DE8225553U1

DE8225553U1 - Axialgeblaese, insbesondere fuer den kuehler einer wassergekuehlten brennkraftmaschine fuer nutzfahrzeuge

Info

Publication number: DE8225553U1
Application number: DE19828225553
Authority: DE
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1982-09-10
Filing date: 1982-09-10
Publication date: 1983-08-11

Description

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Süddeutsehe Kühlerfabrik
Julius Fr. Behr GmbH & Co. KG
Mauserstraße 3

7000 Stuttgart 30

Axialgebläse, insbesondere für den Kühler einer wassergekühlten Brennkraftmaschine für

Nutzfahrzeuge

Die Erfindung betrifft ein Axialgebläse, insbesondere für den Kühler einer wassergekühlten Brennkraftmaschine für Nutzfahrzeuge, bestehend aus einer Nabe mit Lüfterschaufein und aus einer diese umgebenden Lüfterzarge, die sich zum Austrittsbereich hin erweitert, wobei die Erweiterung der Lüfter zarge bereits im Bereich der Eintrittskante der Lüfterschaufein beginnt und die Außenkontur der Lüfterschaufeln der Innenkontur der Lüfterzarge angepaßt ist.

Axialgebläse dieser Art sind bereits vorgeschlagen worden (DBGM 82 07 204). Sie weisen den Vorteil auf, daß im Betriebspunkt des Lüfters eine deutliche Geräuschpegelreduzierung gegenüber Axialgebläsen anderer Bauart (DE^AS 24 11 225) erreicht wird, ohne daß jedoch die Lüfterle istung beeinträchtigt ist.

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Für Kraftfahrzeugmotoren sind auch Kühlanlagen bekannt, bei denen das Lüfterrad eines Axialgebläses an seinen Spitzen mit einem mitlaufenden Außenring versehen ist (DE-OS 28 26 697), der in der Art einer Düse ausgebildet ist, mit einem sich entgegen der Einlaufrichtung erweiternden Teil und einem am Außenrand der Lüfterschaufeln anliegenden axial gerichteten, (zylindrischen) Ringteil. Werden solche Kühlgebläse jedoch bei Nutzfahrzeugen in räumlich gedrängter Anordnung eingesetzt, so arbeiten solche Kühlgebläse gegen einen hohen Widerstand, sind also stark gedrosselt'. Infolge der starken Drosselung stellt sich auch bei den Axialgebläsen mit zylindrischer Nabe eine halb-axial verlaufende Strömung ein, bei der die Energieverteilung über der Schaufdlhöhe sehr ungleichmäßig ist. Den nabennahen Luftteilchen, welche innerhalb der Beschaufelung einen

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langen Weg in halbaxialer Richtung zurücklegen, wird wesent- ?.ich mehr Energie zugeführt, als den Teilchen, die den Bereich der Schaufelspitzen mit wesentlich kleinerer Radialkomponente passieren. Infolgedessen ist auch der Luftdurchsatz im nabennahen Schaufelbereich größer als an don Blattspitzen. Die Strömung in diesem Schaufelbereich ist sehr instabil. Da diese Schaufelbereiche mit der höchsten Umfangsgeschwindigkeit rotieren, erzeugen sie einen entsprechend hohen Lärmanteil, ohne wesentlich zur Luftförderung beizutragen. Stark gedrosselte Kühlgebläse axialer bzw. halbaxialer Bauart sind daher entsprechend laut. Das Geräusch wird als lästig empfunden.

Durch die vorher erwähnte Bauart mit dem umlaufenden zylindrischen Ring, welcher auf der Lufteintrittsseite mit einer düsenförmigen Abfundung versehen ist (DE-OS 28 26 697), wurde versueht, die Ströfliungsverhältnisse im äußeren Schaufelbereich zu verbessern. Erreicht konnte zwar werden, daß die Umströmung der Schaufelspitzen selbst vermieden wird, so daß ein nicht unbeträchtlicher Geräuschanteil unterdrückt werden konnte. Die vorher erwähnte labile Halbaxialströmung in diesem Schatifeibereich kann aber nicht verbessert werden, so daß von dieser Stelle noch ein erheblicher Lärmanteil ausgeht.

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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Geräuscherzeugung von Axialgebläsen der bekannten Bauart weiter zu reduzieren. Die Erfindung besteht darin, daß die Lüfterzarge Teil des aus der Nabe und den Ltifterschaufeln bestehenden Gebläserades ist und als ein Leitring fest mit den Enden der Lüfterschaufeln verbunden ist. Durch diese Maßnahme ergibt sich eine deutliche Geräuschpegelabsenkung gegenüber den bekannten Bauarten.

Vorteilhaft ist es, wenn die Eintrittskante des Leitringes axial entgegen der Strömungsrichtung über die Schaufeleintrittskante übersteht, und einen axial gerichteten Ringteil bildet. Dieser Ringteil kann dann in besonders vorteilhafter Weise dazu benutzt werden, daß in die von der Eintrittskante des Leitringes gebildete Eintrittsöffnung eine festste-hende Düse hereinragt, die nicht mitrotiert. Dadurch stabilisiert nämlich die in Strömungsrichtung eintretende Spaltluft, die also zwischen Düse und umlaufenden Leitring eintritt, die Hauptströmung. Eine weitere Verbesserung kann dadurch erreicht werden, daß sich diese Einlaufdüse von ihrem engsten Querschnitt aus in Strömungsrichtung bogenförmig erweitert. Dadurch wird die Spalt- und Hauptströmung tangential an den sich in Luftrichtung erweiternden rotierenden Leitring herangeführt, und das Anlegen der Strömung an der Erweiterung begünstigt. Schließlich kann das Geräuschverhalten und der Gebläsewirkungsgrad dadurch noch weiter verbessert werden, daß die Einlaufdüse den rotierenden Leitring auch außen umfaßt. Die Spaltluft erfährt hierdurch eine 180° -Umlenkung mit entsprechender Drosselung, so daß die Spaltverluste gering werden. Dies wirkt sich nieht nur in einer Wijfkungsgradverbesserung, sondern auch in einer Absenkung des Lärmpegels aus.

Ein Ausführungsbeispiel des neuen Axialgebläses ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert.

Es zeigt:

Fig, 1 einen schematischen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Axialgebläse für den Kühler einer wassergekühlten Brennkraftmaschine,

Fig. 2 die vergrößerte Darstellung des Bereiches der Außenkanten der Lüfterschaufeln mit dem umlaufenden Leitring und der diesem vorgeschalteten Einlaufdüse und

;_; Fig. 3 eine Ansicht des Axialgebläserades in Richtung

$ des Pfeiles 11, jedoch ohne die Einlaufdüse.

Ä In den Fig. 1 bis 3 liegt hinter der Anschlußzarge 1 eines pi Kühlers 2 für eine wassergekühlte Brennkraftmaschine 3 ein f. Axialgebläserad 9, das auf einer Nabe 8 Axiallüfterschaufeln ψ 10 besitzt, die in üblicher Weise radial von der Nabe 8 abstehen Und gleichmäßig auf dem Umfang dieser Nabe verteilt sind. Die Lüfterschaufeln 10 sorgen beim Antrieb des Gebläserades 9 für eine Durchströmung des Kühlers 2 im Sinne der Pfeile 11. Die starke Drosselung bewirkt bei solchen Bauarten von Axialgebläsen eine halbaxiale Abströmung durch das GebJ.äserad 9 im Sinne der Pfeile 11a. Diese Abströmung wird dadurch verbessert, daß an den äußeren Enden 10c der Lüfterschaufeln 10 ein Leitring 20 befestigt ist, der mit den Lüfter schaufeln 10 t rotiert und der aus einem zylindrischen Teil 20a mit der Axiallänge A und aus einem Kreisbogenteil 20b besteht, der mit dem Radius R über den WinkeldL gebildet ist* Wie gestrichelt angedeutet ist, kann sich an diesen Kreisbogenteil 20b auch noch ein Diffusorteil 20c anschließen, in den der Kreisbogenteil 20b übergeht. In diesem Fall entfällt dann die rein axial verlaufende Endkante 1Ob der Lüfterschaufel 10, wie gestrichelt angedeutet

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ist. Die Endkante 1Od kann auch den in Fig. 2 gestrichelt eingezeichneten Verlauf 1Od haben.

Im zylindrischen Teil 20a des Leitringes 20 ist eine Einlaufdüse 21 vorgeschaltet, die gegenüber der Zarge 1 durch eine elasti.sche Lippe 1a abgedichtet ist und beim gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem sich in der Strömungsrichtung 11 bis zu einem bestimmten Querschnitt der hinter der Eintrittskante 20' des Leitringes 20 liegt, verengt und von dort an sich erweitert, und zwar so, daß der Endbereich 21a etwa parallel zu dem Endbereich des Kreisbogenabschnittes 20b des Leitringes 20 verläuft und vorzugsweise mit diesem auf einer gemeinsamen Kegelmantellinie liegt. Die Einlaufdüse 21 weist außerdem auch einen zylindrischen Teil 21b auf, der den zylindrischen Teil 20a des Leitringes 20 außen umgibt/ so daß sich zwischen den beiden zylindrischen Teilen 21b und 20a ein Ringspalt 22 mit anschließender 180° -Umlenkung ergibt, wodurch der Spaltluftstrom stark gedrosselt wird, was in besonders vorteilhafter Weise zur Geräuschminderung beiträgt. Die Einlaufdüse 21 ist über einen Befestigungsarm 26 fest an dem Motor 3 oder an einem anderen feststehenden Teil angeordnet. Der Leitring 20 rotiert daher mit seinem zylindrischen Teil 20a innerhalb des Ringbereiches der etwa U-förmig ausgestalteten Einlaufdüse 21.

Netürlieh ist es auch denkbar, diese Einlaufdüse 21 ohne den zylindrischen Teil 21b auszubilden. Die gezeigte Ausführungsform ist aber aus den vorher erwähnten Gründen hinsichtlich der Durchströmung und der Geräuscherzeugung vorteilhafter. Das gilt auch dann, wenn der Leitring 20 nicht wie gezeigt mit dem zylindrischen Teil 20a ausgebildet ist, sondern nur den kreisbogenförmigen Teil 20b und gegebenenfalls den Konusteil 2Oe besitzt.

Claims

Ansprüche

1. Axialgebläse, insbesondere für den Kühler einer wassergekühlten Brennkraftmaschine für Nutz fahrzeuge, bestehend aus einer Nabe mit Lüfterschaufeln und aus einer diese umgebenden Lüfterzarge, die sich zum Austrittsbereich hin erweitert, wobei die Erweiterung der Lüfterzarge bereits im Bereich der Eintrittskante der Lüfterschaufeln beginnt und die Außenkontur der Lüfter schaufeln der Innerücontur der Lüfterzarge angepaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüfterzarge Teil des aus der Nabe (8) und den Lüfterschaufeln (10) bestehenden Gebläserades (9) ist und als ein Leitring (20) fest mit den Enden (1Oc) der Lüfterschaufeln (10) verbunden ist.

2. Axialgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittskante (20¹) des Leitringes (20) axial entgegen der Strömungsrichtung (11) über die Schaufeleintrittskante (10a) übersteht und einen axial gerichteten Ringteil (20a) bildet.

3. Axialgebläse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringteil (20a) zylindrisch ausgebildet ist.

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4. Axialgebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge-

Ar kennzeichnet, daß in die von der Eintrittskante (20') des

i Leitringes gebildete Exntrittsöffnung eine feststehende

;' Düse (21) hereinragt.

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5. Axialgebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge-I kennzeichnet, daß die in den Leitring (20) hereinragende I Einlauf düse (21) sich von einem engsten Querschnitt., der

I vorzugsweise hinter der Eintrittskante (20¹) des Leitringes

J' (2O) liegt, bogenförmig in Strömungsrichtung (11) erweitert.

■ 6 · Axialgebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vor dem Leitring (20) angeordnete f Einlaufdüse (21) den Leitring (20) auch außer überragt.

7- Axialgebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, daduzch ge- > kennzeichnet, daß der den Leitring (20) außen überragende j Teil (21b) der Einlaufdüse (21) parallel zu dem zylindrischen Teil (20a) des Leitringes (20) und ebenfalls axial gerichtet verläuft.