DE4445671A1 - Axiallüfter für einen Kühler eines Kraftfahrzeugmotors - Google Patents
Axiallüfter für einen Kühler eines KraftfahrzeugmotorsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Axiallüfter für einen Kühler ei
nes Kraftfahrzeugmotors, dessen Lüfternabe mittels eines Lüf
terflansches unter Belassung eines Ringspaltes auf einem
Kupplungsgehäuse einer Flüssigkeitsreibungskupplung befestigt
ist, die durch einen Antriebsteil des Kraftfahrzeugmotors an
treibbar ist.
Axiallüfter, die sich bei niedrigen Geschwindigkeiten von
Kraftfahrzeugen zur Belüftung des Kühlers des Kühlmittel
kreislaufs des Kraftfahrzeugmotors drehen, sind bekannt. Sol
che Axiallüfter werden unter Zwischenschaltung einer Flüssig
keitsreibungskupplung direkt durch den Kraftfahrzeugmotor an
getrieben, wobei zur Kraftübertragung entweder ein Keilriemen
dient, oder der Antriebsteil der Flüssigkeitsreibungskupplung
ist direkt auf der Kurbelwelle des Kraftfahrzeugmotors mon
tiert. Die Flüssigkeitsreibungskupplung weist ein Kupplungs
gehäuse auf, dessen Außenrand mit radial abragenden Kühlrip
pen versehen ist. Eine Lüfternabe des Axiallüfters umschließt
das Kupplungsgehäuse radial außen und ist starr auf dem Kupp
lungsgehäuse befestigt. Um eine Umströmung der Kühlrippen des
Kupplungsgehäuses zu ermöglichen, ist zwischen der Lüfternabe
und dem Kupplungsgehäuse ein Ringspalt vorgesehen. Durch den
Ringspalt zwischen Lüfternabe und Kupplungsgehäuse ergeben
sich jedoch im Betrieb des Axiallüfters häufig Rückströmungen
und Verwirbelungen, die die Strömungsverhältnisse des Axial
lüfters negativ beeinflussen und so den Wirkungsgrad des
Axiallüfters herabsetzen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Axiallüfter der eingangs
genannten Art zu schaffen, der in strömungstechnischer Hin
sicht verbessert ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an der Lüfternabe auf
einer auf die Strömungsrichtung der Luftströmung bezogenen
Eintrittsseite ein Luftleitring vorgesehen ist, der ein bo
genförmiges Profil aufweist, das der Strömungsrichtung axial
entgegengerichtet und radial nach innen gekrümmt ist. Dadurch
wird eine verbesserte Aufteilung der Luftführungen erreicht.
Zum einen erfolgt die Luftführung der Hauptströmung durch das
Vorsehen des Luftleitringes radial außen an der Lüfternabe
entlang und an den Schaufeln des Axiallüfters vorbei. Zum an
deren erfolgt durch den Luftleitring die Luftführung einer
Nebenströmung zur Kühlung der Kühlrippen des Kupplungsgehäu
ses gezielt zwischen Kupplungsgehäuse und Lüfternabe hin
durch, ohne daß Rückströmungen oder Verwirbelungen entstehen.
Dadurch werden Wirbelgebiete im Nabenbereich des Axiallüfters
abgebaut, wodurch sich ein Druckgleichgewicht einstellen
kann. Außerdem wird eine Erhöhung des Wirkungsgrades des
Axiallüfters erzielt.
In Ausgestaltung der Erfindung ist eine vordere Stirnkante
des Luftleitringes in axialem Abstand zu einem Außenrand des
Kupplungsgehäuses angeordnet, und diese überragt den Außen
rand radial nach innen. Dadurch wird die "Spoilerwirkung" des
Luftleitringes weiter verbessert.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Luftleitring
ein von der Lüfternabe getrenntes Bauteil, das lösbar an der
Lüfternabe befestigt ist. Dadurch ist es möglich, den Luft
leitring als Zusatzteil an bestehende Axiallüfter ohne gro
ßen Aufwand anzubauen. Die lösbare Befestigung des Luftleit
ringes gewährleistet dennoch ein einfaches Entfernen der
Flüssigkeitsreibungskupplung von der Lüfternabe.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Luftleit
ring mehrere über seinen Umfang verteilte Befestigungsfort
sätze auf, die radial von innen an die Lüfternabe anschließen
und axial zwischen Verstärkungsrippen der Lüfternabe hinein
ragen. Als Befestigungsfortsätze sind insbesondere Befesti
gungslaschen geeignet. Durch diese Ausgestaltung ist es mög
lich, den Luftleitring durch eine einfache Befestigung der
Befestigungslaschen an der Lüfternabe starr mit dieser zu
verbinden. Vorteilhaft ist hierzu eine unlösbare Rastverbin
dung vorgesehen.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung
eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das an
hand der Zeichnung dargestellt ist.
Die einzige Figur zeigt einen Schnitt durch eine erfindungs
gemäße Ausführungsform eines Axiallüfters, dessen Lüfternabe
auf einem Kupplungsgehäuse einer Flüssigkeitsreibungskupplung
montiert ist und mit einem Luftleitring versehen ist.
Der Axiallüfter (1, 2) ist in nicht dargestellter Weise in
einem Kraftfahrzeug in Fahrtrichtung hinter einem Kühlmittel
kühler eines Kühlmittelkreislaufes für einen Kraftfahrzeugmo
tor angeordnet. Der Axiallüfter (1, 2) erzeugt bei niedrigen
Geschwindigkeiten des Fahrzeugs oder im Stillstand durch die
Anordnung hinter dem Kühlmittelkühler eine Saugströmung (S)
für den Kühlmittelkühler, wodurch Luft durch den Kühlmittel
kühler hindurchströmt. Der Axiallüfter (1, 2) weist eine
Flüssigkeitsreibungskupplung (1) auf, die mittels einer
Flanschwelle (3) an eine Kurbelwelle des Kraftfahrzeugmotors
angeschlossen ist. Der Kraftfahrzeugmotor stellt einen großen
Lastkraftwagen-Motor dar. Bei kleinen Kraftfahrzeugmotoren
wird die als Antriebsteil dienende Flanschwelle (3) nicht di
rekt von der Kurbelwelle, sondern mit Hilfe von Keilriemen
durch den Kraftfahrzeugmotor angetrieben. Den Abtriebsteil
der Flüssigkeitsreibungskupplung (1) bildet ein Kupplungsge
häuse (4), dessen Außenumfang mit radial nach außen abragen
den Kühlrippen (17) versehen ist.
Ein Lüfterrad (2) des Axiallüfters (1, 2) weist eine das
Kupplungsgehäuse (4) radial umschließende Lüfternabe (8) auf,
die mittels eines Lüfterflansches (6) an dem Kupplungsgehäuse
(4) befestigt ist. Die Lüfternabe (8) und der Lüfterflansch
(6) sind durch Verstärkungsrippen (5) versteift. Zur Befesti
gung der Lüfternabe (8) an dem Kupplungsgehäuse (4) weist der
Lüfterflansch (6) mehrere radial nach innen ragende Befesti
gungsstege auf, die mit Hilfe von axial ausgerichteten Befe
stigungsschrauben mit dem Kupplungsgehäuse (4) verschraubt
sind. Zwischen dem Lüfterflansch (6) und dem Kupplungsgehäuse
(4) verbleibt ein Ringspalt (12), durch den Luft unter Um
strömung der Kühlrippen (17) hindurch strömt. Um ein Druck
gleichgewicht im Bereich der Lüfternabe (8) und weitgehend
definierte Strömungsverhältnisse bei dem Axiallüfter (1, 2)
zu erhalten, ist auf einer auf eine Luftströmung (S) bezoge
nen Eintrittsseite der Lüfternabe (8), die dem Kühlmittelküh
ler zugewandt ist, ein Luftleitring (10) vorgesehen, der beim
Ausführungsbeispiel aus Kunststoff hergestellt ist. Der Luft
leitring (10) stellt ein von dem Lüfterrad (2) getrenntes
Bauteil dar, das an die eintrittsseitige Stirnseite der Lüf
ternabe (8) angesetzt und lösbar mit dieser verbunden ist.
Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfin
dung stellt der Luftleitring (10) kein getrenntes Bauteil,
sondern einen Teil der Lüfternabe (8) dar.
Der Luftleitring (10) weist ein bogenförmiges Profil auf, das
von der Stirnseite der Lüfternabe (8) aus zum Kühlmittelkühler
hin axial nach vorne und radial nach innen - auf eine
Drehachse (15) des Axiallüfters (1, 2) bezogen - gekrümmt
ist. Der Luftleitring (10) weist eine innere Stirnkante (14)
auf, die in axialem Abstand vor den Kühlrippen (17) des Kupp
lungsgehäuses (4) angeordnet ist. Der Luftleitring (10) ist
radial von innen an die Lüfternabe (8) im Bereich ihrer ein
trittsseitigen Stirnseite angesetzt, wobei eine die Luftleit
fläche für die Hauptströmung bildende Oberfläche bündig und
fluchtend an die Stirnseite der Lüfternabe (8) anschließt.
Durch diesen gleichmäßigen Übergang wird ein Ablösen der
Strömung im Einstrittsbereich der Lüfternabe (8) vermieden.
Der Luftleitring (10) weist über seinen Umfang gleichmäßig
verteilt als Befestigungsfortsätze vier Befestigungslaschen
(11) auf, die auf einer Innenseite der Lüfternabe (8) an die
ser anliegen. Auf die Anzahl der Befestigungslaschen kommt es
nicht an. Bei anderen erfindungsgemäßen Ausführungen sind an
derszahlige Anordnungen von Befestigungslaschen vorgesehen.
Die Abmessungen dieser Befestigungslaschen (11) sind so auf
den Abstand zweier benachbarter Verstärkungsrippen (5) zuein
ander abgestimmt, daß die Befestigungslaschen (11) jeweils
zwischen zwei Verstärkungsrippen (5) einschiebbar sind. Die
Befestigungslasche (11) wird mit Hilfe einer Befestigungs
schraube (13) mit der Lüfternabe (8) verschraubt, wobei jede
Befestigungsschraube (13) radial von außen durch die Lüftern
abe (8) hindurch und in die jeweilige Befestigungslasche (11)
hineingeschraubt wird. Bei anderen Ausführungsformen der Er
findung sind andere Arten von Befestigungen für den Luftleitring
(10) vorgesehen. Bei einem bevorzugten Ausführungsbei
spiel sind die Befestigungsfortsätze des Luftleitringes mit
Hilfe von unlösbaren Rastverbindungen mit der Lüfternabe ver
bunden.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um
eine lösbare Befestigung des Luftleitringes (10), da für ein
Abmontieren der Flüssigkeitsreibungskupplung (1) vom Lüf
terrrad (2) zunächst dem Luftleitring (10) entfernt werden
muß. Dies ist der Fall, da beim Ausführungsbeispiel die
Stirnkante (14) den durch die Kühlrippen (17) gebildeten Au
ßenumfang der Kupplung um ein geringes Stück radial nach in
nen übergreift. Selbstverständlich sind jedoch auch unlösbare
Befestigungen des Luftleitringes (10) an der Lüfternabe (8)
möglich, falls die Flüssigkeitsreibungskupplung (1) in entge
gengesetzter Richtung demontierbar ist oder die Stirnkante
des Luftleitringes die Demontage der Kupplung nicht behin
dert.
Durch den Luftleitring (10) ergeben sich definierte Luftfüh
rungen für den Lüfter sowie ein Druckgleichgewicht im Ring
spalt (12), da durch den Luftleitring (10) Gegenströmungen
und Verwirbelungen im Bereich zwischen der Lüfternabe (8) und
der Kupplung vermieden werden. Das Lüfterrad (2) stellt in an
sich bekannter Weise einen Mantellüfter dar, der einen die
Lüfterschaufeln (9) radial außen umschließenden Mantel (16)
aufweist. Das Lüfterrad (2) ist einschließlich dem Lüfter
flansch (6), der Lüfternabe (8), den Lüfterschaufeln (9) und
dem Mantel (16) einstückig aus Kunststoff hergestellt.
Claims (5)
1. Axiallüfter für einen Kühler eines Kraftfahrzeugmotors,
dessen Lüfternabe mittels eines Lüfterflansches unter
Belassung eines Ringspaltes für einen den Kühlrippen
des Kupplungsgehäuses zugeordneten Teilstrom auf einem
Kupplungsgehäuse einer Flüssigkeitsreibungskupplung be
festigt ist, die durch einen Antriebsteil des Kraft
fahrzeugmotors antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß an der Lüfternabe (8) auf einer auf die Strömungs
richtung der Luftströmung (S) bezogenen Eintrittsseite
ein Luftleitring (10) vorgesehen ist, der ein bogenför
miges Profil aufweist, das der Strömungsrichtung (S)
axial entgegengerichtet und radial nach innen gekrümmt
ist.
2. Axiallüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß eine vordere Stirnkante (14) des Luftleitringes
(10) in axialem Abstand zu einem Außenrand des Kupp
lungsgehäuses (4) angeordnet ist und den Außenrand ra
dial nach innen überragt.
3. Axiallüfter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Luftleitring (10) ein von der Lüfternabe (8)
getrenntes Bauteil ist, das lösbar an der Lüfternabe
(8) befestigt ist.
4. Axiallüfter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Luftleitring (10) mehrere über seinen Umfang
verteilte Befestigungsfortsätze (11) aufweist, die ra
dial von innen an die Lüfternabe (8) anschließen und
axial zwischen die Verstärkungsrippen (5) der Lüfterna
be (8) hineinragen.
5. Axiallüfter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Befestigungsfortsätze mit Hilfe von Rastmitteln
mit der Lüfternabe verrastet sind.
Priority Applications (2)
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