DE102006028585A1 - Radiator unit for motor vehicle, has blower arranged at front surface of radiator that is formed from number of air guiding units, where guiding units guide air flow exclusively in respective directions that are different from each other - Google Patents

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Abstract

The radiator unit has a radiator (1) e.g. engine radiator, with a cooling fluid conducting body and cooling fins (4, 7) that are connected with the body in a heat-conductive manner. A blower is arranged at a front surface of the radiator. The radiator is formed from a number of air guiding units (2, 3). The air guiding units guide the air flow exclusively in respective directions (R1, R2) that are different from each other and are at an angle between 70 and 110 degrees. The two air guiding units are formed by the cooling fins. An independent claim is also included for a method for cooling a motor vehicle by a radiator unit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlereinheit für Kraftfahrzeuge welche mindestens einen Kühler enthält, bestehend aus einem Kühlmittel leitenden Körper und mit diesem in wärmeleitender Verbindung stehende Kühlrippen, und welche mindestens ein an der Stirnseite des Kühlers angeordnetes Gebläse enthält.The The invention relates to a cooler unit for motor vehicles which at least one cooler contains consisting of a coolant conductive body and with this in thermally conductive Connecting cooling fins, and which at least one arranged on the front side of the radiator Blower contains.

Stand der TechnikState of the art

Eine Flüssigkeitskühlung für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen, hat die Aufgabe, Wärme über das Kühlmittel aufzunehmen und über einen Kühler an die Luft abzugeben. Die Flüssigkeitskühlung ist derart ausgelegt und gesteuert, dass die Motortemperatur möglichst gleichmäßig in einem für den Betrieb günstigen Temperaturfeld gehalten wird.A Liquid cooling for motor vehicles, in particular for internal combustion engines of motor vehicles, has the task to absorb heat through the coolant and over a cooler to the air. The liquid cooling is designed and controlled so that the engine temperature as possible evenly in one for the Operation favorable temperature field is held.

Der Kühler ist meist als Wellrippenrohrkühler ausgeführt, bei dem vertikal verlaufende Röhren von einem Kühlmittel durchströmt werden, welches unter einem Überdruck von ca. 1 bar eine Temperatur von über 100°C erreicht. Die Röhren sind voneinander beabstandet angeordnet und zwischen diesen sind feine Wellrippen verlötet, welche die wärmeabgebende Oberfläche des Kühlers an die Umgebungsluft erhöhen.Of the cooler is usually designed as a corrugated finned tube cooler, at the vertical tubes from a coolant flows through which is under an overpressure reaches a temperature of about 100 ° C from about 1 bar. The tubes are spaced apart and between these are fine Soldered corrugated ribs, which the heat-emitting surface the radiator increase to the ambient air.

Die Wärmeabgabe eines solchen Kühlers kann im Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine und bei hoher Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ausreichend sein, da in diesem Fall der durch die Wellrippen des Kühlers strömende Fahrtwind ausreichend Wärme aus dem Kühler aufnimmt. Andere Betriebszustände des Kraftfahrzeugs hingegen, wie z.B. Volllastfahrten bei geringer Geschwindigkeit oder Stillstand bei heißem Motor, stellen nicht genügend Fahrtwind zur Verfügung, um allein durch diesen die überschüssige Wärme aus dem Kühler zu transportieren. In solchen Betriebszuständen wird der Kühler zusätzlich durch ein Gebläse beaufschlagt, welches Luft entweder durch dessen Wellrippen hindurchdrückt oder hindurchsaugt. Je nachdem, ob das Gebläse im Druck- oder Saugbetrieb arbeitet, ist es in Fahrtrichtung vor oder hinter dem Kühler angebracht.The heat such a cooler can in partial load operation of the internal combustion engine and at high speed be sufficient of the motor vehicle, since in this case the by the corrugated ribs of the radiator flowing Breeze sufficient heat from the cooler receives. Other operating conditions on the other hand, the motor vehicle, e.g. Full load at low Speed or standstill when the engine is hot, do not provide enough airflow to disposal, by this alone the excess heat out the radiator to transport. In such operating conditions, the cooler is additionally through a fan acted upon, which either pushes air through the corrugated ribs or through sucks. Depending on whether the blower is in pressure or suction mode works, it is mounted in front of or behind the radiator in the direction of travel.

Eine solche Anordnung des Gebläses birgt aber den Nachteil, dass das Gebläse und dessen Zarge die durch den Fahrtwind angeströmte Kühleroberfläche verringert oder einen Staudruck aufbaut, der die Durchströmung des Kühlers mit Fahrtwind behindert. Beim Anbringen des Gebläses vor dem Kühler wird die vom Fahrwind angeströmte Kühleroberfläche verringert; bei hinter dem Kühler angebrachtem Gebläse baut sich ein Staudruck auf.A such arrangement of the blower But has the disadvantage that the fan and its frame by streamed into the wind Radiator surface reduced or builds a back pressure, which hinders the flow of the radiator with wind. When attaching the blower in front of the radiator is the flowed by the driving wind Cooler surface reduced; behind the radiator attached fan builds up a dynamic pressure.

Um den durch die verringerte Anströmfläche bzw. den Staudruck verminderte Wirkungsgrad des Kühlers zu kompensieren, muss das Gebläse häufig auch während der Fahrt in Betrieb genommen werden, was letztendlich zu einer Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs führt.Around by the reduced inflow area or the back pressure reduced to compensate for the efficiency of the radiator must the blower often too while the drive are put into operation, which eventually becomes one increase of fuel consumption leads.

Die gattungsgemäße DE 38 16 242 C2 versucht diese Nachteile eines in Fahrtrichtung vor bzw. nach dem Kühler angeordneten Gebläses zu vermeiden, indem ein Ringkühler quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs angeordnet wird. Das Gebläse ist hierbei in Fahrtrichtung gesehen links und/oder rechts des Ringkühlers angeordnet und behindert somit nicht die Anströmung bzw. Durchströmung des Ringkühlers mit Fahrtwind. Ist das Fahrzeug in Bewegung, strömt der Fahrtwind durch den Ringkühler und führt die Wärme von den Rippen des Kühlers ab. Im Stillstand des Fahrzeugs saugt das Gebläse Luft aus dem Ringkühler nach außen, wodurch kalte Luft in den Kühler nachfließt.The generic DE 38 16 242 C2 attempts to avoid these disadvantages of a front or behind the radiator fan arranged in the direction of travel by a ring cooler is arranged transversely to the direction of travel of the motor vehicle. The fan is in this case seen in the direction of travel left and / or right of the ring cooler and thus does not hinder the flow or flow through the ring cooler with airstream. When the vehicle is in motion, the wind passes through the ring cooler and dissipates the heat from the fins of the radiator. When the vehicle is at a standstill, the fan draws air out of the annular cooler to the outside, causing cold air to flow into the cooler.

Eine solche Anordnung des Kühlers und des Gebläses vermeidet die Verringerung der Anströmfläche und den Aufbau eines Staudrucks durch das Gebläse. Nachteilig wirkt sich bei einer derartigen Lösung jedoch aus, dass während der Fahrt des Fahrzeugs der Kühler ausschließlich durch den Fahrtwind gekühlt werden kann. Ein optionales Zuschalten des Gebläses ist nicht möglich, da die Strömungswege des durch den Fahrtwind hervorgerufenen Luftstroms und die Strömungswege des durch das Gebläse hervorgerufenen Luftstroms baulich identisch sind, aber die beiden Luftströmungen unterschiedliche Richtungen aufweisen.A such arrangement of the radiator and the blower avoids the reduction of the inflow area and the build-up of a dynamic pressure through the blower. A disadvantage of such a solution, however, is that during the Ride the vehicle's radiator exclusively cooled by the wind can be. An optional connection of the blower is not possible because the flow paths of the caused by the wind air flow and the flow paths by the blower structurally identical, but the two are structurally identical airflows have different directions.

Es besteht während der Fahrt also keine Möglichkeit, dass das Gebläse auf den Grad der Kühlung Einfluss nimmt.It exists during the ride so no way that the blower on the degree of cooling Influence.

So kann es in bestimmten Betriebszuständen, vor allem bei Volllast und geringer Geschwindigkeit, vorkommen, dass der Fahrtwind allein nicht zur Kühlung ausreicht und sich der Motor überhitzt. Möchte man eine Überhitzung des Motors auch unter ungünstigsten Bedingungen, welche vielleicht während nur 2-4 % der Lebensdauer eines Fahrzeugs auftreten, vermeiden, muss der Kühler dementsprechend groß dimensioniert werden. Dies verursacht ein Bauraumproblem und kann in bestimmten Betriebszuständen, vor allem bei Teillast und hohen Geschwindigkeiten, zu einer zu starken Kühlung des Motors unterhalb der optimalen Betriebstemperatur führen, was den Kraftstoffverbrauch und die Emissionen des Motors erhöht.So It can work in certain operating conditions, especially at full load and low speed, that happen the wind alone not for cooling sufficient and the engine overheats. You want an overheating the engine even under the most unfavorable Conditions, which maybe during only 2-4% of the lifetime of a vehicle occur, avoid must be the cooler accordingly large dimensions become. This causes a space problem and can in certain Operating conditions, especially at part load and high speeds, too one strong cooling of the engine below the optimum operating temperature, which is what increased fuel consumption and emissions of the engine.

Aufgabetask

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühleinheit aus Kühler und Lüfter und ein Verfahren zur Kühlung einer Brennkraftmaschine zur Verfügung zu stellen, welche die oben genannten Nachteile beseitigt und eine verbesserte Kühlung der Brennkraftmaschine ermöglicht.The present invention is based on the object, a cooling unit of radiator and fan and to provide a method for cooling an internal combustion engine, which eliminates the above-mentioned disadvantages and enables improved cooling of the internal combustion engine.

Lösungsolution

Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, dass der Kühler aus mehreren Luftführungseinheiten gebildet wird, wobei die erste Luftführungseinheit eine Luftströmung ausschließlich in eine erste Richtung führt und wobei die zweite Luftführungseinheit eine Luftströmung ausschließlich in eine zweite, zur ersten Richtung verschiedenen, Richtung führt.The sees solution according to the invention before that the radiator formed from several air guide units is, wherein the first air guide unit a airflow exclusively leads in a first direction and wherein the second air guide unit a airflow exclusively in a second, different direction to the first direction leads.

Weiterhin sieht die erfindungsgemäße Lösung ein Verfahren zur Kühlung eines Kraftfahrzeugs mit dem erfindungsgemäßen Kühler vor, welches sich dadurch auszeichnet, dass in Abhängigkeit von der durch die erste Luftführungseinheit erbrachte Kühlleistung die zweite Luftführungseinheit mit einer Luftströmung beaufschlagt wird.Farther sees the solution according to the invention Method of cooling a motor vehicle with the radiator according to the invention, which thereby that distinguishes that in dependence from the through the first air guide unit provided cooling capacity the second air guide unit with a flow of air is charged.

Vorteil der ErfindungAdvantage of the invention

Der Aufbau des Kühlers aus mehreren Luftführungseinheiten hat den Vorteil, dass – bei einem in Fahrtrichtung seitlich vom Kühler angeordneten Gebläse und den damit verbundenen Vorteilen bezüglich Vergrößerung der Anströmfläche und Verringerung des Staudrucks – das Gebläse auch während der Fahrt im Bedarfsfall einen Anteil der Kühlung übernehmen kann.Of the Construction of the radiator from several air ducts has the advantage that - at a fan arranged laterally in the direction of travel from the radiator and the related benefits Magnification of the Inflow area and Reduction of dynamic pressure - the fan even during the Ride in case of need can take over a share of the cooling.

Damit kann auch bei seitlich angeordneten Gebläsen flexibler auf die Kühlerfordernisse des Motors reagiert werden.In order to can be more flexible to the cooling requirements even with laterally arranged blowers the engine are responding.

Ist die Kühlung allein durch den Fahrtwind ausreichend, bleibt das Gebläse ausgeschaltet. Dies spart Energie und erhöht die Lebensdauer des Lüfters.is the cooling sufficient only by the wind, the fan remains off. This saves energy and increases the life of the fan.

Ist die Kühlung allein durch den Fahrtwind nicht ausreichend, so wird das Gebläse zur zusätzlichen Kühlung zugeschaltet. Je nach der zu leistenden Kühlungsdifferenz kann das Gebläse nur einen schwachen Luftstrom abgeben bis hin zu einem sehr starken Luftstrom.is the cooling only by the wind is not sufficient, so the fan is the additional cooling switched on. Depending on the cooling difference to be made, the blower can only be a weak one Release air flow up to a very strong air flow.

Der Kühler kann also durch das optionale Zuschalten des Gebläses baulich kleiner ausgelegt werden, da er auch bei wärmetechnisch ungünstigen Fahrzuständen des Kraftfahrzeugs (z.B. Volllast und niedrige Geschwindigkeit) neben dem Fahrtwind auch zusätzlich noch von der durch das Gebläse erzeugten Luftströmung beaufschlagt werden kann.Of the cooler So it can structurally by the optional connection of the blower be designed to be smaller, since it also in thermally unfavorable driving conditions of the Motor vehicle (e.g., full load and low speed) beside the wind also in addition still from the blower generated air flow can be applied.

Einer zu starken Abkühlung des Motors in bestimmten Betriebszuständen, v.a. bei Teillast und hoher Geschindigkeit, kann entgegengetreten werden, indem das seitlich angeordnete Gebläse ausgeschaltet oder dessen Wirkung verringert wird.one too much cooling of the engine in certain operating conditions, v.a. at partial load and higher Speed, can be counteracted by the side arranged blower switched off or its effect is reduced.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Luftführungseinheit so angeordnet bzw. ausgebildet, dass diese eine Luftströmung ausschließlich entgegengesetzt der Fahrtrichtung durch den Kühler leitet.In a preferred embodiment is the first air duct unit arranged or designed so that they are opposed to an air flow exclusively the direction of travel passes through the radiator.

Diese Luftführungseinheit ist also diejenige, welche ausschließlich den Fahrtwind des Kraftfahrzeugs zur Kühlung benutzt. Da diese Luftführungseinheit auf eine Luftströmung aus einer bestimmten Richtung spezialisiert ist, können die Wasserführungen oder die Kühlrippen besonders günstig für eine Beaufschlagung durch den Fahrtwind ausgebildet sein.These Air distribution unit So is the one who only the wind of the motor vehicle for cooling used. As this air duct unit on an airflow specializing in a particular direction, the water tours or the cooling fins very cheap for a charge be formed by the wind.

Die zweite Luftführungseinheit ist so angeordnet bzw. ausgebildet, dass diese eine Luftströmung ausschließlich in einem Winkel zu der in der ersten Luftführungseinheit geleiteten Luftströmung aufweist. Der Winkel kann, je nach Einbauort und Lage des Gebläses, das diese zweite Luftführungseinheit beaufschlagt, variieren, meist ist er zwischen 70° und 110°, vorzugsweise lotrecht zur ersten Richtung. Da diese Luftführungseinheit auf eine Luftströmung aus einer bestimmten Richtung spezialisiert ist, können die Wasserführungen oder die Kühlrippen besonders günstig für eine Beaufschlagung durch das Gebläse ausgebildet sein.The second air guide unit is arranged or formed so that this air flow exclusively in an angle to the guided in the first air guide unit air flow. The angle can, depending on the installation location and position of the blower, the this second air guide unit applied, vary, usually it is between 70 ° and 110 °, preferably perpendicular to the first direction. Since this air guide unit to an air flow out specialized in a particular direction, the water channels or the cooling fins especially Cheap for one Pressurized by the blower be educated.

Eine Luftführungseinheit ist hierbei definiert durch einen Bereich des Kühlers, der von einer Luftströmung aus einer bestimmten Richtung beaufschlagt und von dieser durchströmt wird. Vorzugsweise ist die Durchströmungsrichtung identisch mit der Beaufschlagungsrichtung der Luftströmung. Eine Luftführungseinheit kann auch durch mehrere räumlich voneinander getrennte Bereiche des Kühlers gebildet werden.A Air distribution unit is hereby defined by an area of the radiator, that of an air flow a certain direction is applied and flows through it. Preferably, the flow direction identical to the impingement direction of the air flow. An air guide unit can also be spatially by several separate areas of the radiator are formed.

Die Luftführungseinheiten können durch Trennwände oder ähnlichem baulich voneinander getrennt und die Kühlrippen innerhalb dieser Trennwände angeordnet werden. Vorzugsweise können die Luftführungseinheiten aber auch alleine durch die Stellung bzw. Lage der Kühlrippen gegenüber der diese beaufschlagende Luftströmung gebildet werden.The Air guide units can through partitions or similar structurally separated from each other and arranged the cooling fins within these partitions become. Preferably the air duct units but also alone by the position or position of the cooling fins across from the impinging air flow are formed.

Der Kühler der erfindungsgemäßen Kühlereinheit kann sowohl ein Motorkühler, ein Klimakondensator, ein Luftladekühler oder ein Ölkühler sein. Es besteht auch die Möglichkeit, dass der Kühler aus einer Kombination der oben nicht abschließend benannten Kühlerarten besteht. In diesem Fall können die Kühler übereinander, nebeneinander, voreinander, hintereinander und/oder ineinander platziert werden.The radiator of the radiator unit according to the invention can be either an engine radiator, an air conditioning condenser, an air charging radiator or an oil cooler. There is also the possibility that the radiator consists of a combination of the above non-exhaustive types of radiators. In this case, the coolers can be placed one above the other, side by side, in front of each other, one behind the other and / or inside each other the.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Kühlen eines Kraftfahrzeugs mit oben beschriebener Kühlereinheit sieht vorteilhafterweise vor, dass die zweite Luftführungseinheit in Abhängigkeit von der durch die erste Luftführungseinheit erbrachten Kühlleistung mit einer Luftströmung beaufschlagt wird.The inventive method for cooling a motor vehicle with the above-described radiator unit advantageously provides before that the second air duct unit dependent on from the through the first air guide unit provided cooling power with a flow of air is charged.

In Betriebszuständen eine Kraftfahrzeugs, in denen durch die erste Luftführungseinheit nicht ausreichend Kühlleistung erbracht werden kann, wird zusätzlich zur ersten Luftführungseinheit auch die zweite Luftführungseinheit mit einer Luftströmung beaufschlagt. Beispielsweise kann die erste Luftführungseinheit durch den Fahrtwind mit Kühlluft versorgt werden. Erzeugt der Motor jedoch bei Volllast und bei geringer Geschwindigkeit, wie es z.B. bei Bergfahren und Fahrten mit Anhängern der Fall sein kann, mehr Wärme, als durch den Fahrtwind in der ersten Luftführungseinheit an die Umgebung abgegeben werden kann, so wird zusätzlich die zweite Luftführungseinheit mit einer Luftströmung beaufschlagt und somit die an die Umgebung Wärme abgebende Oberfläche des Kühlers erhöht. Vorzugsweise wird zur Beaufschlagung der zweiten Luftführungseinheit ein Gebläse verwendet, das zu- und abschaltbar ausgeführt ist.In operating conditions a motor vehicle, in which by the first air guide unit not enough cooling power can be provided in addition to the first air duct unit also the second air duct unit with a flow of air applied. For example, the first air guide unit through the wind with cooling air be supplied. However, the engine generates at full load and at low Speed as e.g. in mountain driving and driving with trailers of the Case, more heat, as by the wind in the first air duct unit to the environment can be discharged, so in addition, the second air guide unit with a flow of air acted upon and thus the heat dissipating to the environment surface of the cooler elevated. Preferably, to act on the second air guide unit a fan used, which is executed on and off.

In Betriebszuständen, in denen durch die erste Luftführungseinheit ausreichend Kühlleistung erbracht werden kann, wird das die zweite Luftführungseinheit beaufschlagende Gebläse nicht zugeschaltet bzw. abgeschaltet. Die Kühlung des Kraftfahrzeugs kann dann alleine durch den Fahrtwind bewirkt werden. Dadurch wird die Lebensdauer des Gebläses erhöht und unnötiger Kraftstoffverbrauch vermieden, da das Gebläse keinen Strom aus dem Bordnetz aufnimmt, wenn es nicht unbedingt notwendig ist.In Operating conditions, in which through the first air guide unit sufficient cooling power provided can be, which acts on the second air guide unit fan not switched on or switched off. The cooling of the motor vehicle can then be effected alone by the wind. This will be the Life of the blower elevated and more unnecessary Fuel consumption avoided because the blower no electricity from the electrical system if not absolutely necessary.

In Betriebszuständen, in denen die erste Luftführungseinheit keine Kühlleistung erbringen kann, wie es z.B. bei einem Ampelhalt mit heißem Motor oder Stauverkehr der Fall sein kann, wird ausschließlich die zweite Luftführungseinheit mit einer Luftströmung beaufschlagt. Vorzugsweise wird diese Luftströmung durch ein Gebläse bereitgestellt.In Operating conditions, in which the first air duct unit no cooling capacity can provide, as it is e.g. at a traffic light stop with a hot engine or congestion may be the case exclusively second air guide unit with a flow of air applied. Preferably, this air flow is provided by a fan.

Weiter Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, sowie aus der nachstehenden Beschreibung der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen.Further Features, advantages and advantageous embodiments of the invention arise from the dependent ones claims, and from the following description of the invention with reference to the attached Drawings.

Es zeigen:It demonstrate:

1: Schematische des Kühlers der erfindungsgemäßen Kühlereinheit 1 : Schematic of the cooler of the cooler unit according to the invention

2: Einbau der erfindungsgemäßen Kühleinheit in ein Fahrzeug 2 : Installation of the cooling unit according to the invention in a vehicle

3: Kühleranordnung 3 : Cooler arrangement

In 1 ist ein Kühler 1 einer erfindungsgemäßen Kühlereinheit schematisch dargestellt. Der Kühler 1 weist zwei Luftführungseinheiten 2, 3 auf, welche in diesem Beispiel übereinander „geschichtet" sind. Es ist jedoch auch denkbar, z. B. die gesamte obere Hälfte und die gesamte unter Hälfte des Kühlers 1 je als Luftführungseinheit 2, 3 auszubilden. Die beiden Luftführungseinheiten 2, 3 werden von einer Luftströmung erster Richtung R1 und einer Luftströmung zweiter Richtung R2 beaufschlagt.In 1 is a cooler 1 a cooler unit according to the invention shown schematically. The cooler 1 has two air duct units 2 . 3 However, it is also conceivable, for example, the entire upper half and the entire lower half of the radiator 1 each as an air guide unit 2 . 3 train. The two air duct units 2 . 3 are acted upon by an air flow of the first direction R1 and an air flow of the second direction R2.

Die Luftführungseinheit 2 ist derart aufgebaut, dass die Luftströmung erster Richtung R1, hier der Fahrtwind, diese ohne größere Umlenkung entgegen der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs durchdringt. Dabei streicht der Fahrtwind an den Kühlrippen 4 der Luftführungseinheit 2 entlang und nimmt dabei Wärme von den Kühlrippen 4 auf. Hierzu sind die Kühlrippen 4 vorzugsweise waagrecht oder senkrecht angeordnet, auf jeden Fall so, dass sie mit deren Kante in Fahrtrichtung zeigen und nicht mit deren Fläche und somit einen möglichst geringen Luftwiderstand erzeugen. Die Flanke 5 der Luftführungseinheit 2 hingegen ist geschlossen, damit die diese durchdringende Luftströmung nicht seitlich entweichen kann und nicht durch die Luftströmung zweiter Richtung R2 abgelenkt, gestaut oder verwirbelt wird.The air guide unit 2 is constructed such that the air flow first direction R1, here the airstream, this penetrates without major deflection against the direction of travel of the motor vehicle. The wind blows along the cooling fins 4 the air guide unit 2 along and takes heat from the cooling fins 4 on. These are the cooling fins 4 Preferably arranged horizontally or vertically, in any case so that they show with their edge in the direction of travel and not with their surface and thus produce the lowest possible air resistance. The flank 5 the air guide unit 2 on the other hand, it is closed so that the air flow permeating it can not escape laterally and is not deflected, jammed or swirled by the air flow in the second direction R2.

Die Luftführungseinheit 3 ist derart aufgebaut, dass die Luftströmung zweiter Richtung R2, hier vorzugsweise durch ein nicht dargestelltes Gebläse erzeugt, diese ohne größere Umlenkung senkrecht zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs durchdringt. Dabei streicht der Fahrtwind an den Kühlrippen 7 der Luftführungseinheit 3 entlang und nimmt dabei Wärme von den Kühlrippen 7 auf. Hierzu sind die Kühlrippen 7 vorzugsweise waagrecht oder senkrecht angeordnet, auf jeden Fall so, dass sie mit deren Kante in Fahrtrichtung zeigen und nicht mit deren Fläche und somit einen möglichst geringen Luftwiderstand erzeugen. Die in Fahrtrichtung weisenden Vorderseite 6 der Luftführungseinheit 3 hingegen sind geschlossen, damit die diese durchdringende Luftströmung nicht durch den Fahrtwind abgelenkt, gestaut oder verwirbelt wird.The air guide unit 3 is constructed such that the air flow second direction R2, preferably generated here by a blower, not shown, this penetrates without major deflection perpendicular to the direction of travel of the motor vehicle. The wind blows along the cooling fins 7 the air guide unit 3 along and takes heat from the cooling fins 7 on. These are the cooling fins 7 Preferably arranged horizontally or vertically, in any case so that they show with their edge in the direction of travel and not with their surface and thus produce the lowest possible air resistance. The facing in the direction of travel front 6 the air guide unit 3 On the other hand, they are closed so that the air flow permeating them is not deflected, jammed or swirled by the wind.

Die Luftführungseinheiten 2, 3 sind auch an ihren gemeinsamen Grenzflächen 8, 9 gegeneinander verschlossen, damit die Luftströmung erster Richtung R1 und die Luftströmung zweiter Richtung R2 sich nicht gegenseitig behindern, vermischen oder stauen.The air duct units 2 . 3 are also at their common interfaces 8th . 9 closed against each other, so that the air flow of the first direction R1 and the air flow of the second direction R2 do not interfere with each other, mix or accumulate.

2 zeigt eine erfindungsgemäße Kühleinheit mit in 1 beschriebenem Kühler 1, wie sie in einem Kraftfahrzeug eingebaut ist. Der Kühler 1 zeigt mit seiner Vorderseite 6 in Fahrtrichtung und wird dadurch während der Fahrt von einer Luftströmung erster Richtung R1, in diesem Beispiel der Fahrtwind, beaufschlagt. Vor einer Flanke 5 des Kühlers 1 ist ein Gebläse 12 angeordnet, das in der Lage ist eine Luftströmung zweiter Richtung R2 zu erzeugen, welche die Flanke 5 beaufschlagt. 2 shows a cooling unit according to the invention with in 1 described cooler 1 as they are in is installed in a motor vehicle. The cooler 1 shows with his front 6 in the direction of travel and is characterized while driving by an air flow of the first direction R1, in this example, the wind, applied. In front of a flank 5 the radiator 1 is a fan 12 arranged to be capable of generating a second direction air flow R2 which is the flank 5 applied.

Bewegt sich das Kraftfahrzeug fort, durchdringt die Luftströmung erster Richtung R1, der Fahrtwind, dabei unter Wärmeaufnahme über die Kühlrippen 4 (1) die Luftführungseinheit 2 (1). Anschließend gelangt die bereits erwärmte Luftströmung erster Richtung R1 den Motorraum, wo sie zusätzlich noch die Brennkraftmaschine 11 und weitere nicht dargestellte Aggregate des Kraftfahrzeugs 10 kühlt.If the motor vehicle continues to move, the air flow penetrates the first direction R1, the airstream, while absorbing heat through the cooling ribs 4 ( 1 ) the air guide unit 2 ( 1 ). Subsequently, the already heated air flow first direction R1 reaches the engine compartment, where they additionally still the internal combustion engine 11 and further units, not shown, of the motor vehicle 10 cools.

Reicht die Luftströmung erster Richtung R1 nicht aus, genügend Wärme vom Kühler 1 an die Umgebung abzugeben, oder ist keine Luftströmung erster Richtung R1 vorhanden (z. B. bei Stillstand des Kraftfahrzeugs) so wird bei Überschreiten einer bestimmten Kühlmitteltemperatur das Gebläse 12 eingeschaltet, welches eine Luftströmung zweiter Richtung R2 erzeugt, die die Luftführungseinheit 3 (1) senkrecht zur Fahrtrichtung unter Wärmeaufnahme über die Kühlrippen 7 (1) durchströmt. Die erwärmte Luftströmung zweiter Richtung R2 tritt an der dem Gebläse 12 abgewandten Flanke 5 aus der Luftführungseinheit aus und wird durch eine Öffnung in der Karosserie in die Umgebung abgegeben.Is the air flow in the first direction R1 insufficient, enough heat from the radiator 1 To deliver to the environment, or if there is no air flow of the first direction R1 (eg, when the motor vehicle is at a standstill), the fan will be at a certain coolant temperature is exceeded 12 turned on, which generates an air flow of the second direction R2, which the air guide unit 3 ( 1 ) perpendicular to the direction of travel while absorbing heat through the cooling fins 7 ( 1 ) flows through. The heated air flow of the second direction R2 occurs at the blower 12 remote flank 5 from the air guide unit and is discharged through an opening in the body into the environment.

Um während der Fahrt auch bei Stillstand des Gebläses 12 eine Beaufschlagung der Luftführungseinheit 3 mit einer Luftströmung zu gewährleisten, kann in Strömungsrichtung nach dem Gebläse 12 eine Öffnung in der Karosserie vorgesehen sein, welche vom Fahrtwind beaufschlagt wird, der dann so umgelenkt wird, dass daraus eine Luftströmung zweiter Richtung R2 resultiert. Dadurch besteht die Möglichkeit, alleine durch die Fortbewegung des Kraftfahrzeugs 10 beide Luftführungseinheiten 2, 3 mit einer Luftströmung R1, R2 zu beaufschlagen. In diesem Fall kann es, je nach Auslegung des Kühlers, ausreichend sein, wenn das Gebläse 12 nur im Stillstand des Kraftfahrzeugs, – es ist in diesem Fall also überhaupt keine Luftströmung erster Richtung R1 vorhanden- in Betrieb genommen wird, oder sogar nur bei extremer Überhitzung.To keep the blower stationary while driving 12 an admission of the air guide unit 3 Ensuring air flow can be downstream of the blower 12 an opening may be provided in the body, which is acted upon by the wind, which is then deflected so that it results in an air flow of the second direction R2. This makes it possible, solely by the movement of the motor vehicle 10 both air guide units 2 . 3 to apply an air flow R1, R2. In this case, depending on the design of the radiator, it may be sufficient if the blower 12 only in the stoppage of the motor vehicle, it is in this case so no air flow first direction R1 available- is put into operation, or even only in extreme overheating.

Der Aufbau des Kühlers 1 aus mehreren Luftführungseinheiten 2,3 ist nicht alleine auf einen Motorkühler beschränkt, sondern kann auch bei einem Ladeluftkühler, Kondensator, einem Ölkühler oder einer beliebigen anderen Kühlerart Anwendung finden. In diesem Fall besteht die Möglichkeit z.B. den Motorkühler 13, Kondensator 14 und den Ladeluftkühler 15 wie in 3 gezeigt, übereinander anzuordnen, da durch die bedarfsweise Anströmung der Flanken 5 die Vorderseite 6 der Kühler 1, 13, 14, 15 nicht mehr so großflächig ausgeführt sein muss.The construction of the radiator 1 from several air ducts 2 . 3 is not limited to a radiator alone, but can also be found in a charge air cooler, condenser, oil cooler or any other type of radiator application. In this case, there is the possibility eg the engine radiator 13 , Capacitor 14 and the intercooler 15 as in 3 shown, one above the other, as by the on-demand flow of flanks 5 the front 6 the cooler 1 . 13 . 14 . 15 no longer needs to be designed so large area.

Eine Anordnung der Kühler 1, 13, 14, 15 hintereinander hat den Nachteil, dass nur der in Fahrtrichtung vordere Kühler von einer kalten Luftströmung durchdrungen wird. Die dahinter angeordneten Kühler werden bereits von deutlich erwärmter Luft durchströmt, was deren Wirkungsgrad senkt und eine größere Bauform notwendig macht.An arrangement of coolers 1 . 13 . 14 . 15 one behind the other has the disadvantage that only the front in the direction of travel radiator is penetrated by a cold air flow. The radiators arranged behind them are already flowed through by clearly heated air, which reduces their efficiency and makes a larger design necessary.

11
Kühlercooler
22
erste Luftführungseinheitfirst Air distribution unit
33
zweite Luftführungseinheitsecond Air distribution unit
44
Kühlrippencooling fins
55
Flankeflank
66
Vorderseitefront
77
Kühlrippencooling fins
88th
Grenzflächeinterface
99
Grenzflächeinterface
1010
Kraftfahrzeugmotor vehicle
1111
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
1212
Gebläsefan
1313
Motorkühlerradiator
1414
Klimakondensatorair-conditioning condenser
1515
LadeluftkühlerIntercooler
R1R1
Luftströmung erster RichtungAir flow first direction
R2R2
Luftströmung zweiter RichtungSecond airflow direction

Claims (17)

Kühlereinheit für Kraftfahrzeuge enthaltend mindestens einen Kühler, bestehend aus einen Kühlmittel leitenden Körper und mit diesem in wärmeleitender Verbindung stehende Kühlrippen, und enthaltend mindestens ein an der Stirnseite des Kühlers angeordnetes Gebläse, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler (1) aus mehreren Luftführungseinheiten (2, 3) gebildet wird, wobei die erste Luftführungseinheit (2) eine Luftströmung (R1) ausschließlich in eine erste Richtung führt und wobei die zweite Luftführungseinheit (3) eine Luftströmung (R2) ausschließlich in eine zweite Richtung führt, welche zur ersten Richtung verschiedenen ist.Radiator unit for motor vehicles comprising at least one radiator, consisting of a coolant-conducting body and with this in heat-conducting connection cooling fins, and containing at least one arranged on the front side of the radiator fan, characterized in that the radiator ( 1 ) from several air guide units ( 2 . 3 ) is formed, wherein the first air guide unit ( 2 ) directs an air flow (R1) exclusively in a first direction and wherein the second air guide unit ( 3 ) guides an air flow (R2) exclusively in a second direction, which is different from the first direction. Kühlereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftströmung erster Richtung (R1) entgegengesetzt zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ist.cooler unit according to claim 1, characterized in that the air flow first Direction (R1) opposite to the direction of travel of the motor vehicle is. Kühlereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftströmung zweiter Richtung (R2) einen Winkel zur Luftströmung ersten Richtung (R1) einnimmt, vorzugsweise zwischen 70° und 110°.cooler unit according to claim 1 or 2, characterized in that the air flow second Direction (R2) occupies an angle to the air flow in the first direction (R1), preferably between 70 ° and 110 °. Kühlereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftströmung erster Richtung (R1) durch die erste Luftführungseinheit (2) durch den Fahrtwind des Kraftfahrzeugs erzeugt wird.Cooler unit according to one of claims 1 to 3, characterized in that the air flow of the first direction (R1) through the first air guide unit ( 2 ) is generated by the wind of the motor vehicle. Kühlereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftströmung zweiter Richtung (R2) durch die zweite Luftführungseinheit (3) durch das Gebläse erzeugt wird.Cooler unit according to one of claims 1 to 4, characterized in that the air flow in the second direction (R2) through the second air guide unit ( 3 ) is generated by the blower. Kühlereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftführungseinheiten (2, 3) durch Kühlrippen (4, 7) gebildet sind.Radiator unit according to one of claims 1 to 5, characterized in that the air guide units ( 2 . 3 ) by cooling fins ( 4 . 7 ) are formed. Kühlereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler (1) ein Motorkühler (13) ist.Radiator unit according to one of claims 1 to 6, characterized in that the radiator ( 1 ) a radiator ( 13 ). Kühlereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler (1) ein Klimakondensator (14) ist.Radiator unit according to one of claims 1 to 6, characterized in that the radiator ( 1 ) a climate condenser ( 14 ). Kühlereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler (1) ein Luftladekühler (15) ist.Radiator unit according to one of claims 1 to 6, characterized in that the radiator ( 1 ) an air charging radiator ( 15 ). Kühlereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler (1) ein Ölkühler ist.Radiator unit according to one of claims 1 to 6, characterized in that the radiator ( 1 ) is an oil cooler. Kühlereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler aus einer Kombination von Motorkühler (13) und/oder Klimakondensator (14) und/oder Luftladekühler (15) und/oder Ölkühler und/oder einer anderen Kühlerart besteht.Radiator unit according to one of claims 1 to 10, characterized in that the radiator from a combination of engine radiator ( 13 ) and / or climate condenser ( 14 ) and / or air charging radiator ( 15 ) and / or oil cooler and / or another type of cooler. Verfahren zum Kühlen eines Kraftfahrzeugs mit einer Kühlereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängig von der durch die erste Luftführungseinheit (2) erbrachte Kühlleistung die zweite Luftführungseinheit (3) mit einer Luftströmung (R2) beaufschlagt wird.Method for cooling a motor vehicle having a radiator unit according to one of Claims 1 to 11, characterized in that, depending on the position of the first air duct unit ( 2 ) provided cooling power the second air guide unit ( 3 ) is acted upon by an air flow (R2). Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in Betriebszuständen eines Kraftfahrzeugs, in denen durch die ersten Luftführungseinheit (2) nicht ausreichend Kühlleistung erbracht werden kann, vorzugsweise unter Volllast bei niedriger Geschwindigkeit, jeweils die erste und zweite Luftführungseinheit (2, 3) mit einer Luftströmung (R1, R2) beaufschlagt werden.A method according to claim 12, characterized in that in operating states of a motor vehicle, in which by the first air guide unit ( 2 ) can not be provided sufficient cooling capacity, preferably under full load at low speed, respectively, the first and second air guide unit ( 2 . 3 ) with an air flow (R1, R2) are acted upon. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in Betriebszuständen, in denen durch die erste Luftführungseinheit (2) ausreichend Kühlleistung erbracht werden kann, vorzugsweise bei Teillast und hoher Geschwindigkeit, nur die erste Luftführungseinheit (2) mit einer Luftströmung (R1) beaufschlagt wird.A method according to claim 12, characterized in that in operating states in which by the first air guide unit ( 2 ) sufficient cooling power can be provided, preferably at partial load and high speed, only the first air guide unit ( 2 ) is acted upon by an air flow (R1). Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftströmung (R1), welche die ersten Luftführungseinheiten (2) durchströmt, durch den Fahrtwind des Kraftfahrzeugs erzeugt wird.Method according to one of claims 12 to 14, characterized in that the air flow (R1), which the first air duct units ( 2 ) flows through, is generated by the wind of the motor vehicle. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in Betriebszuständen, in denen durch die ersten Luftführungseinheit (2) keine Kühlleistung erbracht werden kann, vorzugsweise bei Stillstand des Fahrzeugs, nur die zweite Luftführungseinheit (3) mit einer Luftströmung (R2) beaufschlagt wird.Method according to one of claims 12 to 15, characterized in that in operating states in which by the first air guide unit ( 2 ) no cooling power can be provided, preferably at standstill of the vehicle, only the second air guide unit ( 3 ) is acted upon by an air flow (R2). Verfahren nach einem der Ansprüche 12, 13 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftströmung (R2), welche die zweiten Luftführungseinheiten (3) durchströmt, durch das Gebläse (12) erzeugt wird.Method according to one of claims 12, 13 or 16, characterized in that the air flow (R2), which the second air guide units ( 3 ) flows through the blower ( 12 ) is produced.
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