DEP0049986DA

DEP0049986DA - Method for preheating a liquid-cooled motor vehicle engine.

Info

Publication number: DEP0049986DA
Authority: DE
Inventors: Alfred Böning; Eberhard Dipl.-Ing. Wolff
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Publication date: 1950-08-17

Description

MOTOREB W3RKE IETIEfJ-SSSEILSCΗλ?Τ HuKGHaB 13 "MOTOREB W3RKE IETIEfJ-SSSEILSCΗλ? Τ HuKGHaB 13 "

Verfahren zur Vorwärmung des Kühlmittels eines flüssigkeitagekühlten Kraftfahrzeugmotors»Process for preheating the coolant of a liquid-cooled Motor vehicle engine »

Bei Kraftfahrzeugmotoren ist es bekannt, die in den Abgasen des Motors enthaltene Wärme zu Eeizswecken auszunützen, ferner wurde schon vorgeschlagen,, daa im Motor umlaufende Kühlmittel zu Heiazwecken au verwenden. .Die bekannten Reizvorrichtungen sind dabei meistens als nachträglich einbaubar ausgebildet.In motor vehicle engines, it is known that in the exhaust gases to use the heat contained in the engine for heating purposes, furthermore it has already been suggested that coolant circulating in the engine also use for heating purposes. The well-known stimulation devices are mostly designed as retrofittable.

Demgegenüber schlägt die Erfindung vor, das Kühlmittel des Motors mit Hilfe der Motorabgase beispielsweise über einen Wärmeaustauscher vorzuwärmen₉ um damit den bekannten iJbeistand zu beheben^ dass der Motor insbesondere box jeweils kurzzeitiger Inbetriebnahme wesentlich unter der für den Betrieb desselben eigentlich erforderlichen Temperatur gefahren wird. Unabhängig von dieser Vorwärmung ist in dem Kühlstoffkreislauf für den normalen Betrieb des Motors in bekannter Weise ein Kühler angeordnet, um die erforderliche Rückkühlung des Kühlmittels bei Erreichung der erwünschten Betriebstemperatur zu gewährleisten.In contrast, the invention proposes to preheat the engine coolant with the help of the engine exhaust gases, for example via a heat exchanger _{9, in} order to remedy the known iJbeistand ^ that the engine, in particular for short periods of start-up, is run significantly below the temperature actually required for its operation. Regardless of this preheating, a cooler is arranged in the coolant circuit for normal operation of the engine in a known manner in order to ensure the required recooling of the coolant when the desired operating temperature is reached.

Ein weiterer wesentlicher Erfindungsgedanke besteht darin_? das mit Hilfe der Motorabgase vorgewärmte Kühlmittel im Rahmen des Motorkühlstoffkreislaufes gleichzeitig auch zur Beheizung des Wageninneren heranzuziehen» Brfindungsgemäss sind die zur Wagenheizung vorgesehenen Heizkörper parallel in den Kühlmittelkreislauf des Motors geschaltet und durch die angewandte Aufhellung des Kühlmittels mit Hilfe der Abgase wird eine so weitgehende Erwärmung des Kühlmittels erzielt _t dass dieses gewünschtenfalls zusätzlich zur Beschickung von Heizkörpern für das Wageninnere verwendet werden kann,, Die Gesam^iage nach dem Erfindungsvorschlag kann unter Aufwand geringer Mittel eingebaut werden und vermeidet infolge der kombinierten Verwendung des durch die Motorabgase vorgewärmten Kühlmittels einmal zur Vorwärmung des Motors und zum anderen zur Beheizung des Wageninneren eine schädliche Unterkühlung des Motors und ermöglicht gleichzeitig eine wirksame Beheizung des Wageninneren»Another essential inventive idea is _? the coolant preheated with the help of the engine exhaust gases is used in the engine coolant circuit at the same time to heat the interior of the car can be coolant achieved that _t this, if desired, in addition to the feed of radiators used for the car interior ,, the TOTAL ^ iage according to the proposed invention can under low cost means to be installed and avoids due to the combined use of the pre-heated by the engine exhaust coolant once for preheating of the engine and on the other hand, harmful undercooling of the engine for heating the interior of the car and at the same time enables effective heating of the interior of the car »

In der Abbildung ist eine beispielsweise Ausführungsform dosIn the figure, an example embodiment is dos

erfindungsgemässen Verfahrens schematisch dargestellt« Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung nicht auf das dargestellte AusführungabGiapielf sondern kann vielmehr auch in beliebiger anderer ''¹UrHi verwirklicht werden.According to the method according to the invention, of course, the invention is not limited to the embodiment shown, but can also be implemented in any other arbitrary '' ¹ UrHi.

Anhand der Abbildung wird im folgenden die Wirkungsweise der verfahrensgemäsaen Anlage -im einzelnen beschrieben. Im Aus— fihrungsbeispiel wird der ^r-ühl3tof !'Kreislauf beispielsweise durch eine lumpe 2 aufrechterhalten, die das kühlmittel vom IVotor 1 zum KüLler 3, sowie üb >r den Wärmeaustauscher 5 und gegebenenfalls über die parallel in den Kühlstof ('kreislauf ge-Using the figure, the mode of operation of the system according to the method is described in detail below. In the training fihrungsbeispiel the ^r -ühl3tof is! 'Loop, for example, maintained by a lumpe 2, the refrigerant from the IVotor 1 to Küller 3 and üb> r the heat exchanger 5 and is optionally parallel to the Kühlstof (' cycle overall

sehaltuten fieizkörpor y,10 fördert» Nach dem Austritt des Kühlmittels aua dem Motor 1 wird diesem über eine Verbindungsleitung 4 dem Wärmeaustauscher 5 zugeführt_s der an die Abgasleitung 6 angeschlossen ist. Von dem Wärmeaustauscher 5 gelangt dus Λ-uhlmittel entweder über die Leitung 7 wieder zum Kühler zurück, bczw. über eine weitere Leitung 8 beispielsweise su zwei Heizkörpern 9 und 10 und von diesen über eine Leitung 11 wieder sur Pumpe 2 besw* zu dem Kühlsystem des Motors 1 zurück. Die Abgasleitung 6 d-es ^islotors ist dabei derart ausgebildet,, dass mit Hilfe einer in die Leitung eingebauten Uffiüchaltklappe 12, die beispielsweide selbsttätig in abhängigkeit der jeweiligen Temperatur gesteuert wird, die Abgase entweder durch eine Leimung 1-3 unmittelbar ins Freie austreten oder über" den Wärmeaustauscher 5 und eine daran anschliessende Auslassleitung 14 abgeleitet /erden»sehaltuten fieizkörpor y, 10 encourages "After the outlet of the coolant to the engine 1 is ouch that via a connecting line 4 to heat exchanger 5, respectively _s which is connected to the exhaust pipe. 6 From the heat exchanger 5 dus Λ-uhlmittel either returns via the line 7 to the cooler, or. Via a further line 8, for example, two radiators 9 and 10 below and from these via a line 11 again via pump 2 besw * to the cooling system of engine 1. The exhaust line 6 d-it ^isl otors is designed such ,, that, the exhaust gases either by a sizing 1-3 escape by means of a built-in line Uffiüchaltklappe 12, which is for example pasture automatically controlled in dependence on the respective temperature immediately to the outside or "The heat exchanger 5 and an outlet line 14 connected to it are discharged / grounded"

Die Wirkungsweise ist dabei folgende:The mode of action is as follows:

Bei kaltem Motor schliesst die Klappe 12 die direkte Auslassleitung 13 ab^sodass die Abgase durch den Wärmeaustauscher 5 geleitet werden* Ks erfolgt damit eine wirkungsvolle Vorwärmung des Kühlmittelu und eine rasche Anwärmung des Motors, wodurch sämtliche nachteiligen Erscheinungen die mit einem Betrieb des Motors in unterkühl tem Zustand verbunden sind, vermieden werden» In Abhängigkeit der jeweiligen Temperatur im KotorküLlsystem wird durch die Umschaltklappe 12 die Beauf» öchlagung des Wärmeaustauschers 5 selbsttätig gesteuert bis schließlich bei Erreichung der gewünschten Temperatur die Umschaltklajjpe 12 den Zutritt der Abgase zum Wärmeaustauscher 5 völlig abscnliesot und die Abgase durch die Leitung 13 un-When the engine is cold, the flap 12 closes the direct outlet line 13 from ^ so that the exhaust gases pass through the heat exchanger 5 * Ks are thus effectively preheated of the coolant and a rapid warming of the engine, whereby all disadvantageous phenomena associated with operating the engine in a supercooled state are avoided are »Depending on the respective temperature in the KotorküLlsystem, the switchover flap 12 the Beauf» öchlagung of the heat exchanger 5 automatically controlled up to Finally, when the desired temperature is reached, the Umschaltklajpe 12 completely shut off the access of the exhaust gases to the heat exchanger 5 and the exhaust gases through the line 13 un-

mittelbar abgeführt werden. In diesem Falle erfolgt dann keine «eitere Aufhellung des Kahlmittels im Wärmeaustauscher und das Kühlmittel gelangt über die Leitung 7 zu dem in bekannter Weise angeordneten Kühler 3 aur Rückkühlung. Zur Regelung der parallel in den Kuhlstoffkreislauf geschalteten Heizkörper 9, 10 aur Beheizung des Wageninneren ist beispielsweise in die Verbindungsleitung zwischen dem Wärmeaustauscher b and den Heizkörpern y, 10 ein Absperrventil 15 eingebaut. Soll nun beispielsweise in der kalten Jahreszeit die Wagenheizung in Betrieb genommen werden, so ist lediglich das Absperrventil 15 zu öffnen, wodurch die ^eizhörper in den Kühlmittelkreislauf eingeschlossen werden. Hierbei erfolgt ubei Jen Wärmeaustauscher 5 eine ausreichende Aufheizung des Kühlmittels und gleichzeitig auch exne gerade bei tiefen Aussenteraperaturen besonders erwünschte Vorwärmung des Kuhlmittels fur den Motor, Die Umschaltklappe 12 halt dabei gemäss der niedrigen Temperatur des Kühlmittels den direkten Austritt der Abgase entsprechend laug geschlossen, sodaas dis über den Wärmeaustauseher b das Kühlmittel für die kombinierte Verwendung zur Vorwärmung des Motors und aur Heizung des n'ageninnerenv wirkungsvoll aufheizen.be discharged indirectly. In this case there is no further lightening of the coolant in the heat exchanger and the coolant passes via the line 7 to the cooler 3, which is arranged in a known manner, for recooling. To regulate the radiators 9, 10 connected in parallel to the coolant circuit for heating the interior of the car, a shut-off valve 15 is installed , for example, in the connecting line between the heat exchanger b and the radiators y, 10. If, for example, the car heater is to be put into operation in the cold season, all that is required is to open the shut-off valve 15, as a result of which the heating elements are included in the coolant circuit. In the case of the heat exchanger 5, the coolant is sufficiently heated and, at the same time, the engine coolant is preheated, which is particularly desirable, especially at low outside temperatures Use the heat exchanger b to effectively heat the coolant for combined use to preheat the engine and to heat the inside of the system.

Durch die Erfindung wird auf einfache Weise und mit konstruktiv einfachen Mitteln der Vorteil erreicht, neben einer raschen Erwärmung des kalten Motors bezw. einer entsprechenden Warmhaltung des Motura bei niedrigen Auosenteiaperaturen zugleich auch mit dem aufgeheisten Kuhlmittel eine wirksame Beheizung des Wageninneren durchführen zu können. Vorteilhaft ist dabei ferner noch, dass die Anordnung und Unterbringung der Heizkörper J, 10 an jeder beliebigen Stelle des Fahrzeuges nach dem Gesichtspunkt erfolgen kann, dass damit ein günstiger Hei'Δwirkungsgrad erzielt wird» Die Anzahl der dabei verwendeten heizkörper ist selbstverständlich beliebig und beschrankt sich nicht auf die im Ausfuhrungsbeispiel vorgesehene Zahl von zwei B-eizko'rpcrn. Erwähnt soll auch noch ,'/er 'en, daas bei Verwendung einer an sich bekannten Kühlerregulierung, z.B. mittels einer dem Kühler vorgeschalteten, verstellbaren KIa^ipenreihe, eine Peinrejulierung der Temperatur des Kühlmittels im Zusammenhang mit der erfindung3,jemä3s zur Regelung der Abgase vorgesehenen Umschaltklappe erzielt werden Kann.The invention achieves the advantage in a simple manner and with structurally simple means, in addition to rapid heating of the cold engine, respectively. A corresponding warmth of the Motura at low outdoor temperatures at the same time to be able to carry out an effective heating of the car interior with the heated coolant. Advantageous here still, "The number of used further in that the arrangement and placement of the radiators J, 10 can take place at any point of the vehicle to the point that this efficiency, a favorable Hei 'Δ is achieved thereby radiator is of course arbitrary and limited does not refer to the number of two B-eizko'rpcrn provided in the exemplary embodiment. It should also be mentioned that when using a cooler regulation known per se, e.g. by means of an adjustable row of coolers upstream of the cooler, a fine adjustment of the temperature of the coolant in connection with the invention is provided for regulating the exhaust gases Switching flap can be achieved.

Claims

.Patent claims.

1) Method for preheating a liquid-cooled motor vehicle engine consisting in the fact that da3 coolant for the engine is preheated by the engine exhaust gases, for example in a heat exchanger, and in this way warmed coolant in the context of the engine coolant circuit also serves to heat the interior of the car »

2) Method according to claim I _5, characterized in that the amount of exhaust gas used to heat up the engine coolant is controlled by an automatically controlled flap (12), for example, as a function of temperature, in such a way that the exhaust gases either wholly or partially, for example via a fork in the exhaust line be discharged through the heat exchanger or bypassing it «,

3) Method according to claim 1 and 2, characterized in that the heating elements (O ₉ IO) connected in parallel to the coolant circuit of the engine can be switched off from the coolant circuit, for example by a shut-off valve (15)