DE933839C

DE933839C - Cooling air blower for air-cooled internal combustion engines

Info

Publication number: DE933839C
Application number: DE1952P0007557
Authority: DE
Inventors: Erwin Allgaier; Ferdinand Porsche
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG; Allgaier Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG; Allgaier Werke GmbH and Co KG
Priority date: 1952-04-29
Filing date: 1952-04-29
Publication date: 1955-10-06

Description

Kühlluftgebläse für luftgekühlte Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf ein Kühlluftgebläse für luftgekühlte Brennkraftmaschinen, insbesondere für nach dem Baukastenprinzip gebaute Motoren.Cooling air fan for air-cooled internal combustion engines The invention relates to a cooling air fan for air-cooled internal combustion engines, in particular for motors built according to the modular principle.

Nach dem Baukastenprinzip werden Brennkraftmaschinen verschiedener Leistung, beginnend mit einem Einzylindermotor, durch Aneinanderreihung mehrerer Zylinder gleicher Bohrung und gleichen Hubes erhalten. Der Vorteil dieses an sich bekannten Prinzips besteht in einer bedeutenden Einsparung an Fertigungskosten. Bis jetzt wurde es aber für notwendig gehalten, daß für jede Brennkraftmaschine einer Baukastenreihe ein eigenes Kühlluftgebläse, welches sich durch seine Größe von dem der anderen Brennkraftmaschinen derselben Reihe unterscheidet, entworfen werden mußte, d. h. also, daß der Zweizylindermotor einer Baukastenreihe ein eigenes, größeres Gebläse erhielt als der Einzylindermotor und der Dreizylindermotor ein größeres Gebläse erhielt als der Zweizylindermotor usw. Auch der Antrieb der Gebläse wurde entsprechend der verschiedenen verlangten Leistungen derselben verschieden ausgeführt. Dies verteuert die Herstellung von Brennkraftmaschinen einer Baukastenreihe in besonderem Maße.According to the modular principle, internal combustion engines are different Performance, starting with a single cylinder engine, by stringing several Cylinders with the same bore and stroke received. The advantage of this in itself known principle consists in a significant saving in manufacturing costs. Until now, however, it has been considered necessary that for every internal combustion engine a modular series of its own cooling air fan, which is due to its size from that of the other internal combustion engines of the same series, designed had to be, d. H. so that the two-cylinder engine of a modular series has its own, got bigger fan than the single cylinder engine and the three cylinder engine got a bigger fan than the two-cylinder engine etc. Also the drive of the fan became different according to the different required performances of the same executed. This makes the production of internal combustion engines of a modular series more expensive in particular.

Um nicht ganz andere Gebläse verwenden zu müssen, wurde deshalb vorgeschlagen, die Förderleistung durch Verändern der Schaufelbreite bei gleicher Schaufelform zu ändern. Da im Motorenbau der Laufraddurchmesser des Kühlgebläses möglichst klein gehalten wird, sind bereits bei einer einfachen Ausführung breite Schaufeln notwendig, um einen guten Wirkungsgrad zu erreichen. Zur höheren Förderleistung müssen dann die Schaufeln noch breiter ausgeführt werden, was eine Verschlechterung des Wirkungsgrades zur Folge hat.In order not to have to use completely different blowers, it was therefore suggested that the delivery rate by changing the blade width with the same blade shape to change. Since the impeller diameter of the cooling fan is as small as possible in engine construction is held are already at a simple design width Shovels necessary to achieve good efficiency. For a higher delivery rate the blades then have to be made wider, which is a deterioration of the degree of efficiency.

Nach der Erfindung werden diese Schwierigkeiten dadurch überwunden, daß bei gleichbleibendem Antrieb das Laufrad des Kühlluftgebläses, welches für Motoren mit einer geringen Anzahl von Zylindern verwendet wird, für Motoren mit einer größeren Anzahl von Zylindern durch Ansetzung eines Laufradschaufelkranzes zu einem Doppelgebläserad ergänzt wird, das eine Leistungssteigerung des Gebläses bewirkt. Es ist also nicht notwendig, für jeden Motor einer Baukastenreihe Gebläse mit verschiedenen Schaufelbreiten und dadurch verschiedenen Gehäusegrößen auf Lager zu halten. Der Laufradkörper weist auf der den Schaufeln entgegengesetzten Seite eine ringförmige Schulter auf, an welcher der Laufradschaufelkranz bei Motoren mit einer größeren Zylinderzahl befestigt ist. Ferner sind ein einfügbarer Gehäuseeinsatz und ein Leitring vorgesehen. Laufrad, Luftleitungen, Gehäuse und die Lagerung des ursprünglichen einfachen Gebläses bleiben unverändert, wenn auf dieseWeise ein Doppelgebläse zusammengesetzt wird. Dazu sind nur die wenigen obengenannten Bauteile zusätzlich notwendig, die ohne Änderung am Gebläse eingebaut werden können. Diese Einsparung #ffi Bauteilen wirkt sich auch auf die Lagerhaltung vereinfachend und raumsparend aus. Auch der Zusammenbau ist sowohl für das einfache als auch für das Doppelgebläse außerordentlich einfach. Dabei bleibt selbst die Motorabschlußwand für das einfache und für das Doppelgebläserad gleich, welche die Lager für die Gebläsewelle enthält. Es ist nur notwendig, bei Verwendung des einfachen Gebläses» den die Lager für die Antriebswelle tragenden Hals der Trennwand und die Gebläsewelle zu verkürzen. Damit ergibt sich der weitere Vorteil, daß der innere, d. h. zwischen den Motorzylindern und dem Gebläse angeordnete Antrieb für sämtliche.Motoren der Baukastenreihe unverändert bleibt.According to the invention, these difficulties are overcome by that with constant drive the impeller of the cooling air fan, which is for motors with a small number of cylinders is used for engines with a larger one Number of cylinders by adding an impeller blade ring to form a double impeller is supplemented, which causes an increase in performance of the fan. So it is not necessary for each motor in a modular series of fans with different blade widths and thus to keep various housing sizes in stock. The impeller body has an annular shoulder on the side opposite the blades which fixes the impeller blade ring in engines with a larger number of cylinders is. An insertable housing insert and a guide ring are also provided. Wheel, Air ducts, housing and storage of the original simple fan remain unchanged when a double fan is assembled in this way. These are only the few above-mentioned components are additionally required that have not been modified on the Blower can be installed. This saving on #ffi components also has an impact simplifies and saves space on storage. The assembly is also Extremely simple for both the single and the double fan. Even the motor end wall remains for the single and for the double fan wheel the same, which contains the bearings for the fan shaft. It is only necessary at Use of the simple fan that supports the bearings for the drive shaft Shorten the neck of the bulkhead and the fan shaft. This results in the further one Advantage that the inner, d. H. arranged between the engine cylinders and the fan The drive for all motors in the modular series remains unchanged.

In der Zeichnung, welche ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, ist Fig. i ein senkrechter Mittellängsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Gebläse und Fig. 2 ein senkrechter Mittellängsschnitt durch das gleiche Gebläse für größeren Luftdurchsatz. Für nach dem Baukastenprinzip hergestellte, beispielsweise Ein-, Zwei-, Drei- und Vierzylinderbrennkraftmäschinen ist ein Gebläse vorgesehen, welches von der Nockenwelle i über Zahnräder :2 und 3 angetrieben wird. Das Zahnrad 3 sitzt auf der Gebläsewelle 4. Da die den Antrieb des Gebläses bewirkenden Teile in einer zur Gebläsewelle versetzten Ebene liegen, sind diese Teile gebrochen dargestellt. Die Gebläsewelle ist in einer die Zylinder 5 der Brennkraftmaschine von dem Gebläse trennenden Motorabschlußwand 6 durch Lager 7 und 8 gelagert, wobei ein in der Wand angeordneter Hals 9 das Lager 8 trägt. Der die Schaufeln io tragende Laufradkörper ii des Gebläses ist mit der Welle 4 verbunden. Der Laufradkörper weist auf der den Schaufeln io entgegengesetzten Seite eine ringförmige Schulter i2 auf, und zwar ungefähr in der Höhe des inneren Schaufelansatzes der Schaufeln io. Das Luftführungsgehäuse 13 bildet Leitkörper 14 und Lufteintrittsöffnungen 15. Vom Luftführungsgehäuse wird gleichzeitig das Gehäuse 16 der Lichtmaschine getragen. Die Motorabschlußwand ist weiter so ausgebildet, daß sie durch den Teil 17 das Luftführungsgehäuse abschließt. Die Anordnung -besteht aus wenig leicht herstellbaren Teilen, und zwar ist das Gebläse für einen bestimmten Luftdurchsatz je Zeiteinheit, also für eine Leistung ausgelegt, die beispielsweise für Ein- und Zweizylindermotoren der Baureihe erforderlich ist.In the drawing, which shows an embodiment of the invention, Fig. i is a vertical central longitudinal section through a fan according to the invention and FIG. 2 is a vertical central longitudinal section through the same fan for larger ones Air flow. For built according to the modular principle, for example single, Two-, three- and four-cylinder internal combustion engines, a fan is provided, which is driven by the camshaft i via gears: 2 and 3. The gear 3 is seated on the fan shaft 4. Since the drive of the fan causing parts in one If the plane is offset from the fan shaft, these parts are shown broken. The fan shaft is in one of the cylinders 5 of the internal combustion engine of the fan separating motor end wall 6 supported by bearings 7 and 8, one in the wall arranged neck 9 carries the bearing 8. The impeller body carrying the blades io ii of the fan is connected to shaft 4. The impeller body points to the Shovels on the opposite side an annular shoulder i2, namely approximately at the level of the inner blade attachment of the blades io. The air duct housing 13 forms guide body 14 and air inlet openings 15. From the air guide housing at the same time carried the housing 16 of the alternator. The engine end wall is further designed so that it closes the air guide housing through the part 17. The arrangement consists of parts that are difficult to manufacture, namely the fan designed for a certain air throughput per unit of time, i.e. for a performance, which is required, for example, for one- and two-cylinder engines of the series.

Dasselbe Gebläse kann aber durch Einbau bzw. Austausch weniger Teile ohne Änderung der ursprünglichen Gebläsekonstruktion und der Luftführung für größere Luftdurchsätze, also größere Leistung, geeignet gemacht werden, was für Brennkraftmaschinen mit beispielsweise drei bis vier Zylindern derselben. Baureihe notwendig ist.The same fan can, however, by installing or replacing fewer parts without changing the original fan design and air flow for larger ones Air flow rates, so greater power, are made suitable for what internal combustion engines are with, for example, three to four cylinders of the same. Series is necessary.

Diesem Zweck dient ein Gehäuseeinsatz i8 (Fig. 2), der zwischen dem Teil 17 der Motorabschlußwand 6 und dem Luftführungsgehäuse 13 eingesetzt und durch Schrauben i9 festgehalten wird. Ferner wird ein Laufradschaufelkranz 20 auf die Schulter des Lauf radkörpers i i aufgebracht und festgenietet oder auf andere Weise befestigt. Auf dem Teil 17 ist ein Leitring 21 befestigt, welcher bis zu den äußeren Enden der Schaufeln 2o reicht. Da der Raum 22 zwischen der Wand 6 und dem Teil 17 schon vorhanden ist, ist es nicht notwendig, weiere Maßnahmen für die Luftzufuhr zu den Schaufeln 20 zu ergreifen. Es ist nur notwendig, daß der bei einfacher Ausführung des Gebläses den Luftraum 22 abschließende Deckel 23 (Fig. i) entfernt wird.This purpose is served by a housing insert i8 (FIG. 2) which is inserted between the part 17 of the motor end wall 6 and the air guide housing 13 and is held in place by screws i9. Furthermore, an impeller blade ring 20 is applied to the shoulder of the impeller body ii and riveted or otherwise attached. On the part 17 a guide ring 21 is attached, which extends to the outer ends of the blades 2o. Since the space 22 between the wall 6 and the part 17 is already present, it is not necessary to take further measures for the air supply to the blades 20. It is only necessary that the cover 23 (FIG. I) which closes off the air space 22 in the case of a simple design of the fan is removed.

Das Gebläse wird dadurch zu einem Doppelgebläse beispielsweise doppelter Leistung und dies nur durch Einbau der Teile 2o und 18 mit 2i. Die übrigen Teile des Gebläses bleiben unverändert in Anzahl, Zusammenbau und Lage. Auch der Antrieb ist derselbe geblieben, abgesehen davon, daß die Gebläsewelle 4 durch die längere Gebläsewelle 4' ersetzt wurde.The fan thus becomes a double fan, for example double Performance and this only by installing parts 2o and 18 with 2i. The remaining parts of the fan remain unchanged in number, assembly and position. The drive too has remained the same, apart from the fact that the fan shaft 4 by the longer Fan shaft 4 'has been replaced.

In diesem Zusammenhang sei auch erwähnt, daß es zweckmäßig ist, den Hals 9 der Wand 6 länger auszuführen, damit eine einwandfreie Lagerung des Schaufelrades gewährleistet ist. Dazu ist es aber keineswegs notwendig, für die Wand 6 einen neuen Bauteil anzufertigen. Vielmehr wird die Wand 6 immer mit einem längeren Hals 9' angefertigt, worauf dann, falls ein Gebläse einfacher Leistung (Fig. i) gebaut wird, der Hals nachträglich abgeschnitten wird.In this context it should also be mentioned that it is appropriate to use the Neck 9 of the wall 6 to run longer, so that a proper storage of the paddle wheel is guaranteed. For this, however, it is by no means necessary to have a new one for the wall 6 To manufacture component. Rather, the wall 6 will always have a longer neck 9 ' made, whereupon, if a fan of simple power (Fig. i) is built, the neck is subsequently cut off.

Dadurch wird ein billiges und für alle Brennkraftmaschinen einer Baureihe geeignetes Gebläse geschaffen. Die durch das Gebläse je geförderte Luftmenge kann weiter verändert werden durch Anzahl und Formgebung der Schaufeln 10, :20.This is a cheap and for all internal combustion engines of a series suitable blower created. The amount of air conveyed by the fan can further changed are determined by the number and shape of the blades 10,: 20.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Cooling air fan for air-cooled internal combustion engines, in particular for engines built according to the modular principle, characterized in that with the same drive (2, 3) the impeller (ii) of the cooling air fan, which is used for engines with a smaller number of cylinders, for engines with a larger number of Cylinders is supplemented by adding an impeller blade ring (2o) to a double impeller, which increases the performance of the fan.

2. Cooling air fan according to claim i, characterized in that the impeller body (ii) an annular shoulder on the side opposite the blades (io) (i2) on which the impeller blade ring (2o) in engines with a larger Number of cylinders is attached.

3. Cooling air fan according to claim i or 2, characterized in that that the motor end wall (6), which for the single and for the double impeller is the same, the bearings (7, 8) for the fan shaft (q.) contains. d ..

Cooling air fan according to claim 3, characterized in that when using the simple fan the neck (9) of the partition (6) carrying the bearings for the drive shaft is shortened will.

5. Cooling air fan according to claim i, characterized in that the drive (2, 3) of the fan is arranged between the motor cylinders (5) and the fan and is the same for the single and the double fan. Referred publications: "Die centrifugal pumps" v. P fleide re r, 1932, p.265 / 266.