DE839740C - Ladeluftvorwärmer für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine mit einem elektrischen (ilühdraht versehene Heizvorrichtung, die in die zu den Arbeitszylindern von Brennkraftmaschinen führenden Kanäle für die Verbrennungsluft oder das zu verbrennende Gemisch eingebaut werden soll. Der für diese Heizvorrichtung benötigte Strom wird kurze Zeit vor dem Anlaßvorgang eingeschaltet und nach erfolgtem Anlassen des Motors wieder ausgeschaltet. Keim Anlaßvorgang tritt ein zusätzlich hoher Str'ombedarf auf, der insbesondere bei niedrigen Temperaturen des als Stromquelle in einem Kraftfahrzeug befindlichen Sammlers einen starken Spannungsabfall am Heizdraht und damit eine starke Temperaturabnahme bedingt, die durch die nunmehr einsetzende Kaltluftzufuhr noch erheblich gesteigert wird. Zur Erleichterung des Anlassens ist aber eine Warmluftzufuhr mindestens während der ersten Arbeitstakte sehr erwünscht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch während des eigentlidienAnlaßvorganges die nötige Heizenergie sicherzustellen. Diese Aufgabe wird zunächst dadurch gelöst, daß der während des Anheizvorganges auf seiner ganzen Länge vom Anheizstrom durchflossen^ Heizdraht während des Andrehvorganges nur auf eine kürzere Länge in den Heizstromkreis eingeschaltet wird. Diesem kürzeren Teil kann der Strom durch eine zweite Klemme zugeführt werden, die den sonst nur an seinen beiden Enden festgelegten Heizdraht noch zwischen seinen Endanschlüssen abstützt und somit auch die mechanische Widerstandsfähigkeit des Drahtes steigert. Bei dieser Anordnung steht eine große Heizleistung sowohl

für das Vorwärmen der Anlage als auch während des Andrehens der Maschine zur Verfügung, da der Heizdraht in jedem Fall einen den Spannungsverhältnissen angepaßten Widerstand besitzt. Zur Betätigung der Schaltvorgänge kann der übliche mehrpolige Anlaßschalter verwendet werden, der in der Vorwärmstellung nur den Heizdraht, und zwar in seiner Gesamtlänge einschaltet, während er zum Andrehen der Maschine den zur Berücksichtigung

ίο des Spannungsabfalls gekürzten Heizdrahtteil zusammen mit dem Anlasser mit der Batterie verbindet. Ein Teil der beim Vorwärmen entwickelten Wärmemenge kann in weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung aufgespeichert und für den eigentlichen Anlaßvorgang nutzbar gemacht werden durch eine Ummantelung, die mit dem Heizdrahtträger höchstens an einigen wenigen Stellen in Verbindung steht. Diese Ummantelung verhütet zunächst, daß beim Stromdurchgang durch den Heizdraht an die Rohre bzw. Motorwandungen beträchtliche Wärmemengen übergehen, die nicht für die Luftvorwärmung ausgenutzt werden können. Da diese Ummantelung wegen der vom Heizdraht ausgestrahlten beträchtlichen Wärme hohe Temperaturen annehmen muß, bildet sie auch bei kleiner Masse einen wirksamen Wärmespeicher, der gerade dann zur erhöhten Wärmelieferung herangezogen werden kann, wenn beim Einschalten des Anlassers eine Heizdrahtstufe abgeschaltet wird, so daß die Wärmeabgabe an die durchströmende Luft od. dgl. fast ungeschwächt weiter aufrechterhalten wird. An dieser Wirkung beteiligt ist auch der Umstand, daß diese Ummantelung eine Leitfläche bildet, die die durch den Heizdraht in Wirbelung versetzte Strömung gleichrichtet, das Entstehen eines Warmeluftstromes im Innern einer die Wärmeableitung einschränkenden, schwächer beheizten Lufthülle begünstigt und dadurch die Konvektionswärmeverluste einschränkt.

Mit besonderem Vorteil kann das eine Ende des Heizdrahtes an dem unmittelbar benachbarten Rande der Ummantelung festgelegt werden. Die selbst an dem vorzugsweise flanschartig gestalteten Heizdrahtträger festzulegende Ummantelung bildet dann eine einfache Stromzuführung, die besonders in Verbindung mit dem durch die Unterteilung des Heizdrahtes erforderlichen Stromanschluß eine allen Ansprüchen genügende mechanisch feste Anbringung dieses Drahtes gewährleistet. Gleichzeitig schützt die Ummantelung den Heizdraht auch gegen Beschädigungen beim Einbau der Vorrichtung.

Weitere Erfindungsmerkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, die sich auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel bezieht.

In der Zeichnung veranschaulicht

Fig. ι einen Schnitt nach Linie I-I in Fig. 2,
Fig. 2 eine Stirnansicht,

Fig. 3 ein Raumbild der Heizwendel sowie ihrer Ummantelung und

Fig. 4 ein Schaltbild.

In einem in die Luftzuführungsleitung einer nicht gezeichneten Brennkraftmaschine einzuflanschenden Teil 5 befindet sich ein isolierter Stromzuführungsbolzen 6, an dem das eine Ende 7 einer kegelstumpfförmig gestalteten Heizwendel 8 befestigt ist. Das andere Ende 9 dieses Drahtes ist am Rande eines zylindrischen Mantels 10 befestigt, der den Heizdraht 8 umgibt. Zwei durch Schnittkanten begrenzte und in Richtung der inneren Wandfläche des Heizflansches abgebogene Laschen 11 und zwei an diesen Laschen angreifende Schrauben 12 dienen zur Befestigung des Mantels 10. Dieser Mantel bildet, da er infolge der vom Heizdraht ausgehenden Wärme hohe Temperaturen annehmen kann, eine zusätzliche Wärmeaustauschfläche und begünstigt die Aufrechterhaltung eines gleichgerichteten Warmluftstromes im Innern einer die Wärmeableitung einschränkenden, schwächer beheizten Lufthülle. Das Entstehen einer derartigen, die Konvektionswärmeverluste einschränkenden Schichtströmung wird gefördert durch die düsenartig-konische Gestalt der Heizwendel 8.

Da der Mantel 10 auclnals Träger für die Heizwendel 8 dient, ist eine mechanisch feste Abstützung des Heizdrahtes gewährleistet; außerdem ist dieser Draht durch den Mantel gegen mechanische Beschädigungen gesichert. Sofern der Heizflansch und die an ihn anzuschließenden Teile 13 der Leitungen bzw. Stutzen nicht als Masserückleitung benutzt werden sollen, sondern an deren Stelle eine isolierte Stromzuführung vorgesehen werden soll, können die Befestigungsmittel 12 ähnlich wie der Anschlußbolzen 6 isoliert in den Heizflansch 5 eingesetzt und eines dieser Befestigungsmittel mit einer zweckentsprechenden Anschlußklemme versehen werden. Der Wärmeübergang durch Strahlung kann durch zweckentsprechende Behandlung, z. B. durch Aufrauhen des Mantels sowie durch geeignete Gestaltung, beispielsweise durch Anbringung von Rippen, gesteigert werden, während das Wärmespeicher vermögen durch geeignete Wandstärkenbemessung den Erfordernissen angepaßt werden kann.

Ein beim Einschalten des Anlaßmotors 21 (Fig. 4) allein einzuschaltender Teil 18 des Heizdrahtes 8 wird begrenzt durch einen bügelartig nach auswärts sich erstreckenden Teil 17 eines Schraubenganges, der an einer Hülse 19 zum Anbringen eines zweiten, isoliert in den Teil 5 eingesetzten Stromanschlußbolzen 16 befestigt ist. Da die gesamte Heizwendel 8 zusammen mit den sehr kurzen Stromanschlüssen 7, 9 und 17 aus einer einzigen Drahtlänge hergestellt werden kann, ist eine hohe Festigkeit und insbesondere auch eine sehr sichere und widerstandsfähige Abstützung des Heizdrahtes gewährleistet.

Wie aus dem in Fig. 4 dargestellten Schaltschema hervorgeht, besitzt der zur Bedienung der Heizvorrichtung dienende Schalter 20 außer der Ausschaltstellung 0-0 eine erste Schaltstufe V-V, bei der zum Vorwärmen der Ladeluft und zur Wärmespeicherung der gesamte zwischen den Anschlüssen 7 und 9 befindliche Heizdraht 8 mit der Batterie 22 in Verbindung gebracht werden kann, sowie eine weitere Schaltstufe A-Aa, bei deren Einschaltung nur der Heizdrahtteil 18 zusammen mit dem Anlaßmotor 21 mit Strom versorgt wird. In der Schaltstufe A-Aa sind die benachbarten, jedoch elektrisch getrennten

Kontakte -·/. a
geschlossen.

gleichzeitig an die Stromquelle an-

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektrische Heizvorrichtung für die Lade-Iuft von Brennkraftmaschinen mit einem in den Luftzuführungskanälen angeordneten Heizdraht, dadurch gekennzeichnet, daß der während des Anwärmevorganges auf seiner ganzen Länge vom Anheizstrom durchflossene Heizdraht (8) einen während des Anwerfens der Brennkraftmaschine allein in den Heizstromkreis eingeschalteten Teil (18) aufweist, der so bemessen ist, daß trotz des beim Anwerfen entstehenden Spannungsabfalles aiii zur Erzielung hoher Heizdrahttemperaturen ausreichender Heizstrom zur Verfügung steht.

2. Elektrische Heizvorrichtung mit einem wendelförmig gestalteten Heizdraht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (17) eines Schraubenganges der Drahtwendel, der den während des Anlassens allein eingeschalteten Heizdrahtteil (18) begrenzt, zwecks Herstellung einer stromleitenden Verbindung bügeiförmig nach auswärts abgebogen ist.

3. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieHeizwendel (8) konisch gestaltet ist.

4. Elektrische Heizvorrichtung, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizdraht (8) von einer Ummantelung (10) umgeben ist, die mit dem vorzugsweise flanschartig gestalteten Heizdrahtträger (5) höchstens an einigen wenigen Stellen in Verbindung steht.

5. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende des Heizdrahtes (9) an dem diesem Ende unmittelbar benachbarten Rande der Ummantelung (10) festgelegt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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