DE102010009509A1 - Front axle transmission for motor vehicle, has tub for cooling water, which is connected on lower surface of transmission, where cooling fins are formed at transmission housing - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Vorderachsgetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einem Getriebegehäuse.The invention relates to a Vorderachsgetriebe for a motor vehicle, with a transmission housing.
Bei Sportwagen mit Heck- oder Mittelmotor und Allradantrieb wird ein Teil der Motorleistung über ein Vorderachsgetriebe übertragen, das als Vorderachsdifferential ausgebildet ist. Die entstehende Wärme des Öls im Differentialgehäuse wird dabei an die am Unterboden strömende Luft abgegeben. Dies verursacht bei steigender Leistung folgende Probleme: Die zur Kühlung notwendige Luftmenge steigt. In der Konsequenz sind deshalb immer größere Öffnungen im Unterboden zur Kühlung des Vorderachsdifferentials erforderlich. Hierdurch verschlechtert sich der Strömungswiderstandskoeffizient (Cw-Wert) und es wird der Vorderachsauftrieb nachteilig beeinflusst. Die unter dem Fahrzeug strömende Luft weist nur einen geringen Staudruck auf, wodurch die Wärmeabfuhr an eine physikalische Grenze stößt.In sports cars with rear or mid-engine and all-wheel drive part of the engine power is transmitted via a front axle, which is designed as a front differential. The resulting heat of the oil in the differential housing is delivered to the air flowing on the subfloor. This causes the following problems with increasing power: The amount of air required for cooling increases. As a consequence, larger and smaller openings in the underbody are needed to cool the front axle differential. As a result, the flow resistance coefficient (Cw value) deteriorates and the front axle lift is adversely affected. The air flowing under the vehicle has only a low back pressure, whereby the heat dissipation encounters a physical limit.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Getriebe bei Kraftfahrzeugen mittels Kühlwasser zu kühlen.From the prior art it is known to cool transmission in motor vehicles by means of cooling water.
So ist in der
In der
In der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine besonders effiziente Kühlung eines Vorderachsgetriebes für ein Kraftfahrzeug zu schaffen.Object of the present invention is to provide a particularly efficient cooling of a Vorderachsgetriebes for a motor vehicle.
Gelöst wird die Aufgabe bei einem Vorderachsgetriebe für ein Kraftfahrzeug mit einem Getriebegehäuse dadurch, dass mit dem Getriebegehäuse, auf der Unterseite des Getriebes, eine Wanne für Kühlwasser verbunden ist, wobei am Gehäuse Kühlrippen ausgebildet sind, die in den zwischen Gehäuse und Wanne gebildeten Raum ragen, sowie mit der Wanne ein Kühlwasservorlauf und ein Kühlwasserrücklauf verbunden ist.The object is achieved in a Vorderachsgetriebe for a motor vehicle with a transmission housing characterized in that with the transmission housing, on the underside of the transmission, a trough for cooling water is connected, wherein on the housing cooling fins are formed, which protrude into the space formed between the housing and the tub , As well as with the tub a cooling water inlet and a cooling water return is connected.
Das Vorderachsgetriebe wird somit wassergekühlt, es handelt sich in Folge dessen um eine aktive Kühlung des Vorderachsgetriebes. Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn das für die Kühlung verwendete Kühlwasser dem Motorkühlwasserkreislauf entnommen wird.The Vorderachsgetriebe is thus water cooled, it is in consequence of an active cooling of the front axle. It is considered particularly advantageous if the cooling water used for the cooling is taken from the engine cooling water circuit.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Gehäuses mit den Kühlrippen ist eine große Oberfläche für den Wärmeübergang von Kühlwasser zu Getriebegehäuse geschaffen, so dass eine nachhaltige Kühlung des Vorderachsgetriebes gewährleistet ist. Das Kühlwasser durchströmt den Wannenraum, strömt hierbei entlang der Kühlrippen, so dass ein hoher Kühlwirkungsgrad gewährleistet ist. Das Kühlwasser kann hierbei durch den Wannenraum gepumpt werden. Es ist aber auch durchaus denkbar, dass das Kühlwasser aufgrund einer anstehenden Druckdifferenz von Kühlwasservorlauf und Kühlwasserrücklauf, ohne dass es einer Pumpe bedarf, durch den Wannenraum strömt.The inventive design of the housing with the cooling fins a large surface for the heat transfer of cooling water to gear housing is created so that a sustainable cooling of the front axle is guaranteed. The cooling water flows through the tub space, flows along the cooling fins, so that a high cooling efficiency is ensured. The cooling water can be pumped through the tub area. But it is also quite conceivable that the cooling water flows through the tub space due to a pending pressure difference of cooling water flow and cooling water return, without the need for a pump.
Das Kühlwasser wird somit insbesondere dem Motorkühlwasserkreislauf entnommen und in die Wanne eingeleitet. Das Kühlwasser umströmt die Rippen des Getriebegehäuses des Vorderachsgetriebes und ermöglicht so den Wärmeaustausch zwischen Vorderachsgetriebeöl und Kühlwasser.The cooling water is thus taken in particular the engine cooling water circuit and introduced into the tub. The cooling water flows around the ribs of the transmission housing of the front axle, thus allowing the heat exchange between Vorderachsgetriebeöl and cooling water.
Eine baulich besonders einfach gestaltete Anordnung von Getriebegehäuse und Wanne ergibt sich, wenn die Wanne mittels Befestigungsmitteln, insbesondere mittels Schrauben mit dem Getriebegehäuse verbindbar ist. In diesem Fall reicht es aus, die Wanne mit einem umlaufenden Flansch auszubilden und den Flansch mit diversen Löchern zur Aufnahme der Befestigungsmittel zu versehen. Die Schrauben werden durch die Löcher im Flansch gesteckt und in Gewindebohrungen des Getriebegehäuses eingeschraubt.A structurally particularly simple arrangement of gear housing and trough results when the trough is connectable by means of fastening means, in particular by means of screws with the transmission housing. In this case, it is sufficient to form the tub with a circumferential flange and to provide the flange with various holes for receiving the fasteners. The screws are inserted through the holes in the flange and screwed into threaded holes in the gearbox housing.
Um die Wanne besonders einfach, insbesondere unter Verwendung einer separaten Dichtung, mit dem Gehäuse verbinden zu können, wird es als besonders zweckmäßig erachtet, wenn ein Bodenabschnitt des Gehäuses eine ebene obere Fläche aufweist und mit dem Gehäuse im Bereich des Bodenabschnitts die Wanne verbindbar ist. Das Gehäuse weist insbesondere im Bereich des Bodenabschnitts mehrere, sich senkrecht zur oberen Fläche des Bodenabschnitts erstreckende Kühlrippen auf, die parallel zueinander angeordnet sind. Diese Gestaltung ermöglicht es, das Getriebegehäuse mit den Bodenrippen auf einfache Art und Weise als Gussteil herzustellen. Überdies kann eine einfache Anbringung der Wanne am Getriebegehäuse sichergestellt werden, indem der umlaufende Flansch der Wanne an einem weitgehend ebenen Abschnitt des Bodens des Getriebegehäuses anliegt, insbesondere bei Anordnung einer umlaufenden Dichtung zwischen Wanne und Getriebegehäuse.In order to be able to connect the tub to the housing in a particularly simple manner, in particular using a separate seal, it is considered particularly expedient if a bottom section of the housing has a flat upper surface and the tub can be connected to the housing in the region of the bottom section. The housing has, in particular in the region of the bottom section, a plurality of cooling ribs extending perpendicularly to the upper surface of the bottom section, which are arranged parallel to one another. This design makes it possible to produce the gear housing with the bottom ribs in a simple manner as a casting. Moreover, a simple attachment the trough are secured to the transmission housing by the peripheral flange of the trough bears against a substantially flat portion of the bottom of the transmission housing, in particular when a circumferential seal between the trough and the transmission housing.
Insbesondere dann, wenn das Vorderachsgetriebe im Wesentlichen in Längsrichtung des Kraftfahrzeuges orientiert ist, ist die Wanne vorteilhaft parallel zum Boden der Wanne länglich ausgebildet und es erstrecken sich die Kühlrippen in dieser Längsrichtung der Wanne. Die Erstreckung der jeweiligen Kühlrippe vom Bodenabschnitt des Gehäuses sollte hierbei größer als 75% des Abstands von Bodenabschnitt des Gehäuses und Wannenboden sein. Bei vollständig mit Kühlwasser gefülltem Wannenraum wird somit eine möglichst große Kühlrippenfläche kontaktiert, wobei gleichzeitig sichergestellt ist, dass eine günstige Umströmung der Kühlrippen gewährleistet ist.In particular, when the Vorderachsgetriebe is oriented substantially in the longitudinal direction of the motor vehicle, the trough is advantageously formed elongated parallel to the bottom of the trough and extend the cooling fins in this longitudinal direction of the trough. The extent of the respective fin from the bottom portion of the housing should be greater than 75% of the distance from the bottom portion of the housing and tub bottom. When completely filled with cooling water tub space thus the largest possible cooling fin surface is contacted, at the same time ensuring that a favorable flow around the cooling fins is ensured.
Der Kühlwasservorlauf ist zweckmäßig im Bereich einer Seitenwand der Wanne und der Kühlwasserrücklauf im Bereich einer entgegengesetzten Seitenwand der Wanne angeordnet. Demnach muss das Kühlwasser die Wanne durchströmen, strömt somit nicht nur entlang einer Seitenwand. Unter dem Aspekt dieser Optimierung der Durchströmung der Wanne wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn der Kühlwasserlauf und der Kühlwasserrücklauf im Bereich entgegengesetzter Enden der Wanne angeordnet sind. Bei länglich ausgebildeter Wanne befinden sind diese Enden somit im Bereich der beiden Stirnseiten der Wanne. Das Kühlwasser durchströmt demnach die Wanne im Wesentlichen über deren gesamte Längserstreckung. Der Wannenraum ist im Wesentlichen quaderförmig gestaltet.The cooling water supply is expediently arranged in the region of a side wall of the trough and the cooling water return in the region of an opposite side wall of the trough. Accordingly, the cooling water must flow through the trough, thus not only flows along a side wall. From the aspect of this optimization of the flow through the tub, it is considered to be particularly advantageous if the cooling water flow and the cooling water return are arranged in the region of opposite ends of the tub. In an elongated tray these ends are thus in the region of the two end faces of the tub. Accordingly, the cooling water flows through the trough substantially over its entire longitudinal extent. The tub space is designed essentially cuboid.
Das erfindungsgemäße Vorderachsgetriebe findet insbesondere Verwendung im Zusammenhang mit einem Kraftfahrzeug, insbesondere einem Sportwagen, der mit Heck- oder Mittelmotor und Allradantrieb ausgestattet ist.The Vorderachsgetriebe invention finds particular use in connection with a motor vehicle, especially a sports car, which is equipped with rear or mid-engine and four-wheel drive.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im Nachfolgenden näher beschrieben. Es zeigt:A preferred embodiment of the invention is illustrated in the drawing and described in more detail below. It shows:
Mit dem Getriebegehäuse
Der Boden
The floor
In den zwischen dem Bodenabschnitt
Die Wanne
Im Bereich der beiden länglichen, im Wesentlichen vertikal orientierten Wände
Grundsätzlich kann die Förderung des Kühlwassers durch den Wannenraum
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vorderachsgetriebefront axle
- 22
- Getriebegehäusegearbox
- 33
- Lagergehäusebearing housing
- 44
- Lagercamp
- 55
- Antriebswelledrive shaft
- 66
- Abtriebswelleoutput shaft
- 77
- Flanschflange
- 88th
- Lagercamp
- 99
- Wannetub
- 1010
- Bodenground
- 1111
- Bodenabschnittbottom section
- 1212
- Flächearea
- 1313
- Kühlrippecooling fin
- 1414
- Flanschflange
- 1515
- Lochhole
- 1616
- Gewindebohrungthreaded hole
- 1717
- Bodenground
- 1818
- Wandwall
- 1919
- Wannenraumwhen space
- 2020
- KühlwasservorlaufCooling water supply
- 2121
- KühlwasserrücklaufCooling water return
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 4212243 A1 [0005] DE 4212243 A1 [0005]
- DE 29924452 U1 [0006] DE 29924452 U1 [0006]
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