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Einrichtung zur Leistungssteigerung von Rückkühlanlagen Mit der Zunahme
der spezifischen Zylinderleistung der Brennkraftmaschinen ergibt sich die Notwendigkeit,
mit den Kühlflächen der Rückkühlanlagen einen größtmöglichen Kühleffekt zu erzielen.
In bekannter Weise werden aus diesem Grunde manche Kühler von größeren Kraftfahrzeugen
und sonstigen Anlagen mit einem mit einer Einlaufdüse versehenen Windfang zur besseren
Ausnutzung der Lüfterleistung ausgestattet. Sofern der Lüfter starr gelagert wird,
kann der radiale Abstand zwischen Laufrad und Düse so klein gehalten werden, daß
der günstigste Wirkungsgrad erreicht wird. In den meisten Fällen sind aber die Lüfterlagerungen
verschieblich zum Spannen des Antriebsriemens angeordnet, oder es ist der Kühler
fest und der Motor elastisch gelagert, so daß zwischen Einlaufdüse und Lüfterlaufrad
ein sehr großer radialer Luftspalt vorhanden sein muß, in welchem aber eine Rotation
der strömenden Luftsäule einsetzt, wodurch der Lüfterwirkungsgrad erheblich absinkt,
aus welchem Grunde speziell bei Kraftfahrzeugen sehr oft auf Düsenlüfter verzichtet
wird. Auch behindern irgendwelche Einbauten die Anordnung einer Lüfterhaube. Das
Laufrad wird in den meisten Fällen nur frei laufend mit möglichst
geringem
Abstand vom Kühlnetz angeordnet und auf den Luftdurchsatz in den Ecken des Kühlnetzes
verzichtet. Bei dieserAnordnung ist der Wirkungsgrad des Lüfters außerordentlich
ungünstig, weil am Umfang des Laufrades, an dem Spalt zwischen Laufrad und Kühlnetz,
ständig von der Seite her Luft angesaugt wird, die für den Kühlvorgang verloren
ist, aber einen großen Leistungsbedarf des Laufrades bedingt. Besonders bei Schwerlastwagen,
die Steigungen nur mit geringer Geschwindigkeit, aber größter Maschinenleistungüberwinden
müssen, wobei jeder Fahrwind fehlt, ist oft der in diesem Falle schlechte Wirkungsgrad
der Kühleinrichtung von ausschlaggebender Bedeutung.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, die; Ecken des Kühlnetzes
ohne Verwendung einer Lüfte;rhaube besser zu belüften, dabei aber den Leistungsbedarf
des Lüfters nicht zu steigern, was dadurch geschieht, daß die durch die rotierende
Luftmenge an den Lauf radspitzen vorhandene Verlustleistung des Laufrades teilweise
in kinetische Energie umgesetzt wird und die Randzonen einer in einem Kanal beschleunigten.
Luftsäule die Belüftung der Ecken des Kühlnetzes herbeiführen. Dieser Vorgang entsteht
durch die Strahlwirkung eines in einem Leitkanal erzeugten Luftstromes, in dem der
seitlich zwischen dem Umfang des Laufrades und dem Kühlnetz vorhandene Lufteintritt
teilweise durch über das Laufrad hinausgeführte Sperrbleche rechts und links abgeschirmt
wird, die mit geringem Abstand von den Seitenflächen des Kühlnetzes vom oberen bis
zum unteren Rand desselben. reichen. Es ist auch zweckmäßig, den oberen Wasserkasten
in bekannter Weise bis über das Laufrad hinaus zu verlängern, so daß der Seitenluftzutritt
zum Laufrad an drei Seiten des Kühlers wirksam gesperrt ist undeineTeilluftmenge
zwangläufig durch die seitlichen, am Kühlblock vorbeigeführten Windkanäle mit großer
Geschwindigkeit eingesaugt wird, wodurch in den Randzonen hinter dem Kühlnetz ein
Unterdruck entsteht und so an diesen Stellen im Kühlnetz eine Luftströmung zustande
kommt. Infolge des entstehenden Druckausgleiches im Windkanal wird es möglich, in
den Ecken des Kühlnetzes eine Luftströmung herbeizuführen, wodurch die Kühlleistung
ansteigt. Diese einfache Einrichtung ist im Wirkungsgrad teilweise besser als ein
Windfang mit großem Spalt und scharfkantiger Düse am Laufrad und behindert auch
nicht die Zugänglichkeit des Motors.
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Besonders bei Kühlern mit hintereinandergeschalteten Kühlnetzen ist
es möglich, das neben dem Lüfter liegende Kühlnetz durch im Spalt eintretende Frischluft
leistungsmäßig sehr günstig zu beeinflussen. Am unteren Wasserkasten des Kühlers
ist in den seltensten Fällen ein großer Einfall von Seitenluft gegeben, weil dies
durch Traversen des Fahrgestellrahmens verhindert ist, weshalb bei Doppelblockkühlern
zweckmäßig der dem Laufrad abgewendete Wasserkasten niedriger ausgeführt wird, damit
durch den stirnseitig gebildeten Spalt Frischluft unterhalb des Wasserkastens in
den Zwischenraum der beidenKühlnetze gelangen kann. Es ist zwar bekannt,
hinter dem Kühler einen
nicht ummantelten Ventilator anzuordnen,
welcher
Luft sowohl durch das Kühlnetz als auch durch in
Richtung
der Luftströmung neben dem Kühlnetz
vorgesehene Kanäle ansaugt,
die durch Leitvorrichtungen gebildet sind. Die bekannten Leit-
vorrichtungen
sind jedoch nicht so ausgebildet, daß Luft auch durch die Ecken des rechteckigen
Kühl-
netzes gesaugt wird, sondern derart, daß kalte Luft
in
ausreichendem Maße unter die Motorhaube gelangt, um dort die Temperatur
niedrig zu halten.
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Beispielsweise Ausführungsformen sind in der Zeichnung dargestellt.
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Abb. I zeigt in Frontansicht die Anordnung an einem Kühler normaler
Bauart, Abb. II die Seitenansicht von Abb. I, Abb. III den zugehörigen Querschnitt
in Laufradmitte von Abb. I, Abb. IV die Anordnung an einem Doppelblockkühler, Abb.
V den Oserschnitt von Abb. IV in Laufradmitte.
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Gemäß Abb. I sind an einem durch einen Ventilator belüfteten Kühler
i rechts und links Leitbleche 2 angebracht, die so ausgebildet sind, daß zwischen
Kühler i und Leitblech 2 neben dem Kühlnetz ein Windkanal 3 entsteht. In diesem
Windkanal 3 tritt diejenige Luftmenge ein, die sonst beim Fehlen des Leitbleches
:2 unmittelbar von der Seite her am Umfang des Laufrades in den Spalt zwischen Laufrad
und Kühlnetz eingesaugt wurde. Da nun der Windkanal 3 einen geringeren statischen
Widerstand als das Kühlnetz bietet, entsteht an dieser Stelle eine viel größere
Luftgeschwindigkeit als im Kühlnetz. Infolge der Strömungsenergie der Luftsäule
im Windkanal 3 entsteht hinter dem Kühlnetz i bei q. (Abb. III) durch Strahlwirkung
einUnterdruck, der ausreicht, um in den außerhalb des Ventilatorkreises liegenden
Ecken des Kühlnetzes die gleicheLuftgeschwindigkeit zu erzeugen wie unmittelbar
vor dem Ventilator. Damit die kinetische Energie zur vollen Wirkung kommt, sind
die Leitbleche entsprechend über den Ventilator hinaus verlängert (vgl. Abb. II).
Um einen großen Unterdruck durch Luftwirbel innerhalb des Windkanals 3 zu erzeugen,
kann das Leitblech 2 in Sonderfällen mit einer zusätzlichen Ausbuchtung S (Abb.
III) versehen werden.
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Bei Doppelblockkühlzrn ist es zweckmäßig, daß speziell für den vorderen
Kühlblock an den außerhalb des Ventilatorkreises liegenden Ecken der notwendige
Unterdruck erzeugt wird, was gemäß Abb. V dadurch geschieht, daß neben dem Kühlblock
6 das Leitblech 7 einen Windkanal 8 bildet und hier Luft mit größerer Geschwindigkeit
eintritt, während die Leitvorrichtung 7 ohne Bildung
eines Windkanals
mit den Seiten des hinteren
Ki'chlnetzes zusammenfällt. Die Energie der durch
den Windkanal 8 düsenförmig in den Hohlraum 9 geleitetenLuftmenge ist so groß, daß
an den außerhalb des Ventilatorkreises liegenden Ecken des Isiihlnetzes ein so großer
Unterdruck entsteht, daß an diesen Stellen die gleiche Luftbeaufschlagung
erfolgt
wie unmittelbar vor dem Ventilator. Des weiteren ist der untere Wasserkasten des
Kühlblocks 6 niedriger als der des Kühlblocks io, so daß auch an dieser Stelle ein
Luftkanal i i entsteht, durch den Frischluft in den Hohlraum g gefördert wird.