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Kühlvorrichtung für Brennkraftmaschinen Die vorliegende Erfindung
betrifft Kühlvorrichtungen für flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschinen, insbesondere
für Fahrzeug-und Flugzeugmotoren.
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Sie bezweckt deren weitere Ausbildung zur Erzielung einer verbesserten
Kühlung der Motoren.
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Die Erfindung besteht darin, daß- zwischen dem Austritt der Flüssigkeit
aus dem Motor Leid ihrem Wiedereintritt in denselben Vorrichtungen angebracht werden,
mittels deren während des Anlassens des Motors die Kühlflüssigkeit durch eine Zweigleitung
bewegt werden kann, während sie bei normalem Lauf des Motors ihren Weg durch den
Kühler nimmt.
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Diese Erfindung wird weiter ausgebildet durch Maßnahmen zur Aufrechterhalttuig
einer gleichmäßigen Temperatur der Kühlflüssigkeit. Zu diesem Zweck werden die Durchflußmenge
der Flüssigkeit einerseits und der freie Querschnitt der die Kühlluft regelnden
Klappen, welche die wirksame Oberfläche des Kühlers überdecken, andererseits in
Zusammenarbeit gebracht, so daß sie durch einen Thermostaten in Abhängigkeit von
der Temperatur der Kühlflüssigkeit gesteuert werden können.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, an Hand
dessen nachstehend die Erfindung in Anwendung auf einen Automobilmotbr beschrieben
wird.
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Die Abbildungen zeigen in schematischer Darstellung einen Automobilmotor
a mit Flüssigkeitskühlung mit zugehörigem Kühler e, Verbindungsleitungen b1,
b°, f und den erfindungsgemäßen Vorrichtungen.
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Durch die obere Leitung b1, b2 fließt das im Motor a angewärmte Kühlwasser
dem Kühler c zu; und durch eine zweite Leitung/ wird das abgekühlte Wasser aus dem
Kühler c in den Motor a zurückgeführt. Diese beiden Leitungen werden erfindungsgemäß
durch eine Zweigleitung miteinander in Verbindung gesetzt, durch welche mindestens
ein Teil des erwärmten Kühlwassers, ohne den Kühler zu durchströmen, unmittelbar
dem Motor wieder zufließen kann. Von dieser Zweigleitung wird zweckmäßig Gebrauch
gemacht bei Anlassen des Motors zur schnelleren Erwärmung der Maschine auf die normale
Betriebstemperatur. Zur Verteilung und Bewegung der Kühlflüssigkeit nach dem Kühler
c und der Zweigleitung e wird hinter der Leitung b1 für den Austritt der Kühlflüssigkeit
aus dem Motor eine Pumpe d, beispielsweise eine Kreiselpumpe, so eingebaut, daß
sie die angesaugte Kühlflüssigkeit sowohl nach dem Kühler c als auch nach der Zweigleitung'
e drücken kann.
Weiterhin werden Einrichtungen zur Regelung der
Durchflußmenge der Pumped angebracht, die in bekannter Weise aus Drosselorganen
an den Saug- oder Druckstutzen der Pumpe und auch in Einrichtungen zur Geschwindigkeitsregelung
der Pumpe d bestehen können, wenn z. B. die Pumpe durch einen regelbaren Elektromotor
angetrieben -wird.
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Durch die entsprechende Bemessung der Querschnitte der Leitungen b=
zwischen der Pumpe und dem Kühler und der Zweigleitung e für den unmittelbaren Rücklauf
der warmen Kühlflüssigkeit zum Motor ist zu erreichen, daß bei dem Anlassen des
Motors die Zweigleitung e für die (kleinste Menge) Kühlflüssigkeit den Weg des geringsten
Widerstandes bildet und den größten Teil derselben durchiäßt, während mit wachsender
Flüssigkeitsmenge der durch die Leitung b2 den Kühler c hindurchströmende Anteil
zunimmt. Zu dem gleichen Zweck können auch die Leitung b2 und die Zweigleitung e
oder die Austrittsstutzen der Pumpe finit Ventilen oder Schiebern versehen sein.
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Die beschriebenen Einrichtungen können nun selbsttätig in Abhängigkeit
#v an der Temperatur der aus dem Motor austretenden Kühlflüssigkeit gesteuert werden.
Ein Thermostat ä in der Leitung b1 zwischen Motor a und Pumpe d regelt die Umlaufmenge
der Flüssigkeit und deren Verteilung auf die Leitungen b= und e durch die beschriebenen
Organe. Dieser Thermostat ä kann so eingestellt werden, daß, ehe die aus dem Motor
austretende Flüssigkeit eine Temperatur von beispielsweise 8o° .erreicht hat, die
Kühlflüssigkeit ihren Weg durch die Zweigleitung e nimmt, während sie nach Erreichen
dieser Temperatur in zunehmendem Maße oder ganz durch den Kühler c hindurchgeführt
wird.
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Der zweite Thermostat h in der Leitung b2 zwischen Pumpe d und Kühler
c steuert die den Luftdurchlaß regelnden Klappen i auf der Vorder- oder Rückseite
oder auf beiden Seiten (wie in der Zeichnung) des Kühlers. Er wird so eingestellt,
daß er die Klappen i zu öffnen beginnt, wenn die Temperatur der von der Pumpe
d in die Leitung b'2 gedrückten Flüssigkeit beispielsweise 7o" überschreitet.
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Einer der Thermostaten, z. B. lt oder a, kann für den Fall,
daß der Motor mit zwei Vergasern ausgerüstet ist, einem leicht arbeitenden zum Anlassen
und einem zweiten für normale Fahrt, dazu benutzt werden, den Übergang von einem
auf den anderen Vergaser im gewünschten Augenblick zu steuern.
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Der Rahmen des Kühlers kann isoliert werden, damit nur die strahlende
Oberfläche des Kühlers an der Kühlwirkung teilnimmt.
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Die vorstehend beispielsweise beschriebene Erfindung ermöglicht es,
bei Anfahren des Motors die kalte Kühlflüssigkeit durch die Zweigleitung e zu führen,
so daß ein schneller Temperaturausgleich der Zylinder erzielt wird. Nach Erreichen
einer bestimmten Temperatur der aus denn Motor a austretenden Flüssigkeit von beispielsweise
5o' bewirkt dir Thermostat o- die Umsteuerung, so daß die Kühlflüssigkeit nunmehr
dein Kühler c zufließt. Hierdurch wird weiterhin der Thermostath in die Lage versetzt,
mit zunehmender Temperatur der Kühlflüssigkeit die Klappen i des Kühlers c in steigendem
Maße zu öffnen und dadurch die weitere Temperatursteigerung zu verhindern und die
Temperatur der Kühlflüssigkeit auf dem gewünschten Wert von z. B. annähernd So'
zu halten.
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Die beschriebene Erfindung bietet nennenswerte technische Vorteile
gegenüber den bisher bekannten Vorrichtungen, bei denen es äußerst schwierig war,
während des Laufes des Motors eine bestimmte Temperatur der Kühlflüssigkeit einzuhalten,
und bei welchen weiterhin während des Anfahrens die Zylinder des Motors an den verschiedenen
Oberflächenteilen sehr ungleichen Temperaturen ausgesetzt waren. Es war wohl bekannt,
den Flüssigkeitsumlauf während des Anfahrens zu unterbrechen, damit der Motor sich
schneller erwärmen konnte; aber diese Maßnahme hat gegenüber -der vorliegenden
Erfindung den Nachteil, daß der Kopf des Zylinders sich bedeutend schneller erwärmt
als ihr untrer Teil, was Verziehungen zur Folge hat, und wodurch an den stark gekühlten
Zylinderwänden sich in flüssiger Form Brennstoff niederschlug und mit dem Öl vermischte.
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Die durch die vorliegende Erfindung eingeführte Bewegung der Kühlflüssigkeit
während des Anfahrens durch die Zweigleitung e unter Umgehung des Kühlers c ermöglicht
eine in jedem Augenblick und über alle Teile der Zylinderoberfläche gleichmäßige
Temperaturverteilung. Da außerdem die zunächst an der Erwärmung teilnehmende Kühlflüssigkeitsmenge
verkleinert ist, schreitet deren Erwärmung und damit auch die des Motors schneller
voran. Die Bedingungen, unter denen das Anlassen des Motors erfolgen muß, sind also
wesentlich verbessert.
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Die in vorliegendem Beispiel beschriebene Erfindung findet besonders
vorteilhaft Anwendung bei Flugzeugmotoren, bei welchen die wirksame Oberfläche des
Kühlers noch viel unterschiedlicheren Betriebsbedingungen unterworfen ist als bei
einem Automobilmotor, so daß es unmöglich ist, die Temperatur der Kühlflüssigkeit
nur mittels der Kühlerklappen zu regeln. Durch die Verbindung der Regelung der den
Kühler durchströmenden Luftmenge mit der Regelung der durch den Kühler hindurchströmenden
Flüssigkeitsmenge im
Sinne der Erfindung wird die Aufrechterhaltung
einer bestimmten Temperatur der Kühlflüssigkeit ermöglicht.
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An Stelle der im Beispiel vorgesehen- .n Pumpe d kann auch eine Mehrzahl
von Pumpen zur Anwendung kommen, z. B. je eine für die Leitung b9 zum Kühler und
für die Zweigleitung e.