DE2617133A1

DE2617133A1 - Fahrzeug mit gekapselter brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2617133A1
Application number: DE19762617133
Authority: DE
Inventors: Roland Dipl Ing Merkle; Viktor Dipl Ing Pfeffer; Wolfgang Rapp
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1976-04-17
Filing date: 1976-04-17
Publication date: 1977-10-27
Also published as: DE2617133C2

Description

"Fahrzeug mit gekapselter Brennkraftmaschine"
Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug eit Antrieb durch eine zusammen mit einem Wärmetauscher für die Wärmeagabe der Kühlflüssigkeit in einer Kapsel angeordnete flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine Fahrzeuge dieser Art sind bekannt (ATZ 74 (1972)8, Seite 312).
Bei höheren Fahrgeschwindigkeiten unter Last ergeben sich Schwierigkeiten, um eine genügende Kühlleitung zu erzielen.
Diese rühren daher, daß in die Kühllufteintrittsöffnung der Kapsel ein Absorptionsschalldämpfer eingesetzt ist, der den Kühlluftdurchsatz stark drosselt. Dieser Nachteil kann bei den bekannten Fahrzeugen nur durch eine hohe Leistung des den innerhalb der kapsel angeordneten Wärmetauscher speisenden Kühlluft-Gebläses ausgeglichen werden.
Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung in vorteilhaftar Weise dadurch gelöst, daß mindestens ein zusätzlicher Wärmetauscher für die Wärmeabgabe der Kühlflüssigkeit außerhalb der Kapsel angeordnet ist.
Bei d-n Fahrzeug nach der erfindung ist der außerhalb der Kapsel angeordnete Wärnetauscher dein Fahrtwind ausgesetzt, wodurch der innere Wärmetauscher wesentlich entlastet und der Leistungsbedarf seines Kühlluft-Gebläses nicht höher als bei eines Fahrzeug nit ungekapselter Brennkraftmaschine ist.
Bei den bekannten Fahrzeug wird das Kühlluft-Gebläse von der Brennkraftmaschine über ein Regelgetriebe angetrieben, das in Abhängigkeit von der Innentemperatur in der Kapsel bei erhöhten Wärneanfall ein höheres Übersetzungsverhältnis Gebläse drehzahl zu Maschinendrehzahl einstellt.
Dagegen arbeitet bei dei Fahrzeug nach der Erfindung das Regelgetriebe unabhängig von der Innentemperatur der Kapsel so, daß das Übersetzungsverhältnis Gebläse-Drehzahl zu Maschinen-Drehzahl bei niedrigen Maschinendrehzahlen nach "hoch" eingestellt ist und bei steigenden Maschinendrehzahlen nach "ni-drig" abgeregelt wird.
Bei dem Fahrzeug nach der Erfindung ist dein Wärieanfall der Brennkraftmaschine in der Kapsel weiterhin in vorteilhafter Weise dadurch Rechnung getragen, daß der Förderstrom des Kühlluft-Gabläses wenigstens einen zusätzlich innerhalb der Kapsel angeordneten Wärnetauscher für die Wärmeabgabe anderer Betriebsmittel der Brennkraftmaschine durchsetzt.
In baulich vorteilhafter Ausgestaltung der Kühlaggregate ist bei den Fahrzeug nach der Erfindung vorgesehen daß wenigstens zwei der innerhalb der Kapsel angeordneten Wärietauscher für die Wärneabgabe verschiedener Betriebsmittel Abschnitte eines gemeisamen Wärmetauscher-Blockes sind.
UI den Kühlluftstreu in den Zwischenraun zwischen Brennkraftmaschine und Kapsel zu leiten, ist bei den Fahrzeug nach der Erfindung die Anordnung so getroffen, daß ein radial von innen nach rußen von Kühlluft durchströnter Ringkühler von eine.
Radialgebläse gespeist wird. Hiedurch ergibt sich eine geringe Baulänge für die Anordnung Gebläse-Wärmentauscher. Die Kühlluft wird in Gebläse umgelenkt und prallt nicht frontal auf das Gehäuse der Brennkraftmaschine, was einen hohen Strömungswiderstand bedeuten würde.
Zur Unterstützung der Wärmeabfuhr durch den Fahrtwind ist es bei den Fahrzeug nach der Erfindung weiterhin vorteilhaft, daß wenigstens ein außerhalb der Kapsel angeordneter Wärmetauscher der Wärmeabgabe eines anderen Betriebsmittels der Brennkraftmaschine dient. Ein solcher Wärmetauscher kann z.B. zur Kühlung des Schmiermittels der Brennkraft.aschine eingesetzt sein.
Dabei ist es baulich günstig, daß wenigstens zwei der außerhalb der Kapsel angeordneten Wärmetauscher Abschnitte eines gemeinsamen Wärmetauscher-Blockes sind.
Un nach den Abstellen der Brennkraftnaschine temperaturempfindlicht Hilfsaggregate in der Kapsel wie Anlasser, Lichtmaschine usw. durch die Wärmenachstrahlung nicht zu gefährden, ist es bei den Fahrzeug nach der Erfindung vorteilhaft, daß der in der Kapsel liegende Teil des Abgas-Leitungssystemes der Brennkraftmaschine mit Mitteln zur Wärmeisolation ausgerüstet ist.
Auf diese Weise kann auf ein Nachlaufgebläse verzichtet werden. Ebenso ist der Leistungsbedarf des Kühlluft-Gebläses für die Belüftung der Kapsel geringer.
Wie ein Fahrzeug nach der Erfindung beispielsweise ausgebildet sein kann, ist ir folgenden anh-nd eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Personenkraftwagens beschrieben.
In der Zeichnung bedeuten Fig. 1 eine Seitenansicht - teilweise ia Schnitt -des erfindungsgemäßen Personenkraftwagens Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1 durch den erfindungsgemäßen Personenkraftwagen, Fig. 3 eine schematische Darstellung des Leitungsnetzes, mit dem die Wärmetauscher des erfindungsgemäßen Personenkraftwagens der Fig. 1 an die Brennkraftmaschine angbunden sind, und Fig. 4 eine Variante des Ringkühlers des rfindungsgemäßen Personenkraftwagens in Fig. 1.
Der Moterraum 5 des Personenkraftwagene 6 ist durch eine Kapsel 7 aus geräuschdämmenden Materialien umschlossen, die eine mit einem Absorptionsschalldämpfer 8 bestückte Kühllufteintrittsöffnung 9 aufweist. Innerhalb der Kapsel 7 ist die Brennkraftmaschine 10 angeordnet, die ein von einem Ringkühler 11 umschlossenes Kühlluft-Radialgebläse 13 über ein Regelgetriebe 12 antreibt. Die in Pfeilrichtung 14 in die Kapsel 7 eintretende Kühlluft wird von de. Radialgebläse 13 durch den Riagkühler 11 gedrückt und strömt danach in Pfeilrichtung 15 in den Zwischenraum zwischen Brennkraftmaschine 10 und Kapsel 7.
Ein das an die Brennkraftmaschine 10 angeflanschte Gangwechselgetriebe 16 uihüllender tunnelabschnitt 17 der Kapsel 7 arbetet als Absorptionsstrecke, durch die die Kapsel 7 verlosende Kühlluft (Pfeilrichtung 18) abströmt. Der innerhalb der Kapsel 7 liegende Teil 19 des Abgas-Leitungssystemes ist mit einer wärmeisolierenden Schicht 20 ummantelt.
Dem Fahrtwind sind vor der Kapsel 7 angeordnete Wärnetauscher 21 für die Wärme abgabe der Kühlflüssigkeit und 22 für die Wärme abgabe des Schmiermittels der Brennkraftmaschine 10 ausgesetzt, die in Pfeilrichtung 23 bzw. 24 von at.osphärischer Luft durchströut werden.
Wie in Fig. 3 angedeutet ist, können die beiden äußeren Wärectauscher 21 und 22 auch Abschnitte eines gemeinsamen Kühlerblockes 25 bilden. Wie aus Fig. 3 weiterhin hervorgeht, ist der innere Wärmetauscher 11 für die Kühlflüssigkeit als scheibenförmiger Abschnitt eines Kühlerblockes 26 ausgebildet, der in zwei weitere Abschnitte unterteilt ist, von denen einer als Wärmetauscher 27 für die Wärmeabgabe des Getriebsöles des Gangwechselgetriebes 16 und der andere als Kondensator 28 einer Klimaanlage mit einem von der Brennkraftmaschine 10 angetriebeinen Kompressor 29 arbeitet.
Die beiden Wärietauscher 11 und 21 sind über Je eine Kühlervorlaufleitung 30 und 31 an ein Thermostatventil 32 sowie über je eine Kühlerrucklaufleitung 33 und 34 an die Saugseite einer von der Brennkraftmaschine 10 angetriebenen Umwälzpumpe 35 angeschlossen. Die Uiwälzpumpe 35 drückt die Kühlflüssigkeit bei 36 in die Brennkraftmaschine 10, aus der sie bei 37 wieder austritt und de. Thermostatventil 32 zufließt.
Eine von der Brennkraftmaschine 10 angetriebene Schmiermittel-Hilfspumpe 38 fördert von der Maschine erwärmtes Schmiermittel über eine Kühlervorlaufleitung 39 zu dem äußeren Wärmetauscher 22, von dei das abgekühlte Schmiermittel über eine Kühlerrücklaufleitung 40 der Brennkraftmaschine 10 wieder zugeführt wird.
Das Gangwechselgetriebe 16 und der Wärmetauscher 27 sind in einen Leitungskreislauf 41 für das Getriebeöl eingeschaltet.
Schließlich drückt der kompressor 29 das expansionsfähig verdichtet Arbeitsmittel über eine Kompressionsleitung 42 in den Kondensator 28, von dem es über eine bei 43 angedeutete, eine Drossel 44 enthaltende Expansionsstreke den Kompressor 29 wieder zugeführt wird.
Anstelle einer axialen Aufteilung des Kühlerblockes 26 entsprechend Fig. 3 kann auch gemäß Fig. 4 eine Aufteilung des Kühlerblockes 26 in Umfangsrichtung in Sektorabschnitte 45 bis 47 vorgesehen sein. Der Sektorabschnitt 45 arbeitet dann als innerer Wärmetauscher für die Wärmeabgabe der Kühlflüssigkeit und ist zu die sein Zweck zwischen die Leitungen 30 und 33 der Fig. 3 eingeschaltet. Der Sektorabschnitt 46 dient als Wärmetauscher für die Wärmeabgabe des Getriebsbeöles und ist dann in den Leitungskreislauf 41 der Fig. 3 eingeschaltet.
Der Sektorabachnitt 47 dagegen arbeitet als Kondensator der Kliiaanlage und ist dann zwischen die Leitungen 42 und 43 der Fig. 3 geschaltet.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche 1. Fahrzeug mit Antrieb durch eine zusammen mit einem Wärmetauscher für die Wärmeabgabe der Kühlflüsigkeit in einer Kapsel angeordnete flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß nind-tens ein zusätzlicher Wärmetauscher (21) für die Wärieabgabe der Kühlflüssigkeit außerhalb der Kapsel (7) angeordnet ist.
2. Fahrzeug nach Anspruch 1, mit einem innerhalb der Kapsel angeordneten und über ein Regel-Getriebe von der Brennkraftmaschine augetriebenen Kühlluft-Gebläse, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsverhältnis Gebläse-Drehzahl zu Maschinen-Drehzahl bei niedrigen Maschinendrehzahlen nach "hoch" eingestellt ist und bei steigenden maschinendrehzahlen nach "niedrig" abgeregelt wird.
3. Fahrzeug nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderstrom (15) des Kühlluft-Gebläses (13) wenigstens einen zusätzlich innerhalb der Kapsel (7) angeordneten Wärmetauscher (27 bzw. 28) für die Wärmeabgabe anderer Betriebsmittel (Getreibsöl bzw. Arbeitsmittel der Klimaanlage) der Brennkraftmaschine (10) durchsetzt.
4. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei der innerhalb der Kapsel (7) angeordnet Wärmetauscher (11 bzw. 27 bzw. 28) für die Wärneabgabe verschiedener Betriebsmittel Abschnitte eines gemeinsamen Wärmetauscher-Blockes (26) sind.
5. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein radial von innen nach außen von Kühlluft durchströmter Ringkühler (Wärmetauscher-Block 26) von einem Radialgebläse (13) gespeist wird.
6. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein außerhalb der Kapsel (7) angeordneter Wärmetauscher (22) der Wärneabgabe eines anderen Betriebsmittels (Schmiermittel) der Brennkraftmaschine (10) dient.
7. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei der außerhalb der Kapsel (7) angeordneten Wärmetauscher (21 und 22 in Fig. 3) Abschnitte eines insaxen Wärmetauscher-Blockes (25 in Fig. 3) sind.
8. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Kapsel (7) liegende Teil (19) des Abgas-Leitungssystemes der Brennkraftmaschine (10) nit Mitteln (Schicht 20) zur Wärmeisolation ausgerüstet ist.