den kann.
In einer zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung ist
der Kühler mit an der rechten und linken Seite ringförmig
ausgebildeten Wassersammlern versehen, die beide durch
eine Mehrzahl von Wasserrohren verbunden sind. Zwischen
den Wasserrohren sind gewellte Rippen angeordnet. Inner
halb des Innenumfangsbereichs der Wassersammler an den bei
den Stirnseiten befindet sich ein Kühlgebläse, das durch
ein Antriebsaggregat in Umdrehung versetzt wird.
Bei dieser Ausgestaltung, wobei die Wassersammler an der
linken und rechten Stirnseite ringförmig ausgebildet und
beide Sammler durch eine Mehrzahl von Wasserrohren ver
bunden sind, besteht die Möglichkeit, die Wärmestrahlungs
fläche um einen Faktor von annähernd 3 gegenüber dem her
kömmlichen Kühler für die gleiche Höhe zu erhöhen und um
annähernd ein Drittel für die gleiche Wärmestrahlungsflä
che zu vermindern, wie das bei der ersten Ausführungsform
der Fall ist. Es ist auch möglich, die Wärmestrahlungsflä
che und die Kühlleistung zu erhöhen und damit folglich die
Kühlleistung durch Anordnung von gewellten Rippen zwischen
den Wasserrohren wie auch dadurch, daß die Strahlungsflos
sen oder -rippen dünner gemacht werden, zu steigern.
In einer dritten Ausführungsform gemäß der Erfindung wird
eine bogenförmige Wärmetauscheranordnung gebildet, indem
eine Mehrzahl von in Bogenform ausgestalteten Wärmetau
schern zusammengefaßt und integriert wird, wobei der Innen
bereich sowohl an der linken wie an der rechten Seite oder
an einer von beiden Seiten in der axialen Richtung offen
ist. Diese Wärmetauscheranordnung wird in das Fahrzeug in
der Links-/Rechtsrichtung eingebaut, so daß die Mittelach
se der Wärmetauscheranordnung rechtwinklig zur Fahrtrich
tung des Fahrzeugs liegt. In den Innenumfangsbereich, der
sowohl nach links wie nach rechts oder an einer Seite der
erwähnten axialen Richtung offen ist, wird ein Kühlgebläse
eingebaut, das durch ein Antriebsaggregat in Umdrehung ver
setzt wird.
Durch diese Anordnung, die Wärmetauscher, wie den Kühlkon
densator, den Kühler usw., in einer zylindrischen Wärme
tauscheranordnung ausbildet, wird eine Verminderung in den
Größenabmessungen ermöglicht, wobei die Anordnung eines
Kühlgebläses im inneren Bereich, der zu beiden Seiten oder
an einer der beiden Seiten in der Axialrichtung offen ist,
einen Fluß der kalten Luft zur Außenseite des Fahrzeugs
hin durch den offenen inneren Bereich als einen Leitman
tel ermöglicht und die Kühlung wirksam durchgeführt wer
den kann.
Da das Kühlgebläse und der Leitmantel keinen Widerstand
gegenüber dem Fahrtwind hervorrufen, wenn das Fahrzeug
fährt, kann ein Motorkühler mit einer hohen Kühlleistung
geschaffen werden. Ferner können der auf den Fahrtwind
zurückzuführende Widerstand vermindert und die Kühllei
stung in hohem Maß gegenüber der herkömmlichen Vorrich
tung gesteigert werden, indem die Wärmetauscheranordnung
in der Rechts-/Linksrichtung des Fahrzeugs eingebaut wird,
so daß ihre Mittelachse rechtwinklig zur Fahrtrichtung des
Fahrzeugs verläuft, und indem das Kühlgebläse in den inne
ren Bereich auf der rechten sowie linken Seite oder auf
einer der Seiten in der axialen Richtung vorgesehen wird.
In einer vierten Ausführungsform gemäß der Erfindung wird
die Luftmenge des im inneren Bereich der Wärmetauscheran
ordnung eingebauten und am Auslaß des Kühlmittels liegen
den Wärmetauschers so geregelt, daß sie kleiner ist als
die Luftmenge des am Einlaß des Kühlmittels angeordneten
Kühlgebläses. Um die Luftmenge des am Auslaß des Kühlmit
tels befindlichen Gebläses zu vermindern, wird der Durch
messer dieses Gebläses geringer gehalten als der Durchmes
ser des am Kühlmitteleinlaß befindlichen Gebläses, oder
es wird die Drehzahl des Kühlgebläses am Kühlmittelauslaß
geringer festgesetzt als die Drehzahl des am Kühlmittel
einlaß befindlichen Gebläses.
Durch diese Anordnung wird die Luftmenge des Kühlgebläses
am Kühlmittelauslaß kleiner als die Luftmenge des Kühlge
bläses am Kühlmitteleinlaß, wobei die der Temperatur am
Kühlmittelauslaß entsprechende Luftmenge nicht den gefor
derten Wert überschreitet, wodurch eine geeignete Luftmen
ge abgeblasen wird.
In einer fünften Ausführungsform gemäß der Erfindung wer
den die zwischen die Rohre der Wärmetauscheranordnung ein
gesetzten Strahlungsrippen mit einem geringeren Abstand
zu benachbarten Strahlungsrippen in der Nachbarschaft des
Bereichs oder der Stellen, wo sich das Kühlgebläse befin
det, angeordnet, wobei der Abstand ungleich zu demjenigen
im Zentrum der Anordnung ist.
Wenn bei dieser Anordnung das Kühlgebläse arbeitet, fließt
kalte Luft vom Zentrum der Wärmetauscheranordnung zur
Außenseite hin, indem diese durch das Kühlgebläse tritt.
Hierbei wird die kalte Luft wirksam durch die dicht zwi
schen den Rohren in der Nachbarschaft des Kühlgebläses
eingebauten Strahlungsrippen, an denen die kalte Luft kon
zentriert wird, genutzt, so daß eine verbesserte Kühlwir
kung zu erhalten ist.
Die Aufgabe und weitere Ziele wie auch die Merkmale und
Vorteile des Erfindungsgegenstandes werden aus der fol
genden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Beschreibung
von bevorzugten Ausführungsformen deutlich. Es zeigen:
Fig. 1 eine Frontansicht einer Kühlereinheit in einer
Ausführungsform gemäß der Erfindung;
Fig. 2 die Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten
Kühlereinheit;
Fig. 3 die Seitenansicht der erfindungsgemäßen Kühler
einheit im in ein Fahrzeug eingebauten Zustand;
Fig. 4 und 5 Frontansichten von teilweise abgewandelten
Ausführungsformen der in Fig. 1 gezeigten Kühler
einheit;
Fig. 6 die Frontansicht einer Kühlereinheit in einer
zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
Fig. 7 die Seitenansicht der in Fig. 6 dargestellten
Kühlereinheit;
Fig. 8 die Frontansicht einer gegenüber derjenigen von
Fig. 6 abgewandelten Ausführungsform einer Küh
lereinheit;
Fig. 9 die Seitenansicht der Kühlereinheit von Fig. 8;
Fig. 10 eine Draufsicht auf eine in einem Kraftfahrzeug
angeordnete Kühlereinheit in einer dritten Aus
führungsform gemäß der Erfindung;
Fig. 11 die Seitenansicht der Kühlereinheit von Fig. 10;
Fig. 12 und 13 Seitenansichten der in ein Kraftfahrzeug
eingebauten Kühlereinheit von Fig. 10 mit abge
wandelten Antriebseinrichtungen;
Fig. 14 eine Draufsicht auf eine in ein Kraftfahrzeug
eingebaute Kühlereinheit in einer vierten Ausfüh
rungsform gemäß der Erfindung;
Fig. 15 eine Draufsicht auf eine fünfte Ausführungsform
einer Kühlereinheit gemäß der Erfindung im in
ein Kraftfahrzeug eingebauten Zustand;
Fig. 16 die Seitenansicht einer herkömmlichen Kühlerein
heit im in ein Fahrzeug eingebauten Zustand nach
dem Stand der Technik, die eingangs bereits abge
handelt wurde;
Fig. 17 die Seitenansicht einer weiteren Kühlereinheit im
in ein Fahrzeug eingebauten Zustand nach dem Stand
der Technik, die eingangs ebenfalls bereits abgehan
delt wurde.
Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Kühlereinheit 1 weist ei
nen oberen Sammler 2 sowie einen unteren Sammler 3 auf,
die durch eine Mehrzahl von ringförmig ausgebildeten Was
serrohren 4 untereinander verbunden sind. Gewellte Flossen
oder Rippen 5 sind in einer Vielzahl zwischen den Wasser
rohren 4 angeordnet. Der zylindrische Kühlerblock 6 be
steht aus den Sammlern 2 und 3 sowie den ringförmigen Roh
ren 4 und den gewellten Rippen 5. Ein Lüfterkragen 7 und
ein Kühlgebläse 8 sowie 9 sind an der linken und rechten
Stirnseite des Kühlerblocks 6 angeordnet, wobei die Kühl
gebläse 8 und 9 durch ein Antriebsaggregat 10 über die
selbe Antriebswelle 11 gedreht werden und Luft zur Außen
seite hin blasen. Die Kühlgebläse 8 und 9 können an nur
einer Seite, d.h. links oder rechts, in Abhängigkeit von
der geforderten Luftmenge vorgesehen werden. Für das An
triebsaggregat 10 kommt ein Elektromotor, ein Hydraulik
motor oder ein anderer Antrieb in Betracht, die jeweils
im Kühlerblock 6 aufgenommen sind.
Wenn bei dieser Ausbildung die Wassertemperatur bei einem
Stillstand (während des Leerlaufs) des Fahrzeugs ansteigt,
werden die Kühlgebläse 8 und 9 durch das Antriebsaggregat
10 über die Antriebswelle 11 gedreht und blasen Luft zur
Außenseite hin, wie durch die gestrichelten Pfeile in
Fig. 1 angegeben ist, um den gewellten Rippen 5 Wärme zu
entziehen. Wenn das Fahrzeug in Fahrt ist, strömt der
Fahrtwind so, wie die Pfeile in Fig. 2 andeuten, und
führt von den gewellten Rippen 5 die Wärme ab. In diesem
Fall sind diejenigen Bauteile, die einen Widerstand ge
genüber dem Fahrtwind hervorrufen, lediglich das Antriebs
aggregat 10 und die Antriebswelle 11, so daß der Wider
stand sehr viel geringer als bei einer herkömmlichen Vor
richtung ist.
Die Fig. 3 zeigt die Kühlereinheit 1 gemäß der Erfindung
im in ein Fahrzeug eingebauten Zustand. Wie zu erkennen
ist, kann der Außenumriß der Fahrzeugkarosserie längs
der Kühlereinheit 1 niedriger ausgestaltet werden, wo
durch auch der Luftwiderstandskoeffizient des Fahrzeugs
gegenüber dem Stand der Technik in hohem Maß vermindert
wird. In Fig. 3 ist mit 50 die Maschine bezeichnet.
Die Kühlereinheit 1 von Fig. 4 umfaßt getrennte Wärmetau
scher 21, z.B. einen Ölkühler, einen Kondensator, einen
Zwischenkühler usw., im zylindrischen Kühlerblock 6, der
die ringförmigen Wasserrohre 4 und die gewellten Rippen 5
umfaßt.
Bei der Kühlereinheit 1 von Fig. 5, deren Antriebsaggre
gat 10 durch einen Hydraulikmotor betrieben wird, sind die
Strahlungsrippen 32 am Hydraulikrohr 31 angebracht.
Die in den Fig. 4 und 5 gezeigten Kühlereinheiten be
zwecken eine weiter gesteigerte Kühlleistung, indem der
von dem die zylindrischen Wasserrohre 4 und gewellten Rip
pen 5 umfassenden Kühlerblock 6 gebildete Raum genutzt
wird, und diese Einheiten arbeiten in der gleichen Art und
zeigen grundsätzlich dieselben Wirkungen wie die in Fig. 1
gezeigte Kühlereinheit.
Im Gegensatz zu der in Fig. 1 gezeigten Kühlereinheit
weist die Kühlereinheit von Fig. 6 und 7 Wassersammler 2
und 3 auf, die an beiden Stirnseiten, d.h. links und
rechts, ringförmig ausgestaltet sind.
Beide Sammler 2 und 3 sind durch eine Vielzahl von Was
serrohren 4 und eine Vielzahl von gewellten Rippen 5, die
zwischen den Wasserrohren 4 angeordnet sind, verbunden.
Die Kühlgebläse 8 und 9 werden durch das Antriebsaggregat
10 über dieselbe Antriebswelle 11 gedreht und blasen Luft
zur Außenseite jeweils durch die Innenbereiche der Samm
ler 2 und 3. Die Kühlgebläse 8 und 9 können in Abhängig
keit von der geforderten Luftmenge an nur einer Stirn
seite vorgesehen sein. Das Antriebsaggregat 10 verwendet
einen Elektromotor, einen Hydraulikmotor oder einen ande
ren Motor und ist im die Wasserrohre 4 sowie die gewell
ten Rippen 5 umfassenden Kühlerblock 6 aufgenommen.
Wenn bei dieser Ausführungsform die Wassertemperatur wäh
rend eines Stillstands (während eines Leerlaufs) des Fahr
zeugs ansteigt, werden die Kühlgebläse 8 und 9 durch das
Antriebsaggregat 10 über die Antriebswelle 11 gedreht und
erzeugen einen Luftstrom zur Außenseite hin, wie in Fig. 6
durch die gestrichelten Pfeile angedeutet ist, wobei den
gewellten Rippen 5 Wärme entzogen wird. Im Fahrzustand des
Fahrzeugs strömt der Fahrtwind so, wie durch die gestri
chelten Pfeile in Fig. 7 angegeben ist, und führt von den
gewellten Rippen 5 die Wärme ab. In diesem Fall sind das
Antriebsaggregat 10 sowie die Antriebswelle 11 diejenigen
Teile, die einen Widerstand gegenüber dem Fahrtwind er
zeugen, und der Widerstand wird im Vergleich zu einem her
kömmlichen System in hohem Maß vermindert.
Es ist auch möglich, die Kühlleistung der Kühlereinheit 1
weiter zu steigern, indem ein Kanal 20 im Fahrzeugaufbau
vorgesehen wird, wie die Fig. 7 zeigt, und die Kühlerein
heit 1 in diesem Kanal 20 aufgenommen wird, so daß dieser
wie Strahlungsrippen oder -flossen wirkt.
Die in Fig. 8 und 9 gezeigte Kühlereinheit ist mit einem
getrennten Wärmetauscher 21 (beispielsweise ein Ölkühler,
Kondensator usw.) im zylindrischen, von den Wasserrohren
4 sowie den gewellten Rippen 5 gebildeten Kühlerblock ver
sehen, und wenn als Antriebsaggregat ein Hydraulikmotor
verwendet wird, werden Strahlungsflossen oder -rippen 32 a
an den Hydraulikrohren 31 angebracht. Der Wärmetauscher 21
ist im Kanal 20 aufgenommen, welcher mit Strahlungsrippen
32 b ausgestattet ist, um den Raum im Kühlerblock zu nutzen.
Bei den in den Fig. 10-12 gezeigten Kühlereinheiten um
faßt der Kühlkondensator 101 ein linkes und rechtes Samm
lerrohr 102, die bogenförmig ausgebildet sind, eine Mehr
zahl von Kühlkondensatorrohren 103, die das linke und
rechte Sammlerrohr 102 verbinden, und eine Mehrzahl von
durch Schweißen an jedem Kühlkondensatorrohr 103 befe
stigten Strahlungsrippen 104.
Der Kühler 110 umfaßt wie der oben erwähnte Kühlkonden
sator 101 ein linkes und rechtes, bogenförmig ausgebil
detes Sammlerrohr 111, eine Mehrzahl von diese beiden
Sammlerrohre 111 verbindenden Kühlerrohren 112 und eine
Mehrzahl von an jedem Kühlerrohr 112 durch Schweißen be
festigten Strahlungsrippen 104.
Die bogen- oder ringförmige Wärmetauschereinheit 120
wird durch Verbinden der beiden Stirnflächen 102 a sowie
102 b des linken und rechten Sammlerrohres 102 sowie der
beiden Stirnflächen 111 a und 111 b des linken und rechten
Sammlerrohres 111 durch einen Schweiß- oder Verschrau
bungsvorgang od. dgl., um diese einstückig zu verbinden,
gebildet. Die Innenflächenbereiche 121 und 122, die in
der axialen Richtung nach links und rechts hin öffnen,
werden als ein Lüfterkragen oder Leitmantel verwendet.
Diese Wärmetauschereinheit 120 wird in der Links-/Rechts
richtung des Fahrzeugs eingebaut, so daß ihre Mittelach
se rechtwinklig zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs ver
läuft.
Die Kühlgebläse 131 und 132 sind in die Innenflächenbe
reiche 121 und 122 an den beiden Stirnseiten der Wärme
tauschereinheit 120 eingesetzt und werden durch das An
triebsaggregat 134 über die gleiche Antriebswelle 133
gedreht. Als Antriebsaggregat kommt ein Elektromotor, ein
Hydraulikmotor oder ein von der Maschine 160 über einen
Riemen 135 (Fig. 12) getriebener Motor in Betracht. Die
erwähnten Kühlgebläse 131 und 132 werden vom Antriebs
aggregat 134 durch dieselbe Antriebswelle 133 angetrie
ben, jedoch können entsprechend den jeweiligen Gebläsen
131 und 132 mehrere Antriebsaggregate vorgesehen werden,
um die Menge an Kaltluft entsprechend dem Erfordernis zu
regeln. Ferner kann das Kühlgebläse 131 oder 132 an nur
einer der Stirnseiten vorgesehen sein, wobei dann die an
dere Seite der Lüfterkragen 121 und 122 geschlossen wird.
Bei dieser Anordnung werden die Kühlgebläse 131 und 132
durch das Antriebsaggregat 134 getrieben, wenn das Fahr
zeug stillsteht (d.h. während eines Leerlaufs), und die
kalte Luft strömt durch die Lüfterkragen 121 sowie 122,
wie in Fig. 10 durch gestrichelte Pfeile angedeutet ist,
um den Kühlkondensator 101 und den Kühler 110 zu kühlen.
Im Fahrzustand des Fahrzeugs strömt der Fahrtwind ent
sprechend den gestrichelten Pfeilen in Fig. 11, so daß
der Kühlkondensator 101 und der Kühler 110 gekühlt wer
den. Der dem Fahrtwind entgegengesetzte Widerstand wird
lediglich durch das Antriebsaggregat 134 und die Antriebs
welle 133 hervorgerufen, so daß der Widerstand in hohem
Maß im Vergleich zum Stand der Technik herabgesetzt wer
den kann. Die Fig. 12 zeigt auch eine Kaltluft-Leitplat
te 136 und die Maschine 160. Es ist selbstverständlich,
daß die Kühlwirkung noch weiter verbessert werden kann,
indem die Kaltluft unter Verwendung der Kaltluft-Leit
platte 136 eingeführt wird.
Die Fig. 13 zeigt eine Anordnung, wobei die Wärmetau
schereinheit durch eine Kombination eines Zwischenkühlers,
Ölkühlers usw. zusätzlich zum Kühlkondensator 101 und zum
Kühler 111 gebildet wird. Hierbei weisen der Kühlkonden
sator 101, der Kühler 110 und ein Zwischen- oder Ölküh
ler 140 eine bogenförmige Gestalt jeweils auf, wobei die
zylindrische Wärmetauschereinheit durch ein Zusammenfas
sen und Integrieren dieser drei Bauteile 101, 110 und 140
gebildet wird. Als Antriebsaggregat 134 kommt ein Hydrau
likmotor zur Anwendung, der mit dem mit Strahlungsrippen
versehenen Hydraulikrohr 137, mit dem Hydraulikventil 138
und der Hydraulikpumpe 139 verbunden ist. Die Hydraulik
pumpe 139 ist an die Maschine 160 durch den Riemen 135 ge
koppelt. Die Kühlgebläse 131 und 132 werden durch das Ar
beiten des hydraulischen Antriebsaggregats 134 gedreht.
Bei der in Fig. 14 gezeigten Anordnung sind die Kühlge
bläse 131 und 132 in die Innenflächenbereiche 121 und 122
an der linken sowie rechten Seite der Wärmetauscherein
heit 120 eingebaut und jeweils direkt mit einer Antriebs
welle 133 und einem Antriebsaggregat 134 verbunden. Da
die Temperatur des in der Wärmetauschereinheit 120 fließen
den Kühlmittels einen Unterschied zwischen dem Kühlmittel
einlaß und dem Kühlmittelauslaß aufweist, sind diese
Kühlgebläse 131 und 132 so ausgelegt, daß die Luftmenge
für das auf der Auslaßseite des Kühlmittels befindliche
Gebläse kleiner gemacht wird als die Luftmenge für das
an der Einlaßseite des Kühlmittels befindliche Kühlgeblä
se 132, indem der Durchmesser des Kühlgebläses 131 an der
Auslaßseite kleiner gehalten wird als der Durchmesser des
Kühlgebläses 132 auf der Einlaßseite des Kühlmittels. Auch
kann die Luftmenge für das Kühlgebläse 131 kleiner als
diejenige für das Kühlgebläse 132 gehalten werden, indem
die Drehzahl des Kühlgebläses 131 auf der Auslaßseite ge
ringer angesetzt wird als die Drehzahl des Kühlgebläses
132 auf der Einlaßseite des Kühlmittels.
Bei dieser Ausbildung werden die Kühlgebläse 131 und 132
jeweils durch eine eigene Antriebswelle 133 und ein eige
nes Antriebsaggregat 134 betrieben, wenn das Fahrzeug im
Stillstand (im Leerlauf) ist. Kaltluft strömt durch die
Innenflächenbereiche oder Lüfterkragen 121 und 122, wie
in Fig. 14 durch gestrichelte Pfeile angedeutet ist, um
die Wärmetauschereinheit 120, die den Kühlkondensator 101
und den Kühler 110 einschließt, zu kühlen. Die Luftmenge
für das Kühlgebläse 131 ist kleiner als die Luftmenge für
das Kühlgebläse 132, wie bereits erwähnt wurde, und eine
optimale Luftmenge wird abgeblasen, ohne den geforderten
Pegel zu überschreiten.
Bei der in Fig. 15 gezeigten Anordnung sind die Strah
lungsrippen 104 mit einem geringeren Abstand unter den
einander benachbarten Strahlungsrippen in der Nähe der
Kühlgebläse 131 sowie 132, die in die Innenflächenberei
che 121 sowie 176 der Wärmetauschereinheit 120 eingesetzt
sind, jedoch mit größerem Abstand im mittleren Teil vor
gesehen. Diese Anordnung der Strahlungsrippen 104 hat den
Zweck, die kalte Luft in der Nachbarschaft der Kühlgeblä
se 131 und 132 wirksam zu kühlen.
Die zylindrische Wärmetauschereinheit 120 wird durch Ver
binden der beiden Stirnflächen 102 a sowie 102 b der Samm
lerrohre 102 des Kühlkondensators 101 mit den beiden
Stirnflächen 111 a sowie 111 b der Sammlerrohre 111 des
Kühlers 110 durch einen Schweißvorgang oder durch eine
Verbindung durch Schrauben od. dgl. gebildet. Hierbei
werden die Innenflächenbereiche 121 und 176, die zum lin
ken und zum rechten Ende in der axialen Richtung offen
sind, als Leit- oder Lüfterkragen verwendet. Die Wärme
tauschereinheit 120 wird in der Links-/Rechtsrichtung des
Fahrzeugs eingebaut, so daß ihre Mittelachse rechtwinklig
zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs liegt, und sie wird vor
der Maschine 160 angeordnet. Die Kühlgebläse 131 sowie
132 werden innerhalb der Innenflächenbereiche 121 und 176
auf der linken und rechten Stirnseite der Wärmetauscherein
heit 120 eingesetzt und durch das Antriebsaggregat 134
über dieselbe Antriebswelle 133 gedreht.
Bei dieser Ausführungsform werden die Kühlgebläse 131 so
wie 132 durch das Antriebsaggregat 134 betrieben, wenn
das Fahrzeug stillsteht (während des Leerlaufs), und kalte
Luft strömt durch die Leitkragen 121 und 176, wie durch
die gestrichelten Pfeile in Fig. 15 angedeutet ist, um
den Kühlkondensator 101 und den Kühler 110 zu kühlen. Die
kalte Luft wird wirksam durch die Strahlungsrippen 104,
die in der Nähe der Kühlgebläse 131 sowie 132 dicht ange
ordnet sind, gekühlt.
Erfindungsgemäß umfaßt ein zylindrisch ausgestalteter Mo
torkühler für Kraftfahrzeuge ein Paar von Haupt-Wasser
sammlern, eine Mehrzahl von die Wassersammler verbinden
den Wasserrohren, eine Mehrzahl von Kühlrippen und wenig
stens ein Kühlgebläse. Der zylindrische Motorkühler ist
in ein Fahrzeug so eingebaut, daß seine Längsachse quer
zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs verläuft und der Luftwider
stand gegenüber einer Fahrzeugbewegung gering wird. Die
Wassersammler oder Haupt-Kühlmittelrohre können als Lüfter
kragen zur Aufnahme des Kühlgebläses verwendet werden,
wenn sie eine ringförmige Gestalt haben und an den Stirn
seiten des zylindrischen Kühlerblocks angeordnet sind.
Zwei Kühlgebläse, die an entgegengesetzten Stirnseiten
des zylindrischen Kühlerblocks angeordnet sind, können ei
ne zueinander unterschiedliche Gebläseleistung haben.
Obwohl die Erfindung anhand ihrer bevorzugten Ausführungs
formen wörtlich und bildlich erläutert wurde, so ist sie
auf die dargelegten Einzelheiten keineswegs beschränkt,
da dem Fachmann bei Kenntnis der vermittelten Lehre Ab
wandlungen und Abänderungen der verschiedensten Art an
die Hand gegeben worden sind, die jedoch als in den Rah
men der Erfindung fallend anzusehen sind.
Claims (5)
1 Motorkühler für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet,
- - daß eine zylindrisch ausgebildete Kühlereinheit (1) ein Paar von Wassersammlern (2, 3), eine Mehrzahl von Wasserrohren (4) und eine Mehrzahl von gewellten Kühl rippen (5) umfaßt,
- - daß die zylindrisch ausgebildete Kühlereinheit (2) in ein Fahrzeug mit ihrer Längsachse quer zur Fahrtrich tung des Fahrzeugs eingebaut ist,
- - daß einer (2) der Wassersammler (2, 3) am oberen Teil und der andere (3) der Wassersammler am unteren Teil des Kühlerblocks (6) der Kühlereinheit (1) angeordnet ist,
- - daß die Wasserrohre (4) ringförmig ausgebildet sowie mit den Wassersammlern (2, 3) wasserseitig verbunden sind,
- - daß die gewellten Kühlrippen (5) zwischen den Wasser rohren (4) angeordnet sind,
- - daß an der einen Stirnseite oder an beiden Stirnsei ten der zylindrischen Kühlereinheit (1) ein Lüfterkra gen (7) angeordnet ist und
- - daß in dem Lüfterkragen ein von einem Antriebsaggre gat (10) gedrehtes Kühlgebläse (8, 9) angeordnet ist.
2. Motorkühler für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet,
- - daß eine zylindrisch ausgebildete Kühlereinheit (1) ein Paar von Wassersammlern (2, 3), eine Mehrzahl von Wasserrohren (4) und eine Mehrzahl von gewellten Kühlrippen (5) umfaßt,
- - daß die zylindrisch ausgebildete Kühlereinheit (1) in ein Fahrzeug mit ihrer Längsachse quer zur Fahrt richtung des Fahrzeugs eingebaut ist,
- - daß die Wassersammler (2, 3) jeweils ringförmig ausge bildet und an den beiden Stirnseiten eines zylindri schen Kühlerblocks (6) der Kühlereinheit (1) angeord net sind,
- - daß die Wasserrohre (4) parallel zur Längsachse des zylindrischen Kühlerblocks (6) verlaufen und wasser seitig mit den Wassersammlern (2, 3) verbunden sind,
- - daß die gewellten Kühlrippen (5) zwischen den Wasser rohren (4) angeordnet sind und
- - daß innerhalb des kreisförmigen Bereichs des ringför migen Wassersammlers ein von einem Antriebsaggregat (10) gedrehtes Kühlgebläse (8, 9) angeordnet ist.
3. Motorkühler für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet,
- - daß eine zylindrisch ausgebildete Kühlereinheit (110, 120) durch Zusammenfassen einer Mehrzahl von bogen förmigen, mehrere bogenförmige Rohrkörper (102, 111) aufweisenden Einheiten, einer Mehrzahl von geradlinig ausgestalteten, die bogenförmigen Rohrkörper verbin denden Rohren (103, 112) und einer Mehrzahl von an den Rohren befestigten Kühlrippen (104) gebildet ist,
- - daß die zylindrische Kühlereinheit (110, 120) in ein Fahrzeug mit ihrer Längsachse quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs eingebaut ist und
- - daß im lüfterkragenartigen, durch das Zusammenfassen der bogenförmigen Rohrkörper gebildeten Teil (121, 122, 176) am stirnseitigen Ende des zylinderförmigen Kühlers ein Kühlgebläse (131, 132) angeordnet ist.
4. Kühler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
zylinderförmige Kühlereinheit (120) ein erstes, an der
Seite des Kühlmitteleinlasses angeordnetes Kühlgebläse
(132) und ein zweites, an der Seite des Kühlmittelaus
lasses angeordnetes Kühlgebläse (131) enthält, wobei
das zweite Kühlgebläse eine gegenüber dem ersten Kühl
gebläse niedrigere Gebläseleistung hat.
5. Kühler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
in Mehrzahl vorhandenen Kühlrippen (104) mit ungleichen
Abständen zueinander angeordnet sind, wobei die Abstän
de im an das Kühlgebläse (131, 132) angrenzenden Be
reich geringer sind als die Abstände im vom Kühlgeblä
se entfernteren Bereich.
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