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Einrichtung zum Überwachen der Kühltwassertemperatur in Brennkraftmaschinen
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Überwachen der Kühlwassertemperatur
in Brennkraftmaschinen.
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Es sind Einrichtungen bekannt, bei denen ein vom Kühlwasser beeinflußter
Thermostat (Thermometer, Thermoelement, Bimetallelement) beim Unterschreiten einer
voraus eingestellten Temperatur einen zum Erwärmen des Kühlwassers dienenden Brenner
einer Heizeinrichtung für flüssigen Brennstoff in Betrieb setzt.
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Das Neue besteht darin, daß, mit dem Einschalten des Bremvers, d.
h. mit dem Öffnen der Brennstoffzufuhr zum Brenner, und dem Bereitstellen der Zündeinrichtung
für den Brennstoff eine zum Reinigen der Brennerdüse eingeschaltet wird. Es soll
erreicht werden, daß. während der verhältnismäßig kurzen Zeit, während welcher die
Zündung erfolgt, tatsächlich auch Brennstoff aus der Düse austreten und sich entzünden
kann, und zwar in genügender Menge; um die Bildung einer Flamme sicherzustellen.
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Zum Reinigen der Düse kann eine Nadel benutzt werden, die, im Bereich
der Düse liegend, von einer elektrisch erregbaren Spule in und durch die Düse bewegt
wird. Die Spule ist in den vom Thermostaten beeinflußten Stromkreis eingebaut. Damit
die Nadel nach dem Ausschalten des Spulenstromes die Düse sicher freilegt, also
aus dieser austritt, und die Speisung der Flamme mit Brennstoff nicht hindert, ist
die Nadel mit einem lose in 'einer senkrechten Führung geführten Kern verbunden,
der durch sein Gewicht die Nadel nach unten aus der Düse zieht, sobald der Strom
durch die Spule nachläßt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Es zeigt Abb. i einen Schaltplan der Anlage, Abb. 2 einen Teil des
Schaltplanes in vereinfachter Art, Abb.3 den Wärmeaustauscher im Längsschnitt, Abb.
¢ den Düsenreiniger im Schnitt.
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Die Einrichtung weist einen in ;das Kühlwassereingesetzten oder von
diesem unmittelbar oder mittelbar bceinfluß.Gen Thermastaten T auf, der als Quecksilberthermometer,
als Metallthermostat, als Bimetallkontakt oder als Thermoelement ausgebildet sein
kann. Dier Thermostat ist über eine Hilfsspule III mit der Masse E und über
den Leiter a mit einer Batterie B elektrisch leitend verbunden. Letztere
ist
mittels einer Leitung c an die Masse E, z. B. eines Fahrzeuges (Motorwagen, Flugzeug),
angeschlossen. An die Batterie B ist über eine Sicherung ein Häuptschalter S, wel;:@
eher auch zweipolig sein kann, indem dej@:if selbe auch die Leitung b ausschaltet,
ang@e-#' schlossen, ferner, wie üblich, der Zündstrom= kreis d und Schlüsselschalter
S' für die Zündung der Brennkraftmaschine. Die Leitung a ist mit dem Quecksilber
des Thermometers T elektrisch leitend verbunden. Die im N@ebenschluß zum Zündstromkreis
d liegende Leitung b ist mit einem eingeschmolzenen Kontaktstift e leitend verbunden
sowie mit der Hilfsspule III. Der Kontaktstifte ist an einer Stelle angebracht,
welche das Quecksilber bei etwa 35°C erreicht. Der Kontaktstifte ist über einen
Hilfskontakt f mit einem Kontaktstiftg leitend verbunden, der vom Quecksilber dann
berührt wird, wenn die Temperatur des Kühlwassers 20°C beträgt. Die Hilfsspule III
und der Thermostat T sind auch mit der Hilfsspule II elektrisch leitend verbunden,
und zwar über die beiden Kontakte f und h, über die Leitungen b und
i sowie über die Masse E. Die Hilfsspulen II und III sind wiederum mittels
der Leitungen i und o mit der Hilfsspule I, dem Kontakt h, dem elektromagnetischen
Düsenreiniger R sowie mit dem Heizwiderstand@H und der 'parallel zu demselben geschalteten
Lampe L leitend verbunden. Der Heizwiderstand H dient der Brennstoffvorwäl-mung.
Der Heizwiderstand H und die Lampe L sind andererseits über einen Bimetallkontakt
p an die Masse E angeschlossen. Der elektromagnetische Düsenreiniger R und die Hilfsspule
I sind andererseits über einen Bimetallkontaktaz an die Masse Eangeschlossen. Der
Kontakt h ist mit der Benzinpumpe P
und mit der ZündeinrichtungZ leitend
verbunden. Die Benzinpumpe und die Zündeinrichtung sind von an sich bekannter Bauart.
Die Benzinpumpe P ist andererseits unmittelbar leitend mit der Masse E verbunden.
Die Niederspannungsseite der Zündeinrichtung Z ist andererseits über einen Bimetallkontakt
m an die Masse E angeschlossen. Die Bimetallkontakte m und p können
auch zu einem Bim.etallkontakt vereinigt werden (s. die punktierte Leitung im Schaltplan).
Die Hochspannungsseite der Zündeinrichtung Z enthält einerseits die Funkenstrecke
i und ist anderseits leitend mit der Masse E verbunden.
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Die Heizeinrichtung besitzt einen Brenner für leichten Kohlenwasserstoff
oder einen Benzinbrenner, Petroleumbrenner usw. Dieser Heizung. wird durch die Pumpe
P Brennstoff, z. B. Benzin, in weiter unten beschriebener Weise zugeführt. Der Düsenreiniger
R reinigt die Düse, aus welcher der Brennstoff zum Brenner austritt, so daß durch
-Eintreten von Fremdstoffen in die Düse nicht ein Erlöschen der Flamme und ein Unterbrechen
der Heizung eintreten kann.
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J,as zu erwärmende Kühlwasser tritt durch Stutzen z in den Wärmeaustauscher
i Wverläßt denselben durch einen Stutzen 3. :W einer Kammer q. des Austauschers
i ist der an sich bekannte Brenner 5 angeordnet. Von der Pumpe P führt eine Leitung
6 den Brennstoff in einen Ringkanal ;, wo er verdampft und durch (nicht gezeichnete)
Leitungen in die Düse 9 und durch ein Rohrstück io dem Brennerkopf i i zuströmt,
den er durch die öffnungen 13 verläßt. Hier wird der Brennstoff in an sich bekannter
Weise elektrisch entzündet, z. B. mittels eines Funkens.
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Am Brennergehäuse 2o sind auch die Pumpe P, die Zündeinrichtung Z
und die Hilfsspulen I, 1I, III befestigt.
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An dem die Brennerdüse R aufweisenden Körper i o i ist eine Kappe
103 angeschraubt, in welcher zwischen Dichtungsscheiben 104, io5 eine Platte io6
mit einer Führung für den beweglichen Kern 107 :einer Stromspule angeordnet ist.
Die Platte io6 wird mittels Hülse i i o in ihrer' Lage gesichert. Das Düsengehäuse
ist mit Ausnahme .einer öffnung für die Nadelführung allseitig flüssigkeitsdicht
geschlossen. Der Kern 107 ist in dem Führungsstück der Platte i o6 lose geführt
und trägt an dem der Nadel I1,1 entgegengesetzten Ende eine Verstärkung i i i. Die
Stromzufuhr erfolgt durch Klemme 113, mit der der eine Stromleiter an die Spule
angeschlossen wird.
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Wird die Spule erregt, so wird der Kern 107, 111 und damit die Nadel
i 1.1 angehoben, wobei die letztere aus der Düse 9 Fremdstoffe entfernt. Etwa nach
unten fließender Brennstoff sammelt sich im Raum i 15.
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Die Arbeitsweise ist folgende: Ist die Temperatur des Kühlwassers
weniger als 2o° C, so ist bei eingeschaltetem Schalter S das Quecksilber des Thermostaten
T an die Batterie B angelegt. Es fließt Strom über den Kontakt lt und Leitung!
zum Heizwiderstand fI und durch die Lampe L. Es findet nun ein Vergasen oder
Verdampfen des Brennstoffes statt. Die Lampe L zeigt an, daß die Vorwärmung arbeitet.
Gleichzeitig wird auch ein Stromkreis über den Düsenreiniger R geführt, der in Wirkung
tritt; es wird der Düsenkanal freigelegt, falls irgendwelche Fremdstoffe darin vorhanden
wären. Die Kontakte h der Hilfsspule III sind geschlossen. Die Kontakte f sind durch
Erregung der Hilfsspule 1I, die Kontakte k durch Erregung der Hilfsspule I geöffnet.
Sobald nun der Heizwiderstand H die richtige Vorwärmtemperatur erreicht hat, unterbricht
der Bimetallkontakt iz den Stromkreis des Düs@enreinigersR,
der
seine R@einigtulgsnadel aus dem Düsenkanal entfernt, Lund den der Hilfsspule I,
wodurch zugleich die Kontakte h durch die Hilfsspule I geschlossen und die Benzinpumpe
P und die Zündeinrichtung Z beeinflußt werden. Die Benzinpumpe fördert Benzin zum
vorgewärmten Brenner. Es findet durch die Funkenbildung bei L eine Zündung des durch
den Heizwiderstand H in der Kammer 7 verdampften oder vergasten Brennstoffes statt.
Der Brenner tritt in Wirkung und wärmt nun das Kühlwasser z. B. mit Hilfe einer
Kühlwasserschlange,eines Wasserkessels usw. Die Hilfsspule Il war geschlossen. Durch
Einwirkung der Flammentemperatur des Brenners unterbrechen die Bimetallkontakte
m und p oder bei Vereinigung von m und p der Kontakt p die Stromkreise
des Heizwiderstandes H, der Lampe L und der Zündeinrichtung Z.
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Steigt die Temperatur des Kühlwassers, sh erreicht das Quecksilber
den Kontaktstift wodurch vorläufig kein Stromkreis geschlossen wird. Der Brenner,
der jetzt im Betrieb ist, besorgt selbsttätig die Vorwärmung des Brennstoffes. Erreicht
die Temperatur des Kühlwassers 35° C, so kommt das Quecksilber des Thermostaten
T mit dem Kontaktstifte in Berührung. Die Hilfsspule III wird erregt, die Kontakte
h öffnen sich, die Benzinpumpe P wird ausgeschaltet, und da die Brennstofförderung
ausbleibt, erlöscht auch die Flamme des Brenners. Durch öffnen der Kontakte h wird
auch der Stromkreis der Hilfsspule II unterbrochen, und die Kontakte/ schließen
sich selbsttätig. Die Einrichtung ist und bleibt in Ruhe, bis die Temperatur wieder
unter 2o° C sinkt.
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Durch die Abkühlung schließen die Bimetallkontakte m, 't und
p wieder ihre Stromkreise, wodurch die Stromkreise des Heizwiderstandes
H, der Lampe L,- der Hilfsspule I, des Düsenreinigers I2 und der Zündeinrichtung
Z für ihr Einwirken vorbereitet sind. Sinkt nun die Temperatur unter zo° C, so werden
durch Unterbrechung des Kontaktes g und durch Unterbrechung des Hilfsspulenstromkreises.I-II
die Kontakteh durch mechanische Kraft geschlossen, und die gesamten Vorgänge wiederholen
sich von neuem. Bei geschlossenem Motorzündstromkreis oder bei Betrieb der Brennkxaftmaschine
kann mittels einer Leitung b durch Erregen der Hilfsspule Il die gesamte Einrichtung
ausgeschaltet werden, da dann das Kühlwasser vom Motor erwärmt wird. Diese Wirkung
kann auch durch den Thermostat selbsttätig geregelt werden, indem der Thermostat
bei 35° C durch Erregung der Hilfsspule III die Einrichtung ausschaltet. Die Hilfsspulen
II und III können auch gemeinschaftlich zu einem Umschaltkreis I' (Abt. 2) vereinigt
werden.