DE3741174C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühlanlage für wassergekühlte Brennkraftmaschinen, insbesondere Bootsmotoren, bei der das Kühlwasser mittels einer Pumpe im Kreislauf über einen mit einem Expansions­ gefäß verbundenen Wärmetauscher geleitet ist, dem als Kühlmedium Rohwasser von einer weiteren Pumpe zu­ geführt wird, wobei das Expansionsgefäß über ein Druck­ begrenzungsventil und ein Rückschlagventil mit einem Aufnahmebehälter leitungsverbunden ist.

Bei aus der Praxis bekannten Kühlanlagen dieser Art ist der Aufnahmebehälter gewissermaßen als Überlauf­ behälter ausgebildet. Steigt im Expansionsgefäß durch die Kühlwassererwärmung der Druck über ein bestimmtes Maß an, so wird Wasser bzw. Dampf in den Aufnahmebehäl­ ter verdrängt, von wo bei Kühlwasserabkühlung ein ent­ sprechender Rückfluß erfolgt. Nun besteht aber das allge­ meine Bestreben, im Kühlwasserkreislauf einen höheren Druck aufzubauen, weil mit höherem Druck naturgemäß auch der Siedepunkt des Kühlwassers erhöht wird, also das Kühl­ wasser eine höhere Temperatur erhalten kann, wodurch sich die Abmessungen des Wärmetauschers und damit auch der Roh­ wasserpumpe verringern lassen, die Kavitation in der Kreis­ laufpumpe und im Motor selbst herabgesetzt wird und sich zufolge des höheren Temperaturniveaus ein besserer Motor­ wirkungsgrad ergibt. Bei der bekannten Anlage ist nun ein höherer Druck im Expansionsgefäß und damit auch im ganzen Kühlwasserkreislauf nicht mit Sicherheit erreichbar. Hat sich nämlich infolge hoher Motorbelastung die Temperatur des Kühlwassers erhöht und ein entsprechender Druckan­ stieg im Expansionsgefäß ergeben, wurde ferner dadurch eine entsprechende Kühlwassermenge in den Aufnahmebe­ hälter verdrängt und folgt dann aus irgendeinem Grund im Wärmetauscher bzw. Expansionsgefäß eine Abkühlung, so wird zwar Kühlwasser aus dem Aufnahmebehälter in das Expansionsgefäß zurückgesaugt, welcher Vorgang aber selbstverständlich mit einem großen Druckabfall im Ex­ pansionsgefäß verbunden ist. Ein solcher Druckabfall kann beispielsweise auch dann auftreten, wenn die Wassermenge im Kühlkreislauf von vornherein zu gering ist oder eine undichte Stelle im Kreislauf auftritt. Kommt es zu einem größeren Leck, so daß die Kühlwasser­ menge unter ein bestimmtes Mindestmaß absinkt, so muß der Motor abgestellt werden, wenn es nicht zu schweren Schäden an der Brennkraftmaschine kommen soll. Auf hoher See kann aber der Motorausfall zu einer schweren Gefahr für das Boot bzw. die Bootsbesatzung werden, zumal bei schwerem Seegang ein laufendes Nachfüllen von Kühlwasser in die Anlage große Schwierigkeiten bereitet.

Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und eine Kühlanlage der eingangs geschilderten Art zu schaffen, bei der die Beibehaltung eines erhöhten Druckes im Expansionsgefäß mit einfachen Mitteln gewährleistet ist und ein Notbetrieb der Kühlanlage aufrecht erhalten werden kann.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß der Aufnahmebehälter druckdicht ausgebildet ist, daß die Verbindungsleitung vom Expansionsgefäß in den obersten Bereich des Aufnahmebehälters einmündet und daß von der weiteren Pumpe für das Rohwasser eine Förderleitung in den untersten Bereich des Aufnahmebehälters führt.

Da der Aufnahmebehälter druckdicht ausgebildet und über die Förderleitung mit der Pumpe für das Roh­ wasser verbunden ist, wirkt er als Windkessel, der den durch die Rohwasserpumpe bestimmten Druck im Expansions­ gefäß und damit im ganzen Kühlwasserkreislauf aufrecht erhält. Sollte der Druck im Expansionsgefäß über das durch das Druckbegrenzungsventil vorgegebene Maß anstei­ gen, so wird der Rohwasserspiegel im Aufnahmebehälter zurückgedrückt bzw. gegen den Förderdruck der Rohwasser­ pumpe abgesenkt. Größere Leckverluste im Kühlkreislauf führen dabei zu keiner Druckverminderung im Expansions­ gefäß, weil ja dann der Rohwasserspiegel im Aufnahmebe­ hälter entsprechend steigen kann und letzterer über das Rückschlagventil Verbindung mit dem Expansionsgefäß hat. Im Falle eines größeren Schadens im Kühlkreislauf kann der Motor weiterlaufen, weil er nunmehr von der Rohwasser­ pumpe her über den Aufnahmebehälter und das Expansionsge­ fäß laufend mit Wasser, wenn auch mit Rohwasser, versorgt wird. Rohwasser wäre zwar für den Motor schädlich, kann aber im Notfall über eine begrenzte Zeitspanne hinaus durchaus verwendet werden.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist der Auf­ nahmebehälter mit einem Signalgeber versehen, der bei Erreichen eines vorbestimmten maximalen Rohwasserstandes im Aufnahmebehälter anspricht. Es wird also, bevor noch das Rohwasser in die Verbindungsleitung zwischen Aufnahmebe­ hälter und Expansionsgefäß eintreten kann bzw. das Kühl­ wasser im Expansionsgefäß einen kritischen Mindeststand erreicht hat, ein Signal ausgelöst, das dem Bedienungsmann anzeigt, daß Wasser in das Expansionsgefäß nachgefüllt werden muß, wenn es nicht zu einer Mischung des Kühlwassers mit dem Rohwasser kommen soll. Es ist zweckmäßig, daß das Signal so lange anhält, bis der Rohwasserspiegel im Aufnahme­ behälter wieder gesunken bzw. hierfür eine entsprechende Maßnahme ergriffen ist und zum Erfolg geführt hat. Sollte es bereits zu einer Mischung von Kühl- und Roh­ wasser gekommen sein, so müßte vor Aufnahme des Normal­ betriebes das Kühlwasser ausgewechselt werden.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kühlanlage im Schema.

Zur Kühlung der beispielsweise als Bootsmotor dienenden Brennkraftmaschine 1 wird Kühlwasser mittels einer Pumpe 2 im Kreislauf über einen Wärmetauscher 3 geleitet, der mit einem Expansionsgefäß 4 verbunden ist. Dem Wärmetauscher 3 wird von einer weiteren Pumpe 5 als Kühlmedium Rohwasser zugeführt. Das Expansionsgefäß 4 ist über ein Druckbegrenzungsventil 6 und ein Rückschlag­ ventil 7 mit einem Aufnahmebehälter 8 verbunden, wobei der Aufnahmebehälter 8 druckdicht ausgebildet ist und die Verbindungsleitung 9 vom Expansionsgefäß 4 her in den obersten Bereich des Aufnahmebehälters 8 einmündet. Von der Pumpe 5 für das Rohwasser führt eine Förderleitung 10 in den untersten Bereich des Aufnahmebehälters 8. Der Aufnahmebehälter 8 ist mit einem Signalgeber versehen, der bei Erreichen eines vorbestimmten Rohwasserstandes im Aufnahmebehälter 8 anspricht und ein optisches und/oder akustisches Signal auslöst.

Claims (2)

1. Kühlanlage für wassergekühlte Brennkraftmaschinen, insbesondere Bootsmotoren, bei der das Kühlwasser mittels einer Pumpe im Kreislauf über einen mit einem Expansions­ gefäß verbundenen Wärmetauscher geleitet ist, dem als Kühlmedium Rohwasser von einer weiteren Pumpe zugeführt wird, wobei das Expansionsgefäß über ein Druckbegrenzungs­ ventil und ein Rückschlagventil mit einem Aufnahmebehälter leitungsverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmebehälter (8) druckdicht ausgebildet ist, daß die Verbindungsleitung (9) vom Expansionsgefäß (4) in den obersten Bereich des Aufnahmebehälters (8) einmündet und daß von der weiteren Pumpe (5) für das Rohwasser eine Förderleitung (10) in den untersten Bereich des Aufnahme­ behälters (8) führt.

2. Kühlanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmebehälter (8) mit einem Signalgeber (11) versehen ist, der bei Erreichen eines vorbestimmten maximalen Rohwasserstandes im Aufnahmebehälter (8) anspricht.