CN112912266A - 泡沫材料的空气引导元件在冷却器元件处的布置以及冷却器元件和泡沫材料的空气引导元件 - Google Patents

泡沫材料的空气引导元件在冷却器元件处的布置以及冷却器元件和泡沫材料的空气引导元件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种由泡沫材料构成的空气引导元件(12)在机动车(10)的前舱(16)中在冷却器元件(14)处的布置，其中，空气引导元件(12)在车辆纵向上观察延伸直至冷却器元件(14)并且冷却器元件(14)至少在外部的子区段中具有带有第一密封区段(54)的弹性密封件(52)，其中，空气引导元件(12)在第一密封区段(54)处贴靠成使得第一密封区段(54)通过空气引导元件(12)在车辆纵向上观察被带到向后张紧的位置中。本发明此外涉及一种用于布置在机动车(10)的前舱(16)中的冷却器元件(14)以及一种由泡沫材料构成的空气引导元件(12)。

Description

泡沫材料的空气引导元件在冷却器元件处的布置以及冷却器 元件和泡沫材料的空气引导元件
技术领域
本发明涉及一种由泡沫材料构成的空气引导元件在机动车的前舱(Vorderwagen)中在冷却器元件处的布置。本发明此外涉及一种冷却器元件、尤其水冷却器以及一种由泡沫材料构成的空气引导元件。
背景技术
由文件DE 198 31 256 A1已知一种用于机动车的热交换器的保持部(Halterung)，其中，热交换器可以是增压空气冷却器(Ladeluftkuehler)、冷凝器或油冷却器。保持部包括框架，其形成从冷却器延伸至空气进入口的空气导引框架。框架可构造为由热塑性的泡沫材料颗粒构成的发泡的成型件(Formteil)。热交换器可插入框架中。对此，框架包括两个彼此相间隔的侧边腿(Seitenschenkel)，在其内侧设置有构造为槽的引导部，以便可将热交换器抽屉式地插入并且将其保持在框架的两个侧边腿之间。槽在此应保证对于该应用足够的密封性，而在框架与热交换器之间不需要密封器件。
由文件DE 11 2015 002 049 B4已知一种用于机动车的空气引导部，其中，空气引导部具有带有两个开口的框架。空气引导部可由聚丙烯形成。第一开口设置用于来自机动车之外的空气流的进入而第二开口设置用于将空气流引导至空气过滤器壳体。与空气引导部或空气过滤器壳体一件式地构造有密封件，其应引起在空气过滤器壳体与空气引导部之间的密封。密封件尤其以膜盒(Balg)的形式来构造。
由文件DE 10 2009 031 746 A1已知一种带有第一引导部件和第二引导部件的冷却空气引导设备，其中，第二引导部件具有与第一引导部件相比可更容易变形的材料。尤其地，第一引导部件和第二引导部件构造为塑料喷注件。在水冷却器与第二引导部件之间尤其布置有环绕的密封件，其被带到与引导部件侧的凸缘区段相贴靠。
由文件DE 10 2016 117 058 A1已知一种用于机动车的多件式的空气引导部，其中，空气引导部具有下部的泡沫件、上部的泡沫件和将下部的和上部的泡沫件相连接的侧向的喷注件。上部的泡沫件在此应成形成使得空气引导部外部地贴靠在冷却器处。
发明内容
本发明目的在于提供一种由泡沫材料构成的空气引导元件在冷却器元件处的布置以及一种冷却器元件和一种由泡沫材料构成的空气引导元件供使用，其在功能上得到改善。
根据本发明，该目的的解决利用独立权利要求的特征实现。本发明的另外的实际的实施形式和优点与从属权利要求相联系来说明。
本发明涉及一种由泡沫材料构成的空气引导元件在机动车的前舱中的冷却器元件处的布置。空气引导元件在此尤其框架式地作为敞开的或闭合的框架从在机动车的前舱中的格栅(尤其在保险杠盖板(Stossfaengerabdeckung)中的冷却器保护格栅和/或通风格栅)的区域中的空气入口在车辆纵向上观察向后延伸直至冷却器元件，其中，其将在格栅与冷却器元件之间的区域密封地包围成使得通过格栅流入的空气流的全部或大部分到达冷却器元件。因此利用空气引导元件来抵抗空气侧向绕过空气引导元件和/或冷却器元件。空气引导元件由泡沫材料、尤其由发泡聚丙烯-泡沫材料(EPP泡沫)形成。该材料尤其具有至少30g/l的密度，其中，在30g/l与60g/l之间的值是特别优选的，并且在35g/l与50g/l之间的值是更特别优选的。同样优选地，空气引导元件一件式地来构造。由泡沫材料构成的空气引导元件具有较小的构件重量并且因此特别好地适合特别用于应用在电动车中，尤其在行驶里程优化(Reichweitenoptimierung)方面。
冷却器元件当前尤其被理解成布置在前舱中的空调-冷却器包(Klima-Kuehlerpaket)的元件。其尤其包括水冷却器、冷凝器、冷却器辊(Kuehlerrollo)和/或通风机罩(Luefterhutze)。优选地，冷却器元件包括至少一个水冷却器。
冷却器元件至少在外部的子区段(Teilabschnitt)中、尤其在其周缘处和尤其在在外侧包围冷却器元件的框架处具有带有第一密封区段的弹性密封件。密封件尤其由橡胶、优选地由EPDM形成。根据本发明，空气引导元件在第一密封区段处贴靠成使得第一密封区段通过空气引导元件被带到在车辆纵向上观察向后张紧的位置中。
换言之，通过空气引导元件将密封件的第一密封区段在最终装配位置中相对于预装配位置向后张紧。向后张紧的位置不应强制性地指密封件在车辆纵向上观察从冷却器元件出发在车辆纵向上向后定向，而是仅指通过与空气引导元件共同作用相对于预装配位置最终装配位置的弹性密封件的第一区段的相对位置。如接下来还结合冷却器元件来说明的那样，第一密封区段在预装配位置中尤其部分地在车辆纵向上向前延伸。
通过第一密封区段的借助于空气引导元件产生的张紧，其整面地且可靠地贴靠在空气引导元件处。同时第一密封件的弹性的、处于张紧下的第一密封区段实现在空气引导元件与冷却器元件之间的振动脱耦(Schwingungsentkopplung)。如果冷却器元件振动地支承在前舱中，那么这尤其是有利的。流动通过冷却器元件的介质(例如冷却剂)以及冷却器通风机(Kuehlerluefter)可被带到振动中并且因此激励冷却器元件自身振动。这样的振动不仅可由行驶运行而且通过介质穿流和/或冷却器通风机运转来引起。在冷却器通风机方面此外应考虑的是其可完全关断或还能够以不同的转速运行。这又导致不同的振动激励和导致在空调-冷却器包的振动性支承方面需要特别的措施。出于这些原因，整个空调-冷却器包振动地来支承，即与车辆的车身脱耦。这些振动由于根据本发明的设计不或仅以较小的程度被从冷却器元件传递到空气引导元件或车身上，并且因此避免不期望的噪声形成。
在根据本发明的布置的一实际的实施形式中，冷却器元件具有带有第二密封件或第二密封区段的另外的子区段并且空气引导元件在第二密封件或第二密封区段处贴靠成使得第二密封件或第二密封区段相对于另外的构件至少力配合地来固定。第二密封件或第二密封区段尤其从冷却器元件出发仅在车辆竖向上或仅在车辆纵向上或仅在车辆横向上延伸。如果由于缺少空间而不能通过空气引导元件向后张紧，尤其可在的结构空间较小的情况下应用这样的第二密封件或这样的第二密封区段。但是通过力配合的固定还在第二密封件或第二密封区段的区域中引起在空气引导元件与冷却器元件之间的良好密封。力配合的固定尤其由此实现，即空气引导元件相对于另外的布置在前舱中的构件(例如相对于底部挡衬(Unterbodenverkleidung)的元件)固定第二密封件或第二密封区段。
如前面已提到的那样，如果冷却器元件与固定在车身处的构件振动脱耦地支承在前舱中，是有利的。尤其这样使得在按照规定地使用车辆的情况下在冷却器元件振动期间或在冷却器元件和空气引导元件相对运动时也不损害在冷却器元件与空气引导元件之间的密封性。对此，冷却器元件尤其可至少部分地由框架围绕，该框架经由弹性的和/或缓冲的连接元件与固定在车身处的构件间接连接并且如此在振动技术上与固定在车身处的构件和尤其碰撞管理系统脱耦。连接元件优选地由弹性体来制造。
本发明还涉及一种如前面所说明的布置或一种由泡沫材料构成的空气引导元件在机动车的前舱中的冷却器元件处的布置，其中，在前舱中布置有声音发生器(Schallerzeuger)并且在空气引导元件中构造有伸过空气引导元件的开口。该开口在此直接联接到声音发生器处，这样使得声音可从空气引导元件的外侧区域传播到空气引导元件的内侧区域中。声音发生器尤其是所谓的“音箱(Soundbox)”的扬声器，音箱在电动车中被用于模拟在低速时、尤其在0km/h至30km/h的速度范围中的行驶噪声，在该速度范围中对于纯电运行的车辆几乎无法察觉到噪声，尤其因为几乎不产生滚动噪声(Abrollgeraeusch)。声音发生器优选地至少部分地在车辆竖向上和在车辆横向上布置在空气引导元件之外并且因此处于从格栅向冷却器元件的方向流动的空气的流动横截面之外。
为了针对性地发出模拟噪声(Imitationsgeraeusch)，声音发生器和/或开口布置和/或构造成使得声音至少部分地在车辆纵向上向前从开口来发出。对此备选地或补充地，开口漏斗形地来构造。漏斗形构造的开口优选地从空气引导元件的外侧区域向空气引导元件的内侧区域的方向扩展，从而所发出的声音被较宽地散开。。
在根据本发明的布置的另一实际的实施形式中，声音发生器相对于空气引导元件密封地布置成使得声音完全或尽可能通过开口来发出。因此一方面将声音特别高效地向车辆中间或车辆前部的方向传导。但是另一方面还引起尽可能少空气(其从格栅向冷却器元件的方向流动)可泄漏在声音发生器的区域中。
为了尽可能地避免在冷却器元件处和尤其在水冷却器处的损坏，声音发生器和冷却器元件在车辆纵向上观察在车辆横向上无相交地彼此并排布置。在该情况中，声音发生器可在车辆纵向上在例如由碰撞引起的相对运动中无碰撞地滑过冷却器元件，由此避免冷却器元件的损坏。尤其地，因此可尽可能避免在冷却器元件处的损坏，由此可放弃冷却器元件的通常昂贵的且复杂的维修。
本发明还涉及一种用于布置在机动车的前舱中的冷却器元件，其中，冷却器元件至少在其周缘的子区段中具有弹性密封件，其在未负载的状态中(也就是说在预装配位置中)至少部分地在车辆纵向上观察向前定向并且尤其设计成使得其可通过适合的力作用(如在与空气引导元件的最终装配位置中)带到张紧的位置中。冷却器元件尤其是空调-冷却器包的部分并且尤其至少带有水冷却器。弹性密封件优选地布置在在其周缘处围绕冷却器元件的框架处并且进一步优选地喷注在其处。框架可由塑料来制造并且以简单的方式通过夹持(Verclipsen)与冷却器元件装配。
带有密封件的子区段优选地在冷却器元件的至少两侧上并且尤其U形地围绕冷却器元件延伸，其中，密封件布置在冷却器元件的上侧处且在车辆竖向上延伸的侧面处。冷却器元件此外可在另外的子区段中具有第二密封件或第二密封区段，其布置在冷却器元件的下侧处并且从冷却器元件出发在车辆纵向上向前延伸。
本发明此外还涉及一种由泡沫材料构成的带有伸过空气引导元件的开口的空气引导元件，其中，开口从空气引导元件的外侧区域出发向空气引导元件的内侧区域的方向漏斗形地扩展并且/或者开口至少在指向内侧区域的方向的区段中向车辆前部方向来定向。这样的空气引导元件如前面所说明的那样优选地与声音发生器共同布置在前舱中，使得开口将由声音发生器产生的声音传导到车辆中间或在车辆纵向上观察向前传导，使得其他的交通参与者可提早察觉该机动车。
附图说明
接下来结合附图来说明本发明的另外的实际的实施形式。其中：
图1以侧视图示出了机动车，
图2以从斜前方的透视图示出了根据本发明的空气引导元件和根据本发明的冷却器元件在前舱中的根据本发明的布置，
图3以从斜前方的透视图示出了图2中的根据本发明的空气引导元件，
图4以从斜前方的透视图示出了图2中的带有根据本发明的冷却器元件的空调-冷却器包，
图5以根据图2中的线V-V的剖面示出了带有外壳(Aussenhaut)的图2中的根据本发明的布置，
图6以根据图2中的线VI-VI的剖面示出了图2中的根据本发明的布置，
图7在第一实施形式中以放大的图示示出了图5中的以VII标记的区域，
图8在第二实施形式中以放大的图示示出了图5中的以VII标记的区域，以及
图9以放大的图示示出了图2中的以IX标记的区域。
具体实施方式
在图1中以侧视图示出了机动车10。根据本发明的带有空气引导元件12和冷却器元件14的组件布置在机动车10的以虚线标记的前舱16内。空气引导元件12在此在前舱16中从(尤其如在图1中示出的冷却器保护格栅18或备选地通风格栅的)格栅(其是车辆10的外壳20的一部分)延伸直至冷却器元件14(参照图2)。空气引导元件12框架式地来构造并且包围在冷却器保护格栅18与冷却器元件14之间的区域。其用于将从冷却器保护格栅18向方向L流动的空气导引至冷却器元件14。
空气引导元件12和冷却器元件14在前舱16中的布置在图2中不带外壳元件20地以从斜前方的视图示出。在此，可识别出主保险杠横梁22和在车辆竖向(z方向)上布置在此之下的行人保护横梁24，其在车辆纵向(x方向)上观察直接布置在冷却器保护格栅18之后(参照图5)。主保险杠横梁22经由在车辆纵向(x方向)上向后延伸的变形元件26与用于连结在纵梁(未示出)处的隔板(Schottplatte)28相连接。行人保护横梁24同样经由变形元件30连结在隔板28的未示出的、下部的板区段处。通常，上部的变形元件26和下部的变形元件30相应与属于此的隔板28焊接。主保险杠横梁22、行人保护横梁24、变形元件26,30和隔板28是固定在车身处的构件，其是所谓的碰撞管理系统的部分。
在图2和图4中示出了空调冷却器包-支承板32，其在示出的实施形式中由塑料来制造。这样的空调冷却器包-支承板32在车辆纵向上相应布置在隔板28之后并且与其固定地相连接。在示出的实施形式中，将这两个空调冷却器包-支承板32(参照图4)在装配时相应定位在所属的隔板28之后并且旋拧在其处。然后将带有固定在其处的空调冷却器包-支承板32的相应的隔板28连结在机动车(未示出)的下部的副车架处。空调冷却器包-支承板32不属于碰撞管理系统。
空气引导元件12框架式地从主保险杠横梁22出发在车辆纵向(x方向)上向后延伸直至冷却器元件14和锁架(Schlosstraeger)34。空气引导元件12与主保险杠横梁22和行人保护横梁24固定地相连接。为了连结到行人保护横梁24处，在空气引导元件12的下部的区段处构造有突出的楔形件36。到行人保护横梁24处的连结借助于焊接螺栓(未示出)实现。空气引导元件12当前由泡沫材料一件式地来制造。
冷却器元件14当前是水冷却器38，其是空调-冷却器包的一部分。如在图2和图5-6中可良好地识别出的那样，空调-冷却器包40具有水冷却器38、冷却器辊42、冷凝器44和通风机罩46。此外在车辆纵向(x方向)上在水冷却器38之前布置有防石元件(Steinschutzelement)48(参照图5)。
冷却器元件14在其周缘的外部的子区段中具有框架50，其当前围绕冷却器元件14的整个周缘延伸。框架50与冷却器元件14相夹持。在框架处布置有带有第一密封区段54的弹性密封件52。密封件52这里喷注到框架50处。第一密封区段54当前U形地在框架50的在车辆竖向(z方向)上延伸的两侧和上侧处延伸。第一密封区段54在未负载的状态中(也就是说在与空气引导元件12共同作用之前的预装配位置中)部分地在车辆纵向(x方向)上向前并且部分地在车辆竖向(z方向)上定向。
利用空气引导元件12在冷却器元件14处的布置将第一密封区段54带到相对于未负载的状态向后张紧的位置中。在预装配位置与最终装配位置之间的区别在图5、图6和图9中借助于箭头来表示。在最终装配位置中，第一密封区段54在车辆竖向(z方向)上定向并且在张紧的位置中直接贴靠在空气引导元件12处。
此外，密封件50具有第二密封区段56，其当前布置在框架的下侧处。该第二密封区段56这里尽可能水平地在车辆纵向(x方向)上向前延伸。在与空气引导元件12共同的布置中，空气引导元件12在第二密封区段54处贴靠成使得其相对于另外的构件58至少力配合地来固定。
这在图7和图8中详细示出。在图7中示出了第一实施形式，其中，在前舱16中结构空间设计成使得第二密封区段56被空气引导元件14仅在车辆竖向(z方向)上向下压向另外的构件58(这里底部板(Unterbodenblech))并且由此力配合地来固定。在图8中示出的第二实施形式中，更小的结构空间在前舱16中供使用并且空气引导元件12以其下侧更近地贴靠在冷却器元件14处。在该情况中，将第二密封区段56除了相对于另外的构件56(底部板)力配合的固定之外此外部分地向后张紧，这通过箭头来表示。
除了通过第一密封区段54的张紧良好的密封之外，此外获得冷却器元件14和空气引导元件12的振动脱耦。冷却器元件14此外本身与固定在车身处的构件振动脱耦地支承在前舱16中。对此，冷却器元件14在车辆横向(y方向)上相应具有向外延伸的悬臂60，带有在其处在车辆竖向上向下延伸的插入区段(不可识别)用于插入空调冷却器包-支承板32的对应的开口中(参照图4)。为了振动脱耦，在插入区段与空调冷却器包-支承板32之间布置有缓冲振动的弹性体材料62。在示出的实施例中，弹性体材料62设置在空调冷却器包-支承板32的相应的开口中。插入区段相对于空调冷却器包-支承板32的固定在示出的实施形式中经由未示出的销(其从下面被引导通过空调冷却器包-支承板32的开口并且与插入区段固定地相连接)实现，例如通过夹持。与此类似，在冷却器元件14的上部区域中振动脱耦的支承经由由弹性体元件64容纳的销66(其与锁架34相连接)实现，例如通过夹持(参照图4)。
在前舱16中附加地布置有声音发生器68(参照图2和图6)。声音发生器68在车辆横向(y方向)上布置在空气引导元件12的外侧，其中，空气引导元件12具有伸过空气引导元件12的开口70，其从外侧区域72延伸直至空气引导元件12的内侧区域74。通过开口70将由声音发生器68发出的声音向前舱16的中间的方向导引。附加地，开口70取向成使得声音至少部分地在车辆纵向(x方向)上沿着箭头S(参照图6)向前来发出。开口从外侧区域72漏斗形地扩展至内侧区域74。声音发生器68在空气引导元件12处密封地贴靠成使得尽可能地将全部声音导引通过开口70。
如在图6中可良好地识别出的那样，声音发生器68和冷却器元件14在车辆横向(y方向)上观察彼此并排地布置成使得其在例如由碰撞引起的在车辆纵向(x方向)上的相对运动中可在彼此处滑过并且尤其不损坏冷却器元件14。
本发明的在当前的说明书中、在附图中以及在权利要求中所公开的特征可不仅单独地而且以任意组合对于以其不同的实施形式实现本发明来说是重要的。本发明可在权利要求的范围中并且在考虑本领域技术人员的知识的情况下来变化。
附图标记清单
10 机动车
12 空气引导元件
14 冷却器元件
16 前舱
18 冷却器保护格栅
20 外壳
22 主保险杠横梁
24 行人保护横梁
26 变形元件
28 隔板
30 变形元件
32 空调冷却器包-支承板
34 锁架
36 楔形件
38 水冷却器
40 空调-冷却器包
42 冷却器辊
44 冷凝器
46 通风机罩
48 防石元件
50 框架
52 密封件
54 第一密封区段
56 第二密封区段
58 另外的构件
60 悬臂
62 弹性体
64 弹性体
66 销
68 声音发生器
70 开口
72 空气引导元件的外侧区域
74 空气引导元件的内侧区域。

Claims (10)

1.一种由泡沫材料构成的空气引导元件(12)在机动车(10)的前舱(16)中在冷却器元件(14)处的布置，其特征在于，所述空气引导元件(12)在车辆纵向上观察延伸直至所述冷却器元件(14)并且所述冷却器元件(14)至少在外部的子区段中具有带有第一密封区段(54)的弹性密封件(52)，其中，所述空气引导元件(12)在所述第一密封区段(54)处贴靠成使得所述第一密封区段(54)通过所述空气引导元件(12)在车辆纵向上观察被带到向后张紧的位置中。
2.根据前述权利要求所述的布置，其特征在于，所述冷却器元件(14)具有带有第二密封件或第二密封区段(56)的另外的子区段并且所述空气引导元件(12)在所述第二密封件或所述第二密封区段(56)处贴靠成使得所述第二密封件或所述第二密封区段(56)相对于另外的构件(58)至少力配合地来固定。
3.根据前述权利要求中任一项所述的布置，其特征在于，所述冷却器元件(14)与固定在车身处的构件(12,22,24,26,28,30,32,34)振动脱耦地支承在所述前舱(16)中。
4.根据前述权利要求中任一项或根据权利要求1的前序部分所述的布置，其特征在于，在所述前舱(16)中布置有声音发生器(68)并且在所述空气引导元件(12)中构造有伸过所述空气引导元件(12)的开口(70)，其中，所述开口(70)直接联接到所述声音发生器(68)处，这样使得声音能够从所述空气引导元件(12)的外侧区域(72)传播到所述空气引导元件(12)的内侧区域(74)中。
5.根据前述权利要求所述的布置，其特征在于，所述声音发生器(68)和/或所述开口(70)布置和/或构造成使得所述声音至少部分地在车辆纵向上向前从所述开口(70)来发出并且/或者所述开口(70)漏斗形地来构造。
6.根据前述两个权利要求中任一项所述的布置，其特征在于，所述声音发生器(68)相对于所述空气引导元件(12)密封地布置成使得所述声音完全或尽可能通过所述开口(70)来发出。
7.根据前述三个权利要求中任一项所述的布置，其特征在于，所述声音发生器(68)和所述冷却器元件(14)在车辆纵向上观察在车辆横向上无相交地彼此并排布置。
8.一种用于布置在机动车(10)的前舱(16)中的冷却器元件，其特征在于，所述冷却器元件(14)至少在其周缘的子区段中具有弹性密封件(52)，其在未负载的状态中至少部分地在车辆纵向上观察向前定向。
9.根据前述权利要求所述的冷却器元件，其特征在于，带有所述密封件(52)的所述子区段至少在所述冷却器元件(14)的两侧上延伸。
10.一种由泡沫材料构成的空气引导元件，其带有伸过所述空气引导元件(12)的开口(70)，其特征在于，所述开口(70)从所述空气引导元件(12)的外侧区域(72)出发向所述空气引导元件(12)的内侧区域(74)的方向漏斗形地扩展并且/或者所述开口(70)至少在指向所述内侧区域(74)的方向的区段中向车辆前部方向定向。
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