DE102008011177A1

DE102008011177A1 - Kühlergrill

Info

Publication number: DE102008011177A1
Application number: DE102008011177A
Authority: DE
Inventors: Lee Tyler; Boris Jacob; Alex Daniel; Ilse Borris
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2008-02-26
Filing date: 2008-02-26
Publication date: 2009-09-03

Abstract

Ein Kühlergrill (10) für ein Kraftfahrzeug weist mehrere feststehende Lamellenelemente (18) auf, wobei zwischen zwei benachbarten Lamellenelementen (18) eine Luftöffnung (20) ausgebildet ist. Ferner weist der Kühlergrill mehrere zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition bewegbare Schließlamellen (24) auf, die in der Schließposition die Luftöffnung (20) stärker schließen als in der Öffnungsposition. Erfindungsgemäß sind die Schließlamellen (24) im Wesentlichen entlang einer Bogenbahn (30) beweglich angeordnet. Durch die bogenförmige Anordnung und Bewegung der Schließlamellen (24) kann in der Schließposition der Schließlamellen (24) eine bogenförmige Oberfläche bereitgestellt werden, die weniger Staupunkte aufweist und dadurch zu einem geringeren Strömungswiderstand des Kühlergrills (10) führt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kühlergrill, der in einer Kraftfahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeugs vorgesehen werden kann, um Fahrtwind in das Innere der Kraftfahrzeugkarosserie zu leiten, um eine Brennkraftmaschine zu kühlen.
Aus US 2006/0102399 A1 ist ein Kühlergrill für ein Kraftfahrzeug bekannt, der mehrere feststehende horizontal ausgerichtete Lamellenelemente aufweist. Die Lamellenelemente sind jeweils vertikal übereinander angeordnet, so dass sich zwischen zwei benachbarten Lamellenelementen jeweils eine Luftöffnung ergibt. Ferner weist der Kühlergrill mehrere horizontal ausgerichtete Schließlamellen auf, die zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition bewegbar sind. In der Schließposition können die Schließlamellen die Luftöffnungen verschließen, während die Schließlamellen in der Öffnungsposition hinter den Lamellenelementen angeordnet sind und die Luftöffnungen freigeben. Mit Hilfe der vertikal beweglichen Schließlamellen können die Luftöffnungen verschlossen werden, um insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten den Strömungswiderstand zu reduzieren.
Nachteilig bei einem derartigen Kühlergrill ist, dass auch in der Schließposition der Schließlamellen der Kühlergrill einen hohen Luftwiderstand bietet.
Es ist die Aufgabe der Erfindung einen Kühlergrill für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, der einen geringeren Strömungswiderstand bietet.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Der erfindungsgemäße Kühlergrill für ein Kraftfahrzeug weist mehrere feststehende Lamellenelemente auf, wobei zwischen zwei benachbarten Lamellenelementen eine Luftöffnung ausgebildet ist. Der Kühlergrill weist ferner mehrere zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition bewegbare Schließlamellen auf, die in der Schließposition die Lüftöffnung stärker schließen als in der Öffnungsposition. Erfindungsgemäß sind die Schließlamellen im Wesentlichen entlang einer Bogenbahn beweglich angeordnet.
Dadurch, dass die Schließlamellen keine lineare Bewegungsrichtung aufweisen sondern entlang einer Bogenbahn bewegt werden, ergibt sich in der Schließposition der Schließlamellen eine bogenförmige Fläche. Durch die dadurch ausgebildete bogenförmige Fläche kann ein auf die Schließlamellen auftreffender Fahrtwind entlang des Bogens abgelenkt werden, so dass Staupunkte vermieden werden und lediglich eine definierte Richtungsänderung des ankommenden Fahrtwinds stattfindet. Dies führt zu einer verbesserten Aerodynamik des Kühlergrills, der zu einem geringen Strömungswiderstand führt. Aufgrund des verringerten Strömungswiderstands kann der Kraftstoffverbrauch gesenkt werden, wodurch eine CO₂-Reduktion erreicht werden kann.
Vorzugsweise sind die Lamellenelemente an ihrer den Schließlamellen zugewandten Seite entlang einer Bogenbahn angeordnet, die zu der Bogenbahn der Schließlamellen benachbart angeordnet ist. Dadurch, dass sowohl die Schließlamellen als auch die Lamellenelemente im Wesentlichen derselben Bogenbahn folgen, kann in der Schließposition der Schließlamellen eine gemeinsame bogenförmige Oberfläche bereitgestellt werden, die zu besonders wenigen Staupunkten führt. Hohlräume und/oder abstehende Elemente, die eine abgelenkten Fahrtwindströmung im Weg stehen könnten, können dadurch vermieden oder zumindest reduziert werden.
Besonders bevorzugt ist die Bogenbahn derart gewählt, dass in der Schließposition der Schließlamellen ein Luftstrom derart an dem Kühlergrill entlang leitbar ist, dass der Luftstrom auf eine Motorhaube zuleitbar ist. Im eingebauten Zustand des Kühlergrills ist es somit möglich einen ankommenden Luftstrom über die gebogene Oberfläche des Kühlergrills insbesondere tangential auf die Motorhaube zu leiten. Die Motorhaube und eine sich an die Motorhaube anschließende Frontscheibe sowie die übrige Karosserie des Kraftfahrzeugs können den von dem Kühlergrill abgeleiteten Luftstrom an ihrer Oberfläche entlang mit einem möglichst geringen Luftwiderstand ableiten. Dies führt zu einem besonders geringen Luftwiderstand.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Bogenbahn im Wesentlichen eine Kreisbahn. Dass heißt die Bogenbahn ist Teil eines gedachten Zylinders, so dass die Bogenbahn zu einer gedachten Mittellinie des Zylinders einen konstanten Abstand aufweist. Der Radius R der sich dadurch ergebenden Kreisbahn beträgt bezogen auf die Bogenlänge S der Kreisbahn für die Schließlamellen insbesondere 2,0 ≤ R/S ≤ 7,0, vorzugsweise 2,5 ≤ R/S ≤ 5,0 und besonders bevorzugt 2,8 ≤ R/S ≤ 3,0. Eine kreisbahnförmige Bogenbahn lässt sich besonders einfach herstellen, wobei die Krümmung insbesondere derart gewählt ist, dass die kreisförmige Bogenbahn leicht durch Kaltumformen herstellbar ist.
Vorzugsweise sind die Schließlamellen gelenkig miteinander verbunden. Dies erleichtert es für die Bogenbahn der Schließlamellen eine komplizierte Führung vorzusehen, die sich besonders stark an einer verbesserten Aerodynamik orientiert. Besonders bevorzugt ist zwischen zwei benachbarten Schließlamellen mindestens ein Abstandstück verbunden, dass mit der einen und/oder der anderen Schließlamelle, insbesondere mit beiden Schließlamellen, gelenkig verbunden ist. Die Länge des Abstandsstück in Bogenrichtung entspricht insbesondere im Wesentlichen der Strecke der Luftöffnung in Bogenrichtung.
Besonders bevorzugt sind die Schließlamellen in einer der Bogenbahn folgenden Führungsschiene geführt. Auftretende Kräfte, beispielsweise durch Fahrtwind, können dadurch von der Führungsschiene aufgenommen und abgetragen werden. Gleichzeitig können die Schließlamellen in der durch die Führungsschiene definierten Bogenbahn zwangsgeführt sein, so dass unerwünschte Schrägstellungen der Schließlamellen vermieden werden können.
Vorzugsweise weist mindestens ein Lamellenelement mindestens ein Luftleitelement auf. Durch das Luftleitelement kann Fahrtwind in einer aerodynamisch günstigen Art und Weise auf die Luftöffnungen zugeleitet werden, wo sie mit einem möglichst geringen Luftwiderstand in das Innere der Kraftfahrzeugkarosserie eindringen können oder mit einem entsprechend geringen Luftwiderstand vor den Schließlamellen abgeleitet werden können.
Vorzugsweise ist die Position der Schließlamellen relativ zu den Lamellenelementen in Abhängigkeit von mindestens einem Regelparameter regelbar, wobei der mindestens eine Regelparameter einen Kühlungsluftbedarf für eine Brennkraftmaschine, die im eingebauten Zustand des Kühlergrills hinter dem Kühlergrill angeordnet ist, berücksichtigt. Der Regelparameter ist hierzu insbesondere ausgewählt aus der Gruppe Motortemperatur der Brennkraftmaschine, Fahrzeuggeschwindigkeit, Drehmoment der Brennkraftmaschine, Kraftstoffzufluss zur Brennkraftmaschine und/oder Motoröltemperatur. Die Position der Schließlamellen kann daher zu einem Zeitpunkt zu dem ein vergleichsweise hoher Kühlungsluftbedarf besteht, derart geregelt angeordnet werden, dass genügend Fahrtwind zur Brennkraftmaschine gelangen kann. Zu Zeitpunkten, zu denen ein vergleichsweise geringer Kühlungsluftbedarf besteht, können die Schließlamellen geregelt derart angeordnet werden, dass entsprechend weniger oder sogar gar kein Fahrtwind zur Brennkraftmaschine gelangen kann. Dadurch kann eine gute Aerodynamik und ein geringer Luftwiderstand gewährleistet werden, ohne eine zu geringe Kühlung der Brennkraftmaschine befürchten zu müssen.
Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug, das eine Motorhaube aufweist und einen unterhalb der Motorhaube angeordneten Kühlergrill aufweist, der wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann. Unterhalb der Motorhaube und in Fahrtrichtung hinter dem Kühlergrill ist ferner eine Brennkraftmaschine angeordnet. Vorzugsweise weist das Kraftfahrzeug ferner eine Regelungseinrichtung auf, die mindestens einen Regelparameter detektiert und in Abhängigkeit mindestens einen gemessenen Regelparameters die Position der Schließlamellen relativ zu den Lamellenelementen regelt.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Draufsicht eines erfindungsgemäßen Kühlergrills in Öffnungsposition,
2 eine schematische Draufsicht des Kühlergrills aus 1 in Schließposition,
3 eine schematische teilgeschnittene Seitenansicht des Kühlergrills aus 1
4 eine schematische teilgeschnittene Seitenansicht des Kühlergrills aus 2,
5 eine schematische perspektivische Rückansicht des Kühlergrills aus 1 und
6 eine schematische Schnittansicht des Kühlergrills aus 1.
Der in 1 dargestellte Kühlergrill 10 ist in einer Frontpartie 12 eines Kraftfahrzeugs unterhalb einer Motorhaube 14 angeordnet. Der Kühlergrill 10 weist einen Rahmen 16 auf, mit dem mehrere im Wesentlichen horizontal angeordnete feststehende Lamellenelemente 18 fest verbunden sind. Zwischen jeweils zwei benachbarten Lamellenelementen 18 bzw. zwischen einem Lamellenelement 18 und dem Rahmen 16 sind jeweils Luftöffnungen 20 ausgebildet. Mit einem der Lamellenelemente 18 kann ein Emblemhalter 22 verbunden sein, um einen Markennamen oder ein Logo anbringen zu können.
Die Luftöffnungen 20 können wahlweise von Schließlamellen 24 zumindest teilweise verschlossen werden (2).
Die Schließlamellen 24 sind über eine seitliche Strebe 26 in einer Führungsschiene 28 entlang einer kreisförmigen Bogenbahn 30 geführt (3). Durch die Führungsschiene 28 wird in Richtung der Bogenbahn 30 eine Bogenbahnstrecke S ausgebildet, die im dargestellten Ausführungsbeispiel einem Radius R folgt. Die Schließlamellen 24 können aus der in 3 dargestellten Öffnungsposition in die in 4 dargestellte Schließposition bewegt werden, indem die seitliche Strebe 26 mit Hilfe eines Elektromotors 32 bewegt wird (5).
Die Lamellenelemente 18 können ferner Luftleitelemente 34 aufweisen, mit deren Hilfe ankommender Fahrtwind auf die Luftöffnungen 20 hingeleitet werden kann (6).

10: Kühlergrill
12: Frontpartie
14: Motorhaube
16: Rahmen
18: Lamellenelement
20: Luftöffnung
22: Emblemhalter
24: Schließlamelle
26: seitliche Strebe
28: Führungsschiene
30: Bogenbahn
32: Elektromotor
34: Luftleitelement
R: Radius
S: Bogenbahnstrecke

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 2006/0102399 A1 [0002]

Claims

Kühlergrill für ein Kraftfahrzeug, umfassend mehrere feststehende Lamellenelemente (18), wobei zwischen zwei benachbarten Lamellenelementen (18) eine Luftöffnung (20) ausgebildet ist, und mehrere zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition bewegbare Schließlamellen (24), die in der Schließposition die Luftöffnung (20) stärker schließen als in der Öffnungsposition, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließlamellen (24) im Wesentlichen entlang einer Bogenbahn (30) beweglich angeordnet sind.
Kühlergrill nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellenelemente (18) an ihrer den Schließlamellen (24) zugewandten Seite entlang einer Bogenbahn (30) angeordnet sind, die zur Bogenbahn (30) der Schließlamellen (24) benachbart angeordnet ist.
Kühlergrill nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Bogenbahn (30) derart gewählt ist, dass in Schließposition der Schließlamellen (24) ein Luftstrom derart an dem Kühlergrill (10) entlang leitbar ist, dass der Luftstrom auf eine Motorhaube (14) zu leitbar ist.
Kühlergrill nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Bogenbahn (30) im Wesentlichen eine Kreisbahn ist.
Kühlergrill nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Schließlamellen (24) gelenkig miteinander verbunden sind, wobei zwei benachbarte Schließlamellen (24) insbesondere über ein mit beiden Schließlamellen (24) gelenkig verbundenes Abstandsstück verbunden sind.
Kühlergrill nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Schließlamellen (24) in einer der Bogenbahn (30) folgenden Führungsschiene (28) geführt sind.
Kühlergrill nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Lamellenelement (18) mindestens ein Luftleitelement (34) aufweist.
Kühlergrill nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Schließlamellen (24) relativ zu den Lamellenelementen (18) in Abhängigkeit von einem Kühlungsluftbedarf für eine im eingebauten Zustand des Kühlergrills (10) hinter dem Kühlergrill (10) angeordnete Brennkraftmaschine regelbar ist, wobei insbesondere mindestens ein Regelparameter ausgewählt ist aus der Gruppe: Motortemperatur, Fahrzeuggeschwindigkeit, Drehmoment der Brennkraftmaschine, Kraftstoffzufluss zur Brennkraftmaschine und/oder Motoröltemperatur.
Kraftfahrzeug mit einer Motorhaube (14) und einem unterhalb der Motorhaube (14) angeordnetem Kühlergrill (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei unterhalb der Motorhaube (14) und in Fahrtrichtung hinter dem Kühlergrill (10) eine Brennkraftmaschine angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass eine Regelungseinrichtung vorgesehen ist, die mindestens einen Regelparameter detektiert und in Abhängigkeit des mindestens einen gemessenen Regelparameters die Position der Schließlamellen (24) relativ zu den Lamellenelementen (18) regelt.