DE3133256A1 - Vehicle liquid-cooled internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine flüssigkeitsgekühlte Fahrzeug-Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. »The invention relates to a liquid-cooled Vehicle internal combustion engine according to the preamble of claim 1. »
Bei den bekannten Brennkraftmaschinen mit' hohem Wirkungsgrad, insbesondere Diesel-Brennkräftmaschinen mit Direkteinspritzung, reicht der Wärmeinhalt der das Heizsystem durchströmenden Kühlflüssigkeit insbesondere im Leerlauf und im unteren Teillastbereich bei niedrigen Außentemperaturen nicht aus, um eine zufri.edenstellende Beheizung des Passagierraumes sicherzustellen. Zusatzheizungen sind teuer, haben hohe Betriebskosten und sind aufgrund der- beengten Raumverhältnisse im Motorraum nur schwierig unterzubringen.In the known internal combustion engines with 'high Efficiency, especially diesel internal combustion engines with direct injection, the heat content of that is enough Cooling liquid flowing through the heating system in particular at idle and in the lower partial load range low outside temperatures in order to ensure that the passenger compartment is adequately heated. Additional heating is expensive, has high operating costs and is due to the limited space available Difficult to accommodate in the engine compartment.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine flüssigkeitsgekühlte Fahrzeug-Brennkraftmaschine zu schaffen, bei der die von der Kühlflüssigkeit aufgenommene Verlustwärme zu einem möglichst großen Teil in der Fahrzeugheizung nutzbar gemacht werden kann.The invention is based on the object of a liquid-cooled To create vehicle internal combustion engine in which the heat loss absorbed by the cooling liquid to the greatest possible extent in the vehicle heater can be made usable.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die wärmeabstrahlenden Außenflächen der Brennkraftmaschine zumindest teilweise mit einer Wärmeisolierung bedeckt sind.According to the invention, this object is achieved in that the heat-radiating outer surfaces of the internal combustion engine are at least partially covered with thermal insulation.
Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag wird die Wärmeabstrahlung, die bei tiefen Außentemperaturen bis zu 25 % der Kühlflüssigkeitswärme betragen kann, weitgehend verhindert und damit das Wärmeangebot für die Fahrzeugheizung beträchtlich erhöht. Außerdem wird eine schnellere Aufheizung der Kühlflüssigkeit erreicht, wodurch sowohl die verschleißbehaftete Warm-The proposal according to the invention largely prevents the radiation of heat, which can amount to up to 25% of the heat of the coolant at low outside temperatures, and thus considerably increases the heat supply for the vehicle heating system. In addition, the cooling liquid heats up more quickly, which means that both the hot and cold
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laufphase der Brennkraftmaschine als auch der Zeitraum bis zum wirksamen Einsetzen der Fahrzeugheizung verkürzt wird. Schließlich hat die höhere Temperatur der Kühlflüssigkeit eine größere Temperaturdifferenz im Ileizungswärmetausclier zur Folge, der dadurch kleiner ausgelcgl. werden kann und einen besseren Wirkungsgrad hat.running phase of the internal combustion engine as well as the period is shortened until the vehicle heating system starts to work effectively. After all, the higher temperature the coolant has a greater temperature difference in the insulation heat exchanger, which is smaller as a result compensated can be and better efficiency Has.
Die Wärme!sol Ierung kann von einer angeformten oder, aufgespritzten Schicht aus einem Schaumkunststoff bestehen, der hei den auftretenden Temperaturen von etwa 120 C beständig ist. Als geeignetes Ma I. er i a I hat sich Polyurethan-Schaum erwiesen, jedoch können auch andere wärmeisolierende Werkstoff, ie geschäumte Polycarbonate, Polyester, Polyimide und dergleichen verwendet werden. Anstelle der Auftragung einer Isolierschicht kann auch eine selbsttragende Schalenkonstruktion aus Schaumkunststoff vorgesehen werden, welche die Bretmkra f trrujsehino möglichst vollständig umgibt.The heat insulation can be provided by a molded or The sprayed-on layer consists of a foam plastic, which is resistant to the occurring temperatures of around 120 C. As a suitable Ma I. er i a I Polyurethane foam has proven itself, but other heat-insulating materials, ie foamed Polycarbonates, polyesters, polyimides and the like can be used. Instead of applying an insulating layer a self-supporting shell construction made of foam plastic can also be provided, which surrounds the Bretmkra f trrujsehino as completely as possible.
Alternativ kann die Brennkraftmaschine von einer Kapsel umgeben sein und der Zwischenraum zwischen der Außenfläche der Brennkraftmaschine und der Kapsel mit einem wärmedämmendon Material ausgefüllt werden. Die Kapsel kann aus Blech oder auch aus Kunststoff bestehen und das wärmedämmende Material kann wiederum ein Schaumkunststoff oder auch ein mineralisches Wärmedämmaterii)! wie Steinwolle oder dergleichen sein.Alternatively, the internal combustion engine can be surrounded by a capsule and the space between the outer surface of the internal combustion engine and the capsule be filled with a heat insulating material. The capsule can consist of sheet metal or plastic and the heat-insulating material can in turn a foam plastic or a mineral thermal insulation materialii)! like rock wool or the like.
Da die Temperatur der Auspuffrohre im allgemeinen höher ist als die Zersetzungstemperatur der Wärmeisolierung, zumindest wenn diese aus Schaumkunststoff besteht, können die Auspuffrohre von beabstandeten, die Wärmeisolierung durchdringenden Rohrstutzen umgeben sein. Der Zwischenraum zwischen den Auspuff-Since the temperature of the exhaust pipes is generally higher than the decomposition temperature of the thermal insulation, at least if this is made of foam plastic, the exhaust pipes can be spaced apart, surround the thermal insulation penetrating pipe socket be. The space between the exhaust
rohren und den Rohrstutzen kann an die Kühlflüssig-keitsräume der Brennkraftmaschine angeschlossen werden, um einen Teil der Auspuffwärme für die Fahrzeugheizung nutzbar zu machen.pipes and the pipe socket can be connected to the coolant spaces be connected to the internal combustion engine, to make part of the exhaust heat usable for vehicle heating.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, die eine wärmeisolierte Brennkraftmaschine in einem schematisch dargestellten Motorraum eines Personenkraftwagens zeigt. .An embodiment of the invention is shown in the drawing shown, the a thermally insulated internal combustion engine in a schematically shown engine compartment of a passenger car shows. .
Im Motorraum 1 eines Personenkraftwagens 2 ist eine wassergekühlte Diesel-Brennkraftmaschine 3 angeordnet, die über ein Getriebe 1I die Vorderräder 5 des Kraftfahrzeuges antreibt. Die Brennkraftmaschine 3 weist einen Zylinderblock 6 mit Kühlwasserräumen 7, einen Zylinderkopf 8 mit Kühlwasserräumen 9) einen Ventildeckel 10 und eine Ölwanne 11 auf. Die Kühlwasserräume 7 und 9 stehen miteinander sowie über Leitungen 12 und 13 mit einem Kühler lk in Verbindung. Der Kühler l4b kann in üblicher Weise durch ein Thermostatventil l4' während der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine kurzgeschlossen und durch einen elektrisch angetriebenen Lüfter 15 mit Kühlluft beaufschlagt werden. Die Kühlwasserräume 7 und 9 sind außerdem durch Leitungen l6 und 17 mit einem Heizungswärmetauscher l8 verbunden, durch den mittels eines Heizgebläses 19 Heizluft in den Insassenraum 20 des Fahrzeuges eingeblasen werden kann. Durch ein Ventil 21 in der Leitung 17 kann die Heizleistung reguliert werden.In the engine compartment 1 of a passenger vehicle 2, a water-cooled diesel internal combustion engine 3 is arranged, which drives the front wheels 5 of the motor vehicle via a transmission 1 I. The internal combustion engine 3 has a cylinder block 6 with cooling water spaces 7, a cylinder head 8 with cooling water spaces 9), a valve cover 10 and an oil pan 11. The cooling water spaces 7 and 9 are connected to one another and to a cooler lk via lines 12 and 13. The cooler 14b can be short-circuited in the usual way by a thermostatic valve 14 'during the warm-up phase of the internal combustion engine and supplied with cooling air by an electrically driven fan 15. The cooling water spaces 7 and 9 are also connected by lines 16 and 17 to a heating heat exchanger 18 through which heating air can be blown into the passenger compartment 20 of the vehicle by means of a heating fan 19. The heating output can be regulated by a valve 21 in the line 17.
Im wesentlichen die gesamte Außenfläche der Brennkraftmaschine 3 ist im Ausführungsbeispiel von einer Wärmeisolierschicht 22 bedeckt. Diese Isolierschicht besteht vorzugsweise aus einem Schaumkunststoff, wie Polyurethan, der entweder in einer Form auf die Außenflächen derEssentially the entire outer surface of the internal combustion engine 3 is covered by a heat insulating layer in the exemplary embodiment 22 covered. This insulating layer is preferably made of a foam plastic, such as polyurethane, either in a form on the outer surfaces of the
Einzelteile des Gehäuses der Brennkraftmaschine 3, nämlich des Zylinderblocks 6, des Zylinderkopfes 8, des Ventildeckels 10 und der Ölwanne 11, aufgespritzt ist oder als mehrteilige, selbsttragende Schalenkonstruktion auf den Außenwänden dieser Gehäuseteile befestigt ist.Individual parts of the housing of the internal combustion engine 3, namely the cylinder block 6, the cylinder head 8, the valve cover 10 and the oil pan 11, sprayed on is or as a multi-part, self-supporting shell construction on the outer walls of these housing parts is attached.
Die Auspuffrohre 23 sind jeweils mit Abstand von einem Rohrstutzen 2k umgeben, um die Wärmeisolierung 22 vor den heißen A\ispuffrohren zu schützen. Die Rohrstutzen können an die Kühlwasserräume 9 des Zylinderkopfes 8 angeschlossen sein. Dadurch wird gleichzeitig ein Teil der Abgaswärme für die Fahrzeugheizung verfügbar gemacht.The exhaust pipes 23 are each surrounded at a distance by a pipe socket 2k in order to protect the thermal insulation 22 from the hot exhaust pipes. The pipe sockets can be connected to the cooling water spaces 9 of the cylinder head 8. This simultaneously makes part of the exhaust gas heat available for heating the vehicle.
Mit 25 ist die Ansaugleitung, mit 26 der Luftfilter bezeichnet!At 25 is the intake line, at 26 is the air filter designated!
In Abwandlung des dargestellten Ausführungsbeispieles kann die Wärmeisolierung der Brennkraftmaschine 3 auch dadurch erfolgen, daß eine die Brennkraftmaschine mit Abstand umgebende Kapsel aus Blech oder Kunststoff vorgesehen wird und der Zwischenraum zwischen der Kapsel- und der Außenfläche der Brennkraftmaschine mit einem wärmedämmenden Material ausgefüllt wird, das bei den auftretenden Temperaturen beständig ist. Es kommen hierbei sowohl mineralische Wärmedämmstoffe als auch wärmeisolierende Kunststoffe wie das vorher erwähnte Polyurethan in Frage.In a modification of the illustrated embodiment, the thermal insulation of the internal combustion engine 3 can also take place in that a capsule made of sheet metal or plastic that surrounds the internal combustion engine at a distance is provided and the space between the capsule and the outer surface of the internal combustion engine is filled with a heat-insulating material that is resistant to the temperatures that occur. Both mineral thermal insulation materials are used here as well as heat-insulating plastics such as the aforementioned polyurethane.
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Claims (10)
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