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Die
Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine,
insbesondere ein Kraftfahrzeug, sowie ein Verfahren zur Aufwärmung einer Verbrennungskraftmaschine
eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, vor dem Start.
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Wenn
die nach einer längeren
Abstellphase ganz oder weitgehend auf Umgebungstemperatur abgekühlte Verbrennungskraftmaschine
von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, "kalt" gestartet
und bis zum Erreichen seiner Betriebstemperatur von etwa 90°C "warm" gefahren wird, sind
seitens der Motorsteuerung besondere Maßnahmen erforderlich, wie zum
Beispiel eine Gemischanfettung oder ähnliches, um in dieser Phase
ein gutes Fahrverhalten zu gewährleisten.
In dieser Kaltstart- bzw. Aufwärmphase
sind auch die Schadstoffemissionen im Abgas der Verbrennungskraftmaschine
deutlich höher
als im betriebswarmen Zustand. Es wird also auch zunehmend schwieriger,
durch entsprechende Maßnahmen
der Motorsteuerung die weiter steigenden Anforderungen an die Abgasemissionen
zu erfüllen.
Dadurch, und da die niedrigen Temperaturen der Verbren nungskraftmaschine
und des Motoröls
die mechanische Verlustleistung erhöhen, ist in diesen Betriebsphasen
der Kraftstoffverbrauch und der Verschleiß der Verbrennungskraftmaschine
besonders hoch. Um diese Probleme zu vermeiden, ist es zum einen
bereits bekannt, Verbrennungskraftmaschinen vor einem Kaltstart
elektrisch oder durch Verbrennung von Kraftstoff vorzuheizen, was
jedoch einen nicht unerheblichen Energiebedarf und damit einen höheren Kraftstoffverbrauch
verursacht. Andererseits werden insbesondere im Sommer in Kraftfahrzeugen
ebenfalls größere Energiemengen
zum Betrieb von Klimaanlagen aufgewendet, um den nach einer längeren Stillstandsphase
in der Sonne aufgeheizten Innenraum von Kraftfahrzeugen abzukühlen, der
sich an heißen
Tagen bis auf Temperaturen von über
60°C aufheizen
kann. Da die Kühlung
des Innenraums mit üblichen
Klimaanlagen, d.h. ohne eine verhältnismäßig teuere Standklimatisierung,
jedoch erst nach einer gewissen Fahrtzeit zum Tragen kommt, wird
die Aufheizung des Fahrzeugs von vielen Fahrzeuginsassen als sehr
unangenehm empfunden.
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In
den Patent Abstracts of Japan Nr. 2004106608 A wurde daher bereits
vorgeschlagen, zum Abkühlen
des aufgeheizten Innenraums von Fahrzeugen eine mit Solarstrom betriebene
Klimaanlage zu verwenden.
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Vorteile der
Erfindung
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Das
erfindungsgemäße Fahrzeug
mit den Einrichtungen zur thermischen Nutzung von Solarenergie zur
Aufwärmung
der Verbrennungskraftmaschine vor dem Start bietet demgegenüber den
Vorteil, dass es mit nur geringem Einsatz von elektrischer Energie
aus der Fahrzeugbatterie oder einem photovoltaischen Solarmodul
ermög licht
wird, in der Aufwärmphase
der Verbrennungskraftmaschine deren Verschleiß und Abgasemissionen zu verringern.
Darüber
hinaus ist es bei bestimmten Ausführungsvarianten möglich, bereits
vor dem Start des Fahrzeugs für
eine gewisse Abkühlung
des Innenraums zu sorgen.
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Der
Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, einen Teil der Energie des
auf das Fahrzeug einfallenden Sonnenlichts zu nutzen, um die Temperatur der
Verbrennungskraftmaschine selbst auf ein höheres Temperaturniveau anzuheben
bzw. auf einem höheren
Niveau zu halten. Wenn diese Wärmeenergie aus
dem Innenraum entnommen wird oder durch die Entnahme ihre Zufuhr
in den Innenraum zum Teil kompensiert wird, kann dies gleichzeitig
dazu beitragen, die Aufheizung des Innenraum an heißen Tagen auf
ein erträgliches
Maß zu
vermindern.
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Gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsvariante
der Erfindung umfassen die Einrichtungen einen als Solarwärmetauscher
ausgebildeten Wärmetauscher,
der auf oder unter einem der Sonneneinstrahlung ausgesetzten Karosserieteil
angeordnet und mit der Verbrennungskraftmaschine verbunden ist,
so dass ein durch die Sonneneinstrahlung im Wärmetauscher erwärmtes flüssiges Wärmeübertragungsmedium
zur Aufwärmung
der abgestellten Verbrennungskraftmaschine in diese geleitet werden
kann.
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Alternativ
kann bei dieser ersten Variante der Wärmetauscher auch im Innenraum
angeordnet sein, vorzugsweise unterhalb von einer Front- oder Heckscheibe,
integriert in oder in direktem Kontakt mit Innenraumkomponenten,
die durch die Sonneneinstrahlung beson ders stark aufgeheizt werden,
wie Armaturenbrett, Hutablage oder dergleichen.
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Der
Solarwärmetauscher
ist bei Nutzfahrzeugen vorzugsweise außen am Fahrzeug angebracht,
so dass er einer direkten Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist, während er
bei Personenkraftwagen zweckmäßig von
außen
unsichtbar unter einer Motorhaube, einem Fahrzeugdach oder einem
Kofferraumdeckel angeordnet ist und in direktem Wärmekontakt
mit diesen Karosserieteilen steht, um einen guten Wärmeübergang
zu gewährleisten.
Die Anbringung des Wärmetauschers
erfolgt bevorzugt im Bereich einer im Wesentlichen horizontalen
Oberfläche, so
dass er unabhängig
von der Abstellrichtung des Fahrzeugs einer möglichst starken direkten oder
indirekten Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist.
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Vorteilhafterweise
ist der Solarwärmetauscher
Teil eines Kühlmittelkreislaufs
der Verbrennungskraftmaschine, der von dem als Kühlmittel dienenden Wärmeübertragungsmedium
durchströmt wird.
In diesem Fall ist zweckmäßig zwischen
dem Wärmetauscher
und der Verbrennungskraftmaschine ein Absperrventil angeordnet,
das im Betrieb der Verbrennungskraftmaschine geschlossen wird, um
eine Umwälzung
von Kühlmittel
durch den Solarwärmetauscher
zu verhindern.
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In
einer Abwandlung der ersten Ausführungsvariante
wird statt des Absperrventils ein Abschalt-/Umschaltventil eingesetzt,
welches den Kühlmittelstrom
zwischen dem Solarwärmetauscher
und einem Heizungswärmetauscher
umschalten kann. Dadurch kann die Umwälzpumpe bei abgesperrtem Motoraufwärmzweig
auch für
bestimmte Funktionen zur Verbesserung des Heizkomforts eingesetzt
werden (z.B. Restwärmenutzung
bei ausgeschalteter Verbrennungskraftmaschine, Unterstützung der Durchströmung des
Heizungswärmetauschers
bei niedrigen Motordrehzahlen).
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Demgegenüber umfassen
die Einrichtungen bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsvariante der
Erfindung einen Wärmetauscher,
der ebenfalls mit der Verbrennungskraftmaschine verbunden ist, jedoch
mit Warmluft aus dem durch Sonneneinstrahlung aufgeheizten Innenraum
des Fahrzeugs beaufschlagbar ist, um das flüssige Wärmeübertragungsmedium durch die
Warmluft zu erwärmen
und dann in die Verbrennungskraftmaschine zu leiten. Vorzugsweise
ist der Wärmetauscher
auch hier Teil eines Kühlmittelkreislaufs
der Verbrennungskraftmaschine, wobei er vorzugsweise ein Heizungswärmetauscher einer
Heizungs- oder Klimaanlage des Fahrzeugs ist, um die Anzahl der
zur Ausführung
der Erfindung benötigten
zusätzlichen
Komponenten so gering wie möglich
zu halten.
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Der
Wärmetauscher
kann bei dieser Ausführungsvariante
durch ein Gebläse
mit Luft aus dem Innenraum beaufschlagt werden, wobei im Falle eines auch
als Heizungswärmetauscher
einer Heizungs- oder Klimaanlage des Fahrzeugs dienenden Wärmetauschers
entweder das Gebläse
beim Stillstand der Verbrennungsmaschine mit umkehrbarer Blasrichtung
betrieben werden kann, um erwärmte
Luft aus dem Innenraum durch den Wärmetauscher nach außen zu blasen,
oder im Umluftbetrieb, um die erwärmte Luft aus dem Innenraum
im Kreislauf durch den Wärmetauscher
und nach ihrer Abkühlung
wieder in den Innenraum zurückzuführen.
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Alternativ
kann bei dieser zweiten Variante der Wärmetauscher direkt im Innenraum
angeordnet sein, vorzugsweise unterhalb von einer Front- oder Heckscheibe,
wo sich die Luft im Innenraum besonders stark erwärmt, so
dass ggf. auf ein Gebläse
verzichtet werden kann, um die benötigte elektrische Energie so
gering wie möglich
zu halten. Aus demselben Grund wird das Gebläse und/oder eine zum Umwälzung des
Wärmeübertragungsmediums
dienende Umwälzpumpe
zweckmäßig erst
oberhalb von einem vorbestimmten Schwellenwert der Sonneneinstrahlung
aktiviert.
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Die
Ausführungsvarianten
1 und 2 lassen sich auch in vorteilhafter Weise kombinieren, um
die Leistungsfähigkeit
der Erfindung zu erhöhen.
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Zeichnung
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Die
Erfindung wird nachfolgend in einigen Ausführungsbeispielen anhand der
zugehörigen Zeichnung
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
schematische Seitenansicht von Teilen eines Personenwagens mit Einrichtungen
zur Nutzung von Solarenergie zur Aufwärmung der Verbrennungskraftmaschine
gemäß einer
ersten Variante der Erfindung;
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2 eine
schematische Seitenansicht von Teilen eines Lastkraftwagens mit
den Einrichtungen gemäß der ersten
Variante der Erfindung;
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3 eine
schematische Seitenansicht von Teilen eines Per sonenwagens mit
Einrichtungen zur Nutzung von Solarenergie zur Aufwärmung der
Verbrennungskraftmaschine gemäß einer
zweiten Variante der Erfindung;
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4 eine
schematische Seitenansicht von Teilen des Personenwagens aus 3 mit
einer Abwandlung der zweiten Variante der Erfindung.
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5 eine
schematische Seitenansicht von Teilen des Personenwagens aus 1 mit
einer Abwandlung der ersten Variante der Erfindung.
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Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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Die
in der Zeichnung dargestellten Kraftfahrzeuge 2 besitzen
als Antrieb eine Verbrennungskraftmaschine 4. Ein von Kühlwasser
als Wärmeübertragungsmedium
durchströmter
Kühlwasserkreislauf der
Verbrennungskraftmaschine 4 umfasst in bekannter Weise
einen Kühlerzweig 8 mit
einem Kühler 10 und
einen Bypasszweig 12, der nach einem Kaltstart der Verbrennungskraftmaschine 4 durch
Schließen
eines in einer Kühlwasserleitung 14 zwischen dem
Kühlerzweig 8 und
dem Bypasszweig 12 angeordneten Thermostatventils 16 vom
Kühlwasser
in Richtung der Pfeile in 1 bis 3 durchströmt wird,
um für
eine schnellere Erwärmung
des Kühlwassers
zu sorgen. Der Kühlwasserkreislauf
umfasst in einer Kühlwasserleitung 20 eine
von der Verbrennungskraftmaschine 4 angetriebene Hauptkühlwasserpumpe 22,
die zur Umwälzung
des Kühlwassers durch
den Kühler-
bzw. Bypasszweig 8, 12 und die Verbrennungskraftmaschine 4 dient.
Der Kühlerzweig 8 wird
durch das Thermostatventil 16 unterhalb von einer bestimmten
Kühlmitteltemperatur
von etwa 80 bis 90°C
gegenüber
der Verbrennungskraftmaschine geschlossen.
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Bei
den in den 1 und 2 dargestellten Kraftfahrzeugen 2 umfasst
der Kühlwasserkreislauf weiter
einen Motoraufwärmzweig 24,
der jeweils eine elektrische Zusatzwasserpumpe 26, ein
Absperrventil 28 und einen Solarwärmetauscher 30 enthält, der bei
geöffnetem
Absperrventil 28 ebenso wie die Verbrennungsmaschine 4 von
dem beim Betrieb der Zusatzwasserpumpe 26 im Motoraufwärmzweig 24 umgewälzten Kühlwasser
durchströmt
wird. Der Motoraufwärmzweig 24 dient
dazu, die Verbrennungskraftmaschine 4 im Stillstand vorzuwärmen, indem durch
direkte Sonneneinstrahlung (durch Pfeile angezeigt) auf den Solarwärmetauscher 30 (2) oder
durch Sonneneinstrahlung auf ein im Wärmekontakt mit dem Solarwärmetauscher 30 stehendes Karosserieteil
(1) erwärmtes
Kühlwasser
in die abgestellte Verbrennungskraftmaschine 4 zugeführt wird.
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Bei
dem in 1 dargestellten Personenwagen 2 ist der
Wärmetauscher 30 in
Form eines einfach aufgebauten Rohr- oder Plattenwärmetauschers ausgebildet,
der unsichtbar unter dem Karosserieblech der Motorhaube 32 angeordnet
ist, um das optische Erscheinungsbild des Personenwagens 2 nicht
zu beeinträchtigen.
Der Wärmetauscher 30 könnte jedoch
in ähnlicher
Weise auch zwischen dem Dachhimmel 34 und dem Fahrzeugdach 36 oder
im Bereich einer anderen im Wesentlichen horizontalen Oberfläche, zum
Beispiel eines Kofferraumdeckels, angeordnet sein, um eine von der
Abstellrichtung des Fahrzeugs 2 im Wesentlichen unabhängige Aufheizung
des Kühlwassers
im Wärmetauscher 30 zu
ermöglichen.
Zur Verbesserung der Wärmeleitung steht
der Wärmetauscher 30 in
direktem Wärmekontakt
mit dem Karosserieblech, beispielsweise der Motorhaube 32.
Bei der in 1 dargestellten Anordnung unter
der Motorhaube 32 können
die Leitungslängen
von Kühlmittelleitungen 38, 40 und
damit sowohl Leitungskosten als auch Wärmeverluste zwischen dem Wärmetauscher 30 und
der Verbrennungskraftmaschine 4 minimiert werden, wenn
die Kühlmittelleitungen 38, 40 zwischen
dem Wärmetauscher 30 und
der direkt unter der Motorhaube 32 angeordneten Verbrennungskraftmaschine 4 als
Steckverbindungen ausgebildet sind, die beim Schließen der
Motorhaube 32 eine Verbindung zwischen Wärmetauscher 30 und
Verbrennungskraftmaschine 4 herstellen und sich beim Öffnen der
Motorhaube 32 selbsttätig
schließen.
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Bei
einer Anordnung über
einem Innenraum 42 zwischen dem Dach 36 und dem
Dachhimmel 34 trägt
demgegenüber
der Wärmetauscher 30 stärker zur
Abkühlung
des Innenraums 42 und damit zur Komfortsteigerung bei,
wenn sich dieser durch Sonneneinstrahlung durch die Scheiben 44 im
Stillstand aufgeheizt hat.
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Als
weitere Abwandlung der ersten Ausführungsvariante könnte der
Solarwärmetauscher 30 auch
im Fahrzeuginnenraum 42 angeordnet sein, integriert in
oder in direktem Kontakt mit Innenraumkomponenten, die durch die
Sonneneinstrahlung besonders stark aufgeheizt werden, wie Armaturenbrett oder
Hutablage.
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Bei
einem Einbau in Nutzfahrzeugen wird der Wärmetauscher 30 zur
besseren Ausnutzung der Sonneneinstrahlung zweckmäßig auf
der Außenseite des
Fahrzeugs 2 montiert, zum Beispiel über der Kabine, wie in 2 dargestellt,
wo er ggf. schräg
gestellt werden kann, um während
der Fahrt, wo er nicht als Wärmetauscher
benötigt
wird, den Luftwiderstand zu verringern.
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Die
Umwälzpumpe 26 wird
im Normalfall nur bei abgestellter Verbrennungskraftmaschine 4 in
Betrieb genommen, wobei sie von einer Steuerung 6 in Abhängigkeit
von einer von Temperatursensoren 46, 48 ermittelten
mittleren Kühlwassertemperatur
im Wärmetauscher 30 und
in der Verbrennungskraftmaschine 4 bzw. von der Differenz
dieser Temperaturen gesteuert wird. Dazu wird die Steuerung 6 mit
einem Zeitgeber versehen, der die Steuerung 6 in regelmäßigen Abständen kurz
einschaltet, um die Temperaturdifferenz zwischen der Kühlwassertemperatur
im Wärmetauscher 30 und
in der Verbrennungsmaschine 4 zu ermitteln. Wenn diese
einen vorbestimmten Wert übersteigt,
wird die Umwälzpumpe 26 von
der Steuerung 6 kurzzeitig eingeschaltet, so lange bis
die Temperaturdifferenz weitgehend ausgeglichen ist. Auf diese Weise
kann in Abhängigkeit
von der Sonneneinstrahlung in kürzeren
oder längeren
Zeitabständen
erwärmtes
Kühlwasser
in die Verbrennungskraftmaschine 4 zugeführt werden,
um diese vorzuwärmen
bzw. vorgewärmt
zu halten. Um eine Entladung der Fahrzeugbatterie zu vermeiden,
kann die Zusatzwasserpumpe 26 ggf. aus Solarzellen (nicht dargestellt)
am Fahrzeug 2 mit Strom gespeist oder ganz abgeschaltet
werden, wenn die Stillstandszeit des Fahrzeugs eine vorgegebene
Zeitspanne übersteigt
oder eine gemessene Umgebungshelligkeit unterhalb eines Schwellenwerts
liegt oder ein Ladezustand der Fahrzeugbatterie keine weitere Entladung erlaubt.
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Da
der Bypasszweig 12 meist nur ein geringes Kühlmittelvolumen
aufweist und häufig
ganz in den Motorblock der Verbrennungskraftmaschine 4 integriert
ist, wird die Wärme
des im Solarwärmetauscher 30 erwärmten Kühlmittels
im Regelfall zum größten Teil
an die Verbrennungskraftmaschine 4 selbst abgegeben. Um
auch eine Durchströmung
des Bypasszweigs 12 und damit eventuell verbundene Wärmeverluste
zu vermeiden, kann zwischen der Verbrennungskraftmaschine 4 und
dem Bypasszweig 12 optional ein Absperrventil 18 eingesetzt werden,
das beispielhaft in der Kühlmittelleitung 14 angeordnet
sein kann und von der Steuerung 6 angesteuert wird. Während des
Stillstands der Verbrennungskraftmaschine 4 ist das optionale
Absperrventil 18 zwischen der Verbrennungskraftmaschine 4 und dem
Kühler-
bzw. Bypasszweig 8, 12 geschlossen, wenn das Temperaturniveau
der Verbrennungskraftmaschine dies erlaubt, um einen Hindurchtritt
des durch Sonnenenergie erwärmten
Kühlwassers
durch den Bypass- oder Kühlerzweig 8, 12 zu
verhindern.
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Umgekehrt
wird das Absperrventil 28 im Motoraufwärmzweig 24 beim Start
der Verbrennungskraftmaschine 4 geschlossen, um einen Hindurchtritt von
Kühlwasser
durch den Motoraufwärmzweig 24 zu
verhindern, damit beim Kaltstart die Betriebstemperatur der Verbrennungskraftmaschine 4 so
schnell wie möglich
erreicht wird, und damit im Normalbetrieb der Wärmetauscher 30 nicht
als zusätzlicher Kühler fungiert.
Bei einem Defekt im Hauptkühlkreislauf 8, 10, 14, 16, 20, 22 kann
das Ventil 28 jedoch auch im Motorbetrieb geöffnet werden,
um den Motoraufwärmzweig 24 als
Notkühlsystem
zu nutzen und eine Weiterfahrt mit reduzierter Motorleistung zu ermöglichen.
In diesem Fall muss ggf. auch die Umwälzpumpe eingeschaltet werden.
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Bei
den in 3 und 4 dargestellten Kraftfahrzeugen 2 weist
der Kühlmittelkreislauf
zwar ebenfalls einen Motoraufwärmzweig 50 mit
einem Wärmetauscher 52 und
einer Zusatzwasserpumpe 54 auf, jedoch wird dort das Kühlwasser
im Motoraufwärmzweig 50 nicht
direkt durch Sonneneinstrahlung auf den Wärmetauscher 52 bzw.
ein unmittelbar darüber
angeordnetes Karosserieteil, z.B. 32 aufgeheizt. Statt
dessen wird die infolge der Sonneneinstrahlung auf das Fahrzeug 2 und
insbesondere auf seine Front- und/oder Heckscheiben 44 aufgeheizte
Luft im Innenraum 42 als Wärmetauschermedium ge nutzt, um
einen Teil der vom Kraftfahrzeug 2 aufgenommenen Sonnenwärme auf
das im Motoraufwärmzweig 50 zirkulierende
Kühlwasser
zu übertragen,
so dass es erwärmt
und dann zur Aufwärmung
der Verbrennungskraftmaschine in die letztere zugeführt werden kann,
wie zuvor unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben.
Allerdings wird der Motoraufwärmzweig 50 hier
von einem Heizungszweig einer Heizungs- oder Klimaanlage des Fahrzeugs 2 gebildet,
wobei der Wärmetauscher 52 im
Normalbetrieb als Heizungswärmetauscher
zur Beheizung des Innenraums 42 dient. Dieser Heizungswärmetauscher 52 wird
bei den in 3 und 4 dargestellten Kraftfahrzeugen 2 bei
abgestellter Verbrennungskraftmaschine 4 zusätzlich zur
Aufwärmung
der Verbrennungskraftmaschine 4 im Stillstand genutzt.
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Der
Wärmetauscher 52 weist
in bekannter Weise ein Gebläse 56 auf,
dessen Förderrichtung
jedoch bei dem in 3 dargestellten Kraftfahrzeug 2 umkehrbar
ist, um erwärmte
Luft aus dem Innenraum 42 durch den Wärmetauscher 52 nach
außen
in die Umgebung zu blasen, wobei sie beim Hindurchtritt durch den
Wärmetauscher 52 einen
Teil ihrer Wärme an
das Kühlwasser
abgibt. Das Gebläse 56 wird
bei abgestellter Verbrennungskraftmaschine 4 von der Steuerung 6 mit
dieser umgekehrten Förderrichtung eingeschaltet,
wenn die Differenz zwischen der von Temperatursensoren 58, 60 ermittelten
Temperatur im Innenraum 42 und im Kühlwasser in der Verbrennungskraftmaschine 4 einen
vorbestimmten Wert übersteigt.
Gleichzeitig wird die Zusatzwasserpumpe 54 von der Steuerung 6 eingeschaltet,
um das Kühlwasser
durch den Motoraufwärmzweig 50 umzuwälzen. Ähnlich wie
bei den Kraftfahrzeugen 2 in 1 und 2 können zur
Schonung der Fahrzeugbatterie Solarzellen (nicht dargestellt) als Energiequelle für den Antrieb
des Gebläses 56 und
der Zusatzwasserpumpe 54 dienen.
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Um
die Notwendigkeit eines Gebläses 56 mit umkehrbarer
Förderrichtung
zu vermeiden, sowie zur Steigerung der Systemeffizienz, wird bei
dem in 4 dargestellten Kraftfahrzeug 2 die Klima-
oder Heizungsanlage beim Abstellen der Verbrennungsmaschine 4 von
der Steuerung 6 auf Umluftmodus gestellt, so dass die durch
Sonneneinstrahlung auf das Fahrzeug 2 erwärmte Luft
im Kreislauf aus dem Innenraum 42 durch den Wärmtauscher 52 und
wieder zurück
in den Innenraum 42 geblasen wird, wie durch Pfeile in 4 dargestellt.
Aus 3 ist der Umluftmodus ebenfalls ersichtlich, der
durch Schließen
der Frischluftklappe 62 zur Umgebung hin eingestellt wird.
Auch hier schaltet die Steuerung 6 das Gebläse 56 und
die Umwälzpumpe 54 ein,
sobald die Differenz zwischen der von den Temperatursensoren 58, 60 ermittelten
Temperatur im Innenraum 42 bzw. im Kühlwasser der Verbrennungskraftmaschine 4 den
vorbestimmten Wert übersteigt.
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5 zeigt
eine Abwandlung der ersten Ausführungsvariante
aus 1, bei der das Absperrventil 28 durch
ein Abschalt-/Umschaltventil 29 ersetzt worden
ist, das wie folgt angesteuert wird:
- – Im Stillstand
der Verbrennungskraftmaschine 4 wird zur Umwälzung des
im Wärmetauscher 30 erwärmten Kühlmittels
in die Verbrennungskraftmaschine 4 die Kühlmittelleitung 38 mit
der Verbrennungskraftmaschine 4 verbunden und die Umwälzpumpe 26 eingeschaltet.
Die Verbindung zur Kühlmittelleitung 51 ist
unterbrochen.
- – Wenn
im Stillstand der Verbrennungskraftmaschine 4 keine Notwendigkeit
zur Umwälzung
des im Wärmetauscher 30 erwärmten Kühlmittels
in die Verbrennungskraftmaschine 4 besteht, kann das Abschalt-/Umschaltventil 29 bestimmte
Fahrzeug-Komfortfunktionen unterstützen, z.B. die Restwärmenutzung.
Dazu wird die Verbindung von der Verbrennungskraftmaschine 4 zur
Kühlmittelleitung 38 geschlossen
und statt dessen zur Kühlmittelleitung 51 hin
geöffnet.
Durch Einschalten der Umwälzpumpe 26 wird
dabei das noch warme Kühlmittel
aus der Verbrennungskraftmaschine 4 durch den Heizungswärmetauscher 52 gepumpt,
und durch Einschalten des Gebläses 26 wird
die Restwärme
der Verbrennungskraftmaschine 4 zur Innenraumerwärmung des
stehenden Fahrzeugs genutzt.
- – Im
Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 4 schließt das Abschalt-/Umschaltventil 29 die
Verbindung von der Verbrennungskraftmaschine 4 zur Kühlmittelleitung 38 und öffnet sie
zur Kühlmittelleitung 51 hin,
sofern Heizleistung benötigt wird.
Zur Heizleistungsunterstützung
bei niedrigen Motordrehzahlen (Fahrzeug-Komfortfunktion) kann die
Umwälzpumpe 26 eingeschaltet
werden, um den Durchfluss durch den Heizungswärmetauscher 52 zu
erhöhen.
Wenn hingegen keine Heizleistung im Innenraum 42 benötigt wird,
kann das Abschalt-/Umschaltventil 29 auch die Verbindung
zur Kühlmittelleitung 51 schließen.
- – Im
Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 4 in Verbindung mit
einem Defekt im Hauptkühlkreislauf 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22 öffnet das
Abschalt-/Umschaltventil 29 die Verbindung von der Verbrennungskraftmaschine 4 zu
beiden Kühlmittelleitungen 38 und 51,
um neben dem Heizkreislauf 51, 52 zusätzlich auch
noch den Motoraufwärmzweig 24, 26, 28, 30, 38, 40 als
Notkühlsystem
zu nutzen.
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Die
bei allen Varianten erforderliche Steuerung 6 wird vorzugsweise
von dem immer vorhandenen Motorsteuergerät oder vom optional vorhandenen
Klimasteuergerät
der Klimaanlage bereit gestellt.