DE1961286A1

DE1961286A1 - Heizeinrichtung fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1961286A1
Application number: DE19691961286
Authority: DE
Inventors: Kurt Juengling
Original assignee: J Eberspaecher GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Priority date: 1969-12-06
Filing date: 1969-12-06
Publication date: 1971-07-01
Also published as: CA927805A; SE376572B

Description

Ilei zeinrichtung für Kraft fahrzeuge.
Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung für Kraftfahzeuge mit rotor, bestehend aus einer motorunabhängigen Heizung, einer Wasserpumpe und einem Wasser-Luft-Wärmetauscher.
Es sind licizungen bekannt, bei denen mittels einer besonderen lleizquclle Heißluft erzeugt und diese dem Fahrzeuginnenraum zugeführt wird. Derartige Heizungen sind als Standheizungen wirksam. Als Brennstoff dient entweder Benzin oder Dieselöl, Bei den bekannten Anordnungen ist jedoch nachteilig, daß sie zunächst unabhängig vom Motor betrieben werden und daß sodann bei laufendem und warmcn Motor dieser eine zweite Wärmequelle bildet, sodaß cinc zu große Gesamtwärmemenge erzeugt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heizeinrichtung zu schaffen, die sowohl als Standheizung, d. h., bei stillstehendem Motor, als auch als Zusatzheizung bei laufendem Motor verwendet werden kann, unter Einschluß der fMöglichkeit mit mindestens einem Tcilstrom eine Motorvorwärmung vorzunehmen und der frei wählbaren Wärmezufuhr zum Aufheizen des Fahrzeuginnenraunies Dicse Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen einem Wärmetauscher und einer zu einer Zusatzheizung gehörenden Wasserpumpe ein Sciialtelement mit einer Verbindung zu einer zu dem Motor des Kraft fahrzeuges gehörenden Wasserpunpe derart angeordnet ist, daß die in der Zusatzheizung erzeugte Wärmemenge bei Stillstand des Motors ebenso wie beim Fahrbetrieb entweder zur Motorverwändung oder zur Behizung des Fahrzeuginnenraumes oder in einem gewünschten Verhältnis für beide Zwecke abführbar ist.
Um zu erreichen, daß die IIasseraustrittstempcratur der Zusatzheizung konstant auf einer Höhe gehalten werden kann, die cs ermöglicht, die Wärmemenge in dem Wärmetauscher schnell an die Luft abzugeben, sowic un die Temperaturkonstanz durch das Schaltelemcnt bis zur Betriebstemperatur des Motors mit der immer vollen Heizleitung erreichten zu können, wird nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung das Schaltelement als Mischventil mit einem Zulaufstutzen und zwei Abgangsstutzen sowie mit zwei dein Abgangsstutzen zugeordneten Ventilen und einem an sich bekannten Thermostaten und einem Bypaßkanal ausgebildet.
Die mit der vorliegenden- Erfindung erzielten Vo-rteiic bestehen insbesondere dariil, daß anstelle von zwei unabhängig wirkenden und getrennt zu regelnden Heizungen nur ein in seinen Bedürfnissen auf die cinzelnen Entnahmestellen ab gestimmter Kreislauf erforderlicli ist, daß damit die Wärmeleistung der Zusatzheizung niedriger gehalten werden kann als bei den bekannten Anordnungen und daß die beiden Aufgaben, nämlich die der Motorvorwärmung sowie die der Beheizung des Innenraumes ortimal gelöst werden können.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, daß der Motor in kurzer Zcit und nur bis zur Starttemperatur vorgewärmt wird und damit nur ein geringer Teil der Heizleistung für die Vorwärmung verwendet werden muß.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und-wird im Folgenden näher beschrieben: In der Abbildung ist die Serienheizung 1 dargestcllt. Die W3czeichnung "Serienheizung" wird der allg-emeinen Terminologie folgend gewählt, obwohl es sich um einen Luft-Wasser-Wärmetauscher handelt. Dicse Serienheizung 1 verffigt über einen Abluftstutzen 14, der die erwärmte Luft zur Scheibenentfrostung leitet, sowie über einen Abluftstutzen 15, mittcls welchem die Warmluft das Fahrzeuginnere, und zwar in den Fußraum, geleitet wird, sowie über einen Stutzen 16, hinter dem ein Gebläse 17 angeordnet ist, sowie über einen Frischluftansaugstutzen 27. Für das Ileizwasser ist ein Eingangsstutzen 29 und ein Abgangsstutzen 28 vorgesehen.
Von dem Stutzen 28 geht die Leitung 7 aus, an welche iber den Flansch 18 das Schaltelement 2 angeschlossen ist. Dieses steht über dell Flansch 19 und die Leitung 8 mit einer Wasserpumpe 3 in Verbindung, die über die Leitung 9 die Zusatzheizung 4 versorgt.
Das in der Zusatzheizung 4-au£geheizte Wasser gelangt über die Leitung 10 zu einem T-Stück 30. Von dort kann cs über die Rohrleitung 13 und den Stutzen 29 wieder der serienheizung zugeführt werden. Auf der anderen Seite des T-Stücks 30 gelangt das aufgeheizte Wasser über das Zwischenstück 12 in den Kühlwasserkreislauf des Motors, während die zu dem Motor 6 gehörende Wasserpumpe 5 über die Leitung 11 mit dcm Schaltelement 2 verbunden ist.
Durch diese einfache und wenig aufwendige Wasserführung, bei welcher an keiner Stelle Blenden oder zusätzliche Vcntilc crforderlich sind, können folgende Wasserkreisläufe eingeschaltet werden: 1. Gekennzeichnet irurcli den Pfeil "a" ergibt sich folgender Kreislauf: Bei stillstehendem Motor 6, d. h., im Standbetrieb, wird die Zusatziieizung 4 gestartet. Es tritt zunächst eine Kurzschlußzirkulation auf, indem das von der Wasserpumpe 3 umgewälzte Wasser über die Leitung 9 der Zusatzheizung 4 zufließt, dort erhitzt wird, sodann über die Leitung 10 zu dem T-Stück 30 gelangt und von dort infolge des Temperaturgefälles über die Leitung 13 der Serienheizung 1 zufließt. In dieser Serienheizung 1 durchläuft es die Wärmetauschflächen und gelangt über die Leitung 7 zu dem Sc]ialtelement 2. In diesem ist das Ventil 22 gesclilossen. Das Ventil 25 ist bei noch kaltem Zustand geöffnet, und durch den anstellenden Wasserdruck öffnet sich das Ventil 21, und das Wärmwasser tritt über die Leitung 8 wieder in die Wasserpumpe 3 ein. Die erzeugte Wärmemenge kann durch Einschalten des Gebläses 17 und dessen Regelung aus der Serienheizung vollständig oder teilweise über die Stutzen 14 und 15 abgeführt werden.
2. Beim Erreichen einer vorgegebenen Wassertemperatur ( > 700 C) ergibt sich, folgend dem Pfeil "b", nach Öffnen des Thermostaten folgender Kreislauf: Zunächst herrscht noch der bereits in Verbindung mit dem Pfeil "a" beschriebene Kreislauf zur Serienheizung. Durch das Öffnen des an sich bei Kraftfahrzeugen bekannten Ther:nostaten in dem Schaltelement 2 wird ein Teill:reis in den T-Stück 30 abgezweigt und über die Leitung 12 dem Motor 6 zugeführt. Das Wasser durchströmt den Motor 6, tritt nach Durchfließen der Wasserpumpe 5 wieder aus und gelangt über die Leitung 11 wieder zum Schaltelement 2, das in Abhängigkeit von der Temperatur des ankommenden Wassers die Weiterregelung vornimmt. Bei diesem Kreislauf über den Motor wird der rotor 6 aufgeheizt, d. h., es findet eine Vorwärmung vor Inbetriebnahme des Motors statt.
3. Beim Erreichen Temperatur (>80° C) öffnet der Thermostat das Schaltelement 2 ganz und verschließt über das Ventil 25 die Leitung 7 zur Serienheizung 1. Es cntstcht der Wasserkreislauf folgend dem Pfeil "c": Bei diesem Kreislauf geht die volle Heizleistung zum Motor, d. h., auf Grund des Temperaturgefälles fließt das erhitztc Wasser von dem T-Stück 30 aus nicht in die Leitung 13, sondern wird über die Leitung 12 in seiner Gesamtmenge dem Motor 6 zugeführt, von wo es über die Wasserpumpe 5 und die Leitung 11 wieder zu dem Schaltelement gelangt. Von diesem fließt cs über die Leitung 8 der zu der Zusatzheizung 4 gehörenden Wasserpumpe 3 zu, sodaß dieser Kreislauf durch Einspeisen in die Leitung 10 in sich geschlossen ist.
4. Wird nun der Motor gestartet und die Zusatzheizung 4 blcibt in Betrieb, so entsteht der Kreislauf gemäß Pfeil "d": In diesem Falle wird die volle Heizleistung an die Serienheizung abgegeben, und es ergibt sich einc Mischtemperatur, die nicht mehr über die Leitung 12 den Kühlwasserhaushalt des Motors beeinflußt, sondern es entsteht der Kreislauf: Serienheizung 1 über Leitung 7 zum Schaltelement 2, von diesem über Leitung 8 zu der Wasserpumpe 3, über die Leitung 9 und die Zusatzheizung 4 zur Leitung 10, von dem T-Stüclv 30 über die Leitung 13 wiederum zur Serienheizung. Dabei strömt ein Tcil des Wassers über den Bypaß 26 in dem Schaltelement 2 und das vollgeoffncte Ventil 22 des Schaltelementes, sowie über die Leitung 11 zu der Wasserpumpe 5 und ferner über den lotor zurück zu der Serienheizung l. Dabei stcllt sich die Mischtemperatur wiederum auf Grund der thermodynamischen Verhältnisse ein.
5. Wenn der Motor genügend Heizleistung liefert, folgt der Kreislauf gemäß Pfeil "e", d. h., die Zusatzheizung wird nb.cschaltet, und das von dem Motor 6 erwärmte Wasser flicPt, gefördert von der Wasserpumpe 5, iibcr die Leitung 13 zur Serienheizung, von dort über die Leitung 7 zum Schalelement 2 und über die Leitung 11 wieder zur Wasserpumpe 5.

Claims

P a t e n t a n s p r ii c h c

1. Heizeinrichtung für Kraftfahrzeuge mit wassergekühltem Motor, bestehend aus einer Zusatzheizullg, einer Wasserpumpe und einem Wasser-Luft-Wärmetauscher, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Wärmetauscher (1) und einer zu der Zusatzheizung (4) gehörenden Wasserpumpe (3) ein Schaltelement C2) mit einer Verbindung zu der zu dem Motor (6) gehörenden Wasserpumpe (5) derart angeordnet ist, dan die in der Zusatzheizung (4) erzeugte Wärmemenge bei Stillstand des Motors (6) ebenso wie beim Fahrbetrieb entweder zur Motorvorwärmung oder zur Beheizung des Fahrzeuginnenraumes oder in einem gewünschten Verhältnis für beide Zwecke abführbar ist.

2. IXeizeinriclltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Schaltelementes die Wasserkreisläufe derart geschaltet werden können, daß zunächst nach Inbetriebnahme der Zusatzheizung (4) die volle Heizleistung an die Serienheizung (1) abgeführt wird, daß sodann nach Erreichen einer vorgogebcnen Wassertemperatur (T 1) durch Öffnen des Schaltelementes (2) ein Teil der Heizleistung der Zusatzheizung (4) dem Motor (6) zur Vorwärmung zugeführt wird, daß sodann nach Erreichen einer vorgegebenen Temperatur (T2), wobei T2 > T1 ist, die volle lieizlcistung der Zusatzheizung (4)dem Motor (6) zugeleitet wird, daß sodann nach gestartetem Motor (6) die gesamte Iioizleistung dieses Motors (6) sowie der Zusatzheizung (4) der Serienheizung (1) zugeführt wird und daß ferner, sobald der Motor (6) genügend Heizleistung für die Serienheizung (1) liefert, die Zusatzheizung (4) abgeschaltet wird.

3. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (2) als Dreiwegeventil ausgebildet ist.

4. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (2) als Mischventil mit einem Zulaufstutzen (18) und Abflußstutzen (19) und (20) sowie mit Ventilen (21) und (22) und ferner mit einem Thermostaten (23) wid einem mit diesem verbundenen Ventil (25), sowie einem Bypaßkanal (26) ausgebildet ist.