DE2617133C2 - Fahrzeug mit gekapselter Brennkraftmaschine - Google Patents
Fahrzeug mit gekapselter BrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug mit Antrieb durch eine zusammen mit einem Wärmetauscher
für die Wärmeabgabe der Kühlflüssigkeit in einer Kapsel angeordneten flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine.
Fahrzeuge dieser Art sind bekannt (ATZ 74 (1972) 8.
Seite 312). Bei höheren Fahrgeschwindigkeiten unter Last ergeben sich bei solchen Fahrzeugen Schwierigkeiten,
um eine genügende Kühlleistung 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 der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht im wesentlichen darin, die aufgezeigten Schwierigkeiten
bei den gattungsgemäßen Fahrzeugen zu beheben.
Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise dadurch gelöst, daß mindestens ein
zusätzlicher Wärmetauscher für die Wärmeabgabe der Kühlflüssigkeit außerhalb der Kapsel angeordnet ist
Bei dem Fahrzeug nach der Erfindung is* der außerhalb der Kapsel angeordnete Wärmetauscher dem
Fahrtwind ausgesetzt, wodurch der innere Wärmetauto scher wesentlich entlastet und der Leistungsbedarf seines
Kühlluft-Gebläses nicht höher als bei einem Fahrzeug mit ungekapselter Brennkraftmaschine ist.
Aus der DE-OS 21 29 504 ist ein gattungsfremdes Fahrzeug bekannt, bei dem für die Wärmeabgabe der
Kühlflüssigkeit der Brennkraftmaschine zwei Wärmetauscher mit je einem Kühlluft-Gebläse verwendet und
außerhalb der Kapsel angeordnet sind, wobei letztere im wesentlichen nur die Brennkraftmaschine und die
nachgeordnete Kraftübertragung aufnimmt.
Bei dem bekannten gattungsgemäßen Fahrzeug wird das Kühlluft-Gebläse von der Brennkraftmaschine über
ein Regelgetriebe angetrieben, das in Abhängigkeit von der Innentemperatur in der Kapsel bei erhöhtem Wärmeanfall
ein höheres Übersetzungsverhältnis Gebläsedrehzahl zu Maschinendrehzahl einstellt
Dagegen arbeiten bei dem Fahrzeug nach der Erfindung das Regelgetriebe zur Vermeidung einer aufwendigen
Temperatursteuerung unabhängig von der Innentemperatur der Kapsel so, daß das Übersetzungsverhältnis
Gebläse-Drehzahl zu Maschinen-Drehzahl bei niedrigen Maschinendrehzahlen zu »hoch« eingestellt
ist und bei steigenden Maschinendrehzahlen nach »niedrig« abgeregelt wird.
Bei geringer Fahrgeschwindigkeit ist der externe Kühler zwar kaum wirksam. Bei hoher Motorlast und
kleiner Motordrehzahl (Bergfahrt) würde deshalb die Gebläsedrehzahl bei konstanter Übersetzung oder bei
Verwendung einer Viskose-Kupplung für den Antrieb eines Gebläses bei dem vorgegebenen kleinen Einbauraum
nicht ausreichen, wenn man aiii Billigkeitsgründen
auf weitere Maßnahmen verzichtet. Wird aus Kostengründen nur eine konstante Übersetzung verwendet, so
steigt die Gebläseleistung bei höheren Motordrehzahlen stark an. Die höhere Gebläseleistung ist jedoch nicht
erforderlich, da bei höheren Motordrehzahlen und höherer Motorlast bei höheren Fahrgeschwindigkeiten
der externe Kühler zusätzlich Kühlwärme abführt. Daher wird in einfacher Weise die Gebläsedrehzahl so geregelt,
daß bei niedriger Motordrehzahl die Übersetzung hoch ist und bei hoher Motordrehzahl die Übersetzung
reduziert wird.
Bei dem Fahrzeug nach der Erfindung ist dem Wärmeanfall
der Brennkraftmaschine in der Kapsel weiterhin in vorteilhafter Weise dadurch Rechnung getragen,
daß der Förderstrom des Kühlluft-Gebläses wenigstens einen zusätzlich innerhalb der Kapsel angeordneten
Wärmetauscher für die Wärmeabgabe anderer Betriebsmittel der Brennkraftmaschine durchsetzt.
In baulich vorteilhafter Ausgestaltung der Kühlaggregate
ist bei dem Fahrzeug nach der Erfindung vorgesehen, daß wenigstens zwei der innerhalb der Kapsel
angeordneten Wärmetauscher für die Wärmeabgabe verschiedener Betriebsmittel Abschnitte eines gemeinsamen
Wärmetauscher-Blockes sind.
Um den Kühlluftstrom in den Zwischenraum zwischen Brennkraftmaschine und Kapsel zu leiten, ist bei
dem Fahrzeug nach der Erfindung die Anordnung so getroffen, daß ein radial von innen nach außen von
Kühlluft durchströmter Ringkühler von einem Radialgebläse
gespeist wird. Hierdurch ergibt sich eine geringe Baulänge für die Anordnung Gebläse-Wärmetauscher.
Die Kühlluft wird im 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 °,3 bei dem 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 Brennkraftmaschine eingesetzt sein. Dabei ist es baulich günstig, daß wenigstens
zwei der außerhalb der Kapsel angeordneten Wärmetauscher Abschnitte eines gemeinsamen Wärmetauscher-Blockes
sind.
Um nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine temperaturempfindliche Hilfsaggregate in der Kapsel
wie Anlasser, Lichtmaschine usw. durch die Wärmenachstrahlüng
nicht zu gefährden, ist es bei Jem 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 im folgenden anhand eines in
der Zeichnung schematisch dargestellten Personenkraftwagens beschrieben. In der Zeichnung bedeutet
Fig. 1 eine Seitenansicht — teilweise im Schnitt —
des erfindungsgemäßen Personenkraftwagens.
Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 11-11 in F i g. 1 durch
den erfindungsgemäßen Personenkraftwagen,
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Leitungsnetzes, mit dem die Wärmetauscher des erfindungsgemäßen
Personenkraftwagens der F i g. 1 an die Brennkraftmaschine angebunden sind, und
F i g. 4 eine Variante des Ringkühlers des erfindungsgemäßen Personenkraftwagens in F i g. 1.
Der Motorraum 5 des Personenkraftwagens 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-Äadialgebläse 13 über ein Regeigetriebe 12 antreibt. Die in Pfeilrichtung 14 in die
Kapsel 7 eintretende Kühlluft wird von dem Radialgebläse 13 durch den Ringkühler 11 gedrückt und strömt
danach in Pfeilrichtung 15 in den Zwischenraum /wischen Brennkraftmaschine 10 und Kapsel 7.
Ein das an die Brennkraftmaschine 10 angeflanschte Gangwechselgetriebe 16 umhüllender Tunnelabschnitt
17 der Kapsel 7 arbeitet als Absorptionsstrecke, durch
die die Kapsel 7 verlassende 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 Wärmetauscher 21 für die Wärmeabgabe der Kühlflüssigkeit
und 22 für die Wärmeabgabe des Schmiermittels der Brennkraftmaschine 10 ausgesetzt, die in Pfeilrichtung
23 bzw. 24 von atmosphärischer Luft durchströmt werden.
Wie in F i g. 3 angedeutet ist, können die beiden äußeren
Wärmetauscher 21 und 22 auch Abschnitte eines gemeinsamen Kühlerblockes 25 bilden. Wie aus F i g. 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 Getriebeöles des Gangwechselgetriebes 16 und der andere als Kondensator
28 einer Klimaanlage mit einem von der Brennkraftmaschine 10 angetriebenen Kompressor 29 arbeitet.
Die beiden Wärmetauscher 11 und 21 sind über je eine Kühlervorlaufleitung 30 und 31 an ein Thermostatventil
32 sowie über je eine Kühlerrücklaufleitung 33 und 34 an die Saugseite einer von der Brennkraftmaschine
10 angetriebenen Umwälzpumpe 35 angeschlossen. Die Umwälzpumpe 35 drückt die Kühlflüssigkeit
bei 36 in die Brennkraftmaschine 10, aus der sie bei 37 wieder austritt und dem Thermostatventil 32 zufließt.
Eine von der Brennkraftmaschin 10 angetriebene Schmiermittel-Hüfspumpe 38 förder von der Maschine
erwärmtes Schmiermittel über eine Kühlervorlaufleitung 39 zu dem äußeren Wärmetauscher 22, von dem
das abgekühlte Schmiermittel über eine Kühiorrück-Iaufleifjng
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 verdichtete Arbeitsmittel über eine Kompressionsleitung
42 in den Kondensator 28, von dem es über eine bei 43 angedeutete, eine Drossel 44 enthaltende
Expansionsstrecke dem Kompressor 29 wieder zugeführt v/ird.
Anstelle einer axialen Aufteilung des Kühlerblockes 26 entsprechend F i g. 3 auch gemäß F i g. 4 eine Aufteilung
des Kühlerblockes 26 in Umfangsrichtung in Sektorabschnitte 45 bis 47 vorgesehi η sein. Der Sektorabschnitt
45 arbeitet dann als innerer Wärmetauscher für di< Wärmeabgabe der Kühlflüssigkeit und ist zu diesem
Zweck zwischen die Leitungen 3G und 33 der F i g. 3 eingeschaltet. Der Sektorabschnitt 45 dien·: als Wärmetauscher
für die Wärmeabgabe des Getriebeöls und ist dann in den Leitungskreislauf 41 der F ■ g. 3 eingeschaltet.
Der Sektorabschnitt 47 dagegen arbeitet als Kondensator der Klimaanlage und ist dann zwischen die Leitungen
42 und 43 der F i g. 3 geschaltet.
Hierzr 2 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Fahrzeug mit Antrieb durch eine zusammen mit einem Wärmetauscher für die Wärmeabgabe der
Kühlflüssigkeit in einer Kapsel angeordneten flüssigkeitsgekühlten
Brennkraftmaschine, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens ein zusätzlicher Wärmetauscher (21) für die Wärmeabgabe 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 angetriebenen Kühlluft-Gebläse, dadurch gekennzeichnet, daß das
Übersetzungsverhältnis Gebläse-Drehzahl zu Maschinen-Drehzahl bei niedrigen Maschinendrehzahlen
nach »hoch« eingestellt ist und bei steigenden Maschineniirehzahlen nach »niedrig« abgeregelt
wird.
3. Fahrzeug nach Anspruch 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 (Getriebeöl bzw. Arbeitsmittel der Klimaanlage) der
Brennkraftmaschine (10) durchsetzt.
4. Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei der innerhalb eier
Kapsel (7) angeordneten Wärmetauscher (11 bzw. 27
bzw. 28) für die Wärmeabgabe verschiedener Betriebsmittel Abschnitte eines ι .meinsamen Wärmetauscher-Blockes
(26) sind.
5. Fahrzeug nach einem ode· mehreren der Ansprüche 2 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
zwei außerhalb der Kapsel (7) angeordnete Wärmetauscher (21 und 22 in F i g. 3) Abschnitte eines
gemeinsamen Wärmetauscher-Blockes (25 in F i g. 3) sind, von denen der eine Wärmetauscher (22)
der Wärmeabgabe eines anderen Betriebsmittels (Schmiermittel) der Brennkraftmaschine (10) dient.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2617133A DE2617133C2 (de) | 1976-04-17 | 1976-04-17 | Fahrzeug mit gekapselter Brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2617133A DE2617133C2 (de) | 1976-04-17 | 1976-04-17 | Fahrzeug mit gekapselter Brennkraftmaschine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE2617133A1 DE2617133A1 (de) | 1977-10-27 |
DE2617133C2 true DE2617133C2 (de) | 1986-11-13 |
Family
ID=5975733
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE2617133A Expired DE2617133C2 (de) | 1976-04-17 | 1976-04-17 | Fahrzeug mit gekapselter Brennkraftmaschine |
Country Status (1)
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DE (1) | DE2617133C2 (de) |
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