DE1576700A1 - Heizsystem fuer ortsbewegliche und stationaere Verbrennungsmotoren - Google Patents

Description

• "Heizsystem für ortsbewegliche und stationäre Verbrennungsmotoren" Dis Erfindung betrifft ein Heizsystem für Verbrennungsmotoren.
• Langjährige Wintererfahrungen in Kanada hat den Armialdern gezeigt, daß es bei extrem kaltem Wetter oft nicht möglichist, Verbrennungsmotoren in Betrieb zu setzen, wenn die Benutzung von elektrischen Vorwärmegeräten ausgeschlossen ist. Außerdem vergeht beträchtliche Zeit, bis der Motor seine optimale Detriebstemperatur erreicht hat. Nach etwa 50-90 Minuten nach Stillegung des Motors ist eine vollständige Auskühlung des gesamten Systems erfolgt.
• Aufgabe der Erfindung ist es nun, die Möglichkeit zu schaffen, das Anlaufen und Starten des Motoraggregates zu erleichtern, zu beschleunigen und überhaupt bei.kalten Temperaturen sicher- zustellen. (Möglicherweise gibt es keine Starter-Sprays).
• B-ie Erfindung besteht darin, daß dem Kühlkreislauf ein zu- sätzlicher Wärmespeicher (Thermotank) zugeordnet ist, der während des Betriebes Wärme speichert, die später abgegeben werden kann.
• Versuche mit der inLerfindungsgemüßem System zu erwartenden Mischungstemperatur der Kühlflüssigkeit und des Zylinderblocks haben gezeigt, daß höhvre Anlaßtexperaturen erreichbar waren, als z.B. nach 10-3tündiger Benutzung eines elektrischen Motorvorwärmers.
• Dies macht keinen Kostenaufwand für:Wärmeerzeugung erforderlich.
• örtliche Unabhängigkeit dos Systems ist im Gegensatz zu, elektrischen Geräten für den gleichen Zweck gegeben

  Bedingte zeitliche Unabhängigkeit.

  Kürzere Erwärmungszoit bis zur Erreichung der Betriebs-

  temperatur.

  Sofort. verfügbare Wirmequelle für die Beheizung des

  Wageninnern

  sind Vorteile der Erfindung.

  Auf der beiliegenden Zeichnung ist schematisch ein Ausführungs@

  beispiel des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.

  riA. 1 zeigt das Hsissysten im Aufriß

  Pi®. 8 ist ein Schnitt durch den Thsrmo-Tank

  Feg. d zeigt das Thsrmotank-Beiaungssyetan für

  Zuft®ekahtts Verbrennungsmotoren in AufriD

  geschnitten.

  In der Zeichnung, bedeuten die Bezugszeichen in Figur 1 und 2:

  (1-17).:

  1) DurchlaufricKtungsventil, vom Kühler zun Motorblock

  2) Durchflußrrgulierungsventil

  3)-XJRrmeregulierungsventil, (geschlossän, Wenn kalt), -

  4) Durchlaufrichtungsventil, (vom Motorblock zum Reiskörper),

  S und Sa) Einlaßdruckvantile; (gesch. gegen Wärmeverlust),

  6 .Auslafidruckventil

  7) Zreivegeventil

  7) Unabhängige Zirkulationspumpe

  9) Elektrischer Therno-Kontakt

  1®) Schalter, (evtl. Zeitschalter) _

  11) Kontrollampe

  12) Motorblock

  13) Kühler

  14) Therino-Tank

  1S) hurchflußlamellen

  16) Isolierung

  17) Ileiz-Körper

  in Eigur 3 (18-27).

  18) Rippen oder Lamellen am Thermo-Tank zur Wärmeüber-

  tragung

  19) Luftansaugstützen

  20) Gebläse

  21) Luftaustrittsstutzen

  22) Verschlußpfropfen für Luftaufwärmekammer

  23) " " .

  24) Luftaufwärmekamer

  25) Eintrittsstutzen in Thermo-Tank 14;

  26) Austrittsstutzen für Flüssigkeit. .._@. _;

  27) Gestänge für Vvrschlußpfropfen für Luftaufwlirabkomssr..

  Anwendung des Thermo-Tank-S steas bei flüssig keits ekühlten

  Motoren:

  zusätzlich zum bisherigen Kühlsystem erforderliche Bauelement:

  I. Ein Therno-Tank 14

  II. Eine.Zirkulationspuape 8

  III.-Ventile (je nach Funktion) _ und Verbindungsschläuche

  IV. Ring zusätzliche Kühlflüssigkeit, mengenmäßig dem Volumen @.ides Thermo-Tanks 14 entsprechend. (etwa doppelte Menge des im Zylinderblock 12 enthaltenen Kühlmittels).
• Vorgang: Das nach Betrieb des Motors 12 in dem wärmeisolierten Thexmo-Tank 14 vorhandene erhitzte Kühlmittel (Betriebstemp.) wird ton der schnellen Abkühlung des Systems ausgeschlossen.
• Der Therzo-Tank 1a befindet sich im Zirkulationskreis zwischen Motorblock 12 und fieizkörper 17 und wird nach erreichen der Betriebstemperatur von erhitzten Kühlmittel durchflossen. Die im Wärmetank 14 nach Wärmeverlust verbleibende Wärmemenge soll bei der näghstan Inbetriebnahme des Fahrzeuges benutzt werden: 1. Zur Vorwärmung des Motors 12 vor dem Anlassen bei Kalte Wetter, oder zur Beschleunigung der Erwärmung desselben nach dem Anlassen, oder aber 3. zur unmittelbaren Beh#izung des Wageninnern_17. (Wärmeentzug bis zum Temperaturausgleich möglich). .
• Der unvermeidbare 3Värmeverlust der Kühlflüssigkeit im Tank richtet wich nach seiner Form (Umfassungsflächen) der Isolierung 14 der des erhitzten Kühlmittöls zur Außentemperatur und der Zeitdauer der Abkühlung. Bei in Kanada handelsüblichen Isolierstoffen für Lesselanlagen .beträgt der Wärmeverlust bei angenäherter kubischer Fora das.: Thermo-Tanks mit einer ca.-3 cm starken Isolierung nach ca.
• 24 Stunden ungefähr 1/7 der aufgespeicherten Närneaenge. Möglicherweise sind für diesen Zwack noch bessere Isoliermaterialen mit niedrigeren Wärmeieistungsfaktoren erhältlich. Anwendung bei luftgekühlten Motoren. (Fis. 3) Als Sofortheizung für das Wageninnere in folgender Weise: Bei Betrieb Zirkulation einer Flüssigkeit mit hohem Siedepunkt durch einen am Auspuffsystem des Motors 12 befestigten Wärmeaustauscher durch den Thermo-Tank 14 mittels Verbindungsachläuchen.
• In diesem Fall könnte der Thermo-Tank 14 die Punktion eines Heizkörpers übernehmen, wenn dieser im Innern konstruktions- gemäß Wärmeabgabeflächen aufweist, die Wärme an durchströmende Luft abgeben sollen (Gebläse erforderlich).
• Bei diesem System@wäre eine ßberhitzungz icherung an Wärme- austauscher am Auspuffsystem erforderlich.
• Eine evtl. Weitere Anwendung des Thermo-Tanks 14 bestünde in der Vorwärmung des Notoröls rsittels einer doppelwandigen Ölwanne, die mit dem Thetmo-Tank mit Schläuchen verbunden ist. .. . Beschreibung-der Zirkulation beim Therao-Tank Heizue ss stea. -. .^1-. Voraanz beim Anlassen bei kalte= System.
• Die Wasserpumpe.des Motors 12 drückt das Kühlmittel bei geöffneten Ventil 2 durch die Schlauchleitung a und das geöffnete Ventil 3 durch .die Leitung b durch Ventil 4 zum üeizkösper 17 und von dort durch das Ventil 7 zurück zum-Motorblock 1Z. Die in Therno-Tank 14 enthaltene Kühlflüssigkeit nimmt an dieser Zirkulation noch nicht toll, da das Ventil 3 bei niedriger Temperatur geöffnet ist und folglich -ein zu geringer. Druck auf das Ventil .5 ausgeübt Wird, um dieses öffnen zu können. Erst beim Erreichen der Betriebe- tenperatur zchliegt..sich das Ventil 3 und jetzt erfolgt eine ö -Zirkulation durch den Thermo-Tank 14.
• 2. Vorlane beim Anlassen mit heißes Kühlmittel in Therno-Tank 14. Mittels dos-elektrischen Schalters 10 wird faber den Thernotontakt 9 :ein Strom von der Batterie zur Zirkulationspunpf a geleitet. Diese-Pumpe 9 befördert jetzt das heiße Kühlmittel durch den Heizkörper 17 in den Zylinderblock 1z, wobei das kalte Kühlmittel des Zylinderblocks 12 in den ." Therno-Tank 14 gelangt. Die entstehende Temperaturdifferenz bewirkt eine Stromunterbrechung zur Pumpe 10 mittels des Therno-Kontakts 9. Um bei extrem niedrigen ltettertlaperaturen die Startbedingungen des Motors 12 zu verbessern, kannte nach kurzer Wartezeit der Motor 12 angelassen werden.
• Die Zirkulation-erfolgt, danach wie unter 1) beschrieben. In beiden Fällen, beim Anlassen mit Wartezeit, oder bei sofor- tigem Anlassen erfolgt eine schnellere Erreichung der Betriebs- temperatur des Motors, da eine höhere Anfangstemperatur im System vorhanden ist.
• Vorgang bei Verwendung als Sofortheizung_.
• Es findet eine getrennte Zirkulation vom Thermo-Tank 14 durch Pumpe 8, durch den Heizkörper 17, durch das Ventil 7 (nach Einstellung) und durch Leitung e, durch Ventil Sa zurück zum Thermo-Tank 14 statt.
• -Der Thermo-Tank 14 könnte in unmittelbarer Nähe des Motors 11,-neben dem Armaturenbrett oder im Kofferraum eingebaut werden:

Claims (1)

1. Ä 1V S P R Ü- C fii t, ixsseii Verbtbnhungsmotoren gekennzeichnet durch tem#ih:kreil;eufugeoedneren wArmespeichen t''fitr4e*-tank i4) :# X; mach: Ans ;roch 1., dndure#ecennzeh.nrt,, daß ci.;?.f= '.ahnen flüssigen Medüens dienen4g Thorgg- @@@@C s;se:c eät.geg,@snecta.eine@c 4n-ö@.. _-@4yX; nx.ucl,, ;e.@i; dal@ '@in.Unter-.e@ tätige») Ventilen a» der Kühl4ralslaut des Motors (1Z,13) angeschlossen ist. 4. Meizsysto® nach Anspruch 1 und 3, dsdurtch gekennasichast, daa zwischen dem Thermo-Unk (T4) und cläa Mötor _ (1g ein ieizkßrpcr (1?) singaglioderist* - . S. Heizsystem nach Anspruch 1 und 2 dadurth ge@cannat@fchast daß dar Th®rmo-i'a»li4 als ausgebildet irrt, ndsa er von einer svüortan (G) lauer (4 =schlossen tti an welche an enem Zndo 81n Gebläse (10) mit Antaugkimal (i9) angeschlossen ist und im Seg@enüberil@rgerialn Finde ein Aus- laßstutzon (21) far die erwärmte Luft* 6.. I.3.ef asystam nach Anspeueb $. dadurchekenseich»@et@, 4 der iheotank augsn Grit gippon oder 13en (l$) zur WArme- übsrtragung suagetUstet ist. ?. Itaixsystem nach Anspruch 5, 3aduroh g@aieijrse,ehnsti für Gien Absehluß des Xanales (19) und ass Stutaons t1) 1Terschlußpfeopfen. und 22) torgesehen s1.nd.e 4&a ur ein gem®insa_res stouergestängo W) gekoppelt sind