AT396810B - Einrichtung zur vorwärmung der brennkraftmaschine eines kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

AT396810B

Die gegenständliche Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Vorwärmung einer mit einem Kühlsystem ausgebildeten Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mittels eines Vorwärmgerätes, mit eingebauter Pumpe, wobei das Kühlsystem über ein Drosselventil mit einer im Fahrgastraum des Kraftfahrzeuges angeordneten Heizeinrichtung verbunden ist, wodurch diese vom Kühlsystem her mit Wärme speisbar ist, und wobei weiters das Vorwärmgerät, durch welches der kalten Brennkraftmaschine Wärme zuführbar ist, an das Kühlsystem parallel zur Serienschaltung des Drosselventils und der Heizeinrichtung angeschlossen ist

Es ist bekannt, Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen mit Einrichtungen auszubilden, durch welche die kalte Brennkraftmaschine vorgewärmt werden kann. Es sind dies Einrichtungen, welche durch die Froststopfenöffnung bzw. durch die Kemöffhung hindurch in das Gehäuse der Brennkraftmaschine einsetzbar sind bzw. welche in die Anschlußleitungen des Kühlsystems eingebaut oder an diese angeschlossen sind. Diese bekannten Einrichtungen sind jedoch deshalb nicht den Erfordernissen entsprechend, als sie jeweils an die betreffenden Brennkraftmaschinen angepaßt sein müssen, weswegen eine Vielzahl unterschiedlicher derartiger Einrichtungen zur Verfügung stehen muß.

Dem derzeitigen Stand der Technik entsprechend sind Brennkraftmaschinen mit Kühlwasserumwälzpumpen und Kühlwasserthermostaten ausgestattet. Kühlwasserumwälzpumpen sind deshalb erforderlich, weil im Laufe der Entwicklung der Kühlwasserinhalt der Brennkraftmaschinen immer stärker verringert wurde und bei einerseits ständiger Verkleinerung der Kühler und andererseits steigender Motorleistung die erforderliche Kühlung nur durch eine hohe Umlaufgeschwindigkeit des Kühlwassers gewährleistet ist. Thermostate, welche vorzugsweise in den Zylinderkopf der Brennkraftmaschine eingebaut sind, reduzieren den Kühlwasserinhalt des Motorblocks auf ein Minimum, mit dem Ziel, im Fährbetrieb rasch die optimale Betriebstemperatur des Antriebsmotors zu erreichen.

Derartige Brennkraftmaschinen verfügen üblicherweise über einen Kühlwasseraustritt, welcher bei kalter Brennkraftmaschine durch den Kühlwasserthermostat vollständig verschlossen ist Eine Kühlwasserentnahme vor dem Thermostat zum Zweck der Anordnung eines Vorwärmgerätes ist bei derartigen Brennkraftmaschinen nur durch Umbauten möglich, welche jedoch den Kühlkreislauf nachteilig beeinflussen bzw. das Betriebsverhalten stören.

Dieser bekannte Stand der Technik ist nachstehend anhand der Fig. 4 der DE-OS 1914 860 diskutiert. Eine derartige Vorrichtung muß im Fährbetrieb einen möglichst geringen Durchflußwiderstand aufweisen, damit dem in Reihe liegenden Wärmeaustauscher der Fahrgastraumheizung genügend Wärme zugeführt wird. Die Durchflußquersetmitte in der Wasserpumpe und im Wassererhitzer müssen demnach groß bzw. gleich dem Heizwasserzweig bemessen sein. hi dieser Liteiaiurstelle ist weiters angegeben, daß die Wasseipumpe z. B. als Kreiselpumpe ausgebildet ist. Derartige Pumpen sind wenig anfällig gegen Verschmutzungen, wie sie im Kühlwasserkreislauf immer wieder zu erwarten sind, und bedingen keinen großen Durchflußwiderstand, wenn sie im Stillstand von einem strömenden Medium mit nicht sehr hoher Geschwindigkeit durchflossen werden, hi der Praxis werden Heizwasserzweige in Fahrzeugen mit einem lichten Querschnitt von 150 mm^ bis 300 mm^ ausgeführt. Eine Kreiselpumpe mit einem derartigen Durchflußquerschnitt, welche mittels eines Elektromotors angetrieben ist, hat jedoch bei niedrigem Förderdruck ein relativ hohes Fördervolumen, weswegen eine Bypass-Leitung, welche gewährleistet, daß die Vorwärmung auch bei geschlossenem Handventil erfolgt, entsprechend groß bemessen sein muß. Dies hat jedoch zur Folge, daß sich im Fährbetrieb bei geöffnetem Handventil der Heizwasserstrom teilt, wodurch dem Wärmetauscher nicht genügend Wärme zugeführt wird, was zu einer unzureichenden Fahrgastraumheizung führt. Dieser Nachteil könnte dadurch vermieden werden, daß in der Bypass-Leitung ein zusätzliches Ventil vorgesehen ist, durch welches diese Leitung im Fährbetrieb gesperrt wird.

Die DE-OS 1914 860 enthält keine Aussage darüber, wie die Vorwärmgeräte dimensioniert sind, um deren angestrebte Funktion, welche stark von der Einbaufiguration abhängt, zu gewährleisten.

Der gegenständlichen Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Vorwärmung einer Brennkraftmaschine zu schaffen, welche dem Erfordernis genügt, bei unterschiedlichen Brennkraftmaschinen verwendet werden zu können, ohne daß hierdurch Schwierigkeiten im Betrieb bedingt werden. Dies wird bei einer Einrichtung der eingangs definierten Art erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß die Anschlußleitungen des Vorwärmgerätes an das Kühlsystem einen maximalen Querschnitt von 10 mm^ aufweisen.

Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen; Fig. 1 einen Verbrennungskraftmotor mit einem anmeldungsgemäßen Heizgerät, in axonometrischer Darstellung, und die Fig. 2 und 3 eine vorzugsweise Ausführungsform des erfindungsgemäßen Heizgerätes in Vorderansicht und in Seitenansicht.

In Fig. 1 ist ein üblicher Verbrennungskraftmotor (1) dargestellt, welcher mit einem Kühlystem ausgebildet ist, das über Leitungen (11) und (13) an einen Lamellenkühler (2) angeschlossen ist. An dieses Kühlsystem ist weiters über Leitungen (14) und (16) eine im Fahrgastraum angeordnete Heizeinrichtung (3) angeschlossen. Um bei kaltem Motor (1) zu gewährleisten, daß sich dieser baldmöglichst auf die Betriebstemperatur erwärmt bzw. um zu verhindern, daß über den Kühler (2) Wärme abgeführt wird, befindet ach in der Leitung (11) ein Thermostat (12), welcher die Leitung (11) erst dann öffnet, sobald der Kühler (2) in -2-

Claims (2)

1. AT396810B Funktion treten soll. Um gleichfalls zu verhindern, daß vom kalten Motor (1) über das im Fahrgastraum angeordnete Heizgerät (3) Wärme abgegeben wird, befindet sich in der Leitung (14) ein Drosselventil (15), welches durch den Fahrer gesteuert wird, welches aber erst dann geöffnet wird, sobald sich der Motor (1) auf die Betriebstemperatur erwärmt hat. Um eine Vorwärmung des Motors (1) vornehmen zu können, ist weiters ein zusätzliches Heizgerät (4) vorgesehen, welches über Leitungen (41) und (42) an die zur Heizeinrichtung (3) führenden Leitungen (14) und (16) angeschlossen ist, wobei sich die Anschlußstelle der Leitung (41) zwischen dem Kühlsystem des Motors (1) und dem Drosselventil (15) befindet Hierdurch ist sichergestellt, daß das im Heizgerät (3) erwärmte Heizmedium unabhängig von der Stellung des Drosselventiles (15) in den Kühlkieislauf des Motors (1) gelangt wodurch bei Einschaltung des Heizgerätes (4) mit dem Ziel, den kalten Motor (1) vor dessen Inbetriebnahme zu erwärmen, unabhängig von der Stellung des Drosselventiles (15) vom Heizgerät (4) erwärmtes Trägermedinm über die Leitung (41) und die Leitung (14) in das Kühlsystem des Motors (1) gelangt sodaß dieser vorerwärmt wird. Das abgekühlte Trägermedium fließt über die Leitung (42) zum Heizgerät (4) zurück, wobei es wiederum erwärmt und im Kreislauf zum Kühlsystem des Motors (1) zurückgeführt wird. Die Leitungen (41) und (42) weisen einen sehr geringen lichten Querschnitt von maximal 10 mm2 auf. Hierdurch ist gewährleistet daß nach Öffnen des Drosselventiles (15) bzw. nach Abstellen des Heizgerätes (4) aus dem Kühlsystem des Motors (1) in das Heizgerät (4) keine erwärmte Kühlflüssigkeit gefördert wird, ohne daß es hierfür der Anordnung eines Abspeirventiles bedarf. Eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizgerätes ist nachstehend anhand der Fig.
2. 2 und 3 erläutert Wie daraus ersichtlich ist besteht das Heizgerät (4) aus einem Gehäuse (40), von welchem die Anschlußleitungen (41) und (42) ausgehen und welches mit einem elektrischen Anschlußstecker (43) und Anschlußfahnen (53) ausgebildet ist Im Inneren des Gehäuses (40) befindet sich eine Heizpatrone (45), welche über Leitungen (46) vom Stecker (43) her mit Strom aus dem Versorgungsnetz beaufschlagbar ist und welches von einem zylindrischen Mantel (47) umgeben ist. Der vom Mantel (47) umschlossene Ringraum ist einerseits an die Leitung (41) angeschlossen. Andererseits mündet in diesen Ringraum ein zu einer Pumpe (48) führender Kanal (49), welcher in die Anschlußleitung (42) übergeht. Der Mantel (47) ist von einer Isolierung (50) umgeben. Die Pumpe (48) ist über die Anschlußfahnen (53) an die Fahrzeugbatterie angeschlossen. Vorzugsweise ist ein Relais zwischengeschaltet durch welches bewirkt wird, daß die Speisung der Pumpe (48) nur dann erfolgt wenn die Heizpatrone (45) eingeschaltet ist. Die Speisung der Heizpatrone (45) muß deshalb vom Netz her erfolgen, da die hierfür erforderliche Leistung der Batterie nicht entnommen werden kann. Hingegen ist es zweckmäßig, die Pumpe (48) an die Batterie anzuschließen, da für diese nur eine kleine Leistung erforderlich ist. Ein derartiges Heizgerät (4) kann mittels Laschen (52) an beliebigen Stellen im Motorraum befestigt werden und mittels der Leitungen (41) und (42) an die zur im Fahrgastraum befindlichen Heizeinrichtung führenden Leitungen (14, 16) angeschlossen werden. Hierdurch ist eine Einrichtung geschaffen, welche unabhängig von der Ausbildung des Motors (1) einsetzbar ist und welche keine besonderen Maßnahmen erfordert, um sie an den Motor (1) anschließen zu können. PATENTANSPRUCH Einrichtung zur Vorwärmung einer mit einem Kühlsystem ausgebildeten Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mittels eines Vorwärmgerätes, mit eingebauter Pumpe, wobei das Kühlsystem über ein Drosselventil mit einer im Fahrgastraum des Kraftfahrzeuges angeordneten Heizeinrichtung verbunden ist, wodurch diese vom Kühlsystem her mit Wärme speisbar ist, und wobei weiters das Vorwärmgerät, durch welches der kalten Brennkraftmaschine Wärme zuführbar ist, an das Kühlsystem parallel zur Serienschaltung des Drosselventils und der Heizeinrichtung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußleitungen des Vorwärmgerätes an das Kühlsystem einen maximalen Querschnitt von 10 mm2 aufweisen. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -3-