DE3334435C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Beheizen des Fahrerraumes eines von einer luftgekühlten Brennkraftmaschine antreibbaren Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Einrichtung ist aus der DE-AS 11 31 110 bekannt. Der in diesem Fall verwendete Kühlluft-Heizluft-Wärmetauscher ist aus Platzgründen relativ klein dimensioniert, was entweder zu hohen Kühlluftgegendrücken oder aber zu relativ geringer Heizleistung führt. Letzteres kann dort toleriert werden, da die Heizanlage für ein Fahrzeug mit relativ kleinem Innenraum ausgelegt ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine derartige Heizeinrichtung zu schaffen, die bei großer Heizleistung geringen Platzbedarf aufweist.

Die Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Indem der Kühlluftwärmetauscher unmittelbar am Austritt der Kühlluft hinter dem Motor angeordnet ist und die gesamte Kühlluftaustrittsfläche ab­ deckt, wird keinerlei zusätzliche Kühlluftführung benötigt und auf die Weise Bauraum gespart.

Die große Flächenausdehnung des Kühlluftwärmetauschers ermöglicht eine geringe Tiefe des Wärmetauschernetzes, wodurch die Tiefenabmessung des Kühlluft-Wärmetauschers und dessen kühlluftseitiger Widerstand gering sind. Durch die große Fläche des Kühlluftwärmetauschers ist dessen Wärmeleistung trotz geringer Tiefe des Wärmetauschernetzes hoch.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In nachfolgendem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Figur dieser Zeichnung veranschaulicht eine schematische Darstellung eines von der Abwärme einer luft­ gekühlten Brennkraftmaschine erwärmbaren Fahrerraumes.

In der Zeichnung ist mit 1 ein Fahrerraum bezeichnet, der von der Abwärme einer luftgekühlten Brennkraftmaschine 2 beheizt wird. Die Brennkraftmaschine 2 weist eine Reihe von Zylindern 2a auf, die von Kühlluft 5, die von einem Kühlluftgebläse 4 über einen Kühlluftkanal 10 angesaugt wird, gekühlt werden. In dem hier gezeigten Ausführungs­ beispiel der Erfindung wird die erwärmte Kühlluft 3 der gesamten Zylinderreihe 2a durch einen Heizungswärmetau­ scher 6 geführt, der in einem Abluftraum 7 der Brennkraft­ maschine 2 angeordnet ist. Es ist jedoch auch möglich, den Heizungswärmetauscher 6 als Zwischenwärmetauscher eines im Fahrerraum 1 angeordneten Wärmetauschers auszubilden und beispielsweise Wasser als Heizmedium des Heizungswär­ metauschers 6 zu verwenden. In besonders vorteilhafter Weise erstreckt sich der Heizungswärmetauscher 6 über die gesamte Fläche der Zylinderrohre und Zylinderköpfe der Zy­ linderreihe 2a, was auch zu einer Vergleichmäßigung der Zylindertemperatur aufgrund der Drosselwirkung des Wärme­ tauschers 6 im Kühlluftstrom führt. Der Heizungswärmetau­ scher 6 bildet gleichzeitig die Begrenzungswand der Zylin­ derreihe 2a und soll schalldämmend ausgebildet sein, indem beispielsweise die Luftführungen im Wärmetauscher einen gekrümmten Strömungsweg aufweisen. Der Abluftraum 7 steht über Auslaßquerschnitte 8 und 9 einerseits mit der Umge­ bung und andererseits mit dem Kühlluftzuführungskanal 10 des Kühlluftgebläses 4 in Verbindung, so daß die Tempera­ tur der der Brennkraftmaschine zuzuführenden Kühlluft 5 durch Mischen der zurückgeführten erwärmten Kühlluft 3 und aus der Umgebung angesaugter Frischluft steuerbar ist und somit auch bei voller Nutzung der verfügbaren Wärmemenge zu Heizzwecken beispielsweise in der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine 2 oder bei tiefen Außentemperaturen eine wirksame Erhöhung des Kühllufttemperaturniveaus ge­ währleistet ist, womit gleichfalls eine Reduktion der ver­ schleißintensiven Betriebszustände der Brennkraftmaschine 2 verbunden ist. Um auch die im Abgas verfügbare Abwärme der Brennkraftmaschine durch die Kühlluft nutzen zu können, ist das Abgassammelrohr 11 der Brennkraftmaschine 2 im Abluftraum 7 vorgesehen und der Heizungswärmetauscher 6 in Strömungsrichtung der die Brennkraftmaschine kühlenden Kühlluft 5 hinter dem Abgassammelrohr 11 angeordnet, so daß sich die dem Heizungswärmetauscher 6 zuzuführende Kühlluft 3 auch an dem Abgassammelrohr 11 erwärmt.

Der Heizungswärmetauscher 6 ist über einen Verbindungska­ nal 13 mit dem Fahrerraum 1 verbunden. In dem Verbindungs­ kanal 13 ist ein Gebläse 18 vorgesehen, das die in dem Heizungswärmetauscher 6 erwärmte Luft zu dem Fahrerraum 1 fördert. In dem Verbindungskanal 13 ist weiterhin ein Tem­ peraturfühler 20 vorgesehen, der schaltungstechnisch mit dem den Auslaßquerschnitten 8 und 9 im Abluftraum 7 zuge­ ordneten Steuerorgan 12 in Verbindung steht, so daß in Ab­ hängigkeit von der Temperatur der im Heizungswärmetauscher 6 erwärmten Luft das Steuerorgan 12 betätigbar ist. Das Steuerorgan 12 steht darüber hinaus schaltungstechnisch mit einem im Abluftraum 7 angeordneten Temperaturfühler 21 in Verbindung, so daß das Steuerorgan 12 zusätzlich auch noch in Abhängigkeit der Temperatur der erwärmten Kühlluft 3 im Abluftraum 7 betätigbar ist. Weiterhin weist der Verbin­ dungskanal 13 einen Einlaßquerschnitt 14 auf, der von einem Steuerorgan 22 beherrscht wird, so daß die im Hei­ zungswärmetauscher 6 erwärmte Luft mit kalter Frischluft gemischt werden kann und dem Fahrerhaus zugeführt wird. Das Steuerorgan 22 kann beispielsweise ebenfalls von dem Temperaturfühler 20 und einem in diesem Ausführungsbeispiel nicht gezeigten Temperaturwahlschalter in der Fahrerhaus­ kabine gesteuert werden. Des weiteren ist ein Umluftkanal 15 vorgesehen, der den Fahrerraum 1 mit dem Heizungswärme­ tauscher 6 verbindet, so daß beispielsweise zur Verkürzung der Aufheizphase des Fahrerraumes Fahrerhausluft im Kurz­ schluß über den Heizungswärmetauscher 6 förderbar ist. Weiterhin ist in dem Umluftkanal 15 eine weitere Einlaß­ öffnung 16 vorgesehen, über die Frischluft angesaugt wer­ den kann. Die Einlaßöffnung 16 wird von einem Steuerorgan 23 beherrscht, so daß steuerbar Frisch- und Umluft dem Heizungswärmetauscher 6 zur Erwärmung zugeführt werden kann. Das Steuerorgan 23 kann ebenfalls temperaturabhängig gesteuert sein. Es ist allerdings auch möglich, über den Raum 19 dem Wärmetauscher 6 Frischluft zuzuführen.

Claims (11)

1. Einrichtung zum Beheizen eines Fahrerraumes (1) eines von einer luftgekühlten Brennkraftmaschine (2) an­ treibbaren Fahrzeuges mit Nutzbarmachung der Abwärme er­ wärmter Kühlluft (3) der Brennkraftmaschine (2) zu Heiz­ zwecken im Fahrerraum (1), wobei die Temperatur der von einem Kühlluftgebläse (4) geförderten Kühlluft (5) der Brennkraftmaschine (2) durch Rückführung erwärmter Kühl­ luft (3) steuerbar ist, und ein Heizungswärmetauscher (6) in einem Abluftraum (7) im Abluftstrom der erwärmten Kühl­ luft (3) der Brennkraftmaschine (2) angeordnet ist, wobei der Heizungswärmetauscher (6) von einem Heizmedium zur Er­ wärmung des Fahrerraumes (1) durchströmbar und der Abluft­ raum (7) über verschließbare Auslaßquerschnitte (8, 9) mit der Umgebung und/oder einem Kühlluftzuführungskanal (10) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (6) eine sich über die Fläche der Zylinderrohre und Zylinderköpfe einer Zylinderreihe (2a) der Brennkraftmaschine (2) erstreckende geometrische Gestalt aufweist.

2. Einrichtung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (6) zumin­ dest teilweise eine Begrenzungswand einer Zylinderreihe (2a) der Brennkraftmaschine (2) bildet und schalldämmend ausgestaltet ist.

3. Einrichtung nach dem Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in dem Abluftraum (7) ein Abgassammel­ rohr (11) der Brennkraftmaschine (2) vorgesehen und der Heizungswärmetauscher (6) in Strömungsrichtung der Kühl­ luft (4) hinter dem Abgassammelrohr (11) der Brennkraftma­ schine (2) angeordnet ist.

4. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den Auslaßquerschnitten (8, 9) ein Steuerorgan (12) zugeordnet ist, das in Abhängigkeit der Temperatur des im Heizungswärmetauscher (6) erwärmba­ ren Heizmediums steuerbar ist.

5. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den Auslaßquerschnitten (8, 9) ein Steuerogan (12) zugeordnet ist, das in Abhängigkeit einer oder mehrerer charakteristischer Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine (2), beispielsweise Kühllufttempe­ ratur, Bauteiltemperatur, Schmieröltemperatur, steuerbar ist.

6. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Heizmedium des Wärmetau­ schers (6) zur Erwärmung des Fahrerraumes (1) aus der Um­ gebung angesaugte Frischluft und/oder aus dem Fahrerraum (1) abgesaugte Umluft verwendet wird.

7. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Heizungswärmetauscher (6) und dem Fahrerraum (1) ein Verbindungskanal (13) zugeord­ net ist, der über einen verschließbaren Einlaßquerschnitt (14) steuerbar mit der Umgebung verbindbar ist.

8. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Heizungswärmetauscher (6) und dem Fahrerraum (1) ein Umluftkanal (15) zugeordnet ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß der Umluftkanal (15) eine verschließbare Frisch­ luftöffnung (16) aufweist.

10. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen von der Kühlluft (5) der Brenn­ kraftmaschine (2) durchströmbaren Schmierölkühler (17), der in Strömungsrichtung der Kühlluft (5) vor dem Hei­ zungswärmetauscher (6) angeordnet ist.

11. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine (2) ein regelbares Kühlluftgebläse (4) aufweist.