-
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.