DE2032018C3

DE2032018C3 - Motorunabhängige Kraftstoffheizung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE2032018C3
Application number: DE2032018A
Authority: DE
Inventors: Albert Dipl.-Ing. 7032 Sindelfingen Stolz
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1970-06-29
Filing date: 1970-06-29
Publication date: 1978-05-03
Also published as: DE2032018B2; US3795234A; DE2032018A1; SE389302B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine motorunabhängige Kraftstoffheizung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftfahrzeug, mit einem wassergekühlten Motor, die an den Wasserkreislauf und das Bordnetz des Kraftfahrzeuges angeschlossen ist und aus zwei an den Motor angeschlossenen miteinander in Verbindung stehenden Wasserkreisläufen besteht, wobei in dem einen Kreislauf die mit einer Pumpe versehene ein- bzw. abschaltbare Kraftstoffheizung und in dem anderen Kreislauf, der abschaltbar ist, ein Wärmetauscher mit einem durch einen Fühler und einen Gebläseschalter zu- und abschaltbaren Gebläse angeordnet sind.

Kraftstoffheizungen dieser Art sind bekannt (Krafthand Heft 22,1967, S. 1234). Sie weisen den Vorteil auf, daß sie als Standheizungen auch bei nicht laufendem Motor betätigbar sind, so daß beispielsweise bei blockierten Straßen im Winter oder auch morgens vor dem Start sowohl die Motortemperatur selbst für ein besseres Anspringen als auch insbesondere die Fahrgastraumtemperatur angehoben ist Es hat sich als

■ο nachteilig erwiesen, daß der nachträgliche Einbau einer motorunabhängigen Kraftstoffheizung mit einem erheblichen montagetechnischen Aufwand verbunden ist, wobei erschwerend hinzutritt, daß vielfach nicht der nötige Platz für den zweckmäßigen Einbau der Kraftstoffheizungsaggregate vorhanden ist und die konstruktive Auslegung des Wasserkreislaufes und des Bordnetzes des Kraftfahrzeuges für den Anschluß einer motorunabhängigen Kraftstoffheizung nicht geeignet sind, so daß betriebsstörende Überlastungen auftreten können.

Es sind auch andere motorunabhängige Kraftstoffheizungen bekannt (DE-OS 19 35 840), bei denen aber ständig aufgeheiztes Wasser durch eine Leitung und durch den Wärmetauscher geführt wird, auch wenn eine

Beheizung des Fahrgastraumes als Zusatzheizung nicht

erwünscht ist Diese bekannten Fahrzeugheizungen weisen den Nachteil auf, daß sie verhältnismäßig große

Wärmeverluste mit sich bringen. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe

zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und für eine motorunabhängige Kraftstoffheizung einen betriebssicheren und montagetechnisch einfachen Anschluß an den Wasserkreislauf und das Bordnetz vorzusehen, der auch die Gewähr dafür gibt, daß möglichst wenig

Wärmeverluste auftreten.

Die Erfindung besteht bei einer motorunabhängigen Kraftstoffheizung der eingangs genannten Art darin, daß der Saugflansch der Wasserpumpe der Kraftstoffheizung an den Motorblock und der Druckflansch an den Zylinderkopf des Motors angeschlossen sind und daß der Druckflansch als Verbindungsstück der beiden Wasserkreisläufe ausgebildet und ein zur An- und Abschaltung dienender Wasserhahn zwischen dem Druckflansch und dem Wärmetauscher vor dem Fühler angeordnet sind. Durch diese Ausgestaltung wird auch nachträglich eine sehr einfache Montage möglich. Da die Anschlußstellen am Zylinderkopf und am Motorblock so gewählt werden können, daß nur eine kleine Druckdifferenz zwischen den Anschlußstellen am Motor vorhanden ist, wird bei abgeschalteter Kraftstoffheizung auch nur wenig Wasser die Verbindungsleitungen durchströmen, so daß bei ausgeschalteter Zusatzheizung in dem außerhalb des Fahrgastraumes liegenden Leitungssystem wenig Wärmeverluste auftre ten. Die Druckdifferenz ist an sich jedoch notwendig, um den Wasserkreislauf durch die Benzinheizung entlüften zu können, ohne die Benzinheizung anschalten zu müssen. Die Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des Leitungssystems ist bei abgeschalteter Kraftstoff heizung abhängig von der Motordrehzahl und damit von der Drehzahl der Wasserpumpe.

In besonderer vorteilhafter Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann die motorunabhängige Kraftstoffheizung dadurch geschaltet werden, daß eine an die

fts Batterie angeschlossene elektrische Schaltuhr in bekannter Weise vorgesehen ist, die ein Relais z. B. über Masse steuert, welches mit der motorunabhängigen Kraftstoffheizung in Verbindung steht. Mit der Schalt-

uhr kann die motorunabhängige Kraftstoffheizung in einfacher Weise zu einem beliebigen Zeitpunkt ein- und nach einer bestimmten Heizdauer wieder abgeschaltet werden, so daß z. B. im Winterbetrieb der Mator und der Innenraum des Kraftfahrzeuges ohne die notwendige Anwesenheit des Fahrer vorgeheizt werden können. Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal kann das Gebläse an Masse angeschlossen sein und bei geschlossenem Kontakt des Fühlers über ein zweites zwischen dem Fühler und dem Gebläseschalter ι ο angeordnetes Relais mit Strom und bei unterbrochenem Kontakt des Fühlers und eingeschalteter Zündung mit Strom über eine weitere Leitung mit zwischengeschalteter Diode und über den Gebläseschalter gesteuert werden. Es kann aber auch möglich sein, daß das Gebläse an Batterieplus angeschlossen ist und bei geschlossenem Kontakt des Fühlers direkt mit Masse und bei unterbrochenem Kontakt des Fühlers und eingeschalteter Zündung über ein zweites zwischen dem Fühler und dem Gebläseschalter angeordnetes Relais mit Masse gesteuert wird

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:

F i g. 1 eine schematische Darstellung des wasserseitigen Anschlusses der K "-aftstoffheizung an den Kraftfahrzeugmotor,

F i g. 2 einen elektrischen Schaltplan für den Anscnluß der Aggregate an das Bordnetz mit an Masse liegendem Gebläse,

F i g. 3 einen elektrischen Schaltplan für den Anschluß der Aggregate an das Bordnetz mit an Batterieplus liegendem Gebläse.

In F i g. 1 ist der wasserseitige Anschluß der Aggregate an den Motor 1 des Kraftfahrzeuges dargestellt Mit 2 sind die Wasserpumpe und mit 3 der Kühler des wassergekühlten Motors 1 bezeichnet. Zwischen dem Zyiinderkopf des Motors 1 und dem Kühler 3 ist der Thermostat 4 angeordnet. An dem Motor 1 sind zwei miteinander in Verbindung stehende Wasserkreisläufe 5, 6 vorgesehen und in dem einen Kreislauf 5 ist die mit einer nicht dargestellten Pumpe versehene ein- bzw. abschaltbare Kraftstoffheizung 7 und in dem anderen Kreislauf 6, der durch einen Wasserhahn 8 abschaltbar ist, ein Wärmetauscher 9 mit einem durch einen Fühler 10 und einem in der F i g. 1 nicht dargestellten Gebläseschalter 11 gesteuerten zu- und abschaltbaren Gebläse 12 angeordnet. Zur einfacheren Unterscheidung der beiden Wasserkreisläufe 5,6 sind der Wasserkreislauf 5 mit einer voll ausgezogenen Linie und der Wasserkreislauf 6 mit einer gestrichelt ausgezogenen Linie bei geöffnetem Wasserhahn 8 dargestellt Der Saugflansch 13 der Wasserpurr-pe der Kraftstoffheizung 7 ist an den Motorblock des Motors 1 und der Druckflansch 14 an den Zylinderkopf des Motors 1 angeschlossen, dabei sind die Anschlußstellen 13, 14 so gewählt, daß sich nur ein geringer Druckunterschied bei abgestellter Heizung 7 zwischen den Anschlußstellen ergibt Der Druckflansch 14 ist als Verbindungsstück der beiden Wasserkreisläufe 5, 6 ausgebildet, und der Wasserhahn 8 ist zwischen dem Druckflansch 14 und dem Wärmetauscher 9 vor dem Fühler 10 angeordnet. Die Strömungsrichtung des Wassers ist durch die Pfeile 15 schematisch angedeutet.

Bei Betrieb der motorunabhängigen Kraftstoffhei- <\s zung 7 saugt die Pumpe der Kraftstoffheizung 7 das Wasser aus dem Motorblock der Motors 1 und pumpt es bei geschlossenem Wasserhahn 8 über die Verbindungsleitung 5 in den Motor zurück, bei geöffnetem Wasserhahn 8 jedoch in den Motor I und den Wärmetauscher 9. Der Fühler IO schaltet das Gebläse bei z. B. 20° C Wassertemperatur ein, wobei die Einschalttemperaiur möglichst so gewählt ist, daß sie über 0⁰C liegt.

In der F i g. 2 ist an einem Ausführungsbeispiel der elektrische Anschluß der Aggregate an das Bordnetz dies Fahrzeuges schematisch dargestellt. An die Batterie 16 ist über eine Sicherung 17 eine elektrische Schaltuhr 18 angeschlossen, welche ein Relais 19 steuert, das die motorunabhängige Kraftstoffheizung 7 ein- bzw. abschaltet Zwischen dem Relais 19 und dem Gebläseschalter Il liegt der Fühler 10, der vereinfacht als Sichaller dargestellt ist Die Zeichnung zeigt den Fühler in geöffneter Stellung. Bei einer bestimmten Wasssertemperatur, z. B. bei einer Einschalttemperatur von 20⁰C, schließt der Fühler 10 und stellt den Durchgang vom Relais 19 zum Gebläseschalter 11 her.

Der Gebläseschalter 11 besitzt drei Schaltstufen 20. Liegt der Gebläseschalter 11 zwischen Batterieplus und Gebläse 12, so gibt der geschlossene Kontakt des Fühlers 10 Masse an ein weiteres Relais 21, das zwischen dem Fühler 10 und dem Gebläseschalter 11 angeordnet ist und schließt den Stromkreis zwischen dem Relais 19 und z. B. der ersten Stufe des Gebläseschalters 11 über die gestrichelt dargestellte Leitung 22. Wird die Leitung 22 nicht eingebaut, so muß der Gebläseschalter II auf eine der möglichen Stufen 20 eingeschaltet sein, damit das Gebläse 12 läuft, sobald eine Wassertemperatur über der Einschalttemperatur erreicht ist, und der Kontakt des Fühlers 10 Masse gibt Unter der E'inschalttemperatur von 20⁰C und eingeschalteter 21ündung erhält der Gebläseschalter 11 Strom über eine weitere Leitung 23 mit zwischengeschalteter Diode 23a. Die Diode ist deshalb zwischengeschaltet, damit bei geschlossenem Kontakt des Fühlers 10 und ausgeschalteter Zündung kein Strom auf die Leitung 23 kommt.

Die Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für den Anschluß der Aggregate an das Bordnetz des Kraftfahrzeuges. Zur Vereinfachung sind die gleichen arabischen Ziffern verwendet wie in Fig. 2. Das Gebläse 12 wird über den Gebläseschalter 11 mit Masse gesteuert Bei geschlossenem Kontakt des Fühlers 10 bekommt der Gebläseschalter U direkt Masse. Bei unterbrochenem Kontakt des Fühlers 10, d. h., wenn die Einschalttemperatur noch nicht erreicht ist, bekommt der Gebläseschalter 11 bei eingeschalteter Zündung Masse über das Relais 21. Die durchgezogene Leitung 24 zeigt an, daß das Gebläse auf die Stufe 0 geschaltet ist und bei eingeschalteter Zündung und geöffnetem Kontakt des Fühlers 10 nicht in Betrieb ist. Der Fahrer hat auch die Möglichkeit, eine beliebige andere der drei Gebläsestufen einzustellen, so daß das Gebläse in der vorgewählten Stufe arbeitet, wenn es den entsprechenden Kontakt durch den Fühler oder die Zündung erhält Wenn nun die Schaltuhr 18 die motorunabhängige Kraftstoffheizung zu einem bestimmten Zeitpunkt einschaltet und eine Wassertemperatur über der Einschalttemperatur des Fühlers liegt, z. B. über 20⁰C, dann wird der Kontakt des Fühlers 10 geschlossen und eine Verbindung über die gestrichelte Leitung 22 und dem Gebläse hergestellt, so daß das Gebläse selbst bei auf 0 sehendem Gebläseschalter mit Stufe 1 in Betrieb gesetzt wird. Durch Umschaltung der Verbindungsleitung 24 des Gebläseschalters 11 auf eine der drei Stufen kann der Fahrer die Gebläsedrehzahl des Gebläses beliebig beeinflussen.

Die Einsatzmöglichkeiten der motorunabhängigen Kraftstoffheizung sollen im folgenden kurz angedeutet werden. Soll nur der Motor vorgeheizt werden, so wird der Wasserhahn 8 geschlossen. Die Schaltuhr 18 schaltet bei einer bestimmten vorgewählten Zeit ein und gibt Masse an Relais 19. Die motorunabhängige Kraftstoffheizung 7 erhält Strom und springt an, so daß warmes Wasser durch den Motor 1 gepumpt wird. Sollen der Innenraum und der Motor vorgeheizt werden, so wird der Wasserhahn 8 geöffnet, dabei durchströmt warmes Wasser den Motor 1 und den Wärmetauscher 9 über den Fühler 10. Bei einer Wassereinschalttemperatur von 20⁰C schließt der Fühler 10 den Kontakt und gibt Masse an das Relais 21 (Fig. 2) bzw. den Gebläseschalter 11 (F i g. 3). Das Relais 21 (F i g. 2) schaltet um, und das Gebläse 12 läuft. Soll die motorunabhängige Kraftstoffheizung als Zusatzheizung während der Fahrt benutzt werden, dann wird der Wasserhahn 8 geöffnet und warmes Wasser strömt vom Motor 1 und von der motorunabhängigen Kraftstoffheizung 7 über c.en Fühler fO durch den Wärmetauscher zurück zur Motorwasserpumpe 2. Schließlich ist es noch denkbar daß man z. B. in wartenden Taxis die motorunabhängige Kraftstoffheizung nach der Fahrt weiterlaufen läßt bzw nach der Fahrt anstellt, um den Innenraum odei Innenraum und den Motor weiter zu heizen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Motorunabhängige Kraftstoffheizung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftfahrzeug, mit einem wassergekühlten Motor, die an den Wasserkreislauf und das Bordnetz des Kraftfahrzeuges angeschlossen ist und aus zwei an den Motor angeschlossenen, miteinander in Verbindung stehenden Wasserkreisläufen besteht, wobei in dem einen Kreislauf die mit einer Pumpe versehene ein- bzw. abschaltbare Kraftstoffheizung und in dem anderen Kreislauf, der abschaltbar ist, ein Wärmetauscher mit einem durch einen Fühler und einen Gebläseschalter gesteuerten zu- und abschaltbaren Gebläse angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugflansch (13) der Wasserpumpe der Kraftstoffheizang (7) an den Motorblock und der Druckllansch (14) an den Zylinderkopf des Motors (1) angeschlossen sind und daß der Druckflansch (14) als Verbindungsstück der beiden Wasserkreisläufe (5, 6) ausgebildet und ein zur An- und Abschaltung dienender Wasserhahn (8) zwischen dem Druckflansch (14) und dem Wärmetauscher (9) vor dem Fühler (10) angeordnet sind.

2. Kraftstoffheizung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine an die Batterie (16) angeschlossene elektrische Schaltuhr (18) in bekannter Weise vorgesehen ist, die ein Relais (19) über Masse steuert, welches die motorunabhängige Kraftstoffheizung (7) ein- bzw. abschaltet und daß der Fühler (19) zwischen dem Relais (19) und dem Gebläseschalter (11), der mit mehreren einschaltbaren Stufen versehen ist, angeordnst ist.

3. Kraftstoffheizung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (12) an Masse angeschlossen ist und bei geschlossenem Kontakt des Fühlers (10) über ein zweites zwischen dem Fühler (10) und dem Gebläseschalter (U) angeordnetes Relais (21) mit Strom und bei unterbrochenem Kontakt des Fühlers (10) und eingeschalteter Zündung mit Strom über eine weitere Leitung (23) mit zwischengeschalteter Diode (23a)\md über den Gebläseschalter gesteuert wird.

4. Kraftstoffheizung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (12) an Batterieplus angeschlosen ist und bei geschlossenem Kontakt des Fühlers (10) direkt mit Masse und bei unterbrochenem Kontakt des Fühlers (10) und eingeschalteter Zündung über ein zweites zwischen dem Fühler (10) und dem Gebläseschalter (U) angeordnetes Relais (21) mit Masse gesteuert wird.