Ventilatorantrieb für Fahrzeug-Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht
sich auf einen Ventilatorantrieb für Fahrzeug-Brennkraftmaschinen, bei dem die Drehzahl
des von der Brennkraftmaschine angetriebenen Kühlerventilators durch einen zweiten,
in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit stehenden Antrieb beeinflußt wird,
der auf eine Welle eines im Ventilatorantrieb vorgesehenen Planetengetriebes wirkt
bzw. bei dem an Stelle des Planetengetriebes eine regelbare Flüssigkeitskupplung
vorgesehen ist. Die Erfindung besteht dabei im wesentlichen darin, daß der zweite
Antrieb durch ein vom Fahrtwind angetriebenes Windrad erfolgt. Bei Anwendung einer
regelbaren Flüssigkeitskupplung an Stelle eines Planetengetriebes ist in weiterer
Ausgestaltung der Erfindung ein von dem Windrad angetriebener Fliehkraftregler vorgesehen,
der eine Veränderung des Schlupfes durch Änderung der Füllung der Flüssigkeitskupplung
bewirkt.Fan drive for vehicle internal combustion engines The invention relates
on a fan drive for vehicle internal combustion engines, in which the speed
the cooling fan driven by the internal combustion engine through a second,
The drive, which is stationary depending on the vehicle speed, is influenced,
which acts on a shaft of a planetary gear provided in the fan drive
or a controllable fluid coupling instead of the planetary gear
is provided. The invention consists essentially in that the second
It is driven by a wind turbine driven by the airflow. When using a
controllable fluid coupling instead of a planetary gear is in further
Embodiment of the invention, a centrifugal governor driven by the wind turbine is provided,
a change in the slip by changing the filling of the fluid coupling
causes.
Um die Regelung des Ventilatorantriebs bei Brennkraftmaschinen in
Anpassung an den jeweiligen Betriebszustand zu bewirken, sind bereits verschiedene
Maßnahmen bekanntgeworden. So ist z. B. die Regelung der Ventilatordrehzahl durch
Verstellung der Ventilatorschaufeln vorgeschlagen worden. Auch sind Einrichtungen
bekannt, bei denen die Beeinflussung der Drehzahl des Kühlerventilators durch wärmeempfindliche
Glieder erfolgt. Es sind ferner Ventilatorantriebe bekannt, bei denen die Drehzahlregelung
des Ventilators durch einen zweiten, unabhängig von der Motorleistung wirkenden
Antrieb vorgenommen wird, wobei die durch den zusätzlichen Antrieb bewirkte
Drehzahlregelung
in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgt.To control the fan drive in internal combustion engines in
There are already various ways of bringing about adaptation to the respective operating state
Measures become known. So is z. B. by regulating the fan speed
Adjustment of the fan blades has been proposed. Also are facilities
known in which the influence of the speed of the radiator fan by heat-sensitive
Limbs takes place. There are also known fan drives in which the speed control
of the fan by a second acting independently of the engine power
Drive is made, which caused by the additional drive
Speed control
takes place as a function of the vehicle speed.
Mit den bekannten Einrichtungen ist jedoch nicht der Vorteil der Erfindung
erreichbar, durch die erstmalig die Windgeschwindigkeit in die Beeinflussung der
Ventilatordrehzahl einbezogen ist, während bislang allein die Relativgeschwindigkeit
Fahrzeug-Straße für die Regelung des Ventilatorantriebs berücksichtigt wurde. Aus
der Erfindung ergibt sich insbesondere der Vorteil, den Ventilator bei stehendem
Fahrzeug bis zur vollen Ventilatordrehzahl wirken zu lassen, während diese bei zunehmender
Geschwindigkeit des Fahrzeuges ständig abnimmt, und zwar bis zum Stillstand des
Ventilators bei erreichter Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeuges. Durch- die Erfindung
wird daher neben einer von der jeweiligen Fahrzeuggeschwindigkeit abhängigen Kühlung
des Motors die üblicherweise für eine ausreichende Kühlung aufzubringende Leistung
merklich herabgesetzt bzw. entfällt ganz, so daß eine um diesen Betrag erhöhte Motorleistung
erzielt wird.However, with the known devices is not the advantage of the invention
achievable, through which for the first time the wind speed in influencing the
Fan speed is included, while so far only the relative speed
Vehicle road was taken into account for the control of the fan drive. the end
The invention has the particular advantage of keeping the fan at a standstill
Let the vehicle work up to the full fan speed while this increases
The speed of the vehicle is constantly decreasing, up to the standstill of the
Fan when the vehicle has reached its maximum speed. Through the invention
is therefore in addition to a cooling that is dependent on the respective vehicle speed
of the motor is the power usually required for adequate cooling
noticeably reduced or completely eliminated, so that an increased engine power by this amount
is achieved.
Die Erfindung läßt sich in verschiedener Weise ausführen, und zwar
zeigen: Abb. i einen schematischen Längsschnitt der Antriebseinrichtung mittels
Planetengetriebe, Abb.2 einen schematischen Längsschnitt der Antriebseinrichtung
mittels Flüssigkeitskupplung. Bei dem in Abb. i dargestellten Ausführungsbeispiel
ist i der Ventilator, 2 die Ventilatorwelle, 3 der Planetenträger, der die Planetenräder
4 trägt. 5 ist das Sonnenrad, das auf der Welle 6 sitzt und über diese vom ,Motor
her angetrieben wird. Mit 7 ist ein innen und außen verzahntes Rad bezeichnet, das
gleichzeitig das Getriebegehäuse bildet. Die Innenverzahnung 8 des Gehäuses 7 steht
mit den Planetenrädern 4. im Eingriff, während die Außenverzahnung 9 über ein Zwischenrad
io mit einem Ritzel i i in treibender Verbindung steht, wobei das Ritzel auf einer
Welle 12 sitzt, die ein Windrad 13 trägt. Auf der Welle 12 ist ein Freilaufgesperre
14 vorgesehen, um zu verhindern, daß das Windrad bei stehendem Fahrzeug vom Motor
her über das Planetengetriebe rückwärts gedreht wird.The invention can be carried out in various ways, namely
show: Fig. i a schematic longitudinal section of the drive device by means of
Planetary gear, Fig.2 a schematic longitudinal section of the drive device
by means of a fluid coupling. In the embodiment shown in Fig. I
i is the fan, 2 is the fan shaft, 3 is the planet carrier, which is the planetary gears
4 carries. 5 is the sun gear, which sits on the shaft 6 and via this from the motor
is driven forward. With an internally and externally toothed wheel is referred to, the
at the same time forms the transmission housing. The internal toothing 8 of the housing 7 is standing
with the planet gears 4 in engagement, while the external toothing 9 via an intermediate gear
io with a pinion i i is in driving connection, the pinion on a
Shaft 12 is seated, which carries a wind turbine 13. On the shaft 12 is a free wheel lock
14 provided to prevent the wind turbine from the engine when the vehicle is stationary
is rotated backwards via the planetary gear.
Die Wirkungsweise der schematisch dargestellten Einrichtung ist folgende:
Bei stehendem Fahrzeug treibt die Welle 6 das Sonnenrad 5 an und zwingt damit die
Planetenräder 4, sich auf der Innenverzahnung 8 des Gehäuses 7 abzuwälzen. Damit
wird der Ventilator i auf seine höchste Drehzahl entsprechend der Fahrgeschwindigkeit
o gebracht. Bei zunehmender Geschwindigkeit des Fahrzeuges wird von einer bestimmten
Fahrgeschwindigkeit ab, nämlich dann, wenn der Luftstrom stark genug ist, um die
Reibungswiderstände zu überwinden, das Windrad 13 in Drehung versetzt. Dieses treibt
dann über das Ritzel i i, das Zwischenrad io und die Außenverzahnung 9 das Gehäuse
7 an, und zwar im entgegengesetzten Drehsinn zu der Welle 6. Dadurch entsteht beim
Abwälzen der Planeten auf der Innenverzahnung des Gehäuses eine geringere Drehzahl
des Planetenträgers 3 und damit des Ventilators i. Steigt die Drehzahl noch weiter,
so bleibt der Ventilator i schließlich stehen.The function of the device shown schematically is as follows:
When the vehicle is stationary, the shaft 6 drives the sun gear 5 and thus forces the
Planet gears 4 roll on the internal teeth 8 of the housing 7. In order to
the fan i is set to its highest speed according to the driving speed
o brought. As the speed of the vehicle increases, a certain
Driving speed, namely when the airflow is strong enough to keep the
To overcome frictional resistance, the wind turbine 13 is set in rotation. This drives
then via the pinion i i, the intermediate gear io and the external toothing 9, the housing
7, in the opposite direction of rotation to the shaft 6. This results in the
Rolling of the planets on the internal teeth of the housing a lower speed
of the planet carrier 3 and thus the fan i. If the speed continues to increase,
so the fan i finally stops.
Fin anderes Ausführungsbeispiel ist in Abb.2 gezeigt. Hier wird der
Ventilator über eine Flüssigkeitskupplung 15 mittels Riemenscheiben 16, 17 vom Motor
18 her angetrieben. Das Windrad 13 treibt einen Fliehkraftregler ig, der seinerseits
einen nicht dargestellten aber in seiner Wirkungsweis° bekannten Steuerschieber
in dem Steuerschiebergehäuse 2o derart bewegt, daß bei niedriger Drehzahl der Weg
für das Füllmittel der Flüssigkeitskupplung von der Zahnradpumpe 21 über die Leitungen
22, 23 zur Kupplung hin freigegeben und bei hoher Drehzahl abgesperrt wird. Die
Flüssigkeitskupplung ist an ihrem Umfang mit Löchern versehen, durch die dauernd
01 abgeschleudert wird, das über das Auffanggehäuse 2.I und die Lei -tung
25 zur Zahnradpumpe 2 i zurückgeführt wird.Another embodiment is shown in Fig.2. Here the fan is driven by the motor 18 via a fluid coupling 15 by means of belt pulleys 16, 17. The wind turbine 13 drives a centrifugal governor ig, which in turn moves a control slide, not shown but known in its mode of action, in the control slide housing 2o in such a way that at low speed the path for the filler of the fluid coupling from the gear pump 21 via the lines 22, 23 to the coupling is released and locked at high speed. The fluid coupling is provided with holes on its circumference, through which 01 is constantly thrown off, which is returned via the collecting housing 2.I and the line 25 to the gear pump 2i.
Die Wirkungsweise dieser Anlage ist dabei folgende: Bei niedriger
Fährgeschwindigkeit reicht die von der Zahnradpumpe 21 durch das SteuerschiebergehäuSe
20 geförderte Ölmenge aus, um die Flüssigkeitskupplung gefüllt zu halten. Bei zunehmender
Fahrgeschwindigkeit verstellt das Windrad 13 über den Regler 19 den im Gehäuse 20
befindlichen Steuerschieber so, daß der Ölstrom gedrosselt wird und die Kupplung
sich über die Löcher am Umfang teilweise entleert. Bei noch größer werdender Geschwindigkeit
wird schließlich der Zustand erreicht, daß der von der Pumpe geförderte Ölstrom
durch Drosselung im Steuerschiehergehäuse 20 nicht mehr ausreicht, die Kupplung
15 zu füllen. so daß derVentilator i stehenbleibt.The mode of operation of this system is as follows: At a low traveling speed, the amount of oil delivered by the gear pump 21 through the control slide housing 20 is sufficient to keep the fluid coupling filled. As the driving speed increases, the wind turbine 13 adjusts the control slide located in the housing 20 via the controller 19 so that the oil flow is throttled and the clutch is partially emptied through the holes on the circumference. In yet becomes greater rate, finally, the state is reached that the oil flow delivered by the pump is no longer sufficient in the control by throttling ski Rather housing 20 to fill the coupling 1. 5 so that the fan i stops.