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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Speicher für Flüssigkeit
oder Schüttgut
(im Folgenden wird nur Flüssigkeit
erwähnt,
jedoch soll Schüttgut
mit umfasst sein), insbesondere auf einen Tank für beispielsweise Kraftstoff
für Nutzfahrzeuge oder
für jegliche
Flüssigkeit
wie z. B. Gülle,
Wasser, Düngemittel,
Pestizide, etc., die in der Landwirtschaft oder Bauindustrie, o. ä. Anwendung
findet.
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Bei
den meisten Nutzfahrzeugen mit Verbrennungsmotor ist die maximale
Kraftstoffbefüllmenge
von der Motorleistung abhängig,
bzw. vom Verbrauch. Es gilt die Faustregel, dass pro PS Motorleistung
2 Liter Kraftstoff mitgeführt
werden können bzw.
sollen. Das bedeutet, dass bei einem Nutzfahrzeug mit 80 PS der
maximale Tankinhalt, also die maximale Menge an Kraftstoff, die
mit dem Nutzfahrzeug mitgeführt
werden kann, 160 Liter nicht unterschreiten sollte. Damit ist gewährleistet,
dass das Nutzfahrzeug mindestens 10 Stunden ohne Nachtanken betrieben
werden kann. Durch die Verwendung von immer stärkeren Motoren auch bei kleineren Nutzfahrzeugen,
muss auch mehr Kraftstoff mitgeführt
werden. Der Bauraum für
Flüssigkeitsspeicher, insbesondere
Kraftstofftanks, ist jedoch begrenzt.
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Es
sind Fahrzeuge bekannt, bei denen ein oder einer der Kraftstofftanks
unter einer Fahrzeughaube vorgesehen ist. Durch die Baugruppen in
diesem Bereich, wie z. B. einem Motor und einer Kühlvorrichtung,
ist der Platz für
einen Kraftstofftank beschränkt.
Darüber
hinaus ist zwischen der Fahrzeughaube und dem Kraftstofftank aufgrund
von Fertigungstoleranzen, Montageungenauigkeiten und Freiräumen für bewegliche
Teile wie die Haube ein Luftspalt vorzuhalten, wodurch weiterer
Bauraum verloren geht.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen größtmöglichen
Flüssigkeitsspeicher
im vorderen Bereich eines Fahrzeugs bereit zu stellen, der die oben
genannten Probleme des geringen Bauraums löst. Vorteilhafterweise sollen
die Außenabmessungen
und die Optik des Fahrzeugs hierbei nicht verändert werden.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch einen Flüssigkeitsspeicher
gemäß Anspruch
1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Ein
erfindungsgemäßer Flüssigkeitsspeicher für ein Fahrzeug
ist so ausgebildet, dass seine Außenkontur zumindest einen Teil
einer Fahrzeughaube im vorderen Bereich des Fahrzeugs und somit
einen Kopfteil des Fahrzeugs bildet. Auf diese Weise kann der, bei
unter der Fahrzeughaube vorgesehenen Tanks, erforderliche Luftraum
zwischen Tank und Fahrzeughaube, sowie die überflüssige Wandstärke der
Fahrzeughaube, als zusätzliches
Tankvolumen genutzt werden. Gleichzeitig werden optische Veränderungen,
sowie eine Erhöhung
der Außenmaße vermieden,
indem die Außenkontur
des Tanks entsprechend der Außenkontur
der Fahrzeughaube gestaltet ist. Darüber hinaus ist die Handhabung
der kleineren Rest-Fahrzeughaube erleichtert und die Herstellung kostengünstiger.
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Vorteilhafterweise
weist der Flüssigkeitsspeicher
auf seiner der Fahrerkabine zugewandten Seite eine erste Dichtfläche auf,
die mit einer zweiten Dichtung der Fahrzeughaube in Kontakt bringbar
ist. Auf diese Weise ist gewährleistet,
dass die aus der Umgebung angesaugte Luft immer durch die Haubengitter
der Fahrzeughaube geführt
wird und dadurch Partikel ab einer bestimmten Größe nicht in den Innenraum zu
den Kühlern
vordringen können.
Dadurch wird verhindert, dass die Wärmetauscher verschmutzt werden
und deren Wirkungsgrad sinkt. Optisch ist somit nur noch eine Sichtkante
zwischen dem Flüssigkeitsspeicher
und der Fahrzeughaube sichtbar. Der Flüssigkeitsspeicher ist optisch
homogen in das Gesamtsystem integriert.
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Vorteilhafterweise
bildet die Außenkontur des
Flüssigkeitsspeichers
eine Luftzuführungskontur für eine oder
mehrere Kühlvorrichtungen.
Diese Konturen können
direkt bei der Herstellung am gewünschten Ort und in der gewünschten
Form z. B. beim Rotationsgießverfahren
mit gegossen werden. Die erfindungsgemäße Fahrzeughaube ist zweiteilig ausgebildet.
Der vordere Teil, d. h. der Flüssigkeitsspeicher,
ist im Gegensatz zu der Freiformfläche der Rest-Fahrzeughaube
dreidimensional ausgebildet und erstreckt sich auch in den Motor-
und Kühlerraum
hinein. Da sich der Flüssigkeitsspeicher
und mit ihm die Luftzuführkanäle bis auf
das Höhenniveau der
Kühlvorrichtung
erstrecken, kann die in Richtung der Fahrerkabine zeigende Seite
des Flüssigkeitsspeichers
ohne großen
Kostenaufwand strömungstechnisch
optimal ausgelegt werden. Die daraus resultierende optimierte und
exakt einstellbare Luftzuführung
zu den Kühlvorrichtungen
verbessert den Wirkungsgrad des Kühlsystems deutlich.
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Vorteilhafterweise
werden an der Außenkontur
des Flüssigkeitsspeichers
Vorrichtungen wie z. B. Scheinwerfer, ein Firmenname, ein Firmenlogo, Kennzeichenhalterungen
oder eine Fahrzeughaubenverriegelung vorgesehen. Auf diese Weise
werden aufwändige
Rahmen- oder Zusatzkonstruktionen vermieden. Die Anschlussstellen
für die
anzubringenden Vorrichtungen werden einfach bei der Herstellung,
z. B. beim Rotationsgießverfahren,
des Flüssigkeitsspeichers
mitgefertigt. Die Herstellungskosten, sowie die Montagekosten können so
erheblich gesenkt werden.
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Weitere
Merkmale und Zweckmäßigkeiten der
Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen
anhand der beigefügten Zeichnungen.
Von den Figuren zeigen:
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1 eine
Gesamtansicht eines Fahrzeugs,
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2 eine
Seitenansicht eines Haubenoberteils,
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3 eine
Seitenansicht eines Flüssigkeitsspeichers
und einer Fahrzeughaube,
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4 eine
Detailansicht des Bereichs A aus 3,
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5a eine
Seitenansicht des Flüssigkeitsspeichers,
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5b eine
perspektivische Ansicht des Flüssigkeitsspeichers,
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5c eine
Draufsicht des Flüssigkeitsspeichers,
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5d eine
Schnittansicht C-C (aus 5a) des
Flüssigkeitsspeichers
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5e eine
Schnittansicht D-D (aus 5c) des
Flüssigkeitsspeichers
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5f eine
Detailansicht einer Haubenbefestigung,
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6a eine
Draufsicht des Flüssigkeitsspeichers
und einer Kühlvorrichtung,
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6b eine
Schnittansicht B-B (aus 6a) des
Flüssigkeitsspeichers,
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6c eine
weitere Schnittansicht des Flüssigkeitsspeichers
und der Kühlvorrichtung,
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7 eine
Schnittansicht E-E (aus 5d) des
Flüssigkeitsspeichers.
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Im
Folgenden wird mit Bezug auf die Figuren eine erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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1 zeigt
ein Fahrzeug 1 mit einem Chassis 2, Rädern 3,
einem Motorbereich 4, einer Fahrerkabine 5, einer
Fahrzeughaube 6 und einem Flüssigkeitsspeicher 7 bzw.
einem Tank 7. Der Pfeil FR bezeichnet die Fahrtrichtung
des Fahrzeugs 1. Bezüglich
der Fahrtrichtung ist der Tank 7 in der gezeigten Ausführungsform
vor der Fahrzeughaube 6 vorgesehen. Die Fahrzeughaube 6 besteht
aus einem beweglichen, in Fahrtrichtung im Wesentlichen U-förmig ausgebildeten
Haubenoberteil 65, das, wie in 1 gestrichelt
dargestellt, um die Achse A in eine angehobene Stellung geschwenkt
werden kann, und aus zwei nicht schwenkbaren Haubenunterteilen 66, die
auf beiden Seiten des Fahrzeugs 1 vorgesehen sind.
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2 zeigt
das Haubenoberteil 65 mit einem Haubenobergitter 61 und
einem Haubenseitengitter 62, wobei insgesamt zwei Haubenseitengitter 62 vorgesehen
sind.
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3 zeigt
den Tank 7 mit einer Kraftstoffrücklaufleitung 78 und
die Fahrzeughaube 6 mit dem Haubenoberteil 65 und
dem Haubenunterteil 66 des Fahrzeugs 1. Der Tank 7 ist
in Fahrtrichtung FR im vorderen Bereich des Fahrzeugs 1 leicht
schräg
nach vorne ausgebildet, um weiteres Kraftstoffvolumen unter Berücksichtigung
von angrenzenden Bauteilen im unteren Bereich zu gewinnen. Direkt
hinter dem Tank 7, also entgegen der Fahrtrichtung FR,
ist die Fahrzeughaube 6 angebracht. Um dem Tank 7 das
Aussehen einer durchgängigen
Fahrzeughaube 6 zu verleihen, ist auf beiden Seiten des
Tanks 7 eine Sichtkante 71 vorgesehen, die mit
der Fahrzeughaubenaußenkontur
fluchtet. Die Außenkontur
des Haubenoberteils 65 in Richtung des Tanks 7,
ist mit einer ersten Dichtung 60 versehen. Die Außenkontur
des Tanks 7, die in Richtung der Fahrerkabine 5 (siehe 1)
bzw. der Fahrzeughaube 6 zeigt, ist mit einer umlaufenden
Dichtfläche 70 versehen,
die an die Dichtung 60 des Haubenoberteils 65 angrenzt.
Die Dichtfläche 70 und
der Verlauf der Dichtung 60 der beiden Bauteile sind konturgleich
und liegen im montierten Zustand dicht aufeinander.
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4 zeigt
den in 3 mit einem Kreis bezeichneten Ausschnitt (A)
des Tanks 7 bzw. der Fahrzeughaube 6. Im Haubenoberteil 65 sind
das Haubenobergitter 61 und die beiden seitlichen Haubenseitengitter 62 (siehe 3)
vorgesehen, durch die Umgebungsluft angesaugt und in einen Haubeninnenraum 600 geleitet
wird. Die Haubengitter 61, 62 bestehen z. B. aus
geformten Lochblechen mit einer Lochung von ca. 1–2 mm. Dadurch
wird gewährleistet,
dass gröbere
Partikel, wie z. B. aufgewirbelte Grasshalme bei Mäharbeiten,
abgehalten werden. Durch die Abdichtung des Tanks 7 mittels
der Dichtung 60 ist der Haube ninnenraum 600 abgedichtet und
die Umgebungsluft kann nur durch die Haubengitter 61, 62 in
den Haubeninnenraum 600 gelangen.
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5a zeigt
den Tank 7 mit einem Einfüllstutzen 72, einem
Tankverschluss 72a und einem Tankfüllstandsgeber 77,
der auch eine (nicht gezeigte) Entnahmepumpe enthalten kann, in
einer Seitenansicht.
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5b zeigt
den Tank 7 in einer perspektivischen Ansicht. Es sind Außenlamellen 73 erkennbar, die
die Fahrzeughaubenoptik des Tanks 7 verstärken sollen.
Im unteren Bereich des Tanks 7 sind Scheinwerferbefestigungen 75 zum
Fixieren von Scheinwerfern vorgesehen. Außerdem ist ein Firmenlogo 79 und
ein Markenschild 79a (FENDT) vorgesehen. Des Weiteren sind
zwei Aufnahmebohrungen 79b zur Befestigung eines Nummernschilds
vorgesehen.
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5c zeigt
den Tank 7 in einer Draufsicht. Eine Fahrzeughaubenbefestigung 74 bzw.
ein Haubenschloss dient zum sicheren Verschließen der Fahrzeughaube 6 (siehe 3). Über einen Tankrücklauf 77a wird
Kraftstoff in den Tank 7 zurückgeleitet. Der Tank 7 erstreckt
sich aus dem gezeigten Blickwinkel in etwa halbkreisförmig in
Richtung der Fahrzeughaube 6 (siehe 3), um das
Füllvolumen weiter
zu erhöhen.
Die Außenkontur
dieses Abschnitts bildet eine Luftzuführungskontur 90, durch die
Kühlerluft
strömt.
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5d zeigt
einen horizontalen Schnitt C-C (siehe 5a) durch
den Tank 7. Im Tank 7 sind Durchzüge 76 eingeformt,
die zur Befestigung des Tanks 7 am Fahrzeug 1 bzw.
am Chassis 2 (siehe 1) benutzt
werden und in 6b näher beschrieben werden.
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5e zeigt
einen vertikalen Schnitt D-D (siehe 5c) durch
den Tank 7.
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5f zeigt
beispielhaft die Befestigung der Fahrzeughaubenbefestigung 74.
Im Tank 7 (siehe 3) werden
bei seiner Herstellung Gewindebuchsen 74a verdrehfest eingeformt,
mittels derer die Haubenbefestigung 74 über Schrauben 500 mit
dem Tank 7 verbunden werden. Entsprechend werden auch andere
Befestigungsstellen, die direkt im Tank 7 vorgesehen sind,
ausgeführt.
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6a zeigt
in einer Draufsicht den Tank 7 und eine Kühlvorrichtung 200.
Die Kühlvorrichtung 200 besteht
im wesentlichen aus einem Kühlgebläse 250 (siehe 6b)
und einem ersten Wärmetauscher 210,
einem zweiten Wärmetauscher 220,
einem dritten Wärmetauscher 230.
Alle Bauteile der Kühlvorrichtung 200 sind
auf einem Trägerblech 102 montiert.
Der erste Wärmetauscher 210 ist
seitlich in Fahrtrichtung FR rechts angeordnet und ist zur Kühlung der
aufgeladenen Verbrennungsluft vorgesehen, wobei die Verbrennungsluft über Anschlüsse 211 und 212 zu-
bzw. abgeführt
wird. Der zweite Wärmetauscher 220 ist
gegenüber
dem ersten Wärmetauscher 210 angeordnet,
weist Anschlüsse 221 und 222 auf
und ist zur Kühlung
des Getriebe- und Hydrauliköls
vorgesehen. Der erste Wärmetauscher 210 und
der zweite Wärmetauscher 220 werden
in dieser Ansicht von links und rechts durchströmt. Der dritte Wärmetauscher 230 ist
vor dem Kühlgebläse 250 angeordnet,
wobei seine Anschlüsse
nicht sichtbar dargestellt sind. Der dritte Wärmetauscher 230 wird
in Fahrtrichtung FR durchströmt.
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Während der
erste Wärmetauscher 210 dicht an
den dritten Wärmetauscher 230 anschließt, ist zwischen
dem dritten Wärmetauscher 230 und
dem zweiten Wärmetauscher 220 ein
Zwischenraum vorgesehen, der im Betrieb mit einem Wartungsblech 240 dicht verschlossen
wird. Das Wartungsblech 240 wird zur Reinigung der Kühlvorrichtung 200 abgenommen.
Durch den Zwischenraum hindurch kann der Bediener die Wärmetauscheroberflächen reinigen,
z. B. durch Abkehren mit einem Besen oder einem Hochdruckreinigungsgerät. Der erste
und zweite Wärmetauscher 210, 220 sind
zum Tank 7 hin mit einer Streifendichtung versehen, sodass
durch die Spalte keine Luftströmung
stattfinden kann und die Luft vollständig durch die Wärmetauscher 210, 220, 230 strömt. Ebenfalls
sind die Wärmetauscher 210, 220, 230 nach
unten hin zum Trägerblech 102 abgedichtet,
so dass auch hier keine unzulässigen
Spalte entstehen können.
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6b zeigt
einen vertikalen Längsschnitt B-B
(siehe 6a) durch den Tank 7.
Der Tank 7 erstreckt sich unterhalb der Kühlvorrichtung 200 (siehe 6a).
Sämtliche
Bauteile der Kühlvorrichtung 200 werden
an dem Trägerblech 102 montiert.
Durch den Unterdruck, der durch das Kühlgebläse 250 erzeugt wird,
wird Umgebungsluft durch das gestrichelt dargestellte Haubenobergitter 61 und
die gestrichelt dargestellten Haubenseitengitter 62 in
den Haubeninnenraum 600 angesaugt. Die durch das Haubenobergitter 61 angesaugt
Luft kann nur in geringem Maße
direkt über
einem Kühlerinnenraum 400 in
den Wärmetauscher 230 einströmen, weil
diese über
ein Luftleitblech 270 so umgeleitet wird, dass der Großteil der
Luftmenge erst die beiden seitlichen Wärmetauscher 210, 220 durchströmen muss.
Die Luft, die durch die Haubenseitengitter 62 einströmt, durchströmt ebenfalls
die seitlichen Wärmetauscher 210, 220,
bevor diese in den Kühlerinnenraum 400 gelangt
und von dort zu dem dritten Wärmetauscher 230 gelangen
kann.
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6c zeigt
einen horizontalen Längsschnitt durch
den Tank 7. Da die Umgebungsluft, die über die Haubengitter 61, 62 (siehe 6b)
in den Haubeninnenraum 600 einströmt, den ersten und zweiten Wärmetauscher 210, 220 annähernd senkrecht
zur Anströmungsrichtung
des dritten Wärmetauschers 230 durchströmt, muss
die Luft im Kühlerinnenraum 400 ca.
um 90° abgelenkt
werden. Um zu verhindern, dass es zu Luftverwirbelungen und damit
zu Wirkungsgradverlusten kommt, muss die Luft kontrolliert geführt werden.
Hierzu ist der Tank 7 im Bereich zwischen dem ersten und
zweiten Wärmetauscher 210, 220 mit
einer sich kontinuierlich verjüngenden
Luftführungskontur 90 zum
dritten Wärmetauscher 230 hin
versehen, so dass einerseits ein möglichst großes Tankvolumen entsteht und
andererseits die Luft verwirbelungsfrei umgelenkt wird.
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Durch
die in 6a, b, c beschriebene Anordnung
und Abdichtung der Wärmetauscher 210, 220, 230 mit
dem Tank 7, dem Trägerblech 102 und dem
Luftleitblech 270 wird sichergestellt, dass auf der Innenseite
dieser Bauteile ein Kühlerinnenraum 400 gebildet
wird, in den Umgebungsluft nur über
die Wärmetauscher 210, 220 eintreten
und dann durch den dritten Wärmetauscher 230 und
das Gebläse
an einen in Fahrtrichtung FR dahinter liegenden Motorraum 300 abgegeben
werden kann.
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7 zeigt
mit dem Schnitt E-E (siehe 5d) die
Befestigung des Tanks 7 mit dem Chassis 2. Im
Tank 7 sind Durchzüge 76 vorgesehen,
die durch das geschlossen Volumen hindurchgehen, ohne dieses zu öffnen, so
dass keine Flüssigkeit
auslaufen kann. Durch diese Durchzüge 76 werden Zuganker 100 und
eine Distanzbuchse 101 in das Chassis 2 geschraubt.
An der Oberseite des Tanks 7 ist das Trägerblech 102 vorgesehen,
das zum einen die Vorspannkräfte
großflächiger an
den Tank 7 weiterleitet und außerdem eine ebene, geschlossene Fläche bildet,
die zur Abdichtung der umgebenden Bauteile der Kühlvorrichtung 200 (siehe 6a) dient,
die Reinigung erleichtert und eine homogenere Luftführung ermöglicht.
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In
der oben beschriebenen Ausführungsform ist
der zweite Wärmetauscher
zur Kühlung
des Getriebe- und Hydrauliköls
vorgesehen, da beide Vorrichtungen durch den selben Ölkreis versorgt
werden. Es ist aber auch denkbar, dass Getriebe und Hydraulik (Hubwerk
etc.) einen getrennten, unabhängigen Ölhaushalt
aufweisen und somit nicht in einem Wärmetauscher gekühlt werden
können.
Im Weiteren ist es möglich,
dass bei Fahrzeugen mit einer Kabinenklimatisierung ein weiterer
Wärmetauscher
notwendig ist.
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Muss
also ein weiterer Wärmetauscher
in der Kühleinrichtung
vorgesehen werden, ist es möglich, an
der Position des Luftleitblechs einen weiteren horizontalen Wärmetauscher
unterzubringen. Die Luftzuführungskontur
des Tanks müsste
dann je nach Auslegung des Kühlsystems
nach hinten hin stärker nach
unten ausgebildet sein, da die durch den zusätzlichen Wärmetauscher von oben nach unten strömende Luft
optimal geführt
werden muss.