DE2120073A1 - Für Fahrzeuge mit flüssigkeitsgekühltem Motor bestimmter kombinierter Heiz- und Kühlmittelkreis - Google Patents

Für Fahrzeuge mit flüssigkeitsgekühltem Motor bestimmter kombinierter Heiz- und Kühlmittelkreis

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DE2120073A1
DE2120073A1 DE19712120073 DE2120073A DE2120073A1 DE 2120073 A1 DE2120073 A1 DE 2120073A1 DE 19712120073 DE19712120073 DE 19712120073 DE 2120073 A DE2120073 A DE 2120073A DE 2120073 A1 DE2120073 A1 DE 2120073A1
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Germany
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heating
branch
heat exchanger
coolant circuit
circuit according
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Application number
DE19712120073
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English (en)
Inventor
Paul; Schommarz Günther; DeIf Gerhard; Wrede Joachim; 3180 Wolfsburg Mohr
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Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/02Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
    • B60H1/03Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant and from a source other than the propulsion plant

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Description

  • Für Fahrzeuge mit flüssigkeitsgekühltem Motor bestimmter kombinierter Reiz- und Kühimitteikreis Die Erfindung betrifft einen für Fahrzeuge, inabesondere Kraftfahrzeuge, mit flüssigkeitsgekühltem Motor bestimmten kombinierten Reiz- und Kühlinittelkreis, in dem zumindest ein Wärmetauscher für die Wagenheizung in Reihe mit dem Kühlsystem des Motors liegt. Ein derartiger Kreis ist aus der britischen Patentschrift 1 082 501 in der Wei-Be bekannt, daß nur innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs für das Kühl- bzw. Heizmittel ein kombinierter Reiz- und Kuhimitteikreis besteht. Zu diesem Zweck enthält die bekannte Anordnung eine bestimmte Ventilanordnung, die bei tiefen Temperaturen des Reiz- bzw. Kühlmittels dieses unmittelbar zurück in die Maschine gelangen läßt, also während der dnwärmphase des Motors sowohl den Kühler desselben als auch die Wärmetauscher für die Wagenheizung überbrückt, während bei sehr hohen Temperaturen das dann lediglich als Kühlmittel dienende Medium vollständig in den Kühler geführt wird, da durch das erwähnte Ventil der Wärmetauscher abgeschaltet ist. Lediglich in einem mittleren Temperaturbereich sind das Kühlsystem des Motors und der Wärmetauscher zu einem einigen kombinierten Heiz- und Kühlmittelkreis in Reihe geschaltet.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen in der Weise kombinierten Heiz- und Kühlmittelkreis zu schaffen, daß er einerseits bei kaltem Motor die Anwärmphase desselben verkürzt, also eine Art Notorheizung darstellt, dagegen bei warmem Motor die von diesem abgeführte Wärme zur Wagenheizung ausnutzt.
  • Die erfindungsgemäße L5sung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß der Kreis eine dauernd in Reihe mit dem Wärietauscher und den Kühlsystem liegende Verzweigung aufweist, deren einer Zweig eine Zusatzheizung enthält und deren anderer Zweig einen bypaß für diese bildet und die ferner ein Ventil zur wahlweisen Einschaltung der Zweige enthält.
  • Wesentlich für die Erfindung ist gegenüber der eingangs beschriebenen bekannten Anordnung also die dauernde Reihenschaltung von Kühlsystem des Motors, Verzweigung und Wärmetauscher der Wagenheizung, wozu in der Regel noch eine Umlaufpumpe kommen wird. Dadurch ist sichergestellt, daß bei niedrigen Motortemperaturen infolge Freigabe der Strömung über den die Zusatzheizung, also beispielsweise eine elektrische Reizung oder eine Reizung mit flüssigem Brennstoff, enthaltenden Zweig eine Aufheizung des Mediums erfolgt, das dann sowohl den Wärmetauscher der Wagenheizung als auch den Motor heizt. Dagegen wird der die Zusatzheizung enthaltende Zweig abgeschaltet, sobald der Motor eine so hohe Temperatur erreicht hat, daß die durch ihn hervorgerufene Erwärmung des Heiz- bzw.
  • Kühliediuns eine zusätzliche Aufheizung dessselben auch dann überflüssig macht, wenn die Wagenheizung eingeschaltet ist.
  • Das der Verzweigung zugeordnete Ventil kann gegebenenfalls als von Hand betätigtes Ventil ausgebildet sein.
  • Bei der bevorzugten Ausführungsfori der Erfindung ist das Ventil dagegen ein-Thersostat, der in Strömungerichtun vor der Verzweigung angeordnet ist. Dieser Thermostat ermittelt also nicht die Temperatur des einen der beiden Zweige durchsetzenden Nediuia, sondern die Temperatur der Gesamtströmung die Ja für die Beeinflussung der Temperatur sowohl des Wärmetauschern als auch des Motors ausschlaggebend ist.
  • Die Heranziehung einer Zusatzheizung für die Wagenheizung zur Vorwärmung eines Kraftfahrzeugeotors ist an sich aus der Offenlegungsschrift 1 555 993,63c-73, bekannt. Dort handelt es sich Jedoch um eine Luftheizung mit einem Reizluftgebläse, das zur Lösung dieser Doppelaufgabe zwei Drehrichtungen zulassen uß.
  • Ferner ist aus der Offenlegungsschrift 1 430 758, 63c-73, eine Kraftfahrzeugheizung bekannt, die mit zeitweiliger Verbindung zwischen dann Nebenkühlkreise darstellenden Reizkreisen und dem Hauptkühlkreis des Motors arbeitet.
  • Dabei sind den einzelnen Warivasserheizkörpern elektrische Heizeinrichtungen zugeordnet, die allein der Fahrzeughei zung während der Zeit dienen, in der das Wasser im Hauptkffhlkreis noch kalt ist. Die Warnwasserheizkörper werden iit steigender Motorteiperatur und sukzessiver Abschaltung dieser zusätzlichen Heizungen erst bei einer bestimmten Motortemperatur mit dem Motorkühlkreislauf verbunden.
  • Demgegenüber bietet die Erfindung den Vorteil, daß die Zusatzheizeinrichtung sowohl für die Wagenheizung (auch während des Warmlaufensdes Mqtors) als auch zum Aufheizen des Motors Verwendung findet.
  • Die bei der Erfindung vorgenommene Reihenschaltung von Zusatsheizang und Wärietauscher hat gegenüber einer Parallelschaltung dieser beiden Elemente den Vorteil, daß im Betrieb ohne Zusatzheizung kein Teil des Mediums als Bypaßstrom durch die Zusatzheizung strömt und infolge der Kühlwirkung derselben in ihrem ausgeschalteten Zustand für die Wagenheizung verloren geht. Würde man dagegen die Zusatzheizung und den Wärmetauscher auch im abgeschalteten Zustand der Zus atz heizung in einer gemeinsamen Reihenschaltung anordnen, so ergebt sich außer dem Wärmeverlust durch die Kühlwirkung der abgeschalteten Zusatzheizung ein zusätzlicher Strömungswiderstand durch diese innerhalb der Reihenschaltung, wodurch die für die Wagenheizung zur Verfügung stehende Heizmittelmenge verringert bzw. eine Pumpe größerer Leistung erforderlich wäre.
  • In der Regel wird man in Strömungsrichtung hinter der Verzweigung einen Regelthermostaten für die Zusatzheizung anordnen, der also die Energiezufuhr zur Zusatzheizung in Abhängigkeit von der Temperatur des strömenden Mediums einstellt. Ferner wird man im Bereich des Wärmetauschers ein mit einem Einschalter für die Zusatzheizung gekoppeltes Heizaittelventil anordnen, so daß die Einschaltung der Zusatzheizung nur dann möglich list, wenn der Strömungsweg durch das ffeizmittelventil geöffnet ist.
  • Im einzelnen wird man die Reihenschaltung so aufbauen, daß in Strömungsrichtung der Ausgang des Kühlsystems des Motors, die Verzweigung, der Wärmetauscher und der Eingang des Kühlsystems aufeinander folgen, d.h. das in der Zusatzheizung erwärito Medium zunächst zur Wagenheizung dient und danach erst dem Kühlsstox des Motors diesen aufheizend, zugeführt wird. Die Ualaufpuipe wird man in Ströiungsrichtung hinter den Wärnetauscher anordnen.
  • Die Figur zeigt ein Ausführungsbeiapiel der Erfindung. Bei 1 ist der Motor eines Personenkraftwagens angedeutet, der ein Kühlsystem aufweist, dessen Ausgang iit 2 und dessen Eingang mit 3 b wichnet ist. Ferner ist dei Motor ein Kühler 4 mit Gebläse 5 zugeordnet; der Kühler 4 liegt in einem iit einer Wagserpuspe ausgerüsteten zusätzlichen Kreis, der in an sich bekannter Weise bei höheren Kühliitteltemperaturen mit den hier interessierenden Kreis zusammengeschaltet wird.
  • Der in der Figur dargestellte erfindungsgemäße kombinierte Heiz- und Küihliittelkreis enthält die Reihenschaltung des Kühlsystems 2,3 des Motors mit der allgemein mit 6 bezeichneten Verzweigung, die in ihrem in der Figur unteren Zweig die Zusatzheizung 7 enthält, während ihr in der Figur oberer Zweig durch die durchgehtELeitung 8 gebildet ist, den Wärmetauscher 9 für die Wagenheizung und die elektrische Umlaufpumpe 10. Das Ventil 11 an den in Strömungsrichtung vorderen kunde der Verzweigung 6 ist ein kurzschlußsteuernder Thermostat, der bei kaltem Motor (dargestellte Lage des Schließelementes 12) den Strömungsweg durch den Zweig 8 absperrt und die gesamte Menge des Heis- bzw. Kühlmediums über den Zusatzheizung 7 leitet. In Strömungsrichtung hinter der Verzweigung 6 ist bei 13 ein Temperaturfühler angeordnet, der die Energiezufuhr zu der Zusatzheizung 7 entsprechend der Temperatur des strömenden Nediuis regelt. Weiterhin findet sich hinter der Verzweigung 6 das bei 14 angedeutete Regulierventil für das Kühl- bzw. Reizedium, das kombiniert ist mit den Einschalter 15 für die Zusatzheizung 7, so daß die Zusatzheizung erst dann in Betrieb genommen werden kann, wenn durch entsprechende Betätigung des Ventils 14 eine Strömung durch den beschriebenen Kreis möglich ist.
  • In seiner nicht dargestellten Lage schließt das Element 12 des Thermostaten 11 bei einer vorbestimiten Temperatur des Heiz- bzw. Kühlmediums den die Zusatzheizung 7 enthaltenden unteren Zweig der Verzweigung 6 ab und leitet die gesamte Strömung über den in der Figur oberen Zweig 8. In diesem Falle erfolgt also eine Umgehung. der Zusatzheizung 7, so daß diese weder durch ihren Strömungswiderstand noch durch ihre Wärmeableitung auf die Verhältnisse Einfluß nehmen kann.
  • Zweckiäßigerweise wird man das Ventil 11 so auslegen, daß das Element 12 auch Zwischenlagen zwischen diesen beiden Schließlagen einnehmen kann.

Claims (7)

  1. bnsprüchc
    Für Für Fahrzeuge mit flüssigkeitsgekühltem Rotor bestimmter kombinierter Reiz- und Kühlmittelkreis, in dem zumindest ein Wärmetauscher für die Wagenheizung in Reihe mit dem Kühlsystem des Motors liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreis eine dauernd in Reihe mit dem Wärmetauscher (9) und den Kühlsystem (2,3) liegende Verzweigung (6) aufweist, deren einer Zweig eine Zusatzheizung (7) enthält und deren anderer Zweig einen Byparks (6) für diese bildet und die ferner ein Ventil (11) zur wahlweisen Einschaltung der Zweige enthält.
  2. 2. Reiz- und Kühlmittelkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß-das Ventil ein Thermostat (11) ist, der in Strömungsrichtung vor der Verzweigung (6) angeordnet ist.
  3. 3. Heiz- und Kfihlmittelkreis nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung hinter der Verzweigung (6) ein Regelthermostat (13) für die Zusatzheizung (7) angeordnet ist.
  4. 4. Reiz- und Kühlmittelkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Wärmetauschers (9) ein mit einem Einschalter (15) für die Zusatzheizung (7) gekoppeltes Reizmittelventil (14) liegt.
  5. 5. Heiz- und Kühlmittelkreis nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreis eine Umlaufpumpe (10) enthält.
  6. 6. Heiz- undKühlmittelkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung der Ausgang (2) des Kühlsystems, die Verzweigung (6), der Wärmetauscher 9 und der Eingang (3) des Kühlsystems aufeinander folgen.
  7. 7. Heiz- und gühlmittelkreis nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufpumpe (10) in Strömungsrichtung hinter dem Wärmetauscher (9) liegt.
DE19712120073 1971-04-24 1971-04-24 Für Fahrzeuge mit flüssigkeitsgekühltem Motor bestimmter kombinierter Heiz- und Kühlmittelkreis Pending DE2120073A1 (de)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2324476A1 (fr) * 1975-09-18 1977-04-15 Arden Mark Inc Perfectionnements aux systemes de chauffage de vehicules
EP0306911A2 (de) * 1987-09-11 1989-03-15 Firma J. Eberspächer Wärmeträgerkreislauf für eine Fahrzeugheizung mit einem motorunabhängigen Heizgerät
FR2639009A1 (fr) * 1988-11-15 1990-05-18 Valeo Dispositif de chauffage pour vehicule automobile comportant un generateur de chaleur
FR2706817A1 (de) * 1993-06-23 1994-12-30 Valeo Thermique Habitacle

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FR2639009A1 (fr) * 1988-11-15 1990-05-18 Valeo Dispositif de chauffage pour vehicule automobile comportant un generateur de chaleur
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