Steuervorrichtung für die Kühlluft luft-flüssigkeits-gekühlter Brennkraftmaschine, insbesondere von Kraftfahrzeugen

Abstract

 Eine Steuervorrichtung für die Kühltuftströmung durch einen Luft-Flüssigkeits-Kühler einer Brennkraftmaschine enthält eine Lüfterzarge zwischen Kühler und Kühler-Lüfter, die Bestandteil einer Geräuschkapsel für die Maschine ist. In der Lüfterzarge ist zwischen Kühler und Lüfter ein Rollvorhang angeordnet, der außer bei hoher Betriebstemperatur der Maschine die Geräuschkapsel zum Kühler hin abschließt, dabei eine Leistungsaufnahme des Lüfters und eine direkte Luft-Kühlung der Maschine verhindert und dadurch die Anwärmzeit der Maschine verkürzt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung der Bauart mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1,

[0002] Eine bekannte Vorrichtung dieser Bauart nach US-A-1 170 730 weist ein als Klappen-Jalousie oder Drehschleber ausgebildetes Verschlußorgan und einen in Kühlluft-Strömungsrichtung Im Abstand dahinter freiliegenden Kühler-Lüfter auf. Das Verschlußorgan steuert dadurch die Kühlwirkung des Kühlers. Zur Minderung der Kühlfunktion des Kühler-Lüfters selbst Ist dieser mit verstellbaren Lüfterflügeln ausgestattet. Das Verschlußorgan, der Kühler-Lüfter und die Maschine sind In offener Anordnung In Kühlluft-Strömungsrichtung mit Abstand hintereinander angeordnet. Geräusche des Kühler-Lüfters, der Maschine und deren Antriebsverbindungen sowie die Wärmeableitung der Maschine und des Kühlers können sich allseits ausbreiten und dadurch einerseits die Umwelt belasten und andererseits die Anwärmzeit nach dem Kaltstart der Maschine verlängern.

[0003] Durch die DE-C-53 27 30 Ist ein als Doppelvorhang ausgebildetes Verschlußorgan für den Kühler bekannt, das die Wärmeabstrahlung des Kühlers nach beiden Selten verringert, Jedoch die Geräusch-und Wärmeabstrahlung des Kühler-Lüfters und der Maschine nicht beeinflußt.

[0004] Durch die nicht vorveröffentlichte DE-C-34 14 609 zählt eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Bauart zum Stand der Technik, die als Verschlußorgan schwenkbare Leltschaufeln für ein Axialgebläse aufweist, die mit dessen Laufrad zum Zweck einer höheren Förderleistung zusammenwirken, und bei der gegensinnig zur Stellung der Leitschaufeln ein VerschlußteIl für eine Luftaustrittsöffnung zwischen Kühler und Axialgebläse betätigt werden kann.

[0005] Aufgabe der Erfindung Ist es, die Steuervorrichtung der eingangs genannten Bauart so weiterzubilden, daß die Geräusch- und Wärmeabstrahlung der Maschine und des Köhlerlüfters verringert werden.

[0006] Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 vor. Dadurch ist die Geräusch- und Wirmeabstrahlung bei geschlossenem Verschlußorgan aus einer nach allen Seiten weitgehend dichten Geräusch- Kapsel bei kalter und bei mit Teillast betriebener Maschine und damit gerade dann erheblich verringerbar, wenn die Geräuschbildung insbesondere bei Dieselmaschinen besonders hoch und eine hohe Wärmedämmung für geringen Verschleiß sowie geringen Kraftstoffverbrauch und geringen Ausstoß von Abgas-Schadstoffen durch eine kurze Anwärmzeit besonders vorteilhaft ist.

[0007] Durch die Merkmale des Anspruches 2 wird bei geschlossenem Verschlußorgan eine weitgehende Null-Förderleistung des Lüfters erreicht, so daß hierfür trotz starrer Antriebsverbindung mit der Maschine kaum Antriebsleistung erforderlich ist und sich daher der Bauaufwand einer Lüfter-Kupplung oder eines elektrischen Lüfter-Motors erübrigt.

[0008] Eine bevorzugte bauliche Ausbildung des Verschlußorgans enthalten die Merkmale des Anspruches 3, die eine hohe Dichtwirkung und geringere Abmessungen als die des Kühlers ermöglichen.

[0009] Die Weiterbildung nach den Merkmalen des Anspruches 4 ermöglicht eine geringe Baulänge und zugleich eine Steuerung zusätzlicher Stauluft-Öffnungen mittels des Rollvorhanges.

[0010] Die Ausbildung der Steuervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches S erweitert die geräuschdämmende Wirkung des Verschlußorgans über die Anwärmzeit der Maschine hinaus auf Betriebszeiten, in denen die Kühlluft-Förderung ohne den Kühler-Lüfter ausreicht, insbesonder also bei Teillast und niedriger Umgebungstemperatur.

[0011] Die Betriebstemperatur der Maschine kann dabei bei geschlossenem Verschlußorgan in üblicher Weise mittels eines die Kühlflüssigkeits- Temperatur regelnden Thermostats bestimmt werden. Nach Ausschöpfung der dabei gegebenen Kühlleistung kann dann mittels eines von der Kühlflüssigkeits-Temperatur, von einer Bauteil-Temperatur der Maschine und/oder von der Luft-Temperatur im Motorraum angesteuerten Temperatur-Schalters das Verschlußorgan geöffnet und gegebenenfalls gemeinsam der Kühler-Lüfter in Betrieb gesetzt werden. Dabei besteht dann die volle Kühlleistungs- und Motorraum-Durchlüftungs-Funktion üblicher Kühler-Lüfter-Anordnungen mit Lüfterzarge und Motorraum-Geräusch-Kapsel.

[0012] In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch den Vorderteil eines Kraftfahrzeuges mit einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung für die Kühlluft zum Kühler und zum Motorraum und

Fig. 2 die Teil-Draufsicht auf die Steuervorrichtung nach der Linie 11 - II in Figur 1.

[0013] Im Vorderteil 1 eines Kraftfahrzeuges sind in Kühlluft-Strömungsrichtung 2 hintereinander ein Luft-Flüssigkeits-Kühler 3, ein als Rollvorhang 4 mit Abstützgitter 5 ausgebildetes Verschlußorgan für die Kühlluft, ein Kühler-Lüfter 6 und eine Brennk raft maschine 7 angeordnet. An den Kühlluft-Austritt 8 des Kühlers 3 schließt eine Lüfterzarge 9 an und endet in Kühlluft-Strömungsrichtung 2 in einem Zargenring 10, der den Außenumfang des Lüfters 6 mit einem engen, bei geschlossenem Rollvorhang 4 weitestgehend rückstromfreien und somit Antriebsleistung vermeidenden Ringspalt 11 umschließt.

[0014] In Kühlluft-Strömungsrichtung 2 gesehen raumsparend unmittelbar vor dem Zargenring 10 ist das die Lüfterzarge 9 durchsetzende Abstützgitter 5 angeordnet, mit dem der Rollvorhang 4 für einen weitestgehend luftdichten Ausschluß einer Kühlluftströmung zum Lüfter 6 und damit in den Motorraum 12 sowie einer Geräusch-Abstrahlung in Gegenrichtung aus dem Motorraum 12 und durch den Kühler 3 zur Umgebung zusammenwirkt. Der Motorraum 12 ist zu letzterem Zweck ferner als bekannte Geräusch-Kapsel in nicht dargestellter Weise ausgebildet.

[0015] Der Rollvorhang 4 weist über dem Zargenring 10 eine Aufwickelrolle 13 auf. Zwischen dem Kühler 3 und dem Rollvorhang 4 bzw, dem Abstützgitter 5 ist in der Lüfterzarge 9 mindestens eine untere ins Freie mündende Kühlluft-Austrittsöffnung 14 mit Rückstromklappe 15 angeordnet, die eine Kühlwirkung des Kühlers 3 für Teillastbetrieb der Maschine 7 bei geschlossenem Rollvorhang 4 ermöglicht. Der warme Kühlluftstrom aus dem Kühler 3 schützt dabei den Rollvorhang 4 vor dem Festfrieren und gewährleistet damit dessen selbsttätig steuerbares Öffnen bei Erreichen eines vorbestimmten Bet-tiebszustandes der Maschine 7, wie hohe Werte der Umgebungstemperatur,der Motorraumtemperatur, einer Bauteil-Temperatur, der Motorleistung und/oder der KühlflüssigkeitsTemperatur. In über den Zargenring 10 hinausreichenden Dreiecksbereichen der Lüfterzarge 9 und des Abstützgitters 5 sind zum Zargenring 10 parallel wirkende Stauluftöffnungen 16 mit Stauluft-Klappen 17 angeordnet, die eine vom Rollvorhang 4 gesteuerte, zur Förderung des Lüfters 6 zusätzliche Stauluftströmung ergeben.

Ansprüche

1. Steuervorrichtung für die Kühlluft luft-flüsslgkelts-gekühlter Brennkraftmaschinen, insbesondere von Kraftfahrzeugen,

mit einem Luft-Flüssigkeits-Kühler (3), einem Kühler-Lüfter (6) und einem temperaturabhängig gesteuerten Kühlluft-Verschlußorgan (Rollvorhang 4),

die In einem Kühlluft-Zuströmkanal (Lüfterzarge 9) zu einem Maschinengehäuse bzw. Motorraum (12) in Kühlluft-Strömungsrichtung (2) hintereinander angeordnet sind,

dadurch gekennzeichnet,
daß das Verschlußorgan (Rollvorhang 4) ohne Leltschaufel-Funktion für das Laufrad des Lüfters (6) ausgebildet und In Strömungsrichtung (2) nach dem Kühlluft-Austritt (8) des Kühlers (3) In einem Kühlluft-Eintritt (Lüfterzarge 9) des als Geräusch-Kapsel ausgebildeten Maschinengehäuses bzw. Motorraumes (12) angeordnet Ist.

. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das Verschlußorgan (Rollvorhang 4) weitestgehend luftdicht ausgebildet ist,

daß der Lüfter (6) Innerhalb einer Lüfterzarge (9) In Strömungsrichtung (2) hinter dem Verschlußorgan (Rollvorhang 4) angeordnet Ist und

daß die Lüfterzarge (9) zum Außenumfang des Lüfters (6) einen weitestgehend rückstromfreien engen Ringspalt (11) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß das Verschlußorgan als Rollvorhang (4) mit einem Abstützgitter (5) ausgebildet ist,

das den Zuströmkanal bzw. die Lüfterzarge (9) quer zur Strömungsrichtung (2) durchsetzt und gegen das der Rollvorhang (4) in seiner Schließstellung in StrÖmungsrichtung (2) anliegt.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die Lüfterzarge (9) einen etwa zylindrischen Zargenring (10) aufweist, der in Strömungsrichtung (2) unmittelbar an das Abstützgitter (5) anschließt, und

daß das Abstützgitter (5) eine über den Zargenring (10) hinausragende rechteckige Form aufweist, in deren etwa dreieckigen Bereichen außerhalb des Zargenringes (10) vom Rollvorhang (4) und von Stauluft-Klappen (17) gesteuerte Stauluft-Durchtrittsöffnungen (16) in der Lüfterzarge (9) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lüfterzarge (9) am Kühlluft-Austrltt (8) des Kühlers (3) anschließt und zwischen dem Kühler (3) und dem Verschlußorgan (Rollvorhang 4) nach außen mündende Kühlluft-Austrittsöffnungen (14) mit wenigstens einer selbsttätig schließenden Rückstromklappe (15) aufweist.

Zeichnung