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Kraftfahrzeug mit flüssiqkeitsqekühl tcm Motor und
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mit heizbar er Scheiben-Waschvorrichtung
Die Erfindung
bezieht sich Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Bei einem bekannten Kraftfahrzeug dieser Art ist der Wärmetauscher
in einer Kühlmittelleitung angeordnet, die zu dem für die Heizung des Karrosserieinnenraumes
vorgesehenen Kühlmittelkreis gehört. Gewöhnlich wird dieser Kühlmittelkreis nur
bei eingeschalteter Heizung von aufgeheiztem Kühlmittel durchströmt.
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In Zeiten, in denen die Heizung außer Betrieb ist, ist somit eine
Vorwärmung der Waschflüssigkeit ausgeschlossen. Bei einem anderen bekannten Kraftfahrzeug
der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bezeichneten Art befindet sich der Wärmetauscher
für die Waschflüssigkeit in der Leitung des Kühlmittels zu einem Vorwärmbehälter,
der die Wand des Saugkrümmers der Brennkraftmaschine zum Vermeiden von Kraftstoffkondensation
umgibt.
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Hier ist zwar eine Vorwärmung unabhängig von der Heizung möglich,
doch ist die Strömung in diesem Teil des Kühlmittelkreises jederzeit relativ gering,
so daß eine optimale Anwärmung der Waschflüssigkeit auch mit einem besonders gestalteten
Wärmetauscher, der für die Waschflüssigkeit einen engen schraubenförmig gewundenen
Kanal aufweist, nicht gewährleistet ist.
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Außerdem setzt diese bekannte Anordnung des Wärmetauschers einen besonderen
Kraftfahrzeugtyp voraus.
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Es ist auch bekannt, den ganzen Waschflüssigkeitsvorrat im Waschflüssigkeitsbehälter
mit Hilfe des Kühlmittels für den Motor zu beheizen. Dies erfordert eine aufwendige
besondere Gestaltung und Isolierung d-ts W#ischflÜssigkeitSbehälterS.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Kraftfahrzeugen nach dem
Gattungsbegriff hinsichtlich der Scheibenwaschvorrichtung eine solche Raumform zu
geben, daß eine optimale rasche Anwärmung der Waschflüssigkeit auch mit; konstruktiv
einfachen Wärmetauschern im Bedarfsfalle möglich ist. Diese Aufgabe wird durch die
im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.
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Bei
Bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug findet
der Wärmeaustausch zwischen dem Motorkühlmittel und der Waschflüssigkeit in einer
Kühlmittelleitung statt0 die auch bei Kühlungsregelung mit Thermostat-Steuerung
im Wasserkreis über den Kühler schon nach kurzer Betriebszeit des'Motors eine kräftige
Kühlmittelströmung führt und somit ohne nennenswerte Abkühlung des Kühlmittels den
Wärmeübergang in die Waschflüssigkeit erlaubt. Da.
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mit ist eine optimale Anwärmung des Waschmittels gewährleistet.
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Gemäß Patentanspruch 2 besteht der Wärmetauscher bei dem erfindungsgemäßen
Kraftfahrzeug vorzugsweise aus einem die Heißleitung zwischen dem Motor und dem
Motorkühler aus einem einen Teil der Heißleitung zwischen dem Motor und dem Motorkühler
bildenden Aussenrohr und einem sich koaxial sowie mit Abstand von der Wandung des
Aussenrohres erstreckenden, doppelwandigen Rohr aus einem Material von hoher Wärmeleitfähigkeit,
wobei der Hohlraum zwischen den Wänden des doppelwandigen Rohres gegen den von dem
Aussenrohr umschlossenen, verbleibenden freien Raum stirnseitig abgeschlossen ist
und bei den Stirnseiten aus ihm je ein Anschluß für die Waschflüssigkeitsleitung
abgedichtet durch das Aussenrohr hindurch herausgeführt ist. Diese Gestaltung ermöglicht
für die Waschflüssigkeit im Wärmetauscher einen Kanal von großem Querschnitt, der
sich nicht zusetzen kann, wobei auch die Konstruktion des Wärmetauschers sehr einfach
ist. Das doppelwandige Rohr ist innen und außen von dem heißen und aufgrund der
kräftigen Strömung über die Länge des Rohres auch im Betrieb der Waschvorrichtung
kaum eine Abkühlung erfahrenden Kühlmittel umströmt und gewährleistet mit seinen
großflächigen Wandungen dabei die optimale Anwärmung des Waschmittels. Großflächige
Wandungen sind bei dem Doppelrohr auch mit einer relativ kurzen Rohrlänge möglich,
weil die Heißleitung zwischen dem Motor und dem Motorkühler einen großen Durchmesser
hat der auch bei einfacher Gestaltung des Aussenrohres als die Heißleitung einfach
fortsetzendes Rohr im Inneren des Wärmetauschers zur Verfügung steht, so daß auch
das Doppelrohr mit einem relativ großen Innen und Aussendurchmesser ausgeführt werden
kann.
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Eine
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung
besteht darin, daß gemäß Patentanspruch 3 die Heißleitung vom Motor zum Kühler mit
einer Teillänge von ihr das Aussenrohr des Wärmetauschers bildet. Diese Gestaltung
erleichtert die Montage der beheizbaren Scheiben- Waschvorrichtung im Kraftfahrzeug
sowohl im Herstellungsbetrieb als auch nachträglich durch den Benutzer, der die
Heißleitung nur gegen die in seinem Kraftfahrzeug vorhandene auszutauschen braucht,
um den'Wärmetauscher zu installieren.
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Gewöhnlich bestehen die Heißleitungen zwischen dem Motor und dem Motorkühler
bei den Kraftfahrzeugen aus vulkanisierbarem Material. In diesem Falle werden die
Anschlüsse für die Waschflüssigkeitsleitung bei der Gestaltung des Kraftfahrzeugs
nach Anspruch 3 vorzugsweise in die Heißleitung#einvulkanisiert. Dies ergibt eine
dauerhafte einfache Abdichtung der Anschlüsse in der Heißleitung, die praktisch
die Gefahr von sich im Betriebe einstellenden Undichtheiten ausschließt.
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Die Ansprüche 5 bis 7 beziehen den Wärmetauscher in der Gestaltung
des Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 2 - 4 als solchen in das Schutzbegehren ein.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen
erläutert.
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In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 ein Kraftfahrzeug gemäß der Erfindung
in schematischer Darstellung von oben gesehen, Fig. 2 den Wärmetauscher in der bei
dem Kfz gemäß Fig. 1 zur Anwendung gelangenden Ausführung von der Seite gesehen,
und Fig. 3 den Wärmetauscher in der Ausführung, bei der das Aus senrohr
senrohr
aus einer Teillänge der Heißleitung zwischen dem Motor und dem Motorkühler besteht.
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In der Zeichnung bezeichnen: 1 das Kraftfahrzeug, 2 den Kraftfahrzeugmotor
e 3 zwei getrennte Waschflüssigkeitsbehälter der Scheiben-Waschvorrichtung, 4 die
an die Waschflüssigkeitsbehälter 3 angebauten Waschflüssigkeitspumpen, 5 zwei Wärmetauscher,
6 den Motorkühler, 7 die Kuhlmittel-Eleißleitung zwischen dem Motor 2 und dem Kühler
6, 8 die von den Waschflüssigkeitsbehältern 3 jeweils zu dem zugehörigen Wärmetauscher
5 führenden Abschnitte der Waschflüssigkeitsleitungen, 9 die von den Wärmetauschern
5 zu den Spritzdüsen vor den verschiedenen Scheiben führenden Abschnitte der Waschflüssig
keitsleitungen, 10 die Spritzdüsen, 11 das Aussenrohr des Wärmetauschers bei der
Ausführung gemäß Fig. 2, 12 das doppelwandige Rohr im Inneren des Wärmetauschers
sowohl in der Ausführung gemäß Fig. 2 als auch in der Ausführung gemäß Fig. 3, 13
die durch das Aussenrohr des Wärmetauschers 5 vom doppelwandigen Rohr 12 abgedichtet
herausgeführten Anschlüsse für die Waschmittelleitungsabschnitte 8 und 92 14 Pfeile,
die den Durchfluß des Motor-Kühlmittels durch den Wärmetauscher
Wärmetauscher
5 angeben, und 15 Pfeile, die die Richtung des Waschmitteldurchflusses durch den
Wärmetauscher 5 angeben.
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Das Kraftfahrzeug gemäß Fig. 1 weist zwei gesonderte Waschvorrichtungen
zum einen für die Windschutzscheibe und zum anderen für die Scheinwerferscheiben
auf. Die hierbei zur Anwendung gelangenden Wärmetauscher 5 sind hintereinander in
die für ihren Einbau aufgetrennte Kühlmittel-Heißleitung zwischen dem Motor 2 und
dem Motorkühler 6 eingebaut und entsprechen der in Fig. 2 dargestellten Bauart mit
einem eigenen Aussenrohr 11 vorzugsweise aus Metall.
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Bei der Ausführung nach Fig. 3 besteht das Aussenrohr des Wärmetauschers
5 demgegenüber aus einer Teillänge der Kühlmittel-Heißleitung 7 , die sodann ohne
Auftrennung vom Motor 2 zum Motorkühler 6 führt.
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Unter der Bezeichnung "Kühlmittel-HeiBleitung" ist hier derjenige
Teil des Leitungssystems zwischen dem Motor 2 und dem Motorkühler 6 zu verstehen,
in dem das Kühlmittel aus dem Motor zum Kühler gelangt, also noch keine Abkühlung
erfahren hat.
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Das doppelwandige Rohr im Wärmetauscher 5 besteht sowohl bei der Ausführung
nach Fig. 2 als auch bei der Ausführung nach Fig. 3 aus einem Material von hoher
Wärmeleitfähigkeit, z.B.
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Kupfer oder Messing. Die durch den Wärmetauscher 5 hindurchströmende
Kühlflüssigkeit des Motors umspült das doppelwandige Rohr 12 sowohl innen als auch
aussen und gibt durch die Rohrwandungen hindurch Wärme an die Waschflüssigkeit ab,
die gemäß den Pfeilen 15 über die Anschlüsse 13 in den Hohlraum zwischen den beiden
Wänden des doppelwandigen Rohres 12 eingeleitet bzw. aus diesem herausgeleitet wird.
Dieser Hohlraum ist an den Enden des doppelwandigen Rohres gegen den von dem Wärmetauscher-Aussenrohr
(11 bei Fig. 2 und 7 bei Fig. 3) um schlossenen Raum abgeschlossen. Dieser Hohlraum
bildet zusammen mit den Anschlüssen 13 den Waschflüssigkeitskanal durch den
den
Wärmetauscher 5.
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Wie in Fig. 3 angedeutete sind die Anschlüsse 13 bei der Aus führung
nach Fig. 3 in das Aussenrohr des Wärmetauschers 5, das hier aus einer Teillänge
der Kühlmittel-Heißleitung 7 besteht, einvulkanisiert. Bei der Ausführung nach Fig.
2 sind sie vorzugsweise in das Aussenrohr 11 aus Metall eingeschweißt, oder eingelötet.
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Die Verbindung zwischen dem doppelwandigen Rohr 12 und den Anschlüssen
13 ist vorzugsweise ebenfalls eine Schweißverbindung 3 oder dgl.
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Im Betrieb der Waschvorrichtungen wird jeweils die Waschflüssigkeit
von der Pumpe 5 über den Leitungsabschnitt 8 zu dem jeweiligen Wärmetauscher 5 und
von dort über den jeweiligen Leitungsabschnitt 9 zu den Spritzdüsen 10 für die Windschutzscheibe
bzw. die Scheinwerferscheiben gefördert. Dabei wird sie im Wärmetauscher 5 von der
die Kühlmittel-Heißleitung 7 durchströmenden Motor-Kühlflüssigkeit angewärmt.
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