DE4420068A1 - Kühlluftzuführung für die Radbremsen eines Kraftfahrzeuges - Google Patents
Kühlluftzuführung für die Radbremsen eines KraftfahrzeugesInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühlluftzuführung für
die Radbremsen eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
Die DE 37 11 682 A1 beschreibt eine gattungsgemäße Kühl
luftzuführung für die Radbremsen eines Kraftfahrzeuges.
Bei dieser bekannten Anordnung wird der Wärmetauscher von
einem Ventilator zwangsbelüftet. Die durch den Wärmetau
scher hindurchgetretene Luft wird zur Kühlung der Rad
bremsen verwendet.
Die zur Abkühlung der Radbremsen eingesetzte Luft besitzt
nach ihrem Durchtritt durch den Wärmetauscher eine Tempe
ratur von ca. 80°C. Versuche im Hause der Anmelderin ha
ben ergeben, daß die Zuführung dieser aufgeheizten Luft
zu den Radbremsen keine nennenswerte Abkühlung der Rad
bremsen erbringt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Wirksamkeit einer
gattungsgemäßen Kühlluftzuführung zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird durch das kennzeichnende Merkmal des
Anspruchs 1 gelöst.
Durch die Maßnahme nach Anspruch 1 wird die durch den
Fahrtwind oder durch den Ventilator geförderte Kühlluft
nicht erwärmt, da sie nicht durch den Wärmetauscher hin
durchtritt. Sie behält die Temperatur der Umgebungsluft
bei und ermöglicht so eine schnelle und wirksame Abküh
lung der Radbremsen unabhängig von der Temperatur des
Wärmetauschers.
Durch den zuschaltbaren Ventilator können die Radbremsen
in Abhängigkeit von ihrer Betriebstemperatur mit nicht
vorgewärmter Kühlluft wirkungsvoll abgekühlt werden, wenn
der Luftdurchsatz durch den Fahrtwind nicht mehr aus
reicht. Dies ist insbesondere bei abgestelltem Fahrzeug
(Nachheizphase), bei Paßabfahrten und bei Stop-and-Go-
Verkehr von Bedeutung. Durch beispielsweise einen Thermo
schalter im Radbremsbereich kann der Ventilator auch un
abhängig von der Temperatur des Mediums im Wärmetauscher
bedarfsweise eingeschaltet werden.
Alternativ kann der Ventilatorbetrieb auch elektronisch
geregelt werden, indem die Signale "Fahrzeuggeschwindig
keit" und "Dauer der Bremsenbetätigung" durch eine einfa
che Regelelektronik miteinander verknüpft und zur Rege
lung des Ventilators verwendet werden. Beide Signale ste
hen über die Raddrehzahl bzw. den Bremspedalschalter im
Fahrzeug ohne weitere Maßnahmen sowieso zur Verfügung und
müssen nur entsprechend ausgewertet werden.
Durch die erfindungsgemäße Kühlluftzuführung können
eigene Kühlluftschächte für die Radbremsen im Frontbe
reich des Kraftfahrzeuges entfallen, da ein gemeinsamer
Kühllufteintritt sowohl für die Radbremsen als auch für
den Wärmetauscher (für den Kühlkreislauf des Verbren
nungsmotors oder eines anderen Fahrzeugaggregats) ge
schaffen wurde. Durch die Möglichkeit des Kühlens der
Radbremsen nach Bedarf und unabhängig von der Fahrzeugge
schwindigkeit ergibt sich zusätzlich ein beträchtlicher
Sicherheitsgewinn.
Das aus der DE 39 10 020 A1 bekannte elektrische Kühl
luftgebläse für Kraftfahrzeug-Bremsanlagen fördert zwar
ebenfalls nicht vorgewärmte Kühlluft, jedoch ist hierfür
ein zusätzliches Kühlluftgebläse erforderlich. Demgegen
über zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung dadurch
aus, daß der sowieso vorhandene und nach Bedarf zuschalt
bare Ventilator für den Wärmetauscher eines Fahrzeug
aggregats auch zur Kühlluftförderung für die Radbremsen
verwendet werden kann. Hierdurch ergeben sich Vorteile
hinsichtlich der Herstell- und Montagekosten, des Ge
wichtes und des Platzbedarfes.
Die erfindungsgemäße "fehlende Überdeckung" der Wirkflä
che des Wärmetauschers einerseits und des Eintrittsquer
schnitts des Leitkanals andererseits gemäß Anspruch 2
kann entweder durch Aussparungen im Wärmetauscher oder
durch einen Überstand des Ventilators über den Wärmetau
scher (siehe Anspruch 3) erzielt werden.
Die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 läßt sich
in besonders einfacher Weise auf die üblicherweise ver
wendeten rechteckförmigen Wärmetauscher für das Kühlwas
ser eines Verbrennungsmotors anwenden. Bei diesen bekann
ten Wärmetauschern stellt ein entsprechend geformtes Ver
bindungsstück den Übergang zwischen der Kreisform des
Ventilators und der Rechteckform des Wärmetauschers her
und dichtet diesen Zwischenraum gleichzeitig nach außen
ab. Durch den Einsatz eines Ventilators, dessen Lüfter
rad-Durchmesser größer ist als die Schmalseite des Wärme
tauschers bzw. dessen Lüfterrad exzentrisch zum Wärmetau
scher angeordnet ist, entsteht ein überstand des
Lüfterrades über den Wärmetauscher. Somit fördern die
überstehenden Abschnitte des Lüfterrades nicht vorge
wärmte Luft, die außerhalb der Kontur des Wärmetauschers
direkt in den Eintrittsquerschnitt des Leitkanals für die
Kühlluftzuführung überführt werden kann. Auf diese Art
und Weise fördert der Ventilator ohne zusätzlichen Auf
wand Luft mit Umgebungstemperatur zu den Radbremsen.
Bei einem Überstand des Lüfterrades an der Unterkante des
Wärmetauschers können die Leitkanäle zu den Radbremsen in
besonders einfacher Weise verlegt werden.
Durch die Anordnung des Ventilators im Druckbetrieb
(Anspruch 4) wird eine Rezirkulation erwärmter Luft, wie
sie sich bei einer Anordnung des Ventilators hinter dem
Wärmetauscher ergeben könnte, zuverlässig vermieden.
Hierdurch ist sichergestellt, daß die zu den Radbremsen
geförderte Kühlluft die Temperatur der Umgebungsluft bei
behält.
Bei der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 5 wird
nicht vorgewärmte Luft bereits vor oder neben dem Wär
metauscher abgegriffen. Hierzu sind z. B. dem Wärmetau
scher vorgelagerte und einen Teilbereich der Wärmetau
scherfläche "verdeckende" Luftleitelemente angeordnet,
die die vom Ventilator geförderte Kühlluft vor ihrem
Durchtritt durch den Wärmetauscher abgreifen und dem
Leitkanal zu den Radbremsen zuführen. Gleichwirkend kann
die Kühlluft auch am Wärmetauscher vorbeigeleitet werden,
indem der Ventilator über einen sogenannten "Kaltluft
spalt" entlang einer Kante des Wärmetauschers die Kühl
luft am Wärmetauscher vorbeidrückt.
Zur Sicherstellung einer ausreichenden Kühlung des Ver
brennungsmotors kann die Abzweigung der Kühlluft zu den
Radbremsen durch geeignete Mittel aufgehoben werden, so
daß nur bei Bedarf Kühlluft in Richtung der Radbremsen
gefördert wird. Damit steht dem Motor bei Spitzenbela
stung die maximal mögliche Kühlleistung von Ventilator
und Wärmetauscher zur Verfügung. Diese Umschaltung ist
deswegen besonders vorteilhaft und funktional, da in den
Fällen, in denen eine Bremsenkühlung erforderlich ist
(z. B. bei Paßabfahrten), der Kühlungsbedarf für den Mo
tor äußerst gering ist. Umgekehrt schließt eine Maxi
malbelastung des Verbrennungsmotors eine entsprechend
hohe Beanspruchung der Radbremsen in der Regel aus. Der
Verschlußmechanismus kann beispielsweise aus zumindest
einer Klappe bestehen, die über eine temperaturabhängige
Steuerung den Eintrittsquerschnitt des Leitkanals bzw.
den Kaltluftspalt verschließt. Im Falle eines Abgriffs
der Kühlluft bereits vor dem Wärmetauscher durch entspre
chende Luftleitelemente (Anspruch 5) besteht z. B. die
Möglichkeit, die Luftleitelemente lamellenartig auszubil
den, so daß erst bei Kühlluftbedarf an den Radbremsen die
Lamellen der Luftleitelemente zu einer geschlossenen Flä
che zusammengeführt werden, die die Kühlluft dem Leitka
nal zuführt.
Wegen der bei allen erfindungsgemäßen Maßnahmen unter Um
ständen geringfügig herabgesetzten Maximalkühlleistung
der Anordnung Ventilator-Wärmetauscher kann der Wärmetau
scher zum Ausgleich etwas größer dimensioniert werden.
Zwei mögliche Ausführungsbeispiele der Erfindung werden
anhand der Zeichnung in stark schematisierter Darstellung
näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Kühlluft
zuführung in der Draufsicht und
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Kühlluft
zuführung in der Vorderansicht.
Der Frontbereich 1 eines Kraftfahrzeuges weist gemäß Fig.
1 zwei Kühllufteinlässe 2 auf, durch die Kühlluft in den
Motorraum 3 eintreten kann. Der Pfeil 4 gibt hierbei die
Strömungsrichtung der Kühlluft an. Im vorderen Bereich
des Motorraums 3 sind ein Ventilator 5 und ein Wärmetau
scher 6 senkrecht zur Mittellängsachse 7 des Kraftfahr
zeuges hintereinander angeordnet und über ein Verbin
dungsstück 18 abdichtend miteinander verbunden. Der Wär
metauscher 6 wird von dem Kühlwasser eines im Motorraum 3
angeordneten Verbrennungsmotor 8 durchflossen. Während
der Fahrt des Kraftfahrzeuges durchströmt die Kühlluft
entsprechend der Pfeilrichtung 4 den Wärmetauscher 6 und
bewirkt somit eine Abkühlung des Kühlwassers. Der Venti
lator 5, der von einem zuschaltbaren Elektromotor ange
trieben wird, kann bei Bedarf zur Erhöhung des Luftdurch
satzes durch den Wärmetauscher 6 zugeschaltet werden.
Dies ist insbesondere bei Langsamfahrt oder Stillstand
des Kraftfahrzeuges erforderlich.
Der Wärmetauscher 6 weist in seinem äußeren Seitenbereich
eine Aussparung 9 auf, an die sich von der Rückseite des
Wärmetauschers 6 ein Leitkanal 10 für die Kühlluft un
mittelbar anschließt. Der Leitkanal 10 führt die Kühlluft
entsprechend der Richtung des Pfeils 11 in das Radhaus 12
des Kraftfahrzeuges. Der aus dem Leitkanal 10 austretende
Luftstrom ist hierbei auf eine in ihrer Gesamtheit mit 13
bezeichnete Radbremse gerichtet. Die Radbremse setzt sich
im wesentlichen aus einer innenbelüfteten Bremsscheibe 14
und einem Bremssattel 15 mit Bremsbacken 19 zusammen.
Durch die erfindungsgemäße Kühlluftzuführung wird er
reicht, daß der Radbremse 13 bei allen Betriebszuständen
des Kraftfahrzeuges in ausreichendem Maße nicht vorge
wärmte Kühlluft zugeführt werden kann. Dies ist insbe
sondere bei Langsamfahrt oder Stillstand des Fahrzeuges
von Vorteil, da hier der Fahrtwind zur Kühlung der Rad
bremse 13 nicht zur Verfügung steht. Durch den bedarfs
weise einschaltbaren Ventilator 5 wird die Kühlluft über
die Aussparung 9 im Wärmetauscher und den Leitkanal 10
direkt zur Radbremse 13 geleitet.
Im Bereich des Eintrittsquerschnittes 16 des Leitkanals
10 ist eine Klappe 17 vorgesehen, die in Abhängigkeit von
der Temperatur der Radbremse 13 entweder den Querschnitt
des Leitkanals 10 freigibt (Position wie in Fig. 1 dar
gestellt) oder ihn verschließt. Hierdurch wird erreicht,
daß die Radbremse 13 nur bei Überschreitung einer Grenz
temperatur mit Kühlluft versorgt wird. Bei geschlossener
Klappe 17 steht dem Wärmetauscher 6 eine unvermindert
hohe Luftdurchsatzmenge zur Kühlung des Kühlwassers des
Verbrennungsmotors 8 zur Verfügung.
Fig. 2 zeigt in stark vereinfachter Darstellung einen
Wärmetauscher 106, dem ein nur angedeuteter Ventilator
105 vorgelagert ist. Der Ventilator 105 ist durch den Um
kreis 120 seines nicht dargestellten Lüfterrades symboli
siert. Der Ventilator 105 ist in vertikaler Richtung au
ßermittig zum rechteckförmigen Wärmetauscher 106 angeord
net, so daß sich an der Unterkante des Wärmetauschers 106
ein kreissegmentförmiger Überstand 121 des Ventilators
105 ergibt. Im Bereich dieses Überstandes fördert der
Ventilator 105 somit Kühlluft, die nicht durch den Wär
metauscher 106 hindurchtritt und damit nicht vorgewärmt
wird. Diese Kühlluft wird über die Eintrittsquerschnitte
116 der symmetrisch angeordneten Leitkanäle 110 dem Be
reich der Radbremsen 113 zugeführt.
Entsprechend der Klappe in Fig. 1 kann auch beim Ausfüh
rungsbeispiel der Fig. 2 im Bereich des Lüfterrad-Über
stands 121 ein Verschlußmechanismus vorgesehen sein, so
daß bei geringer thermischer Beanspruchung der Radbremsen
113 der gesamte vom Ventilator 105 geförderte Luftstrom
ausschließlich durch den Wärmetauscher 106 strömt.
Abweichend von der Darstellung der Fig. 2 kann der Ven
tilator 105 auch vollständig innerhalb der Kontur des
Wärmetauschers 106 liegen. Für diesen Fall wäre - bei
spielsweise an der Unterkante des Wärmetauschers 106 -
ein sogenannter "Kaltluftspalt" vorzusehen, der sich na
hezu über die gesamte Breite des Wärmetauschers 106 er
streckt und eine nur relativ geringe Höhe aufweist. Durch
diesen Kaltluftspalt kann nicht vorgewärmte Kühlluft vom
Ventilator 105 am Wärmetauscher 106 vorbeigedrückt wer
den. Diese Kühlluft kann in analoger Weise zur Darstel
lung der Fig. 2 dann über Leitkanäle 110 abgegriffen und
den Radbremsen 113 zugeführt werden.
Die Endabschnitte der Leitkanäle 10, 110 sind auf die
Bremsscheiben 14 bzw. 114 gerichtet und enden mit ent
sprechendem Abstand vor den Bremsscheiben 14, 114, um den
vollen Lenkeinschlag der Vorderräder zu ermöglichen. Ab
weichend von dieser Darstellung kann der Endabschnitt des
Leitkanals 10, 110 jedoch auch über ein flexibles End
stück fest mit dem Bremssattel 15 der Radbremse 13 ver
bunden sein, so daß der direkte Übergang der Kühlluft auf
die Radbremse 13 auch bei nach außen eingeschlagenem Rad
gewährleistet ist.
Als Wärmetauscher kommt nicht nur der Wärmetauscher 6,
106 des Verbrennungsmotors 8 in Frage, sondern auch jeder
andere in einem Kraftfahrzeug eingesetzte Wärmetauscher,
beispielsweise der Wärmetauscher für den Kondensator
einer Klimaanlage.
Claims (5)
1. Kühlluftzuführung für die Radbremsen eines Kraft
fahrzeuges, das einen Wärmetauscher für ein Fahr
zeugaggregat aufweist, wobei dem Wärmetauscher ein
Ventilator zur Zwangsbelüftung zugeordnet ist, mit
einem Leitkanal, durch den aus dem Bereich des Wär
metauschers Kühlluft zu den Radbremsen geleitet
wird,
dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind,
durch die die Kühlluft am Wärmetauscher (6, 106)
vorbeigeleitet wird.
2. Kühlluftzuführung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Projektion des Ein
trittsquerschnittes (16, 116) des Leitkanals (10,
110) auf die Ebene des Wärmetauschers (5, 105)
außerhalb der Wirkfläche des Wärmetauschers (6, 106)
liegt.
3. Kühlluftzuführung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (106)
im wesentlichen rechteckförmig ist, die vom Ventila
tor (105) überstrichene Kreisfläche (Umkreis 120)
mit wenigstens einem Kreissegment (Überstand 121)
über die Rechteckfläche des Wärmetauschers (106)
hinausragt und der Eintrittsquerschnitt (116) des
Leitkanals (110) im Bereich des Kreissegmentes
(Überstand 121) angeordnet ist.
4. Kühlluftzuführung nach wenigstens einem der vorge
nannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilator (5, 105)
- bezogen auf die Strömungsrichtung (Pfeil 4) der
Kühlluft - vor dem Wärmetauscher (6, 106) angeordnet
ist.
5. Kühlluftzuführung nach Anspruch 1 und Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß dem Leitkanal vor oder
auf Höhe des Wärmetauschers liegende Leitelemente
vorgelagert sind, die die Kühlluft am Wärmetauscher
vorbeileiten.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4420068A DE4420068A1 (de) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | Kühlluftzuführung für die Radbremsen eines Kraftfahrzeuges |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE4420068A DE4420068A1 (de) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | Kühlluftzuführung für die Radbremsen eines Kraftfahrzeuges |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4420068A1 true DE4420068A1 (de) | 1995-12-14 |
Family
ID=6520117
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE4420068A Withdrawn DE4420068A1 (de) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | Kühlluftzuführung für die Radbremsen eines Kraftfahrzeuges |
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