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Einrichtung für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren Einrichtungen für
Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren, bei welchen der Motor mit einer Kühlvorrichtung
versehen ist, die während des Betriebs des Verbrennungsmotors von einem Kühlluftstrom
umspült wird, und bei welchen zwecks Regelung der Motortemperatur ein in der Durchströmungsrichtung
des Kühlluftstromes befindliches Drosselorgan mit Hilfe eines Thermostaten verstellt
wird, welch letzterer direkt oder indirekt die Motortemperatur mißt, sind an sich
bekannt. Die bekannten Einrichtungen dieser Art verwenden vo,r= wieggen.d einen
Thermostaten, bei welchem die Zustandsänderungen seines wärmeempfindlichenTeiles
unmittelbar auf mechanischem Wege auf das Drosselorgan übertragen und zur Verstellung
der üblichen Luftklappen desselben verwendet werden. Die mechanischen Kräfte, welche
der wärmeempfindliche Teil des Thermostaten ausüben muß, sind hierbei verhältnismäßig
groß. Da auch die Genauigkeit der, Temperaturregulierung bestimmte Mindestwerte
nicht unterschreiten darf, werden an die Thermostaten, insbesondere unter Berücksichtigung
der auf Fahrzeugen auftretenden Erschütterungen, sehr, schwer erfüllbare Anforderungen
gestellt. Die dazu benötigten Thermostaten und die mechanischen Kraftübertragungselemente
werden infolgedessen bei der bekannten Ausführung der selbsttätigen Temperaturregulierung
vergleichsweise kostspielig und umfangreich, wenn die BetriebssicherheitderEinrichtung
nicht beeinträchtigt werden soll. Es ist aus diesen Gründen. in der Regel nicht
möglich, in bereits bestehende Fahrzeuge
ohne selbsttätige Temperaturregulierung
nachträglich eine solche der vorbekanntem Ausführung einzubauen.
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Zweck der vorliegenden Erfindung ist nun, diese Mängel der bekannten
Einrichtungen zu vermeiden. Dies wird bei einer Einrichtung der, obenerwähnten Art
dadurch erreicht, daß das Drosselorgan vom beweglichen Teil eines pneumatisch arbeitenden
Betätigungszylinders verstellt wird, in, der Speiseleitung des Betätigungszylinders
ein elektromagnetisch gesteuertes Ventil eingefügt ist und daß ferner der Stromkreis
der Erregerwicklung dieses Ventils vom Thermostaten betätigte elektrische Kontakte
enthält und von der Fahrzeugbatterie gespeist wird. Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung sind in den Fig. i und 2 der Zeichnung schematisch -dargestellt, und zwar
zeigt Fig. i eine erste Ausführungsform, welche vorzugsweise auf Fahrzeugen mit
Benzinmotoren. zur Verwendung kommt, während Fig. 2 eine weitere Ausführungsform
wiedergibt, die für Fahrzeuge mit Dieselmotoren geeignet ist. In der F'ig. i ist
ein Benzinmotor i normaleir, Bauart angedeutet, welcher mitWasserkühlung ausgerüstet
ist. Das im Motor i erwärmte Wasser gelangt .durch die Zuführungsleitung 21 in einen
Rückkühler 3, welcher von einem kühlenden Luftstrom im Sinne der gestrichelten Pfeile
durchsetzt wird. Das rückgekühlte Wasser wird sodann durch die Rückleitung q. wieder
dem Motor i zugeführt. Die ausgezogenen Pfeile veranschaulichen den Kreislauf des
Kühlwassers. In der Durchströmungsrichtung des kühlenden Luftstromes gesehen., d.
h. in der Richtung der gestrichelten Pfeile, befindet sich in an sich bekannter
Weise vor dem Rückkühler 3 ein verstellbares Drosselorgan, welches aus einer Mehrzahl
von Klappen 5 bestehen kann, die um auf der Zeichnungsebene senkrecht stehende Achsen
6 schwenkbar sind. Der normalerweise hinter dem Rückkühler ¢ angeordnete und vom
Motor i .angetriebene Saugventilator ist in der Zeichnung aus Gründen der Übersichtlichkeit
nicht angegeben. Die Klappen 5 werden untereinander mittels einer an ihnen angedenkten
Lenkstange 7 parallel geführt und dieselbe vermittels eines übertragungshebels 8
verstellt, der seinerseits von der Kolbenstange g eines pneumatisch wirkendem. Betätigungszylinders.
vot bewegt wird. Beil pneumatisch nicht beaufschlagtem Zylinder io, d. h. wenn:
beidseits des Kolbens i i Atmosphärendruck herrscht, nehmen vermöge: der Rückstellfeder
12 der Kolben i i mit seiner Kolbenstange g, der übertragungshebel 8 sowie die Lenkstange
7 die ausgezogen dargestellten .Stellungen ein, gemäß welchen ersichtlich die Klappen
5 ihre Offenstellungen haben und eine nennenswerte Drosselung des Kühlluftstromes
nicht stattfindet. Umgekehrt soll eine nahezu vollständige Drosselung des Kühlluftstromes
erfolgen, wenn der Betätigungszylinder io pneumatisch beaufschlagt wird und demgemäß
der Kolben ii entgegen der Wirkung der Rückstellfeder 12 in seine untere Lage i
i' gelangt. Es werden sodann die Kolbenstange nach g', der übertragungshebel nach
8' und die Klappen nach 5' gemäß den. gestrichelt eingetragenen Stellungen dieser
Teile verstellt. Hingegen sind die hierzu entsprechenden Stellungen derLenkstange
7 und der Rückstellfeder 12 übersichtlichkeitshalber nicht eingetragen. Auch die
vom Motor i angetriebene Umlaufpumpe zur Förderung des Kühlwassers ist in der Zeichnung
weggelassen..
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Bei der in der Fig. i dargestellten Ausführung wird der Betätigungszylinder
io durch die Anwendung von Unterdruck gegenüber der Außenatmosphäre beaufschlagt.
Demgemäß besitzt der Betätigungszylinder io auf der von der Rückstellfeder i2 abgewendeten
Kolbenseite eine Lufteinlaßöffnung 13, während in dem die Feder 12 enthaltenden,
Teil des Hubraumes eine Saugrohrleitung mündet. Das Rohrstück 14 derselben führt
vom Zylinder io zunächst zu dem elektromagnetisch steuerbaren Ventil 15, und von
diesem setzt sich die Saugrohrleitung über das Rohrstück 16 in einen Unterdruckspeicherbehälter
17 fort. Der Behälter 17 ist schließlich über ein* im Rohrstück 18 befindliches
Rückschlagventvl ig an dieAnsaugleitung 2o angeschlossen, durch welche die Arbeitszylinder
des Motors i das Brennstoff-Luft-Gemisch fördern. Wie in, der Fig. i schematisch
angedeutet .ist, wirkt das Rückschlagcentil ig im Sinne der Aufrechterhaltung eines
Unterdruckes nm Speicherbehälter 17 bezüglich der Außenatmosphäre; es öffnet sich
demgemäß nur, wenn bei laufendem Motor i der Druck im Rohrstück 18 geringer ist
als derjenige im Speicherbehälter 17.
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Das elektromagnetisch steuerbare Ventil 15 enthält einen Umsteuerschiaber
2i, welcher bei stromloser Erregerwicklung 2.2 durch eine Rückstellfeder. 23 nach
links gedrückt wird. Diese Endlage des Schiebers 21 ist ausgezogen dargestellt,
und in derselben ist einerseits die zum Behälter 17 führende Rohrleitung 16 abgeschlossen
und anderseits die vom Zylinder io kommende Rohrleitung 14 vermittels des, Urnsteuerkanals
24 mit einer im Ventil 15 - angebrachten Entlüftungsöffnung 25 verbunden. In dieser
Stellung des Schiebers 21 wird demnach der Betätigungszylinder io nicht beaufschlagt.
Ist umgekehrt die Erregerwicklung 22 stromdurchflossen, dann. wird der Schieber
zi entgegen der Wirkung der Rückstellfeder 23 nach rechts in die Stellung 21' gezogen,
in welcher der Umsteuerkanal die .Stellung 2q.' einnimmt. In dieser zweiten Endlage,
welche gestrichelt eingetragen isst, verbindet der verschobene Umsteuerkanal 2q.'
die Rohre 14 und 16 miteinander, und der Schieber 2(i' schließt gleichzeitig die
Entlüftungsöffnung 25 ab, so daß der Betätigungszylinder io mit dem Behälter 17
verbunden ist und, beaufschlagt wird.
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Im Stromkreis der Erregerwicklung 22 des Ventils 15 befinden sich
die Kontakte 26 eines Thermostaten 27, welcher auf dem Motorblock i sitzt. Der wärmeempfindliche
Teil 28 des Thermostaten taucht dabei vorzugsweise in das vom Motor i erwärmte Kühlwasser
ein, so daß die Temperatur des Motors i .mittelbar durch dieTemperatur seines in
die Zuführungsleitung 2 austretenden. Kühlwassers gemessen; wird. Die Kontakte 26
werden
nun vermittels eines nicht wiedergegebenen Federspeich@ers
nach Art eines Schnappkontaktes derart vom wärmeempfindlichen Teil28 betätigt, daß
sie geöffnet sind, wenn die Wassertemperatur an der Stelle des Teiles 28 beispielsweise
85'°' C überschreitet, und umgelcehrt geschlossen werden, wenn die Wassertemperatur
etwa 7o'° C unterschreitet. Der Stromkreis der Erregerwicklung 22 mit den reihengeschalteten
Kontakten 26@ wird unter Zwischenschaltung eines normalerweise vom Zündschlüssel
betätigten Schalters 29 von der Fahrzeugbatterie 30 gespeist. Die beschriebene
Einrichtung kann ferner durch eines ebenfalls vonderFahrzeugbatterie 30 gespeiste
Kontrollampe 31 ergänzt werden, welche vermittels der von der. Lenkstange?
betätigten Kontakte 32 die jeweilige Stellung der Luftklappen 5 überwacht und vorzugsweise
aufleuchtet, sobald die Klappen 5 geöffnet sind. Diese Kontrollampe 3 1 wird
dabei zweckmäßig zur Beleuchtung eines Fernthermometers verwendet, welches die Wassertemperatur
in der Zuleitung 2 anzeigt. Alle weiteren üblicherweise auf einem Fahrzeug vorhandenen
und von der Batterie 30 gespeisten- Stromkreise sowie auch die Ladevorrichtung,
mittels welcher die Batterie 3o an den vom Motor i angetriebenen Generator 33 angeschlossen
ist, sind in der Zeichnung nicht angegeben.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist nun die folgende:
Es sei zunächst angenommen, daß der Motor i während einiger Zeit nicht- im Betrieb
war und daß der Zündschlüssel herausgezogen und demnach der Schalter 29 geöffnet
ist. Die Wassertemperatur wird unter diesen Umständen weit unter 70° C liegen, und
die Kontakte 26 des Thermostaten 27 sind folglich geschlossen. Wegen des geöffneten
Schalters 29 ist die Erregerwicklung 22 stromlos, und die Klappen 5 sind offen.
Wird der Zündschlüssel eingesteckt und der Schalter 2g geschlossen, dann leuchtet
die Kontrollampe 3 i auf, die Wicklung 22 wird stromdurchflossen, und der Schieber
2i geht in die gestrichelte Lageei' über. Ist nun im Behälter 17 noch genügend Unterdruck
vorhanden, dann wird sofort der Kolben io nach unten in die Stellung io' gezogen,
die Klappen 5 schließen sich nach 5', und die Kontrollampe 3i erlöscht, da die Kontakte
32 geöffnet werden. Besitzt anderseits der Behälter 17 zuwenig Unterdruck, dann
bleiben die Klappen 5 offen, und die Kontrollampe 3 i brennt weiterhin. Die Kontrollampe
31 zeigt somit auch an, ob die pneumatische Einrichtung betriebsbereit ist.
Fehlt e:5 am erforderlichen Unterdruck im Behälter, 17, dann muß vorerst der Motor
i angelassen und in Betrieb gesetzt werden. Nach kurzer Zeit- ist hernach der Behälter
17 bei geöffnetem Rückschlagventil ig genügend leergepumpt, und die Klappen 5 schließen
sich bei gleichzeitigem Erlöschen der Kontrollampe 31. Infolge der geschlossenen
Klappen 5 findet eine nennenswerte Kühlung des Wasserkreislaufes im Rückkühler 3
nicht statt, und der Motor i erwärmt sich rasch. Sobald nun die Wassertemperatur
am Ort des wärmeempfindlichen Teiles 28 des Thermostaten 27 den Wert von 85° C überschreitet,
werden dieKontakte26 geöffnet. Die Wicklung 22_ wird stromlos, der Umsteuerschieber
21" geht in -die ausgezogen dargestellte Lage 21 zurück und schließt die Leitung
1d ab. Gleichzeitig wird das Rohr 1q. mit der Entlüftungsöffnung 25 verbunden, und
die Feder 12 vermag den Kolben von i i' nach i i zu schieben und: die Klappen 5
zu öffnen. Das Offnen der Klappen 5 wird dabei wiederum durch das Aufleuchten der
Kontrollampe 31 angezeigt. Der voll einsetzende Kühlluftstrom bewirkt nun eine Rückkühlung
des den Kühler 3 durchströmenden Wassers, und die Temperatur desselben wird üblicherweise
bei normaler Belastung des Motors langsam wieder absinken. Sobald die Temperatur
unter 75°'C gefallen ist, schließen sich die Klappen 5, da dann die Kontakte 26
ebenfalls geschlossen werden. Während des Betriebs des Motors i erfolgt somit fortwährend
ein Schließen und Offnen der Klappen 5, welches Spiel sich je nach der Belastung
des Motors i in mehr oder weniger großen Zeitabschnitten wiederholt.
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Im Gegensatz zu dem an Hand der Fig. i erläuterten Ausführungsbeispiel,
bei welchem der pneumatische Teil der Einrichtung mit Unterdruck arbeitet, wird
bei der in der Fig.2 dargestellten Ausführung der Betätigungszylinder io mit Druckluft
beaufschlagt. Dementsprechend sind am Zylinder io die Anschlüsse für den Entlüftungsstutzen
13 und die (Speiseleitung 1q. gegenüber der Fig. i in vertauschterAnordnung
angebracht. Ferner mündet die Rohrleitung 18 in einem vom Motor i angetriebenen
Luftkompressor 34., und das Rückschlagventil ig öffnet sich nur, wenn der Druckluftbehälter
17 vom Kompressor 34 aufgeladen wird. Handelt es sich beim Motor i um einen
auf einem. Lastfahrzeug angebrachten Dieselmotor, dann sind der Kompressor 34, das
Rückschlagventil 19 und der Druckluftbehälter 17 für die Druckluftbremseinrichtung
bereits im Fahrzeug eingebaut. Der Behälter 17 ist in diesem Fall der Bremsluftbehälter
von welchem die Druckluftbremsleitung 35 abgeht. Der pneumatische Teil der Einrichtung
kann somit unmittelbar vom B.remsluftbehälter gespeist werden, wie dies in der Fig.
2 bereits veranschaulicht ist. Als weitere Abänderung gegenüber der Fig. i ist in
der Fig. 2 der Thermostat 27 in der zum Rückkühler 3 führenden Heißwasserzuführungsleitung
2 angeordnet. Alle festlichen Einzelteile der Einrichtung der Fig. 2 sind gleich
wie diejenigen der Fig. i ausgebildet und mit denselben Bezugszeichen versehen.
Im übrigen ist die Wirkungsweise der Einrichtung gemäß der Fig. 2 analog derjenigen
gemäß der Fig. i.
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Wie aus denbeschriebenenAusführungsbeispielen ersichtlich ist, hat
der Thermostat 27 lediglich die Aufgabe, die elektrischen Kontakte 26 zu schließen
oder zu öffnen; wesentliche mechanische Kräfte müssen hierbei vom wärmeempfindlichen
Teil 2,8
nicht .geleistet werden. Der Thermostat kann infolgedessen auch bei
geringem Platzbedarf sehr betriebssicher gebaut werden. Die restlichen Hilfsgeräte
und insbesondere der Betätigungszylinder io und das elektromagnetisch gesteuerte
Ventil i5 sind
gleichfalls einfache und wenigko,stspieligeApparate,
die wenig Raum benötigen. Weil ferner die Anordnung der einzelnen Hilfsgeräte im
Fahrzeug den jeweiligen Platzverhältnissen angepaßt werden kann, ist es ,möglich,
die .beschriebene Einrichtung in den Fahrzeugen der verschiedensten Bauart auch
erst nachträglich anzubringen, ohnedaßkostspielige Anpassungsarbeiten erforderlich
wären.