EP0108922A1

EP0108922A1 - Axialgebläse für luftgekühlte Brennkraftmaschine

Info

Publication number: EP0108922A1
Application number: EP83110032A
Authority: EP
Inventors: Hans Weitzenbürger; Helmut Dipl.-Ing. Bücken
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1982-11-15
Filing date: 1983-10-07
Publication date: 1984-05-23
Also published as: EP0108922B1; DE3367962D1

Abstract

Um bei luftgekühlten Brennkraftmaschinen die Gebläseeinbaumaße zu verkleinern, wird erfindungsgemäß der Einlaufbereich (6) derart verringert, daß dieser die gleiche Außenkontur aufweist wie das Gebläse im Laufradbereich, d. h. das Gebläse weist nunmehr nur noch einen konstanten Einbaudurchmesser auf. Die notwendige Luftleitfläche wird hierbei entweder durch eine umlaufende radiale Einschnürung oder durch einen Einsatz (8) gebildet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff des ersten Anspruchs angegebenen Art.
Bei luftgekühlten Brennkraftmaschine mit integrierten Kühlgebläsen ist für die Brennkraftmaschinenbreite und/ oder -höhe der Außendurchmesser des Gebläsemantels des _Kühlluftgebläses wesentlich mitbestimmend. Man ist deshalb bestrebt, den Außendurchmesser möglichst klein auszulegen, so daß die gesamten Maße der Brennkraftmaschine verkleinert werden können. Bei der Veränderung des Gebläsemantels des Kühlluftgebläses ist jedoch zu beachten, daß weder die Strömung der angesaugten Luft gestört wird noch daß.sich die angesaugte Luftmenge und der Förderdruck des Gebläses verringert bzw. die Gebläseleistung gesteigert werden muß, um die gleichen Leistungen wie bisher zu erhalten.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, den Umfang des Gebläsemantels bei Axialgebläsen zur Kühlluftförderung an luftgekühlten Brennkraftmaschinen zu verringern, ohne daß die Leistung und die geförderte Kühlluftmenge des Gebläses beeinträchtigt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs gelöst. Diese Lösung weist den Vorteil auf, daß die Strömung der angesaugten Kühlluft nicht negativ beeinflußt wird und daß trotzdem der Einlaufbereich nicht größer ist als der Gebläsemanteldurchmesser im Bereich des Laufrades. Dadurch wird das Einbauvolumen des Kühlluftgebläses verringert,so daß sich auch die Einbaumasse der zugehörigen Brennkraftmaschine verringern können.
Die Einschnürung des Gebläsemantels wird vorteilhafter Weise durch eine umlaufende radiale Einschnürung erzielt. Diese ist fertigungstechnisch einfach herzustellen (Anspruch 2).
Um die axiale Baulänge des Kühlluftgebläses nicht zu erhöhen, wird vorgeschlagen, bei Herstellung einer Einschnürung des Gebläsemantels deren Auslaufbereich bis in den Bereich des Vorleitrades anzuordnen. Dadurch wird die axiale Baulänge des Kühlluftgebläses nicht vergrößert, ebensowenig wie eine ungünstige Beeinflussung der Strömung erzielt (Anspruch 3).
Die Lösung der Aufgabe nach Anspruch 4 hat den Vorteil, daß an dem aus Blech hergestellten Gehäusemantel keinerlei Vertiefungen, Einbuchtungen u. ä. hergestellt werden müssen, um als Luftleitfläche zu dienen:

Eine vorteilhafte Querschnittsform beschreiben die Merkmale des Anspruchs 5.

Um bei der Lösung nach Anspruch 4 die axiale Baulänge des Kühlluftgebläses bei Verwendung von Vorleiträdern ebenfalls nicht zu erhöhen, wird vorgeschlagen, den Einsatz mit dem Vorleitrad einstückig auszubilden. Dadurch wird die axiale Baulänge des Kühlluftgebläses nicht vergrößert, ebensowenig wie eine ungünstige Beeinflussung der Strömung erzielt.
Als strömungsgünstig besonders einfache Ausbildung wird die Weiterbildung nach Anspruch 7 vorgeschlagen: Dadurch erhält man im Einlaufbereich optimale Strömungsverhältnisse sowie eine einfache Befestigung des Einsatzes durch Schrumpfen oder radial von außen angeordnete Schraubverbindungen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es stellen dar:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch ein Axialgebläse mit eingeschnürtem Einlaufbereich,
Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch ein Axialgebläse mit Einsatz im Einlaufbereich,
Fi^g. 3 einen Ausschnitt aus Fig. 2.

Die Figuren zeigen schematisch einen Querschnitt durch ein Axialgebläse 1, bestehend aus einem Laufrad 2, einem Vorleitrad 3, der Nabe 4 sowie einem Gehäusemantel 5. Das Laufrad 2 wird in an sich bekannter Weise mit Hilfe eines Keilriemens von der Kurbelwelle oder einer Zwischenwelle der nicht dargestellten Brennkraftmaschine angetrieben. Das Vorleitrad 3 ist mit der Nabe 4 in den Gehäusemantel 5 eingeschrumpft.
Damit der Gehäusemantel 5 im Einlaufbereich 6 nicht mehr - wie bisher üblich - aufgrund des Einlaufradiuses über die Kontur des Gebläsemantelabschnitts im Bereich des Laufrades 2 hinausragt, ist der Einlaufradius 6 nach Fig. 1 eingezogen, so daß die vordere Kante des Gebläsemantels kontur^gleich mit seinem Abschnitt im Laufradbereich ist. Durch diese Maßnahme entsteht vor oder auch im Bereich des Leitrades 3 eine diagonale Strömung. Das Laufrad 2 selbst wird axial durchströmt. Aufgrund dieser Ausbildung werden also die strömungsverhältnisse zusätzlich noch verbessert.
Der in Strömungsrichtung hintere Auslaufbereich 7 des Einlaufradiuses 6 ist bei axial kleinbauenden Gebläsen bis in den Bereich des Vorleitrades 3 verlaufend ausgebildet. Insbesondere wenn das Vorleitrad 3 durch Schrumpfen in dem Gebläsemantel 5 befestigt wird, ist es schwierig, den Auslaufbereich 7 bis in den Vorleitschaufelbereich 3 vorzusehen, da dann vermindert Haftkräfte während und nach dem Schrumpfen auftreten können. In diesem Fall ist es dann besser, den Einlaufradius 6 mit einem Auslaufbereich 7 soweit axial nach vorne zu versetzen, daß im Leitradbereich 3 keine Verformung des Gebläsemantels 5 mehr vorhanden ist.
Die Ausbildung nach Fig. 2 und 3 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 dadurch, daß anstelle der Einschnürung ein Einsatz 8 vorgesehen ist. Auch hier weist der Gebläsemantel 5 sowohl im Einlaufbereich wie auch im Bereich des Laufrades 2 einen konstanten Außenumfang auf. Auch hier ist der in Strömungsrichtung hintere Bereich 7 des Einsatzes 8 bei axial kleinbauenden Gebläsen bis in den Bereich des Vorleitrades 3 verlaufend ausgebildet. Insbesondere wenn das Vorleitrad 3 durch Schrumpfen in dem Gebläsemantel 5 befestigt wird, ist es sinnvoll, den Einsatz 8 bis in den Vorleitschaufelbereich 3 vorzusehen, und beide einstückig herzustellen. Aufgrund der vorderen ebenfalls gerundeten Kante 9 des Einsatzes 8 sowie seiner Umgreifung der vorderen Kante des Gebläsemantels 5 entsteht ein strömungstechnisch optimierter Einlaufbereich ohne Außendurchmesserveränderung des Gebläsemantels. Der Einsatz 8 ist aufgrund dieser Ausbildung einfach und sicher zu befestigen, z. B. durch Schrumpfen oder radial angeordnete Schrauben.
Fig. 3 zeigt einen teilweisen Querschnitt des Einsatzes 8 mit seiner vorderen Kante 9 sowie dem Absatz 10 zur Aufnahme des Gebläsemantels 5.

Claims

1. Luftgekühlte Brennkraftmaschine mit einem Axialgebläse (1) zur Erzeugung eines Kühlluftstromes mit einem Gebläsemantel (5), der einen gerundeten Einlaufbereich aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Außenumfang des Gebläsemantels (5) des Axialgebläses (1) im Bereich seines Einlaufradiuses (6) derart verringert ist, daß die Außenkontur des Gebläsemantels (5) kleiner oder gleich des Außenumfangs des Gehäusemantels im Laufradbereich (2) ist.

2. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gebläsemantel (5) im Bereich des Einlaufradiuses (6) eine umlaufende radiale Einschnürung als Luftleitfläche aufweist.

3. Luftgekühlte Brennkraftmaschine mit einem Axialgebläse mit einem Vorleitrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslauf (7) der radialen Einschnürung in Durchströmrichtung der angesaugten Luft betrachtet bis in den Bereich des Vorleitrades (3) verläuft.

4. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Einlaufbereich ein Einsatz (8) vorgesehen ist, der entsprechend den Strömungsverhältnissen als Luftleitfläche ausgebildet ist.

5. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (8) einen flügelförmigen Querschnitt aufweist.

6. Luftgekühlte Brennkraftmaschine mit einem Axialgebläse mit einem Vorleitrad nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (8) mit dem Vorleitrad (3) einstückig ausgebildet ist.

7. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (8) in Strömungsrichtung der einströmenden Luft in den Gebläsemantel (5) eingeschoben ist und auf seinem Außenumfang einen Absatz aufweist, dessen Tiefe gleich der Stärke des Gebläsemantels (5) ist.