DE967270C - Luftgekuehlte Kraft- oder Arbeitsmaschine - Google Patents

Description

• Luftgekühlte Kraft- oder Arbeitsmaschine Die Erfindung betrifft eine luftgekühlte Kraft-oder Arbeitsmaschine, bei der der aus einem Axialgebläse austretende Kühlluftstrom an einer die verlängerte Gebläseachse schneidenden, aufbaumäßig gegebenen Kante in zwei strömungstechnisch gleichwertige oder nahezu gleichwertige Kanäle abgelenkt wird.
• Bei solchen Maschinen ist der Luftdurchsatz in den beiden Kühlluftkanälen der gleiche, eine Aufteilung des Gesamtluftstromes, die durchaus richtig ist, sofern die den Kanälen zugeordneten Kühlzonen der Maschine keine unterschiedliche Kühlluftbeaufschlagung verlangen. Ist diese letztere Voraussetzung nicht gegeben, so ergibt die symmetrische Aufteilung des Gesamtkühlluftstromes unbefriedigende Kühlverhältnisse. Von Nachteil beispielsweise ist die symmetrische Aufteilung bei einer mehrzylindrigen Kolbenmaschine mit in V-Form zueinander angeordneten Arbeitszylindern, bei der der Kühlluftstrom stirnseitig in den V-Raum eintritt uiid durch zwei Kanäle den beiden Zylinderreihen zugeführt wird, sofern im Bereich einer der Zylinderreihen noch ein zusätzlich zu kühlendes Maschinenteil angeordnet ist, oder wenn es sich um ein .Motor-Kompressor-Aggregat handelt, bei dem eine der Zylinderreihen als Motor und die andere Zylinderreihe als Kompressor arbeitet. In beiden Fällen erfordert eine der Zylinderreihen eine stärkere Kühlluftbeaufschlagung als die andere. Es liegt nun nahe, die unsymmetrische Aufteilung des Gesamtkühlluftstromes in bekannter Weise durch unmittelbar hinter einem Gebläse mit drallfreiem Austritt angeordnete Leitbleche zu erzwingen. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß sich unmittelbar hinter dem Laufrad zwei unterschiedliche Druckzonen ausbilden, die sich bis in das Rad hinein ausdehnen. Dies wiederum hat zur Folge, daß das Gebläse nicht mehr über nur eine Kennlinie im günstigsten Punkt gefahren werden kann und damit sein Wirkungsgrad schlecht ist. Bei der erfindungsgemäßen Maschine ist dieser Nachteil dadurch vermieden, daß das Axialgebläse dem austretenden Luftstrom einen Drall erteilt und daß an der den Luftstrom teilenden Kante zum Gebläse hin ein Ansatz hervortritt, der nach Maßgabe einer unsymmetrischen Aufteilung des Gesamtluftstromes exzentrisch zur Gebläseachse angeordnet ist. Der hinter dem Gebläse gegen dieses aus dem Gestell heraus vorspringende Ansatz wirkt auf die aus dem Gebläse austretende und sich drehende Luftsäule sozusagen wie ein Schälmesser und sorgt dafür, daß in den einen Kühlluftkanal mehr Luft hineingefördert wird als in den anderen. Was den Wirkungsgrad dieser Anordnung angeht, so ist zu beachten, daß in die beiden zu, beschickenden Kühlluftkanäle hinein mit verschiedenen dynamischen Drücken gearbeitet wird. Die Umsetzung von Geschwindigkeit in Druck erfolgt erst in einem gewissen Abstand vom Laufrad, und eine Rückwirkung der im Umsetzungsbereich sich ausbildenden unterschiedlichen Drücke auf das Gebläselaufrad ist nicht zu befürchten. Am Laufrad bleibt der stationäre Druck konstant, so daß es mit günstigstem Wirkungsgrad betrieben werden kann. Ob der Ansatz oberhalb oder unterhalb der Gebläseachse angeordnet werden muß, um in einen bestimmten Kanal den größeren Luftdurchsatz zu erreichen, hängt jeweils von der Drallrichtung des austretenden Luftstromes ab. Zur Drallerzeugung kann bei Ausgestaltung des Gebläses im Rahmen der Erfindung jede geeignete Maßnahme ergriffen werden. So kann z. B. der Leitapparat so ausgelegt werden, daß die Luft mit dem gewünschten Drall austritt. Andererseits könnte der Drall auch durch Anordnung eines Leitapparates im Abluftstrom hervorgerufen werden. Für die erfindungsgemäße Maschine spricht im übrigen auch der infolge des Fehlens von Führungsblechen sich einfach gestaltende Aufbau. Die Maschine bleibt symmetrisch, ein Umstand, der herstellungsmäßig zweifellos als Vorteil zu werten ist.
• in weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann diese auf Kolbenkraft- oder Arbeitsmaschinen, bei denen die Arbeitszylinder V-förmig zueinander angeordnet sind, in der Weise Anordnung finden, daß das Kühlluftgebläse in an sich bekannter Weise von einer Stirnseite aus in den V-Raum zwischen den Arbeitszylindern hineinfördert und daß die Abdeckung des V-Raumes eiste in Achsrichtung des Gebläses verlaufende, gegebenenfalls zur Aufnahme von Hilfsmaschinen dienende Einsattlung aufweist, die gebläseseitig in dem zwecks unsymmetrischer Aufteilung des Luftstromes angeordneten besonderen Ansatz ausläuft.
• In vielen Anwendungsfällen dürfte es sich zwecks Erzielung strömungstechnisch günstiger Verhältnisse empfehlen, den gegen das Gebläse vorspringenden Ansatz schaufelförmig entgegen der Drallrichtung des Luftstromes gekrümmt verlaufen zu lassen. Es wird auf diese Weise vor allem eine Prallwirkung des Ansatzes weitgehend vermieden.
• In der Zeichnung ist die Anwendung der Erfindung bei einer als Motorkompressor arbeitenden Kolbenbrennkraftmaschine mit V-förmig zueinander angeordneten Arbeitszylindern beispielsweise gezeigt.
• Abb. i zeigt schematisch den Aufbau der Brennkraftmascbine in der Draufsicht; Abb. z zeigt die Maschine nach Abb. i im Schnitt nach der Linie II-II im Bereich des Kühlluftgebläses.
• Bei dem in Abb. i dargestellten Motorkompressor arbeiten die Zylinder i bis q. als Kompressor und die Zylinder 5 bis 8 als Motor. Die Kühlluft tritt durch einen Leitapparat i o in das stirnseitig angeordnete, axial in den V-Raum zwischen den Zylinderreihen hineinfördernde Gebläserad 9 ein. Die den V-Raum abdeckende Platte i i weist über der Kurbelwellenachse und parallel zu dieser verlaufend eine Einsattlung i ,-q auf, in der die Brennstoffpumpe 13 und der Regler i q. der Maschine untergebracht sind. Durch diese Einsattlung 12, die sich, was in der Zeichnung nicht zu sehen ist, an ihrer tiefsten Stelle über eine Wand gegen das Kurbelgehäuse abstützt, entsteht der Ausgangsseite des Gebläses gegenüber eine Kante 15, an der der aus dem Gebläse austretende Luftstrom eine Aufspaltung in zwei durch die Kanäle 16 und 17 zu den Zylinderreihen geführte Teilluftströme erfährt. Die Aufteilung des Luftstromes ist symmetrisch, so daß beide Zylinderreihen gleichmäßig mit Kühlluft beaufschlagt werden. Um nun trotz dieser aufbaumäßig gegebenen Symmetrie in dem den Motorzylindern 5 bis 8 zugeordneten Kanal 17 gegenüber dem Kanal 16 einen größeren Luftdurchsatz zu erhalten, ist einmal die Beschaufelung des Leitapparates io so gewählt, daß die aus dem Gebläse austretende Luft, wie durch Pfeile angedeutet, eine Drallbewegung ausführt. Weiterhin trägt die Kante 15 einen zum Gebläse hin oberhalb dessen Achse vorspringenden Ansatz 18, der bei der eingetragenen Drehrichtung des Gebläses, wie durch Pfeile angedeutet, zusätzlich Luft für den Kanal 17 aus dem Gesamtluftstrom herausschält und damit eine Erhöhung des Durchsatzes in dem Kanal 17 auf Kosten des Kanals 16 herbeiführt.
• Abb. a zeigt die Ablenkkante 15 und den gegen das Gebläserad 9 vorspringenden Ansatz 18 in Seitenansicht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Luftgekühlte Kraft- oder Arbeitsmaschine, bei der der aus einem Axialgebläse austretende Kühlluftstrom an einer die verlängerte Gebläseachse schneidenden, aufbaumäßig gegebenen Kante in zwei strömungstechnisch gleichwertige oder nahezu gleichwertige Kanäle abgelenkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Axialgebläse dem austretenden Luftstrom einen Drall erteilt und daß an der den Luftstrom teilenden Kante zum Gebläse hin ein Ansatz hervortritt, der nach Maßgabe einer unsymmetrischen Aufteilung des Gesamtluftstromes exzentrisch zur Gebläseachse angeordnet ist. a. Kolbenkraft- oder Arbeitsmaschine nach Anspruch i, bei der die Arbeitszylinder V-förmig zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlluftgebläse in an sich bekannter Weise von einer Stirnseite aus in den V-Raum zwischen den Arbeitszylindern hineinfördert und daß die Abdeckung des V-Raumes eine in Achsrichtung des Gebläses verlaufende, gegebenenfalls zur Aufnahme von Hilfsmaschinen dienende Einsattlung aufweist, die gebläseseitig in dem zwecks unsymmetrischer Aufteilung des Luftstromes angeordneten besonderen Ansatz ausläuft. 3. Kolbenkraft- oder Arbeitsmaschine nach Anspruch i oder a, dadurch gekennzeichnet, daß der gegen das Gebläse von der Ablenkkante aus vorspringende Ansatz schaufelförmig entgegen der Drallrichtung des aus dem Gebläse austretenden Luftstromes gekrümmt verläuft. 4. Kolbenkraft- oder Arbeitsmaschine nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gebläse ein Leitapparat vorgeschaltet ist, dessen Schaufeln einen solchen Anstellwinkel aufweisen, daß im Abluftstrom ein Drall erzeugt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 585 22i; britische Patentschriften Nr. 483 948, 510 937-