DE759694C

DE759694C - Kuehlanlage mit Luefter fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE759694C
Application number: DEV36193D
Authority: DE
Inventors: Fritz Kugel
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1939-09-24
Filing date: 1939-09-24
Publication date: 1953-04-09

Description

Kühlanlage mit Lüfter für Brennkraftmaschinen Durch Brennkraftmaschinen angetriebene Fahrzeuge, seien es Straßen oder Schienenfahrzeuge, sind mit einem Wärmeaustawscher ausgerüstet, dem durch einen von der Maschine angetriebenen Lüfter Kühlluft zugeblasen wird. Um die Kühlwassertemperatur der Maschine auf einer bestimmten Höhe zu halten., ist hierbei eine Regelung der Kühlwirkung des Wärmeaustauschers erforderlich. Diese erfolgt entweder durch teilweises Abdecken der Kühlerfläche oder durch Drosselung des Luftstromes oder durch Anordnung einer regelbaren Nebenleitung oder auch durch eine mechanische Schaltkupplung, mit der je nach Bedarf zeitweise der Lüfter-antrieb ausgeschaltet wird.
Diejenigen Regelungsarten, die den Lüfter nicht selbst beeinflussen, sondern die Dros-sw-, lang oder Umleitung des Luftstromes zum Ziele haben, sind unwirtschaftlich, da ein Teil der vom Lüfter an die Luft abgeführten Energie vernichtet werden muB. Derjenigen Regelungsart aber, bei welcher der Lüfter durch eine Schaltkupplung je nach Bedarf ein- und ausgeschaltet wird, haftet der -Nachteil an, daß bei den häufigen Schaltvorgängen und dem großen Schwungmoment des Flügelrades eine große Abnutzung der Reibbeläge der Schaltkupplung auftritt.
Da der für eine Kühlanlage zur Verfügung stehende Raum im allgemeinen, insbesondere aber bei Fahrzeugen, beispielsweise Triebwagen, sehr beschränkt ist, so müssen in der Regel gut durchgebildete rasch laufende Lüfter verwendet -werden. Je höher aber die Drehzahl derselben ist, um so größer ist meist auch der durch sie verursachte Lärm, der sich beispielsweise gerade bei Triebwaben sehr unangenehm bemerkbar macht.
Alle diese Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß der Lüfter von der Brennkraftmaschine über eine Strömungskupplung mit regelbarer Flüssigkeitsfüllung angetrieben wird. Durch Veränderung des Füllungsgrades dieser Kupplung kann die Drehzahl des Lüfters stufenlos von Null bis zur Volldrehzahl verändert, also den jeweiligen Betriebsbedingungen angepaßt werden. Die Einstellung der Kupplung auf die der jeweils benötigten Drehzahl entsprechende Füllung wird dabei zweckmäßig über einen Wärmefühler vorgenommen.
Es ist bei Brennlzraftmaschinen bekannt, ein Aufladekreiselgebläse über eine regelbare Strömungskupplung anzutreiben. Dabei wird die Füllung der Kupplung von einem Druckregler beeintlußt, der von dem Druck der von dem Gebläse geförderten Luft beaufschlabt wird. Demgegenüber handelt es sich bei dem Erfindungsgegenstand um einen bei Kühlanlagen von Brennkraftmaschinen üblichen Lüfter, der von der Maschine über die bekannte Strömungskupplung, jedoch unter Regelung der Füllung derselben in Abhängigkeit von der Wärme des Kühlwasserkreislaufes angetrieben wird.
Bekanntlich werden die Kühlanlagen in der Regel in ihren Abmessungen und in der Drehzahl des Lüfters für die ungünstigsten Verhältnisse ausgelegt, also derart, daß selbst an heißesten Tagen die Kühlwassertemperatur eine gewisse Höhe nicht überschreitet. Eine volle Ausnutzung der Kühlanlage kommt somit während des größten Teils der Betriebszeit gar nicht in Frage. Bei bekannten Anlagen muß daher meist in gedrosseltem Zustand oder mit häufiger Unterbrechung gefahren werden, wobei sich aber stets die für die ungünstigsten Verhältnisse ausgelegte hohe Drehzahl des Lüfters, insbesondere durch den von ihm verursachten Lärm bemerkbar macht.
Durch die erfindungsgemäße Regelung der Drehzahl des Lüfters werden die genannten Nachteile behoben. Durch Füllungsregelung wird dal;; i der Lüfter Jeweils nur mit der Drehzahl hetriehen, die gerade erforderlich ist, um das Kühlmittel unter einer gewünschten Temperaturgrenze zu halten. Die höchste Dreizahl wird somit nur in dem seltenen Fall auftreten, bei welchem die der Berechnung des Lüfters zugrunde liegenden ungünstigen Verhältnisse vorherrschen. Bei allen anderen Verhältnissen, also bei dem weitaus gröf-ten Teil der gesamten Betriebszeit, wird mit verminderter Drehzahl bei ruhigem Lauf gea # d durch i f hren. Außer diesen Vorteilen wir die erfindungsgemäße Anordnung der Strömungskupplung noch die bei Strömungskupplungen ganz allgemein bekannte Wirkung einer ausgezeichneten Dämpfung der zwischen Brennkraftmaschine und Lüfter auftretenden Schwingungen erreicht.
Durch die erfindungsgemäße Drehzahlregelung des Lüfters mit der Kupplung, deren Flüssigkeitsinhalt regelbar ist, besteht ferner die Möglichkeit, die Kühlanlage so zu bemessen, daß auch bei niedriger Maschinendrehzahl eine volle Ausnutzung der Kühlanlage möglich ist, daß also der Lüfter auch bei niedriger Maschinendrehzahl mit Höchster Drehzahl umlaufen kann, ohne daß er bei Steigerung der Maschinendrehzahl ebenfalls in seiner Drehzahl gesteigert werden müßte. Auf diese Weise wird also ein unruhiger Lauf oder bar eine Gefährdung de' Flügelrades vermieden. Die eben bezeichnete Anordnung ist beispielsweise bei Triebwagenanlagen mit Flüssigkeitsgetriebe von besonderem Vorteil, wenn letzteres zum Bremsen herangezogen wird. -Hierbei läuft nämlich beim Bremsvorgang die Maschine mit ihrer Leerlaufdrehzahl oder jedenfalls mit einer niedrigen Drehzahl, während durch die Kühlanlage für die Getriebeflüssigkeit, die mit dem Maschinenkühler etwa zu einer Einheit zusammenbebaut ist, eine infolge des Bremsens entstehende große. Wärrnemenge aus der Betriebsflüssigkeit des Flüssigkeitsgetriebes abzuführen ist. Durch die Regelbark`it der Drehzahl des Lüfters braucht dieser nicht mit einer der verminderten Maschinendrehzahl entsprechendenDrehzahl zulaufen, sondern kann mit seiner Höchstdrehzahl betrieben werden. Es besteht somit die 3.Iögliciikeit. selbst bei niedriger Maschinendrehzahl die Kühlanlage voll auszunutzen.
In ähnlicher Weise wie es für Kühlanlagen auf Fahrzeugen beschrieben ist, kann die .erfindungsgemäße Ausführung auch für ortsfeste Anlagen Anwendung finden, in denen stark veränderliche Betriebsverhältnisse herrschen.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform gemäß d°r Erfindung dargestellt. Die Irennkraftmaschine t treibt über die Welle z, das Getriebe 3 und die Welle 4 etwa auf eine (nicht dargestellte) Fahrzeugachse. Ein weiterer Abtrieb 5 führt von der Maschine oder vom Getriebekasten über die Strömungskupplung 6, die beispielsweise mit umlaufendem Behälter 7 und Schöpfrohr 8 ausgerüstet ist, zum Lüfter 9, der dem Wärmeaustauscher To Kühlluft zubläst. Am Wärmeaustauscher To ist ein Wärmefühler 1i angebracht, -der über ein Gestänge i2 od. dgl. auf einen mit dem Schöpfrohr B. verbundenen Hebel einwirkt. Je wärmer das Kühlmittel in den Wärmeaustauscher eintritt oder diesen verläßt (je nach der Anordnung des Wärmefühlers am Kühlerein- oder -auslaß), um so weiter wird über den Wärmefühler das Schöpf-. rohrende nach außen geschwenkt und damit eine um so, größere Füllung der Kupplung eingestellt, was eine Steigerung der Drehzahl des Lüfters zur Folge hat. Es wird so in Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlmittels die Belüftung des Kühlers geregelt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Kühlanlage mit Lüfter für Brennkra.ftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß der Lüfter (9) von der Brennkraftmaschine (i) über eine von der Temperatur des Kühlwassers durch einen Wärmefühler (i i) beeinfiußte regelbare Strömungskupplung (6) angetrieben wird.
2. Kühlanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmefühler (i i) auf ein Schwenkschöpfrohr (8) in dem umlaufenden Behälter (7) der Strömungskupplung (6) einwirkt. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 558 4o6, 559 674; französische Patentschriften N r. 694 943, 715o64.