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Anordnung zur Kühlung der Brennkraftmaschine eines Fahrzeuges Die
Erfindung betrifft eine Anordnung zur Kühlung der in einem Gehäuse befindlichen
Brennkraftmaschine eines Bahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mittels
Luft mit zumindest zwei in unterschiedlichen Höhen liegenden Luftdurchtrittsöffnungen
im Gehäuse und einem durch eine automatische Betätigungseinrichtung betätigten Abdeckorgan
für die tiefer liegende der zwei Öffnungen. -Eine Anordnung dieser Art ist aus der
deutschen Patentschrift 1 007 564 in der Weise bekannt, daß die obere der beiden
Öffnungen den Lufteintritt und die untere der beiden Öffnungen den Luftaustritt
einer Kühlte in richtung für die Brennkraffmaschine eines Heckmotor-Wagens bildet,
wobei die Luftsu- und -abfuhr durch ein Gebläse hervorgerufen wird. Der tiefer liegenden
Öffnung ist innerhalb des Gehäuses ein rohrförmiger, mit Öffnungen versehener Stutzen
zugeordnet, in dem eine Klappe
schwenkbar angeordnet ist0 Diese
also als Abdeckorgan für die tiefer liegende Öffnung wirkende Klappe steht unter
der Wirkung eines somit ihren Antrieb bildenden Thermostaten, so daß die Klappe
in Abhängigkeit von der Temperatur in dem von dem Gehäuse umschlossenen Motorraum
in eine die tiefer liegende Öffnung freigebende oder abdeckende Stellung bewegt
wird.
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Der Erfindung liegt nun das in der deutschen Patentschrift nicht behandelte
Problem zugrunde, Heißstartschwierigkeiten zu vermeiden, wie sie insbesondere dann
auftreten, wenn nach vorangegangener Vollastfahrt das Fahrzeug einiger Zeit gestanden
hato Besonders bei hohen Außentemperaturen und bei allein mit einer Luftkuhlung
ausgerüsteten Fahrzeugmotoren besteht dann nämlich die Gefahr, daß der Kraftstoff
in der Kraftstoffpumpe und/ oder im Schwimmergehäuse des Vergasers durch die hohe
Temperatur im Motorraum verdampft Wie Versuche ergeben haben, kann diesen Erscheinungen
durch zumindest zwei Öffnungen begegnet werden, die in unterschiedlicher Höhe in
dem Gehäuse, also beispielsweise in der Abdeckhaube des Motorgehäuses, vorgesehen
sind. Rei Stillstand des Fahrzeuges ergibt sich dann nämlich eine Art Kaminwirkung,
do h. durch die tiefer liegende Öffnung wird kühlere Luft aus der Umgebung des Fahrzeugs
angesaugt, die innerhalb des Motorgehäuses zu einer den Motor kühlenden Strömung
in Richtung auf die obere Öffnung führt.
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Die tiefer liegende Öffnung kann aber bei fahrendem
Fahrzeug
Schwierigkeiten mit sich bringen. Beispielsweise kann durch sie Abgas, Schmutz und
Feuchtigkeit angesaugt werden, was insbesondere dann nachteilig ist, wenn das Gehäuse
auch den Lufteintritt einer Heizt in richtung für einen Fahrgastraum des Fahrzeuges
enthält.
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Aber auch bei Fehlen einer derartigen Heizeinrichtung ist der Eintritt
von Schmutz und Feuchtigkeit in das Motorgehäuse durch die tiefer liegende Öffnung
unerwünscht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der bezeichneten
Art zu schaffen, die einerseits die erwähnten Ursachen für Heißstartschwierigkeiten
mit Sicherheit vermeidet, andererseits aber keinen Anlaß zu einem unerwünschten
Schmutz-, Abgas- oder Wassereintritt in den Motorraum gibt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Betätigungseinrichtung
nur bei zumindest annäherndem Stillstand des Fahrzeuges das Abdeckorgan in eine
die tiefer liegende Öffnung freigebende Stellung bewegt.
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Dadurch, daß die tiefer liegende Öffnung nur bei zumindest annäherndem
Stillstand des Fahrzeugs durch das Abdeckorgan freigegeben ist, kann durch die'tiefer
liegende Öffnung während des Fahrens weder Schmutz noch Feuchtigkeit oder Abgas
in den Motorraum gelangen. Dagegen stellt sich beim zumindest annähernden Stillstand
des Fahrzeuges infolge der Freigabe der tiefer liegenden Öffnung die erwünschte
Kaminwirkung ein, so daß dann
also insbesondere die Kraftstoffpumpe
und der Vergaser von einer Luftströmung gekühlt werden.
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Für Betätigung und Ausbildung des Abdeckorgans gibt es eine ganze
Reihe von Möglichkeiten. Beispielsweise kann die.Betätigungseinrichtung ein temperaturempfindljches
Glied solcher Abstimmung enthalten, daß die Betätigungseinrichtung nur bei solchen
Temperaturen innerhalb des Gehäuses, die nur im zumindest annähernden Stillstand
des Fahrzeugs auftreten und zu Heißstartschwierigkeiten führen können, das Abdeckorgan
in die freigebende Stellung bewegt. Diese husführungsform der Erfindung stellt auch
sicher, daß bei nur kurzzeitigem Abstellen des Fahrzeugs im Winter eine rasche Motorauskühlung
infolge der tiefer gelegenen Öffnung vermieden ist, da die Betätigungseinrichtung
nur bei so hohen Temperaturen das Abdeckorgan in seine freigebende Stellung bewegt,
daß die Gefahr des Auftretens der Heißstartschwierigkeiten besteht.
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Das Abdeckorgan kann durch einen Drehschieber gebildet sein, der mit
einer Bimetallspirale als temperaturempfindliches Glied in kraftübertragender Verbindung
steht, wenn die Bimetallspirale sich inffte der Temperatur im Motorraum entsprechend
verformt.
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Es ist aber auch möglich, im Rahmen der Betätigungseinrichtung eine
an eine druckführende Leitung der Brennkraftmaschine angeschlossene Druckdose solcher
Auslegung
zu verwenden, daß die Betätigungseinrichtung nur bei
einem den Stillstand der Brennkraftmaschine signa-lir sierenden Druck in der Leitung
das Abdeckorgan in die freigebende Stellung bewegt. Hier ist in erster Linie an
eine an das Saugrohr der Brennkraftmaschine angeschlossene Unterdruckdose zu denken.
Zwar ist es aus dem Automobiltechnischen Handbuch von Brssien, 16. Auflage, 1945,
Seite 1194, bekannt, die Anpassung der Eühlluftmenge an den jeweiligen Bedarf nach
Maßgabe der Kraftstoffzufuhr zum Motor, zum Teil unter Heranziehung des Unterdrucks
im Saugrohr, vorzunehmen, jedoch handelt es sich dort nicht um eine Kühlung des
Motors zur Verhinderung des Auftretens von Heißstartschwierigkeiten.
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Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird man das Abdeckorgan
als Klappe ausbilden, an der außer einem kraftübertragenden Verbindungsglied zur
Druckdose eine die Klappe bei Stillstand der Brennkraftmaschine in die freigebende
Stellung bewegende Feder angreift. Die von der Druckdose und die von der Feder ausgeübten
Kräfte müssen also in einer solchen Relation stehen, daß im Fahrbetrieb die von
der Druckdose auf die Klappe ausgeübte Kraft überwiegt, dagegen im Stillstand die
von der Feder ausgeübte Kraft die Klappe in ihre Freigabestellung schwenkt.
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Die Betätigungseinrichtung kann auch einen elektromagnetischen Antrieb
enthalten, der an einen nur bei laufendem Motor Spannung führenden Punkt angeschlossen
ist. Beispielsweise kann der Antrieb an den Zündstromkreis der
Brennkraftmaschine
oder an einen von der Lichtmaschine derselben gespeisten Stromkreis angeschlossen
sein. Beim Einschalten der Zündung bzw. mit Beginn des Arbeitens der Lichtmaschine
wird dann also die tiefer liegende Öffnung abgedeckt.
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Geht es darum, bei einem Fahrzeug mit einer Heizeinrichtung, deren
Lufteintritt in dem Gehäuse für die Brennkraftmaschine angeordnet ist, den Zutritt
insbesondere von Abgasen zu diesem Lufteintritt auszuschließen, so liegt im Rahmen
der Erfindung auch eine dadurch gekennzeichnete Anordnung, daß das Gehäuse zumindest
zwei in unterschiedlichen Höhen liegende Luftdurchtrittsöffnungen aufweist, von
denen der tiefer liegenden Öffnung ein Abdeckorgan mit einer Betätigungseinrichtung
zugeordnet ist, die mit einer Heizungsbetätigung derart gekoppelt ist, daß sie nur
bei geschlossenem Lufteintritt derselben das Abdeckorgan in eine die tiefer liegende
Öffnung freigebende Stellung bewegt. Hier erfolgt also die Abdeckung der tiefer
liegenden Öffnung nur dann, wenn die Heizung des Kraftfahrzeugs in Betrieb genommen
wird. Dabei kann es sich auch um eine Standheizung handeln, so daß auch bei stillstehendem
Fahrzeug und laufendem Motor der Zutritt von Abgasen oder Verunreinigungen zu der
Heizeinrichtung unterbunden ist.
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Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung, und zwar die
Figuren 1 und 2 in einem die senkrechte Fahrzeugmittelebene enthaltenden Schnitt
jeweils die Heckpartie eines mit einem luftgekühlten Heckmotor ausgerüsteten Personenkraftwagens,
während Figur 3 in Draufsicht die mit
der erfindungsgemäßen Anordnung
versehene Motorhaube eineps derartigen Fahrzeuges wiedergibt.
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Betrachtet man zunächst Figur 1, so ist die Motorhaube allgemein mit
1 bezeichnet. Sie weist in diesem Ausführungs beispiel zwei Gruppen von Luftdurchtrittsöffnungen
auf, von denen die höher gelegene Gruppe mit 2 und die tiefer gelegene Gruppe mit
3 bezeichnet ist. Wie die Figur erkennen läßt, ist die tiefer gelegene Gruppe 3
von Öffnungen unter Belassung eines Zwischenraumes zum Durchtritt der Luft hinter
dem Kennzeichenschild 4 an.geordnet, so daß die Gruppe 3 von außen praktisch nicht
sichtbar und gegen den Zutritt grober Verunreinigungen geschützt ist. Das Bezugszeichen
5 ist für die Kennzeiehenleuchteeverwendet.
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Durch die in unterschiedlichen Höhen vorgesehenen Öffnungen 2 und
3 ist bei Stillstand des Fahrzeuges - oder bei sehr langsam fahrenden Fahrzeug -
die durch Pfeile angedeutete Buftströmung vorhanden, die auch die Brennkraftmaschine
6 mit der Kraftstoffpumpe 7 zumindest teilsweise überstreicht, so daß sie an der
Pumpe und am Vergaser eine Kiihlwirkung hervorruft, die die Verdampfung desKraftstoffes
auch bei Stillstand des Motors bei hoher Umgebungstemperatur nach längerem Vollastbetrieb
verhindert.
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Infolge der unterschiedlichen Höhe der Öffnungen 2 und 4 ergibt sich
hier eine echte Kaminwirkung, d. h. durch die Öffnung 3 strömt kalte Luft ein, und
die erwärmte Buft verläßt den Motorraum durch die obere Öffnung 2.
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Damit nun aber während des Fahrbetriebes des Eraftfahrzeuges, also.dann,
wenn die Gefahr von Eeißstartschwierigkeiten
nicht auftritt, nicht
in unerwünschter Weise Abgas, Schinutz oder Wasser durch die tiefer liegenden Öffnungen
3 in den Motorrawn eindringen können, ist erfindungsgemäß den Öffnungen 3 die Abdeckklappe
8 zugeordnet, die sich innerhalb des Motorraumes um die Achse 9 schwenkbar befindet.
Die Achse 9 ist mit dem Hebel 10 starr verbunden, der gelenkig an den Betätignngsstößel
ii der Unterdruckdose 12 angelenkt ist, die ihrerseits über die Leitung 13 in diesem
Ausführungsbeispiel mit dem Saugrohr 14 der Brennkraftmaschine 6 in Verbindung steht.
Außerdem greift an der Abdeckklappe 8 noch die Druckfeder 15 an.
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Bei laufendem Motor tritt in dem Saugrohr 14 desselben ein Unterdruck
auf, der auf die Unterdruckdose 12 übertragen wird und eine in dieser befindliche
Membran in der w gar in Richtung nach links ausbeult, so daß der mit der Mse.lbran
verbundene Betätigungsstößel 11 sich ebenfalls nach links bewegt. Dies hat das Schwenken
der Klappe 8 entgegen dem Uhrzeigersinn und entgegen der Wirkung der Druckfeder
15 in die Abdeckstellung zur Folge, so daß bei laufendem Motor und fahrendem Fahrzeug
die Öffnungen 3 abgedeckt sind. Sobald dagegen auf beiden Seiten der in der Unterdruckdose
12 enthaltenen Membran derselbe Druck herrscht, also der Motor abgestellt ist, überwiegt
die Kraft der Druckfeder 15, so daß sie die Abdeckklappe 8 in die figürlich dargestellte,
die Öffnungen 3 freigebende Lage schwenkt.
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In dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2, in der lediglich die Gruppe
20 der tiefer gelegenen luftdurchtrittsöffnungen in der Motorhaube 21 dargestellt
ist, findet zwar ebenfalls wieder eine um die innerhalb des Motorraumes angeordnete
Schwenkachse
22 schwenkbare Abdeckklappe 23 für die Öffnungen 20 Verwendung, jedoch dient als
Betätigungsmittel eine ähnlich einem Magnetventil aufgebaute Elektromagnetanordnung
24. Sie ist über die elektrische Leitung 25 mit der Klemme 26 verbunden, die beispielsweise
im Zündstromkreis der nicht dargestellten, fremdgezündeten Brennkraftmaschine liegt.
Die Manetanordnung 24 besitzt den Stößel 27, der gelenkig mit dem Hebel 28 verbunden
ist, der seinerseits starr an der Klappe 23 bzw. ihrer Schwenkachse 22 angreift.
Sobald der Zündstromkreis der Brennkraftmaschine geschlossen ist, wird also der
Elektromagnet 24 erregt, und zwar so, daß er, in der Regel entgegen der Wirkung
einer Feder, seinen Stößel 27 in Figur 2 in Richtung nach links bewegt, wodurch
die Abdeckklappe 23 aus ihrer dargestellten, die Öffnungen 20 freigebenden Lage
in die diese Öffnungen abdeckende Lage geschwenkt wird.
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Während in den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 1 und 2 zur
Betätigung der Abdeckorgane 8 und 23 verschiedene Motorparameter herangezogen wurden,
arbeitet die in Figur 3 wiedergegebene Ausführungsform der Erfindung in Abhängigkeit
von der Temperatur im Motorraum, ohne daß irgendwelche Werte der Brennkraffmaschine
selBv ausgenutzt werden. In der mit 30 bezeichneten Motorhaube sind wiederum Öffnungen
vorgesehen, von denen nur die tiefer gelegenen, mit 31 und 32 bezeichneten dargestellt
sind. Ebenso wie in dem Ausführungsbeispiel nach Figur' 2 sind hier also weitere
Öffnungen vorhanden, die der Gruppe 2 von Luftdurchtrittsöffnungen in Figur 1 entsprechen.
Zur Abdeckung der tiefer liegenden Öffnungen 31 und 32, die wiederum hinter
dem
hinteren Kennzeichenschild 33 liegen, dient jetzt der Drehschieber 34, der mit den
beiden Ausnehmungen 35 und 36 versehen ist. Diese sektorenförmigen Ausnehmungen
35 und 36 sind so angeordnet und geformt, daß sie die Öffnungen 31 und 32 in der
Motorhaube 30 vollständig freigeben können, sofern der Drehschieber 34 durch entsprechende
Verformung der Bimetallspirale 77 in eine Stellung geschwenkt ist, in der die verschiedenen
Öffnungen zur Deckung gelangen. Zu diesem Zweck ist die Bimetallspirale 37 so ausgelegt,
daß sie beim Auftreten so hoher Temperaturen im Motorraum, daß die Gefahr von Hei3startschwierigkeiten
besteht, die erwähnte Schwenkung vornimmt, andernfalls aber die Öffnungen 31 und
32 durch den Drehschieber 34 abgedeckt sind.
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Selbstverständlich setzt die Erfindung das Vorhandensein einer weiteren
Kühlung voraus, die während des Fahrens wirksam ist. Ziel der Erfindung ist eine
Kühlung während des Stillstands des Fahrzeugs speziell derjenigen Motorteile (Vergaser,
Kraftstoffpumpe), in denen dann Kraftstoff verdampfen kann.