AIRCOOLED INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Abstract: 1. An air-cooled internal combustion engine which is adjusted to have an approximately constant power output, while torque is reduced, from a predeterminable speed of the engine up to a given speed, characterized in that the speed of a cooling-air blower is kept approximately constant in this speed range of the combustion engine.

Description: Aufgeladene luftgekühlle Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine luftgekühlte Brennkraftmaschine, die von einer vorgebbaren Drehzahl an bis zur Nenndrehzahl bei sinkendem Drehmoment auf eine annährend konstante Leistung geregelt wird. Derartige Brennkraftmaschinen mit einer starken Drehmoment überhöhung sind bekannt (Diesel und Gas Turbine Progress 1973, S. 17). Sie haben einen Drehmomentverlauf, der im oberen Drehzahlbereich sich weitgehend mit dem Verlauf der Leistungshyperbel deckt. Da in diesem Bereich die Leistung annährend konstant ist, ist auch der Kühlleistungsgbedarf annährend konstant. Demgegenüber nimmt jedoch die Gebläseleistung mit steigender Drehzahl Ständig zu. Dadurch ergeben sich im oberen Drehzahlbereich Leistungsverluste durch eine unnötige Kühlung der Brennkraftmaschine. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die @ats@chliche Kühlleistung eines Kühlgebläses einer Brennkraftmaschine der erforderlichen Kühl leistung besser anzupassen. Diese Aufgabe wird bei einer Brennkraftmaschine der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, dass die Drehzahl eines Kühlgebläses in dem Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine mit konstanter Leistung annähernd konstant gehalten wird. Durch di: erfindungsgemüsse Regelung passt sich die Leistungsaufnahme des Kühlgebläses der Kühlleistungsbedarf an, so dass in hohen Drehzahlbereich an der Abtriebswelle eine grössere Nutzleistung zur Verfügung steht. Zudem ist das Gebläsegeräusch in der Rolation zum Motorgeräusch verringert. In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Kühlluftgebläse über eine hydrodynamische Kupplung angetrieben wird, dessen Füllung in Abhängigkeit von der Stellung einer Regelstange einer'Kraftstoffeinspritz- pumpe mit Drehzahlregler gesteuert wird. Bei konstanter Drehzahl ist die Regelstangenstellung in erster Näherung ein Mass für die Leistung der Brennkraft- maschine und damit für diebezweckte Regelung sehr gut geeignet. Die Füllung der hydrodynamischen Kupplung kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung durch den statischen Druck des Kühlgebäses geregelt werden. Bei Überschreitung eines vorgebenen Haubendrucks, der mit der Kühlgebläsedrehzahl - steigt, wird die Füllung der hydrodynamischen Kupplung reduziert. Die Erfindung kann sowohl bei frei saugenden als auch bei aufgeladenen Brennkraftmaschinen angewendet werden. Im letzteren Fall ist es vorteilhaft, die Füllung der hydrodynamischen Kupplung des Kühlgebläses durch den Ladedruck zu regeln. Bei Überschreiten eines vorgebenen Ladedrucks, wird die Füllung der hydrodynamischen Kupplung zunehmend reduziert. Ferner können andere leistungsabhängige Betriebsgrössen, z. B. charakeristische Bauteiltemperaturen zur Regelung herangezogen werden. Die an sich bekannten thermostatischen Regelverfahren über Abgas-, Bauteil- oder Ablufttemperaturen lassen sich in vorteilhafter Weise mit der erfindungsgemässen Gebläseauslegung kombinieren, wobei die letztgenannten Regelverfahren vorzugsweise für den Teillastbereich ihre Gültigkeit behalten. In der Zeichnung ist die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Regelung anhand eins Schauhilds dargestellt. In der: Schaubild sind über der Drehzahl der Brennkraft- maschine der Regelstangenweg Yr,das Drenmoment Md, die Gebläsedrehzahl nG, die Leistung der Brennkraftmaschine N@, der Drehzahl schlupf der hydrodynamischen Kupplung und die Gebläseantriebsleistung NE aufgetragen. Alle Keringrbssen sind in Prozenten angegeben. Im Drehzahlbereich von 70 % bis 100 % der Nenndrehzahl der Brennkraftmaschine verlauft die Drehmomentlinie 1 ungeftihr auf einer Leistungshyperbel 2. Der Gebläseantrieb wird so ausgelegt, dass er bereits bei - 70 % der Drehzahl der Brennkraftmaschine seine Nenndrehzahl erreicht. In diesem Betriebszustand ist die hydraulische Kupplung vollständig gefüllt, so dass ihr Schlupf annährend Null ist. Mit weiter @teigender Drehzahl der Itrennkraftmaschine wird der Öl zufluss zur Kupplung in Abhängigkeit von der Stellung einer Regelstange einer Kraftstoffeinspritzpumpe oder von anderen geeigneten $Steuerung- oder Regelgliedern, die eine leistungsabhängige stellgrösse liefern, zunehmend gedrosselt, so dass der Schlupf des Gebläses bei Vollast und Nenndrehzahl der Brennkraftmaschine ungefähr 30 % beträgt. Der Verlauf des Gebläseschlupfes ist im Schaubild mit 3 bezeichnet, wobei die gestrichelte Linie den ungeregelten Verlauf darstellt. Die Leistungsaufnahme des Gebläses ist mit 4 bezeichnet. Sie nimmt mit steigender Drehzahl mit der dritten Potenz zu und erreicht bereits bei 70 % der Nenndrehzahl fast ihre volle Höhe. Ohne die erfindungsgemässe Regelung des Gebläses würde die Gebläselcistung entsprechend der gestrichelten Linie mit zunehmender Drehzahl der Brenn- kraftmaschine weiter steigen und bei Nenndrehzahl der Brennkraftmaschine etwa 300 % erreichen. Durch die Regelung wird dieser hohe Anstieg vermieden und entsprechend der Wirkungsgradminderung auf nur 130% begrenzt. Die Kurven 5 und 6 geben den Verlauf der Gebläsedrehzahl bzw. der Leistung der Brennkraftmaschine wieder, während die Kurve 7 den Regel stangen- weg darstellt.

Claims: Patentarisprüche 1. Luftgekühlte Brennkraftmaschine, die von einer vorgebbaren Drehzahl an bis zur Nenndrehzahl bei sinkendem Drehmoment auf eine annähernd konstante Leistung geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl eines Kühlluftgebläses in diesem Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine, annähernd konstant gehalten wird. 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlluftgebläse über eine hydrodynamische Kupplung angetrieben wird, dessen Füllung in AbhängigkeIt von der Stellung einer Regelstange einer Kraftstoffeinspritzpumpe mit Drehzahlresler gesteuert wird. 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung einer hydrodynamischen Kupplung des Kühlluftgebläses durch dessen statischen Druck geregelt wird. 4. Brennkraftmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche mit Abgasturboaufladung, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung einer hydrodynamischen Kupplung des Kühlluftgebläses durch den Ladedruck geregelt wird. 5. Brennkraftmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Teillastbereich die Füllung der hydrodynamischen Kupplung des Kühlluftgebläses in bekannter Weise thermostatisch in Abhängigkeit von Abgas-, Bauteil oder Ablufttemperatur geregelt wird.

Inventors: THOLEN, PAUL, DIPL.-ING.
Applicants: KLOCKNER-HUMBOLDT-DEUTZ AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1979
Main classification: F01P7
IPC codes: F01P7