DE19637926A1

DE19637926A1 - Kühleinrichtung für Ladeluftkühler

Info

Publication number: DE19637926A1
Application number: DE1996137926
Authority: DE
Inventors: Xaver Hirsch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-09-17
Filing date: 1996-09-17
Publication date: 1998-03-19

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühleinrichtung zum Kühlen von Kühlern von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Ladeluftkühlern von Lastkraftwagen.

Im Stand der Technik zur Leistungssteigerung von Kraftfahrzeugen Kühler bekannt, die von einer den Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs kühlenden Kühlflüssigkeit durchströmt werden und zum Zweck der Abkühlung der Kühlflüssigkeit eine große Oberfläche, insbesondere in Form von Lamellen aufweisen. Ohne geeignete Kühlmaßnahmen würde die Leistung eines Verbrennungsmotors mit seiner Laufzeit abnehmen, da sich der Verbrennungsmotor durch die in ihm stattfindenden exothermen chemischen Reaktionen im Laufe der Zeit erhitzt, und sein Wirkungsgrad bzw. seine Leistung mit steigender Temperatur abnehmen. Bei mit einem Turbolader versehenen Verbrennungsmotoren sind im Stand der Technik Ladeluftkühler bekannt, mit Hilfe derer die von dem Turbolader kommende Luft gekühlt wird. Ähnlich wie Kühler bei normalen Verbrennungsmotoren dienen Ladeluftkühler zur Leistungssteigerung von mit Turboladern versehene Verbrennungsmotoren.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der Hilfe die Kühlwirkung von Kühlern bzw. Ladeluftkühlern zumindest zeitweise gesteigert werden kann, um dadurch mindestens zeitweise eine Leistungssteigerung des entsprechenden Verbrennungsmotors zu erzielen.

Für eine Kühleinrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe gelöst durch einen Flüssigkeitsbehälter zum Aufbewahren einer Kühlflüssigkeit, einer in der Nachbarschaft des Kühlers angeordneten Sprüheinrichtung, und einer Pumpe mit einer Pumpenleitung zum Transportieren der Kühlflüssigkeit zur Sprüheinrichtung.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei der erfindungsgemäßen Kühleinrichtung wird durch die Möglichkeit eines mindestens zeitweisen Aktivierens einer Pumpe mit einer Pumpenleitung zum Transportieren von in einem Flüssigkeitsbehälter aufbewahrter Kühlflüssigkeit bewirkt, daß eine an die Pumpenleitung angeschlossene Sprüheinrichtung Kühlflüssigkeit auf die Oberfläche des Kühlers sprüht, die durch den Fahrtwind des Kraftfahrzeugs und durch die Temperatur des Kühlers zum Verdunsten gebracht wird, wobei Verdunstungskälte entsteht bzw. dem Kühler Wärme entzogen wird, die an die an seiner Oberfläche verdampfenden Wasserteilchen abgegeben wird. Versuche haben ergeben, daß durch diese zusätzliche Kühlwirkung des Kühlers bzw. eines Ladeluftkühlers eine Leistungssteigerung des entsprechenden Verbrennungsmotors von bis zu 10% bewirkt wird. So wurde auf dem Fußgelände der Fa. MAN, Ulm mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Kühleinrichtung die Leistung eines Motors mit 560 PS um 50 PS auf 610 PS gesteigert.

Die erfindungsgemäße Kühleinrichtung ist insbesondere geeignet zum Kühlen von Ladeluftkühlern, wie sei bei Fahrzeugen mit Dieselmotorantrieb verwendet werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der erfindungsgemäßen Kühleinrichtung wird als Kühlflüssigkeit Wasser, insbesondere gereinigtes Wasser verwendet. Es können aber auch Kühlflüssigkeiten verwendet werden, deren Siedepunkte unterhalb denjenigen von Wasser liegen. Derartige Kühlflüssigkeiten sind in der Regel teurer als Wasser besitzen jedoch auf der anderen Seite eine höhere Kühlwirkung als Wasser.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kühleinrichtung ist die Sprüheinrichtung in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges vor dem Kühler angeordnet. Dadurch wird sichergestellt, daß die von der Sprüheinrichtung versprühte Kühlflüssigkeit durch den Fahrtwind direkt auf die Oberfläche des Kühlers aufgebracht wird.

Gemäß einer wichtigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kühleinrichtung weist die Sprüheinrichtung eine Mehrzahl von Düsen zum Versprühen der Kühlflüssigkeit auf. Dabei ist mindestens eine Düse vorgesehen. Die Düsen sind dabei so eingestellt, daß die Kühlflüssigkeit in Form kleiner und kleinster Tröpfchen verteilt wird. Durch das Vorsehen einer Mehrzahl von Düsen, die über die Oberfläche des Kühlers verteilt angeordnet sind, wird sichergestellt, daß die gesamte Oberfläche des Kühlers mit Kühlflüssigkeit besprüht wird.

Die Pumpe der erfindungsgemäße Kühleinrichtung erzeugt vorzugsweise einen Druck von 1,0 bis 5,0 bar. Bei einem Druck von 4,7 bar können beispielsweise 14 l Kühlflüssigkeit pro Minute von der Pumpe gefördert werden. Dies entspricht einer Wassermenge, die ein stark erhitzter Ladeluftkühler insgesamt gerade noch zur Verdunstung bringen kann. Da eine größere Wassermenge von dem Kühler nicht mehr zur Verdunstung gebracht werden würde und deshalb von der Oberfläche des Ladeluftkühlers abtropfen würde, würde sie auch keine größere Kühlwirkung bei dem Ladeluftkühler erzeugen.

Es ist vorgesehen, daß die erfindungsgemäße Kühleinrichtung nur zeitweilig zum Einsatz kommt, insbesondere in Situationen, in denen dem Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs besondere Leistungen abverlangt werden, wie beispielsweise bei Fahren unter Steigung. Aus diesem Grund ist das Fassungsvermögen des Kühlers so bemessen, daß die erfindungsgemäße Kühleinrichtung vorzugsweise von zwei Minuten bis 20 Minuten aktiv eingesetzt werden kann.

Gemäß einer weiteren wichtigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kühleinrichtung ist neben der Pumpenleitung eine Rückleitleitung zum Zurückleiten gepumpter Kühlflüssigkeit in den Flüssigkeitsbehälter vorgesehen, wobei in der Rückleitleitung eine Dosiereinrichtung zum Dosieren der Menge der rückgeleiteten Kühlflüssigkeit angeordnet ist. Die Dosiereinrichtung kann dabei elektrisch, elektronisch oder mechanisch betätigbar sein. Die teilweise Rückleitung bringt den Vorteil, daß die Menge der in die Sprüheinrichtung eingeleiteten Kühlflüssigkeit bei konstanter Leistung der Pumpe dosiert werden kann. Insbesondere wird durch eine derartige Dosiereinrichtung eine lineare Regelung der Menge der in die Sprüheinrichtung geleiteten Kühlflüssigkeit ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Kühleinrichtung wird im folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Kühleinrichtung in einer Seitenansicht;

Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Kühleinrichtung in einer Ansicht von vorne.

Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Kühleinrichtung 10 ist ein mit Wasser gefüllter Flüssigkeitsbehälter 1 unterhalb einem Ladeluftkühler 8 eines Lastkraftwagens angeordnet. Bei erhöhtem Leistungsbedarf für den nicht dargestellten Verbrennungsmotor des Lastkraftwagens wird eine Pumpe 2 aktiviert, die Wasser aus dem Flüssigkeitsbehälter in eine Pumpenleitung 3 pumpt, die in ein Rohr 13 mündet, das im oberen Bereich des Ladeluftkühlers 8 angeordnet ist.

In dem Rohr 13, dessen freies Ende durch einen Stutzen 5 verschlossen ist, sind im Abstand drei Düsen 4 angeordnet, die bei Aktivierung der Pumpe 2 Wasser auf die in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs vordere Oberfläche des Ladeluftkühlers 8 versprühen. Der Ladeluftkühler 8 ist durch einen Schraubverschluß 9 verschlossen. Von der Pumpenleitung 3 zweigt eine Rückführleitung 6 ab, in der Wasser über eine Dosiereinrichtung 7 zurück in den Flüssigkeitsbehälter 1 geleitet wird. Die Dosiereinrichtung 7 ist elektrisch vom Fahrersitz aus steuerbar.

Ist die Dosiereinrichtung so eingestellt, daß dem durch die Rückleitleitung 6 fließenden Wasser ein hoher Widerstand entgegengesetzt wird, so fließt nur wenig Wasser durch die Rückleitleitung 6 in den Flüssigkeitsbehälter 1 zurück, und der überwiegende Teil des von der Pumpe 2 geförderten Wassers fliegt durch die Pumpenleitung 3 zu den Düsen 4, von wo es auf den Ladeluftkühler 8 versprüht wird.

Ist die Dosiereinrichtung 7 hingegen so eingestellt, daß dem durch die Rückleitleitung 6 in den Flüssigkeitsbehälter 1 zurückfließenden Wasser nur ein geringer Widerstand entgegengesetzt wird, so fließt der größere Teil des von der Pumpe 2 geförderten Wassers durch die Rückleitleitung 6, und ein geringerer Teil fließt durch die Pumpenleitung 3 zu den Düsen 4, so daß in diesem Fall eine geringere Wassermenge durch die Düsen 4 auf den Ladeluftkühler 8 versprüht wird.

Die Pumpe 2 wird über einen nicht dargestellten Elektromotor betrieben, der ebenfalls vom Fahrersitz aus aktivierbar ist. Alternativ zu der in den Figuren dargestellten Ausführungsform kann der Flüssigkeitsbehälter 1 auch seitlich oder oberhalb des Ladeluftkühlers 8 angeordnet sein. Eine bei Aktivierung der Pumpe 2 durch das Versprühen von Wasser auf seine Oberfläche bewirkte zusätzliche Abkühlung des Ladeluftkühlers 8 wird eine Steigerung der Leistung des nicht dargestellten Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs bewirkt. Dem Fahrer des Lastkraftwagens steht somit die Möglichkeit offen, eine zeitweilige Leistungssteigerung des Verbrennungsmotors des Lastkraftwagens gezielt bewirken zu können.

Claims

1. Kühleinrichtung zum Kühlen von Kühlern von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Ladeluftkühlern von Lastkraftwagen, gekennzeichnet durch einen Flüssigkeitsbehälter zum Aufbewahren einer Kühlflüssigkeit, einer in der Nachbarschaft des Kühlers angeordneten Sprüheinrichtung, und einer Pumpe mit einer Pumpenleitung zum Transportieren der Kühlflüssigkeit zur Sprüheinrichtung.

2. Kühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlflüssigkeit Wasser, insbesondere gereinigtes Wasser verwendet wird.

3. Kühleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprüheinrichtung in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges vor den Kühler angeordnet ist.

4. Kühleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprüheinrichtung eine Mehrzahl von Düsen zum Versprühen der Kühlflüssigkeit aufweist.

5. Kühleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe einen Druck von 1,0 bis 5,0 bar erzeugt.

6. Kühleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühler ein Fassungsvermögen von 30 l bis 200 l aufweist.

7. Kühleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Pumpenleitung eine Rückleitleitung zum Zurückleiten gepumpter Kühlflüssigkeit in den Flüssigkeitsbehälter vorgesehen ist, wobei in der Rückleitleitung eine Dosiereinrichtung zum Dosieren der Menge der rückgeleiteten Kühlflüssigkeit angeordnet ist.