DE102013019252A1 - Cooling device for an internal combustion engine of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung (10) für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens, mit wenigstens einem Lüfter (12), welcher ein Lüfterrad (14) zum Fördern eines Luftstrom umfasst, und mit wenigstens einer in Strömungsrichtung des Luftstroms vor dem Lüfterrad (14) angeordneten Luftleiteinrichtung (18), welche wenigstens einen Kanal (26) zum Führen von den Kanal (26) durchströmender Luft aufweist, wobei in dem Kanal (26) wenigstens ein Sperrelement (38) angeordnet ist, welches zwischen einer den Kanal (26) fluidisch versperrenden Schließstellung und wenigstens einer den Kanal (26) freigebenden Offenstellung bewegbar ist.The invention relates to a cooling device (10) for an internal combustion engine of a motor vehicle, comprising at least one fan (12), which comprises a fan wheel (14) for conveying an air flow, and at least one air guiding device arranged in front of the fan wheel (14) in the flow direction of the air flow (18), which has at least one channel (26) for guiding the air flowing through the channel (26), wherein in the channel (26) at least one blocking element (38) is arranged, which between a closed position fluidically obstructing the channel (26) and at least one open position releasing the channel (26) is movable.
Description
Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a cooling device for an internal combustion engine of a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1.
Derartige Kühlvorrichtungen für Verbrennungskraftmaschinen von Kraftwagen sind aus dem Serienfahrzeugbau bereits bekannt und umfassen üblicher Weise wenigstens einen Lüfter mit einem drehbaren Lüfterrad zum Fördern eines Luftstroms. Mit diesem Luftstrom kann die in Strömungsrichtung des Luftstroms hinter dem Lüfterrad angeordnete Verbrennungskraftmaschine angeströmt und umströmt werden, so dass eine hinreichende Kühlung der Verbrennungskraftmaschine auch beim Stillstand des Kraftwagens gewährleistet werden kann.Such cooling devices for internal combustion engines of motor vehicles are already known from mass-produced vehicles and usually comprise at least one fan with a rotatable fan wheel for conveying an air flow. With this air flow arranged in the flow direction of the air flow behind the fan impeller combustion engine can be flowed around and around, so that a sufficient cooling of the internal combustion engine can be ensured even when the motor vehicle.
Die Kühlvorrichtung umfasst ferner wenigstens eine in Strömungsrichtung des Luftstroms vor dem Lüfterrad angeordnete Luftleiteinrichtung, welche wenigstens einen Kanal zum Führen von den Kanal durchströmender Luft aufweist. Dabei ist auch der Kanal in Strömungsrichtung des Luftstroms beziehungsweise in Strömungsrichtung hinter der den Kanal durchströmenden Luft vor dem Lüfter angeordnet, wobei er nicht notwendigerweise in Überdeckung mit dem Lüfter angeordnet sein muss. Die Luftleiteinrichtung dient üblicherweise dazu, beim Betrieb des Lüfters durch diesen angesaugte Luft zu bündeln, so dass beispielsweise ein von einem Kühlmedium, insbesondere einer Kühlflüssigkeit, durchströmbarer Wärmetauscher der Kühlvorrichtung mit einem möglichst großen Luftvolumenstrom zu versorgen. Hierzu weist die Luftleiteinrichtung beispielsweise wenigstens einen von Luft durchströmbaren Kanal mit einem von der Luft durchströmbaren Querschnitt auf, der sich in Richtung des Lüfters verjüngt. Beispielsweise verjüngt sich der Querschnitt bis auf einen Außendurchmesser des Lüfterrads.The cooling device further comprises at least one arranged in the flow direction of the air flow in front of the fan impeller, which has at least one channel for guiding air flowing through the channel. In this case, the channel is arranged upstream of the fan in the flow direction of the air flow or in the flow direction behind the air flowing through the channel, wherein it does not necessarily have to be arranged in coincidence with the fan. The air guiding device is usually used to concentrate during operation of the fan through this sucked air, so that, for example, to supply one of a cooling medium, in particular a cooling liquid, can flow through the heat exchanger of the cooling device with the largest possible air volume flow. For this purpose, the air guide, for example, at least one channel through which air can flow with a cross-section through which air can flow, which tapers in the direction of the fan. For example, the cross section tapers down to an outer diameter of the fan.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass durch diese zentrale Bündelung der Luft auch dann eine direkte Anströmung einer Stirnseite der Verbrennungskraftmaschine entsteht, wenn der Lüfter nicht in Betrieb ist beziehungsweise wenn der Bedarf nach dem Betrieb des Lüfters nicht gegeben ist. Daraus resultieren starke Verwirbelungen in einem Motorraum, in welchem die Verbrennungskraftmaschine und die Kühlvorrichtung angeordnet sind. Darüber hinaus wird dadurch die Wärmeabfuhr aus dem Motorraum beeinträchtigt und es kann zu einer ungleichmäßigen Durchströmung von Kühlelementen vor allem in seitlichen Bereichen kommen.However, it has been shown that even direct air flow to an end face of the internal combustion engine is created by this central bundling of the air when the fan is not in operation or when the need for the operation of the fan is not given. This results in strong turbulence in an engine compartment in which the internal combustion engine and the cooling device are arranged. In addition, the heat dissipation from the engine compartment is thereby impaired and it can lead to an uneven flow of cooling elements, especially in lateral areas.
Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kühlvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welcher sich eine verbesserte, durch Fahrtwind bewirkbare Kühlwirkung realisieren lässt.Object of the present invention is to provide a cooling device of the type mentioned, by means of which can be realized an improved, effected by wind cooling effect.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäße durch eine Kühlvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a cooling device with the features of claim 1. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the remaining claims.
Um eine Kühlvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens zu schaffen, mittels welcher sich eine verbesserte, durch Fahrtwind bewirkbare Kühlwirkung realisieren lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass in dem in Strömungsrichtung des durch den Lüfter bewirkbaren Luftstroms vor dem Lüfter angeordneten Kanal wenigstens ein Sperrelement angeordnet ist, welches zwischen einer den Kanal fluidisch versperrenden Schließstellung und wenigstens einer den Kanal freigebenden Offenstellung bewegbar ist. Hierdurch ist eine bedarfsgerecht einstellbare Luftdurchströmbarkeit der Luftleiteinrichtung geschaffen. Ist das Sperrelement geöffnet, das heißt befindet sich das Sperrelement beispielsweise in einer Offenstellung, so kann ein durch die Luftleiteinrichtung bewirkter Staudruck stromauf des Lüfters gering gehalten werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, um eine besonders hohe, durch Fahrtwind bewirkbare Kühlwirkung zu schaffen, insbesondere, wenn der Lüfter deaktiviert ist. Mit anderen Worten stellt die Luftleiteinrichtung bei geöffnetem Sperrelement einen nur geringen Strömungswiderstand für den Fahrtwind dar, so dass die Verbrennungskraftmaschine, insbesondere ihr Motorblock, besonders vorteilhaft von Fahrtwind angeströmt, umströmt und dadurch gekühlt werden kann. Hierdurch lässt sich eine besonders vorteilhafte Umströmung der Verbrennungskraftmaschine und Abströmung der Luft aus dem Motorraum insbesondere dann realisieren, wenn der Lüfter nicht in Betrieb ist. Durch diese verbesserte Kühlwirkung können auch Situationen, in denen der Lüfter zu aktivieren ist, in ihrer Anzahl gering gehalten werden.In order to provide a cooling device for an internal combustion engine of a motor vehicle, by means of which an improved, effected by wind flow cooling effect can be realized, it is provided according to the invention that arranged in the flow direction of the air flow caused by the fan upstream of the fan channel at least one blocking element which is movable between a closed position fluidically obstructing the channel and at least one open position releasing the channel. As a result, a demand adjustable air flowability of the louver is created. If the blocking element is open, that is to say the blocking element is in an open position, for example, a dynamic pressure caused by the air guiding device can be kept low upstream of the fan. This is particularly advantageous in order to provide a particularly high cooling effect that can be brought about by wind, in particular when the fan is deactivated. In other words, when the blocking element is open, the air guiding device represents only a small flow resistance for the driving wind, so that the internal combustion engine, in particular its engine block, is particularly advantageously affected by the wind, flows around and can thereby be cooled. In this way, a particularly advantageous flow around the internal combustion engine and outflow of air from the engine compartment can be realized in particular when the fan is not in operation. This improved cooling effect also makes it possible to minimize the number of situations in which the fan is to be activated.
Gleichzeitig kann mittels der Luftleiteinrichtung eine gezielte Führung der Luft und insbesondere des durch den Lüfter bewirkbaren Luftstroms realisiert werden. Ist der Lüfter beispielsweise aktiviert, so ist das Sperrelement geschlossen. Dadurch kann – beispielsweise über wenigstens einen neben dem Kanal angeordneten, weiteren Kanal der Luftleiteinrichtung – eine gezielte und definierte Führung des Luftstroms realisiert werden, so dass beispielsweise Kühlflächen eines von einem Kühlmedium, insbesondere einer Kühlflüssigkeit, durchströmbaren Wärmetauschers gezielt mit dem durch den Lüfter bewirkten Luftstrom beaufschlagt und umströmt werden können. Hierdurch ist es möglich, den Wärmetauscher mit einem möglichst großen Luftvolumenstrom zu versorgen, wenn der Lüfter aktiviert ist.At the same time, a targeted guidance of the air and in particular of the air flow which can be effected by the fan can be realized by means of the air guiding device. For example, if the fan is enabled, so the blocking element is closed. This allows - for example, at least one arranged next to the channel, another channel of the louver - a targeted and defined leadership of the air flow can be realized, so that, for example, cooling surfaces of a of a cooling medium, in particular a cooling liquid, flow-through heat exchanger targeted with the air flow caused by the fan can be applied and flowed around. This makes it possible to provide the heat exchanger with the largest possible air volume flow when the fan is activated.
Durch die bedarfsgerechte Verstellung des Sperrelements kann insbesondere ein Staudruck stromauf des Lüfters und insbesondere zwischen dem Lüfter und dem Wärmetauscher gering gehalten werden. Darüber hinaus lassen sich Verwirbelungen im Motorraum gering halten, so dass auch aerodynamische Verluste gering gehalten werden können.By the need-based adjustment of the blocking element, in particular a back pressure upstream of the fan and in particular between the fan and the heat exchanger can be kept low. In addition, turbulence in the engine compartment can be kept low, so that aerodynamic losses can be kept low.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawings; these show in:
Die Kühlvorrichtung
Die Kühlvorrichtung
Die Luftleiteinrichtung
Um nun insbesondere bei deaktiviertem Lüfter
Aus
Die jeweilige Klappe
Vorzugsweise sind die Klappen
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102010035741 A1 [0005] DE 102010035741 A1 [0005]
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DE102013019252.8A DE102013019252A1 (en) | 2013-11-16 | 2013-11-16 | Cooling device for an internal combustion engine of a motor vehicle |
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DE102013019252.8A Withdrawn DE102013019252A1 (en) | 2013-11-16 | 2013-11-16 | Cooling device for an internal combustion engine of a motor vehicle |
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2013
- 2013-11-16 DE DE102013019252.8A patent/DE102013019252A1/en not_active Withdrawn
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