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"Kraftfahrzeug mit einen Nutzraum
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und einer Brennkraftmaschine" Die Erfindung beziellt sich auf ein
Kraftfahrzeug mit einem Nutzraum und einer Brennkraf tmas chine gemäß dem Oberbegriff
des anspruches 1.
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Bei derartigen Kraftfahrzeugen wird die Verbrennungsluft für die Brennkraftmaschine
üblicherweise aus dem Motorraum angesnugt. Sie ist damit im Sommer so warm, daf3
die Fiillung und damit die Leistung der Brennkraftmaschine nachlassen, während sie
im Winter so kalt ist, daß sie dem Kraftstoff die nötige Verdampfungswärme nicht
zuführen oder bei Dieselmotoren eine vollkommene Verbrennung nicht gewährleisten
kann. Zur Vermeidung dieser Nachteile wurde beispielsweise durch die DE-PS 14 76
192 vorgeschlagen, in Abhängigkeit: von der Außenlofttemperatur einen Teil der Verbrennungsluft
über die e Abgasleitung 7.11 führen und damit vorzuwärmen. Dieses bedingt jodoch
einen zusälzlichen Aufwand für die Leitung und die Regelung. Weiterhin wird bei
den bekannten Krauftfahrzeugen die den Nutzraum darehströmende Luft ganz oder, soweil
sie nicht als Umluft genutzt wird, teilweise ins Freie geleitet,
so
daß ihr durch die Klimatislerung erreichter Wärmeinhalt verloren gebt. Auch eine
Rückkühlung der abgeführten Luft durch die Frischluft , wie iii der DE-PS 1 062
266 vorgeschlagen, kann nur einen Teil des Wärmeinhaltes zurückgewinnen und bedeutet
einen weiteren Aufwand.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe ugrunde, mit geringem Aufwand den
Wärmeinhalt der Abluft des Nutzraumes zu nutzen und der Brennkraftmaschine Verbrennungsluft
zuzuführen, die im Sommer kühler und im Winter wärmer als die aus dem Motorraum
entnommene ist.
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Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches
1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Kraftfahrzeug wird der Wärmeinhalt
der den Nutzraum durcliströmenden Luft, die durch die Klimatisierungseinrichtung
im Winter beheizt und im Sommer oft gekühlt ist, voll genutzt und die Brennkraftmaschine
erhält ohne weiteren Aufwand Verbrennungsluft, die im Sommer kühler und im Winter
wärmer als die aus dnm Motorraum entnommene Luft ist. Außerdem entstehen die Vorteile,
daß die Brennkraftmaschine die Entlüftung des Nutzrainnes unterstützt und daß die
Verbrennungsluft sauberer als bei Entnahme aus dem Motorraum ist.
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Durch die Ausgestaitung der Erfindiong gemäß den Merkmalen des Anspruches
2 kann zusätzlich zum Wärmeinhalt der Abluft des Nutzraumes auch derjenige der Abgase
der Brennkraftmaschine genutuzt werden. Die so aufgeheizte Luft kann gemäß den Merkmalein
des Anspruches 7 ihrerdeits wieder der Klimatisierung der dem Nutzraum zugesführten
Luft dienen. Mit Hilfe mindestens einos Regelorgans in der Ablufteilung gemäß dem
Anspruch 3 können die Ablufmenge und gegebenfalls die Aufteilung auf verschiedene
Leitungen gesteuert werden.
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Bei einer Ausgestallung der Erfindung gemäß den Merkmalen des Anspruches
5 kann ein Luftfllter in der Leitung für die Zuführung der Verbrennungsluft eingospart
oder mit einer geringeren Reinigungsleistung und damit kostengünstiger eingebaut
werden, da die nus dem Nutzraum abgeführte Luft sauberer ist nis aus dem Motorraum
angesaugte Luft.
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Bei einer Anordnung eines Gebläses gemäß dem Anspruch 6 wird die Ansaugleistung
der Brennkraftmaschine unterstützt und insbesondere bei der Anordnung von Neben-
oder Ringleitungen die Luftumwälzung ermöglicht.
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In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt, die im folgenden näher erläutert werden.
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Allen Ausführungsbeispielen gemeiii ist, daß in einem nicht weiter
dargestellten Kraftfahrzeug, das durch eine Brennkraftmaschine 1 angetrieben ist
und dessen Bewegungsrichtung durch einen Pfeil 2 angedeutet ist, mit einem Nutzraum
3, beispielsweise einem Fahrgastraum, versehen ist, dem über eine Frischluftleitung
4 klimatisierte, also beheizte oder gekühlte Luft zugeführt wird. Weiterhin Führt
nus dem Nutzraum 3 eine Abluftleitung 5 zur Abführung der den Nutzraum 3 durchströmenden
Luft fort tind mündet in e eine Ansaugleitung 6 der Brennkraftmaschine 1 . Eine
Abgasleitung der Brennkraftmaschine 1 ist mit 7 bezeichnet.
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Wie in Fig. 1 dargestellt, saugt die Brennkraftmaschine 1 ihre gesamte
Verbrennungs uft Filter clic e t) l.uft 1 eitung 5 aus dem Nuntzraum 3 an. Ein Ivi
I l er 8 zur Reinigung dieser Luft ist am Beginn der Abluftieltung 5 vorgeschen.
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Bei der Ausführung nach der Fig. 2 saugt die Brennkraftmaschlne 1
zusätzliche, nicht klimatisierte Verbrennungsluft aus der Umge-
buig
über eine Leitung 9 und einen in diese eingebauten Filter 10 an. Mit ltilfe eines
Regelorgans 11 in der Leitung 9 kann die Aufteilung der Verbrennungsluft aiif die
Abluftleitung 5 und die Leitung 9 beeinflußt werden. Ein zusätzliches Regelorgan
13 in der Leitung 5 ermöglicht in Zusammenwirken mit dem Regelorgan 11 eine bei
iebige Auftei l.iing der Verl)rennungsluft auf die Leitungen 5 und 9.
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Bei der in der Fig. 3 dargestellten Ausführung ist in der Abluftleitung
5 ein Wärmetauscher 12 eingebaut, der andererseits von den die Abgasleitung 7 durchströmenden
Abgasen beaufschlagt ist. Damit und mit den Regelorganen 11 und 13 ist es möglich,
zusätzlich auch den Wärmeinhalt der Abgase für die Verbrennungsluft zu nutzen.
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Durch die Ausgestaltung gemäß den Fig, 4 und 5 kann der Filter 8 in
der Abluftleitung 5 eingespart werden, indem die Abliiftleitung 5 stromauf des Filters
10 in die Leitung 9 mündet. Das Regelorgan 11 in der Leitung 9 und das Regelorgan
13 in der Abluftleitung 5 steuern die Aufteilung der Verbrennungsluft.
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Dabei wird die Abluft entweder über den Wärmetauscher 12 zur Aufheizung
durch die Abgase (Fig. 4) oder direkt zum Filter 10 (Fig. 5)geführt.
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In der Fig. 6 teilt sich die Abluftleitung 5 in zwei parallelgeschaltete
Leitungen 14 und 15, die sich vor der Ansaugleitung 6 wieder vereinen. Die eine
Leitung 14 ist über den Wärmetauscher 12 geführt, die andere Leitung 15 führt unmittelbar
zur Ansaugleitung 6. Mit Hilfe von Regelorganen 16 und 17 in den Leitungen 14 und
15 kann das Maß der Aufheizung der Verl)rennungsluft durch die Abgase im Wämetauscher
12 gesteuert werd<'n Die Ausführung der Fig. 7 unterscheidet sich von derjenigen
der Fig. 6 dadurch, daß die Luft in der Leitung 14 stromah
vom Wärmetauscher
12 iiber einen zweiten Wärmetauscher 18 gefüiirt: ist., der andererseits von der
Luft der Frischluftleitung 4 beaufschlagt ist. Damit ist es möglich, die Abgaswärme
fiir die Beheizug des Nutzraumes 3 unter Zwischenschaltung eines sowicso eso vorhandenen
Wärmeträgers auszunutzen. Das Maß <1er Wärmeübertragung ist durch die Regelorgane
16 und 17 steuerbar Bei den in den Fig. 8 und 9 gezeigten Ausführungen wird die
Abluft über die Abluftleitung 5 durch die beiden Wärmetauscher 12 und 18 geführt
und in die Leitung 9 stromab (Fig. 8) bzw. stromauf (Fig. 9) des Filters 10 geleitet.
Die Regelorgane 11 und 16 in der Leitung 9 und der Abluftleitung 5 bestimmen die
Anteile der Verbrennungsluft, die aus der Umgebung und aus dem Nutzraum 3 entnommen
werden.
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Die Ausführung der Fig. 10 weist zusätzlich zur Ausführung der Fig.
6 eine stromab vom Wärmetauscher 12 von der Leitung 14 abzweigende Leitung 19 auf,
die über den Wärmetauscher 18 ins Freie führt. Der Luftstrom in dieser Leitung 19
ist durch das Regelorgan 20 steuerbar. Damit kann die Abluft aus dem Nutzraum 3
in beliebiger Äufteil.ung entweder unmittelbar oder durch die Abgase aufgeheizt
als Verbrennungsluft Verwendung finden otier der Aufheizung der dem Nutzraum zugeführten
Luft dienen.
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Bei deii Ausführungen der Fig. 11 und 12 ist den Ausführungen der
Fig. 6 und 3 ein Gebläse 21 in der Abluftleitung 5 hinzugefügt. Damit wird die Ansaugleistung
der Brennkraftmaschine 1 unterstützt und die Entlüftung des Nutzraumes 3 vergleichmäßigt.
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Die Ausführungen der Fig. 13 und 14 unterscheiden sich von denjenigen
der Fig. 3 und 4 dadurch, daß von der Abluftleitung 5 stromab des Wärmetauschers
12 eine Leitung 19 abzweigt, die über den Wärmetauscher 18 Ihs Freie führt, so daß
die dem Nutzraum 3 zugefiihrte T,uft ähnlich wie bei Fig. 10 unabhängig von der
Verbrennungsluftmenge beheiz werden kann
Die Ausführungen gemäß
den Fig. 15, 16, 17, 18, 19, 21 und 22 unterscheidcn sich von den Ausführungen gemäß
den Fig. 49 7, 8, 9, 14, 10 und 13 durch die Hinzufügung eines Gebläses 21 in der
Abluftleitung 5, wodurch sich die im Zusammenhang mit Fig. 11 angegebenen Vorteile
ergeben.
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Bei den Ausführungen d<r Fig. 20, 23 iind 24 führt die Leitung
19 nicht, wie bei den Ausführungen der Fig. 21, 22 und 19, ins Freie, sondern zurück
in die Abluftleitung 5 stromauf des Gebläses 21, so daß der gesamte Wärmeinhalt
der Abluft dem System erhalten bleibt.
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Bei den Ausführungen der Fig. 10, 13, 14, 19 21, 22, 23 und 24 ist
es durch entsprechende Steuerung der Regelorgane 11, 13, 16, 17 und 20 möglich,
die Temperaturen in den Leitungen 19 und 6 zu entkoppeln und eine gegenseitige Beeinflussung
auszuschließen.
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Bei den Ausführungen der Fig. 23 und 24 kann durch Einbau eines Regelorgans
22 in die Abluftleitung 5 und Schließen der Regelorgane 13 und 22 der Wärmetransport
zwischen den Wärmetauschern 12 und 18 entkoppelt von der Abluft des Nutæraumes 3
und der Zufuhr von Verbrennungsluft zur Brennkraftmaschine 1 erfolgen.
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