DE3534507C2

DE3534507C2 - Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3534507C2
Application number: DE3534507A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. Graz Wünsche
Original assignee: AVL Gesellschaft fuer Verbrennungskraftmaschinen und Messtechnik mbH
Current assignee: AVL List GmbH
Priority date: 1984-10-17
Filing date: 1985-09-27
Publication date: 1986-10-16
Also published as: US4643135A; DE3534507A1

Abstract

Bei Brennkraftmaschinen ist es bekannt, daß die Kühlwasserpumpe ein drehfest mit einem Kurzschlußläufer verbundenes Pumpenlaufrad aufweist, welches berührungslos durch das Drehfeld umlaufender Dauermagnete antreibbar ist. Weist die Brennkraftmaschine gleichzeitig einen Schwungradgenerator (18) auf, so ergibt sich nach der Erfindung für die Kühlwasserpumpe (15) ein sehr einfacher Aufbau, da die Dauermagnete (5) des Schwungradgenerators (18) gleichzeitig für den Antrieb des Laufrades (2) Verwendung finden und die Wasserpumpe (15) platzsparend in einer konzentrischen Ausnehmung (14) des Schwungrades (4) angeordnet sein kann.

Description

H das Schwungrad 4 zentriert und befestigt Die mit

J"| Schrauben 20 direkt am Schwungrad 4 befestigten Dau-

ψ ermagnete 5 bilden zusammen mit dem am Kurbelge-

te häuse 10 mit Schrauben 27 angebrachten Anker 6 den

If Schwungradgenerator 18 der Brennkraftmaschine. Iy In der zum Kurbelgehäuse 10 offenen ringförmigen

f;* Ausnehmung 14 des Schwungrades 4 liegt das am Kur-

y belgehäuse 10 befestigte Gehäuse 1 der Wasserpumpe

ffl 35. Die Befestigung des Gehäuses 1 erfolgt durch

ί J Schrauben 24 und dessen Dichtung gegen die äußere

, Wand 26 des Kurbelgehäuses 10 mittels der Dichtung

■i:: 17, jene gegen die Austrittsöffnung 25 der Kurbelwelle

j;; 11 im Kurbelgehäuse 10 mittels der Dichtung 16. Im

;-"' Gehäuse 1 ist das Laufrad 2 der Wasserpumpe 15

^: schwimmend gelagert Das Laufrad 2, das motorseitig radial ausgerichtete Schaufeln 7 aufweist, enthält einen als Kurzschlußläufer 3 ausgebildeten Blechteil. Die Zu-

: und Abfahrleitung 12 und 13 sowie der Saugkanal 8 und

^!. der Druckkanal 9 der Wasserpumpe 15 befinden sich in

'■\ der äußeren Wand 26 des Kurbelgehäuses Iu

Das Wasser strömt entlang des Pfeiles 28 in der Zu-

\i fahrleitung 12 in den inneren, zum Laufrad 2 offenen,

;.· kreisförmigen Saugkanal 8. Durch das von den drehbar

ψ! gelagerten Dauermagneten 5 erzeugte Drehfeld wird

. der Kurzschlußläufer 3 und damit das mit ihm verbun-

#ί dene Laufrad 2 der Wasserpumpe 15 angetrieben und

}■■] das Wasser durch die radial angeordneten Schaufeln 7

\4 des Laufrades 2 in den durch einen konzentrischen Steg

ύ 22 getrennten ebenfalls zum Laufrad 2 offenen kreisför-

£ migen Druckkanal 9 gepumpt, aus dem es durch die

}M Abführleitung 13 in Richtung des Pfeiles 29 abströmt

ij Der Spalt zwischen der Nabe 23 des Schwungrades 4

g und dem Gehäuse 1 der Wasserpumpe 15 wird durch

'ύ einen Radialwellendichtring 21 geschlossen.

3

& Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

40

45

50

55

60

65

Claims

1 2 rators sind, ist beispielsweise aus der AT-PS 1 38 299 Patentansprüche: bekannt So ist es vor allem bei Kleinmotoren, die in einspurigen Kraftfahrzeugen Verwendung finden oder

1. Brennkraftmaschine mit einer Kühlwasserpum- in Rasenmähern, Motorsägen, etc. eingebaut werden, pe, deren Gehäuse am Motorgehäuse angebracht ist 5 bekannt, den Generator und das Schwungrad zu kombi- und einen mit dem Laufrad der Kühlwasserpumpe nieren und einen sogenannten Schwungradgenerator-^u drehfest verbundenen Kurzschlußläufer umschließt, bilden, wodurch ein Teil des konstruktiven Aufwandes der durch das Drehfeld umlaufender Dauermagnete für Lagerung, Schmierung und Antrieb wegfallen. Dabei berührungslos antreibbar ist dadurch ge- ist das Schwungrad gleichzeitig als Polrad ausgebildet, kennzeichnet, daß die Dauermagnete (5) Teil io wobei die am Schwungrad befestigten Dauermagnete eines Schwungradgenerators (18) sind und das Ge- ein Drehfeld erzeugen, das in den feststehenden Genehäuse (1) der Wasserpumpe (15) mit seinem Vorzugs- ratorankern, die von einer konzentrisch zur Kurbelwelweise schwimmend gelagerten Laufrad (2) in einer Ie befestigten Ankerplatte getragen werden, Wechselauf der Seite der Dauermagnete (5) angebrachten spannung induziert

konzentrischen Ausnehmung (14) des Schwungrades 15 Nachteilig bei diesen Brennkraftmaschinen mit Ein-

(4) des Schwungradgenerators (18) angeordnet ist zelaggregaten zur Stromerzeugung für den Betrieb der

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch elektrischen Anlagen der Maschine, sowie solchen zur gekennzeichnet daß das Gehäuse (1) der Wasser- Umwälzung des Kühlwassers, sind jedoch eine Reihe pumpe (15) innerhalb der durch die umlaufenden von Vorrichtungen, die zur Lagerung, Schmierung und Dauermagnete (5) gebildeten Hüllfläche liegt 20 zum Antrieb dieser Aggregate notwendig sind.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, Erst durch die Verwendung bereits vorhandener Baudadurch gekennzeichnet daß das Laufrad (2) der teile eines an sich natürlich bekannten Schwungradge-Wasserpumpe (15) aus einem Kunststoffteil besteht nerators, ergibt sich für die Kühlwasserpumpe ein sehr in dem der Kurzschlußläufer (3) eingegossen ist einfacher Aufbau, wobei vor allem die separate Lage-

25 rung des Polrades und dessen Antrieb wegfallen. Durch

die vorzugsweise schwimmende Lagerung des Laufrades und den damit bedingten Wegfall der Gleitreibung ist wesentlich weniger Energie für den Antrieb des

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit Laufrades notwendig. Die Erfindung führt außerdem zu

einer Kühlwasserpumpe, deren Gehäuse am Motorge- 30 einem äußerst kompakten Aufbau der Wasserpumpe,

häuse angebracht ist und einen mit dem Laufrad der da diese im Inneren des Schwungradgenerators ange-

Kühlwasserpumpe drehfest verbundenen Kurzschluß- bracht ist. Die Außenabmessung der Brennkraftmaschi-

läufer umschließt der durch das Drehfeld umlaufender ne in Richtung Kurbelwelle wird nicht vergrößert Da-

Dauermagnete berührungslos antreibbar ist durch, daß das Pumpengehäuse an der Wand des Kur-

Die aus der DE-OS 21 09 341 bekannte Ausführung 35 belgehäuses angeschraubt ist, können Druck-und Saugeiner Kühlwasserpumpe weist einen Polring auf, der aus kanal in der Wand des Kurbelgehäuses mitgegossen einem permanentmagnecischen Werkstoff besteht und sein, und die notwendigen Zu- und Abführleitungen gesich in einem halbkugelförmigen Gehäuse befindet Der bohrt werden.

Polring, der aus einem kugelabschnittförmigen Eisen- Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgering besteht in dem Kupferstäbe eingelegt sind, welche 40 sehen, daß das Gehäuse der Wasserpumpe innerhalb an den Enden durch Kupferringe miteinander verbun- der durch die umlaufenden Dauermagnete gebildeten den sind, ist mit einer Welle fest verbunden, welche an Hüllfläche liegt. Bei der vorteilhaften Anbringung des zwei Stellen am Pumpengehäuse gelagert und über eine Gehäuses der Wasserpumpe innerhalb der durch die angeflanschte Keilriemenscheibe antreibbar ist Auf der umlaufenden Dauermagnete gebildeten Hüllfläche, eräußeren Umfangsfläche des Eisenringes sind die Pum- 45 gibt sich für beide Aggregate, sowohl für den Schwungpenschaufeln angeordnet. Diese bekannte Kühlwasser- radgenerator als auch für die Wasserpumpe, bei vorgepumpe, die hermetisch abgedichtet ist und weder Leck- gebener Drehzahl ein ausreichender Wirkungsgrad.
Verluste noch Dichtungsschäden aufweist, kann somit Nach einem anderen Vorschlag der Erfindung ist vordurch richtige Dimensionierung des wirbelstromleiten- gesehen, daß das Laufrad der Wasserpumpe aus einem den Elementes weitgehend an die tatsächlich zur Küh- 50 Kunststoffteil besteht, in dem der Kurzschlußläufer einlung der Brennkraftmaschine benötigte Umwälzmenge gegossen ist. Damit ist eine sehr einfache Herstellung angepaßt werden. Nachteilig dabei ist, daß eine Reihe eines Laufrades mit integriertem Kurzschlußläufer gevon Bauteilen nötig sind, um eine Wasserpumpe nach geben, der in seiner einfachsten Ausführung aus zwei der genannten DE-OS zu realisieren. durch Stege verbundenen zylindrischen Blechstreifen

Aufgabe der Erfindung ist es, die angeführten Vortei- 55 bestehen kann.

Ie der bekannten Brennkraftmaschine beizubehalten Das Gehäuse der Wasserpumpe kann auch als Kunst- und diese so auszubilden, daß der Aufwand für Lage- stoffteil ausgeführt sein. Dadurch ist eine einfache korung und Antrieb der Kühlwasserpumpe verringert, so- stengünstige Herstellung des Wasserpumpengehäuses wie der von dieser benötigte Platzbedarf minimiert aus einem nichtmetallischen Werkstoff gegeben,
wird. 60 Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbei-

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch spiclcs näher erläutert. Es zeigt

gelöst, daß die Dauermagnete Teil eines Schwungradge- F i g. 1 den erfindungswesentlichen Teil einer Brenn-

nerators sind und das Gehäuse der Wasserpumpe mit kraftmaschine im Vertikalschnitt nach der Linie l-l in

seinem vorzugsweise schwimmend gelagerten Laufrad F i g. 2 und

in einer auf der Seite der Dauermagnete angebrachten 65 F i g. 2 einen Schnitt gemäß der Linie H-Il in F i g. 1.
konzentrischen Ausnehmung des Schwungrades des Auf das Ende der Kurbelwelle 11, die aus dem Kur-Schwungradgenerators angeordnet ist. belgehäuse 10 einer nicht näher dargestellten Brenn-

Daß die Dauermagnete Teil eines Schwungradgene- kraftmaschine ragt, ist mittels einer axialen Schraube 19