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Kühlanlage für flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschinen Die Erfindung
bezieht sich auf eine Kühlanlage für flüssigkeitsgekühlte Brennkraftm.aschinen.,
bei der die Kühlflüssigkeit in einem Kreislauf von einer Pumpe durch die Brennkraftmaschine
(Motor) und anschließend in den Kühler gedrückt und von diesem wieder zurück zur
Pumpe geführt wird.
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Kühlanlagen dieser Art werden vorwiegend in der Weise ausgeführt,
daß die vom Motor in den Kühler gelangende Kühlflüssigkeit, beispielsweise Wasser,
die obere, höher als der Motor liegende Kühlerkammer nicht ganz ausfüllt, sondern.
ein bestimmtes Niveau bildet, unter dem sie in natürlichem Gefälle der Pumpe wieder
zufließt; es handelt sich dabei um einen. sogenannten offenen Kühlkreislauf. Es
ist jedoch nicht immer zu umgehen, daß der Kühler im gesamten tiefer als der Motor
angeordnet werden, muß. Hierbei hat man dann einen höher als der Motor liegenden,
Wasserbehälter in den Kühlkreislauf eingeschaltet, und zwar vorwiegend der Art,
daß das Wasser durch den Motor und den Kühler in den Ausgleichsbehälter gedrückt
wird und von diesem unter natürlichem Gefälle der Pumpe zuläuft. Auch hier handelt
es sich noch um einen offenen Kühlkreislauf, der aber nun nicht mehr im Kühler unterbrochen
ist
und diesen unter einem bestimmten Wasserdruck hält.
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Bei den geschilderten Kühlanlagen ist man an eine maximale Wassertemperatur
gebunden, die der Siedetemperatur bei atmosphärischem Druck entspricht. Hierdurch
wird. auch das die Abmessungen des Kühlers im wesentlichen bestimmende maximale
Temperaturgefälle zwischen. dem Wasser und der Kühlluft begrenzt. In dem Bestreben,
die Abmessungen des Kühlers kleiner zu halten, ist man dazu übergegangen, den Kühlkreislauf
völlig zu schließen; und in diesem einen durch ein auf dem Kühler befindliches Überdruckventil
begrenzten Überdruck von beispielsweise o,5 atü zuzulassen. Damit wird eine diesem
Überdruck entsprechende höhere maximale Wassertemperatur und so eine Vergrößerung
der zwischen dem Wasser und der Kühlluft bestehenden, Temperaturdifferenz erreicht.
Im Prinzip hat sich jedoch damit an: dem bekannten Kühlkreislauf nichts geändert.
Es ist dabei lediglich zu beachten, daß der Kühler oder mindestens die obere Wasserkammer
des Kühlers höher als der höchstliegende der im Motor befindlichen. Kühlwasserräume
angeordnet ist, damit, insbesondere beim Stillsetzen des Motors, der in diesem durch
Nacherhitzung gebildete Dampf nicht in demselben verbleiben, und damit Schäden hervorrufen
kann, sondern in den Kühler gelangen und dort kondensieren muß. Der Wasserkreislauf
wird hierbei von der oberen Kühlkammer her aufgefüllt. Ist man trotzdem gezwungen:,
den Kühler in einer gegenüber dem Motor tieferen Höhenlage unterzubringen, so muß
auch hier die Anordnung eines hochliegenden Wasserbehälters vorgesehen. werden,
an dem dann nicht nur das Überdruckventil, sondern auch der Einfüllverschluß angebracht
ist.
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In der Weiterentwicklung solcher Kühlanlagen ist man, dann dazu übergegangen,
das Kühlwasser nicht in einem Weg, sondern nach einer Art Gegenstromprinzip gegenüber
der Luft durch den Kühler zu schicken. Die Forderung nach, möglichst kleinen Kühlern
besteht hauptsächlich bei Spezialfahrzeugen, insbesondere bei den raumbeschränkten
Wehrmachtsfahrzeugen, und es ergibt sich hier von selbst, daß die Anordnung eines
besonderen W asserbehälters äußerst unerwünscht, ja aus Platzgründen sogar überhaupt
nicht durchzuführen ist. Es folgt daraus, daß mindestens die obere Kühlerkammer
des Gegenstromkühlers höher als der Motor liegen muß. Man hat hierbei versucht,
den geschlossenen Kühlkreislauf so durchzuführen, daß gemäß Abb. i der Zeichnung
das vom Motor io kommende Kühlwasser in die in Richtung des Kühlluftstromes hintenliegende
Hälfte des Kühlers i i, und zwar oben bei 12, eintritt, in, derselben nach. unten.
strömt, dort in die andere Kühlerhälfte umkehrt und dieselbe oben bei 13 wieder
verläßt, um dann wieder der Pumpe 1q. zugeführt zu werden.. Die erstdurchströmte
Kühlerhälfte trägt auf ihrer oberen Kammer das Überdruckventil 15, wogegen der Einfüllverschluß
16 zwar ebenfalls auf dieser, aber ebensogut auf der oberen Kammer der zweiten Kühlerhälfte
angebracht werden kann. Ist zusätzlich ein Wasserbehälter vorgesehen, so sind, wie
in der Zeichnung angedeutet, das Überdruckventil und der Ein.füllverschluß zweckmäßig
auf diesem Behälter anzubringen.
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Die Kühlanlage nach Abb. i hat den Nachteil, daß bei der der Inbetriebsetzung
der Kühlanlage vorausgehenden Ausfüllung des Kühlkreislaufes sich zuerst beide Kühlerhälftent
füllen und das Kühlwasser erst danach, und zwar ziemlich gleichzeitig, über die
Vor- und Rücklaufleitung in die Wasserräume des Motors und der Wasserpumpe gelangt.
Erfahrungsgemäß ist hierbei nicht zu vermeiden, daß Luft insbesondere in den tiefergelegenen
Stellen des Kühlkreislaufes verbleibt, die dann, in bekanmter Auswirkung den Betrieb
der Anlage erheblich stört oder sogar unmöglich macht. Das gleiche gilt für den.
Fall, daß man gemäß Abb. 2 dazu übergeht, die beiden Anschlüsse 12 und
13 des Gegenstromkühlers ii nach, unten: und die Umkehrkammer nach oben.
zu verlegen. Die Umkehrkammer trägt dann, den Einfüllverschluß 16 und das Überdruckventil
15. Auch. hierbei ist eine unbedingt sichere Entlüftung des Kreislaufes nicht gewährleistet.
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Die Erfindung behebt die geschilderten Mängel dadurch, daß gemäß Abb.3
in Übereinstimmung mit einer Anlage nach Abb. 2 die beiden. Anschlüsse 12 und 13
unten amKühier ii liegen, da,ß aber der Einfüllverschluß 16 sich nicht mehr auf
der oberen Umkehrkammer befindet, sondern da,ß ein besonderes Ein.füllrohr
17 vorhanden ist, das oben, und zwar mindestens in gleicher Höhe wie die
obere Umkehrkammer, den Einfüllverschluß i6 trägt und unten in, die Rücklaufleitung,
d. h. in die Verbindungsleitung zwischen Kühler i i und Wasserpumpe 14, mündet,
wobei es gleichgültig ist, ob in dieser Leitungsstrecke noch Kühlelemente für andere
Flüssigkeiten, z. B. Öl, eingeschaltet sind. An Stelle eines besonderen Einfüllrohres
kann: gegebenenfalls auch ein mit dem Kühler organisch verbundener Einfüllkanal
benutzt werden. Bei einer solchen Anlage gelangt beim Auffüllen des Kühlkreislaufes
das Wasser über die Rücklaufleitung zunächst in die Pumpe 1q. und den Motor io und
dann nach gewisser Zeit in; die eine Hälfte des Gegenstrotnkühlers i i. Die Luft
tritt vor dem ansteigenden Wasser in die bis dahin noch leere zweite Hälfte des
Kühlers ein und gelangt von dort über ein Entlüftungsrohr 18 auf der Umkehrkammer
in. das obere Ende des Einfüllrohres i7.