DE653227C

DE653227C - Cooling device for internal combustion engines, especially for motor vehicles

Info

Publication number: DE653227C
Application number: DED70340D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wilhelm Seyerle
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1935-05-17
Filing date: 1935-05-17
Publication date: 1937-11-18

Description

Kühlvorrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft Kühlvorrichtungen für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei welchen die Kühlluft zwischen Kühler und Gebläse in einem sich verjüngenden Gehäuse geführt wird.Cooling device for internal combustion engines, in particular for motor vehicles The invention relates to cooling devices for internal combustion engines, in particular for Motor vehicles in which the cooling air between the radiator and fan in one tapered housing is guided.

Die Erfindung besteht darin, daß die Luft in Richtung der Verjüngung strömt und die Innenwand des Gehäuses mit verwundenen Rillen versehen ist, welche in der Nähe des Kühlers parallel zur Gehäuseachse und unter allmählichem Übergang in der Nähe des Gebläses in einer der Strömungsrichtung der Luft im Gebläse entsprechenden Windung verlaufen.The invention is that the air in the direction of the taper flows and the inner wall of the housing is provided with twisted grooves, which near the cooler, parallel to the housing axis and with a gradual transition in the vicinity of the fan in a direction corresponding to the flow direction of the air in the fan Turn.

Der Erfindungsgegenstand hat gegenüber den bekannten Vorrichtungen ähnlicher Art den Vorteil, daß die das Gehäuse durchströmende Luft, je nachdem das Gebläse saugt oder drückt, für den schraubenlinienförmigen Weg durch das Gebläse oder für den geraden Weg durch den Kühler durch die erwähnten Rillen vorgerichtet wird. Durch den Umstand, daß das Gehäuse kegelig verläuft und dadurch seine Wand, in der Projektion in Achsrichtung gesehen, immer wieder erneut von neu anströmender Luft getroffen wird, erfährt diese gewissermaßen eine stetige zunehmende Verdichtung, und die Grenzschicht, die sich möglicherweise unmittelbar hinter dem Kühler an der Innenwand des Gehäuses bilden will, wird sofort mitgerissen. Es erfährt dadurch der gesamte Luftstrom eine Drehbewegung, welche sich bis zu dessen Kernzone auswirkt, auch wenn die Rillen gegenüber dem mittleren Durchmesser des Gehäuses verhältnismäßig klein sind. Dadurch wird der Strömungswiderstand der Kühlvorrichtung erheblich herabgesetzt. Man kann bei gleicher Leistung die Kühlvorrichtung klein halten oder spart Kraft für den Gebläseantrieb. Es ist dabei unwesentlich, ob Kühler und Gebläse mit der Motorachse in einer Flucht liegen oder nicht, wie man überhaupt bezüglich des Aufbaues von Wagenkasten und Fahrgestell an keinerlei bauliche Belange der Kühlvorrichtung gebunden ist. Von Vorteil ist es, die Kühlvorrichtung in an sich bekannter Weise derart anzuordnen, daß der Kühler waagerecht und höher als der Wasserspiegel des Kühlwassers im Motorkühlmantel liegt. Dadurch wird eine gute Thermosyphonwirkung erzielt und entweder eine Kühlwasserpumpe ganz erspart oder deren Wirkung kräftig unterstützt. Auf der Zeichnung ist die Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt. Beide Ausführungsbeispiele veranschaulichen eine Kühlvorrichtung, bei der das Gebläse die Kühlluft durch den Kühler hindurchsaugt. Es zeigen Abb. i eine Kühlvorrichtung, bei der Kühler und Gebläse auf einer gemeinschaftlichen Achse liegen, Abb.2 eine Kühlvorrichtung, bei der der Kühler waagerecht und das Gebläse lotrecht angeordnet sind.The subject of the invention has compared to the known devices of a similar nature the advantage that the air flowing through the housing, depending on the Fan sucks or pushes for the helical path through the fan or prepared for the straight path through the cooler through the grooves mentioned will. Due to the fact that the housing is conical and therefore its wall, seen in the projection in the axial direction, again and again from the new flow Air is hit, it experiences a kind of steadily increasing compression, and the boundary layer, which may be immediately behind the cooler on the Wants to form the inner wall of the housing, is carried away immediately. It learns from it the entire air flow a rotary movement, which affects up to its core zone, even if the grooves are proportionate to the mean diameter of the housing are small. This considerably reduces the flow resistance of the cooling device. You can keep the cooling device small with the same performance or save energy for the fan drive. It is irrelevant whether the cooler and fan are connected to the Motor axis are in alignment or not, as you can with regard to the structure from the car body and chassis to no structural issues of the cooling device is bound. It is advantageous to use the cooling device in a manner known per se to be arranged so that the cooler is horizontal and higher than the water level of the Cooling water is in the engine cooling jacket. This creates a good thermosiphon effect achieved and either completely saves a cooling water pump or its effect is powerful supports. The invention is shown schematically in two exemplary embodiments in the drawing shown. Both exemplary embodiments illustrate a cooling device the the blower the Sucks cooling air through the radiator. It Fig. i show a cooling device, with the cooler and fan on a joint Axis, Fig. 2 a cooling device in which the cooler is horizontal and the Fan are arranged vertically.

Die Kühlvorrichtung nach Abb. i besteht aus einem Kühler a und einem Turbogebläse b. Zwischen Gebläse und Kühler ist ein rohrförmiges Gehäuse c angeordnet, das sich gegen das Gebläse verjüngt und im Bereich der Gebläseschaufeln wiederum erweitert. Der vordere weite Durchmesser des Gehäuses entspricht im wesentlichen dem Durchflußquer.schnitt des Kühlers, und der enge Durchmesser am Gebläse entspricht dessen Saugöffnung. Der lichte Querschnitt .des Gehäuses c ist kreisförmig. Beide Gehäusemündungen schließen sich luftdicht an das Kühler- bzw. Gebläsegehäuse an. Die Gehäusewand ist im Innern mit Drallrillen d versehen, die gegenüber dem mittleren lichten Durchmesser des Gehäuses verhältnismäßig klein sind. Diese Drallrillen verlaufen in der Nähe des Kühlers zunächst parallel zur Hauptachse des Führungsgehäuses und erfahren allmählich eine zunehmende Verwindung bis zu einer Steigung, welche der Steigung des schraubenlinienförmigen Weges der Luft beim Durchgang durch das Gebläse entspricht. Der Umlauf des Kühlwassers erfolgt durch eine aus der Zeichnung nicht ersichtliche Kühlwasserpumpe. Die Zu- und Ableitung des Kühlwassers erfolgt am Kühler a durch die Stutzen f und g.The cooling device according to Fig. I consists of a cooler a and a turbo fan b. A tubular housing c is arranged between the fan and the cooler, which tapers towards the fan and in turn widens in the area of the fan blades. The front, wide diameter of the housing corresponds essentially to the flow cross section of the cooler, and the narrow diameter on the fan corresponds to its suction opening. The clear cross section of the housing c is circular. Both housing mouths connect airtight to the cooler or fan housing. The inside of the housing wall is provided with twist grooves d which are relatively small compared to the mean clear diameter of the housing. In the vicinity of the cooler, these swirl grooves initially run parallel to the main axis of the guide housing and gradually experience an increasing twist up to a slope which corresponds to the slope of the helical path of the air as it passes through the fan. The cooling water is circulated by a cooling water pump not shown in the drawing. The cooling water is fed in and out of the cooler a through the nozzles f and g.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach Abb. i ist folgende: Das umlaufende Gebläserad b erzeugt im Gehäuse c einen Unterdruck, und durch den Kühler a strömt zunächst in gerader Richtung parallel zur Achse der Vorrichtung Außenluft auf dem kürzesten Wege durch das Gehäusec dem Gebläse b zu. Durch den Umstand, daß der Durchflußquerschnitt des Führungsrohres c eine stetige Verengung erfährt, wird dessen Wandfläche, in Richtung der strömenden Kühlluft gesehen, immer wieder erneut von neu anströmender Luft getroffen. Dadurch wird die Bildung einer Grenzschicht unmittelbar hinter dem Kühler entweder überhaupt verhindert oder diese sofort mitgerissen. Dadurch erfährt die ganze vom Kühler nach dem Gebläse strömende Luftmenge im Gehäuse c allmählich eine Drehbewegung, die sich bis in die Kernzone des Luftstromes auswirkt. Auf diese Weise wird die Luftbewegung für den Durchgang durch das Gebläse vorgerichtet. Durch das Gebläse gelangt die Luft in eine Leitung h, welche sie entweder wieder ins Freie abströmen läßt oder sie einem besonderen Verwendungszweck (als Lade-, Spül- oder Heizluft) zuführt.The mode of operation of the device according to Fig. I is as follows: The circulating The fan wheel b creates a negative pressure in the housing c and flows through the cooler a first in a straight direction parallel to the axis of the device outside air on the shortest routes through the housing c to the fan b. By the fact that the flow cross-section of the guide tube c experiences a steady narrowing, its wall surface, in Seen the direction of the flowing cooling air, again and again from the fresh air Hit air. This causes the formation of a boundary layer just behind the Cooler either prevented them at all or swept them away immediately. This learns the whole amount of air flowing from the cooler to the fan in the housing c gradually a rotary movement that affects the core zone of the air flow. To this Way, the air movement is prepared for passage through the fan. By the fan passes the air into a line h, which it either back out into the open can flow away or they have a special purpose (as loading, flushing or Heating air).

Auf die gleiche Weise wirkt die Vorrichtung nach Abb. 2. Dort ist lediglich an Stelle des Gehäuses c mit gerader Achse ein kegelig verlaufender Krümmer c' vorgesehen. Der Kühler a ist gegenüber dem Gebläse in einem rechten Winkel und waagerecht angeordnet, wobei der Kühler höher liegt als der Spiegel des Kühlwassers im Motorgehäuse. Auf diese Weise wird ein Umlauf des Kühlwassers durch Thermosyphonwirkung erzielt.The device according to Fig. 2 acts in the same way only in place of the housing c with a straight axis is a conical bend c 'provided. The cooler a is at a right angle to the fan and arranged horizontally with the cooler higher than the level of the cooling water in the motor housing. In this way, the cooling water is circulated by thermosyphon action achieved.

Für den Fall, daß das Gebläse die Kühlluft durch den Kühler drückt, tauschen Gebläse und Kühler ihre Plätze, wobei das Gebläse an das weitere Ende des Gehäuses c zu liegen kommt.In the event that the fan pushes the cooling air through the radiator, The fan and cooler swap places, with the fan at the further end of the Housing c comes to rest.

Es ist-im Rahmen der Erfindung belanglos, ob die Kühlvorrichtung vorne am Fahrzeug oder in dessen Heck, auf dessen Dach oder an einer seiner Seiten usw. angeordnet ist. Auch ist beliebig, welche Art von Kühler oder Gebläse verwendet wird. Einem Turbogebläse mit sich verjüngenden Schaufeln ist jedoch der Vorzug zu geben, wobei das Gehäuse c dieser Schaufelverjüngung durch eine Erweiterung angepaßt ist.It is irrelevant within the scope of the invention whether the cooling device at the front on the vehicle or in its rear, on its roof or on one of its sides, etc. is arranged. It also doesn't matter what type of cooler or fan is used will. However, a turbo blower with tapered blades is preferred give, the housing c of this blade taper adapted by an extension is.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Cooling device for internal combustion engines, in particular for motor vehicles in which the cooling air between radiator and fan in one tapered housing, characterized in that the air in Direction of the taper flows and the inner wall of the case with twisted grooves is provided, which near the cooler parallel to the housing axis and below gradual transition near the fan in one of the direction of flow of the Air in the fan run corresponding winding.

2. Cooling device according to claim i, characterized in that a turbo blower is used as the conveying device for the cooling air is arranged with tapered blade ends, which guiding the cooling air Housing by means of an extension adapts to this blade taper.