DE10209237B4 - Air-cooled front cooler module - Google Patents

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Abstract

Luftgekühltes Frontkühlermodul (20) für ein Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine,
mit einem oder mehreren Wärmetauschern (21, 22, 23) mit Kühlernetzen (24) mit Rohren (25), die von einem oder mehreren Kühlmedien (LM) durchströmt und außen von Kühlluft (LA) angeströmt werden,
mit einem oder mehreren Fahrzeugelementen (13) im Weg der Kühlluft (LA) zum Frontkühlermodul (20), und
mit einem oder mehreren Lüftern (30) mit Lüfterantrieb (31),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rohre (25) mindestens eines der Kühlernetze (24) den Bereich hinter einem Stoßfänger (13) im Weg der Kühlluft (LA) aussparen.Air-cooled front radiator module (20) for a motor vehicle having an internal combustion engine,
with one or more heat exchangers (21, 22, 23) with cooler networks (24) with tubes (25) through which one or more cooling media (L M ) flows and outside of which cooling air (L A ) flows;
with one or more vehicle elements (13) in the path of the cooling air (L A ) to the front radiator module (20), and
with one or more fans (30) with fan drive (31),
characterized,
that the tubes (25) of at least one of the cooling networks (24) omit the area behind a bumper (13) in the path of the cooling air (L A ).

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein luftgekühltes Frontkühlermodul für ein Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine, einem oder mehreren Wärmetauschern mit Kühlernetzen mit Rohren, die von einem oder mehreren Kühlmedien durchströmt und außen von Kühlluft angeströmt werden, mit einem oder mehreren Fahrzeugelementen im Weg der Kühlluft zum Frontkühlermodul, und mit einem oder mehreren Lüftern mit Lüfterantrieb.The The invention relates to an air-cooled Front radiator module for a Motor vehicle with an internal combustion engine, one or more heat exchangers with radiator grids with pipes that flows through one or more cooling media and outside of cooling air flows against be with one or more vehicle elements in the path of the cooling air for Front radiator module, and with one or more fans with fan drive.

Kraftfahrzeuge besitzen üblicherweise Verbrennungskraftmaschinen, die auch gekühlt werden müssen. Dabei geht es um die Kühlung des Kühlmittels selbst, aber auch um die Ladeluft. Zunehmend müssen Kraftfahrzeuge auch mit Klimakondensatoren ausgerüstet werden. Zweckmäßig baut man diese Kühlung in Form von Frontkühlermodulen auf, die direkt hinter der Frontpartie des Fahrzeugs angeordnet sind, wo sie also dem Fahrwind ausgesetzt sind. Man versucht, die Kühler möglichst kompakt und mit geringen Außenabmessungen aufzubauen, weil der Platz im unmittelbar dahinter liegenden Motorraum zunehmend knapper wird, da immer mehr und auch immer größere Aggregate dort mit zunehmender Technologie und zunehmenden Ansprüchen aufgebaut werden müssen.motor vehicles usually own Internal combustion engines, which also have to be cooled. there it's about cooling of the coolant itself, but also about the charge air. Increasingly, motor vehicles also have to Air conditioning condensers equipped become. Expediently builds one this cooling in the form of front radiator modules placed on that just behind the front of the vehicle are where they are exposed to the driving wind. One tries, the cooler preferably compact and with small outer dimensions build up, because the space in the immediately behind engine compartment increasing is becoming scarcer, as more and more and larger units are there with increasing technology and increasing demands must be built.

Bei Schwerlastkraftfahrzeugen wird in der DE 100 25 221 A1 sogar vorgeschlagen, die dort erforderlichen mehreren Kühler nicht hintereinander, sondern übereinander und nebeneinander aufzubauen, wobei die einzelnen Kühler jeweils vertikal orientiert werden. In der Mitte wird ein gemeinsamer Kühlventilatormotor angeordnet. Durch diese Anordnung der diversen Kühler kann eine Raumeinsparung in der axialen Richtung erfolgen, in der bei Schwerlastkraftfahrzeugen der Raum besonders wichtig ist. In der vertikalen Richtung sowie auch in der Breite steht dagegen praktisch beliebig Raum zur Verfügung und der Zugang zu den verschiedenen Kühlern durch den Fahrwind ist bei solchen Fahrzeugen auch unproblematisch.In heavy duty vehicles is in the DE 100 25 221 A1 even suggested that the cooler required there not consecutively, but one above the other and build next to each other, the individual radiator are each oriented vertically. In the middle of a common cooling fan motor is arranged. By this arrangement, the various radiator can be made a space saving in the axial direction, in which in heavy-load vehicles, the room is particularly important. In the vertical direction as well as in the width, on the other hand, virtually any space is available and the access to the various coolers by the driving wind is also unproblematic in such vehicles.

Für Personenkraftwagen mit ihren ganz anderen Abmessungen und Anforderungen im Bereich der Frontpartie ist diese Konzeption allerdings nicht geeignet.For passenger cars with their very different dimensions and requirements in the field of Front end, this conception is not suitable.

In der EP 0 183 596 B1 wird eine weitere Konzeption vorgeschlagen, bei der der Lüftermotor in einer becherartigen Hülse eingekapselt ist und sich überwiegend innerhalb der Nabe des Lüfters und zwischen dem Lüfter und dem Kühlermodul befindet. Da dieser Bauraum nicht ausreicht, ragt die becherförmige Hülse teilweise in den Kühler hinein. Diese Konzeption verkürzt zwar den Bauraum, stört aber erheblich den Kühlflüssigkeitsfluss innerhalb des Kühlers und berücksichtigt in keiner Weise die Strömungsverhältnisse der Kühlluft im Bereich der Frontpartie von Kraftfahrzeugen.In the EP 0 183 596 B1 Another concept is proposed in which the fan motor is encapsulated in a cup-like sleeve and located predominantly within the hub of the fan and between the fan and the radiator module. Since this space is insufficient, the cup-shaped sleeve protrudes partially into the radiator. Although this design shortens the space, but significantly disturbs the coolant flow within the radiator and takes into account in any way the flow conditions of the cooling air in the frontal area of motor vehicles.

Die Frontpartie der Kraftfahrzeuge soll eine bestimmte gewünschte Stabilität aufweisen, um die Insassen im Fall einer Kollision zu schützen. Zugleich soll die Frontpartie des Kraftfahrzeuges aber auch nachgiebig bleiben, um auch das Verletzungsrisiko der Fußgänger im Fall eines Aufpralles möglichst gering zu halten. Es wird versucht, diesem Widerspruch durch Kompromisslösungen zu begegnen. Da die Frontkühlermodule nicht zur Stabilität des Vorderwagens des Kraftfahrzeugs beitragen, die Nachgiebigkeit der Knautschzone jedoch ungünstig beeinflussen, versucht man sie nach Möglichkeit aus dem unmittelbaren Deformationsbereich zu entfernen.The Front end of motor vehicles should have a certain desired stability, to protect the occupants in the event of a collision. At the same time, the front end of the motor vehicle but also remain compliant to the risk of injury of the Pedestrians in the Case of an impact as possible to keep low. It tries to counter this contradiction by compromise solutions to encounter. Because the front cooler modules not for stability contribute to the front end of the motor vehicle, the compliance the crumple zone but unfavorable If possible, you try them out of the immediate Deformation range to remove.

Außerdem möchte man die Öffnungen in der Frontpartie der Kraftfahrzeuge aus aerodynamischen und akustischen Gründen möglichst verkleinern. Sind diese Öffnungen (umgangssprachlich häufig als „Kühlergrill" bezeichnet) relativ groß, so erhöht sich auch der Luftwiderstand (cW-Wert) und auch der Geräuschpegel, der von dem Kraftfahrzeug verursacht wird, nimmt zu. Beide Effekte sind unerwünscht, sodass man diese Öffnungen tendenziell verkleinern möchte. Es werden also immer mehr und immer raum- und flächenschließende Fahrzeugelemente in den Weg der Kühlluft zu dem Frontkühlermodul gestellt, was die Kühlung natürlich beeinträchtigt.In addition, you want to minimize the openings in the front of the car for aerodynamic and acoustic reasons as possible. If these openings (colloquially often referred to as "grille") are relatively large, the air resistance (c W value) also increases and also the noise level caused by the motor vehicle increases, both of which are undesirable, so that these Thus, more and more space and space-closing vehicle elements are placed in the path of the cooling air to the front cooler module, which of course affects the cooling course.

In der DE 41 32 570 C2 wird versucht, diesem Problem dadurch zu begegnen, dass in den Stoßfängerteilen für einen Kraftfahrzeugvorderbau nun Kühlluft-Kanäle integriert werden, die dem Kühler der Fahrzeugantriebseinheit Kühlluft zuführen. Es wird also versucht, die durch den Stoßfänger eigentlich verstellten Zuwege durch eine gezielte Lenkung der Kühlluft doch wieder frei zu bekommen. Man versucht also, die Kühlluftströmung mittels eines Kanals auf die einzelnen Verbraucher besser zu verteilen. Die Wärmetauscher bleiben unverändert. Die Menge an Kühlluft, die durch diese integrierten Kanäle zugeführt werden kann, ist darüber hinaus auch noch begrenzt. Außerdem wird die Lüftung mit dem Lüfterantrieb in den Bereich zwischen dem Stoßfänger und dem Kühler des Fahrzeugs angeordnet; der Lüfter wird also anders als meist üblich als Drucklüfter (und nicht als Zuglüfter) betrieben. Dadurch können zwar die Positionen des Lüfters und die Kühlluftkanäle im Stoßfänger besser aufeinander abgestimmt werden, die Zuwege für den Fahrwind werden aber noch weiter verstellt und die Möglichkeiten für die Konstruktion dieses Bereiches noch weiter eingeschränkt.In the DE 41 32 570 C2 an attempt is made to counteract this problem by now integrating cooling air ducts which supply cooling air to the cooler of the vehicle drive unit in the bumper parts for a motor vehicle front construction. It is therefore trying to get rid of the actually obstructed by the bumper paths through a targeted steering of the cooling air but again. One therefore tries to better distribute the cooling air flow by means of a channel to the individual consumers. The heat exchangers remain unchanged. In addition, the amount of cooling air that can be supplied through these integrated channels is still limited. In addition, the ventilation is arranged with the fan drive in the area between the bumper and the radiator of the vehicle; the fan is therefore operated differently than usually usual as a pressure fan (and not as a draft fan). As a result, while the positions of the fan and the cooling air ducts in the bumper can be better matched, the paths for the driving wind are still further adjusted and further limited the possibilities for the construction of this area.

Beide Tendenzen, einerseits die zunehmende Kompaktierung der Kühler und andererseits das Verstellen der Zuwege für den Fahrwind, erschweren den Aufbau von Kühlern. Zu bedenken ist ja, dass größere Motoren auch eine entsprechende Kühlung benötigen.Both tendencies, on the one hand the increasing compaction of the radiators and on the other hand the adjustment of the ways for the driving wind, make it difficult the construction of coolers. It should be remembered that larger engines also require appropriate cooling.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein luftgekühltes Frontkühlermodul für Kraftfahrzeuge bereitzustellen, das trotz eines kompakten Aufbaus eine ausreichende Motorkühlung auch bei einem eingeschränkten Strömungsweg der Kühlluft sicherstellt.task The invention is therefore an air-cooled front cooler module for motor vehicles to provide sufficient, despite a compact design engine cooling even with a limited flow the cooling air ensures.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Frontkühlermodul dadurch gelöst, dass die Rohre mindestens eines der Kühlernetze den Bereich hinter einem Stoßfänger im Weg der Kühlluft aussparen.These Task is solved in a generic front cooler module in that the tubes of at least one of the grille nets the area behind a bumper in the Eliminate the path of cooling air.

Ganz besonders bevorzugt ist es dabei, wenn der Lüfterantrieb des Lüfters in wenigstens eines der Kühlernetze hineinragt.All It is particularly preferred if the fan drive of the fan in at least one of the grille nets protrudes.

Herkömmlich ist bei Kompaktierungsversuchen im Stand der Technik meist versucht worden, sich auf die äußeren Dimensionen eines Kühlers zu konzentrieren, also seine Abmessungen irgendwie zu verkleinern, ohne seine Funktion dabei zu gefährden. Die DE 197 31 999 A1 schlägt beispielsweise die Verwendung von Modulträgern zur unabhängigen Halterung mehrerer Kühler eines Kühlermoduls vor, um Einbauraum zu sparen.Conventionally, in compaction attempts in the prior art, attempts have generally been made to concentrate on the outer dimensions of a cooler, that is, to somehow reduce its dimensions without jeopardizing its function. The DE 197 31 999 A1 For example, suggests the use of module carriers for independently mounting a plurality of coolers of a cooler module to save installation space.

Erfindungsgemäß wird nun aber nicht an den äußeren Dimensionen etwas geändert, sondern genau das Gegenteil gemacht: Es wird im Regelfall praktisch der zentrale, mittlere Bereich eines Kühlernetzes, zumindest desjenigen Kühlernetzes, das dem Lüfterrad am nächsten liegt, einfach ausgespart. Es entsteht praktisch ein "Kühler mit mittigem Loch". Die äußeren Abmessungen (Breite, Länge, Höhe) bleiben im Wesentlichen unverändert.According to the invention will now but not on the outer dimensions something changed, but just done the opposite: it is usually practical the central, central area of a radiator network, at least of that Radiator network, that the fan wheel the next lies, just omitted. It practically creates a "cooler with a central hole". The outer dimensions (Wide length, Height) remain essentially unchanged.

So kann der Lüfterantrieb, der sich bisher in ungewünschter Form in den Motorraum hineinerstrecken musste, genau in diesen freiwerdenden Bereich praktisch im Inneren des Frontkühlermoduls hineingelegt werden, so dass der Lüfterantrieb nun stark und kostengünstig ausgeführt werden kann, was die Kühlleistung weiter verbessert.So can the fan drive, so far in unwanted Form had to go into the engine compartment, exactly in this released Area practically inside the front cooler module, so the fan drive now strong and inexpensive accomplished can be what the cooling power further improved.

Auch das Lüfterrad selbst kann jetzt sehr nah am Kühlernetz platziert werden. Auf die Lüfterhutze dagegen, die bisher erforderlich war, kann jetzt komplett verzichtet werden, was die bisher stattfindende Behinderung der Abströmung beim Fahrtwindbetrieb vermeidet, und zu einer weiteren Verbesserung der Kühlleistung führt.Also the fan wheel even now can be very close to the radiator network to be placed. On the fan guard, on the other hand, which was previously required, can now be completely dispensed with what the hitherto held obstruction of the outflow at Wind-wind operation avoids, and to further improve the cooling performance leads.

Der Ansatz führt überraschend zum Erfolg: Obwohl jetzt Teilbereiche des Kühlernetzes im Vergleich zum Stand der Technik einfach fortfallen oder nicht mehr so gleichmäßig aufgebaut sind wie bisher, entstehen deutliche Vorteile für die Bautiefe des kompletten Frontkühlermoduls. Mehrere Zentimeter Platz in Richtung der Fahrzeuglängsachse werden gewonnen. Dem stehen durch den Fortfall beziehungsweise die geänderte Führung der Rohre eines Kühlernetzes geringe Verluste an Kapazität des Wärmetauschers entgegen, die insbesondere bei im Folgenden noch erörterten Ausführungsformen zu vernachlässigen sind, verglichen mit den erzielbaren Vorteilen.Of the Approach leads to surprising to success: Although now parts of the radiator network compared to State of the art simply fall away or no longer built so evenly are as before, significant advantages for the overall depth of the complete Front radiator module. Several inches of space in the direction of the vehicle's longitudinal axis be won. The stand by the departure or the modified guide the pipes of a radiator network low Losses in capacity the heat exchanger, in particular in the embodiments discussed below are negligible, compared with the achievable advantages.

In die entstehenden Aussparungen können außerdem noch andere Aggregate integriert werden, die bisher ungünstig geformt innerhalb des Motorraums angeordnet werden mussten.In the resulting recesses can also Other units are integrated, which previously formed unfavorable had to be arranged inside the engine compartment.

Der Kühler wird genau dort außer Funktion gestellt, wo er ohnehin seinen geringsten Wirkungsgrad hat, nämlich in demjenigen Abschnitt des Kühlers, der von dem Stoßfänger oder anderen Fahrzeugelementen völlig verdeckt ist und daher mangels Fahrwind nur durch freie Konvektion zum Kühleffekt beiträgt. Dies geschieht, indem die Aussparung für den Lüfterantrieb im Windschatten eines Stoßfängers oder von anderen Fahrzeugelementen liegt.Of the cooler is exactly there except Function set, where he anyway his lowest efficiency has, namely in that section of the radiator, that of the bumper or completely different vehicle elements is covered and therefore lack of driving wind only by free convection contributes to the cooling effect. This happens by the recess for the fan drive in the lee a bumper or from other vehicle elements.

Insbesondere aber ist der freiwerdende Raum in bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung besonders sinnvoll zu nutzen.Especially but is the space released in preferred embodiments to use the invention particularly useful.

Auch dann, wenn bei einem Kraftfahrzeug andere Fahrzeugelemente im Weg der Kühlluft zum Frontkühlermodul angeordnet sind, können bevorzugt die Rohre genau den Bereich hinter den Fahrzeugelementen aussparen.Also when in a motor vehicle other vehicle elements in the way the cooling air to the front cooler module are arranged the tubes prefer exactly the area behind the vehicle elements avoiding.

Zu den Fahrzeugelementen im Weg der Kühlluft, die die homogene Anströmung des Frontkühlermoduls beeinträchtigen, also gewissermaßen zu den Vorbauten vor dem Kühler zählt vor allem, aber nicht ausschließlich der Stoßfänger.To the vehicle elements in the path of the cooling air, the homogeneous flow of the Front radiator module affect so to speak the stems in front of the radiator counts everything, but not exclusively the bumper.

Es stellt sich dabei heraus, dass die jetzt homogenere Kühlung die ungünstigen Mischeffekte sonst unterschiedlich gekühlten Kühlmediums in den Sammlern drastisch reduziert und damit den Wirkungsgrad verbessert, zumal ein besserer Wärmestrom trotz der kürzeren Verweildauer des Kühlmediums an den Außenflächen zu beobachten ist.It turns out that the now more homogeneous cooling the unfavorable Mixing effects otherwise differently cooled cooling medium in the collectors drastically reduces and thus improves the efficiency, especially as a better heat flow despite the shorter Dwell time of the cooling medium on the outside surfaces too is watching.

Es gibt mehrere Möglichkeiten, wie eine Aussparung für den Lüfterantrieb innerhalb des Kühlers realisiert werden kann. Bevorzugt ist es dabei, wenn bei einem wie sonst üblich aufgebauten Kühlernetz einige nebeneinander liegende der horizontal verlaufenden Rohre weggelassen werden.It There are several ways like a recess for the fan drive realized inside the cooler can be. It is preferred in this case if constructed as usual Cooler network some side by side of the horizontally extending tubes omitted become.

Alternativ ist es aber auch möglich, die Rohre in bestimmten mittleren Bereichen zusammenzudrängen, also vom Rand zur Mitte hin gleichmäßig oder geeignet in Stufen oder Kurven ansteigen und/oder absteigen zu lassen, so dass sich in den dadurch größer gewordenen Abständen zwischen den Rohren eine Aussparung bildet. Weniger geeignet wäre demgegenüber ein technischer Aufbau, wie er zu einem ganz anderen Zweck in der EP 0 183 596 B1 vorgeschlagen worden ist. Ein Sammeln, zusammendrängen auf kleinem Querschnitt und anschließendes ungeordnetes Verteilen wäre für den Wirkungsgrad schlecht. Dort war allerdings auch noch nicht an den Fahrwind und die Relativorientierung des Bereiches um den Lüfterantrieb gedacht worden.Alternatively, it is also possible, the pipes to crowd together in certain central areas, so evenly or suitably rise from the edge towards the middle in stages or curves and / or descend, so that forms a recess in the thereby increased distances between the tubes. In contrast, less suitable would be a technical structure, as he for a very different purpose in the EP 0 183 596 B1 has been proposed. Collecting, squeezing on a small cross section and then randomly distributing would be poor for the efficiency. There was, however, not yet thought of the driving wind and the relative orientation of the area around the fan drive.

Technisch besteht eine weitere Möglichkeit auch darin, dass eines der Kühlernetze aus zwei Teilnetzen aufgebaut ist, die übereinander angeordnet sind und voneinander einen Abstand aufweisen. Zwischen diesen beiden Teilen des Kühlernetzes befindet sich dann wiederum die Aussparung für den Lüfterantrieb. Die beiden Teile des Kühlernetzes können praktisch unabhängig sein und jeweils für sich ein eigenes Kühlernetz bilden. Die Anschlüsse dieser beiden Teile des Kühlernetzes sollten allerdings geeignet koordiniert werden, damit sie gemeinsam noch die Funktionsfähigkeit dieses Gesamt-Kühlernetzes sicherstellen können.Technically There is another possibility in that one of the grille nets is constructed of two subnetworks, which are arranged one above the other and have a distance from each other. Between these two Split the radiator network then again is the recess for the fan drive. The two parts the radiator network can be practical independently be and for each a private radiator network form. The connections these two parts of the radiator network However, they should be properly coordinated to work together still the functionality make sure of this total radiator network can.

Diese beiden Teilnetze müssen nicht unbedingt gleichgroß sein. Durch verschieden große Teilnetze lässt sich auch eine nicht exakt zentrale, aber noch im mittleren Bereich des Kühlernetzes befindliche Aussparung erzielen.These both subnets need not necessarily the same size. By different sized Subnets leaves also a not exactly central, but still in the middle range the radiator network achieve existing recess.

Die Erfindung ist sowohl bei Frontkühlermodulen anwendbar, die als mehrschichtiger Aufbau aus mehreren Kühlernetzen konzipiert sind, als auch bei Frontkühlermodulen, in denen die einzelnen Kühlernetze zusammengefasst sind, also bei sogenannten Monoblocks.The Invention is both in front cooler modules applicable as a multi-layered construction of several radiator networks are designed as well as in front cooler modules, in which the individual cooling cores are summarized, so in so-called monoblocks.

Bevorzugt werden die Kühlermodule mit ihren Kühlernetzen schichtförmig senkrecht zur Kühlluft angeordnet. Dies bedeutet, dass die Kühlung nach dem Kreuzstromprinzip erfolgt, also die Kühlluft senkrecht zu dem Kühlmedium in den Kühlernetzen strömt. In erster Näherung ist die Strömungsrichtung der Kühlluft parallel zum Fahrwind, es sind aber auch je nach konkretem Aufbau des Kraftfahrzeugs beziehungsweise des Vorderwagens Winkel von etwa 20° abhängig von der Bewegungsrichtung möglich.Prefers become the cooler modules with their radiator grids stratified perpendicular to the cooling air arranged. This means that the cooling according to the cross-flow principle takes place, so the cooling air vertically to the cooling medium flows in the radiator networks. First approximation is the flow direction of cooling air parallel to the driving wind, but it also depends on the concrete structure of the motor vehicle or the front car angle of about 20 ° depending on the direction of movement possible.

Bevorzugt ist es außerdem, wenn der Strömungswiderstand des Frontkühlermoduls für die Kühlluft über die vom Lüfterrad überstrichene Fläche durch den Einsatz einer luftdurchlässigen Blende annähernd konstant bleibt.Prefers it is also if the flow resistance of the front cooler module for the cooling air over the swept by the fan Surface through the use of an air-permeable Approximate aperture remains constant.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further preferred embodiments can be found in the dependent claims.

Im Folgenden wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:in the Below is an embodiment of the invention with reference to the drawing described in more detail. Show it:

1 einen schematischen vertikalen Schnitt durch die Frontpartie eines Kraftfahrzeugs mit einem Frontkühlermodul gemäß der Erfindung; und 1 a schematic vertical section through the front of a motor vehicle with a front radiator module according to the invention; and

2 eine schematische Ansicht in Fahrtrichtung auf die Ausführungsform des Frontkühlermoduls aus 1. 2 a schematic view in the direction of travel to the embodiment of the front radiator module 1 ,

Die in 1 dargestellte Frontpartie eines Kraftfahrzeugs ist rein schematisch im Schnitt dargestellt. Das Fahrzeug besitzt eine Karosserie 10, von der lediglich die Motorhaube 12 in der Schnittdarstellung zu erkennen ist. Rechts außerhalb des Bildes würden sich der nicht dargestellte Motorraum und dahinter die Fahrgastzelle anschließen. Unten in der 1 wären der Fahrzeugboden 11 und die Räder zu denken. Die Kotflügel der Karosserie befinden sich vor bzw. hinter der Bildebene und fehlen daher in der Schnittansicht ebenfalls.In the 1 shown front end of a motor vehicle is shown purely schematically in section. The vehicle has a body 10 , of which only the hood 12 can be seen in the sectional view. Right outside of the picture, the engine compartment, not shown, and behind the passenger compartment would connect. Down in the 1 would be the vehicle floor 11 and to think the wheels. The fenders of the body are located in front of and behind the image plane and therefore also missing in the sectional view.

Das Fahrzeug würde sich nach links bewegen. Dort ist daher schematisch ein Stoßfänger 13 sowie eine Versteifung 14 für den Stoßfänger 13 angedeutet. Ein Spoiler 15 zieht sich vom Fahrzeugboden 11 schräg nach oben bis hin zum Stoßfänger 13. Der Spoiler 15 hat große Öffnungen, in denen ein Lüftungsgitter 16 angeordnet ist. Das Lüftungsgitter 16 hat seinerseits Öffnungen. Auch zwischen dem Stoßfänger 13 und der Motorhaube 12 befinden sich jeweils Lüftungsgitter 16. Durch die Lüftungsgitter 16 kann von links Kühlluft LA einströmen. Dies ist durch sechs Pfeile angedeutet, wobei Kühlluft LA sowohl oberhalb als auch unterhalb des Stoßfängers 13 einströmt.The vehicle would move to the left. There is therefore schematically a bumper 13 as well as a stiffening 14 for the bumper 13 indicated. A spoiler 15 pulls himself from the vehicle floor 11 diagonally up to the bumper 13 , The spoiler 15 has large openings in which a ventilation grille 16 is arranged. The ventilation grille 16 in turn has openings. Also between the bumper 13 and the hood 12 There are ventilation grids 16 , Through the ventilation grille 16 can flow from the left cooling air L A. This is indicated by six arrows, wherein cooling air L A both above and below the bumper 13 flows.

Der Stoßfänger 13 und seine Versteifung 14 sind also Fahrzeugelemente im Weg der Kühlluft LA.The bumper 13 and his stiffening 14 So are vehicle elements in the path of the cooling air L A.

Diese Kühlluft LA strömt nun auf ein Frontkühlermodul 20. In der dargestellten Ausführungsform besteht das Frontkühlermodul 20 aus mehreren Elementen. Hier ist auch ein anderer Aufbau unterschiedlich je nach Fahrzeugtyp denkbar.This cooling air L A now flows to a front cooler module 20 , In the illustrated embodiment, there is the front cooler module 20 of several elements. Here is another structure different depending on the vehicle type conceivable.

Nicht jedes Fahrzeug besitzt alle diese Elemente, es können aber auch weitere hinzukommen.Not every vehicle has all these elements, but others can be added as well.

In der dargestellten Ausführungsform weist das Frontkühlermodul 20 einen Klimakondensator 21, einen Ladeluftkühler 22, einen Kühlmittelkühler 23 und schließlich einen Lüfter 30 auf. Der Aufbau ist schichtförmig, wobei jede Schicht senkrecht zur Fahrtrichtung angeordnet ist. Die in Fahrtrichtung erste Schicht ist der Klimakondensator 21, es folgt der Ladeluftkühler 22, der Kühlmittelkühler 23 und der Lüfter 30. Die Kühlluft LA strömt also senkrecht zu diesen Schichten.In the illustrated embodiment, the front cooler module 20 a climate condenser 21 , a charge air cooler 22 , a coolant cooler 23 and finally a fan 30 on. The structure is layered, with each layer perpendicular to the Direction is arranged. The first layer in the direction of travel is the climate condenser 21 , followed by the intercooler 22 , the coolant cooler 23 and the fan 30 , The cooling air L A thus flows perpendicular to these layers.

Der Lüfter 30 besitzt einen Lüfterantrieb 31 und ein Lüfterrad 32. Es gibt auch Ausführungsformen, in denen der Lüfter 30 in Fahrtrichtung vor den Wärmetauschern, also im Bild links von diesen, angeordnet ist.The fan 30 has a fan drive 31 and a fan 32 , There are also embodiments in which the fan 30 in the direction of travel before the heat exchangers, so in the picture left of these, is arranged.

Jede einzelne Schicht, also beispielsweise der Klimakondensator 21, ist als separater Wärmetauscher aufgebaut. Es entstehen in diesem Beispiel also drei unabhängige Kühlernetze 24, für jeden Wärmetauscher eines.Every single layer, for example the climate condenser 21 , is constructed as a separate heat exchanger. Thus, in this example, three independent cooling networks are created 24 , for each heat exchanger one.

Für den Ladeluftkühler 22 ist dies in einem vergrößert herausgezogenen Bereich unten links in der 1 separat nochmals angedeutet. Das Kühlernetz 24 des Wärmetauschers ist ein System von Lamellen und von Rohren 25, durch die ein Kühlmedium LM strömt. Dieses Kühlmedium LM strömt im Wesentlichen von links nach rechts oder von rechts nach links, also horizontal, ebenso wie auch die Kühlluft LA horizontal strömt. Beide treffen sich also nach dem Kreuzstromprinzip zur Kühlung. Das zu kühlende Medium LM kann Luft, Kühlwasser oder ein anderes Kältemittel beispielsweise Kohlendioxid CO2 sein. Es strömt durch Ovalrohre oder Rundrohre 25, die bevorzugt einen konstanten Abstand zueinander aufweisen. Rechts und links im Fahrzeug sind Einströmsammler bzw. Ausströmsammler 26 vorgesehen, die noch im Zusammenhang mit 2 näher beschrieben werden.For the intercooler 22 This is in a zoomed-out area at the bottom left of the screen 1 separately indicated again. The radiator network 24 The heat exchanger is a system of fins and pipes 25 through which a cooling medium L M flows. This cooling medium L M flows substantially from left to right or from right to left, ie horizontally, as well as the cooling air L A flows horizontally. Both meet so after the cross flow principle for cooling. The medium to be cooled L M may be air, cooling water or another refrigerant such as carbon dioxide CO 2 . It flows through oval pipes or round pipes 25 , which preferably have a constant distance from one another. Right and left in the vehicle are inflow collectors and outflow collectors 26 provided, which is still related 2 be described in more detail.

Der Wärmetransport zwischen der Kühlluft LA und den Kühlmedien LM geschieht hauptsächlich auf dem Weg der freien und der erzwungenen Konvektion, die Wärmestrahlung hat demgegenüber nur einen geringen Anteil.The heat transfer between the cooling air L A and the cooling media L M takes place mainly on the way of free and forced convection, the heat radiation has in contrast only a small proportion.

Hinter der Sandwichanordnung der verschiedenen Wärmetauscher 21, 22, 23 mit ihren Kühlernetzen 24 befindet sich ebenfalls parallel und gewissermaßen schichtförmig dazu der Lüfter 30. Für ein Frontkühlermodul muss eine entsprechende Raumtiefe im Fahrzeug vorgehalten werden, denn in der Darstellung erst rechts vom Kühler kann der eigentliche Motorraum aufgebaut werden. Das Frontkühlermodul 20 muss sowohl im Fahrwindbetrieb als auch im reinen Lüfterbetrieb arbeiten können. Eine Betrachtung der 1 zeigt, dass die Stirnfläche des gesamten Kühlernetzes 24 in der Regel etwa doppelt so groß ist, wie die Öffnungen der Lüftungsgitter 16 zwischen Spoiler 15, Stoßfänger 13 und Motorhaube 12. Sowohl im Fahrwindbetrieb als auch im Lüfterbetrieb werden nur Teilbereiche der Wärmetauscher direkt angeströmt, also durch erzwungene Konvektion gekühlt. Die restliche Fläche gibt die Wärme mittels freier Konvektion ab. Das führt dazu, dass sich in jedem einzelnen der vielen parallel verlaufenden und durchströmten Rohre 25 normalerweise unterschiedliche Temperaturen des jeweiligen Kühlmediums LM bilden. Die Medien aus den besser und schlechter gekühlten Bereichen vermischen sich im Ausströmsammler, um dort eine Durchschnittstemperatur zu bilden.Behind the sandwich arrangement of the various heat exchangers 21 . 22 . 23 with their radiator grids 24 is also parallel and, as it were layered to the fan 30 , For a front radiator module, a corresponding room depth in the vehicle must be maintained, because in the illustration only to the right of the radiator, the actual engine compartment can be built. The front cooler module 20 must be able to work both in driving wind operation and in pure fan operation. A consideration of 1 shows that the face of the entire radiator network 24 usually about twice as large as the openings of the ventilation grille 16 between spoilers 15 , Bumper 13 and hood 12 , Both in driving wind mode and in fan mode, only portions of the heat exchangers are directly flown, ie cooled by forced convection. The remaining area releases the heat by means of free convection. This leads to the fact that in each one of the many parallel and flowed through pipes 25 normally form different temperatures of the respective cooling medium L M. The media from the better and worse cooled areas mix in the outflow collector to form an average temperature there.

Anders als im Stand der Technik ist jedoch gerade genau der Bereich hinter dem Stoßfänger 13 von den Rohren 25 der Wärmetauscher 21, 22 und 23 des Frontkühlermoduls 20 freigehalten. Der gesamte tatsächlich mit Rohren 25 belegte Teil des Kühlernetzes 24 wird durch erzwungene Konvektion direkt von Kühlluft LA angeströmt. Die herkömmlich schlechter gekühlten Bereiche entfallen. Wie auch in 1 zu erkennen ist, wird diese Maßnahme nicht zwingend in allen Kühlernetzen 24 vorgenommen, insbesondere aber in den in Fahrtrichtung am weitesten hinten gelegenen Kühlernetzen 24, das sind im dargestellten Beispiel der Ladeluftkühler 22 und der Kühlmittelkühler 23.Unlike in the prior art, however, just exactly the area behind the bumper 13 from the pipes 25 the heat exchanger 21 . 22 and 23 of the front cooler module 20 kept free. The whole actually with pipes 25 occupied part of the radiator network 24 is fed by forced convection directly from the cooling air L A. The conventionally worse cooled areas omitted. As well as in 1 can be seen, this measure is not mandatory in all radiator networks 24 made, but especially in the direction of travel furthest back radiator networks 24 These are the intercooler in the example shown 22 and the coolant cooler 23 ,

Dies sind diejenigen Wärmetauscher, die dem Lüfter 30 am nächsten liegen.These are the heat exchangers that are the fan 30 lie closest.

Natürlich wird dadurch auf den Kühleffekt in diesem Bereich in diesen beiden Kühlernetzen 24 verzichtet, die tatsächlich stattfindende Kühlung in den äußeren Bereichen dagegen ist effektiver und die durch die Vermischung entstehenden ungünstigen Effekte werden vermieden. Es verschiebt sich der gesamte Volumenstrom der Ladeluft und des Kühlmittels des Ladeluftkühlers 22 und des Kühlmittelkühlers 23 jeweils in den Bereich der erzwungenen Konvektion. Die Verweildauer beispielsweise eines Luftpartikels im Rohr 25 des Ladeluftkühlers 22 wird so zwar kürzer, da aufgrund des reduzierten Durchflussquerschnitts die Geschwindigkeit der Luftpartikel zunimmt. Die Temperaturdifferenz ΔT im Wandschichtbereich des Kühlernetzes 24 des Ladeluftkühlers 22 ist jedoch größer, da ja auch die Kühlluft LA direkt anströmt. In der Summe kommt es dadurch trotz der kleineren Kühlernetzfläche zu einem besseren Wärmestrom Q und damit zu einer besseren Abkühlung, obwohl auf einen erheblichen Teil Rohre und Lamellen des Kühlernetzes 24 verzichtet worden ist.Of course, this will add to the cooling effect in this area in these two radiator networks 24 On the other hand, the actually occurring cooling in the outer areas is more effective and the unfavorable effects resulting from the mixing are avoided. It shifts the total volume flow of the charge air and the coolant of the intercooler 22 and the coolant cooler 23 each in the area of forced convection. The residence time, for example, of an air particle in the pipe 25 of the intercooler 22 is shorter, because due to the reduced flow cross-section, the speed of the air particles increases. The temperature difference ΔT in the wall layer area of the radiator network 24 of the intercooler 22 However, it is larger, as well as the cooling air L A flows directly. In total, this results in a better heat flow Q and thus a better cooling despite the smaller radiator mesh area, although to a considerable extent tubes and fins of the radiator network 24 has been omitted.

Ein Blick auf 2 zeigt, dass die Lösung auch unabhängig davon ist, ob es sich um Wärmetauscher handelt, in denen das Kühlermedium LM nur einmal von einem Sammler 26 zum anderen Sammler 26 strömt, oder ob das Kühlernetz 24 mehrmals durchströmt wird. Die Durchströmung beim ersten Typ wird auch als „I-Durchströmung", die beim zweiten Typ als „U-Durchströmung" oder „S-Durchströmung" bezeichnet.A look at 2 shows that the solution is also independent of whether it is a heat exchanger in which the cooling medium L M only once from a collector 26 to the other collector 26 streams, or whether the radiator network 24 is passed through several times. The flow in the first type is also referred to as "I-flow", the second type as "U-flow" or "S-flow".

2 zeigt "I"-durchströmte Wärmetauscher mit Sammlern 26 zum Einströmen des heißen, ungekühlten Mediums und zum Ausströmen des im Wärmetauscher gekühlten Kühlmediums LM. Optimal ist die Anordnung der Ein- und Austrittsstutzen über die Diagonale, die für einen gleichmäßigen Volumenstrom über alle Rohre 25 innerhalb eines jeden der drei Wärmetauscher 21, 22, 23 sorgt. Dieser Sachverhalt trägt auch zu geringeren Druckverlusten und einer besseren Temperaturverteilung bei. 2 shows "I" -flowed heat exchangers with collectors 26 for the inflow of the hot, uncooled medium and for the outflow of the cooling medium L M cooled in the heat exchanger. Optimal is the arrangement of the inlet and outlet nozzles on the diagonal, which ensures a uniform volume flow over all pipes 25 within each of the three heat exchangers 21 . 22 . 23 provides. This situation also contributes to lower pressure drops and better temperature distribution.

Ein erneuter Blick jetzt wieder auf 1 zeigt, dass nicht nur keine Nachteile durch das Fortlassen der mittleren Rohre 25 in zumindest einigen der Kühler netze 24 der Wärmetauscher entstehen. Der bisher schlecht durchströmte, mittlere Bereich hinter dem Stoßfänger 13 bietet darüber hinaus auch ungefähr 5 dm3 Volumen, die bisher von Rohren 25 eingenommen wurden. Dieser Platz wird nunmehr frei und kann anders genutzt werden.A new look now on again 1 shows that not only no disadvantages by omitting the middle tubes 25 in at least some of the radiator grids 24 the heat exchanger arise. The poorly flowed through, middle area behind the bumper 13 In addition, it also offers about 5 dm 3 of volume previously used by pipes 25 were taken. This place is now free and can be used differently.

Hierzu bietet es sich – wie auch in der 1 dargestellt – an, hier die Antriebseinheit 31 des Lüfters 30 unterzubringen. Diese ragt nämlich herkömmlich in den Motorraum und muss durch ungünstige und eigentlich nicht angestrebte ebenfalls flache Ausbildung dort möglichst platzsparend untergebracht werden.For this it offers itself - as well as in the 1 shown - on, here the drive unit 31 of the fan 30 accommodate. This projects conventionally in the engine compartment and must be accommodated there by unfavorable and actually not desired also flat training there as space-saving.

Bei einer Anordnung gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung ist aber die Länge der Antriebseinheit 31 erst ab einer gewissen Grenze für die Tiefe des Frontkühlermoduls 20 relevant. Das bedeutet, dass der Einsatz von kostengünstigen und starken Lüftern möglich wird.In an arrangement according to this embodiment of the invention, but the length of the drive unit 31 only above a certain limit for the depth of the front cooler module 20 relevant. This means that the use of cost-effective and powerful fans is possible.

Durch den freigewordenen Platz im Inneren der Wärmetauscher kann also gleichzeitig der Lüfter 30 mit seinem Lüfterantrieb 31 weiter optimiert werden und so gegebenenfalls die Gesamtwirkung des Kühlers verbessern.Due to the freed space inside the heat exchanger can thus simultaneously the fan 30 with his fan drive 31 be further optimized and so possibly improve the overall effect of the cooler.

Das Lüfterrad 32 wird sehr nah an das Kühlernetz 24 des Kühlmittelkühlers 23 platziert. Der äußere Laufring des Lüfterrades 32 weist in der dargestellten Ausführungsform der Erfindung einen Abstand zum Kühlernetz 24 des Kühlmittelkühlers 23 von etwa 3 mm auf. Dadurch wird es nun auch noch möglich, auf eine herkömmliche Lüfterhutze zu verzichten, die deshalb auch nicht mit dargestellt ist. Abgesehen von dem verringerten Aufwand hat dies auch noch den Vorteil, dass beim Fahrwindbetrieb die Abströmung nicht unnötig durch eben diese Lüfterhutze verhindert wird.The fan wheel 32 gets very close to the radiator network 24 of the coolant cooler 23 placed. The outer race of the fan wheel 32 has in the illustrated embodiment of the invention a distance from the radiator network 24 of the coolant cooler 23 of about 3 mm. As a result, it is now possible to dispense with a conventional fan cowl, which is therefore also not shown. Apart from the reduced effort, this also has the advantage that when driving wind operation, the outflow is not unnecessarily prevented by just this Lüfterhutze.

Um die Erfindung weiter zu optimieren, wird zur Erzielung einer besseren Durchströmung der einzelnen Wärmetauscher eine Dichtung 27 eingesetzt. Diese Dichtung 27 verschließt jeweils den Spalt, der sich zwischen zwei Wärmetauschern, also zwei Kühlernetzen 24 bildet. Dadurch wird ein Ansaugen von Ne benluft oder ein Umgehen bestimmter Teile des Frontkühlermoduls 20 durch die Kühlluft LA unterbunden.In order to further optimize the invention, to achieve a better flow through the individual heat exchanger, a seal 27 used. This seal 27 each closes the gap between two heat exchangers, ie two radiator networks 24 forms. As a result, an intake of Ne benluft or bypassing certain parts of the front cooler module 20 prevented by the cooling air L A.

Da der Lüfter 30 im äußeren Bereich des Lüfterrades 32 die höchste Leistungsdichte aufweist, also den maximalen Unterdruck, wird der nach außen immer flacher werdende Flügel des Lüfterrades 32 so angeordnet, dass der Abstand des Flügels zum Kühlernetz 24 von innen nach außen größer wird. Dies ist insbesondere in der Schnittdarstellung in 1 gut zu erkennen.Because the fan 30 in the outer area of the fan wheel 32 has the highest power density, so the maximum negative pressure, the flattening outwards wing of the fan wheel 32 arranged so that the distance of the wing to the radiator network 24 gets bigger from the inside out. This is especially in the sectional view in 1 clearly visible.

Dies ermöglicht auch eine bessere Druckverteilung zwischen dem Kühlernetz und dem Lüfterrad 32.This also allows a better pressure distribution between the radiator network and the fan 32 ,

Ein relativ nah an das inhomogene Kühlernetz 24 herangebrachter Lüfter 30 könnte gegebenenfalls dazu tendieren, im Übergangsbereich zwischen dem Kühlernetz 24 und der Luft Druckpulsationen zu verursachen, die dann als Geräusche wahrgenommen werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird diese Geräuschentwicklung durch eine luftdurchlässige Blende 40 unterbunden. Der Luftwiderstand der Blende 40 und des Kühlermoduls sind annähernd gleich. Die Blende 40 schließt mit ihren Abmaßen bündig mit der in der 1 rechten, im Kraftfahrzeug also hinteren Kante des Frontkühlermoduls 20. Die Blende 40 hat somit auch eine Aufnahmefunktion für den Lüfter 30.A relatively close to the inhomogeneous radiator network 24 mounted fan 30 could possibly tend to be in the transition area between the radiator network 24 and the air to cause pressure pulsations, which are then perceived as noises. In a preferred embodiment of the invention, this noise is generated by an air-permeable panel 40 prevented. The air resistance of the panel 40 and the cooler module are approximately equal. The aperture 40 closes with its dimensions flush with that in the 1 right, in the motor vehicle so the rear edge of the front cooler module 20 , The aperture 40 thus has a recording function for the fan 30 ,

Die Blende 40 vermeidet zugleich auch ein Ansaugen der warmen Luft aus dem Motorraum durch den Lüfter 30. Der gesamte ausgesparte Bereich der Kühlernetze 24 wird daher mit der Blende 40 verschlossen. Die Blende 40 ist außerhalb der vom Lüfterrad 32 überstrichenen Fläche luftdicht.The aperture 40 At the same time avoids sucking the warm air from the engine compartment by the fan 30 , The entire recessed area of the radiator grids 24 is therefore with the aperture 40 locked. The aperture 40 is outside of the fan 32 swept area airtight.

Das Frontkühlermodul 20 eignet sich sowohl für Personenkraftfahrzeuge als auch für Last- und andere Nutzfahrzeuge. Der Gedanke lässt sich nicht nur auf symmetrische Anordnungen wie in der 1 erstrecken, sondern auch auf mehr asymmetrische Anordnungen von Stoßfängern 13.The front cooler module 20 is suitable for passenger cars as well as for trucks and other commercial vehicles. The idea can not be applied only to symmetrical arrangements as in the 1 but also to more asymmetrical arrangements of bumpers 13 ,

1010
Karosseriebody
1111
Fahrzeugbodenvehicle floor
1212
MotorhaubeEngine Hood
1313
Stoßfängerbumper
1414
Versteifung des Stoßfängersstiffening of the bumper
1515
Spoilerspoiler
1616
Lüftungsgitterventilation grille
2020
FrontkühlermodulFront radiator module
2121
Klimakondensatorair-conditioning condenser
2222
LadeluftkühlerIntercooler
2323
KühlmittelkühlerCoolant radiator
2424
Kühlernetzradiator core
2525
RohreTube
2626
Sammlercollector
2727
Dichtungenseals
3030
LüfterFan
3131
Lüfterantriebfan drive
3232
Lüfterradfan
4040
Blendecover
LA L A
Kühlluftcooling air
LM L M
Kühlmediumcooling medium

Claims (13)

Luftgekühltes Frontkühlermodul (20) für ein Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine, mit einem oder mehreren Wärmetauschern (21, 22, 23) mit Kühlernetzen (24) mit Rohren (25), die von einem oder mehreren Kühlmedien (LM) durchströmt und außen von Kühlluft (LA) angeströmt werden, mit einem oder mehreren Fahrzeugelementen (13) im Weg der Kühlluft (LA) zum Frontkühlermodul (20), und mit einem oder mehreren Lüftern (30) mit Lüfterantrieb (31), dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (25) mindestens eines der Kühlernetze (24) den Bereich hinter einem Stoßfänger (13) im Weg der Kühlluft (LA) aussparen.Air-cooled front cooler module ( 20 ) for a motor vehicle having an internal combustion engine, with one or more heat exchangers ( 21 . 22 . 23 ) with radiator grids ( 24 ) with pipes ( 25 ), which flows through one or more cooling media (L M ) and outside of cooling air (L A ) are flown, with one or more vehicle elements ( 13 ) in the path of the cooling air (L A ) to the front cooler module ( 20 ), and with one or more fans ( 30 ) with fan drive ( 31 ), characterized in that the tubes ( 25 ) at least one of the cooling networks ( 24 ) the area behind a bumper ( 13 ) in the path of the cooling air (L A ). Luftgekühltes Frontkühlermodul (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfterantrieb (31) des oder der Lüfter (30) in wenigstens eines der Kühlernetze (24) hineinragt.Air-cooled front cooler module ( 20 ) according to claim 1, characterized in that the fan drive ( 31 ) of the fan (s) ( 30 ) in at least one of the cooling networks ( 24 ) protrudes. Luftgekühltes Frontkühlermodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (25) dieses Kühlernetzes (24) den Bereich für den Lüfterantrieb (31) zusätzlich aussparen.Air-cooled front cooler module according to claim 1 or 2, characterized in that the tubes ( 25 ) of this cooler network ( 24 ) the area for the fan drive ( 31 ) in addition to save. Luftgekühltes Frontkühlermodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung für den Lüfterantrieb (31) im Windschatten eines Stoßfängers (13) liegt.Air-cooled front cooler module according to one of the preceding claims, characterized in that the recess for the fan drive ( 31 ) in the lee of a bumper ( 13 ) lies. Luftgekühltes Frontkühlermodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlernetze (24) schichtförmig senkrecht zur Kühlluft (LA) angeordnet sind.Air-cooled front radiator module according to one of the preceding claims, characterized in that the radiator grids ( 24 ) are arranged in a layer perpendicular to the cooling air (L A ). Luftgekühltes Frontkühlermodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (25) im mittleren Bereich des Kühlernetzes (24) fortgelassen sind.Air-cooled front radiator module according to one of the preceding claims, characterized in that the tubes ( 25 ) in the central area of the radiator network ( 24 ) are omitted. Luftgekühltes Frontkühlermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlernetz (24) mit der Aussparung zwei Teilnetze aufweist, die oberhalb und unterhalb des Lüfterantriebes (31) angeordnet sind.Air-cooled front radiator module according to one of claims 1 to 6, characterized in that the radiator network ( 24 ) has with the recess two subnetworks above and below the fan drive ( 31 ) are arranged. Luftgekühltes Frontkühlermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (25) benachbart zur Aussparung von den Rändern zur Mitte divergieren, um die Aussparung zu bilden.Air-cooled front cooler module according to one of claims 1 to 6, characterized in that the tubes ( 25 ) diverge adjacent the recess from the edges to the center to form the recess. Luftgekühltes Frontkühlermodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Rohre (25) in dem Bereich hinter den Fahrzeugelementen (13) desjenigen Kühlernetzes (24) fortgelassen sind, das einem Lüfterrad (32) des Lüfters (30) am nächsten liegt.Air-cooled front cooler module according to one of the preceding claims, characterized in that at least the tubes ( 25 ) in the area behind the vehicle elements ( 13 ) of the radiator network ( 24 ) are omitted that a fan ( 32 ) of the fan ( 30 ) is closest. Luftgekühltes Frontkühlermodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Dichtungen (27) vorgesehen sind, die die Spalte zwischen den Kühlernetzen (24) der Wärmetauscher (21, 22, 23) verschließen.Air-cooled front cooler module according to one of the preceding claims, characterized in that seals ( 27 ) are provided, the gaps between the cooling networks ( 24 ) the heat exchanger ( 21 . 22 . 23 ) close. Luftgekühltes Frontkühlermodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ausgesparte Bereich des Kühlernetzes (24) mit einer Blende (40) verschlossen ist.Air-cooled front radiator module according to one of the preceding claims, characterized in that the recessed area of the radiator network ( 24 ) with an aperture ( 40 ) is closed. Luftgekühltes Frontkühlermodul nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (40) zumindest teilweise luftdurchlässig ist.An air-cooled front radiator module according to claim 11, characterized in that the diaphragm ( 40 ) is at least partially permeable to air. Luftgekühltes Frontkühlermodul nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungswiderstand des Frontkühlermoduls für die Kühlluft (LA) über die vom Lüfterrad (32) überstrichene Fläche durch den Einsatz der luftdurchlässigen Blende (40) annähernd konstant bleibt.Air-cooled front radiator module according to claim 12, characterized in that the flow resistance of the front cooling module for the cooling air (L A ) over that of the fan wheel ( 32 ) swept area by the use of the air-permeable diaphragm ( 40 ) remains approximately constant.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10333882A1 (en) * 2003-07-25 2005-02-17 Volkswagen Ag Cooler module for liquid-cooled internal combustion engines
FR2991245B1 (en) * 2012-05-31 2014-07-04 Peugeot Citroen Automobiles Sa DEVICE FOR SEALING BETWEEN TWO COOLING RADIATORS IMPLANTED ON A VEHICLE, ESPECIALLY ON A HYBRID MOTORIZED VEHICLE
DE102016200417A1 (en) * 2016-01-15 2017-07-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Air filter device for a motor vehicle
FR3070321B1 (en) * 2017-08-29 2020-07-17 Valeo Systemes Thermiques COOLING UNIT FOR A COMPARTMENT OF A MOTOR VEHICLE
FR3090507A1 (en) * 2018-12-20 2020-06-26 Valeo Systemes Thermiques Thermal system of a motor vehicle
FR3097470A1 (en) * 2019-06-18 2020-12-25 Valeo Systemes Thermiques Motor vehicle heat exchange module
DE102019128941B4 (en) * 2019-10-27 2021-08-12 Ford Global Technologies, Llc Front bumper with integrated heat exchanger
EP4112901A1 (en) * 2021-07-02 2023-01-04 Valeo Autosystemy SP. Z.O.O. Sealing element for heat exchangers in a cooling module

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0183596A1 (en) * 1984-11-14 1986-06-04 ACIERS ET OUTILLAGE PEUGEOT Société dite: Coolant cooling device of an internal-combustion engine
DE4132570C2 (en) * 1991-09-30 1993-09-02 Bayerische Motoren Werke Ag, 80809 Muenchen, De
DE19731999A1 (en) * 1997-07-25 1999-02-04 Laengerer & Reich Gmbh & Co Cooling module
DE10025221A1 (en) * 1999-05-27 2001-01-11 Caterpillar Inc Cooling system for engine of motor vehicle, has hydraulic oil coolers positioned between modules, above and below the motor, and connected to hydraulic motor

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4112811C2 (en) * 1991-04-19 1998-01-29 Audi Ag Heat exchangers for motor vehicles

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0183596A1 (en) * 1984-11-14 1986-06-04 ACIERS ET OUTILLAGE PEUGEOT Société dite: Coolant cooling device of an internal-combustion engine
DE4132570C2 (en) * 1991-09-30 1993-09-02 Bayerische Motoren Werke Ag, 80809 Muenchen, De
DE19731999A1 (en) * 1997-07-25 1999-02-04 Laengerer & Reich Gmbh & Co Cooling module
DE10025221A1 (en) * 1999-05-27 2001-01-11 Caterpillar Inc Cooling system for engine of motor vehicle, has hydraulic oil coolers positioned between modules, above and below the motor, and connected to hydraulic motor

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