DE4339936A1 - Anordnung eines Wärmetauschers im Unterbodenbereich eines Fahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines Wärmetau­ schers im Unterbodenbereich eines Fahrzeuges.

Kühlluftführungen für Kraftfahrzeuge, bei denen ein Kühlluftstrom vom Fahrzeugboden aus hochgezogen wird, sind bekannt. Eine derartige Kühlluftführung ist in der DE 41 02 073 A1 beschrieben. Nachteilig bei der Kühlluftführung gemäß der genannten Druckschrift ist, daß die Kühlung einer Brennkraftmaschine permanent er­ folgt, also nicht abschaltbar oder einstellbar ist, wenn beispielsweise aufgrund niedriger Außentemperatu­ ren eine Kühlung nicht unbedingt notwendig ist oder zumindest nicht in dem Ausmaß erforderlich, in dem sie aufgrund der Auslegung der Kühlluftführung möglich wä­ re. Insbesondere bei Kraftfahrzeugen mit Dieselmotoren macht sich dieser Effekt negativ bemerkbar, da, um ei­ nen möglichst effektiven Verbrennungsvorgang ohne das bekannte "Nageln" zu erzielen und den Kraftstoffver­ brauch zu senken sowie die Lebensdauer des Motors zu erhöhen, der Motor eines Selbstzünders möglichst schnell warmlaufen sollte.

Ein weiterer Nachteil dieser Kühlluftführung ist die alleinige Anwendung zur Kühlung des Antriebsmotors des Fahrzeuges, eine Kühlung anderer Aggregate, beispiels­ weise von Kondensatoren von Klimaanlagen oder elektri­ schen Bauteilen von Elektrofahrzeugen, ist nicht vor­ gesehen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung eines Wärmetauschers im Unterbodenbereich eines Fahrzeuges vorzusehen, durch die die Kühllei­ stung des Wärmetauschers an den jeweiligen Bedarf an­ gepaßt werden kann und mit der auch andere Aggregate als der Antriebsmotor eines Kraftfahrzeuges gekühlt werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in An­ spruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Durch Anordnung eines Luftleitgitters und dessen Ver­ stellbarkeit mit den teilweise aus dem Unterboden herausragenden Luftleitschaufeln kann die Kühlleistung des Wärmetauschers durch Verstellen des Luftleitgit­ ters in einem großen Bereich variiert werden. Darüber­ hinaus läßt sich ein derart angeordneter und ausgebil­ deter Wärmetauscher auch für die Kühlung der verschie­ densten Aggregate eines Fahrzeuges verwenden.

Eine besonders vorteilhafte und nicht naheliegende An­ ordnung bzw. Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Wär­ metauschers kann darin bestehen, daß diese in ein Fahrzeug eingebaut ist, das eine Rahmenkontur mit einem darunterliegenden Abschlußboden aufweist, wobei der Kühlkörper in dem Zwischenraum zwischen der Rah­ menkontur und dem Abschlußboden liegt.

Erfindungsgemäß wird nun bei einem derart ausgebilde­ ten unteren Bereich eines Fahrzeuges der Zwischenraum zwischen dem Abschlußboden und der Rahmenkontur zur Aufnahme des erfindungsgemäß ausgebildeten Wärmetau­ schers genützt.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig be­ schriebenen Ausführungsbeispiel.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt entlang der Längsachse eines Fahrzeuges mit einer erfindungsgemäßen Anord­ nung eines Wärmetauschers;

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit "II" von Fig. 1, und

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Luftleitgitter.

Bezugnehmend auf Fig. 1 ist eine Rahmenkontur 1 mit einem darunterliegenden Abschlußboden 2 dargestellt, an welchem wiederum ein in einem Winkel zur Fahrbahn­ ebene (nicht dargestellt) verlaufender Kühlkörper 3 mit einem darunter angeordneten schwenkbaren Luftleit­ gitter 4 und einem Elektrolüfter 5, welcher über dem Kühlkörper 3 angebracht ist, angeordnet ist. Im Be­ reich des Wärmetauschers ist der Abschlußboden 2 ein­ gezogen, um die Bodenfreiheit des Fahrzeuges sowie dessen Aerodynamik nicht durch herausragende Leit­ schaufeln 6 des Luftleitgitters 4 zu beeinträchtigen.

Durch den schrägen Einbau zwischen dem Abschlußboden 2 und der Rahmenkontur 1 beansprucht der Wärmetauscher keinen zusätzlichen Platz im Kraftfahrzeug.

Fig. 2 zeigt in vergrößerter Darstellung die Anordnung des Wärmetauschers im Abschlußboden 2.

Im Abschlußboden 2, genauer gesagt in dem Bereich, in dem der Abschlußboden 2 eingezogen ist, sind Quer­ schlitze 7 angeordnet, die in einer Richtung quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufen. Wird das Luftleitgitter 4 um einen Drehpunkt 8 so verschwenkt, daß es weitge­ hend in einer Ebene parallel zur Fahrbahnebene liegt, so ragen Leitschaufeln 6 des Luftleitgitters 4 aus den Querschlitzen 7 heraus und leiten den durch die Fahr­ bewegung des Fahrzeuges entstehenden Luftstrom an den Kühlkörper 3, da die hohe Geschwindigkeit der Luft un­ ter dem Fahrzeug von den Leitschaufeln 6 in Druck um­ gesetzt wird. Je nach dem, in welche Position das Luftleitgitter 4 verschwenkt wird, also wie weit die Leitschaufeln 6 aus den Querschlitzen 7 herausragen, kann die Kühlleistung des Wärmetauschers problemlos eingestellt werden.

Das Schwenken des Luftleitgitters 4 kann entweder elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch erfolgen, wo­ bei das Luftleitgitter nur dann nach unten, also in Richtung auf die Fahrbahnebene, verschwenkt werden muß, wenn die Temperatur des zu kühlenden Mediums hoch ist und es daher gekühlt werden muß.

Zusätzlich kann die einströmende Luftmenge und somit auch die mögliche Kühlleistung durch den Elektrolüfter 5 gesteuert werden, über dessen Drehzahl sich die ein­ gesaugte Luftmenge und daher auch die Kühlleistung leicht variieren läßt.

Die am Kühlkörper 3 vorbeigeführte und nun erwärmte Luft wird durch einen Luftführungskanal 9 wieder aus dem Kraftfahrzeug herausgeführt. Vorzugsweise liegt die Mündung des Luftführungskanals 9 in einem Bereich mit hohem Unterdruck, so daß die Durchströmung des Kühlers und somit auch die mögliche Kühlleistung zu­ sätzlich gefördert wird.

Fig. 3 zeigt einen leiterähnlichen Aufbau des Luft­ leitgitters 4. Auf diese Art und Weise lassen sich derartige Luftleitgitter einfach und kostengünstig als komplette Baugruppe fertigen und anschließend ebenso einfach in ein Kraftfahrzeug einbauen.

Eine Variante des Wärmetauschers kann so ausgeführt sein, daß auf das Schwenken des Luftleitgitters um den Drehpunkt 8 (Fig. 2 und Fig. 3) verzichtet wird, wobei die Leitschaufeln des Luftleitgitters so ausgeführt sind, daß sie alle gleichzeitig verschwenkt werden können, so daß die Leitschaufeln jalousieartig drehbar sind. Die Verstellung der Leitschaufeln erfolgt hier­ bei über ein Schwenkgestänge, mit dem jede einzelne der Leitschaufeln verbunden ist. Wird keine Kühlung für das zu kühlende Medium benötigt, so ist der Ab­ schlußboden geschlossen und wird nur zur Kühlung geöf­ fnet. Der gesamte Schwenkmechanismus zum Verschwenken des Kühlkörpers und des Elektromotors kann bei dieser Variante entfallen.

Im allgemeinen wird man dabei die jalousieartig aus­ gebildeten Leitschaufeln so anordnen, daß bei einer inaktiven Position, das heißt, wenn der Wärmetauscher nicht in Betrieb ist, die Leitschaufeln parallel und in einer Ebene zu dem Abschlußboden 2 liegen. Dies be­ deutet, der Abschlußboden 2 zeigt in diesem Falle ei­ nen geraden Verlauf auf, wodurch die Luftströmung un­ ter dem Fahrzeug nicht beeinflußt wird. Zur Aktivie­ rung des Wärmetauschers werden die Leitschaufeln dann so verstellt, daß sie in einem entsprechenden schrägen Winkel aus dem Abschlußboden 2 teilweise herausragen und damit die gewünschte Leitfunktion zum Einleiten von Kühlluft in dem Zwischenraum zwischen der Rah­ menkontur und den Abschlußboden 2 erfüllen.

Claims (10)

1. Anordnung eines Wärmetauschers im Unterbodenbe­ reich eines Fahrzeuges, mit einem über dem Unter­ boden angeordneten Kühlkörper (3), wobei der Un­ terboden (2) mit Lufteintrittsöffnungen (7) vor bzw. unter dem Kühlkörper (3) versehen ist, und wobei vor dem Kühlkörper ein verstellbares Luft­ leitgitter (4) angeordnet ist, dessen Leitschaufeln (6) in einer Endposition wenigstens teilweise aus dem Unterboden (2) herausragen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Einbau in ein Fahrzeug, das eine Rahmenkon­ tur (1) mit einem darunterliegenden Abschlußboden (2) aufweist, wobei der Kühlkörper (3) in dem Zwi­ schenraum zwischen der Rahmenkontur (1) und dem Abschlußboden (2) liegt.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkörper (3) schräg in dem Zwischenraum an­ geordnet ist und daß hinter dem Kühlkörper (3) ein Elektrolüfter (5) angeordnet ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftleitgitter (4) schwenkbar im Unterboden angeordnet ist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftleitgitter (4) eine leiterähnliche Form besitzt.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschlußboden (2) wenigstens im Bereich des Luftleitgitters (4) eingezogen ist.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftabführungskanal (9) im Unterbodenbereich vorgesehen ist, dessen Austrittsöffnungen in einem Bereich mit hohem Unterdruck liegen.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterboden bzw. der Abschlußboden (2) mit Querschlitzen (7) versehen ist, durch die die Leitschaufeln (6) des Luftleitgitters (4) nach außen ragen.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftleitgitter (4) mehrere Luftleitschaufeln (6) aufweist, die einzeln oder in Gruppen drehbar am Unterboden gelagert sind.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitschaufeln (6) mit einem Schwenkgestän­ ge verbunden sind, durch die die Luftleitschaufeln (6) jalousieartig drehbar sind.