DE10061561A1 - Modulträger für diverse Wärmeübertrager eines Kraftfahrzeugmotors - Google Patents

Abstract

Beschrieben wird ein Modulträger für diverse Wärmeübertrager eines Kraftfahrzeugmotors, der aus einem Tragrahmen besteht, an dem der Kühlmittelluftkühler und mindestens ein Klima-Kondensator angebracht ist. Der Tragrahmen besteht dabei aus einem Unterteil mit einer Quertraverse 2 als Boden und zwei senkrecht davon abstehenden Seitenteilen 3, 4, wobei in dem Unterteil nach oben offene Fächer 6, 7, 6', 7' zum Einschieben zumindest des Kühlmittelluftkühlers und des Klima-Kondensators 9 vorgesehen sind. Diese nach oben offenen Fächer werden durch einen oberen Träger 5 abgeschlossen, der die freien Enden der Seitenteile 3, 4 untereinander zum Tragrahmen verbindet und die eingeschobenen Wärmeübertrager 8, 9 in ihrer Lage sichert.

Description

Die Erfindung betrifft einen Modulträger für diverse Wärme­ übertrager eines Kraftfahrzeugmotors nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein Modulträger dieser Art ist aus der DE 198 31 256 A1 be­ kannt. Dort hat man in einem Querträger, der Teil des Bugbe­ reichs eines Kraftfahrzeuges ist, einen U-förmigen Bereich vorgesehen, in den ein rechteckiger Rahmen, der insbesondere aus Kunststoff besteht, formschlüssig eingeschoben wird. Die­ ser Rahmen weist einen nach oben offenen U-förmigen Teil auf­ weist, in den ein Kühler und ein Kondensator schubladenförmig eingeschoben werden können. Diese beiden eingeschobenen Teile werden dann durch eine Deckplatte im Rahmen gehalten, die auch den Rahmen in dem U-förmigen Bereich des Querträgers hält. Der Rahmen überragt die eingeschobenen Wärmeübertra­ ger in Fahrtrichtung nach vorne und bildet einen Luftleitrah­ men. Diese Ausgestaltung macht die Anordnung eines geschlos­ senen Einschiebrahmens erforderlich und ist daher relativ aufwendig.

Aus der DE-U 91 14 734 ist ein Modulträger bekannt, bei dem man einen einstückig aus Kunststoff gespritzten Tragrahmen für zwei von einem Elektromotor angetriebene Lüfter mit einer an einer Seite L-förmig abragenden Konsole vorgesehen hat, auf der im Abstand zu dem Tragrahmen der Kühlmittel/Luft­ kühler aufgesetzt und durch Tragarme mit dem Kunststoffrahmen verbunden werden kann, welche den Abstand zwischen dem Trag­ rahmen und dem aufgesetzten Kühlmittel/Luftkühler überbrü­ cken. In den Zwischenraum zwischen Kühlmittel/Luftkühler und Tragrahmen kann ein Kondensator eingesetzt werden, der mit von den Tragarmen von der Konsole gehalten wird. Zusätzlich sind dort noch Befestigungsmöglichkeiten für einen Ölkühler und für eine Lüfterzarge vorgesehen. Dieser bekannte Modul­ träger vereinfacht zwar den Ein- und Ausbau der verschiedenen Elemente auch im Fall einer Reparatur, ist aber wegen seines doch relativ komplizierten Aufbaus sehr aufwendig.

Aus der DE 39 22 814 A1 ist eine andere Art einer Halterung für den Kühler eines Kraftfahrzeugmotors bekannt, bei der ein mit nur einem Wasserkasten versehener und mit U-förmigen Roh­ ren ausgerüsteter Kühlmittel/Luftkühler vorgesehen wird, der in der Art einer Kassette in eine innerhalb der Halterung ge­ bildete schachtartige Öffnung einschiebbar ist. Mit herkömm­ lichen Mitteln ist außerdem unterhalb dieser Halterung ein Ölkühler anbringbar, ebenso wie an einer Seitenwand ein Kon­ densator anschraubbar ist. Zum Abbau dieser zusätzlichen Tei­ le ist eine Demontage der Halterung aus dem Fahrzeug notwen­ dig. Dies gilt auch beim Ausbau des in die Halterung einge­ schobenen Wasser/Luftkühlers.

Schließlich ist aus der DE 39 16 777 A1 auch noch eine Halte­ rung für einen Lüftermantel bekannt, die in das Fahrzeug ein­ baubar ist und die, wenn der Wasser/Luftkühler, der dort mit zwei Wasserkästen versehen ist, zum Zweck einer Reparatur de­ montiert werden soll, aus dem Fahrzeug ausgebaut werden muss. In die dort vorgesehene rahmenartige Halterung ist der Was­ ser/Luftkühler nämlich mit seinen Seitenteilen eingesetzt und muss sowohl am unteren als auch am oberen Wasserkasten befes­ tigt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Modulträger der eingangs genannten Art in einfacherer Art aufzubauen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Modulträger der ein­ gangs genannten Art vorgesehen, dass das Abschlussteil als ein stabiler Träger ausgebildet ist, der die Seitenteile zum Tragrahmen verbindet und mit Aufnahmeeinrichtungen für einen Ölkühler versehen ist.

Diese Ausgestaltung bringt den großen Vorteil mit sich, dass ein unmittelbar in das Fahrzeug einsetzbarer Tragrahmen ent­ steht, der nicht an einen entsprechenden Vorbau gebunden ist. Alle im Modulträger vorhandenen Einzelelemente können nach Lösen des oberen Querträgers, der eine Art Deckel bildet, in einfacher Weise nach oben herausgezogen werden, so dass beim Aus- oder Einbau eines der Teile des Kühlermoduls erstens der Tragrahmen im Fahrzeug verbleibt und zweitens die anderen Teile völlig unberührt bleiben können. Kühlmittel-, Kältemit­ telkreislauf und Ölkreisläufe, wenn Ölkühler vorhanden sind, sind unabhängig voneinander, so dass auch dann, wenn ein Fluidsystem im Servicefall unterbrochen werden muss, z. B. der Kühlmittelkreis für den Kühlmittel/Luftkühler, die anderen Fluidsysteme unberührt bleiben, z. B. Kältemittel- und Öl­ kreisläufe.

Diese Ausgestaltung bringt den weiteren Vorteil mit sich, dass die Geometrie der senkrecht abstehenden Seitenteile im Bereich des Kühlmittel/Luftkühlers und des Klimakondensators so gestaltet werden kann, dass ein Labyrinthsystem gebildet wird, das eine luftseitige Umströmung der beiden Wärmetau­ scher sowohl in, als auch entgegen der Fahrtrichtung verhin­ dert.

Des weiteren sind die Wärmetauscherkomponenten rundum gegen Leckluft abgedichtet.

Des weiteren ermöglicht die Gestaltung des Modulträgers im vorderen Bereich dem Fahrzeughersteller einen zum Fahrzeug- Frontgitter verlaufenden Kanal zu verwenden, der das komplet­ te Modul gegen luftseitige Umströmung abdichtet.

In Weiterbildung der Erfindung kann der obere, als Deckel dienende Träger auf der den Fächern zugewandten Seite mit elastischen Ausgleichselementen zur Anlage an den in die Fä­ cher eingeschobenen Wärmeübertragern versehen sein. Diese Ausgestaltung ergibt eine sichere Verankerung der einzelnen Wärmeübertrager.

In vorteilhafter Weiterbildung kann der Ölkühler, wenn ein solcher vorgesehen ist, unmittelbar in der Innenseite des o­ beren Trägers angeordnet sein und zwar so, dass er den Abschluß der Einschiebefächer durch die elastischen Elemente nicht behindert. Diese Ausgestaltung bringt dann den Vorteil mit sich, dass zum Ausbau des Ölkühlers nur der obere, als Deckel wirkende Querträger abgenommen werden muss, ohne dass eine Demontage anderer Halterungsteile oder anderer Wärmeü­ bertrager notwendig wird.

Der als Deckel wirkende Querträger und die Seitenteile können in Ausgestaltung der Erfindung mit Befestigungselementen zur Anordnung im Fahrzeug versehen sein, wobei das Befestigungs­ element am Querträger als etwa lotrecht auf diesen einwirken­ de Befestigungsschrauben ausgebildet sein kann, die mit einem Anlageende aus elastomeren Gewindegängen versehen sind. Diese Befestigungsschrauben können daher von oben her durch einen im Fahrzeug befindlichen Träger in Richtung zum Querträger durchgeschraubt werden, bis ihr unteres Ende elastisch in ei­ ner entsprechenden Pfanne am Querträger anliegt und so die Sicherung des Modulträgers im Fahrzeug und gegen auftretende Beschleunigungskräfte übernimmt.

Die Befestigungselemente an den Seitenteilen sind in an sich bekannter Weise als seitlich abstehende Lagerböcke mit gummi­ elastischen Blöcken ausgebildet.

In Weiterbildung der Erfindung kann in dem Tragrahmen auch ein Einschubfach für eine Gebläsezarge für einen von einem Elektromotor getriebenen Lüfter vorgesehen sein. Es können außerdem Ansetzmöglichkeiten für eine Lüfterzarge, vorzugs­ weise auf der von der Gebläsezarge für den vom Elektromotor getriebenen Lüfter abgewandten Seite, vorgesehen werden, und es kann schließlich auch noch ein Lenkhilfekühler im Bereich der als Boden ausgebildeten Quertraverse vorgesehen sein.

In Weiterbildung der Erfindung kann schließlich bei einer Va­ riierung des Tragrahmens ein Ladeluft/Luftkühler in einem zu­ sätzlich angespritzten Fach im unteren Bereich angeordnet sein. Die Geometrie des Faches verhindert eine luftseitige Umströmung des Ladeluft/Luftkühlers sowohl in, als auch ent­ gegen der Fahrtrichtung.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Explosionsdarstel­ lung des Modulträgers nach der Erfindung mit seinen Einzelteilen,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Modulträgers im zu­ sammengesetzten Zustand nach Fig. 1, jedoch ohne den aufgesetzten oberen Deckelträger,

Fig. 3 die Draufsicht auf den Modulträger nach Fig. 1,

Fig. 4 die perspektivische Darstellung des in Fig. 2 fehlen­ den oberen Querträgers mit einem angebauten Ölkühler,

Fig. 5 die vergrößerte perspektivische Darstellung des rech­ ten Endes des Trägers nach Fig. 4,

Fig. 6 die vergrößerte Darstellung des Einzelteiles VI in Fig. 2,

Fig. 7 eine andere Ansicht des Details nach Fig. 6 und

Fig. 8 die vergrößerte perspektivische Darstellung des De­ tails VIII nach Fig. 2.

Den Fig. 1 und 2 ist zu entnehmen, dass der Modulträger für diverse Wärmeübertrager zur Kühlung eines Kraftfahrzeugmotors des gezeigten Ausführungsbeispieles aus einem Tragrahmen, be­ stehend aus einem U-förmigen Unterteil 1 mit einer Quertra­ verse 2 als Boden und zwei von dieser Quertraverse aus nach oben abragenden Seitenteilen 3 und 4 aufgebaut ist. Dieses Unterteil 1 wird durch einen oberen Träger 5 zu einem Rahmen geschlossen, der die beiden freien Enden der Seitenteile 3 und 4 untereinander verbindet.

In dem Unterteil 1 sind in den Seitenteilen 3 und 4 und im Boden 2 Einschiebenuten 6 und 7 (siehe auch Fig. 3) ausgebil­ det, deren längs der Seitenteile 3 und 4 verlaufende Konturen 6, 6' bzw. 7, 7' jeweils den Außenkonturen eines Kühlmit­ tel/Luftkühlers 8 bekannter Bauweise und eines Klima-Konden­ sators 9 entsprechen. Die Seitenwände 3 und 4 sind auch mit Einschiebeschlitzen 10 und 11 für Führungslaschen einer Ge­ bläsezarge 12 versehen, die in ihrer Mitte einen Befesti­ gungsring 15 für einen nicht gezeigten Elektromotor zum An­ trieb eines Lüfters aufweist. Diese Gebläsezarge 12 ist mit seitlichen Laschen 13 und 14 versehen und greift mit diesen in die schlitzartigen Führungen 10 und 11 (Fig. 3) ein. Die Gebläsezarge 12 wird so parallel zum Kondensator 9 und zum Kühlmittel/Luftkühler 8 gehalten.

Die Fig. 2 zeigt dabei zur besseren Erkennbarkeit den Klima- Kondensator 9 und den Kühlmittel/Luftkühler 8 im noch nicht vollständig in die Führungen 6 und 7 eingeschobenen Zustand. Es ist aber deutlich zu erkennen, dass beide Wärmeübertrager aus dem Tragrahmen 1 nach der von der Bodentraverse 2 abge­ wandten Richtung aus den seitlichen Führungen 6, 7 in den Seitenteilen 3 und 4 herausgezogen werden können. Gleiches gilt für die Gebläsezarge 12.

Die Bodentraverse 2 ist beim Ausführungsbeispiel mit zwei Einstecklaschen 16 versehen, die dazu dienen, Einsteckzapfen 17 einer Zarge 19 aufzunehmen, die mit seitlichen Halte­ laschen 18 in nicht näher gezeigte Aufnahmen an den Seiten­ teilen 3 und 4 einrastet. Die aus der oberen Quertraverse 5 und dem U-förmigen Tragrahmen bestehende Halterung kann da­ her, wie schematisch aus Fig. 1 hervorgeht, den Kühlmit­ tel/Luftkühler 8, den Klima-Kondensator 9, die Gebläsezarge 12 für einen von einem Elektromotor getriebenen Lüfter und die den vom Motor getriebenen Lüfter umgebende Zarge 19 auf­ nehmen. Alle diese Teile werden dann durch die aufgesetzte obere Quertraverse 5 gehalten, die das U-förmige Unterteil 1 außerdem zu einem stabilen Rahmen ergänzt.

Fig. 1 deutet auch an, dass dieser obere deckelartige Quer­ träger 5 - siehe hierzu auch die Fig. 4 - mit einem Ölkühler 20 versehen sein kann, der an seiner Unterseite so angebracht wird, dass er oberhalb vom Klima-Kondensator 9 noch Platz findet, ohne dass die Verschlussfunktion des oberen Querträ­ gers 5 beeinträchtigt wird. Der obere Querträger 5 kann näm­ lich auf der den Fächern 6, 7, 6', 7' zugewandten Seite mit elastischen Ausgleichselementen versehen sein, die zur Anlage an den in die Fächer eingeschobenen Wärmeübertragern 8 und 9 kommen. Nach Fig. 1 kann auch die Möglichkeit vorgesehen wer­ den, beispielsweise einen Lenkhilfekühler 21 noch zusätzlich unten im Bereich der Bodenquertraverse 2 anzusetzen, wenn dies gewünscht sein sollte.

Die Fig. 4 und 5 lassen erkennen, dass der obere Querträger 5 an seinen beiden Enden mit nach unten ragenden Ansätzen 21 bzw. 22 versehen ist, die mit Befestigungslaschen mit Öffnun­ gen 23 versehen sind, durch die die aus Fig. 6 und 7 ersicht­ lichen Schrauben 24 durchgeschoben und dann in entsprechenden Gewindelaschen 25 des Seitenteiles 3 befestigt werden. Analog wird der Ansatz 22 am Seitenteil 4 angebracht. Der gesamte Modulträger wird dann über an sich bekannte gummielastische Pufferelemente 26, die an seitlichen Abstützlaschen 27 ange­ bracht sind, seitlich im Fahrzeug abgestützt und von oben her durch Schrauben 27 gehalten, die in dem später der Quertra­ verse 5 zugewandten Bereich aus Elastomer hergestellte Gewin­ degänge aufweisen. Diese Schrauben 27 sind in Haltepfannen 28 an der Oberseite der Quertraverse 5 eingeschraubt und durch­ setzen in nicht näher dargestellter Weise einen Querträger im Fahrzeug, durch den sie nach unten durchgeschraubt werden, bis ihr elastischer Ansatz in den Haltepfannen 28 zur Anlage kommt. Der Modulträger wird daher seitlich auf den Puffern 26 elastisch getragen und von oben her ebenfalls elastisch abge­ sichert.

Der große Vorteil dieser in sehr einfacher Weise im Fahrzeug anzuordnenden Halterung ist, dass im Servicefall oder bei ei­ ner Reparatur die betreffenden Wärmeübertrager, also bei­ spielsweise der Kühlmittel/Luftkühler 8 nach Lösen des oberen Querträgers 5 in einfacher Weise nach oben herausgezogen wer­ den können, ohne dass die anderen Wärmeübertrager dadurch be­ einflusst werden. So wird beispielsweise der vorhandene Öl­ kühler 20 durch Abnahme des Querträgers 5 mit entfernt. Seine Zu- und Ableitungen brauchen, da sie in der Regel genügend Flexibilität aufweisen, nicht abgeklemmt zu werden. Gleiches gilt für den in der Halterung verbleibenden Klima-Kondensator 5 oder auch für die anderen am Modulträger angebrachten Tei­ le.

Claims (13)

1. Modulträger für diverse Wärmeübertrager eines Kraftfahr­ zeugmotors mit einem für den Einbau in einem Fahrzeug­ bereich geeigneten Tragrahmen, der ein Unterteil (1) und zwei senkrecht davon abstehende Seitenteile (3, 4) auf­ weist, in denen nach einer Seite offene Fächer (6, 7; 6', 7') zum Einschieben zumindest des Kühlmittel/Luftkühlers (8) und des Klima-Kondensators (9) ausgebildet sind, wo­ bei ein Abschlussteil (5) vorgesehen ist, das die einge­ schobenen Wärmeübertrager (8, 9) in ihrer Lage sichert, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschlussteil als ein stabiler Träger (5) ausgebildet ist, der die Seitenteile zum Tragrahmen verbindet und mit Aufnahmeeinrichtungen für einen Ölkühler (20) versehen ist.

2. Modulträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (5) auf der den Fächern (6, 7) zugewandten Seite mit einseitig abragenden Ansätzen (21, 22) und mit elastischen Ausgleichselementen (30) zur Anlage an den in die Fächer eingeschobenen Wärmeübertragern (8, 9) verse­ hen ist.

3. Modulträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (5) und die Seitenteile (3, 4) mit Befesti­ gungselementen (26, 27) zur Anordnung im Fahrzeug verse­ hen sind.

4. Modulträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente am Träger (5) als etwa lotrecht auf den Träger (5) einwirkende Befestigungsschrauben (27) mit einem Anlageende ausgebildet sind, das Gewindegänge aus einem Elastomer aufweist.

5. Modulträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente an den Seitenteilen (3, 4) aus seitlich abstehenden Lagerböcken (29) mit gummielasti­ schen Blöcken (26) bestehen.

6. Modulträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in entsprechende seitliche Schlitze (10, 11) in den Sei­ tenteilen (3, 4) eine Gebläsezarge (12) für einen von ei­ nem Elektromotor getriebenen Lüfter einschiebbar ist.

7. Modulträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Ansetzlaschen (16) für eine Lüfterzarge (19) vorgesehen sind.

8. Modulträger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansetzlaschen (16) an der als Boden dienenden Quertraverse (2) vorgesehen sind und dass an den Seiten­ teilen (3, 4) Rastbefestigungshaken zum Halten seitlicher Laschen (18) der Zarge (19) vorgesehen sind.

9. Modulträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Bodenquertraverse (2) ein Lenkhilfekühler (21) ansetzbar ist.

10. Modulträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein angespritztes Fach im unteren Bereich zur Aufnahme eines Ladeluft/Luftkühlers vorgesehen ist.

11. Modulträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gestaltung im vorderen Bereich die Verwendung eines zum Fahrzeug-Frontgitter verlaufenden Kanals ermöglicht, der das komplette Modul gegen luftseitige Umströmung ab­ dichtet.

12. Modulträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgestaltung der senkrecht abstehenden Seitenteile im Bereich des Kühlmittel/Luftkühlers und des Klimakon­ densators ein Labyrinthsystem bildet, das eine luftseiti­ ge Umströmung der beiden Wärmetauscher sowohl in, als auch entgegen der Fahrtrichtung verhindert.

13. Modulträger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgestaltung des Faches eine luftseitige Um­ strömung des Ladeluft/Luftkühlers sowohl in, als auch entgegen der Fahrtrichtung verhindert.