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Verdampfungskühlung für Verpuffungsmotoren. In dem Patent 307784 ist
ein Verfahren beschrieben, welches dazu dient, das Kühlmittel einer Verbrennungskraftmaschine
auch bei schwacher Belastung derselben stets .annähernd auf Siedetemperatur zu halten,
um einen dauernd günstigen Wärmezustand des Motors zu erreichen, welcher für eine
gute Verbrennung von großem Wert ist.
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In dem Zusatzpatent 330208 ist dieses Verfahren noch insofern verbessert,
als der abgeschlossene Raum der Kühlflüssigkeit mit einem Ventil versehen ist, welches
bei Ausdehnung der sich erwärmenden Luft diese wohl entweichen läßt, sich dagegen
beim Entstehen von Dampf sofort schließt, um die Wirkungsweise des Regelventils
nach Patent 307784 zu ermöglichen.
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Nun haben aber Versuche gezeigt, daß diese Anordnung bei geringeren
Motorbelastungen nicht immer ausreicht, um die Siedekühlung zu erzwingen. Die Ursache
lag daran, daß der Kühler ziemlich hoch mit Wasser gefüllt war, und daß zwischen
dem kalten Wasser des Kühlers und dem heißen des den Kühler vermeidenden Kühlwasserkreislaufs
am Saugrohr der Pumpe dauernd ein gewisser Ausgleich stattfand. Die Folge davon
war, daß dem Kühlwasser doch zuviel Wärme entzogen wurde, um es bei schwacher Motorbelastung
zum Sieden zu bringen.
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Ein weiterer Übelständ, der sich ebenfalls bei Versuchen ergab, besteht
darin, daß bei mangelnder Kühlung, beispielsweise beim Reißen des Ventilatorriemens,,in
dem abgeschlossenen Kühlraum ein unzulässig hoher Druck entsteht, welcher vom Führer
nicht erkannt wird und daher zu. Zerstörungen führen kann.
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Diese beiden Übelstände soll die nachstehende Erfindung beseitigen.
Zu diesem Zweck wird das Entlüftungsventil nach Patent 3302o8 entsprechend weiter
als Wasserüberlauf ausgebildet und gleichzeitig mit einer Vorrichtung 'zum Anzeigen
der Überschreitung des zulässigen Drucks versehen. - .
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Die beiliegende Zeichnung läßt die Anordnung des Ventils zu diesem
Zweck erkennen. Dasselbe ist am Kühler an der Stelle angebracht, wo sich der Wasserspiegel
bei steher@-dem Motor befinden soll. Wird mehr Wasser in den Kühler gegossen, so
fließt dasselbe durch das Ventil über. Dadurch wird eine zu hohe Füllung des Kühlers
verhindert. Sobald der Motor anläuft, saugt die Pumpe `Wasser aus dem Kühler, und
der Spiegel in demselben senkt sich daher so weit, daß das Ventil trocken liegt,
und seine Tätigkeit entsprechend dem Patent 33o2o8 ausüben kann. Die Anordnung ist
dabei eine derartige, daß das durch den Kühler fließende Kondenswasser nicht in
das Ventil gelangen kann.
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Das Abschlußorgan wird endlich auch zur Verhütung eines schädlichen
Überdrucks im Kühlraum benutzt. Dies geht ebenfalls aus der Zeichnung näher hervor.
Überfließendes Wasser beim Einfüllen und. entweichende Luft nehmen ihren Weg den
Pfeillinien entsprechend, während
austretender Dampf das Ventil
a hebt und den oberen Ausweg abschließt. Auf der Ventilkappe bist nun ein kleines
Sichel heitsventil r angebracht, welches durch die hohle Achse d des Ventils ca
mit dem Kühlraum in Verbindung steht. Beim Überschreiten eines gewissen Drucks öffnet
sich das Ventil c und entläßt den Dampf in das darüberliegende Rohr e, welches nach
oben bis über die Motorhaube geführt ist. Der dort austretende Dampf zeigt dem Führer
unmittelbar die Überschreitung des Drucks an und veranlaßt ihn, die Ursache festzustellen.
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Es bestehen nun noch gewisse Schwierigkeiten bezüglich der Anbringung
des Abschlußorgans am Kühler. Hierbei stehen sich nämlich zwei Bedingungen gegenüber.
Einerseits soll der Kühler, um das Kühlwasser schnell zum Sieden zu bringen, möglichst
wasserleer sein, und anderseits muß er aber beim Einfüllen so viel Wasser enthalten,
daß die Pumpe beim Arbeiten die ganzen Kühlräume der Zylinder und nötigenfalls das
Steigrohr bis zum Kühler voll drücken kann. Wenn dies nicht der Fall ist, so hört
naturgemäß eine Förderung der Pumpe auf. Damit wird aber auch der Zweck des Regelorgans
nach Patent 307784 aufgehoben, der Kühler kann seine Tätigkeit nicht mehr erfolgreich
ausüben, und der ordnungsgemäße Betrieb wird gestört.
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Für eine bestimmte Kühlergröße, einen bestimmten Motor und einen bestimmten
Wagen mit bestimmter Höhenlage des Kühlers zum Motor ist die richtige Lage des Absperrorgans
natürlich leicht zu ermitteln; sobald sich aber eines von diesen Teilen ändert,
muß auch die Lage des Absperrorgans geändert werden. Damit würde aber die Massenherstellung
eines bestimmten Kühlers außerordentlich erschwert, da man nicht immer vorher weiß,
mit welchem Motor und - in welchem Zusammenbau jeder Kühler gebraucht wird.
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Die vorliegende Erfindung beseitigt_nun auch diese Schwierigkeit.
Sie benutzt dabei den Umstand, daß die Oberfläche eines Kühlers, der mit Verdampfungskühlung
arbeitet, wegen des höheren Temperaturunterschiedes wesentlich kleiner sein kann,
als bei normaler Wasserkühlung. Daher können bei Verdampfungskühlung bei einer durch
das Wagenmodell festliegenden Größe der Kühlerstirnfläche die Kühlerlamellen unten
erheblich kürzer ausgeführt werden. Der dadurch gewonnene Raum wird als Wasserbehälter
ausgebildet, welcher nun leicht so groß bemessen werden kann, daß er den ganzen
oder nahezu den ganzen Inhalt der Zylinderkühlmäntel in sich aufnehmen kann. Ferner
kann er in an sich bekannter `'leise isoliert werden, um möglichst wenig Wärme an
die Außenluft abzugeben.
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Setzt man nun das Absperrorgan an die Oberkante dieses -Behälters,
so besteht die erwähnte Schwierigkeit nicht mehr. Erstens reicht nämlich der Inhalt
des Behälters auf alle Fälle hin, um Zylindermäntel und Steigrohre vollkommen zu
füllen, selbst wenn diese bei Stillstand völlig wasserleer sein sollten, und zweitens
ist die Wärmeabgabe des Behälters so gering, daß das Kühlwasser schnell zum Kochen
kommt.
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Die Anordnung hat den weiteren an sich bekannten Vorzug, daß die Kühlmäntel
der Zylinder bei Stillstand der Maschine leer laufen, so daß einerseits das sonst
auftretende lästige Nachverdampfen des Kühlwassers bei Stillständen wegfällt, und
die Zylinder ihre Wärme gut halten, also leicht wieder anspringen, und daß außerdem
ein Einfrieren der Zylinder unmöglich ist.
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Es besteht ferner ein Vorteil in dem Umstand, daß beim Aufhören der
Förderung der etwa beschädigten Pumpe die Tätigkeit des Kühlers gestört wird. Die
Verdampfung des Restwassers beim Rücklauf in den obenerwähnten Behälter wird daher
schnell einen Überdruck im Kühlraum erzeugen, welcher das Abschlußorgan zum Abblasen
bringt, und dem Fahrer die Störung rechtzeitig anzeigt.
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Die gesamten Vorzüge sind durch geeignete Ausbildung und Anordnung
des aus dem Patent 3302o8 bekannten Abschlußorgans entstanden, welches dadurch eine
erheblich erweiterte Bedeutung erhalten hat. Die Zeichnung stellt dabei nur ein
Ausführungsbeispiel dar.