DE849625C - Adjustable fan drive for internal combustion engines - Google Patents

Description

Regelbarer Ventilatorantrieb für Brennkraftmaschinen 1)ie 1:1till111111g ln'-r.iellt :ich auf eine Kiihleinrich- tutlg für liret111kraftttlasc11itiett, insbesondere für Kraftfahrzeuge. und besteht in einer Anpassung der Külllluftlieferung all den jeweiligen Bedarf durch Ilea Antrir1l des Kühlerventilators ,über eine all sich I1ekatltltr Flü:ssigkeitskupphtng mit regel- harer Füllung. Ii('i (-Mein @lerartigeltAntrieb tritt kein Verschleiß auf, u ie (lies bei <Ictl bekannten mit Schlupf arbei- tenden I@eillkullplutlgen für I"'raftfallrzettg@-etitil;ttor- alltriel@e (ler Fall ist, und gegenüller den durch eilten Wassrrml>tor oder durch eilte Kühlkreislaufpumpe a11gUt1"It'1@f'Ilf'll Ventilatoren hat der Ertuidntlgs- gegetlstand (4'11 Vorteil der 11rc,llzalllregelt@l@lglicll- keit. I )ie Erfindung hat mit den Laderantrieben für Luftfahrzeuge nichts zu tun, deren Drehzahl in Abh;iitgigkeit vonl Ladedruck durch eine hydraulische Schlupfkupplung geregelt wird.Adjustable fan drive for internal combustion engines 1) ie 1: 1till111111g ln'-r.iellt: I on a cooling device tutlg for liret111kraftttlasc11itiett, especially for Motor vehicles. and consists in an adaptation the cooling air supply all the respective needs by Ilea Antrir1l of the radiator fan, via a all the liquid coupling with regular harer filling. Ii ('i (-My @lerartigelt drive does not wear on , u ie (read at <Ictl acquaintances with slip- tenden I @ eillkullplutlgen for I "'raftfallrzettg @ -etitil; ttor- alltriel @ e (ler case is, and againstüller hurried through Water flow gate or by hurried cooling circuit pump a11gUt1 "It'1 @ f'Ilf'll fans has the Ertuidntlgs- status (4 '11 advantage of 11rc, llzalllregelt @ l @ lglicll- speed. The invention has nothing to do with the charger drives for aircraft, the speed of which is regulated by a hydraulic slip clutch as a function of the charge pressure.

rin weiteres Merkmal der Erfindung wird darin gesehen, claß die Flüssigkeitskupplung in den Kühl-oder Schlniertnittelkreislauf eingeschaltet ist. Durch die Eitlschaltung der Kupplung z. B. in den Schmiermittelkreislauf wird eine wirksame Kühlung des Schmiermittels erzielt, da die an den Schmiertnittelkreislauf allgeschlossene Fliissigkeitskupphtng unmittelbar iln Kühlstrom liegt. Außerdem wirkt sich günstig der Untstattd aus, daß bei kühlen) Wetter der Ventilator langsamer umläuft, die Kupplung daher finit einem größeren Schlupf arbeitet und demnach mehr Wärme anfällt; die Kupplung also gerade dann mehr Wärme abzugeben vermag, wenn die Gefahr besteht, daß die Kühlwirkung des Kühlers zu kräftig wird. Umgekehrt gibt die Kupplung gerade dann keine oder nur wenig Wärme ab, wenn der Kühler z. B. bei warmer Witterung stärker beansprucht wird, so daß sich die Wirkungen von Kühler und Kupplung zur Erhaltung eines Wärmegleichgewichtes sinnvoll ergänzen. Außerdem kann man die anfallende Kupplungswärme bequem von der Kupplung weg- und an eine Stelle führen, wo sie leichter vernichtet oder einem besonderen Verwendungszweck zugeführt werden kann. So kann sie z. B. bei kalter Witterung zum Vorwärmen des Brennstoffes und der Ansaugeluft dienen.Another feature of the invention is seen in the fact that the fluid coupling is switched on in the coolant or schnitzel cycle. Through the vain circuit the clutch z. B. in the lubricant circuit is effective cooling of the Lubricant achieved, since the liquid coupling, which is all closed to the lubricant circuit lies directly in the cooling stream. In addition, the Untstattd has a favorable effect, that in cool) weather the fan rotates more slowly, the coupling therefore finite a larger slip works and therefore more heat is generated; the clutch is able to give off more heat when there is a risk of that the cooling effect of the cooler is too strong. Conversely, the clutch is straight then little or no heat when the cooler z. B. stronger in warm weather so that the effects of the cooler and clutch are maintained a sensible supplement to a thermal equilibrium. You can also see the resulting clutch heat conveniently lead away from the coupling and to a place where it can be destroyed more easily or a special purpose. So she can z. B. serve to preheat the fuel and the intake air in cold weather.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung wird darin gesehen, daß die Flüssigkeitskupplung von einer auch durch den treibenden Teil derselben ,hindurchgehenden Welle angetrieben wird. Diese Bauweise ermöglicht es, dieWelle hinter demLüfterventilator noch für weitere Antriebe, z. B. für eine Lichtmaschine, zu verwenden.Another feature of the invention is seen in the fact that the fluid coupling driven by a shaft passing through the driving part of the same will. This design makes it possible to use the shaft behind the fan fan for further drives, e.g. B. for an alternator to use.

Ist an der Rückkühlanlage eine Roll- oder Klappjalousie vorhanden, so wird vorteilhaft das Regelglied für die FlÜssigkeitskupplung mit dem Steuerglied für die Jalousie derartzwangsläufigverbunden, daß bei einer Drehzahlverminderung des Lüfterventilators auch die Jalousie sich schließt und umgekehrt. Als Regelglied für die Flüssigkeitskupplung dient ein einfacher Absperrhahn, und dessen Betätigung erfolgt entweder von Hand oder automatisch, z. B. durch einen Thermostaten, in Abhängigkeit von einer beliebigen Betriebsfunktion, z. B. von der Temperatur des Schmieröles, Kühlwassers oder der Außenluft.If the recooling system has roller or folding blinds, the control element for the fluid coupling with the control element is thus advantageous for the blind in such a way that when the speed is reduced the fan also closes the blind and vice versa. As a control element a simple shut-off valve and its actuation is used for the fluid coupling takes place either manually or automatically, e.g. B. by a thermostat, depending from any operational function, e.g. B. on the temperature of the lubricating oil, Cooling water or the outside air.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Der Motor a treibt über eine Nebenwelle b den treibenden Teil c einer Flüssigkeitsschlupfkupplung an. Der getriebene Teil d der Kupplung sitzt lose drehbar auf der Welle b und trägt die Lüfterventilatorflügel e. Der Zulauf der Kupplungsflüssigkeit erfolgt durch eine Leitung f. Die Leitung f ist an die Druckleitung g der Schmierölpumpe le im Motor a angeschlossen. Der Rücklauf der Kühlflüssigkeit erfolgt über eine Leitung i nach dem ölsumpf des Motors a oder nach der Saugleitung der Pumpe h. In the drawing, the invention is shown schematically in one embodiment. The motor a drives the driving part c of a fluid slip clutch via a secondary shaft b. The driven part d of the coupling sits loosely rotatable on the shaft b and carries the fan fan blades e. The clutch fluid is supplied through a line f. The line f is connected to the pressure line g of the lubricating oil pump le in the engine a . The cooling liquid is returned via a line i after the oil sump of the motor a or after the suction line of the pump h.

In der Zuleitung f ist ein Absperrglied k angeordnet. Der Betätigungshebel l dieses Absperrgliedes ist über einen Hebelarm m und eine Stange n mit dem Steuerglied o einer vor dem Kühler p angeordneten Klappjalousie q zwangsläufig derart verbunden, daß dann, wenn das Absperrglied k den Zulauf von Flüssigkeit nach der Kupplung c, d zu drosseln beginnt, sich auch die Klappen q schließen. Die Schließstellung der Klappen q ist in der Zeichnung gestrichelt angedeutet. Die Wirkungsweise der geschilderten Anordnung ist aus der Zeichnung ohne weiteres ersichtlich.A shut-off element k is arranged in the supply line f. The actuating lever l of this shut-off element is inevitably connected via a lever arm m and a rod n to the control element o of a folding louvre q arranged in front of the cooler p such that when the shut-off element k begins to throttle the inflow of liquid to the clutch c, d the flaps q also close. The closed position of the flaps q is indicated by dashed lines in the drawing. The mode of operation of the arrangement described is readily apparent from the drawing.

Im Sommer, bei warmer Außentemperatur, sind die Klappen q geöffnet, wie die Abbildung zeigt. Auch der Hahn k ist offen, und die Pumpe la fördert Schmieröl aus dem ölsumpf des Motors a durch die Druckleitung g einerseits nach den Schmierstellen und andererseits durch die Leitung f in die Flüssigkeitskupplung, und zwar in einem solchen Maße, daß der treibende Teil c den getriebenen Teil d und damit auch die Ventilatorflügel e mit der vollen Drehzahl der Welle b mitnimmt.In summer, when the outside temperature is warm, the flaps q are open, as the illustration shows. The cock k is also open, and the pump la conveys lubricating oil from the oil sump of the motor a through the pressure line g on the one hand to the lubrication points and on the other hand through the line f into the fluid coupling, to such an extent that the driving part c the driven part d and thus also the fan blades e with the full speed of the shaft b.

Im Winter dagegen oder überhaupt dann, wenn eine Kühlwirkung durch den Kühler p nicht erwünscht ist, sind erstens die Klappen q und zweitens der Hahn k geschlossen, wie in der Zeichnung gestrichelt angegeben ist. Bei geschlossener Klappenstellung kann erstens kein Fahrwind durch den Kühler strömen. Zweitens hört die Zufuhr von Flüssigkeit durch die Leitung f nach der Kupplung c, d auf. Die Kupplung entleert sich durch die Leitung i, und es besteht zwischen den Teilen c, d keinerlei kraftschlüssige Verbindung mehr, mit der Folge, daß der Teil d und damit die Ventilatorflügel stehenbleiben. Dadurch ist jede Lüfterwirkung unterbunden.In winter, on the other hand, or at all when a cooling effect through the cooler p is not desired, firstly the flaps q and secondly the cock k are closed, as indicated by dashed lines in the drawing. First, when the flap is closed, no wind can flow through the radiator. Second, the supply of liquid through the line f after the coupling c, d ceases. The coupling empties through the line i, and there is no longer any frictional connection between the parts c, d , with the result that the part d and thus the fan blades stop. This prevents any fan action.

Nun kann man noch beliebig viele Zwischenstufen der Lüfterwirkung einstellen, indem man den Hahn k und die Klappen q mehr oder weniger öfi@net. Gegebenenfalls , können die Klappen q und der Hahn k auch unabhängig voneinander bedient werden, so daß man entweder den Ventilator bei geschlossenen Klappen laufen lassen kann, oder man läßt den Ventilator stehen und öffnet die Klappen.Now you can have any number of intermediate stages of the fan effect set by opening the valve k and the flaps q more or less. Possibly , the flaps q and the tap k can also be operated independently of each other, so that you can either let the fan run with the flaps closed, or you leave the fan and open the flaps.

Will man eine unterschiedliche Belieferung der Schmierstellen mit Schrniermittel vermeiden, so kann man die Anordnung auch so treffen, daß der Hahn k eine sog. Kurzschlußleitung mitsteuert, derart, daß ein Flüssigkeitskreislauf über die Pumpe lt, die Leitung f, die erwähnte Kurzschlußleitung und Tiber die Leitung i für sich stattfindet. Im Rahmen der Erfindung kann man die in der Kupplung erwärmteFl,üssigkeit auch durch denKühler schicken. Gegebenenfalls kann man auch für die Kupplung einen besonderen Kreislauf mit einem eigenen Flüssigkeitsvorrat in einem zusätzlichen Behälter und gegebenenfalls mit einem eigenen Kühler anordnen.If you want a different delivery to the lubrication points Avoid lubricants, the arrangement can also be made so that the tap k also controls a so-called short-circuit line, in such a way that a liquid circuit via the pump lt, the line f, the mentioned short-circuit line and Tiber the line i takes place for itself. In the context of the invention, the liquid heated in the clutch can be used also send through the cooler. If necessary, you can also use one for the clutch special circuit with its own fluid supply in an additional one Arrange containers and, if necessary, with their own cooler.

Die für die Schmierölkühlung beschriebene Anordnung kann auch an einer Kühlwasserrückkühlanlage Verwendung finden, oder man kann an dem gleichen Fahrzeug die Irrfindung für die Schmieröl-und Kühlwasserrückkühlanlage anwenden. In diesem Fall liegt die Antriebswelle b der Flüssigkeitskupplung tiefer als der Ventilator e und der Kühler p und treibt einen weiteren Ventilator hinter einem Wasserkühler an. Ilinter diesem kann die Welle außerdem noch eine Lichtmaschine od. dgl. Zubehöraggregat antreiben.The arrangement described for the lubricating oil cooling can also be applied to a Cooling water recooling system can be used, or it can be used on the same vehicle apply the error for the lubricating oil and cooling water recooling system. In this In this case, the drive shaft b of the fluid coupling is lower than the fan e and the cooler p and drives another fan behind a water cooler at. Inside this, the shaft can also have an alternator or a similar accessory unit drive.

Man kann die Flüssigkeitskupplung auch unmittelbar an den Nlotor, und zwar unten an die Austrittswelle der Nebenwelle verlegen, derart, daß schon der Antrieb der Riemenscheibe y durch die Kupplung erfolgt.You can also connect the fluid coupling directly to the rotor, and lay down to the exit shaft of the auxiliary shaft in such a way that already the drive of the belt pulley y takes place through the coupling.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE: i. PATENT CLAIMS: i. Anpassung der hiililluftlieferung an den jeweiligen Bedarf hui Brennkraftmaschinen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, durch den Antriel > des Kühlerventilators über eine an sich bekannte Flüssigkeitskupplung mit regelbarer Füllung. `'entilatoi-aiitriel> nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Fliissigkeitskupplung in einen besonderen Kreislauf, insbesondere in einen eingeschaltet ist. Adjustment of the auxiliary air delivery to the respective Requirement hui internal combustion engines, especially in motor vehicles, by the drive > of the radiator fan via a known fluid coupling with controllable Filling. `` Entilatoi-aiitriel> according to claim i, characterized in that the Fluid coupling in a special circuit, especially in one switched on is. 3. Ventilatorantrieb nach den Ansprüchen i und ?, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitskupplung unmittelbar in den Schmieröl-oder Kühlkreislauf jener Brennkraftmaschine eingeschaltet ist, die durch den von der Flüssigkeitskupplung angetriebenen Ventilator gekühlt @v i rd. .l. 3. Fan drive according to claims i and?, Characterized in that the fluid coupling directly into the lubricating oil or cooling circuit of that internal combustion engine is switched on by the fan driven by the fluid coupling chilled @v i rd .l. X'entilatorailtriell nach den Ansprüchen i bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Schlupf der 1-- liissigkeitskulil>lung durch ein wärme-Z, Glied in Abhängigkeit von der Wä rine der Atiiienlttft oder des Kühlmittels oder des \\-erkstoffes voni Zylinder und Mantel der Brennkraftinaschine od. dgl. geregelt wird. X'entilatorailtriell according to claims i to 3, characterized in that that the slippage of liquidity through a heat-Z, link is dependent of the heat of the air or the coolant or the material of it The cylinder and jacket of the internal combustion engine or the like is regulated. Ventilatorantrieb nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Regelglied für die Flüssigkeitskupplung ein Ab- sperrhahn vorgesehen ist, welcher durch einen Hand- oder Fußhebel oder durch das wärmeempfindliche Glied gesteuert wird. Fan drive according to Claims 1 to 4, characterized in that a shut-off valve is provided as the regulating element for the fluid coupling, which shut-off valve is controlled by a hand or foot lever or by the heat-sensitive element. 6. Ventilatorantrieb nach den Ansprüchen i bis #5, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelglied der Flüssigkeitskupplung mit dem Steuerglied von Küblerklappen derart zusammenwirkt, daß bei einerDrehzahlverminderung desLüfters sich gleichzeitig die Klappen schließen und umgekellrt. ,-. \"entilatorantrieb nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daB die Flüssigkeitskupplung von einer durch den treibenden "feil derselben hindurchgehenden Welle angetrieben wird. Ventilatorantrieb nach den Ansprüchen i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daB die regelbare Fliissigkeitskupplung von der Nebenwelle der \l",;sc'iine unmittelbar angetrieben wird und diese s@;@@-ie die Antriebswelle der Flüssigkeitstiefer liegen als der Ventilator und der Kühler. Ventilatorantrieb nach den Ansprüchen i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl für den Schniierölkreislauf wie auch für den Kühl-\vasserkreislauf je ein besonderer, mit einem zugehörigen Kühler zusammenwirkender Ventilator an@"eorcbiet ist und beide Ventilatoren durch eine Flüssigkeitskupplung mit regelbarer Füllung angetrieben «-erden.6. Fan drive according to claims i to # 5, characterized in that the control element of the fluid coupling cooperates with the control member of Kübler flaps in such a way that when the speed is reduced of the fan, the flaps close and flap at the same time. , -. \ "fan drive according to claims i to 6, characterized in that the fluid coupling driven by a shaft passing through the driving force of the same will. Fan drive according to Claims i to 7, characterized in that the controllable fluid coupling from the auxiliary shaft of the \ l ",; sc'iine directly is driven and this s @; @@ - ie the drive shaft of the liquid lie deeper than the fan and the cooler. Fan drive according to claims i to 8, characterized in that both for the Schniierölkreislauf as well as for the Cooling \ water circuit each a special one that interacts with an associated cooler Fan on @ "eorcbiet is and both fans through a fluid coupling driven with adjustable filling «-earth.