-
Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine und einer
-
Scheibenreinigungsanlage Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug
gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
-
Es wurden bereits viele Versuche unternommen, um die Funktionsfähigkeit
einer Scheibenreinigungsanlage auch im Winter sicherzustellen bzw. zu verbessern.
Ein Problem besteht dabei darin, daß die Gelenke zwischen den Krailenbügeln und
dem Hauptbügel eines Wischblattes bei niedrigen Temperaturen einfrieren und damit
die Flexibilität des Wischblattes nicht mehr gewährleistet ist. Um diesen Mangel
zu beheben, hat man Wischblätter mit einer elektrischen Heizvorrichtung ausgerüstet,
was jedoch umständlich und teuer ist. Derartige Lösungen haben sich daher in der
Praxis bisher nicht durchgesetzt.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit möglichst einfachen
Mitteln die Funktionsfähigkeit einer Scheibenreinigungs anlage im Winterbetrieb
sicherzustellen.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
-
Die Verbindung beruht also auf der Überlegung, daß bei einem Kraftfahrzeug
mit einer Verbrennungskraftmaschine ausreichend Wärme zur Verfügung steht, mit der
das Wischblatt ohne zusätzlichen Energieaufwand geheizt werden kann. Bei der erfindungsgemäßen
Lösung ist der Tatsache Rechnung getragen, daß bei üblichen Fahrzeugen unmittelbar
vor dem unteren Rand der Windschutzscheibe Luftschlitze vorgesehen sind, über die
der Fahrgastinnenraum belüftet wird. Es ist daher wichtig, daß der zur Beheizung
der Wischblätter ausgenutzte Luftstrom, der an diesen Belüftungsschlitzen vorbeiströmt,
nicht aus dem
Motorraum abgezweigt wird, weil die Luft dort durch
Benzindämpfe etc. verunreinigt ist. Ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung
besteht daher darin, daß der Luftstrom zur Beheizung des Wischblattes in Fahrtrichtung
vor der Verbrennungskraftmaschine aufgefangen wird und in einem geschlossenen Luftkanalsystem
den Luftaustrittsschlitzen zuecführt wird. Eine Vermischung mit der unsauberen Luft
im Motorraum findet also nicht statt.
-
Es ist an sich schon bekannt, den warmen Luftstrom zur Windschutzscheibe
zu leiten. Bei den bekannten Ausführungen soll die Scheibe beheizt werden, oder
es soll vor der Windschutzscheibe ein Luftvorhang aufgebaut werden, damit Schmutzpartikel
garnicht zur Windschutzscheibe gelangen können. Außerdem ist es bekannt, daß man
die Düse einer Scheibenwaschanlage durch einen aufgeheizten Luftstrom erwärmt. In
keinem dieser Fälle soll das Wischblatt beheizt werden und die Länge des Luftaustrittsschlitzes
entspricht daher bei diesen bekannten Ausführungen nicht der Länge des Wischblattes.
-
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird der durch den
Fahrtwind hervorgerufene Staudruckunterschied zwischen dem Trichter und dem Luftaustrittsschlitz
zur Förderung des Luftstromes ausgenutzt. Bei einer solchen Ausführung kommt es
entscheidend darauf an, wo man den Trichter und den Luftaustrittsschlitz am Fahrzeug
anordnet. Messungen haben gezeigt, daß dieser Staudruck etwa in Höhe der Stoßstange
des Kraftfahrzeuges am größten ist, dann entlang der Motorhaube zunächst abnimmt
und schließlich einen erneuten Maximalwert an dem Übergang zwischen der Windschutzscheibe
und dem Motorraum erreicht. Dementsprechend wird man den Trichter zum Auffangen
der Frischluft im Bereich der Stoßstange und den Luftaustrittsschlitz mit Abstand
vom Scheibenrand in der Motorhaube anordnen. Der Staudruckunterschied zwischen dem
Lufteintritt und dem Luftaustritt ist dann so groß, daß sowohl bei kleiner Fahrgeschwindigkeit
als auch bei großen
#a1irgeschwindigkeiten das Wischblatt mit einer
ausreichenden Menge heißer Luft umströmt wird usatzlich wird ein Gebläse zur Förderung
des Luftstromes vor-Ir:cselicn, damit bereits im Stand eine Aufheizung des Wischl,1
attes erfolgt. Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfind1lng soll die Leistung
dieses Gebläses steuerbar oder regelbar sein. So könnte man dieses Gebläse in Abhängigkeit
von der Fahrgeschwindigkeit und/oder dem Staudruck im Frontbereich des Fahrzeuges
ein- bzw. ausschalten. Man könnte auch die Temperatur des dem Wischblatt zugeführten
Luftstromes messen und in Abhängigkeit davon die Leistung des Gebläses steuern oder
regeln.
-
In das geschlossene Luftkanalsystem wird eine verstellbare Lüftungsklappe
bzw. Drosselklappe eingebaut, damit bei höheren Außentemperaturen nicht unnötiger
Weise Warmluft vor die Windschutzscheibe strömt und damit der Fahrgastraum weiter
aufgeheizt werden könnte. Diese Klappe im Luftkanalsystem könnte über den Hebel,
der zur Umstellung des Heizsystems des Fahrzeuges ohnehin vorhanden ist, verstellt
werden.
-
Der Wärmetauscher zur Aufheizung des Luftstromes steht bei einer bevorzugten
Ausführung mit dem Auspuffkrümmer der Verbrennungskraftmaschine in wärmeleitendem
Kontakt, weil dort bereits kurze Zeit nach dem Anlassen der Verbrennungskraftmaschine
sehr hohe Temperaturen meßbar sind. Denkbar wäre natürlich eine zusätzliche elektrische
Heizung, die zusammen mit dem Gebläse gesteuert wird, so daß auch im Stillstand
des Fahrzeuges ein Wischblatt von Eis und Schnee befreit wird.
-
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführung wird man - wie dies an sich
bekannt ist - die Düse einer Waschanlage ebenfalls durch diesen Heißluftstrom erwärmen.
Die Düse und die zu dieser Düse führende Wasserleitung wird also innerhalb des Luftkanalsystems
verlegt. Zusätzlich kann vom Düsenkörper
ein Wärmeleitblech in den
Motorraum ragen und ggf. in vai eleitender Verbindung mit der Verbrennungskraftmaschine
ste}1en, so daß die Düsenkugel auf hohe Temperaturen aufgeheizt wird.
-
Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der Zeichnung ühematisch
dargestellten Ausführungsbeispieles näher er-1 #utert.
-
Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf den Motorraum eines
Kraftfahrzeuges, Fig. 2 schematisch eine Seitenansicht auf den Motorraum eines Kraftfahrzeuges
und Fig. 3 in vergrößerter Darstellung einen Schnitt durch einen Luftaustrittsschlitz.
-
Tn Fig. 1 ist mit 10 die Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeuges bezeichnet,
die durch zwei Scheibenwischer 11 und 12 gereinigt werden kann. Wenn die Scheibenwischanlage
außer Betrieb ist, sind diese Scheibenwischer 11 und 12 in der Ruhelage nahe dem
unteren Scheibenrand abgelegt. Unmittelbar vor dem unteren Rand der Windschutzscheibe
10 ist ein Belüftungs-Fohlit7 1 angedeutet, durch den Frischluft in den Fahrgastjnneniaum
eintritt. Im Frontbereich des Fahrzeuges wird über einen Trichter 20 Frischluft
aufgefangen und über ein insgesamt mit 21 bezeichnetes Kanalsystem, das in sich
geschlossen ist, zu zwei Luftaustrittsschlitzen 22 und 23 geleitet. Die Länge der
Luftaustrittsschlitze entspricht etwa der Länge der liischblätter der Scheibenwischer
11 und 12. Die Luftaustritts-Schlitze 22 und 23 sind in der Motorhaube mit Abstand
vom Rand der Windschutzscheibe 10 derart angeordnet, daß der Luftstrom direkt auf
das zugeordnete Wischblatt in seiner Ablagesteilung gerichtet ist. Diese Lagezuordnung
von Luftaustrittsschlitz und Wischblatt ist natürlich für die Erfindung sehr
wesentlich,
damit eine ausreichende Beheizung des Wischblattes sichergestellt ist. In dem Luftkanalsystem
21 ist ein Wärmetauscher 24 vorgesehen, der in wärmeleitendem Kontakt mit dem Motorblock
und vor allem mit dem Auspuffkrümmer 25 der Verbrennungskraftmaschine 26 steht.
-
Fig. 2 zeigt deutlich, daß der Trichter 20 des Luftkanalsystemes 21
in Fahrtrichtung vor der Verbrennungskraftmaschine 26 etwa ixl Höhe der Stoßstange
27 angeordnet ist. Damit wird also Frischluft aufgefangen, die nicht durch Benzindämpfe
etc. der Verbrennungskraftmaschine verunreinigt ist. Wichtig ist außerdem die Anordnung
dieses Trichters 20. Mißt man an den Stellen a bis e die Druckverhältnisse bei einer
bestimmten Fahrgeschwindigkeit ergibt sich folgendes: In Höhe der Stoßstange 27
bei b ist der höchste Druckwert meßbar, der von a nach b ansteigt und von b nach
c abfällt. Bei c ist aufgrund der Strömungsverhältnisse ein Unterdruck meßbar. Von
c nach e steigt der Druck wieder auf einen Maximalwert, der jedoch geringer ist
als der Wert bei b. Dieser Druckunterschied wird zur Förderung des Luftstromes ausgenutzt.
-
Etwa im Bereich d mit Abstand vor der Windschutzscheibe 10 ist der
Druckwert in der Nähe von Null, so daß sich ein besonders großer Druckunterschied
zwischen dem Bereich des Lufteintritts und dem Bereich des Luftaustritts ergibt.
-
Der Trichter 20 ist also an einer Stelle im Frontbereich des Kraftfahrzeuges
angeordnet, an der ein hoher durch den Fahrtwind hervorgerufener Staudruck meßbar
ist. Die Luftaustrittsschlitze 22,23 sind dagegen an einer Stelle in der Nähe des
der Motorhaube benachbarten Scheibenrandes angeordnet, an der ein geringer Druck
meßbar ist.
-
In dem Luftkanalsystem 21 ist ein nur schematisch angedeutetes Gebläse
30 vorgesehen, das über ein Steuergerät 31 in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal
eines Sensors 32 steuerbar ist.
-
Dabei kann das Gebläse im Stillstand des Fahrzeuges eingeschaltet
sein und bei einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit abgeschaltet
werden.
Andere Einflußgrößen, die von dem Sensor ausgewertet werden könnten, sind der Staudruck,
die Außentemperatur sowie die Temperatur und/oder die Strömungsgeschwindigkeit der
erhitzten Luft im Bereich der Luftaustrittsschlitze. Außerdem ist in das Luftkanalsystem
21 eine Drosselklappe 33 eingebaut, die in ihrer Arbeitsstellung den Luftstrom zu
den Luftaustrittsschlitzen freigibt, in ihrer fluliestellung diesen Luftstrom aber
absperrt. Das ist wichtig, damit bei hohen Außentemperaturen nicht unnötiger Weise
ein heißer Luftstrom auf die Windschutzscheibe trifft und diese und damit den Fahrgastraum
erwärmt. Außerdem soll der Luftstrom zum Wischblatt unterbunden werden, wenn die
Temperatur dieses Luftstromes einen Wert erreicht, der zu einer Beschädigung der
wärmeempfindlichen Gummiwischleiste führen könnte. Die Stellung dieser Dosselklappe
33 könnte über den Hebel, der zur Bedienung der Heizanlage des Fahrgastinnenraumes
ohnehin vorhanden ist, beeinflußt werden. Denkbar sind allerdings auch temperaturabhängige
Stellelemente, die diese Drosselklappe selbsttätig verstellen.
-
In Fig. 1 ist noch angedeutet, daß die aus einem Wasserbehälter 40
geförderte Waschflüssigkeit über Wasserleitungen 41 zu den Düsen 42 und 43 gefördert
wird. Die Wasserleitungen 41 sind dabei innerhalb des Luftkanalsystemes 21 zwischen
dem Wärmetauscher und den Luftaustrittsschlitzen 22,23 verlegt.
-
Damit wird also auch das Waschwasser und die Düse durch den Heißluftstrom
erwärmt.
-
Fig. 3 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer in einem Luftaustrittsschlitz
22 angeordneten Düse 42. In einem Kunststoffkörper 50 sind ein Metallrohr 51 und
eine einstellbare Düsenkugel 52 verankert. Das Metallrohr 51 steht in wärmeleitendem
Kontakt mit einem Wärmeleitblech 53, das in den Motorraum ragt und ggf. beim Schließen
der Motorhaube direkt am Auspuffkrümmer oder an der Verbrennungskraftmachine anliegt.
Durch die Wärmestrahlung und/oder durch direkte Verbindung wird also Motorwärme
in den Bereich der
Düse übertragen, so daß diese rasch auf eine
erhöhte Temperatur erwärmt wird und selbst bei niedrigsten Außentemperaturen nicht
einfrieren kann.
-
In Fig. 2 ist noch angedeutet, daß ein Teil 21a des Luftkanalsystemes
zwischen Wärmetauscher 24 und Luftaustrittsschlitz 22 in die Motorhaube 60 integriert
ist. Ein anderer Teil 21b des Luftkanalsystemes ist an der Verbrennungskraftmaschine
26 derart fixiert, daß beim Öffnen und Schließen der Motorhaube 60 eine Entkopplung
bzw. Kopplung der beiden Teile des Luftkanalsystems selbsttätig erfolgt.
-
Durch die vorliegende Erfindung wird ein Wischblatt einer Scheibenreinigungsanlage
eines Kraftfahrzeuges durch die Motorwärme soweit aufgeheizt, daß sich auch bei
niedrigsten Außentemperaturen am Wischblatt kein Schnee bzw. Eis festsetzten kann,
so daß die Beweglichkeit des Gelenke und der Wischgummileiste gewährleistet ist
und damit jederzeit eine einwandfreie Wischwirkung erzielt wird.