DE102009043787A1 - Heating device for preheating of internal combustion engine of car, is mounted from outside to coolant conduit section of cooling circuit of internal combustion engine and supplied with electrical energy by on-board electrical system of car - Google Patents

Heating device for preheating of internal combustion engine of car, is mounted from outside to coolant conduit section of cooling circuit of internal combustion engine and supplied with electrical energy by on-board electrical system of car Download PDF

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Abstract

The device (10) is mounted from the outside to a coolant conduit section (4) of a cooling circuit of an internal combustion engine (1) of a car and operated with direct current. The device is supplied with electrical energy by an on-board electrical system of the car. The electrical energy is supplied from a stationary alternating current (AC) network to the device over a transformer-rectifier and an electrical AC interface (11). Coolant channels are integrated into a crank case (1a) and a cylinder head (1b) of the internal combustion engine and form a part of the cooling circuit. An independent claim is also included for a car comprising an internal combustion engine and a heating device.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 2.The present invention relates to a heating device according to the preamble of claim 1 and a vehicle according to the preamble of claim 2.

Eine entsprechende Heizeinrichtung bzw. ein entsprechendes Fahrzeug ist aus der DE 1 914 860 bekannt.A corresponding heater or a corresponding vehicle is from the DE 1 914 860 known.

Heizeinrichtungen zur Vorwärmung von Verbrennungsmotoren sind seit langem bekannt. So können Standheizungen in der Regel nicht nur zur Vorwärmung des Fahrgastraums, sondern auch zur Vorwärmung des Verbrennungsmotors eingesetzt werden. Heizeinrichtungen zur Vorwärmung von Verbrennungsmotoren sind aber keinesfalls Standard. Dies liegt zum einen an den damit verbundenen Zusatzkosten. Zum anderen ist eine Vorwärmung des Verbrennungsmotors in warmen Ländern bzw. Regionen weniger geboten als dies bei Fahrzeugen der Fall ist, die in „Kaltländern” betrieben werden.Heaters for preheating internal combustion engines have long been known. As a rule, parking heaters can be used not only to preheat the passenger compartment, but also for preheating the engine. Heating devices for preheating internal combustion engines are by no means standard. This is due to the associated additional costs. On the other hand, preheating of the internal combustion engine in warm countries or regions is less than is the case with vehicles that are operated in "cold countries".

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Heizeinrichtung zur Vorwärmung eines Verbrennungsmotors zu schaffen, die mit möglichst geringem Aufwand bei einem herkömmlichen Fahrzeug nachrüstbar ist.The object of the invention is to provide a heater for preheating an internal combustion engine, which can be retrofitted with the least possible effort in a conventional vehicle.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patenanspruches 1 bzw. 2 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This object is achieved by the features of claim 1 or 2. Advantageous embodiments and further developments of the invention can be found in the dependent claims.

Das Grundprinzip der Erfindung besteht in einer Heizeinrichtung, die dazu geeignet und vorgesehen ist, von außen an einen Kühlleitungsabschnitt, z. B. an einen Kühlmittelschlauch eines Kühlkreislaufs eines Verbrennungsmotors, montiert zu werden. Für die Installation der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung braucht somit nicht in den bestehenden Kühlkreislauf eines Fahrzeugs „eingegriffen” werden. Vielmehr handelt es sich um eine technisch in einfacher Weise, d. h. mit geringem Montageaufwand nachrüstbare ”ad-on-Lösung.The basic principle of the invention consists in a heating device which is suitable and provided, from the outside to a cooling line section, for. B. to a coolant hose of a cooling circuit of an internal combustion engine to be mounted. For the installation of the heating device according to the invention thus does not need to be "intervened" in the existing cooling circuit of a vehicle. Rather, it is a technically simple, d. H. Can be retrofitted with low installation effort "ad-on solution.

Die Heizeinrichtung kann in der Form eines Schlauchs bzw. einer Manschette ausgebildet sein, welche den betreffenden Kühlmittelleitungsabschnitt von außen her eng anliegend umgreift. Zur Vereinfachung der Montage einer derartigen schlauch- bzw. manschettenartigen Heizeinrichtung kann diese „offen”, d. h. klammerartig bzw. in Längsrichtung „geschlitzt” sein, so dass sie sogar einfach von außen her auf den betreffenden Kühlmittelleitungsabschnitt ”aufgeclipst” werden kann, ohne dass der Kühlkreislauf geöffnet, d. h. ohne dass ein Kühlmittelschlauch abgezogen und Kühlmittel abgelassen werden muss.The heating device may be in the form of a hose or a sleeve which engages tightly around the relevant coolant line section from the outside. To simplify the assembly of such a hose or sleeve-like heater, this "open", d. H. be clip-like or "slotted" in the longitudinal direction, so that they can even be "clipped" from the outside on the relevant coolant line section without the cooling circuit is opened, d. H. without removing a coolant hose and draining the coolant.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird die Heizeinrichtung mit Gleichstrom betrieben. Sie kann unmittelbar an das Bordnetz des Fahrzeugs angeschlossen sein.According to a development of the invention, the heating device is operated with direct current. It can be connected directly to the electrical system of the vehicle.

Alternativ oder ergänzend dazu kann auch ein Gleichrichter und eine elektrische Wechselstromschnittstelle vorgesehen sein, über die die Heizeinrichtung an ein stationäres Wechselstromnetz, z. B. an die Steckdose in der Garage, angeschlossen werden kann.Alternatively or additionally, a rectifier and an electrical AC interface can be provided, via which the heating device to a stationary AC power, z. B. to the socket in the garage, can be connected.

Um sicherzustellen, dass die von der Heizeinrichtung gelieferte Wärme in den Verbrennungsmotor gelangt und kritische Stellen im Motor möglichst gleichmäßig vorgewärmt werden, ist eine elektrische Wasserpumpe vorgesehen. Eine elektrisch angetriebene Wasserpumpe kann nämlich nicht nur bei laufendem Verbrennungsmotor, sondern auch bei stehendem Verbrennungsmotor und eingeschalteter Heizeinrichtung Kühlmittel im Kühlkreislauf umpumpen, wobei im ”Heizmodus” anstatt des Begriffs ”Kühlmittel” der dann zutreffendere Begriff ”Heizmedium” verwendet werden sollte.To ensure that the heat supplied by the heater gets into the engine and critical points in the engine are preheated as evenly as possible, an electric water pump is provided. An electrically driven water pump can circulate coolant in the cooling circuit, not only when the internal combustion engine is running, but also when the internal combustion engine and the heating device are switched on. In the "heating mode", then the more appropriate term "heating medium" should be used instead of the term "coolant".

Viele moderne Fahrzeuge, insbesondere Fahrzeuge mit Turboladern, weisen bereits heute zusätzlich zu einer mechanischen Wasserpumpe eine elektrische Kühlmittelpumpe auf. Bei Verbrennungsmotoren mit Turbolader sind derartige ”elektrische Zusatzwasserpumpen” Bestandteil der Turbolader-Lagerstuhlkühlung. Für die Vorwärmung des Verbrennungsmotors kann somit bei vielen Fahrzeugen auf eine bereits im Fahrzeug vorhandene elektrische Kühlmittelpumpe zurückgegriffen werden.Many modern vehicles, in particular vehicles with turbochargers, already have an electric coolant pump in addition to a mechanical water pump. In turbocharged internal combustion engines, such "auxiliary electric water pumps" are part of the turbocharger bearing block cooling. For the preheating of the internal combustion engine can thus be used in many vehicles on an already existing in the vehicle electric coolant pump.

Ein weiterer sich unmittelbar aus der Erfindung ergebender Vorteil ist darin zu sehen, dass mit einer derartigen Heizeinrichtung nicht nur der Verbrennungsmotor vorwärmbar ist, was dessen Verschleiß verringert, sondern dass darüber hinaus auch gleichzeitig ein Wärmeeintrag in den Heizungswärmetauscher des Fahrzeugs möglich ist, so dass bereits unmittelbar nach dem Start des Verbrennungsmotors Heizleistung zur Verfügung steht.Another advantage resulting directly from the invention is to be seen in that with such a heater not only the engine is preheated, which reduces its wear, but that also at the same time a heat input into the heater core of the vehicle is possible, so that already Heating power is available immediately after the start of the combustion engine.

Selbstverständlich kann vorgesehen sein, dass mittels eines entsprechenden Steuergeräts das Ein- und Ausschalten der Heizeinrichtung programmierbar ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Heizeinrichtung mittels einer Zeitschaltuhr zu einem vorprogrammierten Zeitpunkt eingeschaltet wird und dass sie nach einer bestimmten Vorwärmdauer und/oder bei Erreichen einer bestimmten Vorwärmtemperatur, die z. B. im Verbrennungsmotor oder an einer bestimmten Stelle des Kühlkreislaufs gemessen werden kann, wieder abgeschaltet wird. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Heizeinrichtung über eine Fernbedienung ein- und ausschaltbar ist, was den Bedienkomfort weiter verbessert.Of course, it can be provided that by means of a corresponding control device, the switching on and off of the heater is programmable. For example, it can be provided that the heater is turned on by means of a timer at a pre-programmed time and that they after a certain preheating and / or upon reaching a certain preheating temperature, the z. B. in the internal combustion engine or at a certain point of the cooling circuit can be measured, is switched off again. Furthermore, it can be provided that the heating device can be switched on and off via a remote control, which further improves the ease of use.

Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Die einzige 1 zeigt das Grundprinzip der Erfindung in schematischer Darstellung. In the following the invention will be explained in connection with the drawing. The only 1 shows the basic principle of the invention in a schematic representation.

1 zeigt einen Verbrennungsmotor 1, mit einem Kurbelgehäuse 1a und einem Zylinderkopf 1b. In das Kurbelgehäuse 1a und in den Zylinderkopf 1b sind eine Vielzahl von Kühlmittelkanälen integriert, die einen Teil des Kühlkreislaufs des Verbrennungsmotors 1 bilden. Vorderhalb des Verbrennungsmotors 1 ist ein Kühler 2 angeordnet, der über einen Kühlmittelschlauch 3 mit einem Kühlervorlaufrohr 4 und über einen Kühlmittelschlauch 5 mit den im Kurbelgehäuse 1a und im Zylinderkopf 1b vorgesehenen Kühlkanälen verbunden ist. 1 shows an internal combustion engine 1 , with a crankcase 1a and a cylinder head 1b , In the crankcase 1a and in the cylinder head 1b a plurality of coolant channels are integrated, which form part of the cooling circuit of the internal combustion engine 1 form. Front of the internal combustion engine 1 is a cooler 2 arranged, via a coolant hose 3 with a radiator inlet pipe 4 and a coolant hose 5 with those in the crankcase 1a and in the cylinder head 1b provided cooling channels is connected.

Bei laufendem Motor strömt heißes, vom Verbrennungsmotor 1 erhitztes Kühlmittel über das Kühlervorlaufrohr 4 und den Kühlmittelschlauch 3 in den Kühler 2, wo es abgekühlt wird. Das abgekühlte Kühlmittel strömt über den Kühlmittelschlauch 5 zurück in den Verbrennungsmotor. Ferner ist ein Heizungswärmetauscher 6 vorgesehen, der über eine Vorlaufleitung 7 und eine Rücklaufleitung 8 in bekannter Weise an den Kühlkreislauf des Verbrennungsmotors 1 angeschlossen ist.When the engine is running hot, flows from the engine 1 heated coolant through the radiator inlet pipe 4 and the coolant hose 3 in the cooler 2 where it is cooled. The cooled coolant flows over the coolant hose 5 back to the combustion engine. Furthermore, a heating heat exchanger 6 provided, via a flow line 7 and a return line 8th in a known manner to the cooling circuit of the engine 1 connected.

Der in 1 dargestellte Kühlkreislauf weist ferner eine elektrische Wasserpumpe 9 auf.The in 1 illustrated cooling circuit further includes an electric water pump 9 on.

Wie aus 1 ersichtlich ist, ist auf dem Kühlervorlaufrohr 4 eine schlauchartige Heizmanschette 10 angeordnet, die elektrisch beheizbar ist. Die Heizmanschette 10 kann auf das demontierte Kühlervorlaufrohr 4 aufgeschoben werden bzw. sie kann so beschaffen sein, dass sie einfach von außen her auf das Kühlervorlaufrohr oder auf einen anderen außerhalb des Verbrennungsmotors 1 befindlichen Kühlmittelleitungsabschnitt ”aufgeclipst” werden kann, ohne dass der betreffende Kühlmittelleitungsabschnitt bzw. Kühlmittelschlauch abgezogen und Kühlmittel abgelassen werden muss. Die Heizmanschette kann hierzu in Längsrichtung geschlitzt oder sogar mehrteilig ausgeführt sein.How out 1 it can be seen is on the radiator inlet pipe 4 a tubular heating cuff 10 arranged, which is electrically heated. The heating sleeve 10 can on the dismantled radiator inlet pipe 4 be deferred or it may be such that they simply from the outside on the radiator feed pipe or on another outside the engine 1 located coolant line section "can be clipped" without the relevant coolant line section or coolant hose must be removed and coolant must be drained. The heating sleeve can be slotted in the longitudinal direction or even executed in several parts.

Es kann vorgesehen sein, dass die Heizmanschette wie auch die elektrische Zusatzwasserpumpe vom elektrischen Bordnetz 10 des Fahrzeugs mit elektrischer Energie versorgt wird. Alternativ oder ergänzend dazu kann eine Wechselstromschnittstelle 11 vorgesehen sein, so dass die Heizmanschette bei geparktem Fahrzeug über ein entsprechendes Verbindungskabel 12, z. B. an das private Hausstromnetz angeschlossen werden kann. Ferner kann ein Schaltgerät 13 vorgesehen sein, das eine Programmierung bzw. Zeitschaltung ermöglicht. Das Schaltgerät 13 kann in das Verbindungskabel 12 integriert oder auch im Fahrzeug, z. B. integriert in ein Steuergerät, angeordnet sein.It can be provided that the heating jacket as well as the electric auxiliary water pump from the electrical system 10 the vehicle is supplied with electrical energy. Alternatively or additionally, an AC interface 11 be provided so that the heating jacket with parked vehicle via a corresponding connection cable 12 , z. B. can be connected to the private household power network. Furthermore, a switching device 13 be provided, which allows a programming or timing. The switching device 13 can in the connection cable 12 integrated or in the vehicle, z. B. integrated into a control unit, be arranged.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 1914860 [0002] DE1914860 [0002]

Claims (7)

Heizeinrichtung (10) zur Vorwärmung eines Verbrennungsmotors (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (10) dazu vorgesehen ist, von außen an einen Kühlmittelleitungsabschnitt (4) eines Kühlkreislaufs des Verbrennungsmotors (1) montiert zu werden.Heating device ( 10 ) for preheating an internal combustion engine ( 1 ), characterized in that the heating device ( 10 ) is provided, from the outside to a coolant line section ( 4 ) a cooling circuit of the internal combustion engine ( 1 ) to be mounted. Fahrzeug mit – einem Verbrennungsmotor (1), – einem zur Kühlung des Verbrennungsmotors (1) vorgesehenen Kühlkreislauf, der mindestens einen außerhalb des Verbrennungsmotors (1) vorgesehenen Kühlmittelleitungsabschnitt (4) aufweist, und – einer im Bereich des Kühlmittelleitungsabschnitts (4) angeordneten Heizeinrichtung (10), die dazu vorgesehen ist, bei kaltem Verbrennungsmotor dem in dem Kühlmittelleitungsabschnitt (4) befindlichen Kühlmittel Wärme zuzuführen und dadurch den Verbrennungsmotor (1) vorzuwärmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (10) von außen her an dem Kühlmittelleitungsabschnitt (4) angeordnet ist.Vehicle with - a combustion engine ( 1 ), - one for cooling the internal combustion engine ( 1 ) provided at least one cooling circuit outside the internal combustion engine ( 1 ) provided coolant line section ( 4 ), and - one in the region of the coolant line section ( 4 ) arranged heating device ( 10 ), which is intended, in cold engine, the in the coolant line section ( 4 ) to supply heat and thereby heat the engine ( 1 ), characterized in that the heating device ( 10 ) from the outside to the coolant line section ( 4 ) is arranged. Heizeinrichtung (10) bzw. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bzw. 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (10) den Kühlmittelleitungsabschnitt (4) schlauch- bzw. manschettenartig umschließt.Heating device ( 10 ) or vehicle according to one of claims 1 and 2, characterized in that the heating device ( 10 ) the coolant line section ( 4 ) encloses tubular or cuff-like. Heizeinrichtung (10) bzw. Fahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (10) mit Gleichstrom betrieben wird.Heating device ( 10 ) or vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the heating device ( 10 ) is operated with direct current. Heizeinrichtung (10) bzw. Fahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (10) von einem Bordnetz des Fahrzeugs mit elektrischer Energie versorgt wird.Heating device ( 10 ) or vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the heating device ( 10 ) is supplied by an electrical system of the vehicle with electrical energy. Heizeinrichtung (10) bzw. Fahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gleichrichter und eine elektrische Wechselstromschnittstelle (11) vorgesehen ist, über welche der Heizeinrichtung (10) elektrische Energie aus einem stationären Wechselstromnetz zugeführt wird.Heating device ( 10 ) or vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that a rectifier and an electrical AC interface ( 11 ) is provided, over which of the heating device ( 10 ) electrical energy is supplied from a stationary AC network. Heizeinrichtung (10) bzw. Fahrzeug nach einem vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Kühlmittelpumpe (9) vorgesehen ist, die – sowohl bei laufendem Verbrennungsmotor (1) als auch – bei stehendem Verbrennungsmotor (1) und eingeschalteter Heizeinrichtung (10) Kühlmittel im Kühlkreislauf umpumpt.Heating device ( 10 ) or vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that an electric coolant pump ( 9 ), which - both when the engine is running ( 1 ) as well as - with the internal combustion engine ( 1 ) and switched on heating device ( 10 ) Pumps coolant in the cooling circuit.
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