DE8614073U1

DE8614073U1 - Kühleinrichtung an einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE8614073U1
Application number: DE8614073U
Authority: DE
Original assignee: Daimler Benz AG; Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Daimler Benz AG; Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1986-05-24
Filing date: 1986-05-24
Publication date: 1988-04-07

Description

i- ■,,. &igr; j .. '»!&igr; 1⁵Ff-". t

lit ·&igr; t 11 ( i&igr; ti

lit I Il III

ItI · I 1 t I ( I I t I

• t f &iacgr; ! · · I I.I IC I

&Idigr; C · I I I I i t>

&igr; &igr; &igr; &igr; t litci i i &kgr;

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 16 850/4

Stuttgart 28 .April 1986

EPT schr-re

und

Süddeutsche Kühlerfabrik
Julius Fr. Behr QnbH & Co. KG
Stuttgart-Feuerbach

Kühleinrichtung an einer Brennkraftmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühleinrichtung an einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus der US-PS 39 37 192 ist eine Kühleinrichtung mit einer wärmetauscherseitig befestigten Kühlerzarge bekannt, die einen brennkraftmaschinenseitig angetriebenen ummantelten Lüfter umgibt. Von Nachteil ist jedoch, daß durch einen zwischen Lüfter und Lüfterzarge bestehenden Spalt bereits vom Lüfter geförderte Luft zur Anströmseite des Lüfters zurückströmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Kühleinrichtung so zu verbessern, daß unter Berücksichtigung der auftretenden Relativbewegungen zwischen Lüfter und Lüfterzarge die entgegen der Hauptströmrichtung stromab des Lüfters auftretende Luftströmung reduziert wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Weitere Merkmale der Erfindung beinhalten die Unteransprüche.

/2

·« &iacgr; I i i I · I

Il I I I I I

-Z -

Daini 16 850/4

Die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung für eine flussigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine weist den Vorteil auf, daß mit zunehmender Druckdifferenz zwischen der An- lind Abströmseite des Lüfters der Spalt zwischen der Abdichtung und dem Mantelring des Lüfters verringert wird, wodurch der zur Anströmseite des Lüfters strömende Spaltluftstrom reduziert wird. Durch den ergänzenden Einsatz des Zargenringes ist zwischen diesem und dem zum Teil radial austretenden Luftstrom

Stromah &Agr;&rgr;.&aacgr; I.üftprs iihß-r mno länotiTO Strode« cKt» Snalthrpito -rtaÄu— _o __£

ziert, so daß nur ein geringer Spaltluftstrom entgegen der Richtung des van Lüfter geförderten Luftstromes strömt. Dabei wird teilweise der Spaltluftstrom aufgrund von Vermischungen der berührenden Randzonen der Luftströmungen in Richtung des Luftstromes gefördert. Durch die unwesentlichen Störungen durch den Spaltluftstrom in der Randzone des ansaugseitigen Luftstromes kann der Luftdurchsatz .der Kühleinrichtung gegenüber dem Stand der Technik erheblich verbessert werden.

In der Zeichnung ist die Erfindung in sieben beispielsweisen Ausführungsformen dargestellt. Es zeigt

Figur 1

Figur 2
Figur 3
Figur 4
Figur 5
Figur 6

Figur 7

eine Kühleinrichtung eines Kraftfahrzeuges, schematisch dargestellt,

eine Einzelheit "A"aus der Figur 1,

einen Zargenring mit L-förmiger Längsschnittflache_r

einen Z-förmigen Zargenring,

einen kragenförmig ausgebildeten Zargenring,

einen gestuften ummantelten Lüfter, der von einem hülsenförmigen Zargenring umgeben ist,

einen trichterförmig ausgebildeten Zargenring und

/3

• ta ti «im 11 Il

I · I · · * «ti

ti· · lit« IiIM

l'l· S '··*·■■* 'ii' &Iacgr;/

- 3 - Daim 16 850/4

FigUF 8 eine Lüfterzarge mit einer Einlaufdüse , die vom Mantelring des Lüfters umgeben ist.

In der Figur 1 ist mit 1 eine Kühleinrichtung bezeichnet, die einen Wärmetauscher 2 und eine wärmetauscherseitig befestigte Lüfterzarge 3 umfaßt, die einen ummantelten Lüfter 4 umgibt. Der Axiallüfter 4 wird von einer Brennkraftmaschine 5 über einen Riementrieb 6 angetrieben.

Im anströmseitigen Bereich des ummantelten Lüfters 4 ist am Innenumfang der Lüfterzarge 3 eine kreisringförmig elastisch nachgebende Abdichtung 7 angeordnet, die den Mantelring 8 des Lüfters 4 abströmseitig unter Vermittlung eines geringen Spaltes 9,z.B. 5 mm, umgibt.

Die Lüfterzarge 3 ist gemäß der Figur 2 im Bereich des Lüfters zylinderförmig ausgebildet. Der Mantelring 8 des Lüfters 4 weist im abströmseitigen Bereich 10 einen bogenförmig nach außen gerichteten kragenartigenFortsatz 11 auf, in Richtung dessen die bürstenartige Abdichtung 7 gerichtet ist.

In erfindungsgemäßer Weise kann der Fortsatz 11 auch als konisch erweiterter Abschnitt oder als Winkelring ausgebildet sein.

Dabei kann der gegen den Fortsatz gerichtete endseitige Bereich der als Bürstenring ausgebildeten Abdichtung gefächert ausgebildet sein.

In einem Ausführungsbeispiel nach der Figur 3 ist der abströmseitige Bereich der Lüfterzarge 3 zyiinderförmig ausgebildet. Am Außenumfang des zylinderförmigen Bereichs 12 der Lüfterzarge 3 ist ein Zargenring 13 mit L-förmiger Längsschnittfläche angeordnet. Ein radial verlaufender Steg 14 des Zargenringes 13 ist annähernd in der Mitte der axialen Erstreckung des zylinderförmigen Bereichs 12 der Lüfterzarge 3 angeordnet. Der zylinderförmige Bereich 12 der Lüfterzarge 3 wird in axialer Erstreckung in Richtung der Brennkraftmaiichine von dem Zargenring 13 überdeckt.

i t a · * t ···

10 1 · I ttl ti Ml

• 0 4 11 « &bgr; · · · ft * · «

i e &iacgr;&igr; 4 11 11 i * e e *

- 4 - Daim 16 85Ö/4

Eine weitere Ausgestaltung eines Zargenringes 15 ist in der Figur 4 dargestellt. Am Außenumfang des abstfÖmseitigen zylinderförmigen Bereichs der Lüfterzarge 3 ist ein Zargenring 15 mit Z-förmiger Längsschnittfläche befestigt. Die axiale Erstreckung «ies Zargenringes 15 erfolgt in Richtung der Brennkraftmaschine.

Tn z»"5 VtAtn x.m-i +&agr;&ugr;·&lgr;&igr;>&igr; A*«c»-C-iit-w»™i*»-n-nr»V*y%-! £·*%■* &lgr;&Iacgr; ·· *■* Ar*.-*+ C-! mtvt C #*.*·1*&Iacgr; ■! «t/3-*· *~·? &lgr;&Igr;» »&mgr;. &Lgr;.&Lgr;&Lgr; \4&Agr;&Lgr;&Lgr;\^&Mgr;&Igr; ITUXt(VlUIl HUJAUlIl Mf pg ^Ir₁Ii₁;. &rgr;. .-&iacgr; | ^₁Jr₁ &igr;-,&igr;.«, JJX WUl 1 XCUl «/ jOlKJ. &Lgr; *T?HP V OJL^lX CUl tfom abströmseitigen zylinderförmigen Bereich 12 der Lüfterzarge 3 ein in die Radiale übergehender bogenförmiger kragenartiger Zargenring 16 an.

Ein abgestufter Lüfter 17 in der Fig. 6 umfaßt einen anströmseitigen Bereich 18 und einen abströmseitigen Bereich 19. Der anströmseitige einen zylindrischen Mantelring 20 aufweisende Bereich 18 des Lüfters 17 weist einen kleineren Durchmesser auf als der abströmseitige Bereich 19 des Lüfters 17. Der zylinderförmige Bereich 12 der Lüfterzarge 3 überdeckt den Bereich 18. Der Durchmesser der Lüfterzarge 3 im Bereich 12 ist größer als der Lüfterdurchmesser im Bereich 19. Anströmseitig am Innenumfang des zylinderförmigen Bereiches 12 der Lüfterzarge 3 ist die kreisringförmige elastische Abdichtung 7 in Form eines Bürstenringes angeordnet. Die Abdichtung 7 umgibt den Mantelring 20 abströmseitip unter Vermittlung eines geringen Abstandes.

Gegenüber dem Ausführungsbeispiel aus der Fig. 6 unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel in der Fig. 7 durch einen sich an dem zylindrischer Bereich 12 der Lüfterzarge 3 anschließenden erweiterten Abschnitt 21. Dieser umgibt weitestgehend den Bereich 19 des Lüfters 17.

In einein Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 ist der abströmseitige Bereich 22 einer Lüfterzarge 23 als Einlaufdüse 24 ausgebildet. Ein Mantelring 25 eines Lüfters 26 ist achsgleich zur Einlaufdüse 24 angeordnet und umgibt diese. Der Lüfter 26 umfaßt einen anströmseitigen Bereich 27, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Einlaßdüse 24 und einen abströmseitigen sich konisch erweiternden Bereich 28.

/5

• ■ &igr; * &bgr; ft ft aa · a

a a a * a &lgr; ·

a · a a a3a aaaaa

um t &igr; · ta« at 1

■ &igr; ill

■ ■

Daim 16 850/4

Der lüfterseitig befestigte Mantelring 25 ist anströmseitig zylindrisch und im abströmseitigen Bereich 28 des Lüfters 26 konisch erweitert ausgebildet. Der Mantelring 25 ist von einer achsgleich angeordneten lüfterzargenseitig befestigten zylindrischen Hülse 29 umgeben. Am Innenumfang der Hülse 29 ist im anströmseitigen Bereich 27 des Lüfters 26 die kreisringförmige elastische Abdichtung 7 angeordnet. Der endseitige Bereich der als Bürstenring ausgebildeten Abdichtung 7 umgibt den konisch verlaufenden Mantelring 25 unter Vermittlung eines geringen Spaltes 9.

Im Betrieb erzeugt der Lüfter zwischen der An- und Abströmseite des Hauptluftstromes einen Druckunterschied. Ein durch den Spalt 9 zurückströmender Spaltluftstrom versucht den Druckunterschied auszugleichen. Mit zunehmendem Druckunterschied wird die Abdichtung zum Mantelring des Lüfters ausgelenkt, wodurch der durchströmbare Spalt verringert wird. Der Spaltluftstrom, der entgegen des Hauptluftstromes den Spalt durchströmt, entspannt sich in dem vom Mantelring und der Wand der Lüfterzarge begrenzten Raum. Der entspannte Spaltluftstrom vermischt sich mit dem Hauptluftstrom, ohne diesen durch Störungen zu verwirbeln, so daß bei einer gleichbleibenden Antriebsleistung des Lüfters das Fördervolumen bis zu 10 % erhöht wird.

Durch den zusätzlichen Einsatz eines Zargenringes wird erreicht, daß der Weg des Spaltluftstromes entgegen des Hauptluftstromes stromab des Lüfters verlängert wird und der Ram. für den Spaltluftstrom zwischen der begrenzenden Wand der Lüfterzarge mit dem Zargenring und des sich radial aufweitenden Hauptluftstromes verringert wird, so daß ein Teil des Spaltluftstromes bereits durch turbulente Vermischungen mit dem abströmenden Hauptluftstrom wieder in Hauptluftstromrichtung gefördert wird.

¹I l"

It MItIMi

Claims

kl* Il HU *■ Il als · t &igr; t &igr; t las ■ tail IB)Ii J) J » Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 16 850/4 Stuttgart 28. April 1986 EPT schr-re und Süddeutsche Kühlerfabrik Julius Fr. Behr QnbH & Co. KG " Stuttgart-Feuerbach ■Esteatansprüche

1. Kühleinrichtung an. sLrerBrennkraftmaschine mit einem von der Brennkraftmaschine angetriebenen ummantelten Lüfter, der von einer an einem Wärmetauscher befestigten Lüfterzarge umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Imenoifang der Lüfterzarge (3) im Bereich der Anströmseite des ummantelten Lüfters (4, 17, 26) eine kreisringförmig ausgebildete elastische Abdichtung (7) angeordnet ist, die den Lüfter (4, 17, 26) abströmseitig unter Vermittlung eines geringen Spaltes (9) umgibt.

2. Kühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Abdichtung (7) aus einer Anhäufung von nachgebenden haarförmigen Elementen besteht.

3. Kühleinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem am Außenumfang der Lüfterzarge (3) abströmseitig angeordneten Zargenring (13, 15, 16» 21) die durchströmbare Querschnittsfläche der Lüfterzarge (3) erweiterbar ist.

4. Kühleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsschnittflache des Zargenringes (13, 15) L- oder Z-förmig ist.

H Il 1 I (I I··· ·<··

* * · I I I Il * *

• i Hi I &igr; I I &igr; &Igr; &iacgr;

II·· ItIIII Ii I

···· I III* *t

K «I III I Il I <·

■ ■ I 1 I I · · &igr;

■ II K · ·

■ 1111 ■·■< » 1 BP* · ·

■ 1 I · « · ti )>1 ··

- 2 - Daim 16 850/4

5. Kühleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die durchströmbare Längsschnittfläche der Lüfterzarge (3) auf der Abströmseite mit einem nach außen abgebogenen Zargenring (16) erweiterbar ist.

6. Kühleinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lüfter (17) in einen an- und abströmseitigen Bereich (18, 19) unterteilt ist, wobei der im Durchmesser reduzierte anströmseitige Bereich (18) von einem zylinderförmigen,lüfterseitig befestigten Mantelring (20) umgeben ist.

7. Kühleinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die abströmseitige Öffnung (22) der Lüfterzarge (23) als Einlaufdüse (24) ausgebildet ist, die von dem Mantelring (2S) des Lüfters (26) axial überdeckt ist, der in einer sich in Abströmrichtung erstreckenden Hülse (29) der Lüfterzarge C23)"angeordnet ist.

8. Kühleinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Innenumfang der Hülse C29)die Abdichtung(7) angeordnet ist, deren Endseite abströmseitig den im Bereich des Lüfters (26) konisch oder bogenförmig erweitert ausgebildeten Mantelring (25) dichtend umgibt.