DE102004023746A1

DE102004023746A1 - Kühlmittelpumpenanordnung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102004023746A1
Application number: DE200410023746
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl.-Ing. Harich; Eberhard Dr. Pantow
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 2004-05-11
Filing date: 2004-05-11
Publication date: 2005-12-29
Also published as: EP1747360A1; WO2005111391A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kühlmittelpumpenanordnung (1) für ein Kraftfahrzeug mit einer an einem im Kraftfahrzeug aufrecht ausgerichteten Modulrahmen (2) mit Schenkeln angebrachten Kühlmittelpumpe (3), wobei die Längsachse (L) der Kühlmittelpumpe (3) in einem Winkel von 30 DEG bis 60 DEG zur Horizontalen (H) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlmittelpumpenanordnung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei Kraftfahrzeugen sind über einen Riemenantrieb angetriebene mechanische Kühlmittelpumpen bekannt, wobei der Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs die Antriebsleistung zur Verfügung stellt. Aus der US 2,286,398 ist beispielsweise eine Kühlmittelpumpenanordnung mit einer mechanisch über einen Riemen angetriebenen Kühlmittelpumpe bekannt, welche aus antriebstechnischen Gründen eine horizontal angeordnete Pumpenwelle aufweist, welche parallel zur Lüfterwelle angeordnet ist. Hierbei ist die Kühlmittelpumpe an einem Rahmen angebracht.
Auf Grund der Abhängigkeit der mechanisch angetriebenen Kühlmittelpumpen von der Motordrehzahl und dem Riemenantrieb werden immer häufiger elektrische Kühlmittelpumpen verwendet. Durch das Entfallen des Riemenantriebs können elektrische Kühlmittelpumpen neben der Anbringung am Motor beispielsweise an einem Modulrahmen der am Fahrzeugboden angebracht sein. Üblicherweise ist eine Kühlmittelpumpenanordnung mit einer horizontal angeordneten Pumpenwelle aus befestigungstechnischen Gründen vorgesehen, wobei die Kühlmittelpumpe möglichst tief montiert ist.
Aus der DE 195 34 108 A1 ist ein Kühler für den Kühlwasserkreislauf eines Kraftfahrzeug-Motors bekannt, wobei der Kühlwasserkreislauf durch eine Elektrokreiselpumpe angetrieben ist, die ganz oder teilweise innerhalb des Kühlers oder direkt am Kühler anliegend angeordnet ist. Durch die Integration der Kühlwasserpumpe in Form einer Elektrokreiselpumpe mit dem Kühler wird eine kompakte Baueinheit mit kleinen Außenabmessungen geschaffen. Jedoch lässt eine derartige Anordnung noch Wünsche offen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Kühlmittelpumpenanordnung für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Kühlmittelpumpenanordnung für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß ist eine Kühlmittelpumpenanordnung für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, mit einer an einem im Kraftfahrzeug aufrecht ausgerichteten Modulrahmen mit Schenkeln angebrachten Kühlmittelpumpe, wobei die Längsachse der Kühlmittelpumpe in einem Winkel zwischen 0° und 90°, vorzugsweise von 30° bis 60° zur Horizontalen angeordnet ist. Eine derartige Anordnung der Kühlmittelpumpe ermöglicht eine einfachere Montage und vereinfacht die Konstruktion, da die Krafteinleitungspunkte im Falle einer senkrechten oder waagerechten Montage die gesamte Modulhöhe oder -breite überspannen müssen, sofern sie nicht direkt am Kühler angebracht werden können. Ferner schont die schräge Anordnung unter Umständen die Motorlager im Vergleich zu einer senkrechten Anordnung der Kühlmittelpumpe. Die Längsachse der Kühlmittelpumpe ist hierbei bevorzugt in einem Winkel von 45° +/– 15°, besonders bevorzugt 45° +/– 5° zur Horizontalen angeordnet.
Die Längsachse der Kühlmittelpumpe ist bevorzugt schräg bezüglich der Schenkel des Modulrahmens verlaufend angeordnet, wobei sie besonders bevorzugt in einer Ebene verläuft, die parallel und beabstandet von der Ebene ist, welche durch den Modulrahmen definiert ist. Dabei ist die Kühlmittelpumpe bevorzugt auf der entgegen der normalen Fahrtrichtung liegenden Seite vom Modulrahmen angeordnet.
Die Schenkel des Modulrahmens bilden vorzugsweise ein Rechteck mit zwei in vertikaler Richtung verlaufenden Schenkeln und zwei in horizontaler Richtung, quer zur normalen Fahrtrichtung verlaufenden Schenkeln.
Bevorzugt ist die Kühlmittelpumpe in einer der beiden unteren Ecken des Rechtecks angeordnet, so dass ein möglichst tiefliegender Schwerpunkt gewährleistet ist.
Die Kühlmittelpumpe ist vorzugsweise in einer Baugruppe mit einem Thermostat angeordnet, so dass bei der Montage eine einfache Anbringung der Baugruppe erfolgen kann.
Für die Anbringung der Kühlmittelpumpe oder der gesamten Baugruppe am Modulrahmen sind vorzugsweise am Modulrahmen angebracht oder ausgebildete Stege vorgesehen. Bevorzugt sind drei Stege vorgesehen, wobei zwei Stege jeweils an Enden der Kühlmittelpumpe oder der die Kühlmittelpumpe umfassenden Baugruppe und ein Steg im mittleren Bereich der Kühlmittelpumpe oder der die Kühlmittelpumpe umfassenden Baugruppe vorgesehen sind. Der im mittleren Bereich der Kühlmittelpumpe oder der die Kühlmittelpumpe umfassenden Baugruppe angeordnete Steg verläuft vorzugsweise schräg von einem Eckbereich des Modulrahmens aus. Dies er möglicht eine gute Krafteinleitung in den Modulrahmen, wobei dieser geringstmöglich belastet wird. Ferner ist die Ausgestaltung der Befestigung mittels Stegen am Modulrahmen relativ kostengünstig.
Vorzugsweise ist der Pumpenaustritt unterhalb von dem oder den Pumpeneintritten angeordnet. In Folge der schrägen Anordnung ist ein Punkt im Pumpengehäuse, der im Bereich des Pumpenrotors liegt, der tiefstliegende Punkt des von Kühlmittel durchströmten Bereichs der Kühlmittelpumpe. Ferner ist der Pumpenaustritt bevorzugt parallel zur normalen Fahrtrichtung angeordnet, so dass sich die Montage vereinfacht. Parallel hierzu ist ferner mindestens ein Pumpeneintritt angeordnet ist.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels im Einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer Kühlmittelpumpenanordnung, und
2 eine andere perspektivische Ansicht der Kühlmittelpumpenanordnung von 1.
Eine Kühlmittelpumpenanordnung 1 für ein Kraftfahrzeug weist einen Modulrahmen 2 und eine hieran befestigte Kühlmittelpumpe 3 mit Elektromotor 4 sowie hiermit verbundenem Thermostat 5 auf, wobei die Kühlmittelpumpe 3, der Elektromotor 4 und der Thermostat 5 eine Baugruppe bilden. Der Modulrahmen 2 weist vier in einer Ebene E liegende Schenkel auf, welche ein Rechteck bilden. Die Ebene E verläuft quer zur in der Horizontalen H liegenden, normalen Fahrtrichtung F des Kraftfahrzeugs, wie in 1 angedeutet.
Wie aus 1 zu entnehmen ist, ist der Modulrahmen 2 an den Fahrzeuglängsträgern 6 angebracht, wobei in 1 noch der rechte vordere Radka sten 7 schematisch dargestellt ist. Am Modulrahmen 2 ist ferner ein Kühlmittelkühler 8 angebracht von dem aus Kühlmittel über einen Kühlmittelstutzen 9a zum Thermostat 5 und weiter zur Kühlmittelpumpe 3 gelangt. Am Thermostat 5 sind zwei weitere Kühlmittelstutzen 9 vorgesehen, zum Einen der Eintritt vom Heizkreislauf (Kühlmittelstutzen 9b) und zum Anderen für einen Bypass, wenn der Thermostat 5 geschlossen ist, (Kühlmittelstutzen 9c). Das von der Kühlmittelpumpe 3 angesaugte und unter Druck wieder abgegebene Kühlmittel gelangt über einen weiteren Kühlmittelstutzen 9d (Pumpenaustritt) wieder in den Kühlmittel-Hauptkreislauf. Die Längsachsen der Kühlmittelstutzen 9a, 9c und 9d verlaufen hierbei in einer Richtung entgegen der normalen Fahrtrichtung F (vorwärts geradeaus) des Kraftfahrzeugs, was die Montage erleichtert.
Die Kühlmittelpumpe 3 hat eine Längsachse L, welche durch den im Kühlmittelpumpengehäuse angeordneten Pumpenrotor definiert wird. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, verläuft die Längsachse L in einer Ebene, die parallel und entgegen der Fahrtrichtung F beabstandet von der Ebene E, die durch den Modulrahmen 2 definiert wird. Dabei ist die Längsachse L in einem 45°-Winkel zu den Schenkeln des Modulrahmens 2 angeordnet. Hierbei liegt der Elektromotor 4 unten und der Thermostat 5 oben. Dies ermöglicht eine Anordnung der Baugruppe mit relativ niedrigem Schwerpunkt.
Die Anbringung der Baugruppe am Modulrahmen 2 erfolgt gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels drei Stegen 10, welche ein C- oder doppel-T- förmiges Profil haben. Hierbei verlaufen die Träger 10a und 10c etwa in einer Richtung entgegen der normalen Fahrtrichtung F des Kraftfahrzeugs und sind mit dem unteren Ende beziehungsweise mit dem oberen Ende der Baugruppe mittels Schrauben verbunden. Der Träger 10b verläuft etwa ausgehend von der entsprechenden Ecke des Modulrahmens 2 schräg zum Gehäuse des Elektromotors 4, wobei er etwa senkrecht zur Längsachse L verläuft (vgl. 2). Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht kurze Stege 10, wodurch die Momente gering gehalten werden können. Ferner ist die Krafteinleitung in den Modulrahmen 2 optimiert und die Belastung des Modulrahmens 2 kann gering gehalten werden.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht unter Umständen darin, daß ein Wärmeübertragerelement insbesondere für eine Montage besser erreichbar ist. Beispielsweise der Anschlußstutzen 11 in 2 ist für eine Montage einer insbesondere als Schlauch ausgebildeten Anschlußleitung besser erreichbar, so daß eine Montage oder ein Anschließen des gesamten Moduls erleichtert wird.

1: Kühlmittelpumpenanordnung
2: Modulrahmen
3: Kühlmittelpumpe
4: Elektromotor
5: Thermostat
6: Fahrzeuglängsträger
7: Radkasten
8: Kühlmittelkühler
9, 9a, 9b, 9c, 9d: Kühlmittelstutzen
10, 10a, 10b, 10c: Steg
E: Ebene
F: normale Fahrtrichtung
H: Horizontale
L: Längsachse Kühlmittelpumpe

Claims

Kühlmittelpumpenanordnung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit einer an einem im Kraftfahrzeug aufrecht ausgerichteten Modulrahmen (2) mit Schenkeln angebrachten Kühlmittelpumpe (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse (L) der Kühlmittelpumpe (3) in einem Winkel zwischen 0° und 90°, insbesondere zwischen 15° und 75° zur Horizontalen angeordnet ist.
Kühlmittelpumpenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse (L) der Kühlmittelpumpe (3) in einem Winkel von 45° +/– 15°, insbesondere 45° +/– 5° zur Horizontalen angeordnet ist.
Kühlmittelpumpenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse (L) der Kühlmittelpumpe (3) schräg bezüglich der Schenkel des Modulrahmens (2) verlaufend angeordnet ist, wobei sie insbesondere in einer Ebene verläuft, die parallel und beabstandet von der Ebene (E) ist, welche durch den Modulrahmen (2) definiert ist.
Kühlmittelpumpenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel des Modulrahmens (2) ein Rechteck bilden.
Kühlmittelpumpenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelpumpe (3) in einer der beiden unteren Ecken des Rechtecks angeordnet ist.
Kühlmittelpumpenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Kühlmittelpumpe (3) in einer Baugruppe ein Thermostat (5) verbunden ist.
Kühlmittelpumpenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbringung der Kühlmittelpumpe (3) am Modulrahmen (2) mittels Stegen (10) erfolgt.
Kühlmittelpumpenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass drei Stege (10a, 10b, 10c) vorgesehen sind, wobei zwei Stege (10a, 10c) jeweils an Enden der Kühlmittelpumpe (3) oder der die Kühlmittelpumpe (3) umfassenden Baugruppe und ein Steg (10b) im mittleren Bereich der Kühlmittelpumpe (3) oder der die Kühlmittelpumpe (3) umfassenden Baugruppe vorgesehen sind.
Kühlmittelpumpenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der im mittleren Bereich der Kühlmittelpumpe (3) oder der die Kühlmittelpumpe (3) umfassenden Baugruppe angeordnete Steg (10b) schräg von einem Eckbereich des Modulrahmens (2) aus verläuft.
Kühlmittelpumpenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenaustritt (9d) unterhalb von dem oder den Pumpeneintritten (9a, 9b, 9c) angeordnet sind.
Kühlmittelpumpenanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenaustritt (9d) parallel zur normalen Fahrtrichtung (F) angeordnet ist.
Kühlmittelpumpenanordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Pumpeneintritt (9a, 9c) parallel zur normalen Fahrtrichtung (F) angeordnet ist.