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DE3814086A1 - Waermetauschersystem mit querstromluefter - Google Patents

Waermetauschersystem mit querstromluefter

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Publication number
DE3814086A1
DE3814086A1 DE3814086A DE3814086A DE3814086A1 DE 3814086 A1 DE3814086 A1 DE 3814086A1 DE 3814086 A DE3814086 A DE 3814086A DE 3814086 A DE3814086 A DE 3814086A DE 3814086 A1 DE3814086 A1 DE 3814086A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heat exchanger
impeller
housing
exchanger system
parts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE3814086A
Other languages
English (en)
Inventor
Gerhard Dipl Ing Dr Thien
Ruediger V Dipl Ing Hofe
Karl Ing Kirchweger
Gerd Osterloh
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AVL List GmbH
Original Assignee
AVL List GmbH
AVL Gesellschaft fuer Verbrennungskraftmaschinen und Messtechnik mbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AVL List GmbH, AVL Gesellschaft fuer Verbrennungskraftmaschinen und Messtechnik mbH filed Critical AVL List GmbH
Publication of DE3814086A1 publication Critical patent/DE3814086A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/10Guiding or ducting cooling-air, to, or from, liquid-to-air heat exchangers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00457Ventilation unit, e.g. combined with a radiator
    • B60H1/00471The ventilator being of the radial type, i.e. with radial expulsion of the air
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • B60K11/04Arrangement or mounting of radiators, radiator shutters, or radiator blinds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
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    • B60K11/00Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/08Air inlets for cooling; Shutters or blinds therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/02Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps having non-centrifugal stages, e.g. centripetal
    • F04D17/04Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps having non-centrifugal stages, e.g. centripetal of transverse-flow type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Wärmetauschersystem, beste­ hend aus einem Querstromlüfter mit einem Laufrad, einem Luft­ führungsgehäuse, das dieses Laufrad teilweise umgibt, und ei­ nem Austrittsgehäuse, das zusätzlich von einer in einer Zunge endenden Trennwand zwischen Eintritts- und Auslaßkanal und zwei an den axialen Enden dieser Trennwand angeordneten Sei­ tenteilen gebildet ist, und an das ein Wärmetauscher an­ schließt, und im Inneren des Laufrades mindestens eine fest­ stehende Strömungsleitschaufel angeordnet ist, die sich im Be­ reich zwischen der Zunge des Austrittsgehäuses und der Lauf­ radachse befindet und zur Laufradachse hin konvex ist.
Bei einem Wärmetauschersystem dieser Art wurde bereits vorge­ schlagen, bezogen auf den Durchmesser D des Laufrades, der Ab­ stand A des Wärmetauschers vom Laufrad kleiner als 0,5 D und die Höhe H des Wärmetauschers größer als 1,5 D ist. Der in ei­ ner derartig platzsparenden Konfiguration erreichte gute Wir­ kungsgrad und das geringe Geräusch ergeben sich durch das Merkmal der Anordnung einer speziell geformten Leitschaufel im Inneren des Laufrades. Die guten Kennwerte können naturgemäß aber nicht bis zu beliebig großen Höhenverhältnissen erreich­ bar bleiben und dementsprechend war bei dem Wärmetauschersy­ stem nach dem älteren Vorschlag ab H/D von 2 mit einer Ver­ schlechterung zu rechnen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung der guten aerodynamischen und akustischen Kennwerte Kombina­ tionen mit Wärmetauscher zu verwirklichen, deren Stirnfläche bezogen auf das Laufrad sehr groß, d. h. deren Höhe H im Ver­ hältnis zum Laufraddurchmesser D erheblich größer ist, als es nach dem älteren Vorschlag ausgeführt wurde.
Die Erfindung besteht darin, daß der Wärmetauscher durch Zick-Zack-Faltung mit größerer effektiver Stirnfläche versehen ist. Bei entsprechend kleiner Wärmetauschertiefe läßt sich ohne Nachteil eine große Zahl Faltungen verwirklichen. Damit wird ein Wärmetauschersystem erhalten, das die guten aerodyna­ mischen und akustischen Kennwerte eines Wärmetauschersystems nach dem älteren Vorschlag erreicht und dabei außerdem einen kleinen Bauraum benötigt, was in vielen Anwendungsfällen ent­ scheidend ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Wärmetauscher aus zwei ebenen Teilen besteht, die im spit­ zen Winkel V-förmig zueinander stehen und einen Luftverteil­ raum bilden. Diese Ausführung bewährt sich besonders bei den tatsächlich vorkommenden größeren Wärmetauschertiefen, bei welchen sich eine Vergrößerung der effektiven Stirnfläche nur bei einmaliger Faltung ergibt. Anstatt einer, wie beim älteren Vorschlag, etwa quer zur Laufradausströmung angeordneten ebe­ nen Wärmetauschereintrittsfläche sind nun zwei im spitzen Win­ kel zueinander stehende Stirnflächen mit gleichen oder aber auch verschiedenen Höhen vorhanden, zwischen denen ein ur­ sprünglich nicht vorhandener Luftverteilraum gebildet wird. Die Ausströmung erfolgt nun zweiflutig in ganz unterschiedli­ chen Richtungen. Das überraschende Ergebnis war aber, daß beide Wärmetauscherteile nahezu gleich gut durchströmt werden.
Eine vorteilhafte Ausführung besteht darin, daß ein Wärmetau­ scherteil etwa an den Anfang der Zunge des Austrittsgehäuses und der zweite Wärmetauscherteil an das Austrittsgehäuse an­ schließt. Dabei ergibt sich, daß der an die Zunge an­ schließende Wärmetauscherteil gut durchströmt wird, da er etwa quer zum Austrittsstrom des Laufrades angeordnet ist. Völlig überraschend war es, daß beim zweiten Wärmetauscherteil, zu dessen Durchströmung eine Umlenkung um nahezu 90° erforderlich ist, die Durchströmung praktisch gleich groß ist, wie beim an die Zunge anschließenden Wärmetauscherteil. Als weitere Über­ raschung ergab sich, daß die beiden Wärmetauscherteile an ih­ ren laufradseitigen Enden nahezu zusammengerückt werden konnten, wobei der zungenseitige Wärmetauscherteil ganz am Zungenanfang oder höchstens um die Wärmetauschertiefe zurückversetzt sein kann, so daß die Erstreckung etwa senkrecht zur Hauptströmungs­ richtung im Luftverteilraum erheblich kleiner ist als die Summe der Höhen der beiden Wärmetauscherteile.
Durch die druckseitige Anordnung von Wärmetauschern kann es vor allem bei schräger oder horizontaler Anordnung zur Ansamm­ lung von Schmutz am Wärmetauschereintritt kommen. Schmutz, der vom Laufrad angesaugt wird, und durch den Wärmetauscher nicht hindurch kann, bleibt im Raum zwischen Laufrad und Wärmetau­ scher gefangen. Das gilt sowohl für die Ausführung nach dem älteren Vorschlag als auch bei der Ausführung gemäß der Erfin­ dung. Abgesehen von der Möglichkeit, durch ein Gitter vor dem Laufrad das Eindringen von gröberem Schmutz zu verhindern, können nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die beiden Wärmetauscherteile an der Spitze des V auseinandergerückt und an dieser Stelle ein um eine Achse parallel zu den Wärmetau­ scherteilen schwenkbarer Abschlußteil vorgesehen sein. Auf diese Weise ist eine Entleerung des angesammelten Schmutzes möglich. Erfindungsgemäß können aber auch die beiden Wärmetau­ scherteile an der Spitze des V auseinandergerückt und an die­ ser Stelle eine Mulde geformt sein. Der sich in der Mulde an­ sammelnde Schmutz wird bis zu einer gewissen Menge zu keiner Versperrung des Luftdurchtritts durch die Wärmetauscher füh­ ren. Bei geringfügigem Schmutzanfall kann sicherlich auch auf eine Betätigung des erwähnten schwenkbaren Abschlußteiles ver­ zichtet werden.
Eine Möglichkeit der Anwendung des erfindungsgemäßen Wärmetau­ schersystems als Kühlsystem für PKW-Motoren besteht darin, daß das Wärmetauschersystem so im Fahrzeug angeordnet ist, daß die Kühlluft in Bereichen der Karosserieoberfläche eintritt, die bei Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges Überdruck aufweisen und der Austritt auf direktem Wege über die V-förmig stehenden Wärmetauscherteile nach unten erfolgt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei einer Brennkraftma­ schine bzw. bei einer Motor-Getriebe-Einheit mit einer schall­ dämmenden Kapsel in weiterer Ausgestaltung der Erfindung das Wärmetauschersystem außerhalb der Kapsel angeordnet ist und mindestens Teile des Luftführungsgehäuses des Querstromlüfters sowie des Abströmgehäuses des dem Motor zugewendeten Wärmetau­ scherteiles oder auch Teile dieses Wärmetauscherteiles an der Bildung der Kapsel beteiligt sind, wobei das Luftführungsge­ häuse des Querstromlüfters sowie das Abströmgehäuse des dem Motor zugewendete Wärmetauscherteiles seitlich gegen die Rad­ kästen bzw. seitliche Kapselwände und Rahmenholme schalldicht abgeschlossen sind. Diese Ausführung ist insofern eine sehr günstige Kombination zwischen einem erfindungsgemäßen Wärme­ tauschersystem und einer Brennkraftmaschine mit schalldämmen­ der Kapsel, als Teile des Wärmetauschersystems gleichzeitig auch als Teile der Kapsel verwendet werden können. Dadurch er­ gibt sich eine Einsparung an Bauteilen und außerdem eine sehr gedrängte Bauweise, die bei PKW modernerer Bauart erwünscht ist.
Vorteilhaft kann hierbei im Rahmen der Erfindung ein Teil des an der Bildung der Kapsel beteiligten Luftführungsgehäuses des Querstromlüfters in den Kapselinnenraum hinein schwenkbar sein, um ggf. eine zusätzliche Zufuhr von Frischluft in den Kapselinnenraum zu ermöglichen.
Weiters kann in Ausgestaltung der Erfindung das Luftführungs­ gehäuse Schlitze aufweisen, durch die der Kapselinnenraum di­ rekt mit abgezweigter Frischluft versorgt wird. Durch die Größe der Schlitze kann der Anteil der abgezweigten Frischluft von der gesamten geförderten Frischluft festgelegt werden. Als Faustregel kann gelten, daß die abgezweigte Frischluft etwa ein Fünftel der gesamten Frischluftmenge beträgt.
An die Schlitze des Luftführungsgehäuses können zur Vermeidung von Schallaustritt schallabsorbierende Kanäle angeschlossen sein, die in den Kapselinnenraum hineinführen.
Eine andere Anwendung des erfindungsgemäßen Wärmetauschersy­ stems zur Kühlung von Fahrzeug-Brennkraftmaschinen besteht darin, daß das Wärmetauschersystem so im Fahrzeug angeordnet ist, daß der Wärmetauscher über dem Querstromlüfter liegt und die Kühlluft vorne in Bereichen der Karosseriefläche eintritt, die bei Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges Überdruck aufweisen, und die zuerst die Wärmetauscherteile nach oben durchströmende Kühlluft unter stärkerer Umströmung der Brennkraftmaschine nach unten strömt. Diese Ausführung kann Einbauvorteile bie­ ten, jedoch bietet sie bei der Anwendung für eine gekapselte Brennkraftmaschine nicht die Möglichkeit, Teile der Strömungs­ leitflächen mit der Kapselwand zu vereinigen.
Es kann aber vorteilhaft ein Teil des unteren Bereiches des Luftführungsgehäuses nach unten schwenkbar ausgeführt sein, wodurch der Luftwiderstand des Querstromlüfters bei stehendem Laufrad erheblich verringert und die Kühlung durch Staudruck­ ausnützung bei Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges erheblich ver­ bessert werden. Eine andere Möglichkeit besteht auch hier wie­ der im leichten Mitdrehen des Laufrades.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbei­ spielen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Wärmetauschersystem in schematischer Darstellung und Schnitt vertikal zur Achse des Läufers mit Darstellung des Strö­ mungsverlaufes,
Fig. 2 eine andere Ausführungsform gemäß der Erfin­ dung,
Fig. 3a bis 3c den Verlauf der aerodynamischen Kenn­ werte einer Ausführung gemäß der Erfindung im Vergleich zu anderen vergleichbaren Ausfüh­ rungsformen,
Fig. 4 den Einbau eines erfindungsgemäßen Wärmetau­ schersystems zusammen mit einer Brennkraftma­ schine in ein Kraftfahrzeug, schematisch im Schnitt vertikal zur Achse des Läufers,
Fig. 5 einen etwas geänderten Einbau des Wärmetau­ schersystems,
Fig. 6 bis 8 drei Varianten des Einbaus eines erfin­ dungsgemäßen Wärmetauschersystems zusammen mit einer schalldämmend gekapselten Brennkraft­ maschine in ein Fahrzeug.
Das in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Wärmetauschersy­ stem weist einen Querstromlüfter auf, der aus einem walzenför­ migen Laufrad 1, das am Umfang mit entgegen der Drehrichtung gemäß Pfeil 2 nach rückwärts gekrümmten Laufschaufeln 3 be­ stückt ist. Der Grundzylinder der Beschaufelung ist mit 4 be­ zeichnet. Weiters weist der Querstromlüfter ein Luftführungs­ gehäuse 5 auf, welches das Laufrad 1 teilweise umgibt und zu­ sammen mit der Trennwand 6 zwischen dem Zuströmraum und dem Abströmraum und den beiden an den axialen Enden des Luftfüh­ rungsgehäuses 5 und der Trennwand 6 angeordneten Seitentei­ len 7 des Austrittsgehäuses 8 bilden. Die Trennwand 6 weist an ihrer dem Laufrad 1 zugewandten Seite eine Zunge 9 auf, welche im Querschnitt strömungsgünstig etwa tropfenförmig ausgebildet ist. Das Austrittsgehäuse 8 bzw. die Zunge 9 schließen an die beiden V-förmig angeordneten Wärmetauscherteile 10 bzw. 11 an. Bei der vorliegenden Ausführungsform stoßen die beiden Wärme­ tauscherteile 10 und 11 aneinander und begrenzen einen Zu­ strömraum 12. Die Wärmetauscherteile 10 und 11, deren Höhen mit H 1 und H 2 bezeichnet sind, können z. B. den Wasserrückküh­ ler einer Brennkraftmaschine bilden.
Innerhalb des Laufrades 1 ist eine feststehende Strömungsleit­ schaufel 13 angeordnet, die sich über die gesamte Länge des Laufrades 1 und etwa bis zum Grundzylinder 4 der Beschaufelung erstreckt. Der Querschnitt dieser Strömungsleitschaufel ist ebenfalls strömungsgünstig ausgebildet. Die Strömungsleit­ schaufel 13 befindet sich im Bereich zwischen der Achse 14 des Laufrades 1 und der Zunge 9 und ist zur Achse 14 hin konvex.
Aus dem Verlauf der in Fig. 1 eingezeichneten Stromlinen im Inneren des Laufrades 1 ist ersichtlich, daß das Laufrad zwei­ mal durchströmt wird und sich in der Nähe der Zunge 9 ein Wir­ bel 15 ausbildet, welcher einen gekrümmten Verlauf der Strom­ linien im Inneren des Laufrades 1 bewirkt. Dieser ist Voraus­ setzung dafür, daß die Strömung beim zweiten Eintritt in den Laufschaufelbereich, also beim Durchtritt von innen nach außen, mit ihrer Strömungsrichtung relativ zum Laufrad mit der Richtung der Laufschaufeln 3 übereinstimmt.
Dieser Strömungswirbel 15 wird in Richtung zur Achse 14 dieses Laufrades 1 durch die Strömungsleitschaufel 13 begrenzt.
Bezogen auf den Laufraddurchmesser D ist die Höhenerstrec­ kung H gleich oder kleiner dem Laufraddurchmesser D, die Summe der Wärmetauscherhöhen H 1 + H 2 ist gleich oder größer 2,5 D, und der Wärmetauscherteil 10 der Höhe H 1 schneidet mit der Zunge 9 ab oder ist bis 0,3 D zurückversetzt. Der Ab­ stand der Wärmetauscherteile 10 und 11 an der Spitze 16 des V beträgt zwischen 0 und 0,1 D.
Die Ausströmung erfolgt nun zweiflutig in ganz unterschiedli­ chen Richtungen. Überraschend hat sich ergeben, daß die beiden Wärmetauscherteile 10 und 11, wie aus Fig. 1 beispielsweise ersichtlich ist, nahezu gleich gut durchströmt werden. Es war nur zu hoffen, daß der an die Zunge 9 anschließende Wärmetau­ scherteil 10 mit der Höhe H 1 gut durchströmt wird, da er etwa quer zum Austrittsstrom des Laufrades angeordnet ist. Völlig anders ist es aber beim anderen Wärmetauscherteil 11, zu des­ sen Durchströmung eine Umlenkung um nahezu 90° erforderlich ist. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die gemessenen und durch die Kurven 17 und 18 dargestellten Durchströmungsgeschwindig­ keiten sowohl über die Höhen H 1 und H 2 als auch untereinander etwa gleich 3 m/s sind.
Bei der Ausführung nach Fig. 2 sind die Wärmetauscherteile 10 und 11an der Spitze 16 des V auseinandergerückt. Der dort eingefügte Abschlußteil 19 ist um eine Achse 20 parallel zu den Wärmetauscherteilen schwenkbar, so daß eine Entleerung von angesammeltem Schmutz möglich ist.
Aufgrund der unerwartet guten Durchströmung der beiden Wärme­ tauscherteile 10 und 11 sind auch, wie aus den Fig. 3a bis 3c ersichtlich ist, die aerodynamischen und akustischen Kennwerte sehr gut. Im Vergleich mit den gestrichelt dargestellten Kur­ ven des Wärmetauschersystems nach dem erwähnten älteren Vor­ schlag ist sowohl die Druckziffer ψ als auch der Wirkungs­ grad η bei der erfindungsgemäßen Ausbildung nach Fig. 1 (stark gezogene Kurven) merklich besser. Die Maxima dieser Kennwerte werden überdies bei höherer Lieferziffer ϕ erreicht, so daß in der Auslegung nach bestem Wirkungsgrad ein solches System im Vergleich mit dem System nach dem älteren Vorschlag mit klei­ nerem Laufraddurchmesser auskommt. Hinsichtlich der akusti­ schen Güte sind die beiden Systeme wenig verschieden. Die Op­ timalbereiche liegen bei gleichen Lieferziffern, der noch ge­ ringfügig höhere Pegel des spezifischen Schalldruckes K′ [dB] ist entsprechend den bisherigen Erfahrungen durch Feinabstim­ mung einzelner Abmessungen höchstwahrscheinlich auf gleiches Niveau wie bei der Ausführung nach dem älteren Vorschlag zu bringen. In den Fig. 3a bis 3c sind auch für die erfindungsge­ mäße Ausführungsform nach Fig. 2 die Kennlinien als dünne Li­ nen eingezeichnet. Obwohl die Erstreckung H, bezogen auf den Laufraddurchmesser D kleiner ist als bei der in Fig. 1 darge­ stellten Ausführungsform gemäß der Erfindung und trotz der Aufspreizung an der Spitze des V ergibt sich eine höhere Druckdifferenz ψ und ist der Wirkungsgrad η und der spezifische Schalldruckpegel K′ [dB] nur geringfügig schlechter. Die Ver­ schiebung des Optimums zu höherer Lieferziffer ϕ ist hier so­ gar noch stärker ausgeprägt als bei der Ausführung gemäß Fig. 1.
Die Fig. 4 bis 8 zeigen Einbaubeispiele für das erfindungsge­ mäße Wärmetauschersystem im Zusammenhang mit einem Fahr­ zeug 21, das von einer Brennkraftmaschine 22 angetrieben ist und die Wärmetauscherteile 10, 11 des Wärmetauschersystems den Kühlwasserrückkühler der Brennkraftmaschine bildet. Bei allen vier Ausführungsbeispielen steht die Achse 14 des Laufrades 1 des Querstromlüfters quer zur Längsachse des Fahrzeuges, und das Wärmetauschersystem ist im Vorderteil und unterhalb der Motorhaube 23 angeordnet. In allen Fällen tritt die Kühlluft vorne in Bereichen 23′ der Karosserieoberfläche ein, die bei Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges Überdruck aufweisen. Kleine Spoiler 24 sorgen für eine stärkere Ausprägung des Überdruckes im Lufteintrittsbereich bei Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges.
Der Austritt der Kühlluft erfolgt nach Passieren der Wärmetau­ scherteile 10 bzw. 11 bei den einzelnen Ausführungsbeispielen auf verschiedenen Wegen nach unten. Bei den Ausführungen gemäß Fig. 4, 6, 7 und 8 sind die unterhalb des Laufrades 1 vorgese­ henen Wärmetauscherteile 10 und 11 nach einem stehenden V an­ geordnet, wogegen bei der Ausführung nach Fig. 5 die Wärmetau­ scherteile 10 und 11 über dem Laufrad 1 angeordnet sind und ein nach unten offenes V bilden. Bei der Ausführung nach Fig. 4 tritt die Kühlluft, wie durch Pfeile angedeutet, auf direktem Wege nach unten aus. Bei der Ausführung nach Fig. 5 hingegen ergibt sich eine stärkere Umströmung der Brennkraft­ maschine 22. Der untere Bereich 5′ des Luftführungsgehäuses 5 ist um die Achse 25 entsprechend dem Pfeil 26 in die gestri­ chelt eingezeichnete Lage schwenkbar. Durch nach unten Schwen­ ken dieses Bereiches 5′ des Luftführungsgehäuses 5 kann der Widerstand des Querstromlüfters bei stehendem Laufrad 1 stark herabgesetzt und die Kühlung durch Staudruckausnutzung bei Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges erheblich verbessert werden. Auch hier kann der Widerstand des Querstromlüfters durch leichtes Mitdrehen des Laufrades vermindert werden.
Bei den Ausführungen nach Fig. 6 bis 8 ist die Brennkraftma­ schine 22 mit einer schalldämmenden Kapsel 27 umgeben und das Luftführungsgehäuse 5 des Querstromlüfters und zum Teil auch der Wärmetauscherteil 11 sind in platz- und materialsparender Weise zur Bildung der Kapsel ausgenützt. Bei der Ausführung nach Fig. 6 ist ein eigener Kapselteil 28 im Bereich des Wär­ metauscherteiles 11 erforderlich. Unterhalb des Motors schließt dann ein weiterer Kapselteil 29 an. Der Bereich 5′′ des Luftführungsgehäuses 5 kann um eine Achse 30 geschwenkt entsprechend dem Pfeil 31 in die gestrichelte Lage gebracht werden, wodurch fallweise durch Öffnen dieses Bereiches 5′′ eine ggf. erforderliche zusätzliche Frischluftzufuhr in den Kapselinnenraum 32 mit Hilfe des Querstromlüfters ermöglicht wird.
Bei der Ausführung nach Fig. 7 sind im Luftführungsgehäuse 5 zwei Schlitze 33 angebracht, so daß Frischluft ständig in den Kapselinnenraum 32 überströmt. An diese Schlitze 33 sind schallabsorbierende Kanäle 34 angeschlossen, die in den Kapselinnenraum hineinführen und einen Schallaustritt durch die Schlitze 33 weitgehend unterbinden.
Die Ausführung nach Fig. 8 unterscheidet sich von jenen nach Fig. 6 und 7 dadurch, daß zur Bildung der Kapselwand außer dem Luftführungsgehäuse 5 auch noch ein Teil 11′ des Wärme­ tauscherteiles 11 zur Bildung der Kapsel 27 herangezogen wird. In diesem Falle setzt der Kapselteil 28 erst im mittleren Be­ reich des Wärmetauscherteils 11 an und die durch den Teil 11′ des Wärmetauscherteils 11 strömende Kühlluft gelangt in den Kapselinnenraum 32. Die übrige Kühlluft strömt nach Passieren der Wärmetauscherteile nach unten ab.
Im Rahmen der Erfindung sind noch verschiedene Ausführungsfor­ men möglich, insbesondere können die wirksamen Flächen der Wärmetauscherteile 10 und 11 je nach den Erfordernissen gleich oder verschieden groß sein.

Claims (13)

1. Wärmetauschersystem, bestehend aus einem Querstromlüfter mit einem Laufrad, einem Luftführungsgehäuse, das dieses Lauf­ rad teilweise umgibt, und einem Austrittsgehäuse, das zusätz­ lich von einer in einer Zunge endenden Trennwand zwischen Ein­ tritts- und Auslaßkanal und zwei an den axialen Enden dieser Trennwand angeordneten Seitenteilen gebildet ist, und an das ein Wärmetauscher anschließt, und im Inneren des Laufrades mindestens eine feststehende Strömungsleitschaufel angeordnet ist, die sich im Bereich zwischen der Zunge des Austrittsge­ häuses und der Laufradachse befindet und zur Laufradachse hin konvex ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (10, 11) durch Zick-Zack-Faltung mit größerer effektiver Stirnflä­ che versehen ist.
2. Wärmetauschersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Wärmetauscher aus zwei ebenen Teilen (10, 11) be­ steht, die im spitzen Winkel V-förmig zueinander stehen und einen Luftverteilraum (12) bilden.
3. Wärmetauschersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die beiden Wärmetauscherteile (10, 11) verschieden große wirksame Flächen aufweisen.
4. Wärmetauschersystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Wärmetauscherteil (10) etwa an den An­ fang der Zunge (9) des Austrittsgehäuses (8) und der zweite Wärmetauscherteil (11) an das Austrittsgehäuse (8) anschließt.
5. Wärmetauschersystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die beiden Wärmetauscherteile (10, 11) an der Spitze (16) des V auseinandergerückt sind und an dieser Stelle ein um eine Achse (20) parallel zu den Wärmetau­ scherteilen (10, 11) schwenkbarer Abschlußteil (19) vorgesehen ist.
6. Wärmetauschersystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die beiden Wärmetauscherteile (10, 11) an der Spitze (16) des V auseinandergerückt sind und an dieser Stelle eine Mulde geformt ist.
7. Wärmetauschersystem zur Kühlung von Fahrzeug-Brenn­ kraftmaschinen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Wärmetauschersystem so im Fahrzeug (21) angeordnet ist, daß die Kühlluft in Bereichen der Karosse­ rieoberfläche eintritt, die bei Vorwärtsbewegung des Fahr­ zeuges Überdruck aufweisen und der Austritt auf direktem Wege über die V-förmig stehenden Wärmetauscherteile (10, 11) nach unten erfolgt.
8. Wärmetauschersystem nach Anspruch 7, wobei die Brennkraft­ maschine (22) bzw. die Motor-Getriebeeinheit mit einer schall­ dämmenden Kapsel (27) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmetauschersystem außerhalb der Kapsel (27) angeord­ net ist und mindestens Teile des Luftführungsgehäuses (5) des Querstromlüfters sowie des Abströmgehäuses (28) des der Brenn­ kraftmaschine (22) zugewendeten Wärmetauscherteils (11) oder auch Teile (11′) des Wärmetauscherteiles (11) an der Bildung der Kapsel (27) beteiligt sind, wobei das Luftführungsge­ häuse (5) des Querstromlüfters sowie das Abströmgehäuse (28) des der Brennkraftmaschine zugewendeten Wärmetauscherteiles (11) seitlich gegen die Radkästen bzw. seitlichen Kapselwände und Randholme schalldicht abgeschlossen sind.
9. Wärmetauschersystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Teil (5′′) des an der Bildung der Kapsel beteilig­ ten Luftführungsgehäuses (5) des Querstromlüfters in den Kap­ selinnenraum (32) hinein schwenkbar ist, um ggf. eine zusätz­ liche Zufuhr von Frischluft in den Kapselinnenraum (32) zu er­ möglichen.
10. Wärmetauschersystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß das Luftführungsgehäuse (5) Schlitze (33) aufweist, durch die der Kapselinnenraum (32) direkt mit abgezweigter Frischluft versorgt wird.
11. Wärmetauschersystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß an die Schlitze (33) des Luftführungsgehäuses (5) schallabsorbierende Kanäle (34) angeschlossen sind, die in den Kapselinnenraum (32) hineinragen.
12. Wärmetauschersystem zur Kühlung von Fahrzeug-Brenn­ kraftmaschinen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Wärmetauschersystem so im Fahrzeug (21) angeordnet ist, daß der Wärmetauscher (10, 11) über dem Querstromlüfter liegt und die Kühlluft vorne in Berei­ chen (23′) der Karosserieoberfläche eintritt, die bei Vor­ wärtsbewegung des Fahrzeuges Überdruck aufweisen und die zu­ erst die Wärmetauscherteile (10, 11) nach oben durchströmende Kühlluft unter stärkerer Umströmung der Brennkraftmaschine nach unten strömt.
13. Wärmetauschersystem zur Kühlung von Fahrzeug-Brenn­ kraftmaschinen nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (5′) des unteren Bereiches des Luftführungsge­ häuses (5) nach unten schwenkbar ausgeführt ist, wodurch der Luftwiderstand des Querstromlüfters bei stehendem Laufrad (1) erheblich verringert und die Kühlung durch Staudruckausnützung bei Vorwärtsbewegung erheblich verbessert werden kann.
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