DE19511702A1 - Lüfterantrieb einer Brennkraftmaschine - Google Patents
Lüfterantrieb einer BrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Hilfsaggregat-Antrieb, ins
besondere Lüfterantrieb, einer Brennkraftmaschine, mit
einer Flüssigkeitsreibungskupplung, die das Hilfsaggre
gat/den Lüfter in Abhängigkeit von Randbedingungen mit
einer rotierenden Maschinenwelle verbindet. Nur bei
spielshalber sei zur Flüssigkeitsreibungskupplung auf die
DE 41 15 299 A1 verwiesen. Dabei gestatten es übliche
Flüssigkeitsreibungskupplungen, das Hilfsaggregat bzw.
den Lüfter nur bei höheren Temperaturen zuzuschalten, wo
bei gleichzeitig eine Begrenzung der Lüfterdrehzahl er
folgt. Bei niedrigen Drehzahlen der Maschinenwelle wird
dabei der Lüfter mit dieser Wellendrehzahl angetrieben,
bei hohen Maschinenwellen-Drehzahlen wird die Drehzahl
des Lüfters gewünscht gegenüber derjenigen der Maschinen
welle reduziert.
Grundsätzlich haben sich die bekannten Lüfterantriebs-An
ordnungen bewährt, jedoch sind weitere Verbesserungen
wünschenswert, die aufzuzeigen sich die vorliegende
Erfindung zur Lösung gestellt hat.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß der Lüf
ter/das Hilfsaggregat unter Zwischenschaltung einer tem
peraturgesteuerten Fliehkraftkupplung über ein über
setzungsgetriebe (Riementrieb) von einer Welle der Brenn
kraftmaschine mit einer von der Maschinenwelle unter
schiedlichen Drehzahl antreibbar ist. Vorteilhafte Aus-
und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
Näher erläutert wird die Erfindung anhand eines bevorzug
ten Ausführungsbeispiels, wobei der bevorzugte Anwen
dungsfall, nämlich ein Lüfterantrieb einer Brennkraftma
schine dargestellt ist. Ausdrücklich darauf hingewiesen
werden soll, daß anstelle des Lüfters jedoch auch ein an
deres Hilfsaggregat einer Brennkraftmaschine mit der be
schriebenen Antriebskonfiguration ausgestattet werden
kann.
Gezeigt sind nur die wesentlichen Elemente eines erfin
dungsgemäßen Lüfterantriebes, dabei zeigt Fig. 1 die Sei
tenansicht, sowie Fig. 2 den Schnitt A aus Fig. 1. Erfin
dungswesentlich können dabei sämtliche näher bezeichneten
Elemente sein.
Mit der Bezugsziffer 1 ist ein Lüfter einer Brennkraftma
schine bezeichnet, der an die Abtriebsseite 2a einer
Flüssigkeitsreibungskupplung 2 angekoppelt ist. Diese
Flüssigkeitsreibungskupplung 2 ist eingangsseitig mit
einer Maschinenwelle 3 der Brennkraftmaschine 1 verbun
den. Bevorzugt handelt es sich bei dieser Maschinenwelle
3 um die Wasserpumpenwelle, die über einen Keilrippenrie
men 4 - hierzu trägt die Maschinenwelle 3 eine entspre
chende Riemenscheibe 5a - von der Brennkraftmaschinen-
Kurbelwelle 6 aus angetrieben wird. Selbstverständlich
trägt hierzu auch die Kurbelwelle 6 eine entsprechende
Riemenscheibe 5b, die bevorzugt mit einem Schwingungstil
ger eine Baueinheit bildet.
Vorgesehen ist ein weiterer Riementrieb 7, der über die
Abtriebsseite 2a der Flüssigkeitsreibungskupplung 2 ge
führt ist und über eine in ihrer Gesamtheit mit 8 be
zeichnete temperaturgesteuerte Fliehkraftkupplung mit der
Kurbelwelle 6 der Brennkraftmaschine in Verbindung steht.
Dabei ist dieser Riementrieb 7 bzw. allgemein dieses end
lose Zugmittelgetriebe des Riementriebes 7 als über
setzungsgetriebe ausgebildet. Dies bedeutet, daß bei ge
schlossener Fliehkraftkupplung 8 die Abtriebsseite 2a der
Flüssigkeitsreibungskupplung und somit auch der Lüfter 1
mit einer höheren Drehzahl angetrieben wird als die Kur
belwelle 6. Da andererseits die Maschinenwelle 3 mit der
Drehzahl der Kurbelwelle 6 rotiert, wird somit bei ge
schlossener Fliehkraftkupplung 8 der Lüfter 1 mit einer
gegenüber der Maschinenwelle 3 erhöhten Drehzahl ange
trieben. In einem bevorzugten Anwendungsfall beträgt das
Übersetzungsverhältnis des Riementriebes 7 2 : 1, d. h.
bei geschlossener Fliehkraftkupplung 8 rotiert der Lüfter
1 mit der doppelten Drehzahl der Kurbelwelle 6 bzw. der
Maschinenwelle 3. Auf diese Weise ist es möglich, insbe
sondere bei niedrigen Drehzahlen der Kurbelwelle 6 bzw.
der Brennkraftmaschine den Lüfter schneller rotieren zu
lassen und somit eine höhere Luftförderleistung des als
Kühlluftgebläse fungierenden Lüfters 1 zu erzielen. In
diesem Falle wird die Flüssigkeitsreibungskupplung 2
quasi überholt, d. h. die Abtriebsseite 2a der Flüssig
keitsreibungskupplung 2 dreht mit einer höheren Drehzahl
als deren Antriebsseite, jedoch stellt dies für übliche
Flüssigkeitsreibungskupplungen kein Problem dar.
Bei höheren Drehzahlen der Brennkraftmaschine bzw. von
deren Kurbelwelle 6 rotiert auch die Maschinenwelle 3 mit
höheren Drehzahlen, so daß nunmehr der Lüfter 1 direkt
über die Flüssigkeitsreibungskupplung 2 von der Maschi
nenwelle 3 aus angetrieben werden kann, um eine ausrei
chende Lüfterdrehzahl bzw. Kühlluftförderleistung zu er
zielen. Dann kann der Riementrieb 7 von der Kurbelwelle 6
abgekoppelt werden, wozu die Fliehkraftkupplung 8 geöff
net wird.
Im einzelnen besteht die Fliehkraftkupplung 8 aus einer
auf einen Flansch der Kurbelwelle 6 über eine Gewindever
bindung 9 aufgeschraubten Hohlwelle 10, auf deren freies
Ende ein Mitnehmerflansch 11 aufgeschrumpft ist. Dieser
Mitnehmerflansch 11 trägt über seinen Umfang verteilt
mehrere in radialer Richtung, d. h. zur verlängerten
Achse 12 der Kurbelwelle 6 hin bzw. von dieser Achse 12
weg verschiebbar angeordnete Reibsteine 13, die - wie am
besten Fig. 2 zeigt - durch ein Ringfederelement 14 in
zentraler Richtung, d. h. zur Achse 12 hin gegen eine
Reibfläche 15 gepreßt werden. Diese Reibfläche 15 ist Be
standteil einer Nabe 16, die gleichzeitig eine Abtriebs
scheibe 16a für den Riementrieb 7 aufweist.
Liegen nun - abweichend von der Darstellung gemäß Fig. 2
- die Reibsteine 13 vollständig auf der Reibfläche 15
auf, so wird von der Kurbelwelle 6 über die Hohlwelle 10,
den Mitnehmerflansch 11, die Reibsteine 13 sowie weiter
über die Reibfläche 15 auf die Nabe 16 und schließlich
auf die Abtriebsscheibe 16a ein Drehmoment übertragen,
welches über den Riementrieb 7 bei gleichzeitiger, Dreh
zahl-Übersetzung an die Abtriebsseite 2a der Flüssig
keitsreibungskupplung 2 und somit an den Lüfter 1 weiter
geleitet wird. In diesem Falle wird somit der Lüfter 1
über den Riementrieb 7 von der Kurbelwelle 6 aus ange
trieben, wobei aufgrund des Übersetzungsverhältnisses im
Riementrieb 7 der Lüfter 1 mit einer von der Maschinen
welle 3 unterschiedlichen Drehzahl angetrieben wird.
Erhöht sich schließlich die Drehzahl der Brennkraftma
schine und somit auch die Drehzahl der Kurbelwelle 6, so
werden die Reibsteine aufgrund von Fliehkrafteinflüssen
gegen die Kraft des Ringfederelementes 14 in radialer
Richtung nach außen bewegt, d. h. die Reibsteine 13 heben
von der Reibfläche 15 ab. Dann ist die eben erläuterte
Drehmoment-Übertragungskette unterbrochen, so daß nunmehr
der Lüfter 1 über die Flüssigkeitsreibungskupplung 2 von
der Maschinenwelle 3 angetrieben wird. Da - wie eingangs
erläutert - die Drehzahl der Maschinenwelle 3 gleich der
jenigen der Kurbelwelle 6 ist, ist somit in diesem Falle
die Lüfterdrehzahl geringer als beim Antrieb des Lüfters
1 durch den Riementrieb 7 bzw. über die Fliehkraftkupp
lung 8.
Es gilt jedoch auch zu verhindern, daß der Lüfter 1 bei
kalter Brennkraftmaschine durch den Riementrieb 7 ange
trieben wird, selbst in denjenigen Fällen, in denen die
Fliehkraftkupplung 8 geschlossen ist. Aus diesem Grunde
enthält die Fliehkraftkupplung 8 eine sog. Warmlaufsperre
in Form einer konische Stifte 17 tragenden, axial (d. h.
in Richtung der Achse 12) verschiebbaren Sperrscheibe 18.
Jeder Stift 17 der Sperrscheibe 18 ist mehr oder weniger
in eine geeignete Aufnahme 19 eines Reibsteines 13 ein
führbar. Dabei wird in Abhängigkeit von der Eindringtiefe
des konischen Stiftes 17 in die Aufnahme 19 aufgrund der
Konizität jeder Reibstein 13 in axialer Richtung verscho
ben. Ragt jeder konische Stift 17 ziemlich weit in die
zugeordnete Aufnahme 19 hinein, so wie dies in Fig. 1, 2
dargestellt ist, so wird jeder Reibstein 13 geringfügig
von der Reibfläche 15 abgehoben, d. h. in radialer Rich
tung geringfügig nach außen bewegt. Wird hingegen der ko
nische Stift 17 gemäß Pfeilrichtung 20 durch axiales Ver
schieben der Sperrscheibe 18 um ein gewisses Maß aus der
Aufnahme 19 herausbewegt, so werden dadurch die Reib
steine 13 unter Einfluß des Ringfederelementes 14 wieder
gegen die Reibfläche 15 gepreßt.
Die Verschiebung der Sperrscheibe 18 in bzw. gegen Pfeil
richtung 20 erfolgt durch ein Temperatur-Dehnelement 21
einerseits sowie durch ein Rückstellelement 22 anderer
seits. Das Temperatur-Dehnelement 21 ist wie ersichtlich
innerhalb der Hohlwelle 10 im Bereich der Achse 12 ange
ordnet und verschiebt aufgrund der Wärmedehnung bei Er
wärmung seiner selbst sowie der Brennkraftmaschine die
Sperrscheibe 18 gemäß Pfeilrichtung 20 nach links. Bei
einer Abkühlung des Temperatur-Dehnelementes 21 wird die
Sperrscheibe 18 unter Einfluß des Rückstellelementes 22,
das im einzelnen aus mehreren an den Mitnehmerflansch 11
angenieteten Federführungsbolzen 22a sowie sich daran ab
stützenden Schraubenfedern 22b besteht, gegen Pfeilrich
tung 20 nach rechts verschoben. Während somit im warmen
Zustand die Reibsteine 13 auf der Reibfläche 15 aufliegen
können und dies zumindest bei niedrigen Drehzahlen, bei
denen die Kraft des Ringfederelementes 14 den Flieh
krafteinfluß überwiegt, auch tun, sind im kalten Zustand
die Reibsteine 13 stets unter Einfluß der an der Sperr
scheibe 18 befestigten konischen Stifte 17 von der Reib
fläche 15 abgehoben.
Wie ersichtlich ist die beschriebene temperaturgesteuerte
Fliehkraftkupplung 8 baulich innerhalb der Riemenscheibe
5b bzw. des damit verbundenen Schwingungstilgers angeord
net. Stirnseitig verschlossen ist die Fliehkraftkupplung
8 durch ein Deckelteil 23, befüllt sein kann die Flieh
kraftkupplung 8 zu Kühlzwecken sowie zur Schmierung u. a.
auch der Lager 24 dabei mit einem geeigneten Fluid. Je
doch kann dies sowie weitere Details insbesondere kon
struktiver Art durchaus abweichend vom gezeigten Ausfüh
rungsbeispiel gestaltet sein, ohne den Inhalt der
Patentansprüche zu verlassen. Wesentlich ist, daß der
Lüfter 1 bzw. allgemein ein Hilfsaggregat der Brennkraft
maschine unter Zwischenschaltung der temperaturgesteuer
ten Fliehkraftkupplung 8 über den als Übersetzungsge
triebe ausgebildeten Riementrieb 7 von der Kurbelwelle 6
der Brennkraftmaschine mit einer von der Maschinenwelle 3
unterschiedlichen - insbesondere höheren - Drehzahl ange
trieben werden kann. Besonders vorteilhaft ist dabei, daß
bei Schalten der Fliehkraftkupplung 8 keine abrupten
Drehzahländerungen des Lüfters 1 bzw. allgemein des
Hilfsaggregates auftreten. Vielmehr bewegen sich die
Reibsteine 13 unter zunehmendem Fliehkrafteinfluß langsam
in radialer Richtung nach außen, d. h. die zunächst voll
ständig auf der Reibfläche 15 aufliegenden Reibsteine 13
werden zunächst geringfügig abgehoben, wodurch zunächst
noch Gleitreibung stattfindet und ein gewisser Teil des
Drehmomentes übertragen wird, bis schließlich bei weite
rer Drehzahlsteigerung der Kurbelwelle 6 die Reibfläche
15 vollständig freigegeben wird und der Antrieb des Lüf
ters 1 nurmehr über die Flüssigkeitsreibungskupplung 2
erfolgt.
Claims (7)
1. Hilfsaggregat-Antrieb, insbesondere Lüfterantrieb,
einer Brennkraftmaschine, mit einer Flüssigkeits
reibungskupplung (2), die das Hilfsaggregat/den Lüf
ter (1) in Abhängigkeit von Randbedingungen mit
einer rotierenden Maschinenwelle (3) verbindet,
dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsaggregat/der
Lüfter (1) unter Zwischenschaltung einer temperatur
gesteuerten Fliehkraftkupplung (8) über ein Über
setzungsgetriebe (Riementrieb 7) von einer Welle
(Kurbelwelle 6) der Brennkraftmaschine mit einer von
der Maschinenwelle (3) unterschiedlichen Drehzahl
antreibbar ist.
2. Hilfsaggregat-Antrieb nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsgetriebe
als ein über die Abtriebsseite (2a) der Flüssig
keitsreibungskupplung (2) sowie über eine Abtriebs
scheibe (16a) der Fliehkraftkupplung (8) geführtes
Zugmittelgetriebe (Riementrieb 7) ausgebildet ist.
3. Hilfsaggregat-Antrieb nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die temperaturgesteuerte
Fliehkraftkupplung (8) antriebsseitig mit der Brenn
kraftmaschinen-Kurbelwelle (6) verbunden und hierzu
auf der Brennkraftmaschinen-Kurbelwelle (6) montiert
ist.
4. Hilfsaggregat-Antrieb nach einem der vorangegangenen
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Fliehkraftkupplung
(8) mehrere auf einem Mitnehmerflansch (11) in
radialer Richtung verschiebbar angeordnete Reib
steine (13) enthält, die durch ein Ringfederelement
(14) in zentraler Richtung gegen eine Reibfläche
(15) gepreßt werden.
5. Hilfsaggregat-Antrieb nach einem der vorangegangenen
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmerflansch
(11) mit der Kurbelwelle (6) und die Reibfläche (15)
mit der Abtriebsscheibe (16a) verbunden ist.
6. Hilfsaggregat-Antrieb nach einem der vorangegangenen
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die temperaturgesteuerte
Fliehkraftkupplung (8) eine die Reibsteine (13) von
der Reibfläche (15) beabstandet haltende Warmlauf
sperre in Form einer konische Stifte (17) tragenden,
axial verschiebbaren Sperrscheibe (18) enthält, wo
bei jeweils ein Stift (17) in eine geeignete Auf
nahme (19) jeweils eines Reibsteines (13) einführbar
ist.
7. Hilfsaggregat-Antrieb nach einem der vorangegangenen
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß an der Sperrscheibe (18)
ein Temperatur-Dehnelement (21) angreift, das bei
höheren Temperaturen die Sperrscheibe (18) in eine
die Reibsteine (13) freigebende Position bewegt, und
daß ein gegen das Temperatur-Dehnelement (21) wir
kendes Rückstellelement (22) vorgesehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995111702 DE19511702A1 (de) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | Lüfterantrieb einer Brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1995111702 DE19511702A1 (de) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | Lüfterantrieb einer Brennkraftmaschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19511702A1 true DE19511702A1 (de) | 1996-10-02 |
Family
ID=7758174
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1995111702 Withdrawn DE19511702A1 (de) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | Lüfterantrieb einer Brennkraftmaschine |
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