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Die
Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen,
mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Aus
der
EP 1 216 872 A1 ist
ein Personenkraftwagen bekannt, der einen frontseitigen Motorraum
aufweist, in dem sich ein Querträger zur Anbindung wenigstens
eines Wärmeübertragers quer zur Fahrzeuglängsrichtung
horizontal erstreckt. Ferner weist der Personenkraftwagen eine frontseitige
Gitterstruktur auf, die einen Lufteinlass zum Wärmeübertrager
bildet. Bei dieser Gitterstruktur handelt es sich um den sogenannten „Kühlergrill"
beziehungsweise um das sogenannte „Kühlergitter".
Beim Wärmeübertrager handelt es sich um den sogenannten „Kühler",
der als Luft-Kühlflüssigkeit-Wärmeübertrager
ausgestaltet ist und der in einen Kühlkreis eines Motors
des Fahrzeugs eingebunden ist und zur Kühlung des im Kühlkreis
zirkulierenden Kühlmittels dient. Beim bekannten Fahrzeug
ist diese Gitterstruktur an einer Motorhaube befestigt, mit welcher
der Motorraum verschlossen ist.
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Die
vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem,
für ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art eine verbesserte
Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch
eine verbesserte passive Kühlung eines im Motorraum angeordneten
Motors auszeichnet.
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Dieses
Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand
des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Die
Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Halterung, mit
deren Hilfe die Gitterstruktur am Querträger befestigt
ist, mit einer Luftleiteinrichtung zu kombinieren, mit deren Hilfe
im Betrieb des Fahrzeugs Luft von einem vor und unterhalb des Querträgers
liegenden ersten Raum zu einem oberhalb und hinter dem Querträger
liegenden zweiten Raum geführt werden kann. Besagter erster
Raum wird durch die Gitterstruktur mit Frischluft versorgt, während
der zweite Raum eine Beaufschlagung des Motors mit Luft ermöglicht.
Bereits durch eine leichte Überströmung des Motors
mit Umgebungsluft kann eine hinreichende Kühlung des Motors
erzielt werden. Mit einem konventionellen Kühlkreis, der
mit Hilfe eines in der Regel flüssigen Kühlmediums
arbeitet und eine interne Kühlung des Motors beziehungsweise
des Motorblocks bewirkt, kann eine aktive Kühlung des Motors
realisiert werden. Im Unterschied dazu wird durch die äußerliche
Beaufschlagung des Motors beziehungsweise von Motorkomponenten eine
passive Kühlung des Motors realisiert. Zweckmäßig
ist dabei ein passiver Kühlluftstrom, der sich unterhalb
der Motorhaube in Fahrzeuglängsrichtung erstreckt und am
hinteren Ende der Motorhaube austritt.
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Durch
die Integration der Luftleiteinrichtung in die Halterung lässt
sich eine besonders raumsparende, kompakte Bauweise realisieren.
Durch die vorgeschlagene Integration der Halterung in die Luftleiteinrichtung
können außerdem innerhalb des Luftpfads Störkonturen
vermieden werden, was die Luftzuführung zum Motor und somit
die Kühlwirkung verbessert.
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Weitere
wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen
Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils
angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder
in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden
Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche
oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Es
zeigen, jeweils schematisch,
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1 eine
stark vereinfachte, perspektivische Ansicht auf ein Kraftfahrzeug
in einem Frontendbereich,
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2 eine
perspektivische Ansicht auf den Frontendbereich aus 1,
jedoch in einer anderen Blickrichtung, die in 1 durch
einen Pfeil II gekennzeichnet ist.
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Entsprechend 1 weist
ein hier nur teilweise dargestelltes Kraftfahrzeug 1, bei
dem es sich bevorzugt um einen Personenkraftwagen handelt, einen
hier nur teilweise dargestellten Frontendbereich oder Frontbereich 2 auf.
In diesem Frontbereich 2 besitzt das Fahrzeug 1 einen
frontseitig angeordneten Motorraum 3, der zur Aufnahme
eines hier nicht gezeigten Kolbenmotors des Fahrzeugs 1 dient.
In diesem Motorraum 3 verläuft ein Querträger 4 quer
zu einer durch eine strichpunktierte Linie angedeuteten Fahrzeuglängsrichtung 5 und
im wesentlichen horizontal. Besagter Querträger 4 dient
zur Anbindung zumindest eines hier nicht gezeigten Wärmeübertragers.
Bei einem solchen Wärmeübertrager handelt es sich
bevorzugt um einen Luft-Kühlmittel-Wärmeübertrager,
mit dessen Hilfe ein flüssiges Kühlmittel eines
zur Kühlung des Motors kühlenden Kühlkreises mittels
der Umgebungsluft gekühlt werden kann. Dieser Haupt-Wärmeübertrager
des Fahrzeugs 1 kann auch als Haupt-Kühler oder
Kühler bezeichnet werden. Dementsprechend kann der Querträger 4 auch als
Kühlerquerbrücke bezeichnet werden. Andere Wärmeübertrager,
die ebenfalls an dem Querträger 4 angebracht werden
können, sind beispielsweise Wärmeübertrager
beziehungsweise Kühler für eine Klimaanlage, für
einen Schmierölkreis sowie für eine Abgasrückführung.
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Ferner
besitzt das Fahrzeug 1 im Frontbereich 2 eine
frontseitige Gitterstruktur 6, von der hier nur ein Ausschnitt
dargestellt ist. Diese Gitterstruktur 6 bildet in der Regel
einen zentralen Bestandteil des frontseitigen Fahrzeugdesigns und
ist allgemeine als „Kühlergrill" oder „Kühlergitter"
bekannt. Die Gitterstruktur 6 bildet einen Lufteinlass,
durch den Luft aus der Fahrzeugumgebung zum jeweiligen Wärmeübertrager
gelangen kann. Die Gitterstruktur 6 kann dabei in üblicher
Weise Lamellen und dergleichen aufweisen.
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In üblicher
Weise besitzt das Fahrzeug 1 außerdem einen frontseitigen
Stoßfänger 7, der hier ebenfalls nur
teilweise dargestellt ist und der sich unterhalb der Gitterstruktur 6 erstreckt.
Bei dem hier gezeigten Fahrzeug 1 ist die Gitterstruktur 6 am
Stoßfänger 7 befestigt. Zusätzlich
ist die Gitterstruktur 6 über eine Halterung 8 am
Querträger 4 befestigt. Hierzu weist die Gitterstruktur 6 hier
zwei Haltearme 9 auf, die in horizontaler Richtung und
quer zur Fahrzeuglängsrichtung 5 voneinander beabstandet
sind und die jeweils eine Zapfenaufnahme 10 aufweisen. Die
Halterung 8 besitzt bei dieser Ausführungsform an
ihrem der Gitterstruktur 6 zugewandten Endbereich an jeder
Fahrzeugseite einen Zapfen 11, der sich horizontal und
quer zur Fahrzeuglängsrichtung 5 erstreckt und
der in die Zapfenaufnahme 10 des jeweiligen Arms 9 eingesteckt
ist. Hierdurch wird eine Schwenkachse 12 definiert, die
sich horizontal und quer zur Fahrzeuglängsrichtung 5 erstreckt
und die eine Drehverstellung zwischen der Gitterstruktur 6 und
der Halterung 8 um die Schwenkachse 12 ermöglicht.
Die Halterung 8 ist in einem von der Gitterstruktur 6 abgewandten
Endbereich auf geeignete Weise mit dem Querträger 4 verbunden,
beispielsweise mittels Schraubverbindungen 13.
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Das
hier gezeigte Fahrzeug 1 weist in seinem Frontbereich 2 außerdem
eine Luftleiteinrichtung 14 auf, die an der Halterung 8 ausgebildet
ist. Die Luftleiteinrichtung 14 ist so ausgestaltet, dass
sie einen ersten Raum 15 mit einem zweiten Raum 16 kommunizierend
verbindet, derart, dass sich im Fall einer Luftströmung
eine Führung dieser Luftströmung vom ersten Raum 15 zum
zweiten Raum 16 ausbildet. Dabei ist der erste Raum 15 unterhalb
und vor dem Querträger 4 angeordnet, während
sich der zweite Raum 16 oberhalb und hinter dem Querträger 4 befindet.
Die Begriffe „oberhalb" und „unterhalb" beziehen
sich auf die ordnungsgemäße Einbausituation im
Fahrzeug 1. Die Begriffe „vor" und „hinter"
beziehen sich auf die übliche Fahrtrichtung des Fahrzeugs 1 bei
Vorwärtsfahrt, die sich von einem Fahrzeugheck in Richtung
zur Fahrzeugfront erstreckt. Beide Räume 15, 16 sind
gewissermaßen Teilräume des Motorraums 3.
Der erste Raum 15 befindet sich hinter der Gitterstruktur 6 und
vor dem jeweiligen, am Querträger 4 befestigten
Wärmeübertrager. Somit wird der erste Raum 15 durch
die Gitterstruktur 6 unmittelbar mit Frischluft aus der
Umgebung des Fahrzeugs versorgt. Der zweite Raum 16 erstreckt
sich oberhalb des Motors und bildet einen Kühlluftpfad zwischen
dem Motor und einer hier nicht gezeigten Motorhaube zum Verschließen
des Motorraums 3. Durch diesen Kühlluftpfad kann
im Betrieb des Fahrzeugs 1 ein Kühlluftstrom geführt
werden, der den Motor beaufschlagt beziehungsweise überstreicht und
dabei vom Motor aufsteigende Heißluft mitnimmt, wodurch
ein Hitzestau im Motorraum 3 und eine damit einhergehende Überhitzung
des Motors reduziert beziehungsweise vermieden werden kann. Angetrieben
wird diese Kühlluftströmung durch die Druckdifferenz
zwischen dem ersten Raum 15 und dem zweiten Raum 16.
Der Druck im ersten Raum 15 entspricht im wesentlichen
dem Staudruck aufgrund der Fahrzeuggeschwindigkeit, soweit er sich
hinter der Gitterstruktur 6 aufbauen kann. Der Druck im zweiten
Raum 16 kann durch eine gewisse Saugwirkung reduziert werden,
wenn in einem hinteren Bereich der Motorhaube ein Luftaustritt realisiert
ist, bei dem durch Strömungseffekte der die Motorhaube
außen überströmenden Luft eine gewisse
Sogwirkung entsteht.
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Vorzugsweise
bildet die Luftleiteinrichtung 14 wie bei der hier gezeigten
Ausführungsform einen Kanal 20, der einen Einlass 18 und
einen Auslass 19 aufweist. Der Einlass 18 ist
zum ersten Raum 15 hin und nach unten offen, während
der Auslass 19 zum zweiten Raum 16 hin und nach
hinten offen ist. Der Kanal 20 bewirkt somit zwischen Einlass 18 und
Auslass 19 eine Strömungsumlenkung, und zwar im
wesentlichen um etwa 90°.
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Entsprechend 1 ist
der Kanal 20, so wie er durch die Luftleiteinrichtung 14 gebildet
ist, nach oben offen. Gemäß 2 ist
der Kanal 20 durch ein Luftleitelement 21 oben
mehr oder weniger verschlossen, wobei dieses Luftleitelement 21 bezüglich der
Luftleiteinrichtung 14 ein separates Bauteil bildet. Dieses
Luftleitelement 21 sorgt für eine Kanalisierung
und gezielte Strömungsführung für die
Kühlluft, wodurch eine gezielte Beaufschlagung des Motors mit
Kühlluft erzielbar ist. Durch die geteilte Bauweise des
Kanals 20 kann eine gewisse Materialeinsparung realisiert
werden. Beim Luftleitelement 21 handelt es sich beispielsweise
um einen Bestandteil eines hier nur teilweise dargestellten Frischluftkanals 17,
durch den der Verbrennungsmotor des Fahrzeugs mit Frischluft versorgt
wird. Das Luftleitelement 21 bildet dabei einen Boden dieses
Kanals 17. Im montierten Zustand dieses Frischluftkanals 17 verdeckt
sein Boden, also das Luftleitelement 21 den Kanal 20 oben. Es
ist klar, dass grundsätzlich auch ein anderer Bestandteil
einer anderen Fahrzeugkomponente zum Verschließen des Kanals 20 an
dessen Oberseite verwendet werden kann. Ebenso kann die Luftleiteinrichtung 14 bei
einer anderen Ausführungsform auch so ausgestaltet werden,
dass der Kanal 20 oben verschlossen ist.
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Bei
der hier gezeigten Ausführungsform sind die Halterung 8 und
die Luftleiteinrichtung 14 separat hergestellte Bauteile.
Grundsätzlich ist jedoch auch eine Ausführungsform
denkbar, bei welcher die Luftleiteinrichtung 14 in die
Halterung 18 integriert ist oder bei welcher die Halterung 8 in
die Luftleiteinrichtung 14 integriert ist.
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In
der hier gezeigten, gebauten Version bildet die Halterung 8 einen
Rahmen zur Aufnahme der Luftleiteinrichtung 14. Der Rahmen
umschließt dabei eine Aufnahmeöffnung 22,
in welcher die Luftleiteinrichtung 14 die Halterung 8 durchsetzt.
Die Luftleiteinrichtung 14 kann in die Aufnahmeöffnung 22 beziehungsweise
in den Rahmen eingesetzt und insbesondere eingesteckt sein. Zweckmäßig
können hierbei Clipsverbindungen vorgesehen sein.
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Bemerkenswert
ist hierbei, dass die Luftleiteinrichtung 14 selbst nicht
direkt am Querträger 4 befestigt ist. Vielmehr
ist sie an der Halterung 8 befestigt oder integral daran
ausgebildet. Hierdurch ist die Luftleiteinrichtung 14 indirekt über
die Halterung 8 am Querträger 4 befestigt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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