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Die
Erfindung betrifft eine zur Versorgung eines Laders einer für ein Kraftfahrzeug
bestimmten Brennkraftmaschine mit gekühlter Luft vorgesehene Vorrichtung
mit einem kühler,
dem Umgebungsluft mittels eines Lüfters zuführbar ist.
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Eine
Vorrichtung der genannten Art ist beispielsweise durch die
DE 100 39 622 A1 bekannt. Darin
wird ein Kraftfahrzeug, insbesondere Omnibus mit einer heckseitigen
Brennkraftmaschine beschrieben, dessen Ladeluft über eine Lüfteranordnung mittels wenigstens
zwei Elektrolüftern
gekühlt
wird. Die Elektrolüfter
bilden dabei gemeinsam mit dem Kühler eine
Baueinheit.
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Eine
solche Anordnung ist jedoch bei Kraftfahrzeugen mit Frontmotor,
insbesondere bei Pkw, aufgrund der beengten räumlichen Verhältnisse
nicht realisierbar.
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Eine
für Pkw
bestimmte Kühlvorrichtung
für eine
flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine
eines Kraftfahrzeuges beschreibt die
DE 44 37 946 C2 . Die Kühlvorrichtung ist mit einem
Ladeluftkühler
versehen, der im unteren Bereich vor einem Motorwasserkühler derart
angeordnet, dass dieser sich in einem im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeuges
eintretenden Luftstrom befindet. Hinter dem Ladeluftkühler ist
ein Luftkanal mit einer Eintrittsöffnung angeordnet. Die Austrittsöffnung des
Luftkanals liegt im Bereich der Unterbodenverkleidung, vorzugsweise
unterhalb der Unterbodenverkleidung.
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Ferner
beschreibt die
DE 43
00 577 A1 eine Vorrichtung zum Verschließen des
dem Kühler
eines Kraftfahrzeugs zugeordneten Kühlluftdurchlasses, der einen
Tragkörper
mit einer Vielzahl von radialen Kühlluftklappen umfasst. Die
radialen Kühlluftklappen
sind zwischen einer Schließstellung
und einer den Kühlluftdurchlass
freigebenden Stellung verschwenkbar, in welcher ein durch einen
elektrischen Ventilator geförderter
Kühlluftstrom
den Kühler durchsetzt.
Ein die Bewegungen der Kühlluftklappen steuernder
Stellung ist unter Zwischenschaltung eines Hebeltriebs von einem
druckmittelgefüllten
Wärmefühler betätigbar.
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Als
nachteilig erweist es sich bei den bekannten bei Frontantrieben
eingesetzten Vorrichtungen, dass eine optimale Positionierung des
Kühlers im
Luftstrom aufgrund der beengten Platzverhältnisse im Allgemeinen nicht
möglich
ist. Dadurch ist die Kühlleistung
bei geringer Fahrgeschwindigkeit vermindert. Insbesondere im Stadtverkehr
oder bei Berg- oder Geländefahrten
ergeben sich dadurch gegebenenfalls ungünstige Betriebsbedingungen.
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Vor
diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung der eingangs genannten Art derart auszuführen, dass
dadurch die Versorgung des Kühlers
mit Umgebungsluft unter allen Fahrbedingungen, insbesondere auch
im Stadtverkehr, sichergestellt ist.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen
des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen
der Erfindung.
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Erfindungsgemäß ist also
eine Vorrichtung vorgesehen, bei welcher der Kühler und der Lüfter räumlich voneinander
getrennt und durch ein Luftleitelement miteinander verbunden angeordnet
sind. Hierdurch wird die Kühlleistung
des Kühlers
insbesondere bei einer geringen Fahrzeuggeschwindigkeit wesentlich
verbessert, indem der dem Kühler
zugeführte
Luftstrom nicht unmittelbar von der eintretenden, durch die Fahrzeuggeschwindigkeit
bedingte Luftmenge abhängt,
sondern der Luftstrom vielmehr von an dem in nahezu beliebigen Positionen
im Motorraum angeordneten Lüfters
mittels des beispielsweise rohrförmigen
Luftleitelementes dem Kühler
in der jeweils optimalen Volumenstrom zugeführt wird. Weiterhin kann der
Kühler
aus dem bei einem möglichen
Unfall vorbestimmten Verformungsbereich heraus in eine nicht betroffene
Position verlagert werden.
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Dabei
erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn der Lüfter im
Bereich einer im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeuges eintretenden Luftströmung angeordnet
ist und damit zumindest bei zunehmenden Fahrzeuggeschwindigkeiten
eine ausreichende Anströmung
des Lüfters
sichergestellt ist, so dass dieser mit verminderter Leistung betrieben
werden kann. Der Lüfterbetrieb
ist dadurch lediglich Bedarfsweise erforderlich, so dass der Energieverbrauch vermindert
ist. Daher kann dem Lader sowohl der der gesamte Luftstrom als auch
lediglich ein Teilstrom mittels des Lüfters zugeführt werden.
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Dabei
ist es auch besonders zweckmäßig, wenn
der Kühler
an der Brennkraftmaschine angeordnet ist und dadurch gemeinsam mit
der Brennkraftmaschine eine Baueinheit bildet. Diese Bau einheit
ist somit in unterschiedlichen Fahrzeugtypen unabhängig von
der jeweiligen Einbauposition des Lüfters einsetzbar und kann mit
geringem Aufwand mittels des beispielsweise elastischen oder schlauchförmigen Luftleitelementes
mit diesem verbunden werden.
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Der
Lüfter
könnte
grundsätzlich
durch die Brennkraftmaschine antreibbar ausgeführt sein. Besonders praxisgerecht
ist hingegen eine Abwandlung der vorliegenden Erfindung, bei welcher
der Lüfter elektrisch
antreibbar ausgeführt
ist. Hierdurch ist der Lüfter
entsprechend der jeweiligen Betriebsbedingungen oder der ermittelten
Messdaten antreibbar. Insbesondere ist der Lüfter dadurch unabhängig von dem
Betrieb der Brennkraftmaschine, um so beispielsweise eine Überhitzung
des Laders nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine auszuschließen. Weiterhin
können
Bauteile, die im Vorderwagen angeordnet sind, wie beispielsweise
Katalysatoren oder Dieselpartikelfilter, mit dem Lüfter gekühlt werden, nachdem
das Kraftfahrzeug abgestellt ist.
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Eine
andere ebenfalls besonders vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird
auch dann erreicht, wenn das Luftleitelement eine dem Lüfter zugeordnete
erste Eintrittsöffnung sowie
eine dem im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeuges eintretenden Luftstrom
zugewandte zweite Eintrittsöffnung
aufweist. Die zweite Eintrittsöffnung
dient dabei insbesondere als Bypass für die Luftströmung bei ausreichender
Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, so dass der Lüfter von
der Luftströmung
entkoppelt ist und abgeschaltet werden kann.
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Hierzu
ist es besonders zweckmäßig, wenn die
erste oder zweite Eintrittsöffnung
verschließbar ausgeführt ist,
um so eine gezielte Luftströmung,
insbesondere wahlweise durch entweder die erste Eintrittsöffnung oder
die zweite Eintrittsöffnung
sicherzustellen. Das unerwünschte
austreten eines Teilstromes der zugeführten Luft durch die erste
bzw. die zweite Eintrittsöffnung
aufgrund einer dynamischen Druckdifferenz wird dadurch vermieden.
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Zu
diesem Zweck ist nach einer weiteren besonders Praxis gerechten
Ausgestaltung dem Luftleitelement ein Schließelement zugeordnet, durch
welches dem Kühler
wahlweise der durch die erste Eintrittsöffnung oder die zweite Eintrittsöffnung eintretende
Luftstrom zuführbar
ist, wobei ein dem Schließelement
zugeordnetes Stellglied mittels einer den Fahrzustand erfassenden
Steuereinheit insbesondere geschwindigkeitsabhängig steuerbar ist. Hierdurch können die
relevanten, insbesondere betriebsbedingten Parameter erfasst und
mittels der Steuereinheit in ein Signal für das Stellglied umgesetzt
werden, um so die jeweils optimale Luftströmung einstellen zu können.
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Bei
einer anderen, besonders einfachen Abwandlung der vorliegenden Erfindung
ist das Schließelement
durch den im Fahrbetrieb eintretenden Luftstrom betätigbar.
Bei schneller Fahrt wird der Kühler
durch den Straudruck vor dem Kraftfahrzeug mit einem ausreichenden
Luftstrom versorgt. Dabei führt
der Luftstrom zu einer Betätigung
des Schließmechnanismus.
Der dem Lüfter
zugeordnete Abschnitt des Luftleitelementes wird dadurch beispielsweise
durch Lamellen verschlossen, so dass der Lüfter abgeschaltet werden kann.
Demgegenüber
erzeugt der Lüfter
insbesondere bei langsamer Fahrt einen ausreichenden dynamischen
Druck, so dass die Lamellen geschlossen werden und der erzeugte Luftstrom
ungehindert dem Lader zugeführt
wird.
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Hierbei
ist es besonders günstig,
wenn das Schließelement
entgegen einer Vorspannkraft durch den Luftstrom in eine geöffnete Position
beweglich ist. Hierdurch kann auf eine antreibbares Stellglied verzichtet
werden, weil die Betätigung
des Schließelement
selbsttätig
aufgrund der Strömungsverhältnisse
erfolgt. Hierdurch werden eine einfache Realisierung des Schließelementes
sowie insbesondere auch eine Nachrüstung bei bereits vorhandenen Kraftfahrzeugen
problemlos möglich.
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Die
Erfindung lässt
zahlreiche Ausführungsformen
zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon
in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese
zeigt jeweils in einer Draufsicht in
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1 eine
vorderen Bereich eines Kraftfahrzeuges mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Versorgung eines Laders mit gekühlter Luft;
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2 eine
abgewandelte Ausführung
einer Vorrichtung mit zwei Eintrittsöffnung für Umgebungsluft;
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3 eine
abgewandelte Ausführung
einer Vorrichtung mit einer Eintrittsöffnung für Umgebungsluft.
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1 zeigt
einen vorderen Bereich eines Kraftfahrzeuges 1 mit einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung 2 zur
Versorgung eines einer Brennkraftmaschine 3 zugeordneten
Laders 4 mit gekühlter
Luft. Um die Versorgung des Laders 4 mit Umgebungsluft unter
allen Fahrbedingungen, insbesondere auch im Stadtverkehr, sicherzustellen,
hat die Vorrichtung 2 einen Kühler 5, dem die Umgebungsluft
mittels eines Luftleitelementes 6 von einem elektrischen
Lüfter 7 zuführbar ist.
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Der
Lüfter 7 ist
hierzu im vorderen Ende des Kraftfahrzeuges 1 im Bereich
einer im Fahrbetrieb eintretenden Luftströmung angeordnet.
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2 zeigt
eine demgegenüber
abgewandelte Vorrichtung 8, deren Luftleitelement 9 eine
dem Lüfter 7 zugeordnete
erste Eintrittsöffnung 10 sowie eine
dem im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeuges 1 eintretenden Luftstrom
zugewandte zweite Eintrittsöffnung 11 aufweist.
Die auf diese Weise gebildeten Zweige des Luftleitelementes 9 sind
jeweils mittels eines Schließelementes 12, 13 absperrbar,
um so dem Kühler 5 wahlweise
den durch die erste Eintrittsöffnung 10 oder
die zweite Eintrittsöffnung 11 eintretende
Luftstrom zuzuführen.
Die Schließelemente 12, 13 sind
dabei entgegen einer Vorspannkraft durch den Luftstrom selbsttätig in eine
geöffnete
Position beweglich, so dass eine unerwünschte Strömungsverlust ausgeschlossen
ist.
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3 zeigt
eine abgewandelte Vorrichtung, deren Luftleitelement 9 als
Bypass ausgeführt
ist und auf die Kühlluft
aus der Eintrittsöffnung 11 zugreift. Die
auf diese Weise gebildeten Zweige des Luftleitelementes 9 sind
jeweils mittels des Schließelementes 12, 13 absperrbar,
um so dem Kühler 5 wahlweise den
durch die Eintrittsöffnung 11 oder
durch einen Bypassluftkanal 14 eintretenden Luftstrom zuzuführen.