DE1476347C3 - - Google Patents

Description

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verhältnismäßig gleichmäßige Temperatur der An- nur dann mit dem durch den Treibriemen 12 und die

saugluft gesorgt und verhindert werden kann, daß Antriebswalze 13 gebildeten Antrieb verbunden,

diese Ansaugluft zu tiefe Temperaturen erreicht. wenn beispielsweise die durch den Kühlwasserther-

Vorteilhaft ist es dabei, wenn der Strömungskanal mostat 14 überwachte Kühlwassertemperatur einen

die Ansaugöffnung übergreift, so daß die die Be- 5 bestimmten Wert überschreitet, weil der Kühllei-

triebstemperatur des Motors regelnde Kühlluft, die stungsbedarf des Motors angesteigen ist. Schaltet

auf Grund der Drehzahlveränderung des Ventilators dann die Kupplung 11 ein, so tritt der Ventilator 5 in

ebenfalls verschiedene Temperaturen aufweist, in je- Tätigkeit und fördert eine größere Luftmenge durch

dem Fall auch in die Ansaugleitung gefördert wird. den Kühler, wodurch die Kühlwassertemperatur ab-

Der Kühlluftventilator wird somit gleichzeitig auch io sinkt. Bei geringem Kühlleistungsbedarf des Motors, als Förderorgan für die Ansaugluft ausgenutzt, so also bei Teillastbetrieb oder im Leerlauf, kuppelt die daß eine mangelnde Zufuhr von warmer Luft infolge Kupplung 11 den Ventilator 5 ab, so daß das Tempevon Leitungsströmungswiderständen weitgehend ver- raturniveau des Kühlwassers und damit auch das der mieden wird. Durch die vorliegende Erfindung wird aus dem Strömungskanal 10 angesaugten Verbrender an sich bekannte Vorteil, ein zu starkes und zu 15 nungsluft, die durch die Ansaugleitung 2 dem Motor schnelles Absinken des Temperaturniveaus des Kühl- zugeführt wird, hochgehalten wird,
wassers im Motor und im Kühler zu verhindern, über Aus Fig. 2 wird deutlich, daß die Ansaugöffdie durch den Kühler geströmte Kühlluft auch dazu nung 3 der Ansaugleitung 2 direkt an den die Lüfterausgenutzt, die Temperatur der Ansaugluft bei Leer- zarge bildenden Strömungskanal 10 angrenzt. Es lauf- und- Teillastbetrieb durch die gespeicherte 20 könnte auch vorgesehen sein, diese Öffnung, noch ingroße Wärmemenge des Motors, des Kühlers, des nerhalb des Strömungskanales 10 anzuordnen. Zur Kühlwassers und durch die im Teillastbetrieb noch Vermeidung größerer Wärme'verluste ist die Ansauganfallende Wärme hoch zu halten. Der bisher durch leitung 2 zumindestens teilweise mit einer Wärmeisozu große Zündverzüge gefährdete und zu Zündaus- lation 15 umgeben, die vorzugsweise in dem Bereich setzern neigende Leerlauf- und Teillastbetrieb mit 25 stromab dem ummantelten Auspuffrohre bis zum hochoktanigen Kraftstoffen kann durch die so garan- Ansaugfilter 7 angeordnet ist. Außerdem ist vor dem tierte höhere und feinfühlig geregelte Ansauglufttem- Kühler 4 eine Kühlerjalousie 16 angeordnet, welche peratur erheblich stabilisiert werden. bei abnehmendem Luftdurchsatz durch den Kühler 4

In der Zeichnung ist eine vorteilhafte Ausfüh- geschlossen bzw. bei hohem Luftdurchsatz geöffnet

rungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des 30 werden kann.

erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt und in der Wird der in den F i g. 1 und 2 dargestellte Vielnachfolgenden Beschreibung erläutert. Dabei zeigt stoffmotor im Vollastbetrieb mit hochoktanigen

Fig. 1 eine seitliche Ansicht eines mit der erfin- Brennstoffen gefahren, dann ist der Kühlleistungsbe-

dungsgemäßen Vorrichtung ausgestatteten Vielstoff- darf des Motors verhältnismäßig groß und das durch

motors, 35 die Leitung 17 über den Thermostaten 14 strömende

F i g. 2 eine Draufsicht auf den Motor nach Kühlwasser, das nach dem inzwischen vom Thermo-

F ig. !,ebenfalls teilweise geschnitten. staten freigegebenen großen Kreislauf anschließend

In F i g. 1 ist bei einem wassergekühlten Vielstoff- über den Kühler, die Leitung 18 und die Kühlwasserverbrennungsmotor 1 eine Ansaugleitung 2 für die pumpe 19 wieder in den Motor gedruckt wird, wird Verbrennungsluft des Motors vorgesehen, deren An- 40 sehr stark erwärmt. Dann wird die abhängig von der Säugöffnung 3 unmittelbar hinter dem an den Küh- Kühlwassertemperatur vom Thermostaten 14 gereler 4 anschließenden Ventilator 5 angeordnet ist. gelte Kupplung 11 eingeschaltet, und der Ventilator 5

Die Ansaugleitung 2 ummantelt außerdem das saugt eine entsprechende große Luftmenge zum

Auspuffrohre und mündet in einen Ansaugluftfil- Zwecke der Kühlung des Kühlwassers durch den

ter 7, von dem aus die Verbrennungsluft zum Motor 45 Kühler 4. Während dieses Vollastbetriebes befindet

geführt wird. In der Ansaugleitung 2 ist in der Nähe sich die Klappe 9 in der gestrichelten Stellung, so daß

des Luftfilters 7 eine mit einem Rohrstutzen verse- die Verbrennungsluft für den Motor durch die Öff-

hene, zur Außenluft führende Öffnung 8 vorgesehen, nung 8 direkt von der freien Atmosphäre in den An-

die durch eine Klappe 9 verschließbar ist, welche nur saugluftfilter 7 gesaugt wird.

bei Teillastbetrieb und bei Leerlaufbetrieb mit hoch- 50 Fällt die Motorleistung auf Teillastbetrieb oder oktanigen Brennstoffen, wie beispielsweise Benzin auf Leerlauf ab und sinkt daher die Temperatur des oder Motorengasolin (sogenanntes Mogas) in der in Kühlwassers und die Kühlerablufttemperatur bis auf F i g. 1 ausgezogen gezeichneten Stellung steht, in einen bestimmten Wert, beispielsweise unter 80° C, welcher die Ansaugluft für den Motor über die An- so wird der Ventilator 5 durch die Kupplung 11 von saugleitung 2 strömt. Bei Dieselölbetrieb oder bei 55 dem Antriebsriemen 12 abgekuppelt, so daß im Küh-Vollastbetrieb mit hochoktanigen Brennstoffen kann ler 4 keine wesentliche Wärmeabfuhr mehr stattfindie Klappe 9 vorzugsweise in die gestrichelte Stellung det und das Temperaturniveau des Kühlwassers im geschwenkt werden, so daß die Verbrennungsluft- Kühler und im Motor auch infolge der laufend noch ansaugung durch die öffnung 8 unter Umgehung der anfallenden Teillast-Kühlwasserwärme auf einem geAnsaugleitung 2 erfolgt. Bei Dieselbetrieb kann dabei 60 nügend hohen Wert gehalten wird. Gleichzeitig kann auch eine für »Mogas«-Betrieb ausgeführte, tempera- auch die Kühlerjalousie 16 geschlossen werden, so turabhängig geregelte Teillast-Vollast-Umschaltauto- daß auch durch einen eventuell auftretenden Fahrtmatik ausgeschaltet werden. wind kein allzu großer Wärmeaustausch eintreten

Der Ventilators ist innerhalb eines an den Küh- kann. Mit dem Wechsel des Betriebszustandes des

ler 4 angrenzenden Strömungskanales 10 angeordnet 65 Motors von Vollast auf Teillast oder Leerlauf wird

und beispielsweise in der Art eines »Viskoselüfters« auch die Klappe 9 in die in den F i g. 1 und 2 ausge-

oder in der Art eines »Elektromagnet«-Lüfters aus- zogen gezeichnete Lage geschaltet, wobei dieser

gebildet, d.h., er wird über eine Schaltkupplung 11 Schaltvorgang entweder abhängig von der Ansaug-

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lufttemperatur erfolgt oder beispielsweise in Abhän- dem Kühler 4, beispielsweise innerhalb des Strö-

gigkeit von der Stellung des Gaspedals für den Motor mungskanales 10, ein Temperaturfühlelement vorzu-

vorgenommen wird. Bei dieser ausgezogen gezeich- sehen, welches auf die Ablufttemperatur hinter dem

neten Klappenstellung strömt die Ansaugluft für den Kühler anspricht und in Abhängigkeit von dieser

Motor zum Luftfilter? nunmehr durch die Ansaug- 5 Temperatur, beispielsweise dann, wenn die Lufttem-

Ieitung2. Sie wird also hierbei direkt als Warmluft peratur unter 70⁰C absinkt, den Abschaltvorgang

dem Strömungskanal 10 entnommen. Da im Kühler 4 der Kupplung 11 auslöst. Je nach Ausführung der

wegen des bei Teillast zu dem abgekuppelten Venti- Kupplung 11 und des Temperaturfühlers kann auch

latorantriebs Kühlwasser mit einer verhältnismäßig vorgesehen werden, daß der Ventilator 5 nicht völlig

hohen Temperatur vorhanden ist und die Ansaugluft ίο abgeschaltet wird, sondern lediglich auf eine ganz

in der Nähe des Kühlers entnommen wird, wird in niedrige Drehzahl absinkt.

diesem Betriebszustand des Motors vorgewärmte Wird der Motor wieder dem Vollastbetrieb ausge-Verbrennungsluft angesaugt. Die Erwärmung ist bei setzt, so wird einmal die Klappe 9 in die gestrichelte jedem Betriebszustand genügend hoch, um die uner- Stellung gebracht und zum anderen durch das Anwünschten Zündaussetzer im Teillast- und Leerlauf- 15 steigen der abzuführenden Kühlwärme, bzw. der betrieb, die beim direkten Ansaugen von Kaltluft Kühlwassertemperatur oder der Kühlerablufttempe- oder bei ungenügender Regelung der Ansauglufttem- ratur, der Ventilators über die Kupplung 11 wieder peratur infolge des zu hohen Zündverzuges entste- mit einem Antrieb verbunden, so daß die für den Behen, zu vermeiden. trieb des Motors nötige Kühlleistung aufgebracht An Stelle der erwähnten Steuerung der Kupplung ao wird. Dabei wird auch die bisher bei abgeschaltetem 11 durch" die- Kühlwassertemperatur mit Hilfe des Ventilator geschlossene Kühlerjalousie 16 wieder geThermostaten 14 kann auch vorgesehen sein, hinter öffnet. *~ ' * ·

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

ι .-■ . . 2 des Vielstoffmotors auch hohe Teillast- und Leer- Patentansprüche: laufkraftstoffverbräuche verbunden sind. Es ist be kannt (MAN-Forschungsheft Nr. 10/1961), daß für

1. Einrichtung zur Vorwärmung der Ansaug- die Größe des Zündverzuges die Ansaugluftvorwärluft bei einer wassergekühlten und mit einem 5 mung eine entscheidende Rolle spielt.

von einem von der Brennkraftmaschine angetrie- Es ist bei Verbrennungskraftmaschinen der einbenen Ventilator erzeugten Luftstrom durch- gangs genannten Art (USA.-Patentschrift 2 123 347) strömten Kühler ausgestalteten Brennkraftma- daher vorgesehen worden, die Ansaugluft über Steuschine, wobei die Einrichtung von einer Ansaug- erklappen einmal an eine Frischluftzufuhrleitung und leitung gebildet ist, die stromauf der Verteilerlei- io zum anderen an eine Leitung anzuschließen, durch tung zu den Zylindern mindestens zwei voneinan- die vorgewärmte Luft aus dem Motorraum oder vorder unabhängige Ansaugöffnungen aufweist, von gewärmte Luft von einer gesonderten Heizeinrichdenen die eine dem Frischlufteinlaß und die an- tung angesaugt werden kann, die wiederum die dere zur Zufuhr von im Kühler vorgewärmter Wärme des Auspuffrohres ausnützt. Abgesehen da-Luft dient und bei der eine Steuereinrichtung zur 15 von, daß diese bekannten Einrichtungen relativ auf-Umschaltung einer Steuerklappe in Abhängigkeit wendig und wegen der Vielzahl der Steuerklappen in des Betriebszustands der Brennkraftmaschine der Praxis wohl nicht betriebssicher genug sind, weivorgesehen ist, wodurch der Zuströmquerschnitt sen diese Einrichtungen auch den Nachteil auf, daß für vorgewärmte Luft im umgekehrten Sinne zur eine sehr feinfühlige Temperaturregelung der Ansauggleichzeitigen Änderung des Zuströmquerschnit- 20 luft wegen der Schwierigkeit der Abstimmung der tes für Frischluft verändert wird, dadurch einzelnen Regeleinrichtungen und der in den einzelgekennzeichnet, daß die Ansaugöffnung nen unterschiedlich langen Rohrleitungen zu erwar-(3) für die Zufuhr von vorgewärmter Luft unmit- tenden Strömungswiderstände nicht möglich sein telbar stromab vom Ventilator (5) an einen die- wird, so daß für Vielstoffmotoren eine solche Steuesen umgebenden am Kühler (4) stromab angeord- 25 rungseinrichtung für die Temperatur der Ansaugluft neten Strömungskanal (10) anschließt und der nicht ausreichend ist. .

Ventilator (5) mit einer Kupplung (11) ausgestal- Es sind zwar auch noch andere Methoden bekannt

tet ist, die in Abhängigkeit der Betriebstempera- geworden, die Ansaugluft vorzuwärmen, wobei ein-

tur der Brennkraftmaschine eine Änderung der mal die Kühlwassertemperatur durch Umsteuerung

Antriebsdrehzahl des Ventilators (5) im Sinne 30 des Kühlwassers in einen größeren Kühlerteil bzw. in

einer Drehzahlerhöhung bei steigender Betriebs- einen kleineren Kühlerteil beeinflußt wird (USA.-Pa-

temperatur bewirkt. tentschrift 3 030 943), so daß die hinter denr Kühler

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- entnommene Ansaugluft zwei verschiedene Temperakennzeichnet, daß der Strömungskanal (10) die türen aufweisen kann.

Ansaugöffnung (3) übergreift. 35 Nach dem vorher bereits Gesagten ist es aber klar,

daß eine solche zweistufige Regelung nicht ausreicht. Das gilt auch für einen Vielstoffmotor (deutsche Pa-

tentschrift 534 047), der mit zwei verschiedenen

Heizvorrichtungen für die Luft ausgerüstet ist, und 40 zwar einer äußeren Wärmequelle für das Ingangsetzen und einen von den Ausströmgasen oder dem hei-

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Vor- ßen Kühlwasser der Maschine beschickten Wärmewärmung der Ansaugluft bei einer wassergekühlten tauscher. Dort ist ebenfalls nur die Möglichkeit gege- und mit einem, von einem von der Brennkraftma- ben, entweder mit der einen oder der anderen Heizschine angetriebenen Ventilator erzeugten Luftstrom 45 einrichtung zu fahren, so daß eine feinfühlige Regedurchströmten Kühler ausgestatteten Brennkraftma- lung der Ansaugtemperatur nicht möglich ist.
schine, wobei die Einrichtung von einer Ansauglei- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu-

tung gebildet ist, die stromauf der Verteilerleitung zu gründe, diese Nachteile zu vermeiden und eine Verden Zylindern mindestens zwei voneinander unab- besserung in der Luftregelungscharakteristik von hängige Ansaugöffnungen aufweist, von denen die 50 Vielstoffmotoren zu schaffen, die mit einfachen Miteine dem Frischlufteinlaß und die andere zur Zufuhr teln erreicht und betriebssicher arbeiten kann,
von im Kühler vorgewärmter Luft dient und bei der Ausgehend von der eingangs erwähnten Vorwär-

eine Steuereinrichtung zur Umschaltung einer Steuer- mungseinrichtung besteht die Erfindung darin, daß klappe in Abhängigkeit des Betriebszustandes der die Ansaugöffnung für die Zufuhr von vorgewärmter Brennkraftmaschine vorgesehen ist, wodurch der Zu- 55 Luft unmittelbar stromab vom Ventilator an einen Strömquerschnitt für vorgewärmte Luft im umge- diesen umgebenden, am Kühler stromab angeordnekehrten Sinne zur gleichzeitigen Änderung des Zu- ten Strömungskanal anschließt und der Ventilator Strömquerschnittes für Frischluft verändert wird. mit einer Kupplung ausgestattet ist, die in Abhängig-

Es ist bekannt, daß beim Betrieb von Vielstoffver- keit der Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine brennungsmotoren mit hochoktanigen Brennstoffen 60 eine Änderung der Antriebsdrehzahl des Ventilators im Leerlauf oder bei Teillast im allgemeinen ein un- im Sinne einer Drehzahlerhöhung bei steigender Beruhiger Motorlauf eintritt, der durch den in diesem triebstemperatur bewirkt.

Betriebszustand hohen Zündverzug hervorgerufen Durch diese Ausgestaltung wird die an sich bewird. Der Zündverzug kann unter Umständen so kannte Regelung des Kühlluftbedarfs (britische Pagroß werden, daß sich der Zündbeginn weit in den 65 tentschrift 811 900) für Vielstoffmotoren vorteilhaft Expansionshub hinein verlagert, wodurch der Motor gleichzeitig dazu ausgenutzt, auch die Ansaugluft zu zu Aussetzern neigt und absterben kann. Dazu fördern, so daß in der Kombination mit der die kommt, daß mit diesem unerwünschten Verhalten Frischluftzufuhr steuernden Klappe stets für eine