DE1123520B - Fan drive for cooling internal combustion engines, particularly in motor vehicles - Google Patents

Description

Lüfterantrieb für die Kühlung von Brennkraftmaschinen, insbesondere bei Kraftfahrzeugen Die Erfindung betrifft einen Lüfterantrieb für die Kühlung von Brennkraftmaschinen, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, wobei der Lüfter durch eine in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur ausrückbare Kupplung von der Brennkraftmaschine angetrieben wird.Fan drive for cooling internal combustion engines, in particular in motor vehicles The invention relates to a fan drive for cooling Internal combustion engines, in particular in motor vehicles, the fan being driven by a Depending on the coolant temperature, the clutch of the internal combustion engine can be disengaged is driven.

Lüfterantriebe der vorstehend erwähnten Art sind an sich bekannt. Als ausrückbare Kupplung wird dabei eine beliebige, z. B. auch eine elektromagnetische Kupplung verwendet, welche den Lüfter je nach Temperatur des Kühlmittels entweder ganz zu- oder abschaltet. Diese bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß der Lüfter gegebenenfalls plötzlich mit sehr hoher Drehzahl eingeschaltet wird und damit ein unangenehmes und sehr störendes Geräusch verursacht. Sie hat weiterhin den Nachteil, daß man sowohl Lüfter als auch Antriebsorgane, z. B. den Riemen, auf die höchste Motordrehzahl auslegen muß. Bei geringer Motordrehzahl ist demnach die Förderleistung des Lüfters sehr schlecht.Fan drives of the type mentioned above are known per se. As a disengageable clutch is any, z. B. also an electromagnetic one Clutch used which either the fan depending on the temperature of the coolant switched on or off completely. This known arrangement has the disadvantage that the fan possibly suddenly switched on at a very high speed and thus on causes unpleasant and very annoying noise. It still has the disadvantage that you have both fans and drive elements, z. B. the belt, to the highest Must interpret engine speed. When the engine speed is low, the delivery rate is accordingly of the fan very bad.

Es sind andererseits auch Lüfterantriebe ohne Schaltkupplung und nur mit einer Schlupfkupplung, z. B. hydrodynamischer Art, bekannt. Diese bekannten Antriebe haben ihrerseits den Nachteil, daß der Lüfter immer mitläuft und daher auch bei geringer Motordrehzahl Leistung verbraucht. Außerdem tritt durch das dauernde Mitlaufen eine unerwünschte Erhitzung der Hydraulikflüssigkeit in der Lüfterkupplung ein.On the other hand, there are also fan drives without clutch and only with a slip clutch, e.g. B. hydrodynamic type, known. These well-known Drives for their part have the disadvantage that the fan is always running and therefore Consumes power even at low engine speeds. In addition, it occurs through the continuous Accompanying an undesired heating of the hydraulic fluid in the fan clutch a.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die vorstehend geschilderten Nachteile zu vermeiden. Dies wird bei den eingangs erwähnten Lüfterantrieben dadurch erreicht, daß zwischen der selbsttätig ein- und ausrückenden Schaltkupplung und -dem Lüfter eine die Höchstdrehzahl des Lüfters auf einen bestimmten Wert selbsttätig begrenzende, an sich ebenfalls be-_ kannte Schlupfkupplung angeordnet sind.The invention has set itself the task of the above-described Avoid disadvantages. This is the case with the fan drives mentioned at the beginning achieved that between the automatically engaging and disengaging clutch and -the fan automatically sets the maximum speed of the fan to a certain value limiting slip clutch, which is also known per se, are arranged.

Die erfindungsgemäße Anordnung hat den Vorteil, daß der zunächst durch die Schaltkupplung immer nur beim überschreiten einer bestimmten Kühhnitteltemperatur eingeschaltete Lüfter im Betrieb durch die erfindungsgemäß ausgelegte Schlupfkupplung eine bestimmte Drehzahl nicht überschreiten kann, so daß unangenehme Geräusche bei hohen Drehzahlen vermieden werden. Außerdem kann dadurch der Lüfter auf eine niedrigere Drehzahl ausgelegt werden, so daß er bei dieser auch einen besseren Wirkungsgrad hat. Und schließlich ist auch die Erhitzung in der Schlupfkupplung nicht so groß, weil diese für längere Zeiten ganz abgeschaltet ist.The arrangement according to the invention has the advantage that the first by the clutch only when a certain coolant temperature is exceeded switched on fan during operation by the slip clutch designed according to the invention a certain speed can not exceed, so that unpleasant noises at high speeds can be avoided. It also allows the fan to run at a lower level Speed can be designed so that it also has a better efficiency Has. And finally, the heating in the slip clutch is not so great, because this is completely switched off for longer periods of time.

Es wird zweckmäßig sein, den treibenden Teil der Schaltkupplung mit der Kurbelwelle oder einer anderen Welle der Brennkraftmaschine mittel- oder unmittelbar, z. B. durch einen Riementrieb, zu verbinden, während ihr getriebener Teil mit dem treibenden Teil der Schlupfkupplung in Verbindung steht. Dies kann z. B. durch Anordnung auf einer gemeinsamen Welle erfolgen. Der getriebene Teil der Schlupfkupplung bildet dann seinerseits den Antrieb für den Lüfter. Mit anderen Worten, es wird in der Kraftübertragung vom Motor zum Lüfter her gesehen zuerst die Schaltkupplung und dann die Schlupfkupplung angeordnet.It will be useful to use the driving part of the clutch the crankshaft or another shaft of the internal combustion engine directly or indirectly, z. B. by a belt drive, while your driven part with the driving part of the slip clutch is in connection. This can e.g. B. by arrangement take place on a common shaft. The driven part of the slip clutch forms then in turn the drive for the fan. In other words, it will be in the Power transmission from the motor to the fan is seen first the clutch and then arranged the slip clutch.

Bei einer Ausführungsform nach der Erfindung kann die Schaltkupplung als an sich bekannte elektromagnetisch betätigte Reibungskupplung ausgebildet und durch einen von einem Wärmefühler im Kühlmittelkreislauf ausgelösten Steuerimpuls beim überschreiten einer bestimmten Höchsttemperatur des Kühlmittels einschaltbar sein. Die Schlupfkupplung ihrerseits kann in beliebiger Weise, z. B. als Viskositätskupplung, hydrodynamische Kupplung oder auch schleifringlose, elektromagnetische Schlupfkupplung, stets aber so ausgebildet sein, daß der Sekundärteil eine bestimmte Drehzahl nicht überschreitet. Beide Kupplungen können auf einer gemeinsamen Welle angeordnet bzw. mit koaxial verlaufenden Wellenteilen versehen und in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein.In one embodiment according to the invention, the clutch can designed as a known electromagnetically operated friction clutch and by a control pulse triggered by a heat sensor in the coolant circuit Can be switched on when a certain maximum temperature of the coolant is exceeded be. The slip clutch in turn can be used in any way, for. B. as a viscous coupling, hydrodynamic clutch or slip ring-free electromagnetic slip clutch, but always be designed so that the secondary part does not reach a certain speed exceeds. Both clutches can be arranged on a common shaft or provided with coaxially extending shaft parts and in a common housing be housed.

Einzelheiten der Erfindung zeigt das Ausführungsbeispiel der Zeichnung, ohne daß der Darstellung oder der Beschreibung ein einschränkender Sinn beizulegen Ist. Nach der Zeichnung steht die wassergekühlte Brennkraftmaschine 10 durch ein Rohrstück 11 mit dem Kühler 12 in Verbindung. In diesem Rohrstück 11 ist ein Wärmefühler 13 angeordnet, der üblicherweise als Thermostat bezeichnet wird und der gegebenenfalls auch einen Nebenschluß 13' im Kühlkreislauf steuern kann. Ein weiteres Rohrstück 14 übernimmt die Rückführung des Kühlwassers aus dem Kühler 12 zu einer Kühlmittelpumpe 15, welche vom Motor angetrieben wird und das Kühlwasser wieder in den Kühlmantel drückt.Details of the invention are shown in the exemplary embodiment in the drawing, without a restrictive sense being attached to the illustration or description . According to the drawing, the water-cooled internal combustion engine 10 is connected to the radiator 12 through a pipe section 11. In this pipe section 11 a heat sensor 13 is arranged, which is usually referred to as a thermostat and which can optionally also control a shunt 13 'in the cooling circuit. Another pipe section 14 takes over the return of the cooling water from the radiator 12 to a coolant pump 15, which is driven by the engine and pushes the cooling water back into the cooling jacket.

Die Kurbelwelle oder gegebenenfalls auch eine andere Welle der Brennkraftmaschine 10 treibt mit einer Riemenscheibe 16, einem Riemen 17 und einer weiteren Riemenscheibe 18 bzw. eine entsprechende Verbindung den Lüfter 19 an. Zwischen die Brennkraftmaschine 10 und den Lüfter 19 ist eine Schaltkupplung 20 und eine Schlupfkupplung 21 hintereinander eingeschaltet. Die Schaltkupplung 20 kann in an sich bekannter Weise z. B. als elektromagnetisch betätigte Reibungskupplung ausgebildet sein. Sie wird durch einen vom Wärmefühler 13 ausgelösten Steuerimpuls ein- bzw. ausgerückt. Zur übertragung des Steuerimpulses vom Wärmefühler 13 auf die Schaltkupplung 20 dient eine Steuerleitung 22. Die Schaltkupplung 20 kann so ausgebildet sein, daß ihr Gehäuse zugleich die Riemenscheibe 18 bildet.The crankshaft or possibly also another shaft of the internal combustion engine 10 drives the fan 19 with a belt pulley 16, a belt 17 and a further belt pulley 18 or a corresponding connection. A clutch 20 and a slip clutch 21 are connected in series between the internal combustion engine 10 and the fan 19. The clutch 20 can in a known manner, for. B. be designed as an electromagnetically operated friction clutch. It is engaged or disengaged by a control pulse triggered by the heat sensor 13. A control line 22 serves to transmit the control pulse from the heat sensor 13 to the clutch 20. The clutch 20 can be designed so that its housing also forms the pulley 18.

Als Schlupfkupplung 21 dient eine ebenfalls bekannte Kupplung, z. B. eine hydrodynamische Kupplung. Sie ist so ausgelegt, daß ihr Sekundärteil selbsttätig eine bestimmte Höchstdrehzahl nicht überschreitet. Dies kann z. B. durch bestimmte überdruckventile erfolgen.As a slip clutch 21 is also a known clutch, for. B. a hydrodynamic coupling. It is designed so that its secondary part is automatic does not exceed a certain maximum speed. This can e.g. B. by certain overpressure valves take place.

Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß der treibende Teil der Schaltkupplung 20 durch den Riementrieb 16, 17, 1.8 bzw. ein anderes Verbindungsmittel mit der Brennkraftmaschine verbunden ist. Der getriebene Teil der Schaltkupplung steht seinerseits mit dem treibenden Teil der Schlupfkupplung in Verbindung, was z. B. durch Befestigen auf einer gemeinsamen Welle erfolgen kann. Der getriebene Teil der Schlupfkupplung 21 treibt dann seinerseits unmittelbar über die Welle 23 den Lüfter 19 an.The arrangement is such that the driving part of the clutch 20 by the belt drive 16, 17, 1.8 or another connecting means with the Internal combustion engine is connected. The driven part of the clutch is in turn with the driving part of the slip clutch in connection, which z. B. by fastening can be done on a common shaft. The driven part of the slip clutch 21 then in turn drives the fan 19 directly via the shaft 23.

Beide Kupplungen 20, 21 können auf einem am Motorblock der Brennkraftmaschine 10 befestigten Wellenstumpf 24 angeordnet sein. Zweckmäßigerweise sind sie in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht. Letztere Ausführung wird insbesondere dann gewählt werden, wenn beide Kupplungen z. B. als elektromagnetische Kupplungen ausgebildet sind.Both clutches 20, 21 can be arranged on a stub shaft 24 fastened to the engine block of the internal combustion engine 10. Appropriately, they are housed in a common housing. The latter version is especially chosen when both clutches z. B. are designed as electromagnetic clutches.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Lüfterantrieb für die Kühlung von Brennkraftmaschinen, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, wobei der Lüfter durch eine in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur ausrückbare Kupplung von der Brennkraftmaschine angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der selbsttätig ein- und ausrückenden Schaltkupplung (20) und dem Lüfter (19) eine die Höchstdrehzahl des Lüfters (19) auf einen bestimmten Wert selbsttätig begrenzende, an sich ebenfalls bekannte Schlupfkupplung (21) angeordnet ist. PATENT CLAIMS: 1. Fan drive for cooling internal combustion engines, in particular in motor vehicles, the fan by a depending on the coolant temperature disengageable clutch driven by the internal combustion engine is, characterized in that between the automatically engaging and disengaging Clutch (20) and the fan (19) one the maximum speed of the fan (19) Slip clutch that is also known per se and which automatically limits itself to a certain value (21) is arranged. 2. Lüfterantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der treibende Teil der ausrückbaren Schaltkupplung (20) mittel- oder unmittelbar mit der Kurbel- oder einer anderen Welle der Brennkraftmaschine (10) verbunden ist, der getriebene Teil der ausrückbaren Schaltkupplung (20) mit dem treibenden Teil der Schlupfkupplung (21) in Verbindung steht und der getriebene Teil der Schlupfkupplung (21) den Lüfter (19) antreibt. 2. Fan drive according to claim 1, characterized in that the driving part of the disengageable clutch (20) indirectly or directly is connected to the crankshaft or another shaft of the internal combustion engine (10), the driven part of the disengageable clutch (20) with the driving part the slip clutch (21) is in connection and the driven part of the slip clutch (21) drives the fan (19). 3. Lüfterantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkupplung (20) als an sich bekannte elektromagnetisch betätigte Reibungskupplung ausgebildet und durch einen von einem Wärmefühler (13) ausgelösten Steuerimpuls beim Überschreiten einer bestimmten Höchsttemperatur des Kühlmittels einschaltbar ist. 3. Fan drive according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the clutch (20) as known per se electromagnetic actuated friction clutch formed and by a heat sensor (13) triggered control pulse when a certain maximum temperature of the Coolant can be switched on. 4. Lüfterantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlupfkupplung (21) als an sich bekannte Viskositätskupplung ausgebildet ist. 4. fan drive according to one of claims 1 to 3, characterized in that the slip clutch (21) is known as a viscous clutch is trained. 5. Lüfterantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlupfkupplung (21) als an sich bekannte hydrodynamische Kupplung ausgebildet ist. 5. Fan drive according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the slip clutch (21) is designed as a known hydrodynamic clutch is. 6. Lüfterantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlupfkupplung (21) als an sich bekannte schleifringlose, elektromagnetische Schlupfkupplung mit einstellbarer Erregung ausgebildet ist. 6. Fan drive according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the slip clutch (21) as known slip ring-less, electromagnetic Slip clutch is designed with adjustable excitation. 7. Lüfterantrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ausrückbare Schaltkupplung (20) und die Schlupfkupplung (21) auf einer gemeinsamen Welle angeordnet bzw. mit koaxial angeordneten Wellenteilen versehen und in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind.7. Fan drive after one of the preceding claims, characterized in that the disengageable clutch (20) and the slip clutch (21) arranged on a common shaft or with provided coaxially arranged shaft parts and housed in a common housing are.