DE19736133A1 - Kühlmittelkreislauf für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kühlmittelkreislauf für einen Ver­ brennungsmotor eines Kraftfahrzeuges entsprechend dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Bei einem bekannten Kühlmittelkreislauf der gattungsgemäßen Art (DE 195 06 935 C1) sind ein Zulauf und ein Rücklauf des Heiz­ kreises in einem gemeinsamen, direkt an dem Motorblock des Ver­ brennungsmotors angeordneten Anschlußstutzen integriert, wobei der Zulauf koaxial innerhalb des Rücklaufs angeordnet ist und axial weiter in den Kühlmittelkreislauf im Bereich des Zylin­ derkopfes hineinragt als der Rücklauf, um eine Thermo-Syphon-Wirkung zu vermeiden. Es hat sich nun gezeigt, daß diese "Rohr­ in-Rohr"-Ausführung bezüglich ihrer Herstellung verhältnismäßig aufwendig ist und daß trotz der axialen Beabstandung von Zulauf und Rücklauf die Heizung bei abgeschalteter Pumpe nicht voll­ ständig abgeschaltet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kühlmittelkreislauf der gattungsgemäßen Art zu schaffen, der sich durch einen einfa­ cheren Aufbau auszeichnet und bei dem ein ungewollter, wenn auch schwacher Heizbetrieb mit Sicherheit ausgeschlossen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Vorschlag werden einfache, getrennte Vorlauf- und Rücklaufstutzen vorgesehen, die z. B. an vorhandene Kernlochdeckel angebracht werden. Durch das Rückschlagventil in der Rücklaufleitung bzw. durch ein Rückschlagventil in jeder Rücklaufleitung wird der Heizkreis zuverlässig unterbrochen, wenn die Pumpe abgeschaltet ist. Da die Schließkraft des Rück­ schlagventils mindestens so groß ist wie die maximale Druckdif­ ferenz zwischen Vorlauf- und Rücklaufstutzen, wird vermieden, daß Heizwasser aufgrund des Motorwasserpumpendruckes unkontrol­ liert über die Heizung fließt.

Die Pumpe ist vorzugsweise in der Rücklaufleitung vom Heiz­ körper angeordnet, da dann der Strömungswiderstand des Heizkör­ pers vor der Pumpe liegt und somit die Druckspitzen etwas ge­ ringer sind als bei der Anordnung der Pumpe in der Vorlauflei­ tung.

Weist der Heizkörper zwei getrennte Wärmetauscher auf, einen für die Beheizung der Fahrerseite und einen für die Beheizung der Beifahrerseite des Fahrzeuginnenraumes, die jeweils über eine eigene Rücklaufleitung mit dem Rücklaufstutzen verbunden sind, so sind in jeder Rücklaufleitung eine elektronisch regel­ bare Pumpe und ein Rückschlagventil vorzusehen, um eine indivi­ duelle Regelung zu ermöglichen und eine gegenseitige Beeinflus­ sung auszuschließen. Außerdem wird dadurch sichergestellt, daß nicht einseitig Heizwasser rückwärts in eine Heizkörperseite gepumpt wird, wenn z. B. eine Seite heizt und die andere nicht. Dies wäre möglich, da am Vorlauf- und Rücklaufstutzen unter­ schiedliche Absolutdrücke anliegen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben, in der schematisch ein Kühlwasserkreislauf eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahr­ zeuges dargestellt ist.

Ein Verbrennungsmotor 1 eines Kraftfahrzeuges weist einen Mo­ torblock 1 auf, der aus einem Zylinderkopf 1a und einem Zylin­ derkurbelgehäuse 1b besteht. Zur Kühlung des Verbrennungsmotors ist ein Motorkühlkreis vorgesehen, der Teil eines Kühlmittel­ kreislaufs ist und einen vom Fahrtwind durchströmten Kühler 2, eine obere Kühlmittelleitung 3 mit einem Kühlmittelregler 4 und eine untere Kühlmittelleitung 5 mit einer Kühlmittelpumpe 6 aufweist. Die Kühlmittelpumpe 6 fördert einen durch die Abwärme des Motors 1 erwärmten Kühlmittelstrom abhängig von der Stel­ lung eines Thermostatventils des Kühlmittelreglers 4 durch den Kühler 2. Mit 7 ist ein an den Motorkühlkreis angeschlossener Ölkühler bezeichnet. Der Motorkühlkreis weist außerdem einen Ausgleichskreislauf auf, der aus einer Entlüftungsleitung 8, einem Ausgleichsbehälter 9, einer Fülleitung 10 und einem Über­ laufbehälter 11 besteht.

Der Kühlmittelkreislauf weist neben dem Motorkühlkreis einen separaten Heizkreis mit einem Heizkörper 12 auf, der im Ausfüh­ rungsbeispiel zwei Wärmetauscher 12a und 12b, einen für die Be­ heizung der Fahrerseite des Fahrzeuginnenraumes und den anderen für die Beheizung der Beifahrerseite, enthält, die durch eine gemeinsame Vorlaufleitung 9 mit einem Vorlaufstutzen 14 und durch jeweils eine eigene Rücklaufleitung 15a bzw. 15b mit ei­ nem Rücklaufstutzen 16 verbunden sind. Die Stutzen 14 und 16 sind im Bereich des Zylinderkopfes Ia an den Motorblock und da­ mit an den Kühlmittelkreislauf angeschlossen. Aus baulichen Gründen vereinigen sich die beiden Rücklaufleitungen 15a und 15b vor dem Eintritt in den Rücklaufstutzen 16. Der Heizkörper 12 wird von Luft durchströmt, die in den Innenraum des Fahrzeu­ ges geführt wird.

In jeder Rücklaufleitung 15a und 15b ist eine elektrische Pumpe 17 bzw. 18 angeordnet, die jeweils durch eine nicht dargestell­ te elektronische Regeleinrichtung drehzahlgeregelt und/oder ge­ taktet an- und abschaltbar ist, um die Heizleistung für die ei­ ne und die andere Seite des Fahrzeuginnenraumes individuell zu regeln. Um auch bei abgeschalteter Pumpe 17 bzw. 18 ein Durch­ strömen des betreffenden Wärmetauschers 12a bzw. 12b mit Heizwasser mit Sicherheit zu vermeiden, ist in jeder Rücklauf­ leitung 15a, 15b stromab der Pumpe 17 bzw. 18 ein Rückschlag­ ventil 19 bzw. 20 angeordnet. Die Schließkraft der Rückschlag­ ventile 19, 20 ist so ausgelegt, daß der Schließdruck minde­ stens gleich dem maximal möglichen Differenzdruck zwischen den Stutzen 14 und 16, vorzugsweise aber größer als dieser ist. Sonst könnte aufgrund des Drucks der Motorwasserpumpe 6 Heizwasser unkontrolliert durch den Heizkreis fließen. Wird keine getrennte Beheizung der Fahrer- und der Bei­ fahrerseite des Fahrzeuginnenraumes vorgesehen, so ist naturge­ mäß ein Heizkörper mit nur einem Wärmetauscher und nur eine Rücklaufleitung erforderlich, in der dann ein Rückschlagventil angeordnet wird. Es wird dann auch nur eine Pumpe benötigt, die in der Vorlaufleitung 13 angeordnet sein könnte, vorzugweise aber ebenfalls in der Rücklaufleitung vorgesehen wird, da auf­ grund des Widerstandes des Heizkörpers die Druckspitzen in der Rücklaufleitung geringer sind als in der Vorlaufleitung. Ein weiterer Vorteil dieses Heizwasserkreislaufes ist die Mög­ lichkeit der Restwärmenutzung bei abgestelltem Fahrzeugmotor ohne zusätzliche Aggregate.

Claims (3)

1. Kühlmittelkreislauf für einen Verbrennungsmotor eines Kraft­ fahrzeuges, mit einem Motorkühlkreis und einem von diesem unab­ hängigen, durch Vorlauf- und Rücklaufstutzen (14 bzw. 16) am Motorblock (1a, 1b) an den Kühlmittelkreislauf angeschlossenen Heizkreis, in dem ein dem Innenraum des Kraftfahrzeuges zuge­ ordneter, durch eine Vorlaufleitung (13) mit dem Vorlaufstutzen (14) und durch mindestens eine Rücklaufleitung (15a, 15b) mit dem Rücklaufstutzen (16) in Verbindung stehender Heizkörper (12) sowie eine elektrische Pumpe (17; 18) angeordnet ist, die für eine Regelung der Heizleistung des Heizkreises durch eine elektronische Einrichtung drehzahlgeregelt und/oder getaktet an- und abschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorlaufstutzen (14) und der Rücklaufstutzen (16) getrennt voneinander am Motorblock (1a, 1b) angeordnet sind und daß in der Rücklaufleitung (15a, 15b) von dem Heizkörper (12) zum Rücklaufstutzen (16) oder bei Anordnung von mehreren Rücklaufleitungen in jeder Rücklaufleitung ein Rückschlagventil (19, 20) vorgesehen ist, dessen Schließkraft so ausgelegt ist, daß der Schließdruck mindestens gleich dem maxi­ mal möglichen Differenzdruck zwischen den Anschlußstutzen (14, 16) am Motorblock ist.

2. Kühlmittelkreislauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Pumpe (17; 18) in der Rücklaufleitung (15a; 15b) angeordnet ist,

3. Kühlmittelkreislauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Heizkörper (12) getrennte Wärmetauscher (12a; 12b) für die Fahrer- und die Beifahrerseite des Fahrzeuginnenraumes aufweist, die einerseits mit der Vorlaufleitung (13) und ande­ rerseits jeweils über eine eigene Rücklaufleitung (15a, 15b) mit dem Rücklaufstutzen (16) in Verbindung stehen, und daß in jeder Rücklaufleitung (15a, 15b) eine elektronisch regelbare Pumpe (17 bzw. 18) und ein Rückschlagventil (19 bzw. 20) vorgesehen ist.