Temperaturregelungsvorrichtung an einer luftgekühlten Brennkraftmaschine Die Verbrennungsmaschine, besonders der luftgekühlte Motor, soll bei möglichst. konstan ter, von der Umgebungstemperatur und Mo torbelastung unabhängiger Temperatur arbei ten. Es ist bei den Motoren besonders wiehtig, eine konstante Temperatur einzuhalten, wel che in einer Umgebung mit sieh schnell in grossen Bereichen ändernden Temperaturen arbeiten, wie dies zum Beispiel bei Flug- und Fahrzeugmotoren der Fall ist.
Die Motorküh lung muss dabei den folgenden zwei Grund bedingungen entsprechen: Der Motor muss bei maximaler Temperatur der Aussenluft und bei maximaler Belastung ausgiebig gekühlt werden, und ausserdem darf der Motor bei minimalen Temperaturen der Aussenluft und nur teilweiser Belastung nicht. überkühlt wer den. Wird die erste der ausgeführten Bedin gungen nicht erfüllt, dann geht der Motor einem schnellen Verschleiss entgegen.
Wird die zweite der angeführten Bedingungen nicht er füllt, dann tritt übermässige Abnutzung des Motors ein, besonders seiner Zylinder, abgese hen von der unvollkommenen Verbrennung des schlecht zubereiteten Gemisches, von den Schwierigkeiten beim Anlassen und von der langsamen Durehwärmung des Motors beim Anfahren.
Zahlreiche Versuche und Prüfungen haben erwiesen, dass das beste Verfahren zur Erzie lung der günstigsten Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors in bezug auf seinen Wärmezustand darin besteht, dass rings um den Motor eine Hülle ausgebildet wird, in deren Innenraum jene optimale Temperatur eingehalten wird, welche der Motor für einen einwandfreien Betrieb erfordert. Eine solche Hülle bildet zum Beispiel die Haube des Flug motors. In ähnlicher Weise lässt sich der er forderliche Raum auch beim Fahrzeugmotor durch eine geeignete Haubenanordnung erzie len, namentlich bei Automobilmotoren. Es ist klar, dass, wenn ein derartiger Motor gut ge kühlt werden soll, der Raum unter der Haube gut gelüftet sein muss.
Dies erfolgt gewöhn lich vermittels geeigneter, von Hand oder automatisch einstellbarer Eintritts- und Aus trittsjalousien. Diese Bauart ist jedoch in manchen Fällen, wie z. B. bei Heckmotoren, schwer ausführbar und unzureichend wirk sam.
Bei einem liftgekühlten Motor ist eine richtige Regelung der Motortemperatur ganz besonders wichtig, denn die Wärmespeiche rung ist in diesem Falle geringer als bei einem gleichen wassergekühlten Motor, und der Mo tor spricht unmittelbar auf jede Änderung der Kühllufttemperatur an. Die Regelung erfolgt bei luftgekühlten Motoren in der Regel durch Drosselung der Luft vor dem Eintritt in den Kühlventilator oder durch Drosselung der den Motorraum verlassenden Austrittsluft.
Ein etwas kompliziertes Regelungsverfahren be steht in der Drehzahländerung des Kühlven tilators oder in der Verstellung der Ventila- torsehaufeln. Keine dieser Bauarten löst je doch das Problem der gleichzeitigen Tem peraturregelung des Mittels rings um den Mo tor, das heisst unter der Motorhaube. Dies hat dann zum Beispiel zur Folge, dass, obgleich die Zylinder und Köpfe des Motors richtig gekühlt werden, der Vergaser heisse Luft an saugt, das Öl in der Ölwanne erhitzt wird und so Störungen am Motorzubehör infolge zu hoher Temperatur auftreten.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine Temperaturregelungsvorrichtung an einem luftgekühlten, unter einer Haube an geordneten Verbrennungsmotor, bei dem zur Weiterkühlung ein Ventilator und zur Füh rung der Kühlluft eine den Motor mindestens zum Teil abdeckende Verschalung vorgesehen sind.
Die Vorrichtung gemäss der vorliegen den Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Austrittskanal der Verschalung, durch welchen die von den Motorzylindern kommende Warmluft strömt, als Treibdüse eines Ejektors ausgebildet ist, in dessen Fang düse eine automatisch gesteuerte Klappe ein gebaut ist, welche ermöglicht, dass bei ihrer offenen Stellung die Luft aus dem durch die Haube begrenzten Motorraum abgesaugt wird, während bei ihrer geschlossenen Stellung die von den Zylindern kommende Warmluft in den Motorraum gedrückt wird, um den Motor vorzuwärmen und die Ansaugung von Warm luft in den Vergaser zu ermöglichen.
Ein Ausführungsbeispiel der Temperatur regelungsvorrichtung gemäss der vorliegen den Erfindung ist in den beiliegenden Zeich nungen veranschaulicht, wobei Fig.1 die Anordnung und Regelung der Kühlung eines Heckmotors im Fahrzeug zeigt, wobei die Motorkühlung mittels eines Druck axialgebläses erfolgt. Die Stellung der Klappe entspricht dem Zustand, wenn der Motorraum gekühlt wird.
Fig. 2 veranschaulicht die gleiche Anord nung, wobei die Stellung der Klappe einem Zustand entspricht, wo der Motorraum durch die Warmluft nach deren Durchgang durch die Zylinder und Köpfe des Motors vorge wärmt wird.
Fig. 3 zeigt die Anordnung und Regelung der Kühlung bei einem im Heck des Fahr zeuges gelagerten Motor, wobei die Motorküh lung mittels eines axialen Sauggebläses erfolgt. Die Stellung der Klappe entspricht dem Zu stand, wenn der Motorraum gekühlt wird.
Fig.4 zeigt die gleiche Ausführung wie Fig. 3, doch entspricht. die gezeigte Klappen stellung dem Zustand, wenn der Motorraum von der durch die Zylinder und Köpfe des Motors hindurchgegangenen Warmluft v orge- wärmt wird.
Fig. 5 zeigt die Detailausführung der mit A bezeichneten, an der Fangdüse vorgesehenen Öffnung.
In allen in Fig. 1 bis 4 veranschaulichten Ausführungen ist. die Auspuffleitung unter den Kühlluftleitblechen angebracht. Dadurch wird gegenüber den Normalausführungen, wo die Auspuffleitung ausserhalb dieser Verscha lung gelagert ist, die Wärmestrahlung in den Motorraum und dadurch auch die Motorerwär mung herabgesetzt.
Die nachstehende Beschreibung der Re gelungsvorrichtung bezieht sich beispielsweise auf einen luftgekühlten Achtzylinderbenzin motor liegender Bauart, welcher in den Heck teil des Kraftwagens eingebaut ist. Dabei ist dieser Motor, wie bereits kurz erwähnt, im ersten Fall mit einem axialen Druckgebläse, im zweiten Fall mit einem axialen Sauggebläse versehen.
Nach Fig.1 und 2 werden die Zylinder seitenwände und Köpfe 3 des Motors mit. Kühlluft gekühlt, die von einem mit einem Leitrad 1 versehenen axialen Ventilator 2 gefördert wird. Die Kühlluft tritt durch die Öffnung 6 unter die Haube 7 ein und wird durch die Verschalung 5, 9 in den Austritts kanal 12 geleitet, dessen Ausmündung als Treibdüse eines Ejektors ausgebildet ist. An den Hinterteil der Haube 7 ist die Fangdüse 11 des Ejektors fest angeschlossen und mit einer um die Mitte drehbaren Klappe 1.1 ver sehen. Diese Klappe wird automatisch, z. B. durch einen in der untern Verschalung 5 des Kühlluftkanals vorgesehenen Thermostat 16, betätigt.
Die Einstellung der Klappe. 14 ist dabei von der Temperatur der Luft nach dem Passieren der Motorzylinder abhängig. Der Thermostat kann auch an andern Stellen ange ordnet sein, so dass zum Beispiel die Stellung der Klappe 14 von der Lufttemperatur im llotorraum oder allenfalls von der Motoröl- , temperatur abhängig ist. In der Fangdüse 11 sind die Öffnungen 13 vorgesehen, welche zweckmässig in der auf Fig.5 angedeuteten Weise ausgeführt werden können.
Unter der obern Hälfte der Verschalung 9 ist die Motor saugleitung<B>1.0</B> angeordnet, auf welcher der Vergaser 8 befestigt ist, und unter der untern Verschalungshälfte 5 ist die Auspuffleitung 4 angeordnet.
In Fi-. 1 befindet. sieh die Klappe 14 in waagrechter, das heisst offener Lage. Kühle Luft wird vom Ventilator und vom Vergaser im Sinne der Pfeile a., b angesaugt. Durch den Ventilator wird die Luft sodann über die Zy linderköpfe und Zt linderseitenwände des lIo- tors getrieben und kühlt dieselben.
Die er wärmte Luft tritt. in die Ejektordüse ein und reisst die Luft. aus dem Motorraum zwischen der Verschalung 9, 5 und der Motorhaube 7 in die Fangdüse mit, wie durch die Pfeile c und d angedeutet. Die warme Luft tritt durch die Düsenmündung 15 im Sinn der Pfeile e in die Aussenluft aus. Es ist daher klar, dass bei warmer Aussenluft die Zylinder und Ver gaser frische, nicht erwärmte Luft erhalten, ;welche eine vorteilhafte Kühlung und daher besseren volumetrischen Wirkungsgrad des Motors gewährleistet.
Falls die Klappe 14 nach Fig.2 in die lotrechte Lage eingestellt ist, sperrt dieselbe den Austritt der Warmluft in die äussere Atmosphäre. Bei dieser Klappenstellung wird durch die Öffnung 6 nur die für den Motor zur Verbrennung erforderliche Menge Frisch luft zuggesaugt. Die vom Gebläse angesaugte Luft passiert die Zylinder und wird sodann im Sinne der Pfeile<I>x</I> und y wieder in den Motorraum geleitet und vom Ventilator ange saugt und wieder an den Zylindern vorbei- getrieben, wobei sich dieser Umlauf weiter wiederholt.
Durch diesen Zwangsumlauf wird die Luft rings um den Motor schnell aufge wärmt, der Motor und der Vergaser werden erwärmt und so bessere Bedingungen für die Bildung eines richtigen Gemisches für den Fall geschaffen, wo die Motortemperatur un ter der Normaltemperatur liegt.
In Fig.3 und 4 ist das gleiche Prinzip der Temperaturregelung veranschaulicht, nur mit dem Unterschied, dass hier zur Motor kühlung ein Saugventilator und nur eine teilweise untere Verschalung des Motors ver wendet wird. Die Wirkungsweise der Vor richtung ist die gleiche wie im vorstehenden Falle; der Luftumlauf lässt sich nach den in -gleicher Weise bezeichneten Pfeilen leicht ver folgen ohne Anführung der betreffenden Be- zitgsziffern.
Zu Fig. 5 sei noch bemerkt, dass dieselbe ein Detail der Öffnungen veranschaulicht, derart, dass die durch die Fangdüse strömende Luft, durch diese Öffnungen die Warmluft aus dem Motorraum mitreisst und umgekehrt bei geschlossener Klappe die Luft nach dem Pas sieren der Zylinder durch diese Öffnungen zurück in den llotoiTaiun strömen kann. Da bei dienen diese Öffnungen zum Teil auch als Dämpfer des Geräusches beim Austreiben der Luft in die Atmosphäre.
Temperature regulating device on an air-cooled internal combustion engine The internal combustion engine, especially the air-cooled motor, should as far as possible. work at a constant temperature that is independent of the ambient temperature and engine load. It is particularly important to maintain a constant temperature with engines that work in an environment with temperatures that change rapidly over large areas, such as during flight and Vehicle engines is the case.
The motor cooling must comply with the following two basic conditions: The motor must be cooled extensively at the maximum temperature of the outside air and at maximum load, and the motor must not be cooled when the outside air temperature is minimal and the outside air is only partially exposed. overcooled. If the first of the listed conditions is not met, then the engine will wear out quickly.
If the second of the listed conditions is not met, then there will be excessive wear on the engine, especially its cylinders, apart from the incomplete combustion of the poorly prepared mixture, the difficulties when starting and the slow warming up of the engine when starting.
Numerous tests and tests have shown that the best method for achieving the most favorable operating conditions of the internal combustion engine with regard to its thermal state is to create a shell around the engine, inside the interior of which the optimum temperature is maintained which the engine for requires proper operation. Such a shell forms, for example, the hood of the flight engine. In a similar way, the required space can also be achieved in the vehicle engine by means of a suitable hood arrangement, specifically in the case of automobile engines. It is clear that if such an engine is to be cooled well, the space under the hood must be well ventilated.
This is usually done using suitable entry and exit blinds that can be adjusted manually or automatically. However, this design is in some cases, such. B. in rear engines, difficult to execute and inadequately effective sam.
In a lift-cooled engine, correct regulation of the engine temperature is particularly important, because the heat storage is lower in this case than with the same water-cooled engine, and the engine responds immediately to any change in the cooling air temperature. In the case of air-cooled engines, regulation is usually carried out by throttling the air before it enters the cooling fan or by throttling the outlet air leaving the engine compartment.
A somewhat complicated control process consists of changing the speed of the cooling fan or adjusting the fan blades. However, none of these designs solve the problem of simultaneous temperature control of the medium around the engine, that is, under the bonnet. As a result, for example, even though the cylinders and heads of the engine are properly cooled, the carburettor draws in hot air, the oil in the oil pan is heated and thus malfunctions in the engine accessories occur due to excessive temperatures.
The present invention relates to a temperature control device on an air-cooled, under a hood on the subordinate internal combustion engine, in which a fan is provided for further cooling and for Füh tion of the cooling air a casing that at least partially covers the engine.
The device according to the present invention is characterized in that the outlet channel of the casing, through which the warm air coming from the engine cylinders flows, is designed as a driving nozzle of an ejector, in whose catching nozzle an automatically controlled flap is built, which allows that in its open position, the air is sucked out of the engine compartment delimited by the hood, while in its closed position the warm air coming from the cylinders is forced into the engine compartment in order to preheat the engine and to allow warm air to be drawn into the carburetor.
An embodiment of the temperature control device according to the present invention is illustrated in the accompanying drawings, wherein Figure 1 shows the arrangement and control of the cooling of a rear engine in the vehicle, the engine cooling by means of a pressure axial fan. The position of the flap corresponds to the state when the engine compartment is being cooled.
Fig. 2 illustrates the same Anord voltage, the position of the flap corresponds to a state where the engine compartment is preheated by the warm air after it has passed through the cylinders and heads of the engine.
Fig. 3 shows the arrangement and control of the cooling in an engine mounted in the rear of the vehicle, the Motorküh treatment being carried out by means of an axial suction fan. The position of the flap corresponds to when the engine compartment is being cooled.
FIG. 4 shows the same design as FIG. 3, but corresponds. the valve position shown corresponds to the condition when the engine compartment is preheated by the warm air that has passed through the cylinders and heads of the engine.
FIG. 5 shows the detailed design of the opening designated A and provided on the collecting nozzle.
In all of the embodiments illustrated in FIGS. the exhaust pipe is attached under the cooling air baffles. As a result, compared to the normal versions, where the exhaust line is stored outside this casing, the heat radiation into the engine compartment and thus also the engine heating is reduced.
The following description of the control device Re refers, for example, to an air-cooled eight-cylinder gasoline engine lying type, which is installed in the rear part of the motor vehicle. As already briefly mentioned, this motor is provided with an axial pressure fan in the first case and with an axial suction fan in the second case.
According to Fig.1 and 2, the cylinder side walls and heads 3 of the engine with. Cooling air cooled, which is conveyed by an axial fan 2 provided with a stator 1. The cooling air enters through the opening 6 under the hood 7 and is passed through the casing 5, 9 into the outlet channel 12, the outlet of which is designed as a driving nozzle of an ejector. At the rear of the hood 7, the nozzle 11 of the ejector is firmly connected and see ver with a rotatable about the center flap 1.1. This flap is automatically, for. B. by a provided in the lower casing 5 of the cooling air duct thermostat 16 is actuated.
Adjusting the flap. 14 depends on the temperature of the air after it has passed the engine cylinder. The thermostat can also be arranged at other points so that, for example, the position of the flap 14 is dependent on the air temperature in the engine compartment or, if need be, on the engine oil temperature. In the collecting nozzle 11 the openings 13 are provided, which can expediently be made in the manner indicated in FIG.
The engine suction line, on which the carburetor 8 is fastened, is arranged under the upper half of the casing 9, and the exhaust pipe 4 is arranged under the lower casing half 5.
In Fi-. 1 is located. see the flap 14 in a horizontal, that is, open position. Cool air is sucked in by the fan and the carburetor in the direction of arrows a., B. The fan then drives the air over the cylinder heads and side walls of the cylinder and cools them.
The warmed air occurs. into the ejector nozzle and tear the air. from the engine compartment between the casing 9, 5 and the bonnet 7 into the collecting nozzle, as indicated by arrows c and d. The warm air exits through the nozzle orifice 15 in the direction of the arrows e into the outside air. It is therefore clear that when the outside air is warm, the cylinders and carburetors receive fresh, unheated air, which ensures advantageous cooling and therefore better volumetric efficiency of the engine.
If the flap 14 is set in the vertical position according to Figure 2, the same blocks the escape of warm air into the outer atmosphere. In this flap position, only the amount of fresh air required for the engine for combustion is drawn in through the opening 6. The air sucked in by the fan passes the cylinders and is then directed back into the engine compartment in the direction of the arrows <I> x </I> and y, sucked in by the fan and driven past the cylinders again, this cycle being repeated .
Through this forced circulation, the air around the engine is quickly warmed up, the engine and the carburetor are warmed up, creating better conditions for the formation of a correct mixture in the event that the engine temperature is below normal temperature.
In Fig. 3 and 4, the same principle of temperature control is illustrated, the only difference being that a suction fan and only a partially lower casing of the motor is used here for cooling the motor. The operation of the device is the same as in the previous case; the air circulation can easily be followed according to the arrows marked in the same way without quoting the relevant reference numbers.
To Fig. 5 it should also be noted that the same illustrates a detail of the openings, such that the air flowing through the catching nozzle, through these openings entrains the warm air from the engine compartment and vice versa with the flap closed, the air after the cylinders have passed through them Openings can flow back into the llotoiTaiun. Since these openings also serve to dampen the noise when the air is expelled into the atmosphere.